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LIBRETO “Rotación” # 194
Historias de la ciencia
Locutor: Después de asistir a una conferencia sobre Galileo en la biblioteca pública
Juancho y Eliza comentan sobre las actuales explicaciones que la astrofísica hace de la
rotación general del sistema solar, que en su momento sirvió a Galileo como
argumento en defensa del sistema copernicano.
CONTROL: EMPATA CD__, CORTE__EFECTO DE AMBIENTE U. DE A.
USB, BAJA A FONDO, ESFUMA.
NARRADOR: A final de la mañana Eliza sale de la biblioteca y se dirige a la cafetería
central, pide un tinto y se sienta en una jardinera para saborearlo calmadamente. Poco
después Juancho, el físico, llega a hacerle compañía.
JUANCHO: ¡Quihubo Eliza! ¿Meditando?
ELIZA: ¡Eh! ¡Quihubo Juancho! No, descansando un rato, he estado toda la mañana
haciendo una búsqueda en el archivo de prensa y estoy fundida de ver periódicos
viejos.
JUANCHO: ¿Y encontraste lo que buscabas?
ELIZA: He encontrado algunas cosas, pero tengo que seguir revisando las últimas
décadas del siglo pasado.
JUANCHO: ¿Y seguiste con la lectura de los diálogos de Galileo con Tomás?
ELIZA: Sí, progresamos muy lentamente, sobre todo por mí, pero no he perdido el
interés, y semanalmente nos reunimos para comentar lo que se ha leído.
JUANCHO: Pues te quería contar que mañana hay una conferencia sobre Galileo en
la Biblioteca Pública, como parte de un ciclo sobre el Renacimiento que organiza el
Instituto de Filosofía.
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ELIZA: ¡Ah, sí! Tomás tiene los carteles pegados en el Antiquarium, y me la
recomendó porque el que la va a dictar es muy amigo de él, un profesor del Instituto
de Física.
JUANCHO: Sí, yo vi el curso de introducción a la física con él.
ELIZA: ¿Vamos?
JUANCHO: Listo ¿Tomás también pensará ir?
ELIZA: No puede, porque no tiene con quién dejar el almacén.
JUANCHO: Lástima. Pero luego hablamos porque ahora tengo que volver al
laboratorio. Nos vemos mañana. Chao.
ELIZA: Chao Juancho.
CONTROL: SUBE CORTINA. PREPARA EFECTO APLAUSOS USB
NARRADOR: Poco después de que Juancho se despidiera Eliza volvió a la Biblioteca
y permaneció allí por un largo tiempo hasta que consideró terminada su indagación.
Muy temprano al día siguiente era una de las primeras en tomar asiento en el auditorio
de la Biblioteca Pública. Por su parte Juancho llegó cuando ya el coordinador del
evento hacía la presentación del conferencista. La sesión transcurrió sin mayores
novedades, excepto por la estrepitosa irrupción del timbre del celular de un incauto
asistente que no atendió la solicitud de apagar este tipo de artefactos que se hizo antes
de iniciar la charla. Al finalizar el evento la audiencia premió con un cálido aplauso la
exposición del conferencista y Juancho y Eliza salieron del auditorio en medio del
tumulto de asistentes.
CONTROL: EMPATA MUCHEDUMBRE, USB.
ELIZA: ¿Cómo te pareció?
JUANCHO: Recordé mis clases de introducción a la física cuando apenas estaba
empezando la carrera. Al profe le encanta ese tema, él dice que nunca pudo pasar de la
ley de inercia. Además me encanta la forma como maneja el Powerpoint.
ELIZA: Pero si no utilizó el proyector de video.
JUANCHO: Por eso.
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ELIZA: ¡Ah! Pero sabés que yo sí tengo algunas inquietudes sobre algunas de las
cosas que dijo.
JUANCHO: ¿Y por qué no aprovechaste la sesión de preguntas?
ELIZA: Porque prefiero preguntarte a vos que te tengo más confianza.
JUANCHO: Bueno, pero vamos a la cafetería a tomarnos un tinto y allá conversamos.
CONTROL: EMPATA USB CORTE
, BAJA A FONDO, ESFUMA.
PREPARA EFECTO CAFETERIÁ CD 9, CORTE 1.
NARRADOR: Juancho y Eliza tomaron asiento en una mesa de la cafetería cercana a
la biblioteca y pidieron café. Buena parte de los asistentes a la conferencia, incluyendo
al conferencista, también se habían dirigido al mismo lugar y conversaban
animadamente al lado del mostrador.
ELIZA: Me llamó la atención que el profe se refiriera en particular a uno de los
argumentos que utilizaba Galileo en defensa del sistema copernicano, que yo había
leído en estos días en Los Diálogos, y que según mi parecer tiene un carácter más
estético que lógico.
JUANCHO: A cuál te referís.
ELIZA: Pues cuando él dice, citando a Galileo, que suponer que toda la esfera celeste
gira sobre sí misma cada veinticuatro horas es ir contra la tendencia que manifiestan
los demás planetas que giran más lentamente a medida que están más alejados de la
tierra.
JUANCHO: ¡Ah, sí! Que si el período de Marte es como de dos años, y el de Júpiter
de doce, y el de Saturno como de treinta, la esfera de las estrellas que está muchísimo
más alejada debería tener un período de miles de años, o hasta infinito, y no de
veinticuatro horas.
ELIZA: Sí, ése. Según Galileo eso trastoca el orden del universo. Pero en realidad no
veo la necesidad lógica de que las estrellas tengan que obedecer lo que rige para los
planetas.
JUANCHO: Y tenés razón, porque a primera vista no hay ninguna necesidad de que
sea así, se trata más bien de apegarse a un ideal de sencillez de la naturaleza, que nadie
puede demostrar que sea válido, pero que resulta más adecuado para estructurar una
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perspectiva científica que la suposición de que el mundo obedece un diseño
caprichoso, por inteligente que sea.
ELIZA: Y lo mismo se puede decir del argumento que Galileo esgrime a continuación
del anterior cuando afirma que si las estrellas giran cada veinticuatro horas del este
hacia el oeste, van en contravía de los demás astros que giran en sentido contrario.
Puesto que hay más estrellas que planetas ¿no se podría decir que son los planetas, el
sol y la luna los que van en contravía?
JUANCHO: Según lo que yo le entendí al profe no es que necesariamente los
planetas, el sol y la luna definan el sentido correcto de la rotación del mundo, sino que
al suponer que las estrellas están quietas y que la tierra es la que rota de occidente a
oriente, todos los giros y las rotaciones del sistema solar, al menos las que se conocían
en la época de Galileo, adquieren el mismo sentido, y se describen más sencillamente.
ELIZA: Pero no es solamente que la tierra rote de occidente a oriente, también es
necesario que gire alrededor del sol en la misma dirección, y que el sol se quede quieto
en el centro del universo.
JUANCHO: El sol se puede quedar en el centro pero no está quieto. No olvidés que
uno de los descubrimientos más importantes de Galileo fue la rotación del sol, y,
justamente, de occidente a oriente, al igual que todos los demás elementos del sistema.
Es muy difícil hacer esa observación y después pensar que se trata de una casualidad.
ELIZA: Explicame cómo es eso de que el sol rota de occidente a oriente.
JUANCHO: A ver. Imaginate que querés observar el sol a mediodía con unos lentes
acondicionados con unos filtros muy poderosos, porque si no te quedarías ciega.
ELIZA: Bueno, ¿qué más tengo que hacer?
JUANCHO: Te acostás boca arriba con la cabeza apuntando hacia el norte y los pies
apuntando hacia el sur. Si luego extendés el brazo derecho apuntando al sol con el
pulgar levantado y los demás dedos cerrados, el pulgar señala la dirección del eje de
rotación del sol y los dedos cerrados indican la dirección de rotación.
ELIZA: Pero esa es la regla de la mano derecha. Me la enseñaron en once cuando nos
explicaron cómo se produce el campo magnético por una corriente eléctrica.
JUANCHO: ¡Qué bueno! Así me podés entender más fácil. Resulta que las órbitas de
los planetas de nuestro sistema solar están aproximadamente en el mismo plano, y los
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planetas giran en una misma dirección que satisface una regla de mano derecha,
cuando el pulgar extendido se pone paralelo al eje del sol.
ELIZA: Ahí sí estoy de acuerdo con Galileo, eso no puede ser casualidad.
JUANCHO: Kepler, que tampoco creía que los movimientos astronómicos se dieran
por casualidad o capricho, pensaba que el sistema solar era una especie de carrusel y
que el sol, al girar, arrastraba a los planetas con los que estaba ligado a través de
tentáculos magnéticos.
ELIZA: Ahora que lo mencionás, recuerdo que en varios pasajes de los diálogos
Galileo afirma que el sol es la fuente del movimiento de todos los planetas, pero no
dice cómo ni por qué.
JUANCHO: ¿Sí? Que curioso. Tenía la idea de que Galileo había concebido el
movimiento planetario, y muy particularmente el de la tierra, como un movimiento
inercial, y, por tanto, exento de fuerzas. Pero ya veo que no pudo dejar de asociar el
movimiento de los planetas con el movimiento del sol.
ELIZA: Yo sé que los planetas giran alrededor del sol por la fuerza gravitacional, pero
no sé por qué rota el sol o por qué giran los planetas en el mismo sentido, pero me
imagino que hay una relación.
JUANCHO: Claro. Tanto el sentido de rotación del sol, como el de giro y rotación de
los planetas y de la luna corresponden al sentido de rotación de la nube de polvo
cósmico que dio origen al sistema solar hace unos cinco mil millones de años.
ELIZA: Puedo preguntar de dónde salió la nube y por qué se puso a girar.
JUANCHO: En algún momento, unos cuantos millones de años después del Big
Bang, cuando el universo se enfrió lo suficiente, se formaron los primeros átomos,
fundamentalmente de hidrógeno que a su vez, empezaron a congregarse en forma de
gigantescas nubes que se fueron compactando debido a la fuerza gravitacional, fue el
nacimiento de las estrellas.
ELIZA: Pero no de nuestro sol.
JUANCHO: No. Nuestro sol es mucho más joven. Además, aunque al igual que la
mayoría de las estrellas está compuesto de hidrógeno, también posee, algunos
elementos que sólo se pueden formar durante la explosión de una supernova, lo
mismo que el resto del sistema solar.
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ELIZA: O sea que la nube que dio lugar a nuestro sistema solar no era de hidrógeno
como las de las estrellas primigenias. ¿Y por qué rotaba?
JUANCHO: Porque las estrellas de segunda generación como nuestro sol no nacen
solas, ni aisladas de las demás estrellas, suelen nacer en una galaxia, en medio de una
región turbulenta llena de los restos de las explosiones de muchas estrellas. Se piensa
que las ondas de choque que se generan en varias explosiones estelares pueden a su
vez chocar entre sí generando vórtices que tienen el efecto de compactar suficiente
polvo estelar para formar una nueva estrella como el sol.
ELIZA: ¡Uaauu! Me imagino el espectáculo. Entonces el sol desde el principio está
girando. ¿Y los planetas?
JUANCHO: Vamos por partes. Para que se forme el sol no sólo es suficiente que se
genere un remolino en una nube de polvo cósmico, también es necesario que se
acumule la suficiente cantidad de materia para que la gravedad haga su trabajo y se
consolide el cuerpo principal, a partir de lo que se conoce como disco de acreción.
ELIZA: Algunas galaxias también tienen forma como de disco, ¿se debe a que se
formaron de la misma manera que las estrellas?
JUANCHO: En principio, y sin entrar en detalles que no conozco, se puede decir que
todas las grandes acumulaciones de materia que en el universo se formaron a partir de
un mecanismo muy similar, en el que la rotación de grandes cantidades de materia
juega un papel muy importante.
ELIZA: Bueno, sí, eso es fácil de ver, porque tanto en sol como los planetas y sus
satélites están rotando.
JUANCHO: No sólo ellos, las galaxias y los cúmulos de galaxias también se
encuentran en algún estado de rotación.
ELIZA: Pero lo que yo no logro entender es de dónde surgió la rotación, porque me
imagino que hubo un momento en la historia del universo, un poco después del Big
Bang, en el que toda la materia estaba distribuida uniformemente, sin que nada rotara.
¿Qué hizo que se empezaran a formar acumulaciones de materia y que fueran
creciendo hasta convertirse en galaxias y estrellas rotantes?
JUANCHO: Es difícil entender el proceso si se parte de un modelo tan estático. En
realidad, y como dice un texto famoso, en el principio era el caos. Yo prefiero suponer
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que en algún momento del inicio de los tiempos el universo estaba lleno de fotones y
partículas elementales que se movían a altas velocidades en todas las direcciones
posibles en una infinita sucesión de colisiones.
ELIZA: ¿Y cuándo empezó a acumularse la materia?
JUANCHO: Cuando debido a la expansión del espacio la temperatura descendió
hasta permitir que después de chocar algunas partículas elementales permanecieran
unidas. A partir del momento en que hubo unas partículas más grandes que otras
aumentó la probabilidad de que esas partículas fueran objeto de más colisiones y que la
condensación de materia siguiera creciendo progresivamente.
ELIZA: Nada como tener plata para conseguir más plata.
JUANCHO: Buena comparación. Lo cierto es que después de que se tiene una
acumulación crítica de materia en forma de una inmensa nube gaseosa la fuerza de
gravedad empieza a ser significativa y la nube va colapsando sobre sí misma. La
densidad de la materia en el centro aumenta hasta llegar al punto en que se produce la
fusión de los núcleos atómicos, lo que genera una extraordinaria emisión de radiación
electromagnética y de partículas cargadas.
ELIZA: Nace una estrella. ¿Y los planetas?
JUANCHO: De la misma manera que la estrella nace de una turbulencia que se
convierte en un remolino, dentro del disco de acreción de materia del que se forma la
estrella se pueden formar otros vórtices que captan una menor cantidad de materia de
la necesaria para llegar a ser estrellas, y terminan siendo planetas.
ELIZA: Y me imagino que en los discos de los que se forman los planetas también se
pueden formar sus satélites.
JUANCHO: Es posible, pero los satélites también se pueden formar de manera
independiente y después ser capturados gravitacionalmente por los planetas. Los
momentos de formación son épocas tempestuosas en las que ocurren frecuentemente
colisiones que hoy en día consideraríamos cataclísmicas.
ELIZA: ¿Y todo el polvo cósmico del que se formó el sistema solar queda acumulado
en el sol y los planetas?
JUANCHO: No. Después de que el sol se convierte en estrella empieza a emitir algo
que se conoce con el nombre de viento solar, una mezcla de radiación
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electromagnética y de partículas que viajan a gran velocidad que se encargan de limpiar
el vecindario del polvo remanente de la construcción.
ELIZA: ¡Ah! Por eso es que el sistema solar se ve tan limpiecito. Quiero decir, no se
aprecian nubes de polvo interplanetario.
JUANCHO: Así es. El viento solar es un buen aseador. Entre otras cosas es la causa
de las auroras boreales y australes, que no son más que chorros de partículas cargadas
que llegan a la tierra por los polos. También es responsable de que la cola de los
cometas siempre apunte en dirección contraria al sol.
ELIZA: Recuerdo la imagen de un capítulo de la serie cosmos de Carl Sagan en la que
un velero que viaja por el espacio. Me imagino que va impulsado por el viento solar.
JUANCHO: Sí. Se ha llegado a pensar que este mecanismo, tan aparentemente
primitivo podría servir para este propósito.
ELIZA: ¡Ah! Si en la época de Galileo hubieran sabido cómo se formaron el sol y los
planetas no habrían tenido inconveniente para aceptar el modelo de Copérnico.
JUANCHO: Pero hubieran necesitado que cien años antes un proto-Galileo y un
proto-Newton hubieran inventado la física y la teoría de la gravitación, porque lo uno
no se da sin lo otro.
ELIZA: Yo sé, lo digo sólo por hacer un anacronismo. Contame quién se inventó la
teoría de la nube de gas.
JUANCHO: Tengo entendido que el primero que habló de la idea fue Kant, el
filósofo alemán. Pero el primer físico que la desarrolló matemáticamente fue Laplace.
Posteriormente se ha ido perfeccionando y hoy por hoy es la teoría más aceptada.
ELIZA: Entonces, como el sol y los planetas se formaron a partir del mismo disco de
materia rotante todos giran en la misma dirección.
JUANCHO: Posiblemente en algún momento de su historia sí lo hicieron, o, a lo
mejor, nunca, debido a las colisiones con cometas y asteroides, y a las perturbaciones
gravitacionales.
ELIZA: O sea que el caos siguió por mucho tiempo.
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JUANCHO: Lo que se puede apreciar actualmente es que los planos orbitales de los
planetas son bastante paralelos a la eclíptica, que es el plano orbital de la tierra, pero
los ejes de rotación de cada planeta varían significativamente de orientación, aunque
predomina la dirección que coincide con el eje del sol.
ELIZA: ¿Te puedo hacer otra pregunta?
JUANCHO: Lo siento pero la vamos a tener que dejar para después porque ya me
tengo que ir.
ELIZA: Chao, Juancho.
Musicalización: Mego
Control de audio: Dagoberto Paternina
Narración: Alberto López
Actuación: Diana Betancur y Juan Andrés Álvarez
Producción Radial: Juan Andrés Alvarez
Dirección y libreto: Guillermo Pineda, profesor del Instituto de Física de la
Universidad de Antioquia
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