¿Qué descubrió Galileo con el telescopio?

Un anteojo holandés apuntado al cielo

En 1609 Galileo Galilei era profesor de matemáticas en Padua. Según cuenta él mismo, unos diez meses antes de publicar sus hallazgos le llegó el rumor de que un holandés había fabricado un tubo que hacía ver cerca las cosas lejanas, y una carta desde París se lo confirmó.^[1] Galileo armó el suyo con dos lentes: una convexa adelante y una cóncava del lado del ojo. El primero agrandaba la imagen nueve veces en superficie; el último, “casi mil veces”, es decir, unas 30 veces en tamaño lineal.^[1] El Museo Galileo de Florencia resume que llevó el instrumento a unos 20 aumentos entre fines de 1609 y comienzos de 1610.^[2]

Hoy es un telescopio de juguete. Uno de los dos originales que se conservan aumenta 14 veces y abarca un campo de 15 minutos de arco: la mitad de la Luna llena por vez.^[3] Con eso alcanzó para cambiar la astronomía en un año.

La Luna, las estrellas y Júpiter

Lo primero que llamó su atención fue la Luna. Los filósofos aristotélicos la imaginaban lisa y perfectamente esférica; Galileo la encontró “desigual, llena de huecos y protuberancias, igual que la superficie de la Tierra”.^[1] Vio puntos brillantes en la parte oscura, cerca de la línea que separa la noche del día lunar, y entendió que eran cumbres de montañas a las que ya les daba el Sol.

Después apuntó a las estrellas. Cerca del cinturón y la espada de Orión contó “más de quinientas estrellas nuevas” en uno o dos grados de cielo; en las Pléyades, donde a simple vista se ven seis, encontró más de cuarenta.^[1] Y la Vía Láctea, que durante siglos se discutió si era un vapor o un reflejo, resultó ser “nada más que una masa de innumerables estrellas”. Lo mismo con las manchitas difusas llamadas nebulosas: en la de la cabeza de Orión contó 21 estrellas.

El hallazgo que hizo famoso el libro llegó el 7 de enero de 1610. Galileo vio tres “estrellitas” alineadas junto a Júpiter; la noche siguiente estaban en otro lugar, y pronto apareció una cuarta.^[1] Las siguió noche tras noche hasta el 2 de marzo y concluyó que eran cuatro cuerpos girando alrededor del planeta; hasta estimó que el más lejano tardaba medio mes en dar la vuelta. Las llamó “estrellas mediceas” y firmó la dedicatoria el 12 de marzo de 1610. El Sidereus Nuncius se imprimió en Venecia ese mismo año.

Las lunas de Júpiter eran un golpe para un argumento clásico contra Copérnico: si la Tierra se moviera alrededor del Sol, decían, dejaría atrás a la Luna. Júpiter se mueve y arrastra cuatro lunas sin perderlas.

Venus, Saturno y el Sol

A fines de 1610, Galileo vio que Venus cambiaba de forma, como la Luna. El 11 de diciembre lo anunció con un anagrama cifrado, que Kepler intentó descifrar sin éxito, y el 1 de enero de 1611 dio la solución: “la madre del amor imita las figuras de Cintia”, es decir, Venus imita a la Luna.^[4] Era la prueba más fuerte de todas: en el sistema de Ptolomeo, Venus gira siempre entre la Tierra y el Sol, así que nunca podría verse más que como una hoz fina. Para mostrar el ciclo completo, de llena a nueva, tiene que girar alrededor del Sol.

Saturno lo desconcertó. En 1610 lo vio “tricorpóreo”: un cuerpo central con dos bultos más chicos a los lados. Dos años después los bultos habían desaparecido, y en 1616 volvieron, pero cambiados.^[5] Con 20 aumentos no podía distinguir un anillo visto de canto; la explicación llegó en 1659, cuando Christiaan Huygens propuso que Saturno está rodeado por un anillo.

Con las manchas solares, Galileo discutió con el jesuita Christoph Scheiner, que en 1612 había publicado que eran pequeños planetas girando cerca del Sol. Galileo sostuvo que estaban sobre la superficie del Sol o muy cerca: tenían formas irregulares, aparecían y desaparecían sin ritmo fijo y se frenaban al acercarse al borde, como se espera de algo pegado a una esfera que gira. De su movimiento dedujo que el Sol rota en alrededor de un mes.^[6]

Cómo lo sabemos

Lo que vio Galileo lo sabemos por él mismo: el Sidereus Nuncius de 1610 es un informe de observación, con fechas, horas y dibujos. Para Júpiter anotó noche por noche, entre el 7 de enero y el 2 de marzo, la posición de cada “estrellita” respecto del planeta, y fue esa serie la que le permitió descartar que fueran estrellas fijas: se movían con Júpiter y cambiaban de lado.^[1]

La altura de las montañas lunares la calculó con geometría. Midió a qué distancia del borde iluminado aparecía un pico brillante en la zona oscura, tomó el radio de la Luna conocido desde la Antigüedad y armó un triángulo rectángulo: el rayo de Sol que roza el borde y toca la cumbre. Le dio que algunas montañas superaban las cuatro millas italianas, unos 6,7 kilómetros según la equivalencia del traductor.^[1] Tenía un error de concepto al comparar: creía que en la Tierra ninguna montaña llegaba a una milla de altura.

Los telescopios que usó existen. El Museo Galileo conserva dos, y midió sus lentes: el más estudiado tiene un objetivo de 51 milímetros, 14 aumentos y un campo de apenas un cuarto de grado.^[3] Eso explica tanto lo que vio como lo que no pudo ver: el anillo de Saturno, o el disco de las estrellas. Las cartas de 1610 y 1611, como la del anagrama de Venus, fijan las fechas de los descubrimientos posteriores.^[4]

Lo que se suele decir mal

• “Galileo inventó el telescopio.” No. En su propio libro dice que la idea vino de un holandés. Lo nuevo fue mejorarlo y usarlo como instrumento científico.^[1]
• “Fue el primero en ver las manchas solares.” Tampoco. El inglés Thomas Harriot las observó antes, y Johann Fabricius publicó sobre ellas en 1611.^[6]
• “Las fases de Venus probaron que la Tierra gira alrededor del Sol.” Probaron que Venus gira alrededor del Sol, lo que tumbó el sistema de Ptolomeo. Pero en el sistema de Tycho Brahe, con la Tierra quieta y los demás planetas girando alrededor del Sol, Venus muestra las mismas fases. Desempatar entre Copérnico y Tycho requirió otras pruebas.