Nacimiento de la Física Moderna

UNIVERSIDAD DE INVESTIGACIÓN DE TECNOLOGÍA EXPERIMENTAL YACHAY TECH

TRONCO COMÚN

HISTORIA Y FILOSOFÍA DE LA CIENCIA

TEMA:

 El nacimiento de la Física Moderna. La Revolución Copernicana: Galileo y Kepler. Francis Bacon y el Método Experimental

AUTOR:

Jorge Luis Castro Angamarca

PROFESOR:

Juan Rosales phD.

Urcuquí.

Noviembre, 2015

Introducción.

Durante la Edad Media, la Tierra permaneció inmóvil, ocupando el centro de un universo sujeto a movimiento circular uniforme, un cosmos finito, limitado y constante donde la Tierra era el único mundo.

Sin embargo, hacía el Siglo XVI en la Europa Occidental se da una transformación de la sociedad: un cambio de mentalidad hacia la modernidad.  

Esta transformación llevó a  una nueva consideración de la naturaleza desde un nuevo pensamiento científico. La naturaleza ya no se estudia por simple observación; se crean métodos cuantitativos y experimentales de estudio.

En este contexto tiene lugar La Revolución Copernicana: una revolución científica iniciada por Nicolás Copérnico y que es representada por el paso del tradicional sistema geocéntrico de Ptolomeo al nuevo Sistema Heliocéntrico.

Este es el inicio para que grandes mentes como Galileo, Kepler y Bacon integren el estudio de la naturaleza con métodos matemáticos de estudio; consagrando a la física como la ciencia del estudio de los cambios de la naturaleza y al método experimental como un medio efectivo para llegar a la verdad científica.

Esta Revolución marca el inicio de una etapa nueva del conocimiento humano: el origen de la Física Moderna.

Antecedentes

La revolución científica ocurrida a mediados del siglo XIV tuvo como base los saberes heredados de la Grecia Clásica. En la edad media se recupera la  idea griega de explicación teórica en la ciencia y su empleo en la física matemática. Así también se vio notablemente influenciada por la ciencia desarrollada por el Islam, especialmente en la matemática y la geometría. La explicación tradición aristotélica de la Physis tenía una fuerte influencia en la  ciencia de la época. El reinado de los conceptos físicos de Aristóteles duró casi dos milenios, y fue la primera teoría especulativa de la física de la que se tengan noticias 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. La cosmología de Aristóteles colocaba a la Tierra en el centro de un universo jerárquico y esférico; además establecía la Quintaescencia: un tipo de materia de la que se componían el cielo y los astros y cuya naturaleza no era terrenal y también idealizaba al universo como “incorruptible y eterno: el Sol y los planetas son esferas perfectas, y no cambian.” (Wikipedia. Física Aristotélica).

También durante las décadas previas al establecimiento del modelo copernicano (Heliocéntrico), el modelo geocéntrico de Ptolomeo tenía una aceptación generalizada, en parte gracias a su divulgación por parte de la Iglesia Católica.

Estas ideas serían transformadas drásticamente durante la revolución copernicana. Las ideas científicas que se remontaban a la Grecia Clásica  habían cambiado drásticamente en los últimos años, y en muchos casos habían sido desacreditadas.

El modelo heliocéntrico fue propuesto mucho antes por Aristarco de Samos, en el siglo III a. C. para explicar la carencia de paralaje^[1] estelar. Sin embargo, como el modelo geocéntrico era más simple, fue el que finalmente se instauró. Y así siguió hasta la Edad Moderna.

Sin embargo, en el siglo XVI la cosa había cambiado. Resulta que las predicciones y las observaciones de las trayectorias de los planetas que se realizaban basándose en el modelo geocéntrico no coincidían. Como el modelo fallaba, los ptolemaicos, con Tycho Brahe a la cabeza, comenzaron a intentar solucionar el problema formulando hipótesis de todo tipo. La más famosa de ellas era en la que se establece que los planetas conocidos giran en torno al sol, y que esté junto con la luna se encuentran girando en torno a la Tierra que continúa siendo el centro del universo. Conforme el sistema geocéntrico mostraba más falencias, se iban multiplicando las hipótesis sobre más movimientos circulares de diferentes tamaños, convirtiendo el modelo que en su tiempo se aceptó por su simpleza en algo no factible con la realidad. La alternativa para explicar la trayectoria de los planetas fue el modelo heliocéntrico propuesto por Copérnico.

La refutación definitiva de la síntesis aristotélica, la ciencia se ve necesitada de un nuevo método de estudio, que relacione la observación de los fenómenos naturales con su la apropiada investigación y justificación. Una nueva lógica científica debió surgir y tuvo en su fundador a Sir Francis Bacon.

Contexto Histórico

Importantes acontecimientos históricos como la caída de Constantinopla en 1453 (que llevó a Italia a una muchedumbre de científicos, acompañados de manuscritos científicos bizantinos)  así como la invención de la imprenta permitieron que en la Europa de los siglos XVI, XVII y XVII tuviera lugar un “renacimiento científico”; una verdadera Revolución Científica que habría de cambiar la percepción humana del cosmos y que refutaría las teoría de la antigüedad que hasta aquel momento se tenían como verdades absolutas.

La invención de la imprenta trajo consigo las traducciones de los textos de la Antigüedad, poniendo al alcance de la mano de los filósofos y científicos europeos textos matemáticos griegos de Euclides y Ptolomeo, textos sobre la concepción de la naturaleza de Lucrecio, etc., así como permitió que se hicieran fácilmente accesibles  obras o autores desconocidos hasta entonces, como Teofrasto o nuevas traducciones de Aristóteles, Galeno e Hipócrates.   Sin embargo, estos textos demostraron las limitaciones del saber clásico ya que las teorías antiguas fallaban al tratar de explicar fenómenos físicos como el movimiento de los planetas, y en general no ofrecían pruebas contundentes sobre sus afirmaciones. Debido a ello, los científicos europeos se ven en la necesidad de plantear nuevas formas de estudio de la naturaleza, así como de plantear nuevas hipótesis que explicasen de manera efectiva los fenómenos que en ella ocurren.

Es importante señalar que existieron precedentes de las teorías científicas modernas en la antigüedad, pero en ausencia de una fuerte tradición empírica y teniendo en cuenta el número limitado de obras que sobrevivieron en una época en que muchos libros se perdían en guerras, estas teorías permanecieron en la oscuridad durante siglos, y se considera que tuvieron poco efecto en el surgimiento de la ciencia moderna.

Las mayores innovaciones se dieron fundamentalmente en cinco ciencias: matemáticas, astronomía, física, química y anatomía.

La astronomía vivió un auténtico renacimiento. La concepción clásica del mundo fue desacreditada y fue sustituida por concepciones de un universo abierto, ilimitado e indefinidamente extenso. Por otra parte, Nicolás Copérnico concibió y dio a conocer la idea central del sistema heliocéntrico. La polémica de Copérnico contra la astronomía y la cosmología tradicionales nos muestra que en el paso del geocentrismo al heliocentrismo se escondía una auténtica revolución astronómica. Los trabajos de Copérnico inspirarían las investigaciones de Brahe, Kepler y Galileo. Pese a esto la concepción tradicional del universo sobrevivió por lo menos dos siglos más hasta que Newton la descartó completamente con sus trabajos sobre la gravitación universal.

En física los progresos fueron escasos, dispersos, lentos y discontinuos. La física de Aristóteles se presentaba como una construcción teórica equilibrada, capaz de ser útil a las actividades de los prácticos. Aun así debemos tener en cuenta los trabajos de Galileo sobre la caída libre de los cuerpos y sobre todo la integración de las matemáticas a la física.

La química tuvo un gran movimiento de investigación y descubrimientos desde finales del siglo XV. Una de las causas de esta renovación fue la proliferación de los tratados químicos y alquímicos de los compiladores medievales.  Los químicos de la época, como Teofrasto Paracelso^[2], eran partidarios de la experimentación directa, de la observación de la Naturaleza como método seguro de investigación y de la introducción en la práctica médica del uso de medicamentos obtenidos del reino mineral.

Por último, dentro de  la anatomía  Andrés Vesalio, considerado el fundador de la anatomía moderna, revolucionó los conocimientos sobre la estructura del cuerpo humano con su obra “De la estructura del cuerpo humano en siete libros” en la que se mostraba a detalle la anatomía humana. El preludio de esta renovación anatómica la llevará a cabo Leonardo da Vinci gracias a sus investigaciones. Para ello, practicó la disección de cadáveres, fetos, adultos y ancianos, de los que realizó miles de croquis y tomó multitud de notas. Durante los primeros decenios del siglo XVI la disección didáctica para la enseñanza práctica de la anatomía humana y la autopsia judicial se difundieron y fueron ejecutadas en numerosas ciudades italianas.

...