III.2 BOIDO G

UNIDAD Nº III: DE LA REVOLUCIÓN CIENTÍFICA A LA ILUSTRACIÓN:

 

 NUEVAS CONCEPCIONES DE LA EDUCACIÓN.  (Siglos XVII y XVIII)

 

 

III.2 Boido G. y otros (1.996) Pensamiento Científico. Pro-Ciencia. CONICET Ministerio de Cultura y Educación de la Nación (Págs. 52 a 110 y 43)

 

                      

 

 

FICHA SÍNTESIS[1]

El mundo es nuestro hogar, los hombres lo observan y se observan a sí mismos desde tiempos inmemoriales, tratando de descubrir un orden permanente en él, detrás de los acontecimientos y cambios naturales. ¿Por qué? Seguramente porque las regularidades en el comportamiento de la naturaleza vuelve nuestro mundo más confiable o seguro.

Las regularidades que parecen manifestarse en el universo sugieren la idea de cosmos, palabra de origen griego que significa “orden”. Si concebimos al universo ordenado y creemos haber logrado cierta comprensión sobre las leyes que lo gobiernan, podemos predecir acontecimientos. Esto no sería posible, si lo concibiéramos en desorden, un caos.

Distintas culturas intentaron contestar en qué consiste el orden del universo, creando de esta forma cosmologías, es decir sistemas de creencias acerca de la estructura del universo. De hecho la ciencia moderna es uno de esos intentos y para comprenderlo mejor es preciso realizar un breve recorrido histórico por las cosmologías anteriores a la que se instaló a partir de la Revolución Científica de los siglos XVI y XVII.

En este proceso Boido reconoce: las cosmologías precientíficas, el surgimiento de las primeras cosmologías científicas y la nueva cosmología de carácter mecanicista fundada en una nueva concepción de la naturaleza y en novedosos procedimientos de abordaje y resolución de problemas científicos.

Veamos a continuación algunos rasgos característicos de cada caso:

De acuerdo a los historiadores, la creación de cosmologías precientíficas respondió a la necesidad de otorgar sentido a los fenómenos de la vida cotidiana y de los actos humanos. Al mismo tiempo ofrecieron  una explicación detallada de los fenómenos naturales.

Algunas de las preguntas a las que las cosmologías precientíficas intentaron responder, surgieron después que en distintas culturas se realizarán observaciones astronómicas. Ello ocurrió hace unos 6.000 años atrás, cuando sacerdotes babilónicos comenzaron a hacer registros en tablas astronómicas en las que se indicaba la posición, con respecto a las estrellas, de los planetas, el Sol, la Luna a lo largo de los meses. Estos registros permitieron, por ejemplo, construir calendarios muy precisos e, incluso en ciertos casos, predecir eclipses. Sin embargo, no hay rastros históricos de que los babilónicos dispusieran de una teoría astronómica, es decir suposiciones acerca de la posición del Sol, la Tierra, los planetas y estrellas y de sus movimientos relativos, etc.

Hacia el siglo VI a.C, en los comienzos de la civilización griega clásica, comenzaron a proponerse teorías para explicar los hechos observados, es decir, sobre el movimiento de los astros o la materia y sus transformaciones

Antes de desarrollar los aspectos centrales del surgimiento de las primeras cosmologías científicas es preciso realizar una primera aclaración: la palabra científica aplicada a estas cosmologías no implica que hallan concebido a la ciencia tal como lo hacemos hoy en día. Lo que se quiere destacar es que existieron en ellas elementos que, al incorporarse al gran debate cosmológico de los siglos XVI y XVII, incidieron en el género de preguntas que sus protagonistas se formularon y trataron de responder.

Fueron los griegos, en particular los jónicos que vivieron en las costas del mar Egeo, quienes comenzaron a construir cosmologías con las características de lo que desde entonces llamamos ciencia. Su aporte principal consistió en la trascripción de las nociones de justicia y legalidad desde su ámbito de aplicación –la vida social y política de las ciudades- al reino de los fenómenos naturales. Así, comenzó a gestarse la idea de leyes de la naturaleza. Asignaron, como sus predecesores egipcios, una ruta a cada uno de los astros. Por ejemplo, en Anaximandro (siglo VI. a.C.) aparece un juego de ruedas y cortezas: es una aproximación a un modelo que concibe el universo como una inmensa maquinaria.

Los atomistas del siglo V a.C. (como Leucipo y Demócrito) veían al universo como un espacio infinito y vacío en el que pululaban un número infinito de partículas minúsculas e indivisibles, los átomos, desplazándose en todos los sentidos. Dentro de dicho universo la Tierra es uno más entre los cuerpos celestes, los que se habían formado aleatoreamente a través de los choques y agrupaciones de átomos. No era única, no estaba en reposo, no era el centro del universo.

Los pitagóricos del siglo V a.C. atribuían a la Tierra un movimiento. Ubicaban a las estrellas sobre una esfera gigante en movimiento, en su centro un inmenso fuego, el altar de Zeus, invisible desde la Tierra. Esta era una más de los cuerpos celestes, entre los que se incluía el Sol, todos moviéndose según círculos alrededor del fuego central.

En el siglo IV. a.C., Heráclides de Ponto, otro griego, sugirió que el movimiento que observamos de los astros en el cielo se debe a que la Tierra rota diariamente sobre sí misma y no a que los cielos rotan alrededor de ella. Un siglo más tarde, Aristarco de Samos imaginó una Tierra alrededor del Sol, por lo cual es llamado todavía el “Copérnico de la Antigüedad”.

Sin embargo, a partir de Aristóteles y durante diecinueve siglos, predominó la certeza de que el mundo está constituido por una Tierra esférica, inmóvil, situada en el centro geométrico de una enorme esfera en rotación que arrastra en su movimiento a las estrellas. Y que más allá de esa esfera no hay nada, ni espacio, ni materia.

Para comprender el significado de la gran revolución científica que, en los siglos XVI y XVII provocó el derrumbe de tan magno edificio, es necesario responder a la pregunta de por qué la concepción aristotélica del universo perduró durante tanto tiempo.  

Podemos decir en principio que, la cosmología aristotélica intentó reunir en un todo coherente ideas acerca del movimiento de los cuerpos que existen en proximidades de la Tierra, de la naturaleza de los seres vivientes e inanimados y del carácter y movimiento de los astros. Sus ideas astronómicas provienen de Eudoxo, un discípulo de Platón, realizó un primer intento de modelo planetario, semejando la estructura en capas de una cebolla. Lo novedoso de Aristóteles radica en la formulación de un ambicioso programa de síntesis, cuya culminación fue una propuesta coherente y unificada capaz de explicar a la vez el movimiento de los planetas y proyectiles, las transformaciones de las sustancias, el nacimiento, evolución y muerte de los seres vivos. En el lapso que separa a Aristóteles de Newton, no surgió cosmología alguna que pudiera sustituir a la del filósofo griego.

Lo que Aristóteles concibió fue un sistema de caparazones esféricas  vinculadas entre sí, destinadas a transmitir el movimiento de la gran esfera de las estrellas o “primer motor” al resto de los planetas, el Sol y la Luna.

Aristóteles establece una tajante diferencia entre el mundo supralunar y el sublunar. Este último incluye a la Tierra y las regiones situadas pro debajo de la esfera de la Luna, predomina el cambio asociado a seres vivos e inanimados. Los elementos son cuatro: térreo (tierra), aéreo (aire), acuoso (agua) y flamígero (fuego).

Con respecto a los movimientos en proximidades de la Tierra, los clasifica en naturales y forzados. Los cuerpos “pesados” tienden a caer por su propia naturaleza hacia el centro de la Tierra. Por el contrario, los “livianos” o “leves” tienden a alejarse de él: ascienden (ejemplo: la llama). Todo movimiento forzado, por oposición al movimiento que por su propia naturaleza el cuerpo habría realizado, debe ser explicado en términos de una causa o agente externo: la mano, por ejemplo es el agente que obliga a la piedra a subir en lugar de caer, según le dicta la naturaleza.

Admitir un centro del universo es clave para sustentar una teoría del movimiento, pues con respecto a él los cuerpos se mueven hacia “arriba” o hacia “abajo”. Pero si el universo fuera infinito carecería de sentido hablar de puntos privilegiados: no habría centro con relación al cual caer o ascender. El universo pues, debe ser finito. Aunque la trama no responda siempre a la lógica, constituye un elemento de persuasión formidable, en especial si se tiene en cuenta que muchas afirmaciones de Aristóteles parecen respaldadas por el “sentido común”.  

En los siglos XVI y XVII Copérnico y los copernicanos sostendrían que el centro del universo debe ser asignado al Sol, mientras que la Tierra y los planetas deben concebirse en movimiento alrededor de él. Pero tuvieron que enfrentarse con objeciones muy poderosas y de larga data.

El universo único, finito y lleno de Aristóteles, con su estructura celestial de “capas de cebolla” operada por el primer motor de la esfera de las estrellas, sus cuatro elementos, sus lugares naturales y, muy en especial, su geocentrismo y geoestatismo, se incorporaron de lleno a la corriente principal de la cosmología. No existió hasta el siglo XVI, otra cosmología que pudiera presentarse como alternativa capaz de desplazar a la que tuvo origen en la obra del gran filósofo griego.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


A la muerte de Aristóteles y como resultado de las conquistas de Alejandro, el epicentro de la cultura mediterránea se traslado a Alejandría, junto al Nilo. La ciencia alejendrina, que incorporó a su raíz griega ideas e informaciones de origen egipcio y mesopotámico, resultó menos filosófica, más cuantitativa y más “práctica” que la del período anterior.

Los astrónomos alejandrinos abordaron el problema de los planetas por un camino radicalmente distinto al que había emprendido Eudoxo. Admitieron la existencia de la gran esfera de estrellas que rota alrededor de una Tierra esférica central e inmóvil, pero introdujeron un modelo geométrico distinto para explicar los movimientos aparentes de los “astros errantes”. Cada uno de estos astros tiene asignada  una circunferencia, cuyo centro es la Tierra; el astro gira alrededor de un punto O, describiendo a su vez una segunda circunferencia. La primera fue llamada deferente, la segunda epiciclo.

El sistema de epiciclos y deferentes tuvo su origen hacia el siglo III a. C, si bien fue utilizado por distintos astrónomos,  se lo vincula con el último de los grandes astrónomos de la antigüedad, Claudio Ptolomeo que vivió en el siglo II d.C. Ptolomeo sistematizó todo el saber astronómico de su época en su famoso libro Almagesto. Su modelo astronómico introduce una serie de artificios geométricos destinados a tratar de compatibilizar las predicciones con los resultados observacionales.

La teoría de Ptolomeo sólo “salva a los fenómenos”, es decir, explica las posiciones planetarias y los movimientos de los “astros errantes” y predice acontecimientos futuros mediante cálculos.

A pesar de que se declara Aristotélico, en el Almagesto reitera argumentos a favor de la esfericidad de la Tierra, su inmovilidad, su ubicación en el centro del universo.

A efectos de clarificar la incidencia de estas cosmologías en la Revolución Científica de los siglos XVI  y XVII, es preciso considerar que las teorías científicas y las visiones del mundo no nacen ni caen en el vacío cultural, social, económico y político. En este sentido, el historiador escocés Hugo Kearney en su libro Orígenes de la ciencia moderna adopta el punto de vista de que, si se quiere comprender el surgimiento y el desarrollo de la revolución científica de ese período es necesario considerar la existencia de tres “tradiciones científicas” en pugna. Se trata de modalidades de acercamiento a la naturaleza que en mayor o menor grado incidieron sobre la comunidad científica de la época y sus protagonistas. Kearney las llama tradiciones organicista, mágica y mecanicista.

 

ü     La tradición organicista o aristotélica

Su origen se remonta a Aristóteles e incluye a Ptolomeo. Concibe al universo como una suerte de ser vivo, orgánico, sometido a cambios regulares: la semilla origina un árbol, y éste a su vez, frutos y semillas, que darán nuevos árboles.  En el cosmos hay una intencionalidad, un desarrollo hacia un fin que se manifiesta en el cambio. Los teólogos medievales hallaron esta concepción finalista muy adecuada para conciliar el aristotelismo con el pensamiento cristiano: identificaron el fin de la vida con la salvación personal.

Esta tradición considera que la riqueza y diversidad del mundo y de la vida no pueda traducirse en cantidades. La realidad parece manifestarse por las cualidades concretas que perciben los sentidos: colores, olores, sonidos. La física de Aristóteles en una “física de cualidades”.

El Dios aristotélico es una divinidad cuya inteligencia se pone de manifiesto en el finalismo del universo. Es ante todo, un Gran Lógico. De allí el “método demostrativo” que Aristóteles adopta como procedimiento de acceso al conocimiento.  

ü     La tradición mágica o neoplatónica

En el siglo XV el Humanismo modificó los cánones literarios y artísticos medievales a partir del conocimiento de obras griegas en versiones originales. Estas obras tienen un carácter fuertemente antiaristotélico y se originaron en una concepción del mundo radicalmente distinta. Las fuentes son diversas, pero entre ellas se destaca el misticismo que caracteriza la obra de Platón. Detrás del mundo que percibimos, pensaba Platón, existe una realidad trascendente, a la que sólo puede accederse por medio de la pura intelección. Los neoplatónicos de los primeros siglos de la era cristiana, revitalizaron tales ideas y combatieron el racionalismo aristotélico.

Esta tradición está teñida de un fuerte contenido estético: la simplicidad y la armonía deben ser tenidas en cuenta al momento de concebir una visión del mundo. El Sol, creían sus cultores, es un símbolo de divinidad y por ello no puede ocupar otro lugar que no sea el centro del universo. Dios cifró los secretos del cosmos en un lenguaje perdurable, el de la matemática. La armonía del mundo es una armonía matemática. Y este mundo ha de ser infinito, pues Dios en su infinita bondad, no pudo haberse limitado a crear un número finito de seres y cosas. Como veremos más adelante, Copérnico adoptó algunas ideas al concebir su modelo planetario heliocéntrico: las que se refieren a la ubicación del Sol y a la exigencia de sencillez y armonía para toda concepción del mundo.

ü     La tradición mecanicista

Los mecanicistas repudiaron por igual a las tradiciones organicista y mágica. El interés se centró en la obra del más célebre matemático e ingeniero de la antigüedad: Arquímedes (siglo III a. C). En esta tradición se enrolan quienes, lejos de las universidades y el pensamiento meramente especulativo, prestan atención a las máquinas.

El universo es concebido como un gran mecanismo, un gran reloj. Puede comprenderse el funcionamiento de la máquina universal si se desmontan sus partes y se las analiza por separado. Dios es el Gran Ingeniero. La naturaleza está escrita en caracteres matemáticos, pero no al modo místico de los neoplatónicos, sino porque se revela un instrumento para describirla. Para emplear con precisión dicho instrumento es necesario cuantificar, medir, tratar de hallar relaciones funcionales entre cantidades.

A fines del siglo XV, la tradición cosmológica centrada en la visión de Aristóteles, no solo había alcanzado su pleno desarrollo: también había acumulado una serie de críticas antiaristotélicas dentro del marco escolástico. Aunque el pensamiento aristotélico tuviese carácter “oficial” para la influyente Iglesia Católica, numerosos eruditos se volcaron al estudio de textos que proponían visiones alternativas del mundo.

Durante el siglo XVI se produjo un auténtico cataclismo intelectual en el pensamiento europeo conocido como la ruptura copernicana. Esto se inició en 1543, con la publicación del libro de Nicolás Copérnico Sobre la revolución de las esferas celestes. Su importancia fue tal que puede delimitarse el período llamado “Revolución Científica de los siglos XVI y XVII” entre dicha fecha y 1687 en que Isaac Newton dio a conocer sus Principios matemáticos de filosofía natural. Como resultado de esa gran conmoción, se produjo el desmoronamiento del gran edificio cosmológico construido por Aristóteles y el afianzamiento definitivo de una nueva cosmología, de carácter mecanicista, fundada no sólo en una nueva concepción de la naturaleza sino también en novedosos procedimientos de abordaje y resolución de los problemas científicos.

El sistema planetario propuesto por Copérnico instala el Sol en el centro del universo y asigna a la Tierra un movimiento de rotación alrededor del eje polar Norte-Sur y un movimiento orbital alrededor del Sol. El primero explica el desplazamiento diario de los astros; el segundo el desplazamiento anual del astro con respecto a las estrellas.

Con su modelo heliocéntrico, la inmovilización del Sol en el centro de la esfera de las estrellas y la asignación del doble movimiento terrestre, junto con la suposición de que los planetas describen trayectorias circulares alrededor del Sol, Copérnico parece encaminado a hallar una solución del problema de los planetas no sólo más exacta, sino más armoniosa.

Los herederos de Copérnico lograron edificar una cosmología capaz de eliminar las objeciones físicas y astronómicas realizadas al modelo heliocéntrico. Para ello, fue necesario fundamentar una física de carácter radicalmente distinto de la aristotélica, cuyos cimientos edificó Galileo. Kepler dio con el modelo planetario que permitió tratar al sistema solar como un mecanismo gobernado con las mismas leyes que se aplican a los cuerpos terrestres. La observación telescópica de los cielos iniciada por Galileo, mostró importantes fenómenos inobservados hasta entonces. Con el aporte de muchos otros científicos pudo Newton, en la segunda mitad del siglo XVII, realizar la gran síntesis y presentar al fin la nueva cosmología.

Además de Copérnico entre los protagonistas de la Revolución Científica encontramos a:

Johannes Kepler (1571-1630)

Kepler decidió que ninguna versión del modelo ptolemaico, ni del modelo de Copérnico podían predecir las posiciones planetarias registradas por Tico Brahe (1546-1601). Al cabo de innumerables tentativas, Kepler comenzó a abandonar la creencia de que la simplicidad del modelo planetario buscado podía hallarse en una composición de movimientos circulares. Y al fin, renunciando a la “maldición del círculo” platónica, propuso su propia versión de sencillez: asignar a cada planeta una sólo órbita, aunque ésta no fuera una circunferencia. Dio con el modelo de órbita correcta: una elipse. Asignó a cada planeta una órbita, con un foco común en el cual se encuentra el Sol.

Kepler pudo enunciar dos leyes, que describen el movimiento de los planetas alrededor del Sol:

1.     Los planetas siguen trayectorias elípticas. En uno de los focos de cada elipse está ubicado el Sol.

2.     El segmento que une el Sol con el planeta barre áreas iguales en tiempos iguales.

       Había dado respuesta al problema cinemático  de decidir cómo se mueven los planetas. La tarea de construir un universo regido por leyes mecánicas, capaces de explicar por qué  los cuerpos terrestres y celestes se mueven como lo hacen, sería misión de la tradición mecanicista. A la muerte de Kepler, parte de ella había sido ya cumplida por su ilustre contemporáneo Galileo.

Galileo Galilei (1564-1642)

Buscó diseñar una física nueva, en la que sea posible conciliar el movimiento de la Tierra con los resultados de la observación. Adoptó el copernicanismo como posición cosmológica general. En 1.609, de manera accidental, cayó en sus manos un curioso instrumento que aumenta el tamaño de los objetos que se observan a través de él y lo empleó magistralmente para indagar las cosas que se ven en el cielo. El telescopio modificó sustancialmente su vida. Cada observación parecía entrar en conflicto con la cosmología aristotélica y corroborar aspectos del copernicanismo.

Además de efectuar contribuciones a la astronomía, realizó el aporte fundamental de sentar las bases de la física moderna en lo que respecta al movimiento de los cuerpos terrestres. El principio sobre el cual se asienta esta nueva física es la “ley de inercia” que elimina toda contradicción entre la certeza de que la Tierra realmente se mueve y el hecho observado de que la piedra que cae desde lo alto de la torre impacta al pie de la misma. La misma ley le permitió realizar un estudio detenido y cuantitativo del movimiento de los proyectiles. Otro aporte fundamental, fue la utilización sistemática, para la realización de sus investigaciones, del llamado “método experimental”.

La cosmología de Isaac Newton (1642-1727)

La acumulación de evidencias a favor del heliocentrismo a mediados del siglo XVII, por obra de Kepler y Galileo, era impotente pero dispersa, como un gigantesco rompecabezas cuyas partes no encajaban entre sí. Newton vino a mostrar que aquel rompecabezas podía ser convertido en diseño armonioso de una nueva cosmología. Realizó una síntesis que expuso en 1678 en su libro Principios matemáticos de filosofía natural.

Newton edificó una teoría abarcadora de leyes preexistentes a partir de cuatro hipótesis: las leyes de inercia, de masa, de interacción y de gravitación universal.  Por medio de ellas fue capaz de explicar el movimiento de cuerpos en caída libre, el de proyectiles, el de los planetas alrededor del Sol, el del agua de los mares, el de los cometas. El tratamiento de las órbitas elípticas de Kepler obligó a desarrollar una nueva rama de la matemática, el cálculo infinitesimal. Con Newton quedó destruida la dicotomía Cielo-Tierra, pues las cuatro leyes mostraban ser aplicables a ambos.

Se impuso la creencia en un universo similar a una máquina gigantesca, un mecanismo de relojería creado por un Dios Ingeniero. Pero además, el nuevo universo fue concebido infinito y corpuscular.

La mecánica de newtoniana se convirtió en paradigma de toda investigación científica.

La revolución copernicana no implicó solo una nueva concepción de la ciencia y de sus métodos, sino también una nueva forma de visión integral del mundo, un nuevo modo de concebir la naturaleza, de la relación de ésta con el hombre y del hombre con Dios.

 

 

 

 

 

 

 

 


Un aspecto esencial de la revolución científica de los siglos XVI y XVII fue la introducción de un abordaje distinto de los problemas, un nuevo modo de interrogar la naturaleza por medio de lo que se ha llamado el “método experimental”. Surgió un nuevo modo de concebir, solidariamente, la especulación, el razonamiento y la observación.  



[1] Ficha Síntesis elaborada por:  Prof. Iris Olarte

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