Leonardo intuyó la naturaleza de la gravedad 400 años antes que Einstein

El hallazgo de una serie de bocetos perdidos del genio florentino demuestra que, sin apenas medios a su alcance, consiguió acercarse mucho a la verdad, considerando la gravedad como una forma de aceleración

Algunos de los bocetos que muestran los experimentos de Leonardo sobre la gravedad Caltech

Madrid

18/02/2023 a las 01:59h.

El mayor genio de todos los tiempos sigue dando sorpresas. Una serie de bocetos hallados en uno de sus cuadernos de notas, en efecto, demuestran que un siglo antes que Newton y varios cientos de años antes que Einstein, Leonardo Da Vinci ya se había ... hecho una idea de lo más acertada sobre la naturaleza de la gravedad. De hecho, las notas indican que ya había captado la esencia del 'Principio de equivalencia' que Einstein formuló en 1907.

Los bocetos, olvidados durante décadas y ahora 'revisitados' por un equipo de ingenieros del Instituto Tecnología de California, Caltech, indican que Leonardo había ideado toda una serie de experimentos para demostrar que la gravedad es una forma de aceleración. Y aún más, el polímata florentino fue capaz de modelar la constante gravitacional con una precisión cercana al 97%. El trabajo se ha publicado en la revista Leonardo.

Los dibujos muestran algo parecido a partículas de arena que brotan de un frasco y que, al caer, forman triángulos. Un experimento que trataba de mostrar que la gravedad es una forma de aceleración 400 años antes de que lo hiciera Einstein. Y todo con unos medios absolutamente rudimentarios. Leonardo, por ejemplo, no tenía forma de medir con precisión el tiempo a medida que iba cayendo la arena.

El principio de equivalencia de Einstein establece que «un sistema inmerso en un campo gravitatorio es puntualmente indistinguible de un sistema de referencia no inercial acelerado». Es decir, que la experiencia de ser acelerado por la gravedad o serlo en relación a un marco de referencia fijo es exactamente la misma. De este modo, Einstein amplió las ideas del descubrimiento de Isaac Newton en 1687 del la ley universal de la atracción gravitatoria (que establece que todos los objetos del universo se atraen entre sí con una fuerza vinculada a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa) y la declaración de Galileo Galilei de 1604 sobre la ley de la caída libre (que establece que, sin resistencia del aire, todas las masas caen con la misma aceleración).

Los experimentos de Da Vinci fueron descubiertos por Mory Gharib, profesor de aeronáutica e ingeniería médica de Hans W. Liepmann, en el 'Codex Arundel', una colección de textos escritos por Leonardo y que abordan tanto cuestiones de ciencia como de arte y temas personales. A principios de 2017, Gharib se fijó en una serie de bocetos del Codex Arundel que mostraban triángulos generados por partículas similares a la arena y que salían de un frasco.

Una inscripción reveladora

«Lo que llamó mi atención -dice Gharib, autor principal del artículo- es que escribió 'Equatione di Moti' en la hipotenusa de uno de los triángulos esbozados, un triángulo rectángulo isósceles. Me interesó ver qué quería decir Leonardo con esa frase».

Para analizar las notas, Gharib trabajó con sus colegas Chris Roh, que entonces era investigador en Caltech, y Flavio Noca, de la Universidad de Ciencias Aplicadas y Artes de Suiza Occidental, en Ginebra, que proporcionó traducciones de las notas italianas de da Vinci (escritas en su famosa escritura de espejo para zurdos que se lee de derecha a izquierda).

En sus textos, Leonardo describe un experimento en el que una jarra de agua se movía a lo largo de un camino recto y paralelo al suelo, vertiendo agua o un material granular (probablemente arena) por el camino. Sus notas dejan en claro que era consciente de que el agua o la arena no caerían a una velocidad constante, sino que acelerarían; y también de que el material deja de acelerar horizontalmente, ya que ya no está influenciado por el cántaro, y que por tanto su aceleración es puramente hacia abajo debido a la gravedad.

Si la jarra se mueve a una velocidad constante, la línea creada por el material que cae es vertical, por lo que no se forma un triángulo. Pero si en lugar de eso acelera a un ritmo constante, la línea creada por el material que cae forma una recta inclinada, que después forma un triángulo. Y, como señaló da Vinci en un diagrama clave, si el movimiento del cántaro se acelera al mismo ritmo que la gravedad acelera el material que cae, se crea un triángulo rectángulo isósceles, que es lo que Gharib notó originalmente que da Vinci había resaltado con la nota 'Equatione di Moti' o 'ecualización (equivalencia) de movimientos'.

Falló en las ecuaciones

Da Vinci incluso trató de describir matemáticamente esa aceleración. Pero, según explican los autores del estudio, no lo consiguió. Para explorar el proceso, Gharib, Roh y Noca tuvieron que usar modelos informáticos capaces de ejecutar el experimento del jarrón de agua.

«Lo que vimos -Explica Roth- es que Leonardo luchó con esto, pero lo modeló como que la distancia del objeto que caía era proporcional a 2 elevado a la potencia t [con t representando el tiempo] en lugar de proporcional a t al cuadrado. Está mal, pero luego descubrimos que usó este tipo de ecuación incorrecta de la manera correcta'

«No sabemos si da Vinci hizo más experimentos o investigó esta pregunta más profundamente -concluye Gharib-. Pero el hecho de que estuviera lidiando con este problema de esta manera, a principios del siglo XVI, demuestra cuán avanzado estaba su pensamiento».