REGLA DE FIANGLE: El trabajo en equipo es esencial.Le permitirá echarle la culpa a otro.


-dhc-

lunes, 5 de mayo de 2008

Eppur si muove- Resumen del capítulo de Galileo

RESUMEN

En este capítulo del libro "De Arquímedes a Einstein" se trata del experimento que realizó Galileo sobre la caída de los cuerpos, en el cual avanzo muchísimo en los conocimientos que hoy tenemos de la cinemática ya que fue la primera vez que implico en el movimiento directamente al espacio y al tiempo. Antes de explicar el experimento el autor nos hace una biografía sobre Galileo Galilei ya que sería un crimen escribir únicamente del experimento de la caída libre de los cuerpos y no contar sus descubrimientos en el campo de astronomía o sus avances en la hidrostática. También el autor habla de la época en la que vivió Galileo, ya que como en todos los casos de este libro, es muy importante para el desarrollo del experimento.


Ahora voy a contar un poco la vida y descubrimientos de Galileo y su relación con la Iglesia y con la sociedad de la época:

Galileo Galilei, nacido en 1564 en Pisa, fue el primogénito de Vincenzo Galilei, músico, compositor e intérprete del laúd, este estaba muy interesado en las matemáticas y empezó a pasar partituras musicales al lenguaje matemático.

Galileo fue educado por sus padres hasta los diez años, cuando estos se mudaron a
Florencia y le dejar en Pisa a cargo de un vecino muy religioso. Por ello, en contra de su padre que quería que fuese médico, Galileo decidió inscribirse en un convento para recibir formación religiosa. Aunque no duró mucho ya que su padre, aprovechándose de una enfermedad que tenía Galileo en los ojos se lo llevó a Florencia y dos años más tarde le inscribió en la universidad de Pisa, donde recibiría clases de medicina y filosofía.

Unos años más tarde Galileo, por medio de Ostilio Ricci, se inicia en las matemáticas. Ricci, amigo de la familia le enseña toda la obra de Euclides, entonces Galileo decide reorientar su carrera hacia las matemáticas y se empieza a interesar mucho por la obra de Pitágoras y Arquímedes.

A partir de ahí, Galileo empieza a ser reconocido por los demás matemáticos y gente importante de la época y es por aquel entonces cuando Fernando el duque de la toscana le hace catedrático de la universidad de Pisa, aunque pos un sueldo mínimo. Ahí hace varios avances sobre el movimiento y escribe “De motu” (sobre el movimiento) obra en la que trata el movimiento y en la que pone en duda varias de las afirmaciones de Aristóteles. Fue por aquel entonces cuando Galileo reunió a toda comunidad universitaria para demostrar que Aristóteles se equivocaba en que “las velocidad con la que caen los cuerpos es directamente proporcional a la masa de estos” para ello lanzó desde lo alto de la torre de Pisa tres sacos con distintas masas, estos no cayeron exactamente al mismo tiempo pero, se pudo observar que la diferencia del tiempo en que caían los distintos sacos era tan pequeña que obviamente no era proporcional a la masa de los sacos.

Debido a las diferencias que tuvo con los hijos del duque de la toscana, Galileo se trasladó a Padua (en la república de Venecia) donde ejerció de profesor de mecánica, geometría y astronomía. En esta misma época conoce a Marina Gamba, con la que tuvo tres hijos; Virginia, Livia y Vincenzo.
Estando en Padua realiza grandes avances; prueba su bomba de agua, descubre la ley del movimiento rectilíneo uniformemente acelerado (el distingue tres tipos de movimiento; el movimiento rectilíneo uniforme, el espacio es proporcional al tiempo, el movimiento rectilíneo uniformemente acelerado, el espacio es proporcional al tiempo al cuadrado y el periódico, en el que incluye el circular) y la formula de la aceleración en las caídas libresà e=gt^2/2, ya que concluye que todos los objetos que se lanzan desde una altura al suelo (caída libre) caen con la misma aceleración.

En esta etapa también empiezan sus observaciones de una supernova; el observó que había aparecido una nueva estrella en el cielo. Esta observación va en contra de la teoría religiosa de la inalterabilidad de los cielos, es a partir de ahí cuando Galileo se vuelve copernicano (que cree que la tierra gira alrededor del sol y no al revés) pero para que no le acusen de hereje decide seguir aparentando ser aristotélico hasta conseguir una prueba de las teorías de Copérnico.

A partir de la observación de esta supernova empiezan a interesarse muchísimo por la astronomía. Tanto, que al recibir una noticia sobre la invención de un telescopio que permite ver los objetos que están muy lejos, decide ponerse a fabricar telescopios para usarlos con fines astronómicos. Galileo, que tenía algunos apuros económicos decide también presentarlo al senado de Venecia para poseer los derechos, así se liberó de las dificultades económicas.

Gracias al telescopio observó algunas cosas como; que la luna no es perfecta y que tiene montañas muy altas, descubre los anillos de Saturno (aunque no puede darles una explicación lógica), descubre las lunas de Júpiter, descubre las fases de Venus (clara prueba del sistema copernicano) etc. Y llega a conclusiones anti aristotélicas, como que no todos los cuerpos celestes giran alrededor de la tierra y también a algunas conclusiones en contra de las teorías de Copérnico como que no todos los cuerpos giran alrededor del Sol (como las lunas de Júpiter).

Maffeo Barberini, clérigo gran amigo de Galileo, es elegido Papa, se convierte en Urbano VIII. Gracias a esto Galileo pudo presentar todas sus hipótesis sin ninguna pega del Vaticano ya que el Papa no las veía como herejías ya que no estaban de mostradas.

Fue el mismo Urbano VIII el que le dio la ideo de escribir un libro sobre sus hipótesis, Galileo escribió “Diálogos sobre los dos grandes sistemas del mundo” en el cual un científico que defendía el sistema copernicano discutían con un hombre llamado Simplicius (simplicio) que defendía el sistema geocéntrico y había otro personaje, un ilustrado veneciano que no tomaba partido en la discusión.

El Papa Urbano VIII, se sintió identificado con el personaje de Simplicius por lo que se puso del lado de los que aristotélicos que estaban en contra de Galileo. Galileo fue convocado por la Inquisición en Roma, aunque no pudo acudir hasta pasado un tiempo por una enfermedad, pero finalmente fue condenado a cadena perpetua y su obra fue prohibida.

Galileo no fue llevado a una prisión y se mantuvo en arresto domiciliario en su casa de Florencia. Fue cuando escribió “Discursos sobre dos nuevas ciencias”, esta obra fue publicada en los Países Bajos y en París y fue leída por grandes personalidades de la época.
Poco después de publicar los Discursos, Galileo muere en su casa de San Giorgio, en 1642.



CONTEXTO HISTÓRICO

Galileo Galilei vivió en finales de renacimiento y principios del Barroco. A finales del renacimiento fue cuando Galileo tuvo bastante libertad y pudo publicar algunas cosas y defender algunas de sus teorías sin ser censuradas, ya que en el renacimiento hubo una renovación y un desarrollo en la ciencia, que buscaba el avance de la humanidad y también porque la Iglesia no era tan estricta.

Pero fue precisamente en el barroco cuando la Iglesia realizó la contrarreforma (en contra de la reforma protestante de Martín Lutero) y empezó a prohibir cualquier cosa que no fuese lo que ellos consideraban “propaganda la Iglesia”. En esta época la Iglesia hizo una única y cerrada lectura de la Biblia y cualquier cosa que no defendiera eso, eran herejía y debía ser castigada por la Inquisición. Por lo tanto Galileo al publicar sus “Diálogos” y crear a un personaje que defendía las ideas de Copérnico fue acusado de herejía, de ir en contra de la Iglesia y por lo tanto castigado por la Inquisición a cadena perpetua.



CAÍDA LIBRE DE LOS CUERPOS.

Ahora voy a hablar en concreto del experimento que realizó Galileo de la caída libre de los cuerpos; como lo hizo, sus implicaciones y sus consecuencias.

Galileo estaba convencido de que los Aristóteles no tenía razón y que el tiempo que tardaban los cuerpos en caer no era directamente proporcional a su masa. Por lo que hizo lo que yo he contado antes; tiro tres sacos de distinta masa desde la torre de Pisa para comprobar que caerían al mismo tiempo, eso no ocurrió por la resistencia del aire, pero lo que no pasaba era que cayeran en un tiempo proporcional a su masa.

Como los sacos no caían al mismo tiempo, decidió estudiar el movimiento mucho más a fondo y lo que debía de hacer era medir las distancias recorridas por la bola y el tiempo que tardan en hacerlo, como no podía medir la torre de pisa, y era muy complicado por aquel entonces medir el tiempo. Decidió utilizar el plano inclinado, como el de la torre, pero con un tablón de siete metros (para poder medir el tiempo y el espacio más facilmente). Entonces lanzó y midió el tiempo varias veces para reducir el error.

Una vez realizado el experimento, se puso a reflexionar y llegó a dos conclusiones; que el movimiento de la bola se puede descomponer en; movimiento horizontal y movimiento vertical (ya que es un vector) y que si la bola se deslizase sin rozamiento la velocidad sería proporcional al tiempo: v=at, en este caso Aristóteles tenía razón, pero sólo ocurriría si no hubiera nada de rozamiento y por lo tanto la bola se desplazaría indefinidamente a la misma velocidad, sin frenarse. Pero si hubiera rozamiento , como en la mayoría de los casos, la ecuación variaría: e=at^2/2.

También llegó a la conlcusión de que en el caso de las caídas libres, la aceleración era siempre la misma ya que la tierra imprime una aceleración a los objetos que caen y esta es siempre la misma (g, en honor a Galileo). Según Galileo la aceleración era de 10m/s^2, aunque ahora sabemos que es 9.8m/s^2, no está nada mal sabiendo que lo hizo con una regla que media en puntos y con un grifo de agua que media en tempos.

Estas ecuaciones son las que se utilizan actualmente en cinemática y sirvieron de base para que Newton descrubriera las leyes de la dinámica. Newton se sirvión de ellas sobretodo para enunciar la segunda ley que dice "si sobre un cuerpo actua una fuerza resultante, dicho cuerpo modificara su velocidad (tendrá aceleración)" ya que gracias a que Galileo habló, a su manera, del rozamiento, de la aceleración gracias al plano inclinado,etc. el pudo enunciar esa ley.



OPINIÓN PERSONAL

Este capítulo que trata sobre la biografía de Galileo Galilei y su experimento de la caída libre de los cuerpos. Se podría decir que da más importancia a su vida y sus disputas con la Iglesia que al experimento de la caída libre. Pero yo, como he dicho al principio creo que no estaría bien hablar de Galileo y contar sólo uno de sus experimentos, ya que él fue un hombre muy curioso que se interesó por muchos temas de la física y de las matemáticas y de todos hizo grandes avances. Así que sería imposible no hablar de sus avances en la astronomía (por los que le condenaron realmnete), no sólo yendo en contra del sistema geocéntrico demostrando que no podía ser por las fases de venus si no también rebatiendo algunas de las ideas de Copérnico como que no todos los astros giraban en torno al Sol como las lunas de Júpiter.

También es interesante ver como va cambiando la relación de Galileo con la Iglesia a medida que pasan los años, como al principio hay gente (filosofos fieles a Aristóteles, etc.) que se mete con el pero en nungún momento peligra ni su vida ni su libertad y como al final, a pasar de que Urbano VIII era su amigo, la llegada de ese Papa tan déspota de la contrarreforma, le lleva a que mucha más gente le critica y a acabar en arresto domiciliario de por vida.

La última parte del capítulo, en la que trata el experimento de la caída libre, está muy bien ver como Galileo fue capaz de crear las ecuaciones que hoy utilizamos para la cinemática y de determinar g con un error d 0,2m/s^2.

Además, al leer este capítulo se comprende perfectamente a Newton cuando dijo "Si yo he visto màs lejos que otros, es porque he caminado sobre hombros de gigantes" porque la dinámica y la cinemática que se conoce actualmente comienza en las observaciones de Galileo.



BIBLIOGRAFÍA

http://es.wikipedia.org/wiki/Galileo_Galilei
http://www.jfinternational.com/mf/caida-libre.html
http://es.wikipedia.org/wiki/Ca%C3%ADda_libre