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Como vimos en el anterior capítulo, la Relatividad General no es otra cosa que una teoría acerca del funcionamiento de la fuerza de la Gravedad, y los estudios para la comprensión de ésta se pueden considerar fuertemente ligados a los intentos por explicar los movimientos astronómicos, es decir, los que se observan en los cuerpos del firmamento, especialmente los cambios que se pueden ver en las posiciones entre el Sol, la Tierra, la Luna y los demás planetas del Sistema Solar.

Para ver desde qué punto comenzó Einstein, conviene echar un rápido vistazo a la evolución que han seguido los conocimientos sobre la gravedad a lo largo de la historia,

LOS GRIEGOS

En los principios de la filosofía griega surgió la idea de la esfera celeste, atribuida a Anaximandro de Mileto, contemporáneo y tal vez discípulo de gran Tales de Mileto (sobre el cual tenemos un artículo en la sección de Historia de Alejandría Revolucionaria), alrededor del año 600 a. C. Según esta teoría los objetos celestes estaban incrustados en una gran esfera que había alrededor de la Tierra y que giraba continuamente.

Unos 100 años después, en la escuela de Pitágoras se amplió esa idea y se llegó a la conclusión de que no había una esfera sino varias, dado que el Sol, la Luna y los planetas conocidos por aquel entonces (Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno) seguían un movimiento independiente de las estrellas.

Se comenzó a hablar de una esfera independiente para cada uno de estos cuerpos y otra para todas las estrellas.Así, fue proliferando el número de esferas, siempre con la Tierra situada en el centro y todas ellas girando a su alrededor. Como había cosas que no cuadraban con las observaciones, puesto que el brillo de los planetas variaba con el tiempo, Eudoxio (408-335 a. C.) y posteriormente Hiparco (194-120 a. C.) dieron otra vuelta de tuerca y propusieron varias esferas para cada objeto estelar, de forma que unas rodaban en el interior de otras, y así a veces se veía el planeta más cerca y otras veces más lejos.

No puedo dejar de citar al gran adelantado a su tiempo, Aristarco de Samos (310-230 a. C.), quien tuvo la visión revolucionaria de que la Tierra no estaba en el centro, sino que tanto ella como el resto del Universo giraban alrededor del Sol. Sin embargo no convenció y la idea cayó en el olvido, imponiéndose el modelo de Ptolomeo, quien en el segundo siglo de nuestra era, y a partir de las ideas de Hiparco, creó un modelo que realizaba predicciones sobre los movimientos astronómicos bastante buenas para la época. Hubo que esperar unos 1400 años para mejorar esta teoría.

Para Ptolomeo la Tierra es el centro del Universo

Hay que reseñar que en la antigua Grecia aún no se había establecido una relación entre los movimientos astronómicos y la caída de los objetos, nadie se imaginaba que respondían al efecto de la misma fuerza. Según Aristóteles los cuerpos celestes eran permanentes e inmutables, mientras que los objetos terrestres eran imperfectos y caían hacia la Tierra porque tendían a volver a su origen, y creía que los más pesados caían más rápidos por tener mayor tendencia.

COPÉRNICO KEPLER Y GALILEO

Tras la época de oscuridad que la Edad Media supuso para occidente, Nicolás Copérnico publicó en 1542 el libro De Revolutionibus Orbium Caelestiun (algo así como La Revolución de las Esferas Celestes), donde mostraba un modelo que situaba al Sol en el centro, alrededor del cual giraban los demás objetos siguiendo trayectorias circulares. Esta teoría era mucho más comprensible que la de Ptolomeo y además mejoraba las predicciones. Se cree que se basó para su desarrollo tanto en Aristarco de Samos como en teoremas matemáticos de los sabios árabes Ibn al-Shatir y Nasir al-Din al-Tusí, ambos anteriores a él, sin embargo, Copérnico nunca dijo nada al respecto.

Copérnico sitúa el Sol en el centro

Este libro fue un salto inmenso para la ciencia, y fue calificado de hereje por la Iglesia, puesto que contradice a la Biblia el hecho de que la Tierra gire alrededor del Sol, por lo que no obtuvo excesiva difusión hasta que fue defendido por Galileo Galilei (1564-1642), quien también hubo de renegar de esas ideas en un tribunal de la inquisición para salvar la piel, no obstante, la mecha ya estaba encendida.

Además de esto, Galileo llevó a cabo una aportación fundamental al estudio de la fuerza de la gravedad, cuando midió el tiempo de caída de objetos de distinto peso y comprobó que era el mismo, acabando así con lo que se suponía hasta ese momento y con lo que dice la intuición. Hay una famosa historia que cuenta cómo llevo a cabo sus experimentos soltando objetos desde la Torre de Pisa, sin embargo, parece ser que en realidad se limitó a medir la caída de bolas rodando por un plano inclinado.

Contemporáneo de Galileo fue Johanes Kepler (1571-1630), otra pieza clave en la compresión de los movimientos celestes y por tanto de la fuerza de la gravedad. A partir de los datos recopilados por Tycho Brahe, el mejor observador de los cielos de su época, elaboró las llamadas tres Leyes de Kepler, todo un clásico de la ciencia, y en las que se expone cómo las órbitas de los planetas alrededor del Sol no son circulares sino elípticas. El mérito de Kepler es mayor si se tiene en cuenta su formación cristiana, y que sus leyes iban contra todo lo que el creía.

Kepler comprendió que las órbitas son elípticas

Así le llegaron las cosas una de las mentes más brillantes de la historia de la humanidad:

ISAAC NEWTON

Isaac Newton (1642-1727) tomó las ideas de Copérnico, Galileo y Kepler, las unificó, las mejoró y construyó la primera gran teoría de la ciencia, la cual alcanzó la categoría de Ley por sus extraordinaria precisión, conociéndose comúnmente como Ley de la Gravitación Universal, la cual apareció junto a otros muchos temas científicos decisivos en su libro Principios Matemáticos de Filosofía Natural, en 1687, conocido más abreviadamente como Principia.

La leyenda popular cuenta que la inspiración para comprender la gravedad le vino cuando una manzana le cayó en la cabeza, sin embargo, lo ciento es que Newton contaba que estaba meditando en aquel momento en un lugar muy tranquilo, sólo perturbado por el ruido de una manzana al caer al suelo.

El enunciado de la ley nos dice: “la fuerza con la que se atraen dos cuerpos cualesquiera es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa”. Con ella, por fin, la fuerza que hace caer los objetos y la que provoca el movimiento de los planetas se identifica como la misma.

Newton proporcionó una valiosa herramienta para la comprensión del Universo

Su importancia es tal que, entre otra infinidad de cosas, puede predecir el movimiento de proyectiles o la órbita de satélites, explicarnos las mareas por la atracción entre el mar y la Luna, indicarnos la razón por la que la Tierra está algo aplastada en los Polos y darnos la causa de los equinoccios.

Con esta Ley se inauguró una nueva época en la física, y sigue siendo plenamente válida en nuestros días para sucesos comunes, sin embargo, muy poco a poco aparecieron experimentos extremos que no cuadraban. Hubo que esperar hasta que se presentó una teoría de gravitación mejorada, y fue otra mente privilegiada quien lo llevó a cabo: Albert Einstein

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