GALILEO GALILEI: INTERPRETAR Y RESPONDER

Galileo Galilei: Una nueva forma de hacer ciencia.

La física recibió un ímpetu muy grande durante los siglos XVI y XVII. Durante este tiempo, los científicos empezaron a darse cuenta de que todos los fenómenos físicos siguen leyes comprensibles.
Uno de los primeros científicos que entendieron esto fue Galileo Galilei (1564-1624). Mientras se encontraba aún en la universidad, el rechazo el llamado conocimiento que se encontraba basado en poca, si acaso alguna, observación o experimentación. Fue entonces cuando objetó la creencia de que la tierra es el centro del universo.

Puso en duda los puntos de vista de Aristóteles sobre la física, especialmente la idea de que los objetos de masa grande caen más aprisa que los objetos de masa pequeña. También cuestionó muchos conocimientos sobre medicina y anatomía que se enseñaban en las universidades de su época.

Galileo fue expulsado de la universidad antes que pudiera completar sus estudios, pero eso no lo hizo cambiar de ideas. El sabia que solo podía contestar a sus críticos mostrándoles pruebas que no se pudieran negar.

Para hacerlo, desarrollo un método sistemático de observación y análisis, con todo cuidado midió el camino en el cual unas pequeñas esferas rodaban hacia abajo en rampas lisas y registro sus observaciones. Los análisis de estos datos mostraron que todos los objetos caen con la misma rapidez independientemente de sus masas.

Galileo también estudió el movimiento, encontró que todos los movimientos siguen un grupo de leyes. Ahora llamamos a ese grupo de leyes físicas de la cinemática.

Galileo fue el pionero del método científico experimental y el primero en utilizar en forma sistemática un telescopio refractor (inventado por Hook), con el que hizo importantes descubrimientos astronómicos. Hasta ese momento los telescopios se usaban principalmente como elementos de esparcimiento.

En efecto, en 1604, Galileo supo de la invención del telescopio en Holanda, y propuso una mejora del modelo, con el que realizó una serie de descubrimientos tales como las lunas del planeta Jupiter y las fases de Venus, similares a las observadas en la Luna.

Como profesor de Astronomía de la Universidad de Pisa, Galileo impartió la teoría aceptada hasta entonces, en la que el Sol y todos los planetas giraban alrededor de la Tierra. Mas tarde, desde la Universidad de Padua, expuso una nueva teoría propuesta por Nicolas Copernico, en la que la Tierra y todos los planetas giraban alrededor del Sol. Las observaciones realizadas por Galileo con su nuevo telescopio lo convencieron de la certeza de la teoria heliocéntrica de Copernico.

El apoyo de la teoría heliocéntrica por parte de Galileo le supuso un verdadero problema con la Iglesia Católica Romana. En 1633, la Inquisición lo acusó de hereje y lo obligó a retractarse públicamente de su apoyo a Copernico. Para el pensamiento de la época, era difícil aceptar que la tierra no fuera el centro del universo, porque parecía contradecir la afirmación bíblica de que el hombre era el centro de la creación.

Por sus posturas Galileo fue obligado a retractarse y fue luego de una audiencia con el Papa que al salir dijo su frase "Sin embargo se mueve", refiriéndose al movimiento de la tierra alrededor del Sol. Al final de su vida fue condenado a cadena perpetua, pero dada su avanzada edad vivió sus últimos días bajo arresto domiciliario en su villa de las afueras de Florencia.

La originalidad de Galileo como científico reside en su método de análisis. Primero, reduce el problema a un simple conjunto de relaciones basadas en experiencias de cada dia, lógica y sentido común. Luego los analiza y resuelve con formulaciones matemáticas simples.
Los métodos con los que él aplica esta técnica al análisis del movimiento abrieron el camino a la Matemática moderna y a la Física experimental. Isaac Newton usó una de las formulaciones matemáticas de Galileo, la Ley de Inercia, para fundamentar su Primera Ley del Movimiento.

Galileo murió en 1642, el año de nacimiento de Newton.

Galileo Galilei: El método científico resolutivo-compositivo

Galileo Galilei, es uno de los cientificos más importantes de la edad moderna, por su grandes aportes a la ciencia, especialmente en el metodo de trabajo, que usaba para llegar a sus conclusiones y formular sus hipotesis, este metodo es el llamado “método científico resolutivo-compositivo”

El método se basaba en 4 pautas a seguir:

1.- Observación:
Hay que partir inevitablemente de la precisión en la consideración del objeto de la investigación, lo que únicamente es posible por la determinación de datos de observación minuciosamente delimitados y con referencia a un problema que resolver. Generalmente el problema que se plantea hace referencia a una teoría explicativa frente a la cual los datos observados no pueden ser explicados por ella, bien por un cambio de concepto en el fundamento o por simple ampliación de observaciones.

2.- Elaboración de una hipótesis explicativa:
A partir de este momento la explicación de este nuevo modo de concebir el fenómeno requiere una explicación nueva, lo cual se hace como hipótesis o teoría provisional a la espera de una confirmación experimental.

3.- Deducción:
Sobre esta hipótesis o teoría se hace necesario extraer las consecuencias que se derivan del hecho de tenerla por verdadera. Fundamentalmente dichas consecuencias deductivas deben ser de tipo matemático pues, como dice Galileo, la naturaleza está escrita en lenguaje matemático

4.- Experimento o verificación
Se montan las condiciones en las que se puedan medir las consecuencias deducidas, procurando unas condiciones ideales para que las interferencias con otros factores sean mínimos (rozamientos, vientos etc.), y comprobar si efectivamente en todos los casos, siempre se reproducen dichas consecuencias.

Por ejemplo en la formulación de la ley de movimiento de los cuerpos

1.- Galileo rechaza la teoría aristotélica del movimiento. No acepta la explicación cualitativa. Él pretende una descripción del movimiento por la medida de cantidades, como relación espacio-tiempo que permite establecer lo que él llamó cantidad de movimiento que hoy llamamosvelocidad. La caída libre de los graves, percibida en la experiencia como ir cada vez más deprisa se convierte ahora en una relación meramente cuantitativa de variación de cantidad de movimiento por unidad de tiempo, lo que hoy llamamos aceleración.

Ahora el movimiento de caída de los graves se interpreta como variación de relación de cantidades: en un primer orden de espacio y en un segundo orden de velocidad, con respecto al tiempo.

2.- Galileo considera tres tipos de hipótesis: las metafísicas que no tienen comprobación alguna, las inventadas para salvar la situación, como explicación de las apariencias, y las deductivas pensadas para poder obtener de ellas nuevas relaciones matemáticas entre los elementos de la observación. Estas son las que realmente interesan a la ciencia.

Galileo establece la hipótesis que le parece razonable: la variación de la cantidad de movimiento (velocidad) en el movimiento de caída libre es constante. Dicho modernamente: la aceleración es constante.

3.- Galileo en su caso realizó diferentes deducciones que le permitieron medir matemáticamente la aceleración de los cuerpos al caer, confirmando su hipótesis de que en el movimiento de caída de los cuerpos la aceleración es constante.

4.- No es cierto que Galileo se dedicase a lanzar cuerpos desde la torre inclinada de Pisa. En su lugar construyó unas rampas bien preparadas y unas bolas de bronce bien pulidas para minimizar los rozamientos. Tras numerosas mediciones halló un valor medio que vino a ser, con sus instrumentos de medida, 9,6 m/s2 (hoy se considera que la aceleración de la gravedad a nivel del mar es 9.81m/s2).

Este método científico, fue usado por muchos filósofos, para aplicarlos a las formulaciones políticas de la época, caso de Hobbes, Grocio o Spinoza, por lo que podemos decir que fue un aporte a todas las ramas de la ciencia, tanto humanísticas (política, historia, geografía), como técnicas (física, química, matemática, astronomía, etc).


fuentes:

http://www.iac.es/proyecto/galileo/bio_esp.html
http://www.uaeh.edu.mx/docencia/P_Presentaciones/prepa3/unidades_mediciones.pdf
http://blogs.ua.es/galileogalileo/2011/06/14/galileo-galilei-el-metodo-cientifico-resolutivo-compositivo/