Durante sus años en Padua Galileo realizó los conocidos experimentos con péndulos y con bolas que descendían rodando por planos inclinados. Utilizó esas bolas para demostrar que objetos de distinto peso alcanzan la misma velocidad al estar sometidos a la acción de la fuerza de la gravedad. En su investigación sobre la caída de los cuerpos inició un método que combinaba la observación empírica con la matematización cuantitativa y la teorización conceptual. De esa forma formuló, justificó y hasta cierto punto, sistematizó principios mecánicos tales como los siguientes: una aproximación a la ley de la inercia; la descomposición del movimiento en sus elementos componentes; la ley según la cual al caer un cuerpo la distancia recorrida aumenta en proporción al cuadrado del tiempo transcurrido y que la velocidad adquirida es directamente proporcional al tiempo; y la trayectoria parabólica de los proyectiles.

No publicó ninguno de sus resultados hasta 30 años después, en su Discurso y demostración matemática, en torno a dos nuevas ciencias (1638) [en lo sucesivo Dos nuevas ciencias]. Una de las principales razones para no publicar esos estudios es que a partir de 1609 Galileo se dedicó, sobre todo a realizar estudios astronómicos. Años antes había tenido conocimiento de la teoría de Copérnico, de 1543, según la cuál la Tierra se mueve, y le había interesado la idea de que los datos conocidos relativos a los movimientos de los astros podían ser explicados de forma más coherente y sistemática si se atribuye a la Tierra una rotación axial diaria y una revolución heliocéntrica anual. También pensaba que esa nueva teoría era más consistente con la nueva física que él estaba desarrollando. Pero era consciente de las dificultades de todo orden que entrañaba: era epistemológicamente absurda (contradecía la experiencia sensorial directa), parecía astronómicamente falsa (tenía consecuencias que no se habían podido observar, como la similitud entre los cuerpos terrestres y celestes, las fases de Venus y la paralaje estelar anual); parecía mecánicamente imposible porque los cuerpos, al rotar la tierra, se moverían de forma oblicua al caer libremente y serían expulsados por la fuerza centrífuga. Y además, parecía teológicamente herética, porque contradecía el sentido literal de algunos pasajes de las Escrituras. Hasta 1609 pensaba que los argumentos contrarios pesaban más que los favorables. Sin embargo, en el verano de 1609, cuando era un humilde profesor de matemáticas en la Universidad de Padua, habiendo tenido conocimiento de su existencia, fabricó un telescopio, y empezó a escrutar los cielos con el nuevo instrumento. Esas observaciones fueron las que le llevaron a reevaluar la teoría copernicana. Los descubrimientos astronómicos los publicó en Sidereus nuncius (1610) y durante los siguientes siete años se dedicó a hacer observaciones astronómicas y a participar en intensos debates sobre esas observaciones.

Vio montañas y valles en la Luna, que hay muchísimas más estrellas en el cielo de las que se aprecian a simple vista, que la Vía Láctea y las nebulosas son densos agregados de estrellas, y que Júpiter tiene cuatro lunas orbitando a su alrededor a diferentes distancias y diferentes periodos. Sus observaciones con el telescopio le dieran gran celebridad. Dejó la Universidad de Padua, fue nombrado Matemático y Filósofo del Ducado de Toscana, y se mudo a Florencia ese mismo año. Gracias a la gran notoriedad que alcanzó fue contratado como profesor de Filosofía en la Universidad de Pisa y nombrado Filósofo y Matemático de la Corte por Cosimo de Medici.

Más adelante descubriría las manchas solares y las fases de Venus. Todo ello se lo debía al telescopio y a su extraordinaria capacidad para entender el significado de esas observaciones, algunas de las cuales eran pruebas a favor de la teoría copernicana, pues refutaban las objeciones astronómicas a aquélla y proporcionaban nuevas evidencias observacionales a favor. No obstante, las pruebas no eran concluyentes, pues algunas dificultades persistían: por un lado, había todavía alguna contraevidencia astronómica, como la falta de paralaje estelar anual; por otra parte, la crítica a las objeciones mecánicas y la física de una tierra en movimiento no había sido articulada aún; y por último, no se habían resuelto todavía las objeciones teológicas. Tuvieron que pasar 20 años para que Galileo publicara la obra en la que abordó la discusión de todas estas cuestiones. Esa síntesis fue el Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo, el ptolemáico y el copernicano (1632) [en adelante, el Diálogo]. Entre tanto se dedicó a polemizar.

El Diálogo se publicó en Florencia y su tesis principal era que los argumentos y las pruebas a favor de la teoría geocinética eran mucho más fuertes que los favorables a la visión geostática, por lo que el movimiento de la tierra es mucho más probable que el geostatismo. Galileo se las arregló para incorporar a la discusión los nuevos descubrimientos telescópicos, sus conclusiones sobre la física de los cuerpos en movimiento, una explicación geocinética de las mareas y varias reflexiones metodológicas.

Para cuando publicó esta obra ya se había ganado una reputación como polemista. Pero en ella fue un poco más allá, pues se basó en las observaciones con el telescopio para apoyar la validez física de la teoría copernicana, aun cuando el permiso para publicar el libro se le había concedido bajo la condición de que presentase el modelo copernicano como un modelo teórico válido para describir los movimientos de los cuerpos del sistema solar, pero sin afirmar nada en relación con su validez física real. Y lo hizo, además, poniendo en boca de Simplicio -el personaje intelectualmente más limitado de los que participan en el diálogo- la posibilidad de que no se trate más que de un buen modelo. El libro fue prohibido y él condenado a retractarse y a reclusión de por vida.

Una consecuencia irónica de la condena fue que volvió a repasar sus notas sobre los experimentos que había hecho más de veinte años antes, los organizó, y cinco años después publicó Dos nuevas ciencias (1638), su principal contribución a la ciencia en el campo de la física, algo que quizás no habría hecho de no haberse producido la condena.

Bibliografía consultada

Maurice A. Finocchiaro (2008): The essential Galileo Hackett Publishing Co

John Gribbin (2003): Historia de la ciencia 1543-2001 Crítica (Science. A History, 1543-2001, 2002, Allen Lane)

Stephen F. Mason (1985): Historia de las ciencias 2. La revolución científica de los siglos XVI y XVII Alianza Editorial (A History of Sciences, 1962, Hungry Minds Inc)

Javier Ordóñez, Víctor Navarro y José Manuel Sánchez Ron (2003): Historia de la Ciencia Espasa Calpe (el capítulo Edad Moderna es de Víctor Navarro)

Steven Shapin (1996): The Scientific Revolution The University of Chicago Press

Sobre el autor: Juan Ignacio Pérez (@Uhandrea) es catedrático de Fisiología en la UPV/EHU y coordinador de la Cátedra de Cultura Científica de esta universidad.