Si existió un verdadero precursor de la ciencia, ese fue Leonardo da Vinci. No solo fue un artista excepcional, sino un observador agudo de la naturaleza, cuya intuición acerca de la gravedad, la fuerza que nos mantiene con los pies en la tierra, fue absolutamente brillante.

Da Vinci estudió cuidadosamente anatomía, mecánica, óptica, botánica y otras disciplinas, dejando notas y dibujos detallados de sus observaciones en una extensa colección de manuscritos personales. En ellos dejó plasmadas muchas reflexiones sobre la caída de los cuerpos y el movimiento.

Pero, ¿qué tan lejos llegó Leonardo en el estudio y la comprensión de la gravedad?

Se sabe que el genio renacentista llevó a cabo experimentos sencillos con resultados asombrosos, como esferas rodando por un plano inclinado, de los que concluyó:

“La bola que rueda de lo alto, en cada grado de tiempo, adquiere nuevo grado de velocidad.”

Con esto daba a entender que la esfera se aceleraba, demostrando su comprensión del fenómeno gravitatorio. Entonces, ¿por qué, a pesar de esto, todo el mérito fue de Newton? La respuesta está en lo que Leonardo no pudo calcular y en los secretos ocultos en sus cuadernos durante siglos.

El verdadero código Da Vinci

Leonardo da Vinci registró sus observaciones en cuadernos personales que llevó durante toda su vida. Comenzó a hacerlo a los veintitrés años de edad mientras aún vivía en Florencia, trabajando en el taller de su maestro Andrea del Verrocchio.

En estos manuscritos vertió numerosas ideas en forma de notas, dibujos y diagramas sobre una amplia gama de temas que incluían arte, anatomía, ingeniería y ciencias naturales. Además, los escribió de forma que se necesita un espejo para descifrarlas, probablemente para mantener sus ideas y reflexiones en privado.

El genio toscano hizo al menos tres tipos de experimentos relacionados con la gravedad: las esferas rodando sobre planos inclinados de las que se habló al comienzo, un análisis de objetos en caída libre y varios estudios del movimiento del agua y la arena en rotación. Tal vez hizo otros, pero, lamentablemente, sus cuadernos no llegaron completos hasta nuestros días.

Los documentos perdidos

Los cuadernos personales de Da Vinci pasaron a Francesco Melzi, amigo y alumno suyo, quien los guardó celosamente, pero que jamás los hizo públicos. Al fallecer Melzi, la colección se dividió entre sus herederos.

De esta forma, buena parte de los cuadernos fueron pasando a distintas manos y seguramente, algunos se perdieron. Solo hasta el siglo XIX dio comienzo la recuperación de los manuscritos dispersos en distintas colecciones, a lo que siguió una ardua labor de organización y traducción para hacerlos accesibles al público en general y no solo a los especialistas.

Física renacentista en acción

El experimento de las esferas rodando sobre un plano inclinado hizo que Da Vinci anticipara el concepto de aceleración, al menos cualitativamente, pues como bien observó, la esfera aumenta su velocidad con el tiempo. Él no midió parámetros como distancia o tiempo, pero sí infirió correctamente que la inclinación del plano influía en la aceleración de la esfera.

Luego hay un experimento visual que aparece en el Códex Arundel, uno de los cuadernos más famosos de Leonardo. En él dibujó un cántaro desplazándose horizontalmente (hacia la derecha en la imagen) mientras vierte arena. Las pequeñas esferas son los granos de arena que conforman la hipotenusa de un triángulo rectángulo isósceles (los dos catetos iguales).

El triángulo de ecualización: primera representación gráfica del movimiento

Leonardo se percató de que el movimiento de los granos de arena es combinado, es decir, posee una componente vertical, que él llamó movimiento natural, y una horizontal o movimiento dirigido. Justamente, el movimiento natural es el que produce la gravedad, mientras que el movimiento dirigido es el que se le proporciona de alguna manera al cántaro.

Si este movimiento dirigido (horizontal) es acelerado, cada grano de arena tendrá una aceleración horizontal, mientras que la gravedad le proporcionará una aceleración vertical hacia abajo. Cuando ambas aceleraciones son las mismas (ecualización del movimiento, tal como escribió Leonardo al lado de la hipotenusa), el conjunto de granos caídos forma la recta que él dibujó, aunque cada grano sigue una trayectoria parabólica cuando se lo ve individualmente.

Para la época de Leonardo, no se había desarrollado nada parecido a una representación gráfica del movimiento, por lo que él debió emplear herramientas puramente geométricas para describir sus ideas.

¿Calculó Leonardo el valor de la aceleración de la gravedad?

No. Leonardo no calculó directamente el valor de g como lo hizo Newton años después.

Sin embargo, investigadores del Instituto Tecnológico de California (Caltech), encabezados por el Dr. Mory Gharib, reconstruyeron el razonamiento geométrico de Leonardo, basándose en sus anotaciones y dibujos.

Observaron que para él, la distancia recorrida por un objeto en caída libre parecía duplicarse con cada unidad de tiempo, es decir, siguiendo una progresión geométrica como 2, 4, 8, 16…

Sin embargo, sabemos que en realidad la distancia recorrida varía con el tiempo según una expresión cuadrática como 1, 4, 9, 16… Lo que sucede es que, para valores pequeños del tiempo, la diferencia entre ambos modelos no es muy grande.

Los investigadores determinaron que de haber conocido los conceptos de función y cálculo matemático, Leonardo hubiera hallado que la aceleración de la gravedad varía entre 9.4 y 9.5 m/s² ; nada mal, considerando que el valor promedio aceptado actualmente es de 9.8 m/s² .

El hecho de llegar tan cerca, aunque de forma intuitiva, sin cronómetros ni matemáticas en que apoyarse, revela la genialidad del toscano, a lo que cabe añadir que durante su vida todavía prevalecían las ideas aristotélicas sobre el movimiento.

Da Vinci vs. Newton: ¿Quién descubrió primero las leyes ocultas de la caída?

Si bien Leonardo nunca se percató de la universalidad de la gravedad, sus ideas, experimentos y diagramas sobre el movimiento se anticiparon por lo menos 180 años a los de Newton, que hoy en día se consideran la base de la física clásica y la ingeniería.

Leonardo da Vinci siempre fue reconocido como un gran artista, pero su brillante intuición como científico pasó desapercibida durante siglos, saliendo a la luz mucho después de que Newton hiciera sus descubrimientos.

Ni el sabio inglés ni sus predecesores llegaron a conocer el trabajo científico de Da Vinci, de lo contrario, la historia tal vez hubiera sido muy distinta. En todo caso, fue Newton quien formalizó matemáticamente la gravedad y no solo eso, la hizo universal cuando afirmó que la misma fuerza que hace que la manzana caiga del árbol es la que mantiene a la Luna orbitando alrededor de la Tierra, y a esta alrededor del Sol, junto con los demás planetas.

¿Descifró Leonardo la gravedad antes que Newton?

No, aunque los dibujos que hizo y las anotaciones que los acompañan demuestran que sí se aproximó mucho a la comprensión de su significado.

Leonardo fue un genio de la observación y pionero en seguir el método científico, no un teórico, probablemente porque carecía de las matemáticas que le hubieran permitido avanzar.

Podría decirse que Leonardo esbozó el retrato de la gravedad, mientras que Newton le proporcionó las luces y las sombras que le dieron forma. Siglos más tarde, Einstein le daría una nueva dimensión con su teoría de la relatividad, pero esa es otra historia.