La Chispa de la Ciencia

La ciencia tiene su origen en el nebuloso horizonte del tiempo. Desde los albores de la civilización, la curiosidad de la humanidad los ha llevado a observar, reflexionar, especular, inducir y deducir. Esta curiosidad intentó dar sentido a los objetos de su experiencia: árboles, animales, ríos, bosques, montañas, … Sol, Luna, las estrellas, … lluvia, viento, tornado, ventiscas, tormentas …

En su esquema de clasificación primitiva, los humanos pueden haber dividido subconscientemente todas esas cosas en tres grandes categorías: terrestre, celestial y “En medio”. La primera categoría consistía en objetos y criaturas que podían tocar, sentir, ver y comprender La segunda categoría era aún más comprensible porque había una conspicua regularidad en ella que hacía que la humanidad conociera cómodamente el cielo y, por lo tanto, se sintiera a gusto con él. Todo en esta categoría parecía moverse, y cualquier movimiento requiere un movimiento, un motor en vivo. ¡Por lo tanto, el cielo debe estar lleno de criaturas!

Fue la tercera categoría la que causaba incomodidad e incertidumbre. Y como la imprevisibilidad interfería con sus actividades diarias esenciales, la humanidad buscaba formas de controlarla. Después de algunos intentos infructuosos de resolver el problema de frente (por ejemplo, escalando montañas y desafiando física y verbalmente la fuente de la incertidumbre), probablemente decidieron abrir un diálogo (un canal de comunicación) con las fuerzas de la caprichosa tercera categoría. Las apariciones de esta categoría parecían originarse desde el cielo, y el cielo parecía ser el asiento de la regularidad. Por lo tanto, la humanidad vio alguna esperanza en domar lo impredecible al comunicarse con lo predecible. ¿Pero cómo?

Una comunicación directa parecía ineficaz ya que el cielo estaba demasiado lejos y no se veía a la vista ninguna fuente detectable de lo impredecible. La siguiente mejor idea era crear imágenes de las «criaturas celestiales» y comunicarse con esas imágenes. La apariencia física de las imágenes se dejaba a la imaginación de la humanidad: un caballo con la cabeza de un hombre, una mujer con muchas manos, un animal de cuatro patas con la cabeza de un águila, o un hombre con la cabeza de un animal. La ineficacia de la comunicación con las imágenes no causó el abandono de la idea completa, sino que solo llevó a cambiar las imágenes y el contenido de las comunicaciones, de ahí la variedad de ídolos y oraciones.

La comunicación con las criaturas en el cielo a través de sus imágenes en la Tierra requería una imaginación extraordinaria y una capacidad mental inusual. Por lo tanto, a las personas más brillantes y dedicadas de la sociedad se les dio la tarea de comunicarse con los ídolos, y recibirían el apoyo y el aliento del resto de la comunidad. Esta división del trabajo creó a los primeros sacerdotes cuyo trabajo no era solo desarrollar la mejor manera de comunicarse con las imágenes, sino, como pronto se dieron cuenta, observar el asiento de su fuente, el cielo. Entonces, los sacerdotes también fueron los primeros astrónomos. Sin embargo, el propósito definitivo de observar el cielo era controlar los eventos en la Tierra, y en esta capacidad, la astronomía y la astrología eran las dos caras de la misma moneda.

En su intento de comprender a los dioses en el cielo, los sacerdotes deben haber descubierto algunas conexiones entre los eventos en el cielo y ciertas ocurrencias en la Tierra. Por ejemplo, el antiguo sacerdocio egipcio notó que la inundación anual del Nilo coincidió con el ascenso de la estrella Sirio. Tales observaciones astronómicas también fueron impulsadas por necesidades terrestres tales como la predicción de inundaciones, temporadas de cosecha, cambios estacionales en el clima, etcétera. Por lo tanto, la astronomía temprana se mezcló íntimamente con la curiosidad espiritual y las motivaciones prácticas del antiguo sacerdocio.

Al mirar el cielo, los sacerdotes no pudieron evitar notar los dos objetos más conspicuos: el Sol y la Luna. La regularidad diaria de estos objetos no podría haber escapado a la atención de los primeros sacerdotes. Es por eso que el calendario es tan antiguo como la civilización misma. Esta regularidad, junto con otros atributos, como la calidez y la luminosidad del Sol y su influencia en la vida y los cambios estacionales, le otorgaron un lugar único en algunos mitos y religiones del mundo. En Egipto, por ejemplo, donde, durante siglos, la tierra seca se ha estado horneando bajo un cielo azul sin nubes durante el día y tiritando en una noche fría y oscura en la que las estrellas brillan como fragmentos de hielo, el día tiene la calidez y el grato bullicio de la vida, la noche, la frialdad y el silencio de la muerte. Por lo tanto, es natural que, en el panteón egipcio, el Sol se eleve al rango de Dios mismo en la persona de Ra, el Dios Sol.

En Babilonia, por otro lado, donde los sedimentos del Tigris y del Eufrates se depositaron en la desembocadura del Golfo Pérsico, empujaron las costas de la civilización cada vez más hacia el mar caprichoso, y las inundaciones impredecibles de los ríos destruyeron civilizaciones enteras en una aparente moda caótica, el ser supremo tiene infinita sabiduría y hechizos calmantes. Por lo tanto, Ea, el dios supremo de Mesopotamia, «hábilmente hizo su abrumador hechizo sagrado. Recitándolo, lo arrojó al agua (en Apsu), le dio sueño, de modo que durmió profundamente».

En algún lugar muy alejado del mundo de especialización actual, en el valle de Tigris y Éufrates en la antigua Babilonia, en una época en que los sacerdotes eran científicos y los científicos eran sacerdotes, los monjes del templo de Ea resolvieron que, para entender a su dios, necesitaban estudia su hábitat, el cielo. Y la ciencia de la astronomía babilónica nació. El clero babilónico desarrolló un sofisticado catálogo del movimiento del Sol, la Luna y los planetas, de modo que no solo podían predecir la ubicación de estos cuerpos entre las estrellas, sino también la recurrencia de eclipses lunares, sin, hasta donde sabemos, cualquier tipo de teoría geométrica de los movimientos celestes.

Más al norte, los monjes egipcios habían desarrollado su propia versión de la astronomía. Imaginaron todo el universo como una gran caja. La Tierra se formó al fondo de esta caja con Egipto en el centro. El cielo se extendía sobre él como un techo, con su cara terrestre salpicada de lámparas encendidas por la noche y apagadas durante el día. Este techo fue apoyado por cuatro altos picos montañosos conectados por una cadena continua de montañas. En el otro lado de esta cadena montañosa, escondida de nosotros, un gran río fluyó. El Nilo era una bifurcación de este río, que giraba en su curva del sur. El río llevaba un bote en el que había un disco de fuego, el Sol, el dios viviente Ra. Este bote era atacado de vez en cuando por una enorme serpiente durante el día, por lo que el Sol se eclipsó por un corto tiempo.

Las dos cunas de la civilización, Babilonia y Egipto, comenzaron la astronomía de observación, y la cuna de la civilización occidental, Grecia, se embarcó en la explicación geométrica del tema. No muy diferente de las dos civilizaciones antiguas, la cosmología griega primitiva tiene sus raíces en la mitología, especialmente como se describe en poemas épicos como La Ilíada y La Odisea, de Homero, quien se dice que vivió en el siglo VIII Antes de Nuestra Era (ANE). Aunque se hicieron alteraciones a la mitología cósmica por generaciones posteriores, no hubo teorías o explicaciones «científicas» hasta mediados del siglo VI ANE, cuando el gigante de la filosofía griega primitiva, Pitágoras, subió al escenario.

Astronomía Griega – La primera teoría científica del cielo

De las diversas escuelas de filosofía en la era anterior de la civilización griega, la de Pitágoras es única en muchos aspectos. Se dice que viajó mucho a Egipto y Babilonia, y que se le debió gran parte de su conocimiento de la ciencia a lo que había aprendido durante sus viajes.

La filosofía pitagórica se basa en la primacía de los números y la interpretación de naturaleza. Todos los seguidores de esta filosofía parecen haberse dedicado a la causa de la ciencia. Para ellos, los números eran todo; no representaban meramente las relaciones de los fenómenos entre sí, sino que eran la sustancia de las cosas y la causa de todos los fenómenos de la naturaleza. Pitágoras y sus seguidores fueron llevados a esta suposición al observar cómo todo en la naturaleza se regía por relaciones numéricas: la regularidad de los movimientos celestes y la armonía de los sonidos musicales. Los pitagóricos creían que el mundo estaba gobernado por la armonía, y que las diferentes revoluciones celestiales producían diferentes tonos.

En cuanto a los cuerpos celestes, Pitágoras acuñó la palabra «cosmos», fue el primero en reconocer que las estrellas de la mañana y la tarde eran el mismo cuerpo, que la Luna era un espejo y que los planetas se movían en órbitas separadas inclinadas al ecuador celestial. Esto es todo lo que se atribuye al propio Pitágoras. La escuela de Pitágoras, por supuesto, floreció mucho más allá del tiempo de Pitágoras, y la teoría del cosmos enseñada por sus seguidores se convirtió en una de las teorías más ingeniosas de la antigüedad.

La idea principal del sistema pitagórico del mundo es que las aparentes rotaciones diarias de los cielos estrellados y el movimiento diario del Sol son causadas por la Tierra esférica que se transporta en veinticuatro horas alrededor de la circunferencia de un círculo. Los pitagóricos pensaban que la naturaleza de la Tierra era demasiado burda como para convertirla en la posición exaltada que ocupaba el centro del universo. En esta posición dominante colocaron el centro o el hogar del universo alrededor del cual la Tierra y todos los otros cuerpos celestes se movían uniformemente en órbitas circulares.

Sorprendentemente, esta primera teoría “científica” de los cielos tenía las dos características principales de una buena teoría, incluso para los estándares modernos: simplicidad y simetría. Se puede decir, de hecho, que los pitagóricos comenzaron la tendencia. Estaban bien entrenado en las matemáticas de su tiempo, vieron en esferas (o círculos) una figura geométrica más simétrica e inamovible, la única figura que coincidía con la perfección del cielo. Del mismo modo, la uniformidad constituía la suposición más simple sobre el movimiento de los objetos cósmicos. Afortunadamente para los pitagóricos, la no uniformidad de estos objetos (y, por lo tanto, la discrepancia con su teoría) se descubrió mucho más tarde.

El fuego central no fue la única fuente de luz y calor en el universo. El Sol recibió su calor y luz en parte del fuego central y en parte del fuego que rodeaba la esfera de las estrellas fijas. Entonces el Sol dispersó su luz en todas las direcciones, incluida la Luna, que a su vez reflejó esa luz solar en nuestra dirección. El débil resplandor en toda la superficie de la Luna nueva era un reflejo de la luz del fuego central.

El sistema pitagórico era un modelo muy ingenioso del funcionamiento del cosmos. También fue revolucionario en su asunción de la esfericidad de la Tierra y en el hecho de que la Tierra se estaba moviendo al igual que el resto de los cuerpos celestes. Desafortunadamente, este modelo no ganó ningún adepto fuera de las escuelas de Pitágoras debido a sus raíces filosóficas, y, en particular, el significado casi religioso de los pitagóricos unidos a los números. Platón y Aristóteles popularizaron un tipo diferente de astronomía. Colocaron la Tierra inmóvil en el centro del universo y dejaron que todo lo demás se moviera a su alrededor. Pensaban que cada cuerpo celestial estaba unido a una esfera de cristal que giraba uniformemente alrededor de la Tierra: una esfera para la Luna, una para el Sol, una para cada uno de los cinco planetas y una para las estrellas, lo que hace un total de ocho esferas celestes de cristal.

Platón incluso le dio un sabor místico a su astronomía ya que creía que el cosmos estaba vivo y tenía un alma. Aristóteles, el alumno favorito de Platón, contribuyó muy poco a la astronomía, y tenía la misma opinión que su mentor sin la mística de este último. Este modelo de la Tierra inmóvil debía influenciar (con muy pocas excepciones) a todos los astrónomos durante casi 2000 años.

Las siguientes generaciones de astrónomos acumularon nueva información y reexaminaron los antiguos registros egipcios y babilónicos. El resultado fue la revelación de nuevas características en el cielo, y el primer astrónomo asociado con estas nuevas características es Eudoxo de Cnido (alrededor del 408 ANE, aproximadamente, 355 ANE). Eudoxo tenía solo 23 años cuando fue a Atenas para asistir a las conferencias de Platón. Sin embargo, pronto descubrió el énfasis excesivo de Platón en la mente, mientras que Eudoxo estaba convencido de que la experiencia podría tener una influencia poderosa en la invención de la mente. Entonces, se fue a Egipto, donde recibió instrucciones de un sacerdote de Heliópolis sobre los movimientos planetarios, y donde encontró indicios de irregularidades en el movimiento de Marte, por lo que se vio que a veces retrocedía. Este fenómeno, que llegó a conocerse como el movimiento retrógrado, pareció derrocar la simple idea pitagórica del movimiento uniforme.

Para explicar esta falta de uniformidad manteniendo la simplicidad y la simetría de la teoría, Eudoxo asumió múltiples esferas para cada cuerpo celeste. Según este modelo, cada planeta tenía varias esferas, que estaban situadas una dentro de la otra, cada una girando con una velocidad uniforme alrededor de su propio eje, que estaba orientado en una dirección diferente a los ejes de las otras esferas. Debido a que se suponía que todas estas esferas eran concéntricas con la Tierra, la teoría, mucho tiempo después, se conoció como el modelo homocéntrico. Se suponía que el planeta estaba situado en el ecuador de la esfera más interna que giraba con velocidad uniforme alrededor de sus dos polos. Una variación de este modelo se convirtió en el punto de partida del modelo geocéntrico al que volveremos más adelante.

La Edad de la Medición

Con el avance de la geometría a fines del siglo IV ANE, llegó el momento del siglo III ANE para que los astrónomos planteasen nuevas preguntas cuyas respuestas utilizarían esta nueva ciencia. Los astrónomos ya no estaban contentos con el mapeo de la ubicación del Sol y la Luna en el cielo. Querían ver qué tan lejos estaban. Ya no estaban satisfechos con el simple hecho de que la Tierra era una esfera, sino cuán grande era esa esfera. Dos figuras prominentes de este período son Aristarco y Eratóstenes.

Heliocentrismo – Las Mediciones de Aristarco

El movimiento es un concepto muy complejo que la humanidad no pudo desentrañar hasta el final del siglo XVII. Uno de los aspectos más difíciles del concepto de movimiento es el hecho de que es relativo. Debido a la ubicuidad del movimiento en la vida moderna, todos hemos experimentado esta relatividad cuando, deteniéndonos en una esquina esperando la luz verde, nos sobresaltamos al ver que nuestro automóvil se mueve hacia atrás. Para evitar una colisión con el automóvil detrás de nosotros, pisamos los frenos solo para darnos cuenta de que no era nuestro automóvil el que se estaba moviendo, sino el automóvil que estaba a nuestro lado y que comenzó a avanzar lentamente.

Tal experiencia rutinaria no existía hace 2300 años, y se requería una imaginación magníficamente creativa para conjeturar la relatividad del movimiento. Ya en el siglo IX ANE, había filósofos que, por motivos puramente hipotéticos, propusieron que era la Tierra la que giraba sobre su eje de oeste a este en veinticuatro horas, y este movimiento aparecía como la rotación diaria de cielo de este a oeste. También propusieron la revolución de algunos planetas alrededor del Sol.

Si bien este viejo modelo heliocéntrico se basó por completo en conjeturas, fue Aristarco de Samos, alrededor del 280 ANE, quien basó su razonamiento en la observación cuantitativa de los cuerpos celestes. Desde la sombra de la Tierra en la Luna en un eclipse lunar, Aristarco podría estimar que el diámetro de la Luna sería un tercio del diámetro de la Tierra. Esta estimación fue luego redefinida por Hiparco al valor más preciso de 0.27.

Habiendo encontrado el tamaño de la Luna, Aristarco ahora podría calcular la distancia Tierra-Luna midiendo el tamaño angular de la Luna. Estimó que la distancia Tierra-Luna era de 25 diámetros terrestres; una estimación que luego fue mejorada por Hiparco, quien obtuvo 30 diámetros terrestres, muy cerca del valor aceptado hoy en día.

La siguiente tarea de Aristarco resultó ser más difícil. El cálculo de la distancia Tierra-Sol se complica por su gran enormidad. Sin embargo, el procedimiento de Aristarco fue tan ingenioso, tan simple y tan original que incluso una breve descripción de él puede ser un testimonio del magnífico poder de la mente humana y su intimidad con el universo.

Hay dos medias lunas en una sola revolución de la Luna alrededor de la Tierra. Estas se llaman cuartos porque es prácticamente un cuarto de la superficie de la Luna el que es visible para nosotros. Uno se llama el primer cuarto y el otro el tercer cuarto. Al medir el tiempo que tarda la Luna en pasar del primer al tercer cuarto y al compararlo con el tiempo del tercero hasta el primer cuarto, se puede determinar el ángulo α, que a su vez puede usarse para hallar la distancia Tierra-Sol en términos de la distancia Tierra-Luna. Esta idea es muy inteligente teóricamente, pero en la práctica es extremadamente difícil de implementar, porque la diferencia entre los dos tiempos es inconmensurablemente pequeña, lo que a su vez se debe al hecho de que el Sol está muy lejos (en comparación con la distancia Tierra-Luna).  Sin embargo, las mediciones de Aristarco lo llevaron a concluir que el Sol está unas 20 veces más lejos de la Tierra que la Luna.

Aristarco luego argumentó que, dado que los tamaños angulares de la Luna y el Sol son casi los mismos, el Sol debe ser veinte veces más grande que la Luna. Ya había medido que el diámetro de la Luna era aproximadamente un tercio del de la Tierra. Por lo tanto, calculó que el diámetro del Sol es aproximadamente siete veces mayor que el de la Tierra. Luego argumentó que un objeto pequeño es más probable que rodee un objeto más grande que viceversa. ¡Y así es como se le ocurrió el modelo heliocéntrico del sistema solar!

Las escasas y escasas referencias al sistema de Aristarco por autores clásicos indican que el sistema nunca fue recibido favorablemente. Sin duda, la razón principal de la caída de la idea heliocéntrica fue la falta de evidencia del movimiento de la Tierra alrededor del Sol. Los astrónomos esperaban poder detectar el efecto de este movimiento observando el desplazamiento angular de las estrellas de forma muy similar a como detectamos el desplazamiento angular de objetos distantes cuando conducimos por una carretera. Al pasar una montaña distante en una carretera, notamos un cambio en nuestra línea de visión: la montaña está delante de nosotros, digamos a nuestra derecha, y después de un tiempo (cuanto más lejos esté la montaña, más larga esta vez) «se mueve» directamente a nuestra derecha. Cuando no se observó dicho desplazamiento de estrellas, el heliocentrismo murió. Aristarco razonó correctamente que las estrellas deben estar mucho más lejos de lo que creían los astrónomos de la época. Pero su razonamiento cayó en oídos sordos, ya que se pensaba que las estrellas estaban solo un poco más alejadas que el Sol.

Eratóstenes y tamaño de la Tierra

Cuando Alejandro Magno murió en 323 ANE a la edad de treinta y tres años, dejó un vasto imperio en disputa a sus sucesores, quienes finalmente lo dividieron en tres partes, una de las cuales fue Egipto, que cayó bajo el dominio de Ptolomeo I, que fundó una dinastía en el nuevo puerto de Alejandría. Una vez que Ptolomeo se estableció en el nuevo país, erigió una magnífica biblioteca y un museo siguiendo el consejo de uno de los alumnos de Aristóteles. Aunque no hay rastro de ninguno de los edificios, sabemos que alrededor de cien académicos de toda el área mediterránea vivían en el museo, y su trabajo fue generosamente apoyado por Ptolomeo y sus sucesores. La enseñanza fue relegada al segundo lugar y se dio prioridad a la investigación. Las cenas o fiestas para beber, donde se daban soluciones a los problemas y se otorgaban muchos premios literarios, eran otra característica habitual. Además de los cuartos excelentemente amueblados, el museo contenía un comedor comunal, una columnata cubierta con asientos donde las conferencias y las discusiones podrían tener lugar.

Cuando Ptolomeo I murió y su hijo Ptolomeo Filadelfo lo sucedió, se nombró a un director más dinámico, que fortaleció aún más la biblioteca y el museo. Bajo la nueva dirección, el museo atrajo a muchos hombres cultos, entre ellos Euclides, cuyo famoso tratado Los Trece Libros de los Elementos contenía una exposición de la geometría tan sólida y lógica que formó la base de la enseñanza del tema hasta el comienzo del siglo veinte. Es Euclides quien, durante una de las discusiones del museo, se le atribuye haber respondido a Ptolomeo I, quien le preguntó sobre una forma más fácil de aprender geometría, con el chiste «No hay un camino Real (Se refería a la realeza) hacia la geometría».

La astronomía y las matemáticas prosperaron en el museo, sobre todo por los esfuerzos de su director, Eratóstenes, cuyos intereses incluían no solo esos temas, sino también geografía y estudios de calendario. Pero su verdadero reclamo de fama se basa en su excelente determinación de la circunferencia de la Tierra. A primera vista, esta medición puede sonar como un logro increíble para cualquier persona en 240 ANE, pero en realidad las mediciones de un tipo similar se habían hecho antes y se llevaban a cabo al mismo tiempo. El punto sobre la medición de Eratóstenes, y la razón por la cual aún se recuerda, es que su resultado es muy cercano a nuestro valor actual. El método de Eratóstenes es tan simple y elegante que vale la pena nuestro esfuerzo para familiarizarnos con él.

En la siguiente figura, se observan dos objetos (podrían ser cualquier cosa: árboles, edificios, personas, barras de madera, etc.), proyectando sombras al mediodía, lo que hace que los ángulos fácilmente medibles sean α1 y α2, como se muestra. Además, la figura está dibujada de manera tal que ayude a convencerlo de que el ángulo θ es la diferencia entre α1 y α 2. Con θ determinado, puede calcular la circunferencia de la Tierra a partir de una medición de la distancia P1P2. De hecho, la relación de la circunferencia de la Tierra a P1P2 es la misma que la relación de 360 grados a θ. Eratóstenes comparó los ángulos de vertical en Siena y Alejandría, y observó que difieren en 7.2 grados. La distancia norte-sur entre las dos ciudades era de 5000 Estadios (924 Km). Entonces, encontró la circunferencia de la Tierra desde

  

Es decir, 252000 Estadios (46569.6 Km). Que es notablemente cercano al valor aceptado hoy de 40075 Km.

 Nota: Admitiendo que Eratóstenes usase el estadio ático-italiano de 184.8 m, que era el que solía utilizarse por los griegos de Alejandría en aquella época, el error cometido sería de 6225 Km (un 15 %). Sin embargo, hay quien defiende que empleó el estadio egipcio (300 codos de 52,4 cm), en cuyo caso la circunferencia polar calculada hubiera sido de 39614 km, frente a los 40008 km considerados en la actualidad, es decir, un error inferior al 1%.

El Modelo Geocéntrico

La biblioteca y el museo florecieron bajo la dirección de Eratóstenes, que continuó durante tres reinados y atrajo por un tiempo a Apolonio, un gran matemático y astrónomo que era unos diez años más joven que Eratóstenes. Apolonio era un geómetra brillante, y la mayor parte de su educación, como su propio trabajo, se llevó a cabo en Alejandría. Fue aquí donde descubrió una forma novedosa de combinar movimientos circulares para proporcionar una alternativa real a las esferas de Eudoxo. ¿La motivación para este esfuerzo? El deseo de inventar una teoría que estuviera de acuerdo con las nuevas observaciones que contradecían la teoría homocéntrica.

Un examen más detallado de varios planetas, especialmente Marte, reveló que, en su retroceso, brillan con más intensidad. Los astrónomos atribuyeron esto al acercamiento del planeta hacia la Tierra. La teoría homocéntrica no podía explicar este enfoque, ya que afectaban los planetas a las esferas concéntricas con la Tierra.

Lo que Apolonio sugirió fue la brillante y simple idea de crear el movimiento de un planeta a partir de dos o más movimientos circulares construidos, por así decirlo, uno encima del otro. Cada planeta se consideraba como fijo al exterior de un pequeño círculo, que gira alrededor de su centro, y al mismo tiempo se mueve alrededor del borde de un círculo más grande. El pequeño círculo que transportaba el planeta era conocido como el epiciclo (es decir, el círculo de arriba) y el más grande, con la Tierra como su centro, como el deferente (el portador). La siguiente figura muestra un caso en el que el planeta L se mueve cuatro veces en su epiciclo cuando el centro del epiciclo completa una sola revolución en el deferente. Se muestran algunas instantáneas del movimiento de L alrededor de la Tierra. A medida que el planeta se mueve en el epiciclo y el centro del epiciclo en el deferente, el planeta describe un camino que incluye el movimiento retrógrado, así como el cambio en el brillo del planeta durante este movimiento.

El centro de investigación de Alejandría desapareció hasta aproximadamente el 220 ANE, cuando los Ptolomeos se vieron envueltos en conflictos políticos en Egipto, continuando durante más de setenta años, tiempo durante el cual muchos de los eruditos en el museo abandonaron el país por Pérgamo u otros centros de aprendizaje tales como Atenas, Antioquia o Rodas. Entre los que huyeron de Alejandría en los grandes levantamientos del 150 ANE, se encontraba Hiparco de Nicea, a quien se recuerda principalmente por su trabajo de observación. Siguiendo a Aristarco, él también intentó medir las distancias relativas del Sol y la Luna, aunque estaba consciente de que su precursor había quedado insatisfecho con sus resultados un siglo antes.

Sin embargo, la fama de Hiparco descansa no en su medición de las distancias del Sol y la Luna, sino en una medida mucho más sutil, que emprendió con éxito. Esto surgió de su plan de hacer un catálogo de las posiciones de las estrellas, una tarea que realizó después de que dejó Alejandría y se mudó a la isla de Rodas. Este catálogo fue la primera lista completa de estrellas viables que se había compilado. Hiparco no se limitó a enumerar las estrellas y sus posiciones, sino que también especificó su brillo, dividiéndolos en seis intervalos de intensidad, introduciendo así un método que es fundamentalmente el mismo que todavía se utiliza en la actualidad.

Por lo que sabemos, Hiparco murió en la isla de Rodas, tal vez en el año 120 ANE, y con él terminó, durante más de dos siglos, la tradición griega de la observación astronómica y la especulación. Políticamente, Roma estaba ganando preeminencia, y no fue sino hasta ya entrada la era cristiana que Claudio Ptolomeo comenzó su obra y la siguiente escena (corta) en el juego de la búsqueda de la humanidad para desentrañar el misterio del Universo.

Los esfuerzos astronómicos de Ptolomeo están consagrados en un inmenso tomo llamado Almagesto, que se considera la exposición autorizada del modelo geocéntrico del sistema solar. En él, encontramos una descripción de la “estatura” completa que la astronomía griega alcanzó y el debido reconocimiento se otorga no solo a Hiparco, sino también a muchos otros astrónomos de épocas anteriores.

Comenzando con amplios contornos, Ptolomeo se alía con Platón y Aristóteles y acepta una Tierra esférica inamovible en el centro de un Universo esférico. Esto no significa que desecha la idea de un Universo centrado en el Sol sin la debida reflexión; por el contrario, él considera el asunto de manera cuidadosa, pero concluye que ninguna observación de las estrellas revela alguno de los efectos esperados si la Tierra, de hecho, se moviera en el espacio.

Después de haber dado a sus lectores los hechos básicos y de haberlos equipado con un conocimiento básico de geometría sólida, Ptolomeo se propone describir el movimiento del Sol y la teoría de la órbita de la Luna. Su trabajo en la Luna es uno de sus mayores logros, ya que el problema es esencialmente difícil dado que el camino de la Luna en el cielo está sujeto a diversas fuerzas variables. Utilizando los conceptos de epiciclo y deferente, Ptolomeo pudo dar cuenta con bastante precisión de su movimiento observado siempre que no colocara a la Tierra exactamente en el centro del camino de la Luna, una laguna matemática legítima, que no pudo mejorar, tan duro como lo intentó.

Las dos secciones finales del Almagesto tratan de las estrellas y los planetas. Las estrellas están catalogadas al estilo de Hiparco, pero la cuenta se ha incrementado de 850 a más de mil, mostrando que Ptolomeo fue también un observador práctico muy competente. En lo que respecta a los planetas, usó un epiciclo y deferente para dar cuenta de su movimiento observado, pero para poder lidiar con las complicaciones de sus movimientos, Ptolomeo no solo tuvo que desplazar a la Tierra un poco del centro de las cosas, como se había visto obligado a hacer por la Luna, sino también a imaginar que los epiciclos realizaban pequeñas oscilaciones a medida que circulaban en su camino.

Esta intrincada y complicada teoría del movimiento de los cuerpos celestes sobrevivió a un milenio de apatía científica de la Edad Oscura hasta ya entrado el Renacimiento, hasta que un canon polaco introdujo una teoría más simple y más elegante. ¿Cómo podría la complicada teoría geocéntrica durar tantos años? ¿Por qué nadie cuestionó la teoría? ¿Qué pasó con la curiosidad griega? La respuesta está quizás en la civilización romana, tema de una entrada posterior.

 Maravillas de la Grecia Antigua

 Para concluir esta entrada sobre la chispa de la ciencia, vale la pena rendir homenaje a las personas que, en el curso de aproximadamente tres siglos, avanzaron en el conocimiento humano a un nivel nunca alcanzado por nuestra especie antes o durante muchas generaciones después. Es notable que una pequeña región en el globo, centrada alrededor de Atenas y extendida solo unos cientos de kilómetros podría producir tantos grandes hombres de ciencia. Es cierto que los griegos importaron la materia prima de la ciencia de Egipto y Babilonia, pero la refinada abstracción con la que moldearon ese conocimiento, y la exactitud teórica a la que lo destacaron, era solo una marca griega.

El amor por la abstracción y la aventura intelectual está mejor descrito por Edith Hamilton en el siguiente pasaje:

Érase una vez (no se puede dar la fecha exacta pero no estaba muy lejos del año 450 ANE) un eterno ateniense echado cerca de una isla en el Ægean mientras el Sol se ponía. Atenas se estaba haciendo dueña del mar y el ataque a la isla debía comenzar a la mañana siguiente. Esa noche el comandante en jefe, según cuenta la historia, nada más y nada menos que el propio Pericles, envió una invitación a su segundo al mando para que lo acompañara en la nave. Entonces, se podía verlos sentados en la popa alta del barco, con un dosel sobre sus cabezas para evitar el rocío … Pericles recuerda [el joven llena las tazas] a los poetas y cita una línea sobre la «luz púrpura» acerca de una mejilla joven y hermosa. El general más joven es crítico: nunca le había parecido que el adjetivo de color estuviera bien elegido. Prefería el uso de rosa de otro poeta para describir el florecimiento de la juventud. Pericles en su costado se opone: ese mismo poeta había usado en otro lugar el violeta de la misma manera cuando hablaba del resplandor de la belleza joven. Así que la conversación continuó, cada hombre tapando la cita del otro con uno siempre apropiado. Toda la charla en la mesa de la cena versó sobre delicados y extravagantes puntos de crítica literaria. Pero, sin embargo, cuando la batalla comenzó a la mañana siguiente, los mismos hombres, luchando ferozmente y dirigiendo sabiamente, llevaron el ataque a la isla.

No se sabe si este intercambio de discurso entre dos guerreros realmente tuvo lugar. Pero el solo hecho de que haya llegado hasta nosotros apunta a la capacidad intelectual notablemente avanzada de la ciudadanía griega. No existe tal anécdota entre César y su segundo al mando; ni entre el general Grant y el general Sherman. Tal discusión de adjetivos de color entre generales podría tener lugar solo en la antigua Grecia.

Solo podemos reflexionar sobre por qué y cómo se produjo el proceso de intelectualización de la población en Grecia. ¿Fue por el desprendimiento de la ciencia griega de la religión? ¿Fue por el surgimiento de la filosofía secular en Grecia? ¿Fue por la forma en que los griegos educaron a su juventud? Cada uno de estos factores puede haber influido en el desarrollo del conocimiento en Grecia, pero solo desplazan nuestra falta de conocimiento sobre la causa real de este desarrollo, ya que dejan sin respuesta la cuestión de las raíces de los factores: ¿Por qué la ciencia griega se separó de la religión? ¿Por qué la filosofía secular se elevó en Grecia y no en otro lugar? (Y si emergió en otras regiones del globo, ¿por qué la ciencia abstracta no se desarrolló en esas regiones?) ¿Cómo llegaron los griegos a educar a sus hijos de tal manera que los convirtieran en pensadores abstractos?

Quizás nunca sepamos el por qué la civilización griega resultó de la manera en que lo hizo. Una cosa, sin embargo, es cierta: en ninguna otra civilización antigua la historia ha encontrado logros tan avanzados en filosofía, astronomía, geometría y física. Otras civilizaciones como las de la China antigua o de América Central pueden haber tenido medios para predecir el movimiento de algunos cuerpos celestes, o un eclipse del Sol o la Luna; sin embargo, su astronomía era puramente observacional al igual que la astronomía egipcia y babilónica del primer y segundo milenio antes de nuestra era. No hay ninguna indicación de que ninguna de estas civilizaciones descubriera la trigonometría, ni demostrara ningún teorema en geometría, ni tuviera ningún marco teórico para su astronomía. Hasta donde sabemos, la ciencia abstracta en la antigüedad era puramente un fenómeno griego. Y el renacimiento del pensamiento científico durante el Renacimiento comenzó precisamente en el punto donde los antiguos griegos lo dejaron.

Cada gran civilización del pasado ha dejado una maravilla para recordar a la posteridad la gloria que una vez fue. Las pirámides egipcias hablan del poder dominante de los faraones sobre miles de esclavos que llevaron una roca tras otra a la cima de cada pirámide durante un período de muchos años. Los Jardines Colgantes de Babilonia transmitían el magnífico logro de una nación en el apogeo de la revolución agrícola. El Coliseo en Roma cuenta la historia de una maravilla de ingeniería construida para una nación subsumida en un entretenimiento de gladiadores del tipo más brutal. La maravilla de Grecia, sin embargo, no se encuentra en el templo del Partenón de Atenea ni en el templo monumental de Zeus arruinado en las batallas a lo largo del tiempo. La maravilla griega se encuentra en Los Elementos de Euclides, el Método de Arquímedes y en muchas otras pirámides y columnas de pensamiento destruidas por los furiosos vientos del tiempo. Y estas maravillas realmente superan a todas las demás.