Teoría Heliocéntrica

La idea de que la Tierra no era el centro del universo había empezado de nuevo a tomar cuerpo. Lo que muchos habían pensado, sin atreverse a expresarlo. El astrónomo Nicolás Copérnico tuvo la audacia de postularlo el año l543, debilitando sustancialmente la visión cosmológica geocéntrica del universo imperante en la época. En pugna con el antropocentrismo y con los prejuicios vigentes, este extraño monje, si bien es cierto con prudencia y gran cautela, dejó durante cuarenta años sin publicar sus observaciones sobre lo que más tarde se llamó el sistema heliocéntrico o copernicano. Degradó la Tierra, calificándola como un simple planeta que orbita alrededor del Sol. Este importante cambio introdujo una explicación muchísimo más simple para los movimientos observados de los planetas, a costa del rechazo de la sensación intuitiva de que la Tierra no se movía.
Nicolás Copérnico; polaco de origen, nacido en Torún en 1473, educado en Polonia e Italia, era un canónigo y hombre de mucha cultura, sabía cómo la Iglesia acogería sus heréticas afirmaciones. Recién el día de su muerte pudo recibir y tener en sus manos el primer ejemplar de su obra titulada «Sobre las Rotaciones de los Cuerpos Celestes». Es indudable que la inmensa mayoría no comprendió lo que el gran hombre había escrito, en parte por falta de imaginación y en parte por desconocimiento de las nociones matemáticas por él empleadas. La postulación copernicana era bien clara: "El centro del universo no es la, Tierra, es el Sol, el astro rey, y alrededor suyo giran los planetas, algunos de los cuales, al igual que la Tierra, tienen sus propios satélites". Copérnico, en el sistema que propuso para explicar el movimiento de los planetas, considera al Sol el centro del sistema, con todos los planetas girando a su alrededor, la Tierra también la considera un planeta que gira en torno de un eje en 24 horas y se traslada en torno al Sol en un año. Este modelo de universo se conoce como el «sistema heliocéntrico», por tener el Sol como centro. No difiere en concepción al propuesto antes por Aristarco de Samo, pero Copérnico no tan sólo propone la idea, sino que elaboró totalmente el modelo matemático para describir los movimientos planetarios basado en un sistema heliocéntrico. Con Copérnico las llamadas estrellas fijas dejan de tener que girar en tomo a la Tierra en 24 horas. Básicamente, Copérnico en la construcción de su sistema traslada toda la descripción del universo y sus movimientos, de la Tierra al Sol. La esfera última de las estrellas fijas marca el límite del mundo al igual como se fija en el geocentrismo cosmológico. La gran diferencia que se establece entre el modelo geocéntrico y el que propugnó Copérnico radica en la recreación que hacen cada uno de ellos del movimiento de los planetas. Si nos referimos al sistema cosmológico de Ptolomeo, vemos que éste introduce todo un conjunto de epiciclos mayores y menores, además de los deferentes; Copérnico, por su cuenta, elimina los epiciclos mayores para explicar el fenómeno de la retrogradación. El movimiento característico o bucle de un planeta es tan sólo aparente, su trayectoria cambia de dirección por efecto del movimiento de la Tierra en su traslación alrededor del Sol.

Gráficos que interpretan los movimientos de retrogradación para planetas exteriores (a) y planetas interiores (b), según el modelo heliocéntrico de Copérnico. En ambos diagramas el bucle es debido a que la Tierra se adelanta o se atrasa en su movimiento con relación al respectivo planeta. Entre A y C, la proyección en las esferas de las estrellas fijas muestra un movimiento hacia el Este; pero entre C y E aparentemente cambia la dirección de su movimiento hacia el Oeste. Al final, entre E y G el planeta retoma su movimiento hacia el Este.

Una vez que Copérnico logró alcanzar una descripción satisfactoria sobre la rotación de la Tierra, y llevadas la puesta y salida de Sol, la Luna y los astros hacia una razón objetiva, se enfrentó a examinar los fenómenos engendrados por la traslación anual de la Tierra que efectúa alrededor del Sol. Esto debería reflejarse en un aparente cambio posicional de las estrellas fijas: fenómeno que nunca fue observado por Copérnico ni por ninguno de sus predecesores. Mas, la intuición de su sagaz cerebro penetró el mutismo de los hechos. Si somos incapaces – explicó – de reconocer el reflejo de la traslación de la Tierra sobre la esfera de las estrellas fijas, es porque ellas están enormemente lejos; vista la órbita terrestre desde tal distancia, parecería casi un punto sin dimensiones. En efecto, se debió algo más de tres siglos después de Copérnico para que los instrumentos otorgaran la posibilidad de descubrir el desplazamiento paraláctico de las estrellas.

El universo aun era una creación exclusiva para los seres humanos. Tal como afirmó el gran astrónomo alemán Johannes Kepler a finales del siglo XVI, nuestro propio Sol era la estrella más luminosa en el cosmos, pues " El universo de Copérnico aun se encontraba limitado por una única capa externa formada por las estrellas. Al igual que Aristóteles, Copérnico también creyó que las estrellas estaban fijas y no cambiaban. Explicó su idea al respecto de la siguiente manera: "El estado de inmovilidad es considerado como más noble y divino que el de cambio e inestabilidad, el que por esa razón debiera pertenecer a la Tierra y no al universo". Como Aristóteles, Copérnico pensaba que los fenómenos terrestres correspondían a un conjunto de leyes, y que los cuerpos celestiales "divinos" se regían por códigos distintos. Pero en el mismo siglo XVI, finalmente las estrellas fueron liberadas de sus esferas cristalinas y esparcidas por el espacio. En efecto, el astrónomo británico Thomas Digges, discípulo de Copérnico, en el año 1576, publicó bajo el título «Una descripción perfecta de las orbes celestiales», la idea de que las estrellas no estaban sujetas a esfera alguna y que, además, se encontraban esparcidas a lo largo y ancho de la «gran esfera celeste». Esta publicación de Digges provocó un efecto inmensamente liberador en el pensamiento cosmológico. A contar de entonces, las estrellas empezaron a ser consideradas objetos físicos; estarían regidas por las mismas leyes físicas que conocemos para la Tierra.

Sistema del universo según Thomas Digges, de su libro Una descripción perfecta de las orbes celestiales. Las estrellas están esparcidas por el espacio, más allá de la órbita exterior de los planetas.

Ahora, el reemplazo definitivo de la teoría geocéntrica por la heliocéntrica sólo vino hacia fines del siglo XVII, gracias a los trabajos fundamentales de Tycho Brahe, Kepler, Galileo y Newton.
Un acontecimiento imprevisto para Tycho Brahe, la aparición en noviembre de 1572 de una nueva estrella en la constelación de Casiopea (La Reina de Etiopía), puso término a su vacilación entre focalizar sus inquietudes investigadoras tras descubrimientos alquimísticos o consagrarse al culto de Urania, la musa de la astronomía y de la geometría. La aparición de esa nueva estrella en el cielo fue la que definió su vocación con claridad.

La brillante nova, una supernova hasta hoy en día la más notable en la historia de esos enigmáticos astros, permaneció visible durante dieciocho meses, y fue observada por Tycho, que midió su distancia angular con respecto a las estrellas vecinas, ayudado por un gigantesco y exacto sextante de su propia fabricación e inventiva. Hasta esa fecha, jamás antes el cielo había sido observado con un instrumento de esa exactitud. Las observaciones que pudo realizar Tycho con su famoso sextante lo llevaron a colocar la fulgurante nova en la región de las estrellas fijas, región que, según el modelo geocéntrico y también el de Copérnico, debería estar en perpetua inmutabilidad, sin ofrecer ocasión a ningún cambio físico. Pero, la nueva estrella, primero tan brillante como Venus, después debilitando su resplandor, para finalmente desaparecer, evidenciaba que las zonas superiores del cielo, aquella de la esfera fronteriza, daba lugar a que se produjeran fenómenos cuyas observancias, en esa época, contribuyeron al aceleramiento del derrumbe teórico del modelo cosmológico geocéntrista que aún imperaba por aquellos años.

En los trabajos de observación que realizó Tycho Brahe, también se dio cuenta que para poder perfeccionar el modelo matemático que describe el movimiento de los planetas en torno al Sol era necesario disponer de observaciones muy precisas de los planetas. Tycho observó el planeta Marte, por veinte años. Hacia fines de su vida fue matemático imperial de Rodolfo II en Praga.Mientras tanto un joven y talentoso matemático alemán llamado Johannes Kepler, cuya vista no le permitía, por haber sufrido viruelas en su niñez, asomarse a un telescopio (que tampoco habría podido adquirir dada su extrema pobreza), y que había adherido a la doctrina copernicana, escribe en 1596 un pequeño libro llamado Misterio Cosmográfico. Kepler envía una copia de su libro a Tycho en Praga quien reconoce el talento de su autor y lo invita a trabajar como su ayudante. Al morir Tycho, Kepler heredó el puesto de Matemático Imperial y sus valiosas observaciones del planeta Marte, llegando a deducir la forma de su órbita. Después de innumerables tanteos y de interminables cálculos realizados durante muchos años, llegó a colegir sus famosas tres leyes del movimiento planetario. Kepler es el gran legislador del sistema planetario: escribe las leyes del tránsito en el sistema solar.