Copèrnic i les mesures

Copernic.jpg L’any 1543 va ser un any especial. Aquest any, l’arrogància humana va haver de baixar uns quants esglaons. Nicolau Copèrnic va publicar el seu llibre “De Revolutionibus Orbium Coelestium, en el que postulava que la Terra no era el centre de l’Univers. Deia que les mesures i observacions astronòmiques s’explicaven molt més fàcilment si acceptàvem que la terra era un de tants planetes, com Venus, Mart i Júpiter, que anaven girant al voltant del Sol. El seu model heliocèntric era molt més senzill que el model geocèntric de Ptolomeu, i explicava bé els valors de les taules astronòmiques sense haver de recórrer a estranyes solucions com la dels epicicles. Però amb Copèrnic vam deixar de ser els éssers mimats de Déu, creats a la seva imatge i semblança i habitants d’un planeta en repòs al bell mig de l’Univers.

El model heliocèntric de Copèrnic era simple i enginyós, però poca gent se’l va creure. De fet, al cap de pocs anys, el 1588, Tycho Brahe va proposar un model alternatiu (el model geoheliocèntric) en el qual la Terra retornava al centre de tot plegat, la Lluna i el Sol giraven al voltant de la Terra, i la resta de planetes giraven al voltant del Sol. A la imatge podeu veure el model de Tycho Brahe en fons blanc i el model Copernicà en fons negre (ens ambdós casos, la fletxa indica el centre de l’Univers, el que no es mou). El model de Brahe també explicava correctament totes les mesures i observacions astronòmiques, amb l’avantatge que no violentava els jerarques catòlics. Tycho Brahe defensava el seu model tot argumentant la impossibilitat que un objecte tant voluminós i pesat com la Terra pogués girar a gran velocitat al voltant del Sol sense que ens adonéssim.

A banda que el fet de pensar en una Terra movent-se per l’espai a tota velocitat era poc creïble, el model Copernicà no concordava amb les mesures i observacions del segle XVI. Si la Terra no és el centre de tot i gira al voltant del Sol, cal que a més giri al voltant del seu eix i que doni una volta cada 24 hores. En els models de Ptolomeu i de Tycho Brahe, nosaltres estem quiets mentre el Sol gira ràpidament i dona una volta a la Terra cada dia. Però en el model Copernicà, és la Terra què ha de girar cada dia. La primera pregunta de Tycho Brahe era cóm és que els objectes cauen verticalment i no es desvien com a conseqüència del gir de la Terra, si aquest és un fenomen que s’observa quan deixem caure objectes damunt d’una plataforma giratòria. La segona pregunta que feia Brahe estava relacionada amb la posició relativa de les estrelles al cel, que aparentment era sempre la mateixa. Les constel·lacions i les estrelles eren i són una mena de “foto fixa” al cel de nit. Brahe argumentava que, amb la hipòtesi Copernicana, les nits d’estiu i les d’hivern les estaríem veient des de llocs molts diferents de l’espai (punts oposats de la trajectòria de la Terra al voltant del Sol) i que per tant hauríem de veure les estrelles des de perspectives diferents i amb canvis en les seves posicions relatives (canvis angulars que en astronomia s’anomenen paral·laxi). El raonament, impecable, de Tycho Brahe, era que si no veiem canvis en les posicions relatives, les estrelles en el model Copernicà han d’estar molt i molt lluny de la Terra i del Sol, cosa que de fet, ara sabem que és certa. Però tot plegat es complicava perquè al segle XVI els instruments d’observació i mesura eren defectuosos i tothom pensava que les estrelles eren petits discs brillants d’un cert diàmetre. Els astrònoms fins i tot mesuraven els discs estel·lars i tothom parlava del diàmetre aparent de les estrelles, quan ara sabem que tot això era incorrecte i que les estrelles són pràcticament puntuals. Però Tycho Brahe va fer un senzill càlcul de proporcions i va concloure que, si les estrelles són molt i molt lluny i tenien el diàmetre aparent que tothom acceptava, havien de ser gegantines, molt mes grans que el Sol. Com que això era absurd, Brahe i els seus deixebles van arribar a la conclusió que la teoria heliocèntrica no podia ser certa.

Malauradament, els copernicans no van saber rebatre aquests arguments i tampoc van poder aportar observacions alternatives. El cert és que, com que no tenien raonaments científics, en van acabar donant de religiosos. Defensaven que la seva teoria no era absurda perquè “la divina saviesa és molt més gran que el que puguem nosaltres imaginar”, i per tant, el que algú pot pensar que és absurd, no té per què ser-ho. Una ben trista defensa, oi? D’altra, banda, les noves observacions astronòmiques no ajudaven. Pels voltants de l’any 1650, Battista Riccioli va construir un telescopi millor que el de Galileo. Va deduir que el diàmetre aparent de les estrelles era més petit del que es creia, encara que les seves noves mesures del paral·laxi ho compensaven. Les estrelles de Riccioli acabaven essent igual de gegantines que abans, en el model de Copèrnic.

Tot plegat va portar cua durant bastants anys. Robert Hooke, responsable d’experiments de la Reial Societat anglesa, deia l’any 1674 que no era pas clar si la Terra es movia o no: “Whether the Earth move or stand still hath been a problem. There hath not been any one who hath found out a certain manifestation either of the one or the other“. Galileo Galilei va demostrar l’any 1609 amb el seu telescopi que Júpiter tenia quatre llunes i que per tant no tot girava al voltant de la Terra, deixant clar que el model clàssic de Ptolomeu era incorrecte. Però de fet les seves observacions lligaven tant amb el model de Tycho Brahe com amb el de Copèrnic i no permetien discernir quin era el correcte.

Isaac Newton va ser qui va donar el primer suport científic significatiu a la teoria Copernicana. Les lleis de la física Newtoniana no funcionaven amb el model geoheliocèntric de Tycho Brahe i sí que concordaven amb les lleis de Kepler i amb el model Copernicà. Però la prova definitiva es va fer esperar i no va arribar fins el 1838, 470 anys després de la publicació del llibre de Copèrnic. Van ser quasi cinc segles de dubtes, baralles, arguments i contra-arguments. Els instruments de mesura de la revolució industrial van assolir per primera vegada la precisió necessària, i tothom va descobrir que els atacs contra la teoria heliocèntrica de Copèrnic eren conseqüència de mesures fetes amb instruments defectuosos. En concret, Friedrich Bessel va poder calcular el paral·laxi d’algunes estrelles l’any 1838 tot comprovant que eren molt i molt lluny. De manera quasi simultània, George Airy va saber explicar (en base a la difracció de la llum per l’atmosfera) per què les estrelles es veuen d’un cert diàmetre quan de fet són pràcticament puntuals, i Ferdinand Reich i Johann Friedrich Benzenberg van mesurar la desviació no vertical dels cossos que cauen, tot veient que concordava amb les prediccions de la física (efecte Coriolis degut a la rotació de la Terra). Les mesures del segle XIX van esvair els dubtes que havien propiciat Tycho Brahe i els seus deixebles, el segle XVI. En canvi, a Copèrnic li havien fallat les mesures.

Molts dels qui no van acceptar les teories de Copèrnic ara fa 470 anys, ho van fer en nom de les creences i de la religió. Però Dennis Danielson i Chistopher M. Graney expliquen que molts d’altres ho van fer en base a observacions i experiments, tot utilitzant una metodologia científicament correcta i respectable. L’únic problema és que, com hem vist, els seus instruments de mesura no eren prou precisos. Encara que tres segles més tard es va saber que estaven equivocats, no podem pas dir que fossin mals científics. Ells ho feien bé, amb els instruments que tenien. Danielson i Graney comenten que la critica científica a la teoria Copernicana té una certa semblança amb el que va passar fa dos anys quan un grup de científics del CERN va semblar que havien trobat que els neutrins viatjaven a una velocitat més gran que la de la llum. Tant les teories com els resultats que poden ser revolucionaris s’han d’analitzar amb el cap fred, tot verificant-los amb nous experiments. Part de l’encís de la ciència és l’actitud permanent de dubte i desconfiança. Danielson i Graney diuen que cal estar sempre preparats per a rebatre, amb arguments rigorosos, les afirmacions i teories dels altres, per fortes i clares que puguin semblar. Els grecs pensaven que les estrelles eren fetes d’una substància etèria i lleugera que no existia a la Terra. Tothom ho va creure fins que les mesures d’espectrometria van demostrar que els elements químics que formen les estrelles són els mateixos que tenim a casa nostra. Ara es parla de la matèria fosca, d’una matèria fantasma diferent de totes les que coneixem. Danielson i Graney diuen: “tot això de la matèria fosca, no us sona una mica a la mítica substància etèria de les estrelles dels grecs?”

 

Per cert, en Juan Cruz diu que la immensa majoria dels crims col·lectius (del segle XX i anteriors) s’han comès en nom del bé, de la justícia i de la felicitat per a tots.

Comenta

*

(*) Camps obligatoris

L'enviament de comentaris implica l'acceptació de les normes d'ús