Ingenieros del Instituto Tecnológico de California (Caltech) han demostrado que los conocimientos de Leonardo da Vinci sobre la gravedad, aunque no totalmente precisos, se adelantaron siglos a su época. Su explicación de la gravedad se remonta a medio milenio atrás. El brillante pensador italiano demostró una gran creatividad en la resolución de problemas a pesar de sus limitados recursos.
En un artículo publicado recientemente en la revista Leonardo, los investigadores demuestran que el célebre polímata diseñó experimentos para demostrar que la gravedad es una forma de aceleración y que modelizó la constante gravitatoria con una precisión cercana al 97%. Para ello, analizaron uno de los cuadernos de Da Vinci.
Da Vinci, que vivió entre 1452 y 1519, exploró estas ideas mucho antes de su época. Galileo Galilei no propuso que la distancia de un objeto que cae es proporcional al cuadrado del tiempo hasta 1604; Sir Isaac Newton no creó una ley de gravitación universal hasta finales del siglo XVII, detallando cómo los objetos se atraen entre sí. Las herramientas de que disponía Da Vinci fueron su principal obstáculo, ya que carecía de un medio preciso para calcular el tiempo de caída de las cosas.
El Códice Arundel, una colección de escritos redactados por Leonardo da Vinci que abarcan ciencia, arte y preocupaciones personales, es donde el profesor de aeronáutica e ingeniería médica de Caltech Mory Gharib descubrió los experimentos de da Vinci por primera vez. A principios de 2017, Gharib estaba investigando los métodos de visualización de flujos de da Vinci para comentarlos con los estudiantes de un curso de posgrado cuando se topó con una serie de bocetos en el recientemente publicado Codex Arundel, que se puede consultar en línea gracias a la Biblioteca Británica, en los que se representan triángulos creados por partículas parecidas a la arena que salen de una jarra.
Gharib, autor principal del artículo titulado “Leonardo da Vinci’s Visualization of Gravity as a Form of Acceleration” (La visualización de la gravedad como forma de aceleración en Leonardo da Vinci), declaró: “Lo que me llamó la atención fue cuando escribió ‘Equatione di Moti’ (ecuación de movimiento) en la hipotenusa de uno de sus triángulos esbozados, el que era un triángulo rectángulo isósceles”. Gharib escribió: “Sentí curiosidad por saber qué quería decir Leonardo con esa frase”.
Gharib colaboró en el análisis de la nota con sus colegas Chris Roh, entonces investigador postdoctoral en Caltech, y Flavio Noca, de la Universidad de Ciencias Aplicadas y Artes de Suiza Occidental en Ginebra. Chris Roh es actualmente profesor adjunto en la Universidad de Cornell. Mientras los tres académicos examinaban los esquemas del manuscrito, Noca proporcionaba traducciones de las anotaciones de da Vinci en italiano, escritas con su famosa escritura de espejo para zurdos, que se lee de derecha a izquierda.
¿Cómo se llevaron a cabo las pruebas de da Vinci?
En sus escritos, Leonardo da Vinci relata un experimento en el que se empujaba una jarra de agua a lo largo de una línea recta paralela al suelo mientras se descargaba agua o una sustancia granulada (probablemente arena) por el camino. Sus notas demuestran que era consciente de que el agua o la arena no caerían a una velocidad constante, sino que se acelerarían, que el material dejaría de acelerarse horizontalmente una vez que cesara la influencia de la jarra y que la aceleración sería únicamente hacia abajo debido a la gravedad.
Si el lanzador se mueve de forma constante, la línea formada por el material que desciende es vertical, lo que impide la formación de un triángulo. La línea formada por la acumulación de material que cae crea una línea recta pero inclinada que acaba formando un triángulo si el lanzador acelera a un ritmo constante. También produce un triángulo equilátero, que Gharib reconoció por primera vez que da Vinci había subrayado con la nota “Equatione di Moti”, como señaló en un diagrama crítico, si el movimiento del lanzador se acelera al mismo ritmo que la gravedad acelera el material que cae.
Da Vinci intentó cuantificar matemáticamente esa aceleración. Los autores del estudio afirman que aquí es donde no estuvo a la altura de sus expectativas. El grupo llevó a cabo el experimento del jarrón de agua de da Vinci utilizando modelos informáticos para investigar su proceso de pensamiento. Esto condujo al error de da Vinci.
Lo que observamos fue que Leonardo tuvo problemas con esto y lo representó de forma que la distancia recorrida por el objeto que caía era proporcional a dos a la potencia t en lugar de t al cuadrado, añadió Roh. “Es incorrecto, pero más tarde descubrimos que aplicó esta ecuación incorrecta concreta de forma correcta”. Da Vinci representó en sus notas la caída de un objeto hasta en cuatro intervalos de tiempo, un lapso en el que las gráficas de ambos tipos de ecuaciones coinciden aproximadamente.
Gharib declaró: “No sabemos si da Vinci siguió experimentando o profundizó en esta cuestión. Pero el hecho de que abordara esta cuestión de esta manera a principios del siglo XVI demuestra lo adelantado que estaba en su pensamiento”.