Cartas sobre las manchas solares

Cartas sobre las manchas solares ( Istoria e Dimostrazioni intorno alle Macchie Solari ) fue un panfleto escrito por Galileo Galilei en 1612 y publicado en Roma por la Accademia dei Lincei en 1613. En él, Galileo describió su reciente observación de manchas oscuras en la cara del Sol. ^[1] Sus afirmaciones fueron significativas para socavar la visión aristotélica tradicional de que el Sol era intachable e inmóvil. ^[2] Las Cartas sobre las manchas solares fueron una continuación de Sidereus Nuncius , el primer trabajo de Galileo donde declaró públicamente que creía que el sistema copernicano era correcto. ^[3]

Galileo no fue la primera persona en observar manchas solares . La primera referencia aparente a ellas aparece en el I Ching de la antigua China, ^[4] mientras que la observación registrada más antigua también es china, datando del 364 a. C. ^[5] Casi al mismo tiempo, se encuentra la primera mención europea de las manchas solares, por Teofrasto . ^[6] Hubo informes de astrónomos islámicos ^[7] y europeos de manchas solares a principios del siglo IX; ^{[8] [9]} las que ocurrieron en 1129 fueron registradas tanto por Averroes ^[7] como por Juan de Worcester , cuyos dibujos del fenómeno son los más antiguos que sobreviven hoy. ^[10] Johannes Kepler observó una mancha solar en 1607 pero, como algunos observadores anteriores, creyó que estaba viendo el tránsito de Mercurio . ^{[11] La actividad de manchas solares de diciembre de 1610 fue la primera en ser observada usando el} telescopio recién inventado , por Thomas Harriot , quien esbozó lo que vio pero no lo publicó. ^[12] En 1611, Johannes Fabricius los vio y publicó un panfleto titulado De Maculis in Sole Observatis , del que Galileo no tenía conocimiento antes de escribir las Cartas sobre las manchas solares. ^[13]

Cuando el jesuita Christoph Scheiner observó por primera vez las manchas solares en marzo de 1611, las ignoró hasta que las volvió a ver en octubre. Entonces, bajo el seudónimo Apelles latens post tabulam (Apeles escondido detrás de la pintura), ^[14] presentó su descripción y conclusiones sobre ellas en tres cartas al banquero y erudito de Augsburgo Mark Welser . Scheiner quería permanecer anónimo para evitar involucrar a la orden jesuita y a la iglesia en general en un área de controversia. ^[14] Welser las publicó en sus propias imprentas, envió copias a astrónomos de toda Europa y los invitó a responder. ^{[15] [16] [17]} Fue la invitación de Welser la que impulsó a Galileo a responder con dos cartas, argumentando que las manchas solares no eran satélites, como sostenía Scheiner ('Apelles'), sino que eran características ya sea en la superficie del Sol o justo encima de ella.

Mientras tanto, Scheiner envió a Welser dos cartas más sobre el tema y, después de leer la primera carta de Galileo, respondió con una sexta suya. Estas últimas cartas tenían un tono diferente al de las tres primeras, ya que insinuaban que Galileo se atribuía el mérito de haber descubierto las fases de Venus , cuando en realidad el mérito real correspondía a otros. También insinuaban que Galileo había copiado el helioscopio de Scheiner para realizar su investigación. ^[18]

Después de haber publicado las tres primeras cartas de Scheiner bajo el título Tres Epistolae de Maculis Solaribus ("Tres cartas sobre las manchas solares") , Welser publicó las tres siguientes, también en 1612, con el título De Maculis Solaribus et Stellis circa Iovis Errantibus Accuratior Disquisition ("Una disquisición más precisa sobre las manchas solares y las estrellas que vagan alrededor de Júpiter") . Después de leer estas tres segundas cartas, Galileo respondió con una tercera de las suyas, mucho más agudas y polémicas en tono que las anteriores. Welser se negó a publicar las cartas de Galileo, tal vez por el tono sarcástico que tenían hacia Apeles, aunque la razón que dio a Galileo fue el exorbitante coste de producir todas las ilustraciones que quería. ^[19]

La publicación de las Cartas sobre las manchas solares fue una importante aventura intelectual y financiera para la Accademia dei Lincei, y era sólo el cuarto título que la Accademia dei Lincei había decidido publicar. ^[20] Federico Cesi pagó él mismo la publicación y quería lograr un equilibrio cuidadoso entre la introducción de nuevas ideas extraordinarias y evitar ofender a personas que pudieran encontrar problemáticas esas opiniones. Esto era coherente con el proyecto de la Accademia de actuar como un centro para la difusión de nuevas ideas científicas radicales, publicadas con el acuerdo de las autoridades de la Iglesia. ^[21] Cesi intentó persuadir a Galileo para que evitara un tono agresivo o polémico en sus cartas, para evitar antagonizar a los jesuitas (la identidad de Scheiner detrás del seudónimo 'Apelles' ya era sospechada), ^[22] pero después de leer las aparentes acusaciones de mala fe de Scheiner en sus cartas posteriores, Galileo no hizo caso de su consejo. De hecho, la versión publicada de sus Cartas sobre las manchas solares contenía un prefacio de Angelo de Filiis que afirmaba rotundamente la primacía de Galileo en el descubrimiento de las manchas solares. ^[18] El texto fue presentado a la Inquisición romana para su censura con el fin de obtener el permiso para imprimirlo. Los censores asignados fueron Cesare Fidelis, Luigi Ystella, Tommaso Pallavicini y Antonio Bucci. ^[20]

Para asegurar que el libro estuviera listo para imprimirse fue necesario un proceso colaborativo en el que participaron los censores, Galileo, Cesi y otros, que trabajaron en el texto hasta que fue aceptable para la Inquisición, y los censores conocían bien a las figuras principales de la Academia. ^[23] Antonio Bucci, por ejemplo, era un médico que había participado previamente en la revisión del trabajo de Giambattista della Porta , también publicado por Cesi. En el caso de Cartas sobre las manchas solares, su apoyo crítico parece haber sido útil para garantizar que los influyentes dominicos del Palacio Sagrado no impidieran la publicación . De hecho, en sus comentarios Bucci elogió el trabajo de Galileo, con el que ya estaba familiarizado, ya que había sido invitado a participar en las discusiones de la Academia al respecto antes de que el manuscrito fuera presentado para la censura. ^[24]

Los censores insistieron en que Galileo eliminara de su texto cualquier referencia a las Escrituras o pretensiones de guía divina. Así, el panfleto debía comenzar con una cita de Mateo 11:12: «El reino de los cielos sufre violencia, y los violentos lo arrebatan». Los censores objetaron que esto podría entenderse como que los astrónomos querían dominar la teología. Por lo tanto, se modificó a «Ya las mentes de los hombres asaltan los cielos, y los más valientes los conquistan». Más adelante en el texto, la afirmación de Galileo de que la «bondad divina» lo había llevado a defender el sistema de Copérnico fue eliminada y reemplazada por «vientos favorables». El texto de Galileo se refería a la idea de que los cielos eran inmutables como «erróneo y repugnante a la verdad indudable de las Escrituras». Como todas las demás menciones de las Escrituras, los censores insistieron en que esto también se eliminara. Galileo quería reivindicar la inspiración divina para sus hallazgos y demostrar cómo concordaban con las Sagradas Escrituras; Los censores querían mantener las nuevas ideas inusuales a una distancia segura de los principios básicos de la fe. ^[25] Con estas enmiendas, Galileo fue autorizado a llevar su libro a imprenta. ^[26]

La mitad de la edición impresa de 1400 copias de Cartas sobre las manchas solares contenía tanto las cartas de Apeles como las ilustraciones de Scheiner, así como las respuestas de Galileo. La otra mitad contenía únicamente la obra de Galileo. ^[27] El coste total del libro fue de 258,70 escudos, de los cuales 44 escudos fueron el coste de las ilustraciones y las tablas y 6 escudos el coste del grabado del frontispicio. ^{[28] : 249}

Galileo describe cómo ha observado las manchas solares durante dieciocho meses. Sus conclusiones clave son que las manchas solares eran reales y no meras ilusiones ópticas; y que no eran estáticas, sino móviles. ^[29] Las manchas solares tenían un único movimiento, moviéndose a través del Sol de manera uniforme. ^[3] Galileo argumentó que el Sol era una esfera perfecta y que se mueve por sí mismo sobre su propio centro. El Sol lleva estas manchas hasta que desaparecen de la vista en su borde en aproximadamente un mes lunar. ^[3]

La opinión de Scheiner de que las manchas eran satélites lleva a Galileo a comentar las fases de Venus y cómo apoyaban una visión heliocéntrica. ^[30] Desarrolla su argumento para demostrar que las manchas solares no eran permanentes y no tenían un patrón regular de movimiento como lo tendrían si fueran cuerpos celestes; no se parecían en nada a las lunas de Júpiter que él mismo había descubierto y descrito en Siderius Nuncius . "El sol, al girar sobre su eje, las lleva de un lado a otro sin mostrarnos necesariamente las mismas manchas, o en el mismo orden, o con la misma forma". ^[31] Señaló los paralelismos entre las manchas solares y las nubes sobre la Tierra, pero no afirmó que estuvieran hechas del mismo material. Su comentario sobre "Apelles" (el seudónimo de Scheiner) fue:

«Me parece, pues, que Apeles tiene un espíritu libre y no servil; es capaz de captar perfectamente la verdadera doctrina y, ahora, impulsado por la fuerza de tantas ideas nuevas, empieza a escuchar y a asentir a la filosofía verdadera y sana, especialmente en lo que se refiere a la organización del universo. Pero todavía no es capaz de desprenderse por completo de las fantasías que absorbió en el pasado, a las que su intelecto a veces vuelve y presta su asentimiento por la fuerza de un hábito establecido desde hace mucho tiempo.» ^[32]

Gran parte de la primera carta de Galileo está dedicada a demostrar las debilidades de los argumentos de Scheiner: inconsistencias, falsas analogías y conclusiones improbables a partir de las observaciones que había hecho.

• Apeles dice que las manchas solares se mueven de este a oeste, cuando debería haber dicho que se mueven de oeste a este. En realidad, no se trata de un desacuerdo sobre la dirección de las manchas, sino de un recordatorio de las convenciones que utilizan los astrónomos para describirlas. Desde el punto de vista de la Tierra, las manchas solares se mueven de este a oeste, pero los astrónomos describen el movimiento celeste desde el punto "más alto" (es decir, el más alejado de la Tierra) de sus ciclos. ^{[28] : 90}
• Apeles no ha demostrado de manera concluyente que las manchas no puedan estar en la superficie del Sol, simplemente afirmando que, debido a que es brillante, no puede tener partes oscuras. ^{[28] : 91}
• Apeles se equivoca al decir que las manchas solares son mucho más oscuras que las manchas oscuras de la Luna; de hecho, las manchas no son tan oscuras como el área inmediatamente alrededor del Sol que está más fuertemente iluminada por él, y esta área es en sí misma tan brillante que la Luna sería invisible si intentáramos observarla en esa posición. ^{[28] : 91}

• Apeles analiza el tránsito de Venus, pero se equivoca sobre el tamaño del planeta en relación con el Sol; es mucho más pequeño de lo que sugiere Apeles, por lo que puede que ni siquiera sea posible para los observadores verlo realizar su tránsito, lo que significa que la falta de un avistamiento definitivo del tránsito no prueba necesariamente nada. (Scheiner había argumentado que, dado que se predijo un tránsito de Venus pero no se vio, esto debe significar que Venus había pasado detrás del Sol, lo que respalda la opinión de Tycho Brahe de que Venus, como todos los planetas aparte de la Luna, orbitaba alrededor del Sol). ^{[28] : 93}

• Apeles informa que las manchas solares tardaban unos quince días en pasar por la superficie del Sol, y que nunca vio que las mismas manchas reaparecieran en el extremo oriental del Sol quince días después de que desaparecieran en el extremo occidental. Concluye que, por lo tanto, no podrían ser características que se desplazan alrededor del Sol en su superficie mediante una rotación regular. Galileo responde que este sería el caso si Apeles hubiera demostrado que las manchas eran cuerpos sólidos, mientras que es obvio para los observadores que cambian de forma a medida que se mueven alrededor del Sol. Por lo tanto, dice que Apeles no ha demostrado que no pudieran estar en la superficie del Sol. ^{[28] : 94}
• Los argumentos de Apeles son inconsistentes. Al considerar su fracaso en observar un tránsito de Venus, concluye que Venus debe estar detrás del Sol (lo que era posible en el modelo del universo de Tycho Brahe pero imposible en el de Ptolomeo ); sin embargo, cuando analiza la paralaje, en una parte posterior de su argumento, afirma que Venus solo muestra una pequeña paralaje (requerida en el sistema de Ptolomeo pero imposible en el de Brahe). ^{[28] : 95}
• Apeles sostiene que las manchas no están en ninguno de los "orbes" de la Luna, Venus o Mercurio; pero según Galileo, estos "orbes", como los deferentes y los epiciclos , eran sólo dispositivos teóricos de "astrónomos puros" y no entidades físicas reales. Los "astrónomos filosóficos" no tienen interés en tales conceptos, sino que se preocupan de tratar de entender cómo funciona realmente el universo. Apeles ni siquiera argumenta de manera consistente sobre la base de sus suposiciones de que estos orbes y otros dispositivos de suposición realmente existen, ya que dice primero que si las manchas fueran fenómenos en los "orbes" de la Luna, Venus o Mercurio (que sólo nos parecen estar en la cara del Sol), entonces tendrían que moverse con el movimiento de esos planetas. Sin embargo, habiendo concluido que las manchas están en el "orbe" del Sol, mantiene que no se mueven con el movimiento del Sol, sino independientemente de él. ^{[28] : 96}
• Galileo ofrece entonces una explicación diferente a la que había sugerido Apeles para el hecho de que, a medida que las manchas solares se acercan al borde del Sol en su rotación, se vuelven más delgadas. Apeles había incluido un diagrama en su tercera carta para demostrar cómo creía que esto podía explicarse en términos de que las manchas eran pequeñas lunas, que pasaban por fases. Galileo sostuvo que esto era dudoso. A medida que la zona oscura de las manchas solares se acerca al borde del Sol, parece, a partir de la observación, que el área de oscuridad se reduce desde el lado que mira hacia el lado opuesto al Sol, es decir, que las manchas en realidad se están volviendo más delgadas. Si fueran lunas, el área de oscuridad disminuiría desde el lado que mira hacia el centro del Sol. ^{[28] : 97}
• Galileo señala inconsistencias en los argumentos de Apeles que, en un lugar, significarían que las manchas tenían que estar muy cerca del Sol, y, en otra parte, que debían estar muy lejos de él. Las diferencias de velocidad entre las manchas que se mueven cerca del ecuador del Sol y las que se alejan de él son un argumento a favor de que estén en la superficie, ya que cuanto mayor sea el 'orbe' teórico fuera del Sol en el que podrían estar las manchas, menos visible sería esta diferencia de velocidad. ^{[28] : 97}
• Galileo considera la posible «esencia» o sustancia de las manchas solares y dice que no cree que haya todavía forma de saberla. Sin embargo, demuestra que, de todas las cosas que observamos en la Tierra, son las nubes las que más características comparten con las manchas solares. Sea cual sea su composición, no son ciertamente «estrellas», como sugiere Apeles, ya que, como él mismo demuestra, no se las puede observar describiendo órbitas regulares alrededor del Sol. ^{[28] : 101}

• Apeles había intentado demostrar que las manchas solares eran similares a dos fenómenos que Galileo había descubierto, las lunas de Júpiter y laanillos de Saturno . Galileo responde que no hay comparación en ninguno de los dos casos; las lunas de Júpiter (las estrellas de Médicis) se mueven con una regularidad absoluta que él ya ha descrito, mientras que Saturno simplemente no tiene comparación con la descripción que Apeles proporciona de él. (Aquí Galileo proporciona dos simples bocetos en línea para mostrar lo que quiere decir). Galileo asegura a su lector que puede confirmar, después de una larga observación, que Saturno nunca cambia su forma, como afirma Apeles, y nunca lo hará. ^{[28] : 102}
• Mercurio, el planeta más cercano al Sol, completa su tránsito en unas seis horas; no tiene sentido proponer que las manchas solares en algún «orbe» mucho más cercano al Sol que Mercurio tarden unos quince días en completar el suyo. Asimismo, las órbitas planetarias parecen constantes en su velocidad, mientras que Apeles ha demostrado que las manchas solares se mueven rápidamente en el centro del Sol, pero más lentamente en sus bordes. ^{[28] : 103}

La segunda carta de Galileo reafirma las proposiciones clave de su primera carta y, por lo demás, se centra principalmente en pruebas geométricas de que las manchas están en la superficie del Sol y no encima de él. Para acompañar estas pruebas, Galileo proporciona 38 ilustraciones detalladas que permiten al lector ver cómo sus observaciones se relacionan con sus cálculos.

• Observaciones posteriores confirman lo que Galileo creía originalmente: que las manchas estaban sobre el Sol o muy cerca de él, que las hace girar mientras rota sobre su propio eje. ^{[28] : 110}
• Señala que a medida que las manchas solares se acercan al límite de su movimiento cruzan el campo visible del Sol, en el punto donde se las ve "de costado" desde la Tierra, a veces parecen tan delgadas como un hilo; si, como sostenía Apeles, las manchas fueran satélites, estarían claramente separadas de la superficie del Sol en este punto. ^{[28] : 111}
• La aceleración aparente de las manchas a medida que se acercan al centro del Sol y su menor velocidad hacia los bordes son perfectamente compatibles con una rotación circular en la superficie. El aumento del tamaño aparente de los espacios entre las manchas a medida que se acercan al centro y su aparente disminución hacia los bordes del Sol también lo confirman. ^{[28] : 112}
• Utiliza un diagrama geométrico para demostrar los efectos del escorzo, mostrando cómo si las manchas solares se alejaran de la superficie del Sol incluso una vigésima parte de su diámetro, habría una diferencia muy observable en el efecto visible del escorzo. La distancia aparente para el observador de C a F es siete veces menor que la distancia real en la superficie del Sol de C a H; sin embargo, si las manchas están sólo un poco por encima de la superficie del Sol, la distancia aparente de C a F corresponde a la distancia real de R a N, que es menos de un tercio de la longitud de C a H. Por lo tanto, midiendo las diferencias en las distancias aparentes entre las manchas a medida que se mueven a través del Sol, es posible saber con certeza si el escorzo corresponde a la proporción CF:CH o a alguna otra proporción. Los cambios en la distancia aparente observados no dejan lugar a dudas sobre esta cuestión. ^{[28] : 116}
• Utiliza un segundo diagrama para demostrar los espacios entre las manchas solares que se pueden ver hasta el punto en que desaparecen en el limbo del Sol. Esto, dice, significa que deben estar bajas contra el Sol y delgadas, en lugar de altas sobre su superficie y gruesas. ^{[28] : 117}
• Galileo contraataca entonces una serie de argumentos que podrían presentarse para demostrar que las manchas solares son un efecto de la atmósfera terrestre. No eran argumentos que Apeles hubiera presentado, sino que también los había refutado. Galileo expuso sus argumentos en aras de la exhaustividad, aunque, como él mismo afirma, «no es necesario perder el tiempo reexaminando todas las demás posiciones concebibles [para las manchas solares], ya que cualquiera se encontrará inmediatamente con imposibilidades y contradicciones manifiestas, siempre que haya comprendido los fenómenos que he relatado anteriormente». ^{[28] : 121}
• Dice que, como las manchas cambian de forma, es difícil estar seguro de si algunas completan una revolución completa y reaparecen con una forma cambiada después de desaparecer en el lado oscuro del Sol durante catorce o quince días. Sin embargo, cree que esto sucede de hecho. "Me inclino por esta creencia al ver una muy grande aparecer y crecer continuamente mientras el hemisferio visible gira; dado que es creíble que se generó mucho antes de su llegada, es razonable creer que puede durar después de su partida, de modo que su duración será mucho más larga que el tiempo de media revolución del Sol. Por lo tanto, algunas manchas pueden sin duda, o más bien necesariamente, ser vistas por nosotros dos veces. ^{[28] : 123}
• Considera argumentos sobre la inclinación natural de los cuerpos hacia diferentes tipos de movimiento para juzgar si las manchas están en la superficie del Sol o en su atmósfera, y concluye que la regularidad del movimiento de las manchas solares sostiene que "se originan en un cuerpo sólido y firme donde el movimiento del todo y de las partes es uno solo". ^{[28] : 124} (Sin embargo, en su Tercera Carta argumentó, contra Scheiner, que "no hay nadie tan simple como para conceder que el Sol es duro e inmutable"). ^{[28] : 266}
• Describe su método de observación y registro de las manchas solares, descubierto por Benedetto Castelli . Esto es una forma de explicar al lector que las treinta y ocho ilustraciones que siguen son muy precisas (es decir, a diferencia de las de Scheiner). ^{[28] : 128}
• Su último punto principal se dirige a aquellos que dicen que sus ideas y observaciones contradicen a Aristóteles. “Si él defendía la inmutabilidad de los cielos porque en tiempos pasados ​​no se había visto en ellos alteración alguna, es totalmente creíble que si la visión le hubiera demostrado las cosas que nos hace manifiestas, hubiera llegado a la conclusión opuesta. Y diré además que creo que contradigo la doctrina de Aristóteles mucho menos... con la suposición de materia celestial mutable, que aquellos que preferirían tratarla como inalterable, porque estoy seguro de que él nunca estuvo tan seguro de la conclusión de la inalterabilidad como de la noción de que todo discurso humano debe someterse a la experiencia evidente”. ^{[28] : 128}
• Añade una posdata para decir que mientras realizaba sus observaciones, apareció una mancha solar tan grande que podía verse a simple vista entre el 19 y el 21 de agosto de 1612. Esto está incluido en su serie de ilustraciones.

Mientras que la Primera y Segunda Carta de Galileo habían sido escritas en respuesta a las Tres Epistolae de Scheiner , su Tercera Carta respondía a Accuratior Disquisitio . ^{[28] : 234} Galileo se enojó al ver que una vez más Scheiner estaba haciendo afirmaciones sobre las lunas de Júpiter, ya que las consideraba su propio descubrimiento. Para demostrar la falsedad de la afirmación de Scheiner de que las lunas de Júpiter eran "estrellas errantes", impredecibles en su movimiento, así como para mostrar su propia superioridad clara en la observación y el cálculo de los movimientos celestes, Galileo adjuntó un conjunto completo de Efemérides para las lunas jovianas a su tercera carta. ^{[28] : 244} Galileo muestra los fallos críticos en la geometría de Scheiner, su comprensión de las autoridades que cita, su razonamiento, sus observaciones y, de hecho, sus propios dibujos.

Galileo dice que no tiene sentido especular sobre la "esencia" de las manchas solares, o de hecho de otras cosas, ^{[28] : 254} pero desde que escribió su última carta ha pasado tiempo pensando en el movimiento uniforme de las manchas solares dentro de una banda específica alrededor de la superficie del Sol. Pregunta, de paso, "¿no hay todavía una controversia sobre si la Tierra misma permanece inmóvil o deambula?", lo que es una referencia oblicua a la idea, requerida por el modelo de universo de Copérnico, de que la Tierra debe girar sobre su propio eje todos los días. ^{[28] : 254} Por último, compara humorísticamente a los eruditos que insisten en que cada detalle de los escritos de Aristóteles debe ser verdadero, ya sea que corresponda con la realidad o no, con aquellos artistas que dibujan retratos de personas en frutas y verduras. 'Mientras estas rarezas se ofrezcan como bromas, son agradables y placenteras... pero si alguien, tal vez porque ha consumido todos sus estudios en un estilo de pintura similar, quisiera luego sacar la conclusión general de que cualquier otro método de imitación es imperfecto y censurable, seguramente Cigoli y otros pintores célebres se reirían de él.' ^{[28] : 257}

Galileo vuelve a plantear la cuestión de si existe alguna relación entre el tránsito de Venus y las manchas solares. Critica a Apeles por exponer una larga y compleja demostración del movimiento de Venus frente al Sol, cuando era superflua para su propósito. ^{[28] : 261} Lo critica además por dar una estimación del tamaño de Venus cuando cruza el Sol que es errónea, y por apoyar esta estimación con autoridades eruditas del pasado que no tenían telescopios. ^{[28] : 263} Además, Galileo argumenta que algunos de los astrónomos antiguos, incluido Ptolomeo, elaboraron argumentos más convincentes de los que sugiere Apeles.

Galileo señala que Apeles ha cambiado su punto de vista sobre las manchas solares desde su primera carta. Al principio insistió en que todas eran esféricas, como pequeñas lunas; ahora dice que tienen forma irregular, que se forman y se disuelven. Anteriormente dijo que las manchas estaban a varias distancias del Sol, vagando entre él y Mercurio, pero ya no mantiene esta opinión. ^{[28] : 266} Apeles argumenta que la dureza y solidez del Sol significa que las manchas fluidas no pueden estar en su superficie; pero citar la autoridad de los antiguos para confirmar la solidez del Sol es inútil, ya que no tenían idea de su estructura; en cualquier caso, la evidencia de las manchas en sí mismas sugiere lo opuesto a la visión tradicional de la dureza del Sol. Está de acuerdo con la opinión de Apeles de que las manchas no son abismos o charcos en la superficie del Sol, pero nadie había argumentado nunca que lo fueran.

Una gran parte de la Tercera Carta se dedica a refutar la afirmación de Apeles de que había observado manchas que pasaban a través del Sol a diferentes velocidades: una, en el diámetro, tardando dieciséis días, y otra, a una latitud inferior, en sólo catorce. (Si las manchas solares se movían a velocidades diferenciales, esto tendía a sugerir que eran lunas que se movían independientemente del propio Sol). Galileo dice que en sus propias observaciones nunca ha visto esta tasa diferencial de movimiento, sino que las manchas siempre se mueven a una velocidad constante relativa entre sí. Primero, Galileo demuestra que los puntos en dos trayectorias diferentes de manchas solares en dos latitudes diferentes producen líneas que mantienen una proporción constante entre sí en cualquier punto de la rotación. ^{[28] : 269} A continuación, muestra que cuanto mayor es la esfera en la que aparecen las manchas solares, menor es la diferencia en sus tiempos de tránsito en las mismas dos latitudes. ^{[28] : 272} Finalmente, demuestra que para que una mancha se desplace a lo largo del diámetro del Sol en un período 1 1 ⁄ 7 más largo que otra mancha a una latitud 30° superior, el diámetro del Sol tendría que ser más del doble del observado. De esto concluye que Apeles está simplemente equivocado y no es posible que una mancha atraviese el Sol en dieciséis días, mientras que otra tarda sólo catorce. ^{[28] : 275}

Galileo se fija ahora en las ilustraciones de Apeles de las manchas solares y empieza a usarlas para demostrar que sus argumentos sobre el movimiento de las manchas solares son falsos. Recuerda cómo Apeles las describe apareciendo en escorzo antes de aparecer en su anchura máxima. A continuación demuestra que para que las manchas que Apeles había observado cambiaran de tamaño aparente como lo hicieron, tendrían que estar en la cara del Sol, porque si estuvieran incluso a una corta distancia por encima de su superficie el efecto de escorzo sería notablemente diferente. ^{[28] : 276} Galileo cuestiona la afirmación de Apeles de que había visto diferentes manchas moviéndose a diferentes velocidades; en particular, que había visto manchas en el diámetro del Sol rotar más rápidamente que las de latitudes más altas. Esto, dice, se contradice no sólo con la observación, sino con la propia afirmación de Apeles en otro lugar de su obra de que las manchas en el centro del Sol permanecen más tiempo que las que pasan más cerca de su borde. ^{[28] : 279} Finalmente, las propias ilustraciones de Apeles muestran claramente que las manchas transitan el Sol en alrededor de 14 1 ⁄ 2 días, y nada en sus ilustraciones apoya su afirmación de que algunas tardan 16 y otras 9. ^{[28] : 280}

Tras refutar los argumentos de Apeles sobre las manchas solares, Galileo aborda varios de sus otros errores. Responde brevemente a las opiniones de Apeles sobre la vida extraterrestre; luego descarta la idea de que la Luna es translúcida. Luego vuelve a la analogía de Apeles entre las manchas solares y las lunas de Júpiter, donde señala que Apeles ha pasado sutilmente de argumentar que las manchas solares son como los planetas a argumentar que los planetas son como las manchas solares. "Llevado por el deseo de mantener lo que había dicho originalmente, e incapaz de acomodar las manchas exactamente a las propiedades que alguna vez se asociaron con las otras estrellas, [Apeles] ha acomodado las estrellas a las propiedades que sabemos que pertenecen a las manchas". ^{[28] : 286} Para descartar de una vez por todas la afirmación de Apeles de que las lunas de Júpiter "aparecen y desaparecen", Galileo proporciona predicciones sobre sus posiciones para los próximos dos meses para demostrar la regularidad de sus movimientos. ^{[28] : 287}

Para demostrar que la filosofía natural debe guiarse siempre por la observación y no tratar de encajar nuevos hechos en marcos preconcebidos, Galileo comenta que el planeta Saturno había cambiado recientemente y de manera sorprendente su apariencia. En su Primera Carta, había sostenido que Saturno nunca cambia de forma y nunca lo hará. Ahora, está de acuerdo, ha cambiado de forma. No intenta demostrar que sus opiniones anteriores sean correctas a pesar de los nuevos hechos, sino que hace predicciones cautelosas sobre cómo su apariencia puede cambiar en el futuro. ^{[28] : 295}

Galileo concluye sus observaciones criticando a quienes se adhieren obstinadamente a las opiniones de Aristóteles y luego, reuniendo todo lo que ha dicho sobre las manchas solares, las lunas de Júpiter y Saturno, termina con el primer respaldo explícito a Copérnico en sus escritos:

Yo creo que no es propio de un verdadero filósofo persistir –si se me permite decirlo así– con tanta obstinación en mantener conclusiones peripatéticas que se han demostrado manifiestamente falsas, creyendo tal vez que si Aristóteles estuviera aquí hoy haría lo mismo, como si defender lo que es falso, en lugar de dejarse persuadir por la verdad, fuera el mejor índice de un juicio perfecto... [y] digo a vuestra señoría que esta estrella también [es decir, Saturno] y tal vez no menos que la aparición de la Venus cornuda, concuerda de manera maravillosa con la armonía del gran sistema copernicano, a cuyas relaciones universales vemos que nos dirigen brisas tan favorables y escoltas tan brillantes. ^{[28] : 296}

Hasta la época de Galileo, la creencia común era que los cielos más allá de la Luna eran perfectos e inmutables. ^[33] Muchos de los argumentos entre Scheiner y Galileo versaban sobre cosas observadas en los cielos que parecían estar cambiando, y sobre la naturaleza y el significado de ese cambio. Aunque el comportamiento de las manchas solares era el tema principal de su debate, también tocaron otras disputas, como las fases de Venus y las lunas de Júpiter . ^[34]

En una carta a Federico Cesi , Galileo dijo: 'Finalmente he concluido, y creo que puedo demostrar necesariamente, que ellas [es decir, las manchas solares] son ​​contiguas a la superficie del cuerpo solar, donde se generan y disuelven continuamente, al igual que las nubes alrededor de la Tierra, y son transportadas por el propio Sol, que gira sobre sí mismo en un mes lunar con una revolución similar [en dirección] a las de los otros planetas... cuya noticia será, creo, el funeral, o más bien la extremidad y el Juicio Final de la pseudofilosofía.... Espero escuchar los discursos de grandes cosas de los peripatéticos para mantener la inmutabilidad de los cielos.' ^[35]

La cosmología de la época de Galileo, basada en la Física de Aristóteles , sostenía que el Sol era «perfecto» y sin defectos. ^{[36] [37]} Sólo con la invención del telescopio fue posible observar sistemáticamente las manchas solares. Muchos que nunca las habían visto encontraban la idea de que existieran moral y filosóficamente repugnante. ^[38] Aquellos que podían verlas, como Scheiner, querían encontrar una explicación para ellas dentro del sistema aristotélico. Los argumentos de Galileo en Cartas sobre las manchas solares tenían como objetivo demostrar que estas afirmaciones eran falsas; y si lo eran, las suposiciones aristotélicas sobre el universo no podían ser verdaderas.

Galileo había descubierto las lunas de Júpiter en 1609. ^[39] Scheiner argumentó que lo que parecían ser manchas en el Sol eran en realidad cúmulos de pequeñas lunas, tratando así de utilizar uno de los descubrimientos del propio Galileo como argumento a favor del modelo aristotélico. ^{[40] [41]} En sus Cartas sobre las manchas solares, Galileo demostró que las manchas solares no se parecían en nada a las lunas de Júpiter, y la comparación era falsa. Scheiner afirmó que las manchas solares, con sus movimientos irregulares, eran como las lunas de Júpiter, cuyas posiciones eran igualmente difíciles de predecir. Para rebatir este argumento, Galileo publicó tablas de predicciones para la posición futura de las lunas de Júpiter, de modo que los astrónomos pudieran distinguir fácilmente entre los movimientos regulares y predecibles que seguían con las manchas solares efímeras e irregulares. ^[23]

Demostrar que el Sol giraba tenía dos efectos. En primer lugar, demostraba que el modelo aristotélico tradicional del universo debía estar equivocado, porque ese modelo suponía que el Sol sólo tenía un movimiento diurno (diario) alrededor de la Tierra, y no una rotación sobre su propio eje. En segundo lugar, demostraba que no había nada necesariamente inusual en la rotación de un cuerpo en el espacio. En el sistema aristotélico, la noche y el día se explicaban por el Sol moviéndose alrededor de una Tierra estática. Para que el sistema de Copérnico funcionara, tenía que haber una explicación de por qué la mitad de la Tierra no estaba en luz diurna permanente, y la otra en oscuridad permanente, mientras completaba su movimiento anual alrededor del Sol. Esta explicación era que la Tierra giraba sobre su propio eje una vez al día. ^[42] Sin embargo, era muy difícil demostrar que la Tierra giraba, por lo que demostrar que el Sol giraba hizo que el modelo copernicano fuera al menos más plausible. Si bien la rotación del Sol no demostró que Copérnico tenía razón, demostró que sus oponentes estaban equivocados e hizo que sus ideas fueran más probables.

En las Cartas sobre las manchas solares, Galileo respondió a las afirmaciones de Scheiner sobre las fases de Venus , que eran una cuestión importante en la astronomía de la época. Había diferentes escuelas de pensamiento sobre si Venus tenía fases en absoluto: a simple vista, no era visible ninguna. ^[43] En 1610, utilizando su telescopio, Galileo había descubierto que Venus, como la Luna, tenía un conjunto completo de fases, ^[44] pero solo en Cartas sobre las manchas solares publicó este hallazgo. El hecho de que hubiera una fase completa de Venus (similar a una luna llena) cuando Venus estaba en la misma dirección en el cielo que el Sol significaba que en un cierto punto de su órbita, Venus estaba al otro lado del Sol con respecto a la Tierra. Esto indicaba que Venus giraba alrededor del Sol y no alrededor de la Tierra. Esto proporcionó evidencia importante en apoyo del modelo copernicano del universo. ^[45]

Al menos en 1597, Galileo había llegado a la conclusión de que el modelo copernicano del universo era correcto ^{[46] [47],} pero no había defendido públicamente esta posición. En Siderius Nuncius , Galileo incluyó en su dedicatoria al Gran Duque de Toscana las palabras «mientras que todo el tiempo, de común acuerdo, ellos [es decir, los planetas] completan todos juntos poderosas revoluciones cada diez años alrededor del centro del universo, es decir, alrededor del Sol». En el cuerpo del texto mismo, afirmó brevemente que en una obra próxima a publicarse, «demostraré que la Tierra tiene movimiento», lo que es una alusión indirecta al sistema copernicano, pero eso es todo. No se menciona a Copérnico por su nombre. ^{[48] [49]} Es al final de la Tercera Carta donde Galileo declara explícitamente su creencia en el sistema copernicano.

Galileo señala en un pasaje que el Sol podría no estar girando, pero en otro afirma más claramente que el Sol tiene un movimiento y se pregunta qué lo causa. Aquí establece una conexión entre la cosmología y la mecánica . ^[3] Galileo escribió: "Me parece haber observado que los cuerpos físicos tienen una inclinación física a algún movimiento". ^[50] Cartas sobre las manchas solares es también la primera de sus obras en la que menciona el concepto de inercia , que más tarde se convertiría en la Primera Ley del Movimiento de Newton . ^[50]

Mientras que Scheiner escribió sus cartas en latín, la respuesta de Galileo fue en italiano. Scheiner no hablaba italiano, por lo que Welser tuvo que hacer traducir las cartas de Galileo al latín para poder leerlas. ^{[51] [19]} Esta no era la primera vez que Galileo publicaba en italiano, y Galileo no fue el primer filósofo natural en publicar en italiano (por ejemplo, el relato de Lodovico delle Colombe sobre la supernova de 1604 estaba en italiano, al igual que la respuesta de Galileo). Sin embargo, Cartas sobre las manchas solares fue el primer libro que la Accademia dei Lincei publicó en italiano. ^[20] Galileo dijo más tarde sobre su preferencia por el italiano sobre el latín:

"Escribí en italiano porque quería que todo el mundo pudiera leer lo que escribí... Veo jóvenes... que, aunque dotados... de un buen cerebro, no son capaces de entender cosas escritas en galimatías [es decir, en latín], se les mete en la cabeza que en esos folios abarrotados debe haber algún gran truco de lógica y filosofía demasiado elevado para que se les ocurra saltar a la palestra. Quiero que sepan que, así como la naturaleza les ha dado ojos, lo mismo que a los filósofos, para que vean sus obras, también les ha dado cerebros para examinarlas y comprenderlas". ^[52]

Aunque la falta de italiano de Scheiner obstaculizó su respuesta a Galileo en 1612 mientras se comunicaban a través de Welser, también significó que cuando Galileo publicó Il Saggiatore en 1623, que acusaba a Scheiner de plagio, Scheiner no estaba al tanto de esto hasta que visitó Roma el año siguiente. ^[11]

La mayoría de los lectores de la época no tenían telescopio, por lo que no podían ver las manchas solares por sí mismos; dependían de descripciones e ilustraciones para aclarar su aspecto. ^{[53] [54]} Por esta razón, la calidad y la cantidad de ilustraciones eran esenciales para la comprensión pública. El libro de cartas de Scheiner contenía ilustraciones de manchas solares que tenían en su mayoría 2,5 cm de diámetro, lo que dejaba poco espacio para los detalles y las retrataba como entidades sólidas y oscuras. El propio Scheiner las había descrito como "no terriblemente exactas" y "dibujadas sin una medida precisa". También indicó que sus dibujos no estaban a escala y que las manchas en su ilustración habían sido dibujadas desproporcionadamente grandes "para que fueran más visibles". ^[40] Un lector que mirara estas ilustraciones podría estar inclinado a estar de acuerdo con la opinión de Scheiner de que las manchas solares probablemente eran planetas.

Aunque las manchas solares cambiaban de posición constantemente, Scheiner presentó sus observaciones durante un período de seis semanas en una única placa desplegable. ^[14] Todas sus figuras son pequeñas, excepto las observaciones en la esquina superior izquierda. Admitió a sus lectores que sus dibujos no estaban hechos a escala y que otros factores como las variaciones en el clima, la falta de tiempo u otros impedimentos pueden haber reducido su precisión. ^[14] Scheiner también mostró la formación de manchas en diferentes orientaciones. A veces, las configuraciones de las manchas eran lineales después de días consecutivos, pero las orientaciones se volvieron más complejas con el tiempo y faltaba un patrón obvio. ^[14]

Para que Galileo pudiera convencer a sus lectores de que las manchas solares no eran planetas, sino un fenómeno mucho más transitorio y nebuloso, necesitaba ilustraciones más grandes, más detalladas, más matizadas y más «naturales». ^[55] Las Cartas sobre las manchas solares incluían 38 grabados de manchas solares, que proporcionaban una narración visual de la aparición del sol desde el 2 de junio hasta el 8 de julio de 1612, con algunas ilustraciones adicionales de agosto. Esta extensa representación visual, con su reproducción a gran escala y de alta calidad, permitió a los lectores ver por sí mismos cómo las manchas solares crecían y menguaban a medida que el sol rotaba. ^[56] El impacto de esta serie de ilustraciones fue crear una sensación de realidad casi fotográfica. Esta sensación socavó las afirmaciones hechas por Scheiner antes de que se presentara cualquier argumento para refutarlas. ^[40]

Galileo y el príncipe Cesi seleccionaron a Matthaeus Greuter para crear las ilustraciones de las manchas solares. Originario de Estrasburgo y convertido del protestantismo, Greuter se trasladó a Roma y se estableció como impresor especializado en trabajos para la orden jesuita. Su obra abarcaba desde imágenes devocionales de santos hasta diagramas matemáticos. Esta relación puede haberlo recomendado como alguien cuya participación en una publicación tal vez facilitaría su camino a través de la censura; además, su artesanía era excepcional, e ideó una novedosa técnica de grabado especialmente para hacer que las ilustraciones de las manchas solares fueran lo más realistas posible. Galileo dibujó manchas solares proyectando una imagen del Sol a través de su helioscopio sobre una gran hoja de papel blanco, en la que ya había utilizado un compás para dibujar un círculo. Luego dibujó las manchas solares tal como aparecían proyectadas en su hoja. Para hacer que sus ilustraciones fueran lo más realistas posible, Greuter las reprodujo a tamaño completo, incluso con la marca de la punta de la brújula del original de Galileo. Greuter trabajó a partir de los dibujos originales de Galileo, con el reverso en placa de cobre y la imagen trazada y grabada. ^[57]

El coste de las treinta y ocho láminas de cobre fue significativo, ya que ascendió a la mitad de los costes de producción de la edición. Como la mitad de las copias de las Cartas también contenían las Cartas de Apeles , Greuter reprodujo las ilustraciones que Alexander Mair había hecho para el libro de Scheiner, lo que permitió a los lectores de Galileo comparar dos puntos de vista distintos de las manchas solares. Redujo aún más el tamaño de los dibujos de Mair y convirtió nueve de los doce aguafuertes o grabados en xilografías, que carecían de la sutileza de los originales de Mair. Scheiner quedó evidentemente impresionado por el trabajo de Greuter, ya que le encargó que creara las ilustraciones para su propia obra magna Rosa Ursina en 1626. ^[57] La ​​obra de 1619 que Galileo coescribió con Mario Guiducci , Discurso sobre los cometas , se burlaba de Scheiner por los «malos colores y las imágenes mal dibujadas» en su trabajo sobre las manchas solares. ^{[28] : 320}

En la ciencia moderna, la falsabilidad se considera generalmente importante. ^{[58] [59]} En De revolutionibus orbium coelestium Copérnico había publicado tanto una descripción teórica del universo como un conjunto de tablas y métodos de cálculo para determinar las posiciones futuras de los planetas. En Cartas sobre las manchas solares , Galileo hizo lo mismo que Copérnico: elaboró ​​sus ideas sobre la forma y la sustancia de las manchas solares y las acompañó con tablas de predicciones sobre la posición de las lunas de Júpiter. En parte, esto era para demostrar que Scheiner se había equivocado al comparar las manchas solares con las lunas. En términos más generales, Galileo estaba usando sus predicciones para establecer la validez de sus ideas: si podía demostrar que tenía razón sobre los movimientos complejos de muchas lunas pequeñas, sus lectores podrían tomarlo como una muestra de su credibilidad más amplia. Este enfoque era lo opuesto al método de los astrónomos aristotélicos, que no construían modelos teóricos basados ​​en datos, sino que buscaban formas de explicar cómo los datos disponibles podían acomodarse dentro de la teoría existente. ^{[23] [40]}

Algunos astrónomos y filósofos, como Kepler, no publicaron sus opiniones sobre las ideas de las Cartas sobre las manchas solares de Galileo . La mayoría de los estudiosos interesados ​​en el tema se dividieron entre los que apoyaban la opinión de Scheiner de que las manchas solares eran planetas u otros cuerpos sobre la superficie del Sol, o los de Galileo de que estaban sobre su superficie o muy cerca de ella. Desde mediados del siglo XVII, el debate sobre si Scheiner o Galileo tenían razón se calmó, en parte porque el número de manchas solares se redujo drásticamente durante varias décadas en el Mínimo de Maunder , lo que dificultó la observación. ^[60] Después de que se construyera el Observatorio de París en 1667, Jean-Dominique Cassini instituyó un programa de observaciones sistemáticas, pero él y sus colegas pudieron encontrar pocos patrones en la aparición de manchas solares después de muchos años de observación. ^[61] Sin embargo, la observación de Cassini confirmó el argumento de Galileo de que las manchas solares indicaban que el Sol estaba rotando, ^[62] y Cassini descubrió la rotación de Marte y Júpiter, ^[63] lo que respaldó la afirmación de Galileo de que tanto la Tierra como el Sol rotaban.

Como Cesi había temido, el tono hostil de las Cartas sobre las manchas solares hacia Scheiner ayudó a poner a los jesuitas en contra de Galileo. ^{[64] [65]} En 1619, Mario Guiducci publicó Un discurso sobre los cometas , que en realidad fue escrito en su mayor parte por Galileo, y que incluía un ataque a Scheiner, aunque se centraba en el trabajo de otro jesuita, Orazio Grassi . En 1623, Galileo escribió Il Saggiatore (El ensayador), que acusaba a Scheiner de intentar robar las ideas de Galileo. ^[66]

En 1624, durante una visita a Roma, Scheiner descubrió que en El ensayador , Galileo lo había acusado de plagio. Furioso, decidió quedarse en Roma y dedicarse a demostrar su propia pericia en el tema de las manchas solares. Su obra principal sobre el tema fue Rosa Ursina (1626-1630). ^[11] Se cree ampliamente, aunque no hay evidencia directa, que la amarga disputa con Scheiner fue un factor que llevó a Galileo a juicio en 1633, y de hecho que Scheiner pudo haber trabajado entre bastidores para provocar el juicio. ^[67] Como resultado de continuar con esta disputa con Galileo y los años de investigación que implicó, Scheiner finalmente se convirtió en el principal experto mundial en manchas solares. ^[55]

Junto con Niccolò Lorini y Tommaso Caccini , delle Colombe fue uno de los tres dominicos florentinos que se opusieron a Galileo. Junto con el hermano de Raffaelo, Lodovico delle Colombe, formaron lo que Galileo llamó la "Liga de las Palomas". Caccini y delle Colombe utilizaron el púlpito para predicar contra Galileo y las ideas de Copérnico, pero solo se sabe que delle Colombe predicó, en dos ocasiones distintas, contra las ideas de Galileo sobre las manchas solares. La primera ocasión fue el 26 de febrero de 1613, cuando su sermón concluyó con estas palabras:

«Nuestro ingenioso matemático florentino, Galileo, se ríe de los antiguos, que hacían del sol la más clara y limpia de las manchas más pequeñas, de donde sacaron el proverbio «buscar una mancha en el sol». Pero él, con el instrumento que él llama telescopio, hace visible que tiene manchas regulares, como lo había demostrado observando los días y los meses. Pero esto lo hace Dios con mayor verdad, porque «los cielos no son del mundo a sus ojos». Si se encuentran manchas en los soles de los justos, ¿creéis que se encontrarán en las lunas de los injustos?» ^[68]

El segundo sermón contra las manchas solares se pronunció el 8 de diciembre de 1615, cuando las Cartas sobre las manchas solares ya habían sido remitidas a la Inquisición para su revisión. El sermón se pronunció en la catedral de Florencia el día de la Inmaculada Concepción .

«Un sabio sabio tomó como artificio un espejo frente al sol con el lema «muestra lo que se recibe». Es decir, había tallado en su espíritu no sé qué clase de sol amado. Pero ¿qué sería mejor para María? ¿Quién podría mirar fijamente la luz infinita del Sol divino si no fuera por este espejo virginal, que en sí mismo la concibe y la entrega al mundo? «¿Nacido para nosotros, dado a nosotros de una virgen intacta?» Esto es «Que se muestre lo que se recibe». Porque a quien busca defectos donde no los hay, ¿no se le debe decir «busca una mancha en el sol»? El sol es sin mancha, y la madre del sol es sin mancha, de donde nace Jesús.» ^[69]

El 25 de noviembre de 1615, la Inquisición decidió investigar las Cartas sobre las manchas solares porque habían sido mencionadas por Tommaso Caccini y Gianozzo Attavanti en su queja sobre Galileo. ^[70] Se enviaron copias del texto a los expertos teológicos de la Inquisición el 19 de febrero de 1616. En la mañana del 23 de febrero se reunieron y acordaron dos proposiciones que debían ser censuradas (que el Sol es el centro del mundo y que la Tierra no es el centro del mundo, sino que se mueve). Ninguna de las proposiciones está contenida en las Cartas sobre las manchas solares . ^[71] Poco después de la decisión de la Inquisición, la Congregación del Índice colocó el De Revolutionibus de Copérnico en el Índice. Sin embargo, las Cartas sobre las manchas solares no fueron prohibidas ni se requirió que sufrieran correcciones. ^[72] Esto significaba que, si bien los eruditos católicos ya no podían discutir sobre el heliocentrismo, podían discutir libremente sobre la naturaleza y el origen de las manchas solares.

En 1611, antes de que aparecieran las Cartas sobre las manchas solares , Francesco Sizzi había publicado Dianoia Astronomica , atacando las ideas del trabajo anterior de Galileo, Siderius Nuncius . En 1612 fue a París y se dedicó al estudio de las manchas solares. En 1613 escribió al amigo de Galileo, Orazio Morandi, confirmando que su círculo de colegas en Francia estaba de acuerdo con Galileo en que las manchas solares no se generaban con cada revolución del Sol, sino que podían observarse pasando alrededor de él varias veces. ^[35] Además, Sizzi llamó la atención de Galileo sobre algo que aún no había notado: que la inclinación del camino recorrido por las manchas solares variaba con las estaciones. Así, en una parte del año las manchas solares parecían viajar hacia arriba a través de la cara del Sol; en otra parte del año parecían viajar hacia abajo. Galileo adoptó esta observación y la utilizó en su Diálogo sobre los dos principales sistemas del mundo en 1632 para demostrar que la Tierra se inclinaba sobre su eje mientras orbitaba alrededor del Sol. ^[73]

En su obra Phaenomenon singulare (1609), Kepler había descrito lo que él tomó como el tránsito de Mercurio, observado el 29 de mayo de 1607. Sin embargo, después de que Michael Maestlin le señalara el trabajo de Galileo, se corrigió en 1617 en sus Efemérides , reconociendo mucho después del evento que lo que había visto eran manchas solares. ^[74] Welser envió a Kepler una copia de las primeras tres cartas de Scheiner a Apeles, y Kepler respondió antes que Galileo, argumentando, como él, que las manchas solares debían estar en la superficie del Sol y no en los satélites. Kepler llegó a esta conclusión solo estudiando la evidencia que Scheiner había proporcionado, sin hacer ninguna observación directa propia. Sin embargo, Kepler no se involucró en las afirmaciones de Galileo en "Cartas sobre las manchas solares" ni tuvo mayor participación en la discusión pública sobre la cuestión. ^[11]

En su tratado sobre los cometas de 1618, Astronomischer Discurs von dem Cometen, o en Anno 1618 , Michael Maestlin hizo referencia al trabajo de Fabricius y citó las manchas solares como evidencia de la mutabilidad de los cielos. No hizo referencia al trabajo de Scheiner ni de Galileo, aunque conocía a ambos. Concluyó que las manchas solares están definitivamente sobre el Sol o cerca de él, y no son un fenómeno de la atmósfera de la Tierra; que es solo gracias al telescopio que pueden estudiarse, pero que no son un fenómeno nuevo; y que si están en la superficie del Sol o se mueven alrededor de él es una pregunta para la que no hay una respuesta confiable. ^{[75] [ página necesaria ]}

El clérigo francés Jean Tarde visitó Roma en 1615, y también conoció a Galileo en Florencia y discutió con él sobre las manchas solares, así como sobre otros trabajos de Galileo. No estaba de acuerdo con la opinión de Galileo de que las manchas solares estaban sobre o cerca de la superficie del Sol, y sostenía más bien que eran pequeños planetas. A su regreso a Francia en 1615 construyó un observatorio en La Roque-Gageac donde estudió las manchas solares más a fondo. En 1620 publicó Borbonia Sidera , dedicada a Luis XIII , en la que declaró que las manchas eran los "planetas borbónicos". ^{[76] [77]}

El jesuita belga Charles Malapert coincidió con Tarde en que las aparentes manchas solares eran en realidad planetas. Su libro, publicado en 1633, estuvo dedicado a Felipe IV de España y las bautizó como «estrellas austríacas» en honor a la casa de Habsburgo . ^[78]

Pierre Gassendi realizó sus propias observaciones de manchas solares entre 1618 y 1638. ^[79] Coincidió con Galileo en que las manchas se encontraban en la superficie del Sol, no en satélites que orbitaban alrededor de él. Al igual que Galileo, utilizó la observación de las manchas para estimar la velocidad de rotación del Sol, que determinó en 25-26 días. Sin embargo, la mayoría de sus observaciones no se publicaron y sus notas no se mantuvieron sistemáticamente. ^[80] Sin embargo, discutió sus hallazgos con Descartes.

René Descartes estaba interesado en las manchas solares y su correspondencia muestra que estaba recopilando activamente información sobre ellas cuando trabajaba en Le Monde . Conocía la Rosa Ursine de Scheiner publicada en 1630, que admitía el punto de vista de Galileo de que las manchas solares están realmente en la superficie del Sol. No se sabe si conocía las ideas de Galileo principalmente a través de Scheiner o si leyó Cartas sobre las manchas solares directamente, pero en sus Principios de filosofía (1644) se refiere a "las manchas que aparecen en la superficie del Sol también giran alrededor de él en planos inclinados con respecto a la eclíptica", lo que parece indicar al menos un conocimiento del argumento de Galileo. Descartes utilizó las manchas solares como una ilustración de su teoría de los vórtices . ^[79]

En su obra Almagestum Novum de 1651 , Giovanni Battista Riccioli expuso 126 argumentos contra el modelo copernicano del universo. En su argumento número 43, Riccioli consideró los puntos que Galileo había planteado en sus Cartas sobre las manchas solares y afirmó que una explicación heliocéntrica (copernicana) del fenómeno era más especulativa, mientras que un modelo geocéntrico permitía una explicación más parsimoniosa y, por lo tanto, era más satisfactoria (ref: Navaja de Occam ). ^[81]

Como explicó Riccioli, ya fuera que el Sol girara alrededor de la Tierra o que la Tierra girara alrededor del Sol, eran necesarios tres movimientos para explicar el movimiento de las manchas solares. Si la Tierra se mueve alrededor del Sol, los movimientos necesarios eran el movimiento anual de la Tierra, el movimiento diurno de la Tierra y la rotación del Sol . Sin embargo, si el Sol se movía alrededor de la Tierra, esto explicaba el mismo movimiento que los movimientos anual y diurno en el modelo copernicano. Además, la rotación anual del Sol en sus polos y la rotación del Sol debían añadirse para explicar completamente el movimiento de las manchas solares. Si bien ambos modelos requerían tres movimientos, el modelo heliocéntrico requería que la Tierra hiciera dos movimientos (anual y diurno) que no podían demostrarse, mientras que el modelo geocéntrico se basaba en tres movimientos celestes observables y, por lo tanto, era preferible. ^[82]

Athanasius Kircher sucedió a Scheiner en la cátedra de matemáticas del Collegio Romano . En Mundus Subterraneus (1664), rechazó las opiniones tanto de Scheiner como de Galileo, reviviendo una idea anterior de Kepler y argumentando que las manchas solares eran de hecho humo que emanaba de los incendios en la superficie del Sol, ^[83] y que la superficie del Sol era, por lo tanto, de hecho perfecta como creían los aristotélicos, aunque aparentemente desfigurada por imperfecciones. ^[84] Las manchas solares, argumentó, al igual que los planetas en astrología, tenían una profunda influencia en la Tierra. ^[85]

En Il Saggiatore ( El ensayador ) (1623) Galileo se ocupó principalmente de los fallos en los argumentos de Orazio Grassi sobre los cometas, pero en la sección introductoria escribió:

«¡Cuántos hombres atacaron mis Cartas sobre las manchas solares y bajo qué disfraces! El material que contenía debería haber abierto a los ojos de la mente mucho espacio para la especulación admirable; en cambio, fue objeto de burla y escarnio. Mucha gente no lo creyó o no lo apreció. Otros, que no querían estar de acuerdo con mis ideas, formularon opiniones ridículas e imposibles contra mí; y algunos, abrumados y convencidos por mis argumentos, intentaron robarme esa gloria que era mía, fingiendo no haber visto mis escritos y tratando de presentarse como los descubridores originales de estas impresionantes maravillas.» ^[86]

Christoph Scheiner lo interpretó como un ataque contra él, por lo que utilizó a Rosa Ursina para dar una respuesta amarga a Galileo, aunque también admitió el argumento principal de Galileo, que las manchas solares existen en la superficie del Sol o justo encima de ella, y que, por lo tanto, el Sol no es perfecto. ^[27]

En 1632 Galileo publicó Dialogo sopra i due Massimi Sistemi del Mondo ( Diálogo sobre los dos principales sistemas del mundo ), una discusión ficticia de cuatro días sobre filosofía natural entre los personajes Salviati (que defendía las ideas de Copérnico y era efectivamente un portavoz de Galileo), Sagredo, que representaba al lector interesado pero menos informado, y Simplicio, que defendía a Aristóteles, y cuyos argumentos eran posiblemente una parodia de los del papa Urbano VIII . ^{[87] [88]} El libro fue revisado por la Inquisición romana y en 1633 Galileo fue interrogado y encontrado "vehementemente sospechoso de herejía" por ello. Fue obligado a renunciar a su creencia en el heliocentrismo, sentenciado a arresto domiciliario y se le prohibió publicar nada más. El Diálogo fue colocado en el Índice . ^[89]

El Diálogo es una síntesis amplia del pensamiento de Galileo sobre la física, el movimiento planetario, hasta qué punto podemos confiar en nuestros sentidos para hacer juicios sobre el mundo y cómo hacemos un uso inteligente de la evidencia. Reunió todos sus hallazgos y recapituló los argumentos presentados en años anteriores sobre temas específicos. ^[90] Por esta razón, no hay una "sección sobre manchas solares" en el Diálogo . Más bien, se hace referencia a ellas en varios puntos en argumentos sobre otros temas. En el Diálogo , se tomó como un hecho establecido que las manchas solares están en la superficie del Sol y no en los planetas. La discusión se centró en qué inferencias podrían extraerse sobre el universo a partir de su rotación. Galileo no argumentó que la existencia de manchas solares probara de manera concluyente que el modelo copernicano era correcto y el modelo aristotélico equivocado; explicó cómo la rotación de las manchas solares podía explicarse en ambos modelos, pero que la explicación aristotélica era mucho más complicada y suposicional. ^[91]

Día 1 El debate comienza con Salviati argumentando que dos argumentos aristotélicos clave son incompatibles: o bien los cielos son perfectos e inmutables, o bien la evidencia de los sentidos es preferible a la argumentación y el razonamiento; o bien debemos confiar en la evidencia de nuestros sentidos cuando nos dicen que se producen cambios (como las manchas solares), o bien no debemos hacerlo. Sostener ambas posiciones no es sostenible. ^[92]

Día 2: Salviati sostiene que las manchas solares prueban la rotación del Sol sobre su eje. Los aristotélicos habían sostenido anteriormente que era imposible que un cuerpo celeste tuviera más de un movimiento natural. Por lo tanto, los aristotélicos deben elegir entre su determinación de que solo es posible un movimiento natural (en cuyo caso el Sol es estático, como sostuvo Copérnico); o deben explicar cómo ocurre un segundo movimiento natural si desean mantener que el Sol realiza una órbita diaria alrededor de la Tierra. Este argumento se retoma en el Día 3 del Diálogo. ^[93]

• Revolución copernicana
• Lista de científicos del clero católico
• Observación solar

• (video) Conferencia de Paulo Galluzzi, director del Museo Galileo, sobre la implicación de la Accademia dei Lincei en la publicación de la Carta sobre las manchas solares
• Cartas de Galileo sobre las manchas solares (Roma, 1613)
• Austriaca Sidera Heliocyclia de Malapert, (Douai, 1633)
• Prodromus pro sole mobili et terra stabili contra... Galilaeum a Galileis (Praga, 1651) de Scheiner