Galileo es considerado uno de los mejores astrónomos de todos los tiempos. Sin embargo, Galileo también es conocido por los numerosos inventos científicos que hizo durante su vida.
Estos incluyeron su famoso telescopio, pero también una serie de dispositivos que tendrían un profundo impacto en la topografía, el uso de artillería, el desarrollo de relojes y la meteorología. Galileo creó muchos de estos para ganar dinero extra para mantener a su familia. Pero en última instancia, ayudarían a cimentar su reputación como el hombre que desafió siglos de nociones previamente sostenidas y revolucionó las ciencias.
Balance hidrostático:
Inspirado por la historia de Arquímedes y su momento "Eureka", Galileo comenzó a investigar cómo los joyeros pesaban metales preciosos en el aire, y luego por desplazamiento, para determinar su gravedad específica. En 1586, a la edad de 22 años, teorizó sobre un método mejor, que describió en un tratado titulado La Bilancetta (o "The Little Balance").
En este tramo, describió una balanza precisa para pesar cosas en el aire y el agua, en la que la parte del brazo en la que colgaba el contrapeso estaba envuelta con alambre de metal. La cantidad por la cual el contrapeso tuvo que ser movido cuando se pesaba en el agua se pudo determinar con mucha precisión contando el número de vueltas del cable. Al hacerlo, la proporción de metales como oro a plata en el objeto podría leerse directamente.
La bomba de Galileo:
En 1592, Galileo fue nombrado profesor de matemáticas en la Universidad de Padua e hizo frecuentes viajes al Arsenal, el puerto interior donde se equiparon los barcos venecianos. El Arsenal había sido un lugar de invención práctica e innovación durante siglos, y Galileo aprovechó la oportunidad para estudiar dispositivos mecánicos en detalle.
En 1593, fue consultado sobre la colocación de remos en galeras y presentó un informe en el que trataba el remo como una palanca e hizo que el agua fuera el punto de apoyo. Un año después, el Senado de Venecia le otorgó una patente para un dispositivo para elevar agua que dependía de un solo caballo para su funcionamiento. Esto se convirtió en la base de las bombas modernas.
Para algunos, la bomba de Galileo fue simplemente una mejora en el tornillo de Arquímedes, que se desarrolló por primera vez en el siglo III a. C. y se patentó en la República de Venecia en 1567. Sin embargo, hay evidencias evidentes que relacionan la invención de Galileo con el diseño anterior y menos sofisticado de Arquímedes.
Relój de péndulo:
Durante el siglo XVI, la física aristotélica seguía siendo la forma predominante de explicar el comportamiento de los cuerpos cerca de la Tierra. Por ejemplo, se creía que los cuerpos pesados buscaban su lugar natural o descanso, es decir, en el centro de las cosas. Como resultado, no existía ningún medio para explicar el comportamiento de los péndulos, donde un cuerpo pesado suspendido de una cuerda se balanceaba hacia adelante y hacia atrás y no buscaba descansar en el medio.
Galileo ya había realizado experimentos que demostraban que los cuerpos más pesados no caían más rápido que los más ligeros, otra creencia consistente con la teoría aristotélica. Además, también demostró que los objetos arrojados al aire viajan en arcos parabólicos. Basado en esto y su fascinación con el movimiento de un peso suspendido, comenzó a investigar péndulos en 1588.
En 1602, explicó sus observaciones en una carta a un amigo, en la que describió el principio de isocronismo. Según Galileo, este principio afirmaba que el tiempo que tarda el péndulo en oscilar no está relacionado con el arco del péndulo, sino más bien con la longitud del péndulo. Comparando dos péndulos de longitud similar, Galileo demostró que se balancearían a la misma velocidad, a pesar de ser tirados a diferentes longitudes.
Según Vincenzo Vivian, uno de los contemporáneos de Galileo, fue en 1641 mientras estaba bajo arresto domiciliario que Galileo creó un diseño para un reloj de péndulo. Desafortunadamente, estando ciego en ese momento, no pudo completarlo antes de su muerte en 1642. Como resultado, la publicación de Christiaan Huygens de HorologriumOscilatorioen 1657 es reconocida como la primera propuesta registrada para un reloj de péndulo.
El sector:
El cañón, que se introdujo por primera vez en Europa en 1325, se había convertido en un pilar de guerra en la época de Galileo. Habiéndose vuelto más sofisticados y móviles, los artilleros necesitaban instrumentación para ayudarlos a coordinar y calcular su fuego. Como tal, entre 1595 y 1598, Galileo ideó y mejoró una brújula geométrica y militar para uso de artilleros y agrimensores.
Las brújulas de artillero existentes se basaban en dos brazos en ángulo recto y una escala circular con una línea vertical para determinar las elevaciones. Mientras tanto, las brújulas matemáticas, o divisores, desarrollados durante este tiempo fueron diseñados con varias escalas útiles en sus patas. Galileo combinó los usos de ambos instrumentos, diseñando una brújula o sector que tenía muchas escalas útiles grabadas en sus patas que podían usarse para una variedad de propósitos.
Además de ofrecer una forma nueva y más segura para que los artilleros eleven sus cañones con precisión, también ofreció una forma más rápida de calcular la cantidad de pólvora necesaria según el tamaño y el material de la bala de cañón. Como instrumento geométrico, permitió la construcción de cualquier polígono regular, el cálculo del área de cualquier polígono o sector circular, y una variedad de otros cálculos.
Termómetro de Galileo:
A fines del siglo XVI, no existían medios prácticos para que los científicos midieran el calor y la temperatura. Los intentos de rectificar esto dentro de la intelectualidad veneciana dieron como resultado el termoscopio, un instrumento que se basó en la idea de la expansión del aire debido a la presencia de calor.
En ca. En 1593, Galileo construyó su propia versión de un termoscopio que se basaba en la expansión y contracción del aire en una bombilla para mover el agua en un tubo conectado. Con el tiempo, él y sus colegas trabajaron para desarrollar una escala numérica que midiera el calor en función de la expansión del agua dentro del tubo.
Y aunque pasaría otro siglo antes de que los científicos, como Daniel G. Fahrenheit y Anders Celsius, comenzaran a desarrollar escalas de temperatura universales que pudieran usarse en dicho instrumento, el termoscopio de Galileo fue un gran avance. Además de poder medir el calor en el aire, también proporcionó información meteorológica cuantitativa por primera vez.
Telescopio de Galileo:
Si bien Galileo no inventó el telescopio, los mejoró mucho. En el transcurso de muchos meses durante 1609, dio a conocer múltiples diseños de telescopios que colectivamente se conocerían como telescopios galileanos. El primero, que construyó entre junio y julio de 1609, fue un catalejo de tres motores, que reemplazó en agosto con un instrumento de ocho motores que presentó al Senado veneciano.
En los siguientes meses de octubre o noviembre, logró mejorar esto con la creación de un telescopio de veinte motores: el mismísimo telescopio que utilizó para observar la Luna, descubrir los cuatro satélites de Júpiter (en adelante conocidos como las Lunas de Galilea), discernir el fases de Venus, y resolver parches nebulares en estrellas.
Estos descubrimientos ayudaron a Galileo a avanzar en el Modelo Copernicano, que esencialmente afirmaba que el Sol (y no la Tierra) era el centro del universo (también conocido como heliocentrismo). Continuaría refinando aún más sus diseños, eventualmente creando un telescopio que podría aumentar los objetos en un factor de 30.
Aunque estos telescopios eran humildes según los estándares modernos, fueron una gran mejora con respecto a los modelos que existían durante la época de Galileo. El hecho de que logró construirlos todos él mismo es otra razón por la que se consideran sus inventos más impresionantes.
Debido a los instrumentos que creó y los descubrimientos que ayudaron a hacer, Galileo es reconocido como una de las figuras más importantes de la Revolución Científica. Sus numerosas contribuciones teóricas a los campos de las matemáticas, la ingeniería y la física también desafiaron las teorías aristotélicas que habían sido aceptadas durante siglos.
En resumen, fue una de las pocas personas que, a través de su incansable búsqueda de la verdad científica, cambió para siempre nuestra comprensión del universo y las leyes fundamentales que lo rigen.
La revista Space tiene artículos sobre el telescopio de Galileo y los científicos quieren exhumar el cuerpo de Galileo.
Para obtener más información, consulte el Proyecto Galileo y Galileo, el telescopio y las Leyes de la dinámica.
Astronomy Cast tiene un episodio sobre cómo elegir y usar un telescopio y cómo construir uno propio.
Fuente: NASA
