¿Era incorrecta la física en la cosmología de Ptolomeo?

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Eclipse solar de 1919

Un artículo reciente de la revista Science News tiene este título: Los eclipses demuestran que una física equivocada puede dar resultados correctos. Afirma que la física de Ptolomeo era incorrecta, porque suponía que la Tierra estaba en el centro del universo, y a pesar de ello constata que la ciencia griega era capaz de predecir las fechas de los eclipses.

Según el artículo, la física de Ptolomeo era menos correcta que la de Copérnico, que catorce siglos después cambió la situación al proponer que no era la Tierra, sino el Sol, el que se encuentra en el centro del universo.

El artículo de Science News hace un análisis completamente equivocado. La física de Ptolomeo era exactamente la misma que la de Copérnico. Copérnico no propuso ningún cambio en las teorías físicas que habían regido en la astronomía clásica desde Hiparco (siglo II a.e.C.). Lo que hizo Copérnico fue proponer que, con un cambio en el sistema de coordenadas, y aplicando la misma física, los cálculos son más fáciles de realizar y se obtienen –lógicamente– los mismos resultados.

Este error es bastante frecuente. A lo largo de esos mil seiscientos años, hubo cambios en la física (sobre todo en la Mecánica), pero no fueron realizados por Copérnico, sino por Jean Buridan, Nicolás Oresme y los calculatores de Merton College, dos siglos antes de Copérnico. Sin embargo, los avances realizados en la Mecánica no se aplicaron a la Astronomía hasta tres siglos más tarde, cuando Newton reconoció que las mismas leyes que rigen el movimiento de objetos sobre la superficie de la Tierra se aplican también a los movimientos de los cuerpos celestes.

Galileo Galilei

Antes de eso (pero después que Copérnico) Galileo formuló el principio de la relatividad, que sostiene que el movimiento es relativo y puede describirse igual desde distintos sistemas de referencia, dando lugar a los mismos resultados, a pesar de que los ejes de coordenadas sean diferentes. Veamos cómo lo expresó Galileo:

Encerraos con un amigo en la cabina principal bajo la cubierta de un barco grande, y llevad con vosotros moscas, mariposas, y otros pequeños animales voladores... colgad una botella que se vacíe gota a gota en un amplio recipiente colocado por debajo de la misma... haced que el barco vaya con la velocidad que queráis, siempre que el movimiento sea uniforme y no haya fluctuaciones en un sentido u otro... Las gotas caerán... en el recipiente inferior sin desviarse a la popa, aunque el barco haya avanzado mientras las gotas están en el aire... las mariposas y las moscas seguirán su vuelo por igual hacia cada lado, y no sucederá que se concentren en la popa, como si se cansaran de seguir el curso del barco...

Es cierto que, como señaló Copérnico, si consideramos un sistema de coordenadas centrado en el sol, los cálculos de los movimientos de los planetas resultan más sencillos. Es cierto que, si partimos de un sistema centrado en la Tierra, como hizo Ptolomeo, son más complicados. Pero los resultados con ambos sistemas son los mismos, siempre que no cambie la teoría física subyacente. Cosa que ocurrió, ya en el siglo XX, cuando Einstein modificó la física de Newton y el principio de relatividad de Galileo, sustituyéndolo por los suyos: principios de relatividad especial y general.

Una cuestión completamente diferente es si existe un sistema de coordenadas mejor que otro para explicar la realidad. Ptolomeo creía que ese sistema debía estar asociado a la Tierra, puesto que nuestro planeta estaba en realidad, según él, en el centro del universo. Copérnico no llegó a afirmar que el Sol estuviese realmente en el centro, aunque muchos de sus discípulos (entre ellos Galileo) sí lo afirmaron. Al final, resultó que ni uno ni otro tenían razón, pues como señaló Einstein, no debería haber ningún sistema de referencia privilegiado. Lo cual, a su vez, hoy día está en entredicho, pues sí se ha podido detectar un sistema de referencia cósmico ligado a la expansión del universo y a la radiación cósmica de fondo, el objeto más antiguo que podemos detectar directamente.

Es sorprendente y decepcionante que los redactores de revistas de alta divulgación científica como Science News caigan en semejantes errores de concepto.

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Manuel Alfonseca

Publicado el 17 de octubre de 2017 en El Debate de Hoy