Desarrollo de la dinámica

Mientras Kepler estaba descubriendo estas leyes, Galileo estaba estudiando las leyes del movimiento. El problema era: ¿qué hace que los planetas den vueltas? (En aquellos días, una de las teorías propuestas decía que los planetas daban vueltas porque en su parte posterior había ángeles invisibles que batían sus alas y empujaban los planetas hacia adelante. ¡Verán ustedes que esta teoría se ha modificado ahora! Resulta que para mantener los planetas dando vueltas, los ángeles invisibles deben volar en una dirección diferente y no tienen alas. ¡Por lo demás, es una teoría en cierto modo similar!). Galileo descubrió un hecho muy notable acerca del movimiento que resultó esencial para comprender dichas leyes. Se trata del principio de inercia: si algo se está moviendo, sin que nadie lo toque y completamente imperturbado, continuará moviéndose para siempre, manteniendo una velocidad uniforme en línea recta. (¿Por qué sigue moviéndose? No lo sabemos, pero así es).

Newton modificó esta idea al decir que la única forma de cambiar el movimiento de un cuerpo es aplicando una fuerza. Si el cuerpo se acelera es que ha sido aplicada una fuerza en la dirección del movimiento. Por otra parte, si su movimiento cambia hacia una nueva dirección, ello implica que una fuerza ha sido aplicada transversalmente. Newton añadió así la idea de que una fuerza es necesaria para cambiar la velocidad o la dirección del movimiento de un cuerpo. Por ejemplo, si una piedra está atada en el extremo de una cuerda y se la hace dar vueltas en un círculo, se necesita una fuerza para mantenerla en dicho círculo. Tenemos que tirar de la cuerda. De hecho, la ley consiste en que la aceleración producida por la fuerza es inversamente proporcional a la masa, o que la fuerza es proporcional a la masa multiplicada por la aceleración. Cuanto más masiva es una cosa, más intensa es la fuerza necesaria para producir una aceleración dada. (La masa puede medirse colocando otras piedras en el extremo de la misma cuerda y haciéndolas girar en el mismo círculo y con la misma velocidad. De esta forma se encuentra que se requiere más o menos fuerza: cuanto más masivo es el objeto, más fuerza se requiere). La idea brillante que resulta de estas consideraciones es que no se necesita ninguna fuerza tangencial para mantener un planeta en su órbita (los ángeles no tienen que volar tangencialmente) porque el planeta seguiría en dicha dirección por sí mismo. Si no hubiera nada en absoluto que lo perturbara, el planeta seguiría en una línea recta. Pero el movimiento real se desvía de la línea que hubiera seguido el cuerpo si no hubiera fuerza, y la desviación se produce esencialmente a ángulos rectos respecto al movimiento, no en la dirección del movimiento. En otras palabras, debido al principio de inercia, la fuerza necesaria para controlar el movimiento de un planeta alrededor del Sol no es una fuerza alrededor del Sol sino hacia el Sol. (Si hay una fuerza hacia el Sol, ¡el Sol podría ser el ángel, por supuesto!).