Galileo Galilei


Físico y astrónomo italiano. Nació el 15 de febrero de 1564, cerca de Pisa. Cursó estudios en Vallombroso, y en la en la Universidad de Pisa en 1581, donde pretendía estudiar medicina. Al poco tiempo dejó la medicina por la filosofía y las matemáticas, abandonando la universidad en 1585 sin conseguir el título. Comenzó a impartir clases particulares y escribió sobre el movimiento hidrostático y natural, pero sin publicar nada. En 1589, en Pisa, ejerció como profesor de matemáticas, donde demostró el error que Aristóteles había cometido al afirmar que la velocidad de caída de los cuerpos era proporcional a su peso, dejando caer desde la Torre inclinada de esta ciudad dos objetos de pesos diferentes. En 1592 fue admitido en la cátedra de matemáticas de la Universidad de Padua, donde permaneció hasta 1610.

Allí inventó un ‘compás’ de cálculo para resolver problemas prácticos de matemáticas. De la física especulativa pasó a dedicarse a las mediciones precisas, descubriendo las leyes de la caída de los cuerpos y de la trayectoria parabólica de los proyectiles, se dedicó a estudiar el movimiento del péndulo e investigó la mecánica y la resistencia de los materiales. Dejó de un lado la astronomía, aunque a partir de 1595 se inclinó por la teoría de Copérnico, que afirmaba que la Tierra giraba alrededor del Sol. En 1609 presentó al duque de Venecia un telescopio de una potencia muy parecida a los prismáticos binoculares.

Con su telescopio de veinte aumentos descubrió montañas y cráteres en la Luna, consiguió ver que la Vía Láctea estaba compuesta por estrellas y descubrió los cuatro satélites mayores de Júpiter. Unos meses después publicó El mensajero de los astros, libro en el que hablaba estos descubrimientos. Su fama le ayudó a conseguir el puesto de matemático en la corte de Florencia, donde quedó libre de sus responsabilidades académicas y pudo dedicarse a investigar y escribir. En diciembre de 1610 vio las fases de Venus, que iban totalmente en contra a la astronomía de Tolomeo y confirmaban su aceptación de las teorías de Copérnico.

Fue criticado por los profesores de filosofía, ya que Aristóteles había afirmado que en el cielo sólo podía haber cuerpos perfectamente esféricos y que no era posible que apareciera nada nuevo. En 1612 publicó un libro sobre cuerpos en flotación. Rápidamente aparecieron cuatro publicaciones que rechazaban su física. Un año después escribió un tratado sobre las manchas solares y anticipó la supremacía de la teoría de Copérnico.

En 1614, un cura florentino lo denuncia a él y a sus seguidores. Galileo escribió una extensa carta abierta sobre la irrelevancia de los pasajes bíblicos en los razonamientos científicos, sosteniendo que la interpretación de la Biblia debería ir adaptándose a los nuevos conocimientos y que ninguna posición científica debería convertirse en artículo de fe de la Iglesia católica. A principios de 1616, se prohibieron los libros de Copérnico y el cardenal jesuita Roberto Belarmino le ordena que no defendiera el concepto de que la Tierra se movía. Galileo no tocó el tema durante algunos años dedicándose a investigar un método para determinar la latitud y longitud en el mar basándose en sus predicciones sobre las posiciones de los satélites de Júpiter, además de resumir sus primeros trabajos sobre la caída de los cuerpos y a exponer sus puntos de vista sobre el razonamiento científico en una obra sobre los cometas, El ensayador (1623). En 1624 escribe un libro al que pretendía llamar Diálogo sobre las mareas, en el que abordaba las hipótesis de Tolomeo y Copérnico respecto a este fenómeno. Seis años después consiguió la licencia de los censores de la Iglesia católica de Roma, y le pusieron por título Diálogo sobre los sistemas máximos, publicado en Florencia en 1632. A pesar de todo la Inquisición le llamó a Roma con la intención de procesarle por “sospecha grave de herejía”. En 1633 le obligaron a abjurar y fue condenado a prisión perpetua (condena que le fue conmutada por arresto domiciliario). Los ejemplares del Diálogo fueron quemados. Su última obra fue Consideraciones y demostraciones matemáticas sobre dos ciencias nuevas, publicada en Leiden en 1638.


Frases del autor:

“Digan lo que digan, la Tierra se mueve.”

“Nunca he encontrado una persona tan ignorante que no pueda aprender algo de ella.”

“La duda es madre de la invención.”

“Digamos que existen dos tipos de mentes poéticas: una apta para inventar fábulas y otra dispuesta a creerlas.”

“La matemática es el alfabeto con el que Dios escribió el mundo.”

“El gran libro de la naturaleza está escrito en símbolos matemáticos.”

“En lo tocante a la ciencia, la autoridad de un millar no es superior al humilde razonamiento de una sola persona.”

“Nada puedes enseñar a un hombre; sólo ayudarle a encontrarlo por sí mismo.”

“Los beneficios deben escribirse en bronce y las injurias en el aire.”

El CSIC se topa con el tiempo asimétrico


La Razón

  • Observan por primera vez la ruptura de simetría en el tiempo en las leyes de la Física
  • Una investigación liderada por el Instituto de Física Corpuscular, centro mixto del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) y la Universidad de Valencia, ha obtenido evidencias de la ruptura de la simetría en el tiempo en las leyes de la Física.

El hallazgo, que se publica hoy en la revista Physical Review Letters, ha contado con el apoyo de la colaboración internacional BaBar del laboratorio SLAC (Stanford Linear Accelerator Center, de sus siglas en inglés) del Departamento de Energía de Estados Unidos en la Universidad de Stanford (California).

El tiempo discurre inexorablemente. En la historia del universo y en los sistemas complejos, la evolución temporal está asociada al aumento de entropía. Dicho de otro modo, con el paso del tiempo, el desorden siempre crece a partir de una situación inicial más ordenada.

Tal y como propone el CSIC, para explicarlo podemos imaginar que vemos hacia atrás una película en la que un jarrón cae al suelo y se rompe en pedazos. Nos percataríamos muy rápido de que lo que observamos es imposible desde el punto de vista de las leyes físicas, porque sabemos que no es posible que los pedazos vuelen del suelo y se ordenen formando
un jarrón. Y eso es porque desde nuestro punto de vista, “la flecha del tiempo” transcurre sin interrupción desde el pasado al futuro.

Ahora bien, para una partícula aislada, el paso del tiempo parece el mismo hacia delante y hacia atrás, es decir, su movimiento es reversible o temporalmente simétrico.

Imaginemos que ahora vemos una película en la que aparece una bola de billar que choca contra una banda. Si no nos lo dicen, no seríamos capaces de saber si la proyección de la película va hacia delante o hacia atrás. Esto se debe a que, en ambos sentidos temporales, el movimiento de la bola de billar cumple las mismas leyes físicas.

Este concepto se conoce como simetría bajo inversión temporal y nos dice que, en el mundo de las partículas, las teorías físicas son válidas tanto para un sentido de su movimiento como para su inverso, lo que equivale a decir que funcionan igual hacia delante como hacia atrás en el tiempo.
El tiempo tiene una dirección preferente
“La ruptura de la simetría temporal o simetría T en física de partículas está relacionada con la asimetría CP existente entre materia y antimateria, necesaria para generar el universo actual de materia en algún momento de su historia. La simetría C afirma que, sabiendo que a cada partícula de la naturaleza le corresponde una antipartícula con carga opuesta, las leyes de la física serían las mismas al intercambiar las partículas con carga positiva con las de carga negativa”, explica el investigador del CSIC José Bernabéu.

También existe la simetría P, que señala que las leyes de la física permanecerían inalteradas bajo inversiones especulares, es decir, el universo se comportaría igual que su imagen en un espejo.

Estas dos simetrías combinadas dan lugar a la simetría cargaparidad o simetría CP. En experimentos previos con partículas conocidas como mesones K y B, se observó que no se cumplía la simetría CP. El teorema CPT indica que, para cualquier sistema de partículas, las simetrías deben mantenerse equilibradas, es decir, si la simetría CP no se cumple, la simetría T tampoco.

El investigador Fernando Martínez?Vidal añade que “la clave para medir directamente la ruptura de la simetría T nos la dio el experimento BaBar del SLAC, que fue diseñado para el estudio en profundidad de la asimetría entre materia y antimateria”.

Entre 1999 y 2008, en el acelerador de partículas del SLAC, se produjeron más de 500 millones de mesones B, y sus contrapartidas de antimateria llamados Babar. Así, los
científicos observaron cómo estas partículas incumplían la simetría CP.

El problema para observar la ruptura de la simetría T residía en que los mesones B se desintegran irreversiblemente en pocas billonésimas de segundo, impidiendo invertir su situación inicial y final.

La solución se ha encontrado mediante la correlación cuántica entre los dos B, que permite que la información de la partícula que se desintegra primero se utilice en ese momento para determinar el estado de su partícula compañera que aún vive. Los investigadores han descubierto que el estado de este último mesón B se transforma en otro unas seis veces más a menudo en un sentido que en el inverso.

Bernabéu aclara: “Este hecho demuestra inequívocamente la ruptura de la simetría bajo
inversión temporal en las leyes fundamentales de la Física. Estos resultados son tan
contundentes que la probabilidad de que sean una casualidad es similar a la de obtener la
misma cara de un dado al lanzarlo 55 veces seguidas,
14 sigma en lenguaje estadístico”.

Los físicos de partículas consideran que a partir de 5 sigma se trata de un descubrimiento. La investigación cuenta con el apoyo del Ministerio de Economía y Competitividad, a través del Programa Nacional de Física de Partículas, y de la Generalitat Valenciana, a través del Programa de Excelencia Prometeo.