Aportaciones De Cientificos

Aportaciones De Aristóteles, Galileo Galilei, Nicolás Copérnico, Isaac Newton, Johannes Kepler, Henry Cavendish, Albert Einstein, James Prescott Joule, Demócrito, Rudolf Julius Clausius, James Clerk Maxwell y Ludwing Boltzmann A La Física…

*Para comenzar mi ensayo analizare a cada físico en las aportaciones que le dio a la física y empezaremos con…

“Aristóteles”

El filósofo griego Aristóteles (384 a. C. – 322 a. C.) desarrolló muchas teorías sobre la naturaleza de la física. Estas teorías comprendieron lo que Aristóteles describió como los cuatro elementos. Se refirió con gran detalle a las relaciones entre estos elementos y a su dinámica.

Los principios fundamentales de la física de Aristóteles son:

1. lugares naturales: cada elemento querría estar en una posición distinta relativa al centro de la Tierra, que también es el centro del universo.

2. gravedad/levedad: para lograr esta posición, los objetos sienten una fuerza hacia arriba o hacia abajo.

3. movimiento rectilíneo: un movimiento como respuesta a esta fuerza es en una línea directa a una velocidad constante.

4. relación entre la velocidad y la densidad: la velocidad es inversamente proporcional a la densidad del medio.

5. el vacío es imposible de imaginar: el movimiento en un vacío es infinitamente rápido.

6. el éter: todos los puntos del espacio están llenos con materia.

7. universo infinito: el espacio no puede tener una frontera.

8. teoría del continuo: si existieran los átomos esféricos habría un vacío entre ellos, por lo que la materia no puede ser atómica.

9. quintaesencia: los objetos por encima de la Tierra no están formados de materia terrenal.

10. cosmos incorruptible y eterno: el Sol y los planetas son esferas perfectas, y no cambian.

11. movimiento circular: los planetas se mueven en un movimiento circular perfecto.

Aristóteles enseñó que los elementos a partir de los cuales se formó la Tierra fueron distintos de los que formaron el cielo y el espacio sideral. También enseñó que la dinámica está principalmente determinada por las características y naturaleza de las sustancias de las que está formado el objeto que se desplaza.

Aristóteles creía que la Tierra estaba formada por la combinación de cuatro elementos o compuestos básicos: tierra, aire, agua y fuego. También sostuvo que todos los cielos, y cada partícula de materia en el universo, estaban formados a partir de otro elemento, que era el quinto y que él llamó como "éter", el cual se suponía que no tenía peso y era "incorruptible". Al éter también se lo llamaba 'quintaesencia' - o sea la "quinta sustancia".

Se consideraba que las substancias pesadas tales como el hierro y los metales estaban principalmente formadas por el "elemento" tierra, con una cantidad reducida de materia de los otros elementos. Se sostenía que otros objetos, más livianos y/o densos eran menos terrenos, y por lo tanto estaban compuestos con mayor proporción de los otros elementos. Los humanos estaban constituidos con una combinación de todas las substancias, con la excepción del éter, pero cada persona tenía una proporción distintiva de los elementos que era única para cada persona; o sea, no había una cantidad predefinida de cada substancia en el cuerpo humano.

Aristóteles sostenía que cada uno de los cuatro elementos que forman el mundo poseen afinidad entre sí y por lo tanto que tienen una tendencia a aglutinarse, y que solo era posible evitar esta preferencia por agruparse con otros elementos similares mediante la acción de alguna fuerza que se les opusiera, ya que la tendencia es tan natural como el hecho de que dos imanes se repelan, o que la lluvia caiga desde el cielo. Por ejemplo, dado que el humo está principalmente formado de aire, es natural que se eleve para ponerse en contacto con el aire que forma el cielo. Él también era de la opinión de que los objetos y la materia solo se podían desplazar siempre y cuando una forma de energía los estuviera empujando en una dirección dada. Por lo tanto, si se eliminaran todas las fuerzas que están aplicadas sobre la Tierra, como al lanzar una piedra, entonces el movimiento no se produciría. Esta idea tenía fallas que ya fueron indicadas en la época en la que se formuló el concepto. Mucha gente ponía en duda esta idea, preguntando cómo era que un objeto como una flecha podía seguir moviéndose hacia adelante una vez que había dejado atrás el impulso que le había transferido la cuerda del arco. Aristóteles propuso la idea de que las flechas y otros objetos creaban una especie de vacío en su parte posterior que resultaba en una fuerza que los hacía desplazar hacia delante, lo cual era consistente con su interpretación del movimiento como una interacción del objeto que se desplaza y el medio a través del cual se mueve. Dado que el movimiento turbulento del aire en proximidades de una flecha es sumamente complejo, y todavía no era comprendido, toda discrepancia entre la teoría y la realidad podía ser camuflada en forma elegante.

Dado que Aristóteles colocaba al medio en el centro de su teoría del movimiento, él no podía comprender las ideas del vacío que eran básicas para la teoría atómica de Demócrito. Un vacío es un espacio que no contiene nada, y dado que Aristóteles aseveraba que el movimiento requiere de un medio, él concluía que el vacío era una idea incomprensible. Aristóteles creía que el movimiento de un objeto es inversamente proporcional a la densidad del medio. Cuanto más tenue es el medio, más rápido será el movimiento. Si un objeto se moviera en el vacío, Aristóteles creía que debía desplazarse en forma infinitamente rápida, de forma tal que la materia rellenara todo espacio vacío en el instante en que se produce.

El primero en modificar y criticar durante la Edad Media la teoría de gravedad de Aristóteles fue Juan Filópono, y posteriormente procedieron de igual manera varios físicos musulmanes. Ja'far Muhammad ibn Mūsā ibn Shākir (800-873) del Banū Mūsā escribió el Movimiento Astral y La Fuerza de Atracción, donde descubre que existe una fuerza de atracción entre los cuerpos celestes, anticipando lo que será la ley de gravitación universal de Newton.

Ibn al-Haytham (965-1039) también se ocupó de discutir la teoría de atracción entre diversas masas, y parece que él estaba al tanto de la magnitud de la aceleración producida por la gravedad y había descubierto que los cuerpos celestes "obedecían a las leyes de la física". Abū Rayhān al-Bīrūnī (973-1048) fue el primero en descubrir que la aceleración se encuentra asociada a un movimiento no uniforme, lo que es parte de la segunda ley del movimiento de Newton. Durante su debate con Avicena, al-Biruni también criticó la teoría de la gravedad de Aristóteles porque la misma negaba la existencia de la levedad o gravedad en las esferas celestes y por su concepto de que el movimiento circular era una propiedad innata de los cuerpos celestes.

En 1121, al-Khazini, en El libro del Balance de la Sabiduría, propuso que la gravedad y la energía potencial gravitatoria de un cuerpo varían dependiendo de su distancia al centro de la Tierra. Hibat Allah Abu'l-Barakat al-Baghdaadi (1080-1165) escribió una crítica a la física de Aristóteles titulada al-Mu'tabar, donde negó la idea de Aristóteles sobre que una fuerza constante produce un movimiento uniforme, ya que Hibat se dio cuenta de que una fuerza aplicada en forma continua produce una aceleración, una ley fundamental de la mecánica clásica y un adelanto de lo que será la segunda ley del movimiento de Newton. En forma similar a Newton, describió la aceleración como el ritmo de cambio de la velocidad.

Durante el siglo XIV, Jean Buridan desarrolló la teoría del ímpetu, basándose en la teoría del mayl de Avicena y el trabajo de Juan Filópono, como una manera de encontrar una alternativa a la teoría del movimiento de Aristóteles. La teoría del ímpetu fue una precursora de los conceptos de inercia y momento que serán enunciados posteriormente por la mecánica clásica.

El reinado de los conceptos físicos de Aristóteles duró acaso dos milenios, y fue la primera teoría especulativa de la física de la que se tengan noticias. Luego de los trabajos de Alhacen, Avicena, Avempace, al-Baghdadi, Jean Buridan, Galileo, Descartes, Isaac Newton y muchos otros, se aceptó que la física de Aristóteles no era correcta o viable. Aun así, la física de Aristóteles fue capaz de sobrevivir hasta el siglo XVII, y probablemente más, ya que era enseñada todavía en las universidades de la época. El modelo de física de Aristóteles fue el principal impedimento académico para la creación de la ciencia física mucho después de que Aristóteles hubiera muerto.

En Europa, la teoría de Aristóteles fue desacreditada por primera vez en forma convincente por los trabajos de Galileo Galilei. Utilizando un telescopio, Galileo observó que la Luna no era completamente lisa, sino que en cambio tenía cráteres y montañas, contradiciendo la idea de Aristóteles de una Luna perfectamente lisa e incorruptible. Galileo también criticó este concepto desde un punto de vista teórico – una Luna perfectamente lisa reflejaría la luz en forma despareja como una bola de billar pulida, por lo que los bordes del disco lunar deberían tener un brillo distinto del de un punto en que un plano tangente refleje la luz solar directamente hacia nuestros ojos. Un Luna rugosa, en cambio, reflejaría en forma similar en todas direcciones, produciendo un disco con un brillo parejo que es exactamente lo que observamos. Galileo

...