En 1907, Albert Einstein le presentó al mundo una verdad sorprendente sobre nuestro universo. Se dio cuenta de que la gravedad no es tan extraña y misteriosa como parece.
Más bien, es más o menos lo mismo que la aceleración, una fuerza en la que estamos muy acostumbrados a pensar regularmente. Lo llamó el principio de equivalencia, y pronto, este concepto revelador se convertiría en la alucinante teoría de la relatividad general. El resto, como ellos dicen, es historia.
El lunes, sin embargo, los ingenieros del Instituto de Tecnología de California revelaron un nuevo y fascinante punto de la trama de la historia de las reflexiones gravitacionales de la humanidad, y tiene que ver nada menos que con el mismísimo genio del renacimiento, leonardo da vinci.
Resulta que da Vinci no solo pintó impresionantes obras maestras a fines del siglo XV y principios del XVI, como La Última Cena y la Mona Lisa, sino que también realizó sus propios experimentos de gravedad. Durante años, había estado garabateando ecuaciones y dibujos sobre la escurridiza fuerza que nos ancla a la Tierra, escritos en italiano antiguo en cuadernos como el recientemente publicado Codex Arundel.
Incluso lo hizo con su caligrafía reflejada característica, dicen los investigadores, que simplemente se refiere a la tendencia de da Vinci de escribir todo al revés para mantener el secreto.
Lo que llama especialmente la atención de estas inscripciones es que da Vinci parece haber estado en el camino correcto.
En sus notas, había comenzado a decodificar la extraña correlación entre la gravedad y la aceleración, similar a lo que enamoró a Einstein unos 400 años después. Las ideas de Da Vinci sobre la gravedad precedieron incluso al anuncio formal de Isaac Newton de la ley universal de la gravitación en 1687 y la ley de caída parabólica de Galileo Galilei, que dicta cómo se comportan los objetos que caen en un campo gravitatorio, salió a la luz en 1604.
«El hecho de que estuviera lidiando con este problema de esta manera, a principios del siglo XVI, demuestra cuán avanzado estaba su pensamiento», Mory Gharib, profesor de aeronáutica e ingeniería médica en Caltech y autor principal del artículo publicado. en el diario Leonardo, dijo en un comunicado.
El cántaro de agua arenosa y otros cuentos
Aquí hay un experimento mental rápido sobre cómo se relacionan la gravedad y la aceleración.
Imagínese estar parado en un elevador inmóvil en la Tierra. Bien, ahora imagina estar parado en un ascensor en el espacio que está acelerando hacia arriba con una fuerza exactamente equivalente a la fuerza de la gravedad (9,8 metros/segundo^2).
Si no hubiera ventanas en estos ascensores, ¿cómo podría saber si estaba en el espacio uno o en la Tierra uno? no pudiste
¿Qué tal esto? ¿Qué pasaría si tuvieras que averiguar si estás en un ascensor sin ventanas que no se mueve en el espacio y uno en la Tierra que está cayendo y experimentas la ingravidez? Todavía no.
La ingravidez en la Tierra en presencia de la gravedad se siente como la ingravidez en el espacio en lo que normalmente consideraríamos «gravedad cero». Entonces, ¿qué diablos es la gravedad?
Bueno, a riesgo de simplificar, es solo una forma elegante de pensar en cosas que interactúan mientras aceleran en diferentes direcciones.
Una forma de pensar en esto es que si una pelota estuviera rodando horizontalmente hacia el borde del acantilado, una vez que llega al final del acantilado, en realidad no será empujada hacia abajo por alguna extraña fuerza invisible. Es solo que no habría un acantilado para sostener la pelota más, por lo que su trayectoria, y por lo tanto la dirección de la aceleración, tampoco podría ser puramente horizontal. En cambio, la pelota estaría acelerando en una trayectoria vertical.
Y según un comunicado de prensa sobre el estudio reciente, da Vinci estaba en eso último.
Sin embargo, en lugar de pensar en acantilados, estaba pensando en un cántaro de agua que se movía a lo largo de un camino recto paralelo al suelo, arrojando agua o arena en el camino.
En sus notas, afirma específicamente que el agua o la arena que caen del cántaro comenzarían a acelerar a medida que los materiales cayeran al suelo y que sus aceleraciones, sin la influencia del cántaro, apuntarían hacia abajo.
Los movimientos del agua o la arena se graficaron en diagramas que parecen triángulos.
«Lo que me llamó la atención fue cuando escribió ‘Equatione di Moti’ en la hipotenusa de uno de sus triángulos bosquejados, el que era un triángulo rectángulo isósceles», dijo Gharib, una frase que se traduce como ecualización de movimientos, «me convertí en Interesado en ver lo que Leonardo quiso decir con esa frase.
Aunque el trabajo de da Vinci no terminó ahí.
Un fragmento donde se puede ver la idea del cántaro de agua de da Vinci dibujada en sus cuadernos.
Caltech
Sus notas también sugieren que comenzó a tratar de matemáticamente describir el funcionamiento interno del objeto que cae a lo largo del tiempo en general, tratando de medir cómo los objetos que caen hacia abajo aumentaron su aceleración a medida que pasaban los segundos. Esto también está relacionado con las teorías gravitatorias presentadas por Newton y Galileo.
Para ver las ecuaciones de da Vinci desde la perspectiva personal del artista, Gharib y sus colegas investigadores decidieron utilizar modelos informáticos para realizar ellos mismos el experimento del cántaro. Da Vinci había modelado la distancia del objeto que cae como proporcional al exponente 2 a la potencia de tdónde t representa el tiempo que tarda algo en caer.
Querían ver si los números coincidían, a pesar de que los modelos teóricos de da Vinci no seguían las proporciones finalmente establecidas para la caída de objetos por la ley de caída de Galilei. (Galilei planteó que la distancia del objeto que cae es proporcional al cuadrado de t.)
«Está mal», dijo en un comunicado Chris Roh, profesor asistente de la Universidad de Cornell y coautor del estudio. «Pero luego descubrimos que usó este tipo de ecuación incorrecta de la manera correcta».
Además, da Vinci no tenía el mismo calibre de herramientas con las que trabajar que los científicos posteriores al medir variables como el tiempo.
No puedo evitar pensar en lo que podría haber descubierto si viviera hoy, en un mundo donde tenemos maravillas tecnológicas como computadoras cuánticas, ChatGPT y relojes atómicos A nuestra disposición.