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Grandes inventos y descubrimientos II: Telescopio de Galileo. Ver más y más lejos

grabado esfera celesteEl siete enero de 1610 Galileo Galilei (1564-1642) utilizó por primera vez el telescopio hacer observaciones sistemáticas el firmamento con un telescopio fabricado por él mismo, un acto que cambió la historia la astronomía. Hasta entonces los astrónomos habían observado el cielo con los ojos desnudos y el mundo de las estrellas conocidas estaba limitado por alcance de la visión del ser humano. Dicho de otra forma, hasta el invento del telescopio el radio del universo estaba relacionado con la agudeza visual de los hombres, que, por otra parte, creían que la Tierra ocupaba el centro del universo y que las estrellas estaban pegadas a una esfera, conocida con el nombre de esfera de las estrellas fijas.

                Cuando Galileo enfocó el telescopio hacia el cielo, descubrió que había estrellas más allá de la esfera de las estrellas fijas y, a medida que utilizaba telescopios de más aumentos, descubría nuevas familias de estrellas todavía más lejanas. El telescopio de Galileo permitió descubrir nuevas estrellas, observar las irregularidades de las superficies de los astros o detectar las manchas solares y, además, contribuyó a dar una nueva visión del universo; permitió el cambio de pensar que estábamos en un mundo cerrado limitado por las estrellas fijas a considerar que nos encontrábamos  en un universo infinito.

Antecedentes en óptica: Las lentes y la lupa

La fabricación del telescopio necesitaba lentes, pero las lentes fueron un invento de la Baja Edad Media y su uso extendió poco a poco entre copistas de monasterios y estudiosos. La primera descripción conocida de una lupa (lente convexa) se encuentra en el libro de Óptica de Alhazen (965-1040) escrito en 1021. Las mejoras en la fabricación de lentes llevaron a la invención de las gafas en el siglo XIII.lente esmerilada

La invención de las gafas vino a cubrir una gran aspiración y una necesidad  de intelectuales de todos los tiempos, que por defectos visuales o por deterioro de la vista por la edad (presbicia), tenían limitaciones para desarrollar sus actividades habituales. Por ejemplo, el gran orador romano Cicerón (106-43 a. de C.), se lamentaba de necesitar esclavos para que le leyeran los textos.

            Los monjes italianos fabricaron las primeras lentes esmeriladas que funcionaban como lupas y en 1267, el fraile franciscano de Oxford, Roger Bacon (1210 -1292) demostró que la letra pequeña de los manuscritos se podía aumentar con lentes esmeriladas de una forma determinada. Para fabricar las primeras lentes, los monjes usaban un silicato de aluminio y berilio, llamado  berilo que pulían con esmeril. Las variedades de berilo que utilizaban eran la incolora (goshenita) y berilo amarillo (heliodoro). Hay noticias de que el emperador romano Nerón (37-68) utilizaba el berilo verde (la esmeralda) para mejorar su visión.

            Las primeras lentes para la presbicia eran convexas y más tarde aparecieron lentes para la miopía que sabemos que usaba Petrarca (1304-1374).

                El verdadero avance en la confección de lentes se hizo cuando se fabricaron lentes de vidrio. Por el texto de un sermón del dominico Giordano de Pisa, en 1306 que dice: Aún no han pasado veinte años desde que se encontrógrabado con lentes la manera de fabricar lentes de vidrio que permiten una buena visión de las cosas…, sabemos que se inventaron a finales del siglo XIII.  Posiblemente los vidrieros venecianos fueron los primeros fabricantes  de lentes de vidrio y parece que el invento surgió en Venecia con los famosos sopladores de vidrio de Murano. De hecho en el listado de oficios de Venecia de 1300 aparece el oficio de  fabricantes de anteojos.

En el siglo XIV el uso de gafas para corregir deficiencias visuales era habitual entre lectores y copistas, como lo prueba el hecho de que en la iglesia de San Nicolás de Treviso, hay un cuadro, pintado por Tomás de Modena en 1352, que representa al cardenal Hugo de Provenza leyendo con unas lentes.

EL DESCUBRIMIENTO DEL TELESCOPIO

            Con el desarrollo de la industria de la fabricación de las lentes de vidrio era fácil disponer de lentes y estudiar y experimentar con sus propiedades.  En este contexto, que permitía disponer y encargar lentes a los sopladores de vidrio es en el que aparece el telescopio conocido como telescopio de Galileo. Aunque Galileo no fue el primero en construir un telescopio, pero si fue el primero que hizo un uso astronómico del mismo interpretando con agudeza lo que observaba en el firmamento.

            Con anterioridad a Galileo, Gianbattista della Porta escribió en 1589 el libro Magia Naturalis donde hacía una descripción de un telescopio. Seguramente el primero que cosnstruyó un telescopio fue un fabricante de anteojos de la ciudad de  Middelburgo llamado  Hans Lippershey (1570-1619) el cual, en 1606,  combinó por primera vez una lente cóncava  y otra convexa miró a través de las dos viendo los objetos alejados más cercanos.  Parece ser que el descubrimiento se hizo por casualidad, cuando estaba jugando sus hijos en el taller y miraron a través de dos lentes, una convergente lejos del ojo y otra divergente cerca de él, y descubrieron se veían más grandes los objetos lejanos. Para hacer más cómoda la experiencia fijó las lentes  en los extremos de dos tubos de órgano que se deslizaba uno dentro de otro. Lippershey quiso en 1608 patentar su descubrimiento, pero  no le concedieron la patente por considerar que el descubrimiento era de dominio público.

            telescopio-galileoGalileo, en mayo de 1609, se enteró que había llegado a Venecia  un holandés a presentar un invento que permitía ver los objetos lejanos, como si estuvieran cerca. Galileo era entonces profesor de matemáticas en Padua, en la República de Venecia,  Inmediatamente fue a la ciudad de los canales  a conocer y estudiar el invento. Pronto había construido un telescopio que de tres aumentos. Pero para  el 25 de agosto Galileo había construido  otro de ocho aumentos, su telescopio era muy superior técnicamente a los primitivos de Holanda e invitó al Senado veneciano a mirar con su telescopio desde el campanile  de la plaza de  San Marcos. Miraro por el telescopio y se quedaron maravillados, puesto que veían las naves de la isla de Murano, situada a unos dos kilómetros como si estuvieran viéndolas en el puerto.. Galileo regaló el telescopio a la República Veneciana y el Senado de Venecia, en agradecimiento, duplicó a Galileo el salario y lo nombró profesor vitalicio de Padua.

                Debemos hacer notar que Galileo construyó el telescopio sin tener conocimientos precisos de óptica y que los montó por el método ensayo y error con gran habilidad y agudeza como lo explica en su obra El ensayador. Kepler propuso en 1611, otro telescopio más adecuado para las observaciones astronómicas que el de galileo con dos lentes convexas. No se conocían las leyes de  Willebrord Snell (1580 – 1626), base de la óptica geométrica publicadas en 1621.  Sin embargo no se puede dudar de la habilidad de Galileo para mejorar sucesivamente el poder de sus telescopios, consiguiendo en pocos tres seis, ocho, veinte y treinta aumentos.

DESCRIPCIÓN DEL TELESCOPIO

            En su obra El mensajero sideral, publicada en marzo de 1610, Galileo dice como construyó su telescopio:

 “Y, ante todo, me procuré un tubo de plomo a cuyos extremos adapté dos lentes de vidrio, ambas planas por una cara, mientras que por la otra eran convexa una y cóncava la otra. Acercando luego el ojo a la cóncava, vi los objetos lo bastante grandes y próximos, ya que aparecían tres veces más cercanos y nueve veces mayores que cuando se contemplaba con la sola visión natural.”

Esquema del telescopio de Galileo Esquema del telescopio de Galileo
Esquema del telescopio de Kepler Esquema del telescopio de Kepler
Esquema del telescopio reflector de Newton Esquema del telescopio reflector de Newton

REPERCUSIONES   

            Resulta curioso que se llame telescopio de Galilei a un telescopio inventado en Alemania por Lippershey, que había muchos fabricantes de anteojos que construían catalejos de forma artesanal  sin conocer sus fundamentos teóricos.  Pero Galileo dio un salto de gigante al utilizar el telescopio para realizar observaciones científicas.                

            Galileo enseñando el telescopio al dux de VeneciaEn realidad no basta con orientar el telescopio a los cielos para pasar a la historia como el padre de la astronomía. Ha pasado a la historia entre otras contribuciones importantes, por haber revolucionado con el telescopio la visión clásica del mundo. La importancia de Galileo, por encima de sus, habilidades para construir telescopios cada vez más potentes, se debe a las interpretaciones que fue capaz de hacer con esos telescopios que presentaban aberraciones, mostraban halos y hacía aparecer duplicación de fuentes luminosas. Precisamente por esto el jesuita Ch. Clavius (1538-1612), profesor de matemáticas del Colegio Romano pensaba que las imágenes de Galleo era ilusiones ópticas

            Con el telescopio observó la Luna y supo interpretar, en contra de la visión platónica de los cielos,  que las aparentes manchas lunares eran  sombras proyectadas por un relieve irregular  de montañas y valles en la Luna y no zonas de diferente densidad como mantenían los escolásticos, que pensaban que los astros eran perfectamente esféricos. Tampoco interpretó los satélites de Júpiter como estrellas móviles en el firmamento, ni pensó que las manchas solares eran los tránsitos de Mercurio o Venus ante el Sol. Lo que dedujo de sus observaciones fue que los astros que poblaban el firmamento estaban hechos de la misma materia de la que estaba hecha la Tierra y que el Sol ocupaba el centro del sistema y todos los planetas giraban a su alrededor.

 

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