Tras la muerte de Alejandro Magno (323 a.C.) un año antes de la de Aristóteles, su inmenso imperio fue dividido entre sus generales. En el año 331 a.C., tras anexionarse Egipto, Alejandro había fundado allí la ciudad que llevaba su nombre, Alejandría. Cuando el general Ptolomeo Soter heredó este país y se convirtió en el primer rey de la dinastía de los Ptolomeos (305 a.C.) el foco de importancia cultural se fue desplazando desde Atenas a esta ciudad greco-egipcia.
A este esplendor cultural contribuyeron notablemente la creación de dos importantes instituciones: el Museo y la Biblioteca. El Museo fue un gran centro de investigación y docencia, construido en honor de las Musas (de aquí su nombre). La Biblioteca, con más de 700.000 volúmenes, permitió recopilar, copiar y guardar las obras de todos los grandes estudiosos de la antigüedad. En estas instituciones desarrolló su labor uno de los más grandes matemáticos y astrónomos de la antigüedad: Claudio Ptolomeo11 (siglo II d.C.), por lo que a la astronomía alejandrina se la conoce también con el nombre de astronomía ptolemaica.
11 QUE NO TIENE NADA QUE VER CON LA DINASTÍA DE LOS PTOLOMEOS QUE REINÓ EN EGIPTO HASTA LA CONQUISTA ROMANA.
Ptolomeo realizó aportaciones fundamentales a la resolución del problema de los movimientos planetarios, que recogió en un libro escrito en griego llamado Gran Composición Matemática de la Astronomía. Este libro llegaría a occidente en su versión árabe Al Majesti (El más Grande), de ahí que sea conocido en su versión latinizada como Almagesto. Esta obra se convirtió en el libro canónico de astronomía en las universidades medievales desde el siglo XIII hasta bien entrado el siglo XVII.
Ptolomeo recoge, sintetiza y amplia toda la tradición de la astronomía alejandrina, en la cual hay que destacar figuras como Apolonio de Perga (240 a.C.-190 a.C.) o Hiparco de Nicea (o de Rodas) (190-120 a.C.), y a la que también contribuyeron probablemente otros astrónomos desconocidos. Es característico de esta tradición la idea del movimiento circular para la cuerpos celestes12, pero recurriendo, para salvar las apariencias, a combinaciones de círculos. Esto es una novedad con respecto a las teorías anteriores, pero perfectamente asimilable a la TI del Universo de las dos esferas Estas combinaciones serian;
12 LA CUAL LA SIGUE SITUANDO EN EL PARADIGMA DE LAS DOS ESFERAS.
1. Círculos Excéntricos. El objeto celeste gira alrededor de la Tierra en un círculo cuyo centro no coincide con la Tierra, aunque se halla situado en línea recta con ella.
2. Círculos Epiciclos y Deferentes. El objeto celeste gira alrededor de un punto (Epiciclo) que a su vez gira alrededor de la Tierra (Deferente).
3. Círculo Ecuante. Parece que la definición de este círculo es original de Ptolomeo, siendo los otros dos heredades de la tradición alejandrina. El movimiento del centro del Epiciclo que traza el Deferente no es uniforme con respecto al centro de su movimiento circular, sino con respecto a un tercer punto, distinto del centro del Deferente y del centro de la Tierra. El radio vector que une el nuevo punto con el centro del Epiciclo es el que barre ángulos iguales en tiempos iguales, o lo que es lo mismo, la velocidad angular del centro del Epiciclo no es uniforme en relación al Deferente, sino de otro círculo imaginario, el Círculo Ecuante, del que el tercer punto introducido, el punto Ecuante, sería el centro.
Veamos ahora cómo mediante este instrumental conceptual describe la astronomía ptolemaica el movimiento del Sol y de los planetas. En el caso del Sol era necesario explicar la llamada anomalía zodiacal, que consiste en que este astro tarda seis días más en pasar del equinoccio de primavera al de otoño (alejados entre sí 180º) que del equinoccio de otoño al de primavera (alejados igualmente 180º). Puesto que atraviesa la misma distancia empleando en uno y otro caso tiempos distintos, es obvio que su velocidad no es uniforme, o al menos no se observa como tal.
Es probable que estas dificultades para describir el movimiento del Sol las que hicieran nacer la idea del círculo Excéntrico. La idea básica es que la velocidad angular y el tamaño del Sol no se mantienen invariantes a lo largo del año porque la observación no se realiza desde el centro geométrico de su órbita. Es decir, el centro de la órbita solar y el centro de la Tierra no coinciden, debido a que éste se encuentra algo desplazado con respecto al anterior.
En resumen, la anomalía zodiacal del Sol se resuelve postulando que su movimiento anual no se observa ni se mide desde el centro, pero ello nos lleva a afirmar algo muy osado, que la órbita circular de este astro no es concéntrica sino excéntrica a la Tierra y a la esfera de las estrellas. Para salvar el movimiento aparente del Sol es necesario postular un círculo Excéntrico.
Mucho más complejo es el problema de los planetas. En su desplazamiento hacia el este a lo largo de la eclíptica (movimiento directo) estos cuerpos pierden velocidad, llegando a detenerse (punto estacionario), y a invertir el sentido de la marcha (movimiento retrógrado o retrogradación). La retrogradación hacia el oeste puede durar semanas o meses, hasta que recuperan la «dirección normal» hacia adelante. Por otra parte puede también observarse que los llamados «planetas inferiores» (los que están por debajo del Sol y más próximos a la Tierra: Venus y Mercurio) retrogradan cuando están en conjunción con el Sol, es decir, cuando están en la misma región del zodiaco que este astro.
A su vez, lo llamados «planetas superiores» (los que están por encima del Sol: Marte, Júpiter y Saturno) presentan movimiento retrógrado cuando están en oposición al Sol, es decir, cuando están en la región del zodiaco más alejada (a 180º de distancia).
Ptolomeo describe el movimiento de los planetas a través de la combinación de la rotación de dos círculos (no de dos esferas), de la manera siguiente. Por lo que se refiere a los planetas inferiores, el planeta describe un círculo, denominado epiciclo, cuyo centro coincide con el Sol. A su vez dicho centro gira en torno a la Tierra, dibujando un círculo de mayor tamaño denominado deferente.
Al recorrer el planeta su epiciclo con movimiento uniforme emplea un tiempo que ha de coincidir con su revolución sinódica (tiempo medio empleado en pasar por dos conjunciones). En cambio, el tiempo empleado por el centro del epiciclo en trazar el círculo deferente (también con velocidad uniforme) ha de ajustarse a la duración de su revolución zodiacal (tiempo medio empleado en dar una vuelta completa alrededor de la Tierra).
La combinación del movimiento del epiciclo con el deferente, girando ambos círculos en el mismo sentido, engendrará, visto desde la Tierra, el movimiento en bucle que de hecho se observa. A pesar de que en el cambio de movimiento directo a retrógrado el planeta parece detenerse, en la realidad siempre se mueve uniformemente y en círculos, de modo que los principios (de origen platónico) de uniformidad y circularidad no se violan en ningún momento. Sin embargo este modelo, sin ser heliocéntrico, tampoco es ortodoxamente geocéntrico, puesto que la Tierra no es el único centro de rotación de todos los cuerpos.
El modelo se puede extender a los planetas superiores, con la salvedad de que el centro de sus correspondientes epiciclos no está ocupado por el Sol, sino por un simple punto geométrico. El tiempo empleado en recorrer el epiciclo corresponde al período sinódico del planeta (en los planetas superiores es el tiempo medio que transcurre entre dos oposiciones sucesivas al Sol). Y el tiempo que tarda el deferente en dar una vuelta completa se ajusta al período zodiacal (tiempo que tarda el planeta en dar un vuelta completa en torno a la Tierra).
Pero los planetas también presentan su propia anomalía zodiacal, al igual que el Sol, ya que en su recorrido en torno a la Tierra parecen desplazarse con velocidad no constante. Para salvar esta anomalía puede utilizarse la misma hipótesis empleada para el sol: los círculos excéntricos. En este caso el círculo excéntrico sería deferente, cuyo centro de rotación no sería la Tierra, sino un punto imaginario situado en línea recta con ella.
Pero además Ptolomeo introdujo otra hipótesis correctora: el ecuante. La velocidad angular del centro del epiciclo no seria uniforme en relación al deferente, sino de otro círculo imaginario (círculo ecuante), del que un tercer punto (punto ecuante), distinto del centro del deferente y de la Tierra, sería el centro.
Ptolomeo es el último gran astrónomo de la Antigüedad. Su obra representa un monumental esfuerzo intelectual dirigido a dar razón a las manifestaciones celestes (salvar las apariencias) dentro de un marco teórico que tiene dos pilares básicos: la razón y la experiencia. En el punto de partida se dispone de los datos de observación y de ciertos principios racionales y metodológicos de la tradición platónica. En el punto de llegada se obtiene una reinterpretación de estos datos gracias a la construcción de un modelo geométrico que ha tomado como guía dichos principios. Pero Ptolomeo, y en general los alejandrinos, no realizaron una transformación paralela en el terreno de la cosmología y de la física heredadas de Aristóteles.
Después de Ptolomeo ya no hay nuevas aportaciones en el terreno de la astronomía (y tampoco de la cosmología). Después de muchas vicisitudes, su obra fundamental sería traducida del árabe el latín en el siglo XII (conservando el nombre árabe de Almagesto) y se convertiría en la obra canónica de astronomía en las universidades medievales a partir del siglo XIII. Paralelamente, las obras de Aristóteles (también traducidas al latín) Física y Tratado del Cielo cumplirían igual función en el terreno cosmológico. Hasta el siglo XVI no se pondrían en discusión.
La astronomía ptolemaica consigue solucionar de manera brillante el problema empírico del movimiento de los planetas, que no había sido solucionado por otros modelos anteriores. Desde el punto de vista conceptual algunas de las innovaciones que introduce pueden rozar la contradicción con los elementos constitutivos de la TI del Universo de las dos esferas. La introducción de círculos excéntricos, epiciclos y deferentes puede llevar a la interpretación de que el modelo no es estrictamente geocéntrico. Los círculos ecuantes pueden considerarse que violan el principio de velocidad uniforme de los cuerpos celestes. De hecho, las críticas que siglos más tarde realizaría Copérnico a la astronomía ptolemaica se basarían, más que en otra cosa, en estos problemas conceptuales13.
13 COPÉRNICO REIVINDICABA EL MODELO ARISTOTÉLICO Y EN CONSECUENCIA CRITICABA A LA ASTRONOMÍA PTOLEMAICA POR APARTARSE DEL MISMO, PERO ESTE MODELO QUE REIVINDICA TIENE MUCHO DE PLATÓNICO.
Pero a pesar de todo ello puede considerarse que la astronomía de Ptolomeo (y de los alejandrinos en general) se mantiene dentro de los límites metodológicos y ontológicos de la TI del Universo de las dos esferas. La fuente de los mismos es platónica, y la mayoría de sus elementos constitutivos los encontramos en el Timeo, aunque en lo que respecta a la metodología, fundamentada en la teoría de las ideas o formas, también podemos encontrar fuentes en el Fedón, La República o el Teeteto.
