Los experimentos olvidados que muestran lo que Da Vinci entendió de la gravedad antes que Galileo y Newton

No hubo un momento de inspiración con una manzana. Tampoco una ley universal. Solo el placer más noble que era, a juicio del propio Leonardo Da Vinci, el júbilo de comprender.

Observaba la lluvia caer, cómo las nubes se movían rápidamente en el cielo y, también, cómo dar más alcance a los proyectiles en su rudimentaria ametralladora, uno de los múltiples ingenios que inventó.

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"Fue esa motivación la que le hizo buscar por qué estos objetos caían sin ninguna fuerza detrás de ellos".

Esto nos lo cuenta Mory Gharib, profesor de aeronáutica e ingeniería médica de la cátedra Hans W. Liepmann del Instituto Tecnológico de California (Caltech), en Estados Unidos.

Él, junto a Chris Roh, en ese momento investigador postdoctoral en Caltech y ahora profesor asistente en la Universidad de Cornell (EE.UU.), han descubierto otra genialidad del polímata italiano: unos experimentos donde se muestra su búsqueda por entender la gravedad.

Y para que entendamos la trascendencia del hallazgo, hay que tener clara la línea de tiempo.

Da Vinci murió en 1519 y no fue hasta 1604 que Galileo Galilei estableció que todos los cuerpos caen al vacío con la misma aceleración.

Casi dos siglos después, en 1687, Isaac Newton propuso la ley de gravitación universal. Sí, cuando la famosa anécdota de la manzana.

Pero, entonces, ¿qué fue lo que Da Vinci vio antes que ellos y qué implica su descubrimiento?

Un encuentro casual

Mory Gharib revisaba una publicación de la Biblioteca Británica del Codex Arundel, un compendio con artículos de Da Vinci que cubren desde ciencia y artes hasta apuntes personales.

Buscaba unas técnicas de visualización de flujo, algo para discutir en su curso de posgrado.

"Estaba hojeando. Y de repente me llamó la atención un triángulo muy blanco". Gharib bromea y dice que, como había visto "El Código Da Vinci" (la película basada en el best seller de Dan Brown) pensó que eso "podía ser algo".

"Era solo un triángulo. Nada en él. Y tres inscripciones a cada lado escritas como lo hacía él, en imagen de espejo, al revés", dice Gharib.

En la hipotenusa, el lado más largo del triángulo, estaba escrito "Equatione di Moti" (ecuación de movimiento).

"Me interesó ver qué quería decir Leonardo con esa frase".

Había más triángulos y un experimento. En él, Da Vinci describe una jarra probablemente llena de arena de la que va arrojando su contenido, mientras la mueve en línea recta y paralela al suelo, a la misma velocidad que caen los granos.

Sus notas dejan claro que estaba consciente de que la arena no cae a una velocidad constante, sino que acelera y que no cae de modo horizontal, sino que forma la hipotenusa de un triángulo.

Específicamente, Roh cree que Da Vinci tenía "mucha curiosidad por ver la progresión de cómo cae el objeto, dónde está en cada momento. Si empieza en un punto, dónde termina y por efecto de qué".

"El experimento que hizo le permitió predecirlo, aunque con imprecisiones, de modo muy cercano a lo que ocurre en realidad. Y así, trató de entender cuál es la constante cuantitativa de la gravedad".

Los científicos explican que, incluso, se le ocurrió un algoritmo "lo suficientemente útil como para poder decirle a la gente si este objeto cayó a tanta distancia en este momento de un modo bastante preciso."

También revelan que en los documentos de Da Vinci hay un párrafo donde dice que "cuando un objeto cae, básicamente va hacia el centro de la Tierra. Eso está muy cerca de decir que los dos objetos se atraen el uno hacia el otro y tal vez sea la única evidencia que tenemos de que estuvo muy cerca de entender la gravedad".

Y esto, para la época y el pensamiento de entonces, era un gran avance.

Buscando una explicación más allá de la teoría aristotélica

En tiempos de Da Vinci había varias teorías de por qué y cómo caen los objetos al suelo. Pero la más común era la teoría aristotélica, nos explica Carlos Molina, astrónomo y director del Planetario de Bogotá, Colombia.

Para Aristóteles, explica, los objetos caen por el sentimiento que tenían.

"Era la necesidad de los cuerpos de llegar a su lugar natural y se medía por ímpetu, es decir, cuánto era el deseo de llegar al lugar natural", cuenta Molina.

Así, cuanto mayor es el "ímpetu", mayores son las ganas de llegar a ese lugar natural por parte de los llamados "cuerpos graves".

"Cuanto más pesado, más ímpetu tenía. Y esto funcionaba como una descripción de cómo pasaba y por qué pasaba".

Molina, tras ver los documentos y el hallazgo de Gharib y Roh explica que Leonardo "sistematiza un experimento para deducir que la gravedad es un tipo de aceleración, como hizo Galileo (años después) y que esa aceleración nos dice que el espacio es mayor cuando mayor es el tiempo, en una proporción geométrica".

“Si no puedes medir algo, hazlo medible”

En el tiempo de Da Vinci no había relojes que midieran el tiempo de modo preciso.

Pero eso no fue un obstáculo para él.

"Era un ingeniero muy práctico. Se dijo: 'si no puedo medir el número real, déjame crear una situación en la que pueda acercarme'", explica Mori Gharib.

Así que lo que hizo fue intercambiar tiempo por espacio. Y midió cómo caen los objetos desde distintas alturas.

"Si no puedes medir algo, hazlo medible", dice Gharib.

"Sorprende nuevamente cómo entendió el tiempo y hace suposiciones fundamentales muy correctas de que todos los objetos llegan al mismo tiempo siempre y cuando estén a la misma altura", añade Roh.

"La limitación era no poder medir el tiempo y lo resolvió".

Una explicación del mundo a través de los experimentos

"Lo que nos revela esto es que a través de la experimentación sistemática, Da Vinci llegó a una conclusión similar a la de Galileo", cuenta Molina.

Solo, explica que Da Vinci "no era un gran divulgador de sus trabajo más profundos, ni siquiera lo escribió (el experimento) del modo tradicional, sino frente al espejo, codificado. Puede que no estuviera tan plenamente convencido de divulgarlo".

Para Gharib y Roh lo que muestra esto es que "era un experimentador que intentaba probar cosas y ver cómo funcionaban, y luego intentaba explicarlo. Primero hizo los experimentos y luego trató de llegar a su naturaleza".

Todos los expertos consultados confluyen en esto, que fue la experimentación sistemática de Da Vinci la que le hizo llegar a una conclusión similar a la de Galileo casi 100 años antes.

¿Habría cambiado algo si Galileo o Newton hubieran sabido de estos experimentos?

Molina dice que, sin duda, habría sido una fuente de inspiración.

"Newton dijo que el se había parado sobre hombros de gigantes para elaborar sus teorías. Conocía los trabajos de estudiosos anterior a él. Si el trabajo de Da Vinci se hubiera conocido en la época, sería uno sobre los que Newton habría reparado", sostiene Molina.

Mirar la naturaleza

Da Vinci observó las nubes en movimiento, el granizio que caía y luego lo intentó replicar en su laboratorio.

"Su modo de ver la naturaleza, de visualizar las cosas, le permitió ver lo que hoy hacemos con cámaras super tecnológicas para analizar el mismo triángulo que hizo Da Vinci", dice Gharib.

Si algo muestra este descubrimiento, cuentan Gharib y Roh, es la importancia de pararse y observar nuestro entorno.