Pèndol de Galileu
Col·laboració de Marina Guarch per al capítol Mesurar el temps
Galileu (Pisa, 1564- Arcetri, 1642) va ser astrònom, filòsof i físic. Se’l considera, juntament amb amb Newton, com el pare de la física, n’ha esdevingut una figura mítica. Inicialment, les seves idees, contràries a la física d’Aristòtil i els seus experiments mecanicistes, un d’ells el del moviment pendular, van provocar rebuig. Va ser un gran innovador tecnològic i un científic pràctic, que va deixar un llegat profitós per als avenços científics posteriors, consistent en molts invents i idees bàsiques sobre els moviment dels cossos.
Aquestes idees referents al moviment dels cossos van constituir una base fonamental, entre altres, coses, per a construir rellotges de pèndol. Així doncs, el descobriment de l’isocronisme del pèndol i l’aplicació de les seves oscil·lacions per a la mesura del temps van suposar un canvi important per a la rellotgeria mecànica. Les propietats bàsiques de les oscil·lacions del pèndol les va descobrir, quan estudiava medecina a la Universitat de Pisa, aproximadament l’any 1581. Observava les litúrgies de la Catedral de la ciutat i, en una ocasió, va adonar-se com els corrents d’aire de la Catedral feien oscil·lar els enormes canelobres que hi havia penjats. L’amplitud de les oscil·lacions era diferent en cada cas, però a ell li semblava que duraven el mateix, que els canelobres es oscil·laven alhora. Per tal d’explicar-se el fenomen, va decidir mesurar-ho fent servir el seu ritme cardíac com a rellotge i va comprovar-ho.
En adonar-se’n, va realitzar un experiment rigorós i va comprovar que quan es construeix un pèndol, el temps que triga en efectuar una oscil·lació completa depèn només de la longitud de la vara que el sosté i de la força de gravetat del punt on es troba. D’aquesta manera, el pèndol oscila a més velocitat com més prop es torba del centre de la Terra. A partir d’aquest experiment, va arribar a diverses conclusions, d’entre les quals destaquen que tots els pèndols s’aturen en alguna ocasió, el període del pèndol és independent de la massa que oscil·la i de l’amplitud.
A més de demostrar diversos teoremes referents al centre de la gravetat de determinats sòlids, desenvolupa estudis sobre les oscil·lacions del pèndol pesant. Galileu va indicar les possibles aplicacions d’aquest fenomen, anomenat posteriorment com isocronisme, en la mesura del temps. De totes maneres, com que el moviment del pèndol depèn de la gravetat, el seu període varia amb la posició geogràfica, ja que la intensitat de la gravetat depèn de la latitud i l’altitud. És per això que un pèndol permet determinar amb precisió l’acceleració local de la gravetat.
A finals de 1641, mira d’aplicar l’oscil·lació del pèndol als mecanismes del rellotge. Aquest fenomen que l’oscil·lació d’un pèndol és independent de la massa del cos d’aquest va fer pensar a Galileu en la possibilitat d’incorporar-lo als mecanismes dels rellotges per a regular-ne el funcionament. Malgrat s’atribueix la invenció del rellotge de pèndol a Galileu, hi ha diversos historiadors que consideren que va ser Christiaan Huyghens qui, partint de les premisses de Galileu, l’any 1657, va construir el primer rellotge de pèndol basat en les característiques que hem anat esmentant.
Així doncs, Galileu esdevé una figura fonamental per al desenvolupament de la rellotgeria mecànica, incorporant l’element del pèndol, que permetia mesurar el temps en un grau de precisió més elevat.
Col·laboració de Marina Guarch per al capítol Mesurar el temps