MATERIALES: astronomía heliocéntrica

La revolución copernicana fue la respuesta a las primeras contradicciones de la astronomía geocéntrica: su falta de coherencia con el axioma heurístico. Lo que Copérnico pedía de la astronomía era un mayor ajuste no respecto a los datos empíricos, sino respecto a las premisas metafísicas, traicionadas por las artimañas geométricas de Ptolomeo (ver entrada correspondiente en este enlace).

Recordemos el axioma heurístico (Platón-Eudoxo):

Ptolomeo aceptó este axioma, pero la introducción de elementos como el sistema deferente-epiciclo, el punto equans y las órbitas excéntricas fueron criticados por Copérnico, por no explicar adecuadamente la estructura del cosmos, ya que alteraban las premisas iniciales. Copérnico, que ha pasado como un revolucionario, era en realidad un conservador de los principios de la cosmología, reclamaba la adscripción absoluta a los movimientos circulares uniformes. Y como buen pitagórico (crítico del aristotelismo), reclamó la posición central del Sol, centro de las órbitas de los planetas y del movimiento de las estrellas. Esta es la base ontológica del heliocentrismo.

Recordemos que Copérnico debía explicar las alteraciones del movimiento de los planetas, dado que su movimiento no se aprecia como circular y uniforme desde la perspectiva del observador terrestre. Recordemos qué se ve en los cielos desde la Tierra, en relación con el movimiento de Marte:

La propuesta de Copérnico es esta:

Esta animación de la retorgradación de Venus puede ilustrar también el funcionamiento geométrico del sistema de Copérnico (Tierra en azul, Venus en verde; el Sol en el centro de traslación):

El gran astrónomo Tycho Brahe, famoso por la precisión de sus observaciones de la posición del planeta Marte, hizo una propuesta intermedia entre Ptolomeo y Copérnico, que vino a complicar la situación:

El sistema Tierra-Luna, en el centro de traslación del Sol, y este como centro de traslación de los planetas. La cuestión es que geométricamente, este sistema también podía reproducir las alteraciones de los movimientos planetarios (retrogradaciones). Si todos los modelos geométricos podían reproducir e incluso predecir con un cierto grado de precisión los movimientos planetarios y predecir sus posiciones, ¿cómo podía saberse cuál de ellos se correspondía con la realidad?

Para ello fue necesario atender a las observaciones empíricas. Tycho había anotado las posiciones planetarias con una precisión jamás alcanzada hasta entonces, que todavía se operaba a ojo desnudo. Esas posiciones están recogidas en las llamadas Tablas Rudolfinas:

Kepler, que había sido ayudante de Tycho, tuvo acceso a estas tablas, y a partir de estos datos tan precisos estuvo buscando qué modelo geométrico encajaba en ellos. Comprobó que las órbitas circulares no encajaban, pero como buen pitagórico que era, daba por sentado que el Sol estaba en el centro del Universo. Siguió cotejando los datos con modelos geométricos, y probó diversas curvas no circulares. El axioma heurístico pasó a segundo plano. Finalmente, comprobó que la curva que mejor se ajustaba a los datos empíricos era la elipse, añadiendo además que la velocidad de traslación de los planetas era variable, que eran otros los parámetros que se mantenían fijos en el movimietno de los planetas alrededor del Sol, así como sus distancias relativas. Las tres leyes de Kepler inauguraron la cosmología moderna.

En este enlace puedes encontrar una animación explicativa de las tres leyes de Kepler

Finalmente, un magnífico vídeo: el episodio 3 de la famosa serie Cosmos, de Carl Sagan, titulado La armonía de los mundo, donde se explica todo el proceso de investigación realizado por Kepler (episodio completo, en versión original subtitulada en castellano, y con la inolvidable banda sonora de Vangelis).