Evolución de los Modelos Cosmológicos: De Aristóteles a la Gravitación Universal

El Universo de Aristóteles

Aristóteles (siglo IV a. C.) concibió su sistema cosmológico como un **modelo geocéntrico**. En la última de las esferas, la **bóveda celeste**, se encontrarían las **estrellas fijas**, excepto la causa del primer movimiento, el **primer motor**, cuyo origen dejaba de tener explicación física para pasar al terreno de la metafísica.

• La **Tierra**, esférica e inmóvil, es el **centro del universo**.
• El **universo es finito y esférico**.
• Los astros giran alrededor de la Tierra en **esferas perfectas**.
• La Luna ocupa la primera de las esferas, que limita el **mundo terrenal o sublunar** del **mundo celeste o supralunar**.
• Las **estrellas fijas** ocupan la última esfera y mantienen sus posiciones relativas, girando unidas por el cielo.
• No existen los espacios vacíos entre esferas. Todo está relleno de **éter**, que compone el **mundo supralunar**.
• El **mundo sublunar** está formado por cuatro elementos: **tierra, agua, aire y fuego**.

El Universo de Ptolomeo

En el siglo II d. C., el astrónomo y geógrafo Ptolomeo, apoyado en el geocentrismo aristotélico, elaboró un complejo **modelo geocéntrico** que predecía con cierta exactitud los raros vaivenes que se observaban en los **movimientos planetarios**. Para explicar el **movimiento retrógrado**, postuló que los planetas describirían pequeñas **órbitas circulares**, los **epiciclos**. El centro del epiciclo se movía, a su vez, sobre una gran órbita circular alrededor de la Tierra llamada **deferente**. La composición de los dos movimientos circulares daba lugar al movimiento de avance y retroceso que sufrían los planetas. El resultado es una trayectoria llamada **epicicloide**. El modelo geocéntrico fue aceptado durante 14 siglos, aunque no se ajustaba exactamente a la realidad.

Transición hacia el Heliocentrismo

En el siglo III a. C., **Aristarco de Samos** planteó un sencillo modelo que no llegó a convencer, por ser contrapuesto a las ideas de Aristóteles: los planetas se moverían en trayectorias circulares de diferentes radios en torno al **Sol, fijo en el centro del universo**.

<h3>El Universo de Copérnico</h3>
<p>No fue hasta el siglo XVI cuando **Copérnico** (1473-1543), apoyándose en las ideas de Aristarco, revolucionó la astronomía con un **modelo heliocéntrico** donde el cielo no se movía, sino que nos movíamos nosotros. En este modelo, el **Sol se encontraba en el centro de las órbitas**. La **Tierra y el resto de los planetas giraban en torno al Sol en trayectorias circulares** de diferente radio. La Luna, a su vez, giraba en torno a la Tierra. Y la Tierra sobre sí misma a razón de una vuelta cada día.</p>

<h3>El Universo de Brahe</h3>
<p>**Brahe** continuó con la idea de que la **Tierra se situaba en el centro del universo**, y que el **Sol y la Luna orbitaban a su alrededor**. Postuló que el resto de los planetas giraban en torno al Sol.</p>

<h3>El Universo de Galileo</h3>
<p>**Galileo** defendió las **ideas copernicanas** y, fiel a su método científico, construyó su **primer telescopio**, y observó la **Vía Láctea**. Realizó observaciones de las **fases de Venus** y de los **satélites de Júpiter**, concluyendo que la **Tierra se mueve**, que el **Sol es el centro** y que los planetas giran en **órbitas circulares** a su alrededor.</p>

<h3>El Universo de Kepler</h3>
<p>El matemático y astrónomo **Kepler** fue capaz de imaginar un **universo heliocéntrico**, en el que las órbitas planetarias dejarían de ser **círculos perfectos para convertirse en elipses**. Apoyándose en las mediciones realizadas por **Brahe**, enunció tres **leyes empíricas** que expresó en forma matemática. Las contribuciones de Brahe y Kepler a la teoría heliocéntrica marcaron la línea de investigación astronómica que llevaría a **Isaac Newton** a enunciar su **ley de gravitación universal**.</p>

Las Leyes de Kepler

1. Los planetas describen **órbitas elípticas**. El **Sol se sitúa en uno de los focos de la elipse**.
2. La **velocidad de los planetas varía a lo largo de su trayectoria**, de manera que la línea que une el Sol con el planeta **barre áreas iguales en tiempos iguales**.
3. El **período de los planetas de revolución alrededor del Sol y el radio medio de sus órbitas se encuentra relacionado**.

La Fuerza Gravitatoria

La **fuerza gravitatoria** con la que se atraen dos cuerpos cualesquiera del universo es **directamente proporcional al producto de sus masas** e **inversamente proporcional al cuadrado de la distancia** que separa sus centros. La fórmula es: F = G x M x m / (r x r).

El Peso de un Cuerpo

El **peso de un cuerpo** es la **fuerza de atracción gravitatoria** que ejerce un astro sobre dicho cuerpo.