3 extraordinarios artefactos que corrigieron nuestra visión del mundo

Redacción BBC Mundo

• 6 agosto 2017

Ciertos artilugios han sido cruciales para entender el mundo que nos rodea... varios de ellos asombrosos.

¿Qué tal un armonioso cosmos musical que mostró cómo se mueven los planetas, una bomba que creó un estado completamente artificial o un misterioso aparato resplandeciente que reveló una partícula subatómica?

El modelo del Universo de Johannes Kepler

Aunque hoy es eclipsado por Isaac Newton y Galileo, el astrónomo alemán Johannes Kepler es considerado por muchos como uno de los más grandes científicos de la historia.

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Image caption Hijo de un mercenario y una madre acusada de ser bruja, Kepler miró al cielo y descubrió que el Sol estaba en el centro del Sistema Solar.

Fue Kepler, no Nicolás Copérnico, quien probó primero que el Sol es el centro del Sistema Solar.
Su más famoso descubrimiento fue que los planetas se mueven alrededor del Sol en órbitas en forma de elipses.
Kepler creía en un universo musical magnético estructurado para reflejar las perfectas formas geométricas creadas por Dios.

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Image caption Imaginado, dibujado y fabricado: el armonioso cosmos de Kepler.

Para ilustrar su armoniosa visión, dibujó un modelo cósmico imaginario en el que los esféricos planetas estaban separados para que formas simétricas pudieran acomodarse entre ellos.
La lejana órbita de Saturno, por ejemplo, estaba separada de la de su vecino Júpiter por un cubo, mientras que entre Júpiter y Marte había una pirámide.
Luego, observando la órbita de Marte, notó que no era perfectamente circular y tras hacer muchos cálculos pudo demostrar que era elíptica... pero no le creyeron hasta 1631, un año después de su muerte.

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Image caption Esta es la conceptualización de Kepler de la órbita del planeta Marte, el del dios de la Guerra.

Las tres leyes del movimiento planetario que desarrolló Kepler transformaron la visión que se tenía del Sistemas Solar y sentaron las bases para las revolucionarias ideas que Isaac Newton elaboró más adelante.
Así como las observaciones astronómicas hechas por el astrónomo danés Tycho Brahe (fallecido en 1601) ayudaron a Kepler a formular sus leyes, Newton fue ayudado por los descubrimientos de Kepler cuando publicó su descripción de la gravedad, la Ley de la gravitación universal, en 1687.
Kepler además fue autor de una de las primeras obras de ciencia ficción de la historia.
Sin embargo, durante su vida enfrentó una serie de desafíos. Tuvo que defender a su madre de las acusaciones de brujería, tenía pocos recursos financieros y su carrera sufrió debido a su fe luterana.

La bomba de aire de Robert Boyle

El anglo-irlandés Robert Boyle fue una de las principales personalidades intelectuales del siglo XVII y uno de los fundadores de la Química moderna.
Su nombre quedó grabado para la posteridad en una ley: la Ley de Boyle-Mariotte.
"La presión ejercida por una fuerza física es inversamente proporcional al volumen de una masa gaseosa, siempre y cuando su temperatura se mantenga constante. (Si el volumen aumenta la presión disminuye, y si la presión aumenta el volumen disminuye)".
Pero además de ese y otros de sus logros hay un objeto con el que logró crear lo que se pensaba imposible: el vacío.

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Image caption Tuvo que ir en contra de la aversión a los experimentos y la teoría de que el vacío era imposible.

Boyle y su asistente Robert Hooke diseñaron una famosa pieza de equipo experimental: la cámara de vacío o bomba de aire.
Para entender cuán revolucionaria era esa pieza hay que tener en cuenta dos cosas:
La primera es que en esa época la idea de hacer experimentos era controvertida. El método establecido para 'descubrir' algo era por medio de argumentos, usando las reglas lógicas establecidas por Aristóteles y otros sabios hacía dos milenios.
Boyle fue el primer científico prominente que llevó a cabo experimentos controlados y publicó sus resultados incluyendo detalles sobre el proceso, el aparato y observaciones.
La segunda razón por la que su bomba de aire fue polémica era que muchos científicos de la época no creían que el vacío pudiera existir. René Descartes, por ejemplo, creía en la existencia de un "éter que lo permea todo".
En su primer libro científico "Nuevos experimentos... tocando la elasticidad del aire", Boyle mostró que, contrariamente a la noción escolástica de que la naturaleza no podía tolerar el vacío, era perfectamente posible producirlo utilizando la bomba de aire.

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Image caption Robert Boyle fue el primer científico prominente que llevó a cabo experimentos controlados

Con su bomba de aire, Boyle pudo llevar a cabo una variedad de ensayos destinados a dilucidar la naturaleza del aire.
En 1659, por ejemplo, puso un pájaro en el frasco y le sacó el aire con la bomba de vacío. El pájaro murió, como Boyle esperaba. Pero también, curiosamente, se congeló.
Eso le llevó a sugerir que cambiar el volumen o presión de los gases del aire puede cambiar su temperatura.

El tubo de William Crookes

A William Crookes, un científico británico del siglo XIX, le apasionaba lo paranormal.
Afirmó haber visto actos de levitación, un acordeón que tocaba solo y extrañas figuras fantasmagóricas, algunas de las cuales fotografió.
Podría haber sido considerado un tonto crédulo, pero el hecho era que incluso en su propio laboratorio se encontraba con cosas que eran muy difíciles de explicar.

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Image caption Hermosa pintura de los tubos de Crookes.

Sus descubrimientos más sorprendentes se hicieron utilizando un equipo bastante básico: un tubo de vidrio parcialmente evacuado, un par de electrodos y una pantalla fluorescente.
Crookes descubrió que al pasar un alto voltaje a través de los electrodos podía producir un rayo verde dentro del tubo. Este rayo podía ser 'doblado' con un imán, lo que indicaba que era, de alguna manera, eléctrico.
Luego, puso una pequeña rueda de paletas en el tubo y encontró que el rayo verde la hacía girar.
Crookes llamó a lo que tenía "materia radiante", pensó que era un cuarto estado de la materia y que tal vez estaba vinculado al mundo de los espíritus.

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Image caption Thomson dio una explicación alternativa que resultó más cercana a la realidad.

Ante el fenómeno, el físico inglés Joseph John Thomson hizo una afirmación igualmente escandalosa en la época, aunque en última instancia más exacta.
Según Thomson, el rayo verde que hacía girar la rueda de la paleta consistía en una corriente de pequeñas partículas cargadas, partículas mucho más pequeñas que los átomos... la primera partícula subatómica en ser descubierta, esa que más tarde llamaríamos electrones.