Galileo y las mareas

Galileo estableció su hipótesis de las mareas en 1595, cuando tenía 30 años. Esta sería una de las ‘pruebas’ del heliocentrismo, todas ellas erróneas, que presentaría ante el Tribunal de la Inquisición. Algunos dicen que a Galileo se le ocurrió esta idea cuando iba hacia Venecia en una barcaza transportando un depósito lleno de agua potable.  Galileo habría observado que el agua del depósito se desbordaba por el borde del depósito cuando variaba la velocidad o dirección de la barcaza.  A cada aceleración de la barcaza, el nivel de la superficie del agua se elevaba hacia la proa, para seguidamente retroceder hacia atrás, haciendo este flujo-reflujo varias veces, cada vez con menos intensidad.

El origen de las mareas ya había atraído la atención de muchos sabios medievales y eruditos del Renacimiento, que habían dado las más variopintas opiniones. En tiempos de Galileo, la hipótesis con más partidarios, entre ellos Kepler, afirmaba que las mareas se producían por una ‘influencia’ desconocida de la luna sobre las aguas del mar.  Entonces entró en escena Galileo, que pensó que el doble movimiento de la Tierra (la presunta rotación y la presunta traslación), que como un gigantesco vehículo acelerándose debería producir un efecto –similar al de la barcaza- sobre los océanos y las grandes masas de agua. En 1616 Galileo escribe el “Tratado de las Mareas”, donde demuestra que utilizando el movimiento absoluto de rotación y traslación de la Tierra, la velocidad de las zonas próximas al punto A –donde las dos velocidades tangenciales llevan igual dirección- es superior a las que se hallan próximas a B –donde estas velocidades tienen direcciones opuestas- y además, la composición de estos dos movimientos uniformes representa un movimiento no uniforme. Esto sería la causa de las mareas, según Galileo, pues la Tierra misma sería el ‘recipiente’ lleno de un agua que en algunas zonas estaría acelerándose y en otras desacelerándose.

 El inconveniente de este modelo de Galileo es que la zona próxima a A (o cualquier otra zona) sólo sufre una aceleración máxima al día, lo cual conduciría a la aparición de una marea alta al día en lugar de las aproximadamente dos que se observan. Galileo mismo se dio cuenta de ello, y en el “Dialogo de los dos Principales Sistemas”, dentro del Cuarto Día, trata de arreglarlo, con las palabras de Salviati, asegurando que el doble movimiento de la Tierra es la  “principal causa” de las mareas, y que la frecuencia principal es de una marea alta por día, y a continuación supone varios otros efectos locales interviniendo, tales como la disposición, tamaño, orientación y forma de las costas, etc. los cuales producirían desviaciones de la causa principal.

Galileo en 1632 presentó esta explicación del fenómeno de las mareas como una prueba a favor del heliocentrismo, la cual fue absolutamente rechazada por el Cardenal Belarmino en base a tres aspectos. Primero, un fenómeno a sólo aquellas que sean mecánicamente inteligibles. Segundo, el argumento de las mareas no puede relacionarse directa y exclusivamente con un movimiento anual de la tierra alrededor del sol. Y tercero, el argumento no está basado en nada que tenga relación con la posición central del sol o en los periodos de los planetas tal como fueron calculados por Copérnico.

En Wikipedia se asegura que el argumento de las mareas era el único equivocado de todos los que Galileo presentó para demostrar el movimiento de la tierra ante el Tribunal de la Inquisición.  Falso, pues todos los argumentos presentados por Galileo eran equivocados. A continuación Wikipedia, como todos los documentos, libros y enciclopedias que hablan de esta “prueba de Galileo” tratan de minimizar el error de Galileo, para luego concluir diciendo que «sería necesario esperar hasta Newton para resolver este problema, no sólo explicando el origen de la fuerza, sino también el cálculo diferencial para explicar el doble abultamiento oceánico».

En resumidas cuentas, nos quieren hacer creer que Newton completó definitivamente lo que Galileo pretendió infructuosamente evidenciar, a saber, “que las mareas oceánicas son una demostración evidente que la tierra orbita el sol.

 En la hipótesis de los heliocentristas actuales, la causa fundamental de las mareas la atribuyen a la acción gravitatoria conjunta del sol y la luna sobre la tierra, que en conjunto atraen algo de la masa oceánica formando una elipsoide de agua, con dos zonas abultadas en marea alta y otras dos deprimidas equivalentes a mareas bajas. En la gráfica de arriba, en la que se supone que estamos observando desde un punto situado sobre el polo norte terrestre, se aprecia en un momento determinado del día estas mareas altas, siempre con eje mayor dirigido hacia la luna, y las bajas con el eje menor en posición ortogonal. Como la tierra estaría rotando en torno al eje norte-sur (según el heliocentrismo), entonces un punto de la costa terrestre pasaría por cada lugar del elipsoide experimentando dos mareas altas y dos bajas por día, o mejor dicho, por cada 24 horas 52 minutos, ya que al cabo de un día la luna llega a desplazarse en órbita terrestre unos 13º, y entonces para alcanzar la misma disposición geométrica, la tierra –o el firmamento según el geocentrismo- debería estar girando 52 minutos más. Como resultado las mareas altas se repiten cada 12 horas 26 minutos en un determinado lugar. Por otra parte, una mayor diferencia entre las alturas de las mareas (mareas vivas) se dan cuando la luna, la tierra y el sol están alineados (como en los casos B y C), mientras que es menor la diferencia entre ellas cuando se encuentran en cuadratura (caso A). Las mareas vivas se ven magnificadas cuando el sol se encuentra sobre el plano del ecuador (mareas equinocciales).

¿La existencia de mareas prueba el movimiento de la Tierra?.

No, más bien prueban lo contrario. Los heliocentristas suelen basarse en el silogismo inválido llamado “modus ponendo ponens” para afirmar que las mareas sí son una prueba del movimiento terrestre, el error está en lo siguiente, supongamos que si la situación P se diera entonces todos estaríamos de acuerdo en que debería observarse el fenómeno Q. Y resulta que efectivamente observamos Q, ¿quiere ello decir que necesariamente P es la causa de Q?. No, porque Q puede ser causado por una variedad de otras circunstancias. En el caso de las mareas, el fenómeno puede explicarse por la dinámica propia de la gravitación de Newton, muy bien, pero también por la dinámica de la gravitación de Le Sage, y puede que también por otros. A la hora de escoger un modelo, los heliocentristas toman el Kepleriano con la tierra rotando y, con ayuda de las leyes de Newton pueden calcular tales aspectos de las mareas, pero los geocentristas pueden tomar el modelo Machiano -Tychoano de Barbour y Bertotti (con el universo rotando y la Tierra fija) y las fuerzas inerciales resultantes son idénticas. Si nos fijamos en el gráfico anterior con la tierra, la luna y el sol, podemos observar que todo argumento relativo a las mareas se basa en las posiciones relativas de estos tres cuerpos, pero no en la centralidad del sol, que es precisamente una de las replicas del cardenal Belarmino a Galileo.

O sea, tenemos dos modelos que partiendo de distintas hipótesis explican bien el fenómeno de las mareas oceánicas observado, pero ¿no es más simple el modelo de Kepler-Newton con la tierra moviéndose en orbita solar?

 Al contrario, como todo mecánico de motores sabe muy bien, entre dos mecanismos que ejecutan la misma función, siempre es más problemático el que está compuesto de mayor número de partes movibles, pues se supone que todas ellas deben estar finamente ajustadas y debe ser mayor la coordinación entre ellas para que funcione perfectamente el conjunto.  En el modelo de Kepler-Newton se tiene a la tierra dependiente de un doble movimiento, traslación y rotación, Aparecen varias graves anomalías.

Así por ejemplo, si la tierra rotase las mareas causarían una resistencia de fricción en los márgenes continentales, lo cual produciría un cierto calor a expensas de la energía de rotación, y como consecuencia la tierra debería ir perdiendo velocidad de rotación con el trascurso de los años, y el efecto sobre la luna sería que ésta recibiría una fuerza que la alejaría de la tierra. Aunque esta velocidad de alejamiento fuera muy pequeña (unos centímetros por día) la gran edad de existencia de la luna (miles de millones de años según ellos) supone: primero que en el pasado la luna tuvo que estar extremadamente cerca de la tierra; y segundo, en el pasado la velocidad de rotación de la tierra tuvo que ser bastante mayor, y por tanto, la duración de los periodos día-noche serían más cortos. Esto lleva aparejado otro tipo de desajustes, pues la variación del spin de un planeta tiene repercusiones globales en el sistema solar. Los desajustes en la tierra, por pequeños que sean, son apreciables para un planeta en proceso de desarrollar vida, por los condicionantes extremadamente ajustados que para esto es necesario. La tierra necesitaría estar continuamente reajustando varios parámetros (presión atmosférica, temperatura en la superficie…) para que la vida no fuera inviable.

En cambio, el modelo geocéntrico es incomparablemente más simple, al no depender del doble movimiento terrestre la tierra no está sometida a ningún esfuerzo, y las mareas producirían tanto retardo sobre el mecanismo rotor del firmamento como el ‘aumento’ en el nivel del mar al arrojar una gota de agua sobre él, o sea, absolutamente nada.

NOTAS:

 1.  Aquí Galileo se contradice con lo que asegura en el “Dialogo” (Segundo Día) que es imposible deducir algo sobre el movimiento de la Tierra observando sólo la conducta de los objetos que están en ella (‘cose terrestri”), tales como piedras cayendo, bolas de cañón desplazándose… pues éstos participarían del mismo doble movimiento de la Tierra… a no ser que Galileo no considerase al agua como ‘cose terrestri’.

2.  J. B. Barbour and B. Bertotti, “Gravity and Inertia in a Machian Framework,” Il Nuovo Cimento, 32B, 1:1-27, March 11, 1977, cited in “The Geocentric Papers,” Association for Biblical Astronomy, Cleveland, Ohio.