A Isaac Newton se le atribuye tradicionalmente la primera formulación científica de la gravedad en la segunda mitad del siglo XVII, una historia que suele resumirse con la famosa anécdota de la manzana que cae de un árbol. Sin embargo;
Un estudio realizado en el 2023, sugiere que Leonardo da Vinci ya había identificado principios fundamentales de la atracción gravitatoria más de un siglo antes. Aunque Leonardo no llegó a formular una teoría completa, sus cuadernos muestran que estaba sorprendentemente cerca de comprender algunos aspectos clave del fenómeno.
El estudio analizó diagramas contenidos en los cuadernos de Leonardo, hoy digitalizados, donde aparecen bocetos geométricos y esquemas de triángulos que describen la relación entre el movimiento natural y el movimiento dirigido. En estos dibujos, el artista e inventor intentaba explicar cómo los objetos cambian de velocidad al caer, una intuición que apunta a comprender la gravedad como una forma de aceleración. Para los investigadores, estos esquemas representan uno de los primeros intentos de visualizar matemáticamente el comportamiento de los cuerpos en caída.
En uno de sus experimentos mentales, Leonardo imaginó arena cayendo desde una jarra en movimiento. Si la jarra se desplazaba horizontalmente mientras la arena caía, los granos dibujaban una trayectoria que formaba la hipotenusa de un triángulo. La observación parecía sugerir que el movimiento horizontal y la caída vertical podían combinarse en un mismo patrón geométrico. Este razonamiento revela que Leonardo estaba tratando de comprender cómo cambia la velocidad de un objeto que cae con el tiempo, un paso fundamental hacia la idea moderna de la aceleración gravitatoria.
"Hace unos 500 años, Leonardo da Vinci intentó descubrir el misterio de la gravedad y su conexión con la aceleración a través de una serie de ingeniosos experimentos guiados únicamente por su imaginación y técnicas experimentales magistrales", escriben los investigadores en su artículo publicado.
La constante gravitacional que hoy utilizan los físicos sería empleada siglos después por Newton para formular sus leyes del movimiento y, mucho más tarde, por Albert Einstein en su teoría de la relatividad general. Leonardo intuía que estaba observando un fenómeno importante, aunque no logró describirlo con precisión matemática. Sus notas revelan más preguntas que respuestas, pero también una intuición científica sorprendentemente adelantada a su tiempo.
Parte de esa incertidumbre se explica porque Leonardo aún estaba influido por las ideas de Aristóteles, quien defendía el concepto de ímpetu, una fuerza continua que impulsaría a los objetos a moverse contra la gravedad. En esa visión del mundo, los proyectiles seguían avanzando gracias a una energía interna que se agotaba gradualmente. El principio de inercia, según el cual los objetos continúan moviéndose en línea recta hasta que una fuerza externa actúa sobre ellos, aún no formaba parte de la física de la época.
Para Aristóteles, además, la gravedad no era una fuerza universal sino una tendencia natural de los materiales a ocupar su lugar correcto en el cosmos. Las piedras caían porque su lugar estaba en la Tierra, mientras que el fuego ascendía porque su naturaleza lo impulsaba hacia el cielo. De este modo, el movimiento de los proyectiles y la caída de los objetos se explicaban mediante teorías completamente diferentes.
A pesar de estas limitaciones conceptuales, los investigadores que recrearon los experimentos de Leonardo en laboratorio descubrieron algo sorprendente. Sus cálculos aproximaban la constante gravitatoria con una precisión cercana al 97 por ciento si se comparan con ecuaciones modernas. Aunque el método contenía errores, su aproximación geométrica demostraba una comprensión notable de los patrones del movimiento.
Al desarrollar un enfoque de equivalencia geométrica para demostrar las leyes del movimiento, Leonardo mostró una percepción notable de la dinámica de los objetos que caen al evitar la necesidad de saber el valor exacto de "G", siempre y cuando supongamos que "G" representa la tasa de cambio de velocidad o aceleración", escriben los investigadores.
"Si llevó a cabo el experimento que describió en su manuscrito, entonces podría haber sido el primer ser humano que a sabiendas generó un efecto de fuerza 'G' sin estar en una condición de caída libre".
Los investigadores quedaron particularmente impresionados con los métodos de Leonardo, quien utilizaba las herramientas intelectuales disponibles en su tiempo —principalmente la geometría— para investigar fenómenos que aún no tenían explicación científica. Su forma de pensar, basada en la observación directa y la experimentación conceptual, anticipa el espíritu del método científico moderno.
Cabe recordar que Newton tampoco desarrolló su teoría en completo aislamiento. Antes que él, Galileo Galilei ya había identificado en 1604 la relación entre el tiempo y el movimiento de los objetos en caída libre. El propio Newton reconoció además la influencia de investigadores como Bullialdus y Borelli, cuyos trabajos ayudaron a construir las bases sobre las que se desarrollaría la física clásica.
A la luz de estos nuevos análisis, parece que Leonardo da Vinci también estaba avanzando en esa misma dirección. Sus experimentos buscaban identificar patrones en la forma en que los objetos caen, patrones que siglos después permitirían explicar el movimiento de los planetas, calcular órbitas y comprender la dinámica del sistema solar.
"No sabemos si Leonardo hizo más experimentos o investigó esta cuestión con mayor profundidad", señala el ingeniero mecánico Morteza Gharib, del Instituto de Tecnología de California.
"Pero el hecho de que estuviera lidiando con los problemas de esta manera, a principios del siglo XVI, demuestra cuán avanzado estaba su pensamiento".
La investigación ha sido publicada en Leonardo.