HISTORIA DE LA FISICA

BREVE ENSAYO SOBRE LA  HISTORIA DE LA FISICA

LA FISICA

Y SUS PROTAGONISTAS

“AL FINAL, todo es Física. ¿Y después del final? Vana pregunta. Después del final no hay nada. El final es el final”

¿Y Dios? ¿Qué hacer con Dios?

            Es evidente que existen implicaciones religiosas en la Física, en la llamada Nueva Física, a partir de la Teoría de la Relatividad, la Mecánica Cuántica, las Teorías de Unificación y los Modelos Cosmológicos, algunos de los cuales, como el de Stephen Hawking, obvian la necesidad de un Creador. Los físicos suelen sentirse muy incómodos ante las especulaciones acerca de cómo empezó el Universo, puesto que es una pregunta a la que no se puede responder con los métodos normales de nuestra Ciencia. Surge la idea de que la aplicación de la Física a la creación del Universo, al origen de la vida o a la evolución que condujo a la aparición del hombre, es algo que invade el terreno reservado a las religiones o creencias.

            Este Universo existe a causa de las leyes de la Física. Este Universo es como es porque cumple una serie de requisitos indispensables expresados en términos matemáticos, que es el lenguaje con el que se expresan tanto la Naturaleza como la Física.

Muy probablemente existen infinidad de Universos, y seguramente tendrán sus correspondientes leyes (o quizá no). Pero éste en el que vivimos, en el que pensamos, en el que nos hacemos preguntas y procuramos contestarlas, está sometido a unas leyes, como se demuestra a lo largo de la Historia de la Ciencia y se recogen en este Ensayo. Pero, ¿algo o alguien creó esas leyes? Si esas leyes son las únicas coherentes entre sí de manera lógica, y por tanto, las únicas leyes que podrían existir, ¿quién hizo las leyes de la lógica?

            Hasta ahora, (mañana, quién sabe), lo que hemos avanzado en el conocimiento racional de todo cuanto nos rodea, y de nosotros mismos, sigue dejando espacio para una interpretación religiosa del mundo físico. Es mucho más convincente el concepto de un Dios lo bastante listo para idear las leyes de la Física, que hacen inevitable la existencia de nuestro maravilloso mundo, que un Dios que tuvo que fabricarlo todo, laboriosamente, pieza a pieza, y que pasa su “tiempo” espiando, premiando, castigando o simplemente preocupándose de lo que hacemos.

            

Ese Dios personal, reflejado en multitud de iconos de diversa índole, que unas veces se arrebata de misericordia y otras de mal talante, es incoherente con las Leyes que probablemente diseñó. No se gustaría ni a Él mismo. Es más lógico imaginar que disfruta cuando Galileo susurra al inquisidor su célebre “eppur si muove”, cuando Newton elabora su Teoría de la Gravitación Universal, cuando Darwin echa por tierra lo del barro y la costilla, cuando Maxwell unifica los Campos eléctrico y magnético, cuando Planck cuantifica la energía, cuando Einstein le da un revolcón a la Física Clásica con su Relatividad General, cuando Hubble descubre que el Universo se expande y por lo tanto tuvo un principio, cuando Heisenberg pone todo bajo la sospecha de la Incertidumbre, cuando Gell-Mann llega al quark… o incluso cuando Hawking no cuenta con él como Creador.

Aclarado este aspecto (si es que puede aclararse…), comienza la AVENTURA.

En los albores del siglo XXI, con el 2002 recién estrenado, una parte importante de la Sociedad sigue creyendo que el comportamiento de la materia, las respuestas a las preguntas claves de la vida, la explicación a los fenómenos que nos rodean, permiten diferentes alternativas a la hora de reflexionar sobre ellos. Siguen pensando que la Ciencia es una buena manera de atender a estas cuestiones, por otra parte fundamentales en seres racionales como aparentemente somos, pero no descartan otras vías para despejar incógnitas.

 

De todas formas, el mero hecho de plantearse la Ciencia, y específicamente la Física, como generadora de respuestas consistentes, ya es un éxito. En muchos aspectos, el ser humano no ha evolucionado hacia la razón como inevitablemente debe hacerlo. Quizás está demasiado ocupado en resolver sus problemas diarios, sus idas y venidas, sus dimes y diretes, como para sentarse tranquilamente a reflexionar sobre las cosas que ocurren a su alrededor y no le conciernen directamente, y por lo tanto, no merecen ocupar una parte de su tiempo. Por otra parte, si, por ejemplo, a un individuo se le escapa un  euro de las manos, siempre sucede lo mismo: la moneda va inevitablemente al suelo, y no sube como un globo, o describe un arco de circunferencia cuyo radio es proporcional a su tamaño. El  hecho es tan tan trivial que no merece la pena preguntarse por qué lo hace. Además, si las cosas son así, para qué+ darle más vueltas.

Afortunadamente para el individuo del euro, a lo largo y ancho de la Historia han existido, existen y existirán hombres y mujeres que no sólo se preguntan “por qué”, sino que tratan de averiguarlo. ¿Acaso eso es posible? ¿Hay una leyes ocultas que gobiernan el estado de las cosas, y por lo tanto, existen posibilidades de descubrirlas? ¿No serán demasiado complicadas para caber en la mente de un animal racional pariente próximo del chimpancé?

Bien, seamos menos optimistas. Aunque no podamos descubrir, si es que existen, esas Leyes, siempre podremos elaborar Modelos tales que expliquen el comportamiento de las cosas. Pero el problema es que la Leyes que parecen regir el Universo se escriben en un lenguaje condenadamente complicado: el de las Matemáticas.

No lo pongamos tan difícil. Al fin y al cabo las Matemáticas no son más que un puñado de axiomas, unos juegos con unas reglas. Lo verdaderamente incomprensible, como decía Einstein, es que el Universo sea comprensible. Y si lo es, la Física tiene la culpa.

Este Ensayo es un modesto homenaje a los hombres que construyeron la Física, y a la Física misma, la reina de las Ciencias. A los constructores de la Catedral. A los que se hicieron preguntas y tuvieron la voluntad y la inteligencia de buscar y descubrir respuestas. A los que elaboraron las Teorías de una Ciencia que explica el comportamiento del mundo, con apuestas verificables en experimentos y expresables matemáticamente.

A los que han hecho posible, por ejemplo, explicar de una manera sencilla por qué siempre que a ese individuo que se le escapaba un euro, se le va al suelo y no flota en el aire como un barco en el mar o describe una elipse completa y después se eleva. Y más aún, por qué tarda siempre el mismo tiempo en chocar contra el suelo, si se le cae del mismo bolsillo.

Va por ustedes, estimados estudiantes. Y por usted, querida Física.

Recorreré esta “Aventura del Pensamiento” con el siguiente itinerario:

1.- La Física hasta el Renacimiento: entre la utilidad, lo mágico y el raciocinio.

2.- La Revolución científica: más descripción que explicación de lo visible.

3.- La Revolución industrial: apogeo del mecanicismo.

4.- Una nueva Física: la pretenciosa descripción de lo invisible.

Los miles de años que transcurren entre las primeras manifestaciones del hombre en torno al conocimiento y uso de los medios naturales y el Renacimiento, constituyen una larga fase de tanteos hacia lo que a partir del siglo XVII se consolida como Física. Es en el siglo XVII cuando se alcanza un reconocimiento bastante consensuado sobre lo que se sabe de la Naturaleza. En este siglo se desmorona la primitiva concepción del Universo, alrededor de la cual estaba organizada la Ciencia antigua, produciéndose lo que se ha aceptado como una revolución científica que es, en definitiva, una forma de presentar la Ciencia moderna, y en particular la Física, en el sentido que hoy la consideramos.

A partir de entonces, se precisan las diferencias entre lo científico y lo no científico: se produce un acuerdo tácito sobre los requisitos imprescindibles para hacer Ciencia.

I.-  LA FISICA HASTA EL RENACIMIENTO

PREHISTORIA, LA NOCHE OSCURA DEL HOMBRE

El hombre prehistórico, conviniendo en que deja de serlo con el uso de la escritura, practicó el conocimiento instintivo de la Naturaleza. En su acción prevalece el sentido común y la supervivencia. Se vio obligado a actuar en un entorno a veces sobreabundante, a veces precario y siempre hostil. Un hecho destacable por su trascendencia práctica y, muy posteriormente, teórica, fue el dominio del fuego, descubrimiento práctico de lo que se tardaría miles de años en redescubrir científicamente: la transformación de energía mecánica en energía calorífica.

El fuego, aplicado al tratamiento de alimentos y metales, fue un principio de integración social. En torno al fuego se agruparon grupúsculos humanos: estos gérmenes sociales se preocuparon de trabajar la piedra y los metales y a utilizar el fuego de la misma manera que hoy se considera prioritario enseñar a leer y a escribir.

Hay que destacar la explotación que hicieron de la flotabilidad y propiedades elásticas de algunas sustancias. El diseño de barcas, junto con el diseño de viviendas, constituyen las primeras estructuras hechas por el hombre que implican un desarrollado sentido común e intuitivo para localizar los puntos de aplicación de las fuerzas activas y sus resultantes. En la navegación, percibieron la utilidad de las olas y del viento como recursos dinámicos, y la posición regular de las estrellas en el firmamento como referencia para orientarse.

Así mismo, adquirieron destrezas dinámicas en el lanzamiento de armas y objetos contundentes y detectaron la energía elástica puesta en juego en la conjunción del arco y la flecha. Quizás, a partir de esta misma combinación, dieron algunos pasos hacia la producción de sonidos, reconociendo la polivalencia del montaje y practicando el principio de economía que intenta imponerse a cualquier actividad científica.

La Revolución agrícola, hace unos 6000 años, modificó las conductas nómadas y potenció el diseño de utensilios, la iniciación de una maquinaria rudimentaria y el acuerdo para proceder con una cierta uniformidad en las medidas de las cosas.

LOS BABILONIOS: ARITMETICOS Y ASTROLOGOS

Babilonia fue durante muchos años la capital de la región comprendida entre los ríos Tigris y Eúfrates, conocida por esta situación como Mesopotamia. El primer nombre de este país fue Sumer y sus primitivos habitantes, los sumerios, se mezclaron con los semitas, procedentes de Arabia, y con los asirios, constituyendo el pueblo babilonio. Aquí se sitúa el relato bíblico del Diluvio Universal y el arca de Noé. Los sacerdotes babilonios fueron los más prestigiosos astrólogos de la Antigüedad. Cofeccionaron horóscopos y calendarios y anotaron multitud de datos astronómicos que registraron en tablillas de arcilla, conservadas en la biblioteca de Asurbanipal.

            Sin embargo, no intentaron dar una explicación natural a los movimientos astronómicos. Basaron sus explicaciones en la recurrencia a mitos en los que el orden de las cosas se atribuía a sistemas regidos por dioses que encarnaban las fuerzas de la Naturaleza. Fueron más realistas en sus contribuciones a la Aritmética y a la Geometría, en las que establecieron patrones de medida para la longitud, el volumen, la masa y la duración.

EGIPTO, UN PAIS DE DISEÑADORES AVANZADOS

Los egipcios aventajaron a los babilonios en Geometría: fueron grandes arquitectos e ingenieros, grandes diseñadores de estructuras. Utilizaron las máquinas simples, como la palanca, la polea, el plano inclinado, la cuña y el tornillo, para la construcción de sus monumentales obras: templos, pirámides y diques.

            Las frecuentes inundaciones provocadas por el Nilo, decisivas para la producción agrícola, les obligaron, por una parte, a establecer un calendario en torno a este fenómeno, y por otra, a la construcción de obras que lo regulase. Fueron capaces de detectar la regularidad de las inundaciones y asociarla con los ciclos de producción de los cultivos. Por otra parte, hay constancia gráfica que practicaron hábilmente la Medicina, realizando operaciones quirúrgicas unos 2500 años a.C., y conocían asimismo procedimientos para la preparación de drogas y esencias terapéuticas.

            En la cultura egipcia, como en la babilónica, no hay definitivamente elaboración de teoría científicas: en el mejor de los casos, se produce un empirismo sobre fenómenos muy concretos de la vida cotidiana. No hubo propósito de comunicación de las observaciones ni de los procesos: los saberes se mantuvieron ocultos (saberes “herméticos”), reservados sólo para una selecta minoría.

GRECIA: LOS DIOSES, AL OLIMPO, NOSOTROS A PENSAR

El pueblo griego fue una mezcla de aborígenes con otros pueblos desplazados por las invasiones indoeuropeas del segundo milenio a.C. Hacia el siglo VIII a.C. puede considerarse ya un pueblo definido, autodenominados helenos, tomando el nombre de una tribu de Tesalia. “Griego” es la latinización del nombre de una antigua tribu de Grecia que empezó a emplearse hacia el siglo IV a.C.

            Los pensadores griegos, tendentes a hacer exposiciones racionales de los hechos, abandonaron en lo posible las creencias en sus argumentos; sin caer en la “impiedad”, pretendieron alejar a los dioses de los fenómenos naturales, encerrándolos en su magna sede del Olimpo, y sólo requeridos para explicaciones especialmente dificultosas. A los griegos se les atribuye la invención de la Filosofía Natural, denominación posterior particularmente arraigada en la Inglaterra del siglo XVII, y que respecto a sus contenidos se solapa con los de la Física, produciéndose una confusión nada trivial a la hora de distinguir entre físico y filósofo de la Naturaleza.

            Para hacer un estudio completo de la Ciencia griega, conviene especificar apartados que tienen su propia especificidad: jonios y presocráticos, el siglo de Pericles, la Academia y el Liceo. Aquí me remitiré solamente a dos grandes temas que ocuparon a los pensadores griegos y que no han dejado ni dejarán de ser motivo de estudio: de qué están hechas las cosas y cómo es el Universo.

            Tales de Mileto encabezó siempre la lista de los “siete sabios”, leyenda donde se contaban las proezas de los griegos más distinguidos en el saber y en la política de los siglos VII y VI a.C. Tales conoció y adaptó las historias creacionistas de babilonios y egipcios, para quienes el agua era el elemento primero de las cosas, de las que fueron separándose la tierra, el aire y los seres vivos. Esta teoría es similar a la contenida en el Génesis, pero Tales prescindió de un Creador. Su planteamiento fue materialista, rechazando cualquier trascendencia divina.

TALES DE MILETO  (Mileto, actual Grecia, 624 a.C.-?, 548 a.C.) Filosófo y matemático griego. Ninguno de sus escritos ha llegado hasta nuestros días; a pesar de ello, son muy numerosas las aportaciones que a lo largo de la historia, desde Herodoto, Jenófanes o Aristóteles, se le han atribuido. Entre las mismas cabe citar los cinco teoremas geométricos que llevan su nombre (todos ellos resultados fundamentales), o la noción de que la esencia material del Universo era el agua o humedad. Aristóteles consideró a Tales como el primero en sugerir un único sustrato formativo de la materia; además, en su intención de explicar la Naturaleza por medio de la simplificación de los fenómenos observables y la búsqueda de causas en el mismo entorno natural, Tales fue uno de los primeros en trascender el tradicional enfoque mitológico que había caracterizado la Filosofía griega de siglos anteriores.

Anaximandro (611-547 a.C.)  y Anaximenes (550-475 a.C.), consideraron el fuego como un cuarto elemento, y dieron teorías sobre la generación de todos ellos a partir de alguna sustancia desconocida y primigenia. El método seguido era analógico, pero sus referencias ya no eran las habituales de la procreación orgánica o la magia: se fijaron en los procesos artesanales como la cocina, la metalurgia o la alfarería.

 ANAXIMENES   (?, h. 588 a.C.-?, h. 534 a.C.) Filósofo griego. Discípulo de Anaximandro y de Parménides, se desconocen los detalles de su vida y sus actividades. Miembro de la escuela milesia, afirmó que el principio material y primero, el origen de todas las cosas, (arché), era el aire y lo infinito, a la vez que sostuvo que los astros no se mueven bajo la Tierra sino en torno a ella. Según la información del historiador Apolodoro, vivió hacia la época de la toma de Sardes y murió antes de que la ciudad de Mileto fuera destruida (494 a.C.). Concibió el mundo como un ser vivo, análogamente a como concebía el alma de los hombres: «De la misma manera que nuestra alma, que es aire, nos sostiene, igualmente un soplo y el aire envuelven el mundo entero.»

Heráclito de Efeso (550-475 a.C.), con su clásica expresión: “todo fluye”, adopta un principio de transacción para justificar la transformación de las sustancias, tomando el fuego como sustrato común a todas ellas y agente dinamizador de cualquier acción en la materia. Es muy citada su frase “todas las cosas se cambian por fuego y el fuego por todas las cosas, a la manera en que las mercancías se cambian por oro y el oro por mercancías".

A esta concepción dinámica se opusieron Parménides de Elea y sus discípulos, negando que algo pueda transformarse en otra cosa esencialmente distinta, alegando que los sentidos son una mala guía para conocer el entorno. El único medio para descifrar este mundo es la razón, aunque negara lo evidente.

EMPEDOCLES DE AGRIGENTO  (Acragas, Sicilia, 484 a.C.-?, 424 a.C.) Filósofo y poeta griego. Para dar cuenta de los cambios a los que está sometido el mundo, Empédocles afirmaba que debe haber más de un principio, por lo cual postuló la existencia de cuatro elementos: la tierra, el aire, el fuego y el agua, de cuyas combinaciones surgen todas las cosas. Por ello, nada es verdaderamente destruido, sino sólo transformado en otra combinación. El amor y el odio serían los principios de atracción y repulsión que dominan alternativamente el curso del Universo, en un ciclo siempre repetido. Empédocles desempeñó también un papel muy importante en el desarrollo de la escuela de Medicina de Sicilia y al parecer salvó a la ciudad de Sileno de una plaga. Una leyenda explica que, cansado de la vida y de que la gente no creyera en su carácter divino, Empédocles se suicidó saltando al cráter del volcán Etna.

Parménides era seguidor de la escuela pitagórica, fundada por Pitágoras de Samos, especie de secta fundamentada en la mística y la Matemática. A esta escuela perteneció Empédocles de Agrigente, que dio forma definitiva a la teoría de los cuatro elementos, aire, agua, tierra y fuego. La mezcla de éstos en diferentes proporciones bajo la influencia de tendencias atractivas y repulsivas, dan origen a todas las cosas y explican sus transformaciones. Empédocles concibe la materia como algo continuo y niega la existencia del vacío.

PARMENIDES DE ELEA (Elea, actual Italia, h. 540 a.C.-id., h. 470 a.C.) Filósofo griego. Su doctrina, todavía objeto de múltiples debates, se ha reconstruido a partir de los escasos fragmentos que se conservan de su única obra, un extenso poema didáctico titulado "Sobre la Naturaleza". Partiendo de la identificación del plano lógico con el ontológico, es decir, tras considerar que nada en el mundo puede contradecir lo que es necesario desde el punto de vista del pensamiento, realiza un análisis del «ser» o «lo ente» que le lleva a negar la pluralidad y el movimiento. Esto es así porque el ser no puede ser engendrado, pues en ese caso él mismo no sería el arché (principio) de todas las cosas; no puede cambiar, porque en ese caso devendría una cosa distinta de lo que es, es decir, no-ser, y el no-ser es inconcebible; tampoco puede estar dividido, pues entonces debería estar separado por algo distinto de sí mismo, lo que implicaría de nuevo el no-ser.

De todo ello deduce que lo ente es inmutable, único, eterno e indivisible, y que la pluralidad y el movimiento son irracionales e ininteligibles, pura apariencia. Existe aún polémica sobre si debe entenderse esta afirmación en sentido literal o de otro modo. En cualquier caso, los atributos que Parménides atribuyó al ser fueron transferidos por Demócrito y Empédocles al átomo, y se hallan en el origen del materialismo filosófico. Por otro lado, su doctrina inició la llamada escuela eleática, cuya figura más representativa fue Zenón de Elea, que dedicó sus esfuerzos a problematizar la posibilidad del movimiento a través de una serie de paradojas que se harían célebres.

PITAGORAS (isla de Samos, actual Grecia, h. 572 a.C.-Metaponto, hoy desaparecida, actual Italia, h. 497 a.C.) Filósofo y matemático griego. Se tienen pocas noticias de su vida que puedan considerarse fidedignas, ya que su condición de fundador de una secta religiosa propició la temprana aparición de una tradición legendaria en torno a su persona.

Parece seguro que fue hijo de Mnesarco y que la primera parte de su vida la pasó en Samos, la isla que probablemente abandonó unos años antes de la ejecución de su tirano Polícrates, en el 522 a.C. Es posible que viajara entonces a Mileto, para visitar luego Fenicia y Egipto; en este último país, cuna del conocimiento esotérico, se le atribuye haber estudiado los misterios, así como Geometría y Astronomía. Algunas fuentes dicen que marchó después a Babilonia con Cambises, para aprender allí los conocimientos aritméticos y musicales de los sacerdotes. Se habla también de viajes a Delos, Creta y Grecia antes de establecer, por fin, su famosa escuela en Crotona, donde gozó de considerable popularidad y poder. La comunidad liderada por Pitágoras acabó, plausiblemente, por convertirse en una fuerza política aristocratizante que despertó la hostilidad del partido demócrata, de lo que derivó una revuelta que lo obligó a pasar los últimos años de su vida en Metaponto.

La comunidad pitagórica estuvo seguramente rodeada de misterio; parece que los discípulos debían esperar varios años antes de ser presentados al maestro y guardar siempre estricto secreto acerca de las enseñanzas recibidas. Las mujeres podían formar parte de la cofradía; la más famosa de sus adheridas fue Teano, esposa quizá del propio Pitágoras y madre de una hija y de dos hijos del filósofo. El pitagorismo fue un estilo de vida, inspirado en un ideal ascético y basado en la comunidad de bienes, cuyo principal objetivo era la purificación ritual (catarsis) de sus miembros a través del cultivo de un saber en el que la Música y las Matemáticas desempeñaban un papel importante. El camino de ese saber era la Filosofía, término que, según la tradición, Pitágoras fue el primero en emplear en su sentido literal de «amor a la sabiduría». También se le atribuye haber transformado las Matemáticas en una enseñanza liberal mediante la formulación abstracta de sus resultados, con independencia del contexto material en que ya eran conocidos algunos de ellos; éste es, en especial, el caso del famoso teorema que lleva su nombre y que establece la relación entre los lados de un triángulo rectángulo, una relación de cuyo uso práctico existen testimonios procedentes de otras civilizaciones anteriores a la griega.

El esfuerzo para elevarse a la generalidad de un teorema matemático a partir de su cumplimiento en casos particulares ejemplifica el método pitagórico para la purificación y perfección del alma, que enseñaba a conocer el mundo como armonía; en virtud de ésta, el Universo era un cosmos, es decir, un conjunto ordenado en el que los cuerpos celestes guardaban una disposición armónica que hacía que sus distancias estuvieran entre sí en proporciones similares a las correspondientes a los intervalos de la octava musical. En un sentido sensible, la armonía era musical; pero su naturaleza inteligible era de tipo numérico, y si todo era armonía, el número resultaba ser la clave de todas las cosas. La voluntad unitaria de la doctrina pitagórica quedaba plasmada en la relación que establecía entre el orden cósmico y el moral; para los pitagóricos, el hombre era también un verdadero microcosmos en el que el alma aparecía como la armonía del cuerpo. En este sentido, entendían que la Medicina tenía la función de restablecer la armonía del individuo cuando ésta se viera perturbada, y, siendo la Música instrumento por excelencia para la purificación del alma, la consideraban, por lo mismo, como una medicina para el cuerpo. La santidad predicada por Pitágoras implicaba toda una serie de normas higiénicas basadas en tabúes como la prohibición de consumir animales, que parece haber estado directamente relacionada con la creencia en la transmigración de las almas; se dice que el propio Pitágoras declaró ser hijo de Hermes, y que sus discípulos lo consideraban una encarnación de Apolo.

 

Frente a estas teorías continuas se situaron los atomistas. Leucipo de Mileto, de quien poco se sabe, y su discípulo Demócrito de Abdera. Para ellos, las cosas están formadas por átomos, en número infinito y movimiento permanente, y vacío, receptáculo para el movimiento permanente. A partir del movimiento de los átomos, explicaban la aparición de la tierra, del agua, del aire y del fuego, con principios básicamente mecanicistas, sin analogías con conductas humanas o sociales.

DEMOCRITO DE ABDERA (Abdera?, hoy desaparecida, actual Grecia, h. 460 a.C.-id.?, h. 370 a.C.) Filósofo griego. Fue tan famoso en su época como Platón o Aristóteles y debió de ser uno de los autores más prolíficos de la Antigüedad, aunque sólo se conservan fragmentos de algunas de sus obras, en su mayoría de las dedicadas a la Etica, pese a que se le atribuyen diversos tratados de Física, Matemáticas, Música y cuestiones técnicas. Fundó la doctrina atomista, que concebía el Universo constituido por innumerables corpúsculos o átomos sustancialmente idénticos, indivisibles («átomo» significa, en griego, inseparable), eternos e indestructibles, que se encuentran en movimiento en el vacío infinito y difieren entre sí únicamente en cuanto a sus dimensiones, su forma y su posición. La inmutabilidad de los átomos se explica por su solidez interior, sin vacío alguno, ya que todo proceso de separación se entiende producido por la posibilidad de penetrar, como con un cuchillo, en los espacios vacíos de un cuerpo; cualquier cosa sería infinitamente dura sin el vacío, el cual es condición de posibilidad del movimiento de las cosas existentes.

Todo cuanto hay en la Naturaleza es combinación de átomos y vacío: los átomos se mueven de una forma natural e inherente a ellos y, en su movimiento, chocan entre sí y se combinan cuando sus formas y demás características lo permiten; las disposiciones que los átomos adoptan y los cambios que experimentan están regidos por un orden causal necesario. En el Universo, las colisiones entre átomos dan lugar a la formación de torbellinos a partir de los que se generan los diferentes mundos, entre los cuales algunos se encuentran en proceso de formación, mientras que otros están en vías de desaparecer. Los seres vivos se desarrollan a partir del cieno primitivo por la acción del calor, relacionado con la vida como también lo está el fuego; de hecho, los átomos del fuego y los del alma son de naturaleza similar, más pequeños y redondeados que los demás.

La ética de Demócrito se basa en el equilibrio interno, conseguido mediante el control de las pasiones por el saber y la prudencia, sin el recurso a ninguna idea de justicia o de naturaleza que se sustraiga a la interacción de los átomos en el vacío. Según Demócrito, la aspiración natural de todo individuo no es tanto el placer como la tranquilidad de espíritu (eutimia); el placer debe elegirse y el dolor, evitarse, pero en la correcta discriminación de los placeres radica la verdadera felicidad.

Veamos finalmente cómo enfocaron las teorías estructurales de la materia los tres grandes filósofos atenienses Sócrates, Platón y Aristóteles.

Sócrates (470-399 a.C.), no aportó nada digno de mención en este terreno porque rechazaba la Filosofía Natural, prestando más atención a los problemas éticos y políticos. Participaba de la opinión de que las artes mecánicas eran deshonestas, etiqueta que afectará a la Ciencia y a la Técnica hasta prácticamente el siglo XVI, y también lo era la Filosofía Natural porque a veces recurría a analogías artesanales.

Su discípulo Platón (427-347 a.C.), en el Timeo, admite la Teoría de los Cuatro Elementos y los relaciona según analogías aritméticas y geométricas. Parte de que el mundo ha sido creado por el Demiurgo (el Dios creador), y siendo éste único, el mundo también debe ser único pero de naturaleza corporal, es decir, visible y tangible: visible por el fuego y tangible por la tierra. Para armonizar los cuerpos, el Demiurgo colocó entre el fuego y la tierra, el agua y el aire, dispuestos de tal manera que el fuego es al aire como el aire es al agua, y el aire al agua como el agua a la tierra.

Mediante analogías geométricas, llega a decir que un icosaedro de agua da lugar, al descomponerse, a un tetraedro de fuego y dos octaedros de aire, y que un octaedro de aire se descompone en dos tetraedros de fuego. Tal era su consideración por las Matemáticas, que sobre la puerta de la Academia fundada por Platón y llamada así porque estaba en las tierras del griego Academo, colocó esta inscripción: “Que ningún ignorante de las Matemáticas entre en este recinto”.

El atomismo de Leucipo y Demócrito fue especialmente combatido por Aristóteles, discípulo de Platón y fundador, a la muerte de éste, del Liceo, escuela filosófica rival de la de su maestro, donde se practicó más el razonamiento lógico sobre hechos propios de las Ciencias que sobre la moral o la política, aunque estos temas también fueron tenidos en cuenta. Por su inclinación hacia la lógica, se le ha llamado a Aristóteles el filósofo del sentido común.

Para Aristóteles, la Física era la Ciencia que estudiaba la causa del cambio y del movimiento de las cosas materiales, haciendo una clara distinción entre la materia terrestre y la materia celeste, separadas por la esfera de la Luna. La materia sublunar o terrestre estaba compuesta por los Cuatro Elementos, y en ella era posible cualquier alteración, generación y corrupción, y por ello los movimientos de los cuerpos terrestres habían de ser rectilíneos (el movimiento imperfecto para él), con principio y fin. Llega a la formulación de la llamada Ley del Movimiento de Aristóteles, donde establece que la velocidad es directamente proporcional a la fuerza motriz e inversamente proporcional a la resistencia. Muchos conocimientos de la Ciencia aristotélica fueron conseguidos mediante el razonamiento deductivo con las figuras silogísticas que él mismo introdujo y practicó como procedimiento de argumentación verbal.

Respecto al problema cosmológico de cómo es el Universo, admitió el sistema de esferas concéntricas, pero considerándolas auténticas realidades físicas y no meras construcciones geométricas, como fueron introducidas por Eudoxio de Cnido (409-356 a.C.). Estas esferas transmitían su movimiento a la inmediata inferior, de manera que la esfera más externa, donde estaban incrustadas las estrellas, era movida por la mano divina del Primum Mobile. Para neutralizar los movimientos evidentes de algunos planetas, se inventó unas “esferas antigiratorias”, no acordes con el giro global de su correspondiente esfera. En el centro de todo el Sistema estaba, inmóvil, la Tierra, como correspondía a las ideas geocéntricas generalizadas entre los griegos.

ARISTOTELES (Estagira, hoy Stavro, actual Grecia, h. 384 a.C.-Calcis, id., 322 a.C.) Filósofo griego. Hijo de una familia de médicos, él mismo fue el médico del rey Amintas II de Macedonia, abuelo de Alejandro III el Magno. Huérfano desde la niñez, marchó a Atenas cuando contaba diecisiete años para estudiar Flosofía en la Academia de Platón, de quien fue un brillante discípulo. Pasó allí veinte años, en los que colaboró en la enseñanza y publicó algunas obras que desarrollaban las tesis platónicas. En el 348 a.C., a la muerte de Platón, rompió con la Academia y abandonó Atenas, donde el clima político contrario a Macedonia no le era favorable. Se trasladó a Atarnea y fue consejero político y amigo del tirano Hermias; en el 344 a.C. viajó a Mitilene, probablemente invitado por Teofrasto. Contrajo matrimonio con una sobrina de Hermias, y luego, al enviudar, con una antigua esclava del tirano, de la cual tuvo un hijo, Nicómaco. En el 342 a.C. fue llamado a la corte de Macedonia por Filipo II para que se encargara de la educación de su hijo y heredero Alejandro, por entonces un muchacho de trece años. Allí supo de la muerte de Hermias, crucificado en el 341 a.C. por los persas a causa de su amistad con Filipo, y le dedicó un himno. A la muerte de Filipo, en el 335 a.C., Alejandro subió al trono y, como muestra de agradecimiento a su preceptor, le permitió regresar a Atenas, por entonces bajo el gobierno de los macedonios, donde Aristóteles dictó sus enseñanzas en el Liceo, llamado así por estar situado en un jardín próximo al templo de Apolo Licio, protector de las ovejas contra los lobos. Con el tiempo, y quizá no antes de su muerte, los discípulos de Aristóteles constituyeron una institución comparable a la Academia platónica, denominada escuela peripatética por la costumbre de dictar las enseñanzas y mantener las discusiones durante largos paseos.

En el 323 a.C., a la muerte de Alejandro, se produjo en Atenas una reacción contraria a la dominación macedónica; Aristóteles, sospechoso de serle favorable, fue acusado oficialmente de impiedad por haber dado a Hermias la consideración de inmortal en el himno compuesto por él. Recordando la muerte de Sócrates, cedió la dirección del Liceo a Teofrasto y se retiró a Calcis, la ciudad natal de su madre en la isla de Eubea, donde murió pocos meses después. Al contrario de lo que sucedió con Platón, en el caso de Aristóteles sólo se han conservado los escritos esotéricos, derivados de las lecciones impartidas en el Liceo, mientras que se han perdido los exotéricos, destinados al público en general. El corpus aristotélico ha llegado hasta nosotros de acuerdo con la ordenación por materias que realizó Andrónico de Rodas (I a.C.), quien olvida el orden cronológico y por tanto introduce problemas de interpretación, pues sus teorías experimentaron una notable evolución a lo largo de su vida.

En sus libros dedicados a la Filosofía primera, Aristóteles propuso replantear la clásica pregunta por el ser en cuanto ser por la pregunta por la sustancia, que en su primera acepción significa el ente concreto, compuesto de materia y forma, con lo que se aleja definitivamente de Platón. En su Física, el cambio no es explicado ya como apariencia sino como juego entre potencia y acto, con la materia como sustrato permanente. El naturalismo de Aristóteles se muestra en las numerosas y detalladas descripciones de animales y plantas, y su concepción del Universo como esférico y geocéntrico será dominante hasta Copérnico. Pero quizá su aportación más relevante sea su lógica, basada en el silogismo y en el análisis deductivo, en lugar de en la dialéctica propuesta por Platón; su modelo se mantendría casi inalterado hasta el siglo XIX.

Acabada la “Edad de Oro” griega con la conquista del país por Alejandro Magno, que fue discípulo de Aristóteles, el centro cultural y científico se trasladó a la recién creada Alejandría, cerca de la desembocadura del Nilo, que contó con una nutrida Biblioteca, considerada como una de las siete maravillas del mundo. Allí destacaron Aristarco de Samos (310-230 a.C.), Eratóstenes de Cirene (276-195 a.C.), Hiparco de Nicea (190-120 a.C.) y Claudio Ptolomeo (cuyos trabajos se fechan entre los años 127 y 151 de la era cristiana). Todos ellos fueron más astrónomos que filósofos de la Naturaleza, aunque todavía no dispuestos de medios de observación para evitar la interpretación personal o ideológica de las apariencias. La base de sus trabajos fue la toma de datos y el razonamiento matemático deductivo.

En Alejandría quedó definitivamente expuesto y planteado el problema, no resuelto hasta la revolución copernicana del siglo XVI, entre las opciones heliocéntrica o geocéntrica del Sistema Solar. Aristarco sugirió que podrían simplificarse las complejas versiones cosmológicas, colocando al Sol en el centro del Universo y a los planetas a su alrededor con velocidades distintas y órbitas diferentes. Esta versión que siglos más tarde se impondría con algunas correcciones, fue tachada de “impía”, por dotar de movimiento a la Tierra, que debía ser el centro del Universo, y por algo difícil de superar hablando razonablemente: porque en apariencia es así.

ARISTARCO DE SAMOS (Samos, actual Grecia, 310 a.C.-Alejandría, actual Egipto, 230 a.C.) Astrónomo griego. Pasó la mayor parte de su vida en Alejandría. De su obra científica sólo se ha conservado “De la magnitud y la distancia del Sol y de la Luna”. Calculó que la Tierra se encuentra unas 18 veces más distante del Sol que de la Luna, y que el Sol era unas 300 veces mayor que la Tierra. El método usado por Aristarco era correcto, no así las mediciones que estableció, pues el Sol se encuentra unas 400 veces más lejos.

 Formuló, también por primera vez, una Teoría Heliocéntrica completa: mientras el Sol y las demás estrellas permanecen fijas en el espacio, la Tierra y los restantes planetas giran en órbitas circulares alrededor del Sol. Perfeccionó la teoría de la rotación de la Tierra sobre su propio eje, explicó el ciclo de las estaciones y realizó nuevas y más precisas mediciones del año trópico.

EUCLIDES (?, h. 330 a.C.-?, h. 275 a.C.) Matemático griego. Poco se conoce a ciencia cierta de la vida de quien fue el matemático más famoso de la Antigüedad. Se educó probablemente en Atenas, lo que explicaría con su buen conocimiento de la geometría elaborada en la escuela de Platón, aunque no parece que estuviera familiarizado con las obras de Aristóteles. Enseñó en Alejandría, donde alcanzó un gran prestigio en el ejercicio de su magisterio durante el reinado de Tolomeo I Sóter; se cuenta que éste le requirió para que le mostrara un procedimiento abreviado para acceder al conocimiento de las Matemáticas, a lo que Euclides repuso que no existía una vía regia para llegar a la Geometría (el epigrama, sin embargo, se atribuye también a Menecmo como réplica a una demanda similar por parte de Alejandro Magno). La tradición ha conservado una imagen de Euclides como hombre de notable amabilidad y modestia, y ha transmitido así mismo una anécdota relativa a su enseñanza, recogida por Juan Estobeo: un joven principiante en el estudio de la Geometría le preguntó qué ganaría con su aprendizaje; Euclides, tras explicarle que la adquisición de un conocimiento es siempre valiosa en sí misma, ordenó a su esclavo que diera unas monedas al muchacho, dado que éste tenía la pretensión de obtener algún provecho de sus estudios.

Fue autor de diversos tratados, pero su nombre se asocia principalmente a uno de ellos, los "Elementos", que rivaliza por su difusión con las obras más famosas de la literatura universal, como la Biblia o el Quijote. Se trata, en esencia, de una compilación de obras de autores anteriores (entre los que destaca Hipócrates de Quíos), que las superó de inmediato por su plan general y la magnitud de su propósito.

De los trece libros que la componen, los seis primeros corresponden a lo que se entiende todavía como Geometría elemental; recogen las técnicas geométricas utilizadas por los pitagóricos para resolver lo que hoy se consideran ejemplos de ecuaciones lineales y cuadráticas, e incluyen también la teoría general de la proporción, atribuida tradicionalmente a Eudoxo. Los libros del séptimo al décimo tratan de cuestiones numéricas y los tres restantes se ocupan de Geometría de los sólidos, hasta culminar en la construcción de los cinco poliedros regulares y sus esferas circunscritas, que había sido ya objeto de estudio por parte de Teeteto. La influencia posterior de los Elementos fue decisiva; tras su aparición, se adoptó inmediatamente como libro de texto ejemplar en la enseñanza inicial de la Matemática, con lo cual se cumplió el propósito que debió de inspirar a Euclides.

Más allá, incluso, del ámbito estrictamente matemático, fue tomado como modelo, en su método y exposición, por autores como Galeno, para la Medicina, o Espinoza, para la Etica. De hecho, Euclides estableció lo que, a partir de su contribución, había de ser la forma clásica de una proposición matemática: un enunciado deducido lógicamente a partir de unos principios previamente aceptados.

En el caso de los "Elementos", los principios que se toman como punto de partida son veintitrés definiciones, cinco postulados y cinco axiomas o nociones comunes. La naturaleza y el alcance de dichos principios han sido objeto de frecuente discusión a lo largo de la historia, en especial por lo que se refiere a los postulados y, en particular, al quinto (postulado de las paralelas). Su condición distinta respecto de los restantes postulados fue ya percibida desde la misma Antigüedad, y hubo diversas tentativas de demostrarlo como teorema; los esfuerzos por hallarle una demostración prosiguieron hasta el siglo XIX, cuando se puso de manifiesto que era posible definir geometrías consistentes, llamadas «no euclidianas», en las que no se cumpliera la existencia de una única paralela trazada a una recta por un punto exterior a ella.

 La opción geocéntrica fue minuciosamente expuesta por Ptolomeo en los tres tomos del "Almagesto", obra tan importante como los "Elementos de Geometría" de Euclides. Claudio Ptolomeo, matemático alejandrino, fue un extraordinario recopilador de cuyas enseñanzas todos nos beneficiamos. Su fuerte fue la Astronomía, incluyendo la Optica. Euclides también escribió un texto sobre Óptica, el más antiguo de que se tiene noticia, donde afirma que los rayos luminosos emitidos por los ojos producen la visión de los objetos. Partiendo de la propagación rectilínea de la luz, establece algunos principios básicos de la óptica geométrica, siendo el más destacable el de las leyes de la reflexión.

PTOLOMEO  (s. II) Astrónomo, matemático y geógrafo griego. Es muy poca la información sobre la vida de Ptolomeo que ha llegado hasta nuestro tiempo. No se sabe con exactitud dónde nació, aunque se supone que fue en Egipto, ni tampoco dónde falleció; su actividad se enmarca entre las fechas de su primera observación, cuya realización asignó al undécimo año del reinado de Adriano (127 d.C.), y de la última, fechada en el 141 d.C. En su catálogo de estrellas, adoptó el primer año del reinado de Antonino Pío (138 a.C.) como fecha de referencia para las coordenadas. Ptolomeo fue el último gran representante de la Astronomía griega y, según la tradición, desarrolló su actividad de observador en el templo de Serapis en Canopus, cerca de Alejandría. Su obra principal y más famosa, que influyó en la Astronomía árabe y europea hasta el Renacimiento, es la "Sintaxis Matemática", en trece volúmenes, que en griego fue calificada de grande o extensa (megalé) para distinguirla de otra colección de textos astronómicos debidos a diversos autores.

La admiración inspirada por la obra de Ptolomeo introdujo la costumbre de referirse a ella utilizando el término griego megisté (la grandísima, la máxima); el califa al-Mamun la hizo traducir al árabe en el año 827, y del nombre de al-Magisti que tomó dicha traducción procede el título de "Almagesto" adoptado generalmente en el Occidente medieval a partir de la primera traducción de la versión árabe, realizada en Toledo en 1175. Utilizando los datos recogidos por sus predecesores, especialmente por Hiparco, Ptolomeo construyó un sistema del mundo que representaba con un grado de precisión satisfactoria los movimientos aparentes del Sol, la Luna y los cinco planetas entonces conocidos, mediante recursos geométricos y calculísticos de considerable complejidad; se trata de un sistema geocéntrico según el cual la Tierra se encuentra inmóvil en el centro del Universo, mientras que en torno a ella giran, en orden creciente de distancia, la Luna, Mercurio, Venus, el Sol, Marte, Júpiter y Saturno. Con todo, la Tierra ocupa una posición ligeramente excéntrica respecto del centro de las circunferencias sobre las que se mueven los demás cuerpos celestes, llamadas círculos deferentes. Además, únicamente el Sol recorre su deferente con movimiento uniforme, mientras que la Luna y los planetas se mueven sobre otro círculo, llamado epiciclo, cuyo centro gira sobre el deferente y permite explicar las irregularidades observadas en el movimiento de dichos cuerpos.

El sistema de Ptolomeo proporcionó una interpretación cinemática de los movimientos planetarios que encajó bien con los principios de la cosmología aristotélica, y se mantuvo como único modelo del mundo hasta el Renacimiento, aun cuando la mayor precisión alcanzada en las observaciones astronómicas a finales del período medieval hizo necesaria la introducción de decenas de nuevos epiciclos, con lo cual resultó un sistema excesivamente complicado y farragoso.

Como geógrafo, ejerció también gran influencia sobre la posteridad hasta la época de los grandes descubrimientos geográficos. En su Geografía, obra en ocho volúmenes que completó la elaborada poco antes por Marino de Tiro, se recopilan las técnicas matemáticas para el trazado de mapas precisos mediante distintos sistemas de proyección, y recoge una extensa colección de coordenadas geográficas correspondientes a los distintos lugares del mundo entonces conocido.

Ptolomeo adoptó la estimación hecha por Posidonio de la circunferencia de la Tierra, inferior al valor real, y exageró la extensión del contiente euroasiático en dirección este-oeste, circunstancia que alentó a Colón a emprender su viaje del descubrimiento. Entre las demás obras de Ptolomeo figura la "Óptica", en cinco volúmenes, que versa sobre la teoría de los espejos y sobre la reflexión y la refracción de la luz, fenómenos de los que tuvo en consideración sus consecuencias sobre las observaciones astronómicas. Se le atribuye también la autoría de un tratado de astrología, el "Tetrabiblos", que presenta las características de otros escritos suyos y que le valió buena parte de la fama de que gozó en la Edad Media.

            Los fundamentos de la Estática los estableció Arquímedes de Siracusa (287-212 a.C.), formado en Alejandría y vuelto después a su tierra natal donde murió trágicamente. De él puede decirse que es un investigador y, sin duda, un gran matemático. Así lo demuestra el conjunto de escritos, hoy llamados “Método”, donde se vislumbran los métodos infinitesimales, cálculo diferencial e integral, desarrollados muchos siglos después por Descartes, Newton y Leibniz. Estos escritos fueron redescubiertos en 1906 en el monasterio del Santo Sepulcro de Jerusalén por J.L.Heiberg, y de ellos sorprendieron especialmente los dedicados al equilibrio de los planos y de los cuerpos flotantes, en los que por procedimientos exclusivamente matemáticos, euclidianos, llega a leyes naturales como el famoso “Principio de Arquímedes”, ya conocido y muy difundido en el siglo XVII, cuando se produjo el rescate de la figura de Arquímedes en detrimento del hasta entonces inefable Aristóteles.

Por último, hay que mencionar el desarrollo de la Acústica, cuyo origen se atribuye a Pitágoras, que estableció cuantitativamente cómo se relacionaban los sonidos armónicos. Esta idea de armonía es la que se intentó plasmar en las teorías astronómicas de las esferas celestes separadas entre sí en la misma proporción que los intervalos musicales.

 ARQUIMEDES (Siracusa, actual Italia, h. 287 a.C.-id., 212 a.C.) Matemático griego. Hijo de un astrónomo, quien probablemente le introdujo en las Matemáticas, estudió en Alejandría, donde tuvo como maestro a Conón de Samos y entró en contacto con Eratóstenes; a este último dedicó Arquímedes su "Método", en el que expuso su genial aplicación de la Mecánica a la Geometría, «pesando» imaginariamente áreas y volúmenes desconocidos para determinar su valor. Regresó luego a Siracusa, donde se dedicó de lleno al trabajo científico. De la vida de este gran matemático e ingeniero, a quien Plutarco atribuyó una «inteligencia sobrehumana», sólo se conocen una serie de anécdotas. La más divulgada la relata Vitruvio y se refiere al método que utilizó para comprobar si existió fraude en la confección de una corona de oro encargada por Hierón II, tirano de Siracusa y protector de Arquímedes, quizás incluso pariente suyo. Hallándose en un establecimiento de baños, advirtió que el agua desbordaba de la bañera a medida que se iba introduciendo en ella; esta observación le inspiró la idea que le permitió resolver la cuestión que le planteó el tirano. Se cuenta que, impulsado por la alegría, corrió desnudo por las calles de Siracusa hacia su casa gritando «Eureka! Eureka!», es decir, «¡Lo encontré! ¡Lo encontré!».

La idea de Arquímedes está reflejada en una de las proposiciones iniciales de su obra “Sobre los cuerpos flotantes”, pionera de la Hidrostática; corresponde al famoso principio que lleva su nombre y, como allí se explica, haciendo uso de él es posible calcular la ley de una aleación, lo cual le permitió descubrir que el orfebre había cometido fraude. Según otra anécdota famosa, recogida por Plutarco, entre otros, Arquímedes aseguró al tirano que, si le daban un punto de apoyo, conseguiría mover la Tierra; se cree que, exhortado por el rey a que pusiera en práctica su aseveración, logró sin esfuerzo aparente, mediante un complicado sistema de poleas, poner en movimiento un navío de tres mástiles con su carga.

Son célebres los ingenios bélicos cuya paternidad le atribuye la tradición y que, según se dice, permitieron a Siracusa resistir tres años el asedio romano, antes de caer en manos de las tropas de Marcelo; también se cuenta que, contraviniendo órdenes expresas del general romano, un soldado mató a Arquímedes por resistirse éste a abandonar la resolución de un problema matemático en el que estaba inmerso, escena perpetuada en un mosaico hallado en Herculano. Esta pasión por la erudición, que le causó la muerte, fue también la que, en vida, se dice que hizo que hasta se olvidara de comer y que soliera entretenerse trazando dibujos geométricos en las cenizas del hogar o incluso, al ungirse, en los aceites que cubrían su piel. Esta imagen contrasta con la del inventor de máquinas de guerra del que hablan Polibio y Tito Livio; pero, como señala Plutarco, su interés por esa maquinaria estribó únicamente en el hecho de que planteó su diseño como mero entretenimiento intelectual.

El esfuerzo de Arquímedes por convertir la Estática en un cuerpo doctrinal riguroso es comparable al realizado por Euclides con el mismo propósito respecto a la Geometría; esfuerzo que se refleja de modo especial en dos de sus libros: en los “Equilibrios planos” fundamentó la ley de la palanca, deduciéndola a partir de un número reducido de postulados, y determinó el centro de gravedad de paralelogramos, triángulos, trapecios, y el de un segmento de parábola.

En la obra “Sobre la esfera y el cilindro”, utilizó el método denominado de exhaustión, precedente del cálculo integral, para determinar la superficie de una esfera y para establecer la relación entre una esfera y el cilindro circunscrito en ella. Este último resultado pasó por ser su teorema favorito, que por expreso deseo suyo se grabó sobre su tumba, hecho gracias al cual Cicerón pudo recuperar la figura de Arquímedes cuando ésta había sido ya olvidada.

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LOS ARABES CONSERVAN LO QUE ROMA NO APRECIÓ

Los romanos continuaron las prácticas astrológicas y actividades mágicas cuando ya en Grecia empezaba a germinar la Ciencia en la forma que hemos visto. Sentían poco aprecio por las Matemáticas y Ciencias afines, como lo fueron las que con el tiempo serían unificadas bajo la denominación de Física (Astronomía, Estática, Optica, Acústica), no obstante haber mantenido contacto con los griegos del sur de Italia, entre los que se encontraba nada menos que el mejor científico de la Antigüedad: Arquímedes.

De forma muy distinta se comportó el pueblo islámico, que bajo el impulso de sus creencias religiosas, a mediados del siglo VIII, sus dominios abarcaban la mayor parte del mundo conocido; el resto estaba en manos de los cristianos griegos y latinos.

Los aspectos científicos que los árabes cultivaron son: en lugar muy destacado, la Optica, que como la Música era afín a la Aritmética, Geometría y Astronomía, (el Trivium, formado por Gramática, Retórica y Dialéctica, completaba el primer intento de organización de las “siete artes liberales”, emprendidas al final del siglo V); la Mecánica o “Ciencia de los ingenios”, de contenido más tecnológico que teórico y que por sus propósitos se aproximó a actividades mágicas, y las Ciencias de la Naturaleza, donde se incluían partes de la Mecánica y las actuales Zoología, Botánica, Mineralogía, es decir, disciplinas no expresables en lenguaje matemático.

En la Mecánica se trataron conceptos básicos como espacio, tiempo, materia y vacío, así como la “ciencia del movimiento”, que estudiaba los distintos movimientos, sus causas, y la relación entre causa y velocidad.

Por su carácter no matemático, los planteamientos eran marcadamente filosóficos, en algunos casos contrarios a los de Aristóteles, que ejercía un poderoso influjo sobre los saberes medievales. Así sucede cuando Juan Filopono y Avempace admiten la posibilidad de un movimiento natural en el vacío, y cuando Avempace menciona, aunque rechaza, la posibilidad de que la caída de los graves no sea debida a que “buscan su lugar natural”, sino a una atracción de la Tierra semejante a la que el imán ejerce sobre el hierro.

Avempace (Ibn Badcha) (Zaragoza, s. XI-Fez, Marruecos, 1138) Filósofo musulmán. Considerado como el primer filósofo famoso de los musulmanes españoles, gozó de un gran prestigio en la corte de los almorávides. Escribió diversas obras filosóficas y científicas, siendo la más destacada el “Régimen del solitario”, de la que sólo se conserva el resumen que en el siglo XIV redactó el filósofo hebreo Moshé de Narbona. En ella convierte el problema aristotélico del intelecto en un camino para elevar y purificar al hombre, llevando así una cuestión lógica y metafísica al terreno de la mística y la religión. De orientación también aristotélica es su “Del alma”, así como la “Carta del adiós”, de las que hace mención Averroes. Según algunos autores musulmanes, murió envenenado.

De todas formas es evidente que las aportaciones árabes son modestas. Los filósofos árabes pretendieron forjar una imagen coherente del Universo que no entrara en contradicción con el Corán, lo que les supuso no pocas cortapisas y enfrentamientos con los teólogos musulmanes.

En Optica sobresalió quien puede considerarse el físico más destacado del Islam, Ibn al Haytham, latinizado Alhazen, (965-1040). Su obra  traducida al latín y editada en Basilea en 1572, fue titulada "Optical Thesaurus", y considera los rayos luminosos dirigidos de los objetos al ojo y no al revés, como decían los antiguos; explica la refracción, usa la cámara oscura y la aplica a la observación de los eclipses.

LA ESCOLASTICA O ARISTOTELES DOGMATIZADO

En el siglo XI, la culturá árabe tiene ya síntomas de decadencia, en tanto que se manifiesta un incipiente movimiento cultural en el mundo cristiano; por un lado, el llamado “Renacimiento bizantino”, poco significante para la Ciencia; por otro, en Occidente, los síntomas de lo que acabaría siendo el Renacimiento del Quatrocento y del Cinquecento, por donde Europa entra en la Edad Media.

Un antecedente de este surgimiento occidental fue el llamado “Renacimiento carolingio”, bajo el emperador Carlomagno (742-814), defensor a ultranza de la fe cristiana y promotor de la Cultura en su imperio, fundando escuelas, monasterios y sedes episcopales. A los maestros se les llamó “scholastici”, de donde procede “escolástica”.

            Aumenta el desarrollo de la agricultura y el comercio, de donde se desprenden  importantes consecuencias: más producción agrícola, y con ello más riqueza y mejor alimentación, construcción de catedrales, urbanización de ciudades, fundación de Universidades y  mayor desarrollo tecnológico, que repercutirá en las nuevas formas de entender la actividad científica, muy particularmente la Física. Entre los siglos XI y XIII, se fundan las Universidades de Bolonia, París, Montpellier, Oxford, Cambridge, Nápoles, Palermo, Padua, Praga, Salamanca, Coimbra...quedando moteada en poco tiempo toda la geografía de la cristiandad europea.

Desde su fundación, las Universidades estuvieron en manos de la Iglesia, particularmente de las órdenes monásticas de los dominicos, frailes predicadores, fundada en 1215, y de los franciscanos, frailes menores, fundada en 1216. Los dominicos practicaron el aristotelismo medieval, que debe llamarse así porque no es propia ni íntegramente la doctrina original de Aristóteles. Los franciscanos, más prácticos, entendieron la Ciencia como experimentación, aunque de hecho no llegaran a practicarla, excepción hecha de Roger Bacon (1214-1292), que al parecer hizo experimentos ópticos.

ROGER BACON, llamado Doctor Mirabilis, (Ilchester, actual Reino Unido, 1220-Oxford, id, 1292) Filósofo inglés. Estudió Matemáticas, Astronomía, Optica, Alquimia y lenguas en las Universidades de Oxford y París. Fue el primer europeo en describir el proceso de producción de la pólvora. Considerado el mayor reformador medieval de las Ciencias experimentales, consideró la experiencia y no el razonamiento como fuente de la certeza y acentuó la importancia de las Matemáticas en la búsqueda de las leyes que rigen la naturaleza. Bacon pretendía utilizar esta “Ciencia de transformar los fenómenos” para posibilitar una reorganización del mundo bajo la estructura de una “república cristiana”, en la que la Filosofía había de quedar bajo la Teología. Algunas de sus ideas hicieron que fuera perseguido en su tiempo. Sus obras principales son: “Opus maius”, “Opus minus” y “Opus tertium”.

La poca Física que se estudiaba en la Universidades era la relacionada con la Astronomía, y la correspodiente a las disquisiciones metafísicas a partir de los textos de Aristóteles, previamente pasados por el filtro de la Teología católica. Realizó esta labor, de manera sobresaliente, Santo Tomás de Aquino (1225-1274), formado con Alberto Magno (1196-1280), especialista en Aristóteles e iniciador de su cristianización.

SANTO TOMAS DE AQUINO, llamado Doctor Angélico, (Roccaseca, actual Italia, 1224-Fossanuova, id., 1274) Teólogo y filósofo italiano. Hijo de una de las familias aristócratas más influyentes de la Italia meridional, estudió en Montecassino, en cuyo monasterio benedictino sus padres quisieron que siguiera la carrera eclesiástica. Posteriormente se trasladó a Nápoles, donde cursó estudios de artes y Teología y entró en contacto con la Orden de los Hermanos Predicadores. En 1243 manifestó su deseo de ingresar en dicha Orden, pero su familia se opuso firmemente, e incluso su madre consiguió el permiso de Federico II para que sus dos hermanos, miembros del ejército imperial, detuvieran a Tomás. Ello ocurrió en Acquapendente en mayo de 1244 y el santo permaneció retenido en el castillo de Santo Giovanni durante un año. Tras una queja de Juan el Teutónico, general de los dominicos, a Federico II, éste accedió a que Tomás fuera puesto en libertad. Luego, se le permitió trasladarse a París, donde permaneció desde 1245 hasta 1256, fecha en que obtuvo el título de maestro en Teología.

Durante estos años estuvo al cuidado de Alberto Magno, con quien entabló una duradera amistad. Les unía –además del hecho de pertenecer ambos a la Orden dominica– una visión abierta y tolerante, aunque no exenta de crítica, del nuevo saber grecoárabe, que por aquellas fechas llegaba masivamente a las Universidades y centros de cultura occidentales.

Tras doctorarse, ocupó una de las cátedras reservadas a los dominicos, tarea que compatibilizó con la redacción de sus primeras obras, en las cuales empezó a alejarse de la corriente teológica mayoritaria, derivada de las enseñanzas de san Agustín. En 1259 regresó a Italia, donde permaneció hasta 1268 al servicio de la corte pontificia en calidad de instructor y consultor del Papa, a quien acompañaba en sus viajes. Durante estos años redactó varios comentarios al Pseudo-Dionisio y a Aristóteles, finalizó la "Suma" contra los gentiles, obra en la cual repasaba críticamente las filosofías y teologías presentes a lo largo de la historia, e inició la redacción de su obra capital, la “Suma Teológica”, en la que estuvo ocupado entre 1267 y 1274 y que representa el compendio último de todo su pensamiento.

Tomás de Aquino supo resolver la crisis producida en el pensamiento cristiano por el averroísmo, interpretación del pensamiento aristotélico que resaltaba la independencia del entendimiento guiado por los sentidos y planteaba el problema de la doble verdad, es decir, la contradicción de las verdades del entendimiento y las de la revelación. En oposición a esta tesis, defendida en la Universidad de París por Siger de Brabante, afirmó la necesidad de que ambas fueran compatibles, pues, procediendo de Dios, no podrían entrar en contradicción; ambas verdades debían ser, además, complementarias, de modo que las de orden sobrenatural debían ser conocidas por revelación, mientras que las de orden natural serían accesibles por el entendimiento. Filosofía y Teología son, por tanto, distintas y complementarias, siendo ambas racionales, pues la Teología deduce racionalmente a partir de las premisas reveladas.

A medio camino entre el espiritualismo agustiniano y el naturalismo emergente del averroísmo, defendió un realismo moderado, para el cual los universales (los conceptos abstractos) existen fundamentalmente in re (en las cosas) y sólo formalmente post rem (en el entendimiento). En último término, Tomás de Aquino encontró una vía para conciliar la revalorización del mundo material que se vivía en Occidente con los dogmas del cristianismo, a través de una inteligente y bien trabada interpretación de Aristóteles.

La "Summa Theologica" de Santo Tomás es la culminación de lo que puede calificarse como dogmatización de Aristóteles. Esta Filosofía es la que denominamos “Escolástica”, que sigue negando el vacío alegando que no hay acción sin contacto físico, que demuestra la existencia de Dios porque no sería posible el movimiento de las esferas celestes sin ese “primer motor”, quien, por su alto rango, no actuaba directamente sobre los cuerpos celestes. Los ejecutantes eran unos seres angélicos que introdujo en la Filosofía de la Naturaleza el bizantino Dioniso en el siglo V. Estos seres angélicos eran los serafines, los querubines, los  tronos, las dominaciones y demás gendarmería.

DIONISO AREOPAGITA, SAN  (Atenas, ?-id., ?) ;s. I. Obispo y mártir ateniense. Según los "Hechos de los Apóstoles", era miembro del Areópago ateniense, y más tarde se convirtió al cristianismo, por influencia de Pablo. Según la misma fuente, habría sido el primer obispo de Atenas y habría sufrido el martirio bajo el emperador Domiciano. Durante siglos se le atribuyeron diferentes obras que actualmente se consideran escritas por otro autor, al que se llama «Seudo-Dionisio», y que habría vivido en Siria o Egipto. Estas obras, de inspiración claramente neoplatónica, tuvieron una amplia influencia en la escolástica europea.

No obstante el retraso que supuso para la Física acogerse a la autoridad de Aristóteles, la labor de Santo Tomás de Aquino es resaltable porque apoyó su estilo científico en el racionalismo, contribuyendo a crear, al menos, un respeto a la Ciencia que le era muy necesario dado el desprestigio en que había sido sumida por las primeras manifestaciones cristianas.

El “Tomismo” llegó a convertirse, durante muchos años, en la doctrina oficial de la Iglesia, aunque tuvo detractores desde sus comienzos. Miembros de las Universidades de Oxford, de París y de algunas italianas, pusieron en duda la explicación aristotélica del movimiento, y trataron de implantar una nueva doctrina que la sustituyera, la del “Impetus”, la cual representaría el primer paso en la historia de la Revolución Científica. A este grupo disperso pero coherente, pertenecían, entre otros, Guillermo de Occam (1295-1394), Juan Buridán (1300-1385), Nicolás de Oresme (1323-1382) y Nicolás de Cusa (1401-1464).

Occam u Ockham, Guillermo de, llamado Doctor Invincibilis

(Surrey, Inglaterra, h. 1285-Munich, h. 1348). Filósofo y teólogo franciscano inglés. Su doctrina teológica generó abundante polémica en su época, a pesar de lo cual se sabe muy poco de su vida. Sus comentarios a las Sentencias de Pedro Lombardo suscitaron el rechazo de varios teólogos de la Universidad de Oxford, donde era profesor.

El papa Juan XXII le llamó en 1324 a Aviñón, donde se abrió un proceso contra él; sin embargo, fue su postura en el debate sobre la pobreza, abierto por la orden franciscana, la que provocó que fuera finalmente excomulgado en 1328, año en que se unió a los franciscanos espirituales. A partir de este momento, su situación se complicó todavía más al tomar partido por el emperador Luis de Baviera en el enfrentamiento entre éste y el Papa, a quien Occam llegó a tratar de herético tras estudiar ciertas afirmaciones teológicas suyas. La muerte de Juan XXII tampoco significó su reconciliación con la Iglesia. Guillermo de Occam es conocido sobre todo por ser el fundador del Nominalismo, postura filosófica que niega la existencia real de los universales, es decir, los términos abstractos que se aplican a más de un particular. De ahí proviene su famosa exigencia de no multiplicar innecesariamente los objetos, conocida como la navaja de Occam. La insistencia en el empirismo le llevó a afirmar que las verdades de fe no son demostrables, ni siquiera la existencia de Dios, y son, por tanto, una pura cuestión de fe. En el terreno de la Etica, rompió con casi todas las interpretaciones escolásticas anteriores, basadas en Aristóteles, al considerar que no existía nada que fuera «bueno en sí», sino que lo bueno se definía únicamente por la voluntad de Dios. Aplicó al hombre el mismo voluntarismo radical.

Nicolás de Cusa [Nicolás Chrypffs] (Cusa, actual Alemania, 1401-Todi, actual Italia, 1464). Místico alemán. Se educó en Deventer con los "Hermanos de la vida común", de cuya doctrina mantuvo el misticismo platonizante. Más tarde estudió en Heidelberg, Padua y Colonia, donde profundizó en el pensamiento de Tomás de Aquino. Ordenado sacerdote en 1430, dos años más tarde intervino en el concilio de Basilea en favor del Papa y contra el conciliarismo. En 1437 fue enviado a Constantinopla a fin de unificar las iglesias de Oriente y Occidente, y se dice que fue al regreso de este viaje, mientras contemplaba el mar, cuando concibió la idea central de su pensamiento: la conciliación de los contrarios (coincidentia oppositorum) en la unidad infinita. Según esta idea, de marcado cariz neoplatónico, el grado máximo de la realidad corresponde al principio primero, el Uno. Dado que el principio del Uno consiste en la unidad de los contrarios, y que se identifica con Dios, Cusa retomó una Teología negativa (inaugurada por Plotino) en la cual Dios sería, a la vez que el máximo, el mínimo.

 La incomprensible paradoja que contenía tal afirmación la resolvía el místico a través de su antropología, pues según su doctrina sería la ignorancia humana la que impediría comprender la contradicción interna de lo Uno. Estas ideas aparecen recogidas en “Acerca de la ignorancia instruida” (De docta ignorantia). Finalmente, Cusa se adelantó a su época al afirmar que la Tierra, lejos de ser el centro inmóvil del Universo, estaba en movimiento, como el resto de los cuerpos celestes, en un Universo carente de centro y de extremos.

Puede considerarse el “Impetus” como aquello que permite a un cuerpo mantenerse durante un tiempo en movimiento sin acciones externas sobre él, bien porque el “Impetus” sea algo inmanente al cuerpo, algo comunicado o algo adquirido por el mismo hecho de moverse. Lo importante es que con esta Teoría se prescinde de motores angelicales y se empieza a relacionar con un significado objetivo, los conceptos espacio, tiempo, velocidad, aceleración, fuerza, aunque todavía en estado inmaduro, pero suficiente para refutar las teorías aristotélicas.

Entre los “maestros parisinos” no tomistas, hay que mencionar a Pedro Peregrino de Maricourt (vivió en torno a 1270), que intentó el movimiento continuo utilizando imanes. Evidentemente no lo consiguió, pero a cambio ha pasado a la historia como el primer experimentalista sobre las propiedades magnéticas.

PERO AL FIN DESPUNTA EL DIA: EL RENACIMIENTO

Llega el siglo XV: una notable diferencia separa al hombre medieval del renacentista: aquél adoptó una actitud estática y figurativa del mundo, acatando la autoridad impuesta por los más doctos, sin dudar. El renacentista, preludio de una inmediata modernidad, dinamiza su mentalidad y se hace crítico, buscando el dominio de un mundo que, sin ser el centro de nada, puede mejorarse y ser lugar de felicidad si se le conoce objetivamente.

El latín era una lengua de obligado conocimiento para hacer Ciencia, en primer lugar porque era la lengua universal, y sobre todo porque la mayoría de las obras científicas habían sido traducidas al latín. Pero la traducción a lenguas vernáculas posibilitó, a los menos doctos, el acceso a obras como las de Euclides (francés 1559, inglés 1570, italiano 1575) y Arquímedes (francés 1565, italiano 1589), los dos clásicos que más influyeron en el desplazamiento de la autoridad aristotélica. El aristotelismo estaba fuertemente arraigado en las Universidades, sin bien algunas, como la de Padua, adoptaron no el Aristóteles vía tomista, sino la versión directa de Averroes, traducida en el siglo XIII, que por árabe, era menos cristiana, y por tanto disminuída en verdades reveladas.

Averroes, llamado Ibn Rushd (El Commentattor), (Córdoba, 1126-?, 1198) Filósofo musulmán. Hijo y nieto de jueces, estudió Teología, Jurisprudencia, Medicina, Matemáticas y Filosofía, llegando a ocupar diversos puestos judiciales, hasta que en 1182 fue nombrado médico del califa Yusuf.

Pero su sucesor, Almanzor, desterró a Averroes a Elisana, cerca de Córdoba, acusado de promover la Filosofía aristotélica con menoscabo de la religión islámica. Toda su obra, sin embargo, es un intento de conciliar ambas doctrinas, pues, según él, la Teología expresa alegóricamente lo que la Filosofía conoce científicamente –aunque los teólogos averroístas cristianos consideraron independientes ambas verdades–. Entre sus obras destacan los “Comentarios”, las “Cuestiones” y las “Disertaciones físicas”, todas ellas referidas a la obra aristotélica.

Recuperar a Arquímedes favoreció el desarrollo de la Mecánica, más desde el punto de vista práctico que teórico. Ahora bien, los llamados artistas-ingenieros del Renacimiento, de los que Leonardo de Vinci (1452-1519) es un buen ejemplo, o simplemente los artesanos, dejaron planteados a los teóricos problemas de difícil solución.

Leonardo da Vinci  (Vinci, actual Italia, 1452-Clos-Lucé, Francia, 1519) Pintor, escultor, ingeniero y erudito italiano. Hijo natural de un terrateniente de la localidad de Vinci, en los Apeninos, a los dieciséis años se trasladó con su padre a Florencia, donde ingresó en el taller de Verrocchio. Allí aprendió pintura y escultura y hacia 1473 colaboró con su maestro en su importante Bautismo de Cristo. En 1481, cuando ya se había establecido por su cuenta, los monjes del convento de San Donato de Spoleto le encargaron la Adoración de los Magos, que quedó inacabada; en ella aparecen ya los principales rasgos innovadores de la pintura de Leonardo: los nuevos modelos iconográficos, su forma de distribuir las masas y el uso del sfumato, técnica creada por él y de la que se sirve en casi todas sus obras para crear una realidad plástica más expresiva y poética a base de diluir los contornos y suavizar los colores.

En 1482, al enterarse de que Ludovico el Moro quería levantar una estatua en memoria de su padre, se trasladó a Milán para ofrecerle sus servicios; obtuvo el encargo, lo cual le proporcionó bienestar material. Para el duque de Milán realizó trabajos de muy diversa índole (organización de torneos y fiestas, decoración del castillo de los Sforza, etcétera), sin abandonar en ningún momento la pintura, hasta el punto de que a esta etapa de su vida corresponden dos de sus mejores creaciones: "La Virgen de las Rocas", donde el magistral empleo de la luz y el sfumato crean esa atmósfera irreal tan característica de su estilo, y "La última Cena", fresco que supuso la consagración definitiva del maestro.

Puede considerarse esta obra como uno de los puntales del arte del Renacimiento por su equilibrio compositivo y la impresión de profundidad que produce en el espectador el paisaje de fondo. La caída del ducado de Milán en 1499 supuso para Leonardo el final de una etapa especialmente satisfactoria de su carrera. Marchó en primer lugar a Mantua, a la corte de Isabel de Este, después se trasladó a Venecia (1500), a Romaña (1502) y finalmente regresó a Florencia, donde dio muestras de la madurez de su arte en una serie de obras geniales, entre las que destacan "La Gioconda" y "Leda y el cisne". Son obras que definen el arte idealizado de Leonardo a través de los rostros melancólicos y enigmáticos de las figuras, iluminados por una peculiar sonrisa. Tras el fracaso de sus estudios y planos para desviar el curso del Arno, volvió de nuevo a Milán, donde realizó una estatua ecuestre para la tumba de Trivulzio (1511-1512). Después marchó a Roma, donde permaneció dos años, y en 1516, por invitación de Francisco I, se trasladó a Francia.

Pasó sus últimos años en el castillo de Clos-Lucé, cerca de Amboise, donde se dedicó a sus investigaciones y realizó proyectos arquitectónicos para el rey francés. Ninguno de sus proyectos arquitectónicos ni escultóricos llegó a concretarse, de manera que se conocen tan sólo a través de sus dibujos y croquis. La personalidad de Leonardo, sin embargo, supera ampliamente sus facetas artísticas. Se le puede considerar como el máximo ejemplo del universalismo renacentista, por cuanto sus intereses abarcaban casi todos los campos del saber. Se adelantó a su época al comprender la importancia de la observación rigurosa para la Ciencia; en este sentido, produjo multitud de anotaciones, croquis y comentarios a propósito de los más variados temas, aunque nunca llegó a plasmarlos en un tratado sistemático.

La novedad radical de sus estudios e investigaciones hizo que en buena parte pasaran desapercibidos en su tiempo, al que se adelantó en demasía. Entre sus muchas aportaciones, destacan las efectuadas en el campo de la Anatomía, pues estudió la circulación sanguínea y el funcionamiento del ojo; en el de la Meteorología, anticipó la influencia de la Luna sobre las mareas y las teorías modernas acerca de la formación de los continentes. Sentó así mismo las bases de la Hidráulica, y destacó como inventor: llegó a construir un traje de buzo, y son célebres sus experimentos con máquinas voladoras que, a pesar de su fracaso práctico, adelantaron muchos aspectos de la Aerodinámica.

Dentro de la Mecánica, y por su carácter práctico, adquirieron considerable desarrollo la Estática y la Hidrostática, en la que hizo aportaciones originales Simon Stevin (1548-1620), uno de los pioneros en escribir en lengua vernácula (holandés en su caso), y hábil ingeniero que afrontó problemas de flotación obviados por Arquímedes. Introdujo la regla del paralelogramo de fuerzas y justificó la célebre “paradoja hidrostática”, refutó las teorías del “perpetuum mobile”, e intentó definir los fluidos, líquidos y gases, que en los sucesivo será una vía para adentrarse en la naturaleza de la materia, prescindiendo de las antiguas teorías de los elementos primigenios. Sus procedimientos son matemáticos y objetivos, sin prejuicios metafísicos, como ya habían hecho los escolásticos no tomistas Occam, Oresme y Cusa, en sus trabajos de Cinemática, el movimiento geometrizado, y en cierto modo, en sus trabajos de Dinámica, cuantificando la causa del movimiento mediante el “Impetus”.

En cuanto al Magnetismo, que ya había adquirido cierto desarrollo, recibió un nuevo impulso por parte de William Gilbert (1544-1603), médico de la corte de Isabel de Inglaterra, que publicó en 1600 “De Magnete, magneticisque Corporibus”, y otros trabajos sobre el imán y los cuerpos magnéticos, y sobre el gran imán que es la Tierra. Física nueva, con muchos argumentos y experimentos demostrados, donde no sólo trata del Magnetismo; en ella introduce el término “Electricidad”, y describe algunos experimentos electrostáticos.

Gilbert imaginó que la Tierra es un potente imán cuyos polos no coinciden con los polos geográficos, y construyó un modelo terráqueo, su famosa “Terrella”, con piedra imán para observar el comportamiento de una brújula sobre el modelo. Comprobó que el magnetismo se pierde por incandescencia, concluyendo que debe ser imponderable, no medible. Respecto a la Electricidad, adoptó la "Teoría de los Efluvios", que emitidos por el cuerpo electrizado, se extendían por el espacio y establecían contacto con los cuerpos atraídos.

Gilbert, William  (Colchester, Inglaterra, 1544-Londres, 1603) Físico y médico inglés. Fue uno de los pioneros en el estudio experimental de los fenómenos magnéticos. Estudió Medicina en la Universidad de Cambridge y en 1603 fue nombrado miembro del Real Colegio de Médicos.

De 1601 a 1603 sirvió como médico de la reina Isabel I y del rey Jacobo I. En 1600 publicó “Sobre el imán, cuerpos magnéticos, y el gran imán de la Tierra”, donde se compilan sus investigaciones sobre cuerpos magnéticos y atracciones eléctricas; en él se concluye que la aguja de la brújula apunta al norte-sur y gira hacia abajo debido a que el planeta Tierra actúa como un gigantesco imán. Fue el primero en introducir los términos atracción eléctrica, fuerza eléctrica y polo magnético.

En cuanto a la visión cosmológica renacentista, tiene lugar la decisiva Revolución Copernicana, que definitivamente sustituye el sistema geocéntrico ptolemaico por el heliocéntrico de Aristarco.

Copérnico, Nicolás  (Torun, actual Polonia, 1473-Frauenburg, id., 1543) Astrónomo polaco. Nacido en el seno de una rica familia de comerciantes, a los diez años quedó huérfano y se hizo cargo de él su tío materno, canónigo de la catedral de Frauenburg y luego obispo de Warmia. En 1491 ingresó en la Universidad de Cracovia, siguiendo las indicaciones de su tío y tutor. En 1496 pasó a Italia para completar su formación en Bolonia, donde cursó Derecho canónico y recibió la influencia del humanismo italiano; el estudio de los clásicos, revivido por este movimiento cultural, resultó más tarde decisivo en la elaboración de su obra astronómica. No hay constancia, sin embargo, de que por entonces se sintiera especialmente interesado por la Astronomía; de hecho, tras estudiar Medicina en Padua, se doctoró en Derecho canónico por la Universidad de Ferrara en 1503.

Ese mismo año regresó a su país, donde se le había concedido entre tanto una canonjía por influencia de su tío, y se incorporó a la corte episcopal de éste en el castillo de Lidzbark, en calidad de su consejero de confianza. Fallecido el obispo en 1512, fijó su residencia en Frauenburg y se dedicó a la administración de los bienes del cabildo durante el resto de sus días; mantuvo siempre el empleo eclesiástico de canónigo, pero sin recibir las órdenes sagradas. Se interesó por la teoría económica, ocupándose en particular de la reforma monetaria, tema sobre el que publicó un tratado en 1528. Practicó así mismo la Medicina, y cultivó sus intereses humanistas.

Hacia 1507, Copérnico elaboró su primera exposición de un sistema astronómico heliocéntrico en el cual la Tierra orbitaba en torno al Sol, en oposición con el tradicional sistema ptolemaico, en el que los movimientos de todos los cuerpos celestes tenían como centro nuestro planeta. Una serie limitada de copias manuscritas del esquema circuló entre los estudiosos de la Astronomía, y a raíz de ello Copérnico empezó a ser considerado como un astrónomo notable; con todo, sus investigaciones se basaron principalmente en el estudio de los textos y de los datos establecidos por sus predecesores, ya que apenas superan el medio centenar las observaciones de que se tiene constancia que realizó a lo largo de su vida. En 1513 fue invitado a participar en la reforma del calendario juliano, y en 1533 sus enseñanzas fueron expuestas al papa Clemente VII por su secretario; en 1536, el cardenal Schönberg escribió a Copérnico desde Roma urgiéndole a que hiciera públicos sus descubrimientos. Por entonces, él ya había completado la redacción de su gran obra, “Sobre las revoluciones de los orbes celestes”, un tratado astronómico que defendía la hipótesis heliocéntrica.

 El texto se articulaba de acuerdo con el modelo formal del Almagesto de Ptolomeo, del que conservó la idea tradicional de un Universo finito y esférico, así como el principio de que los movimientos circulares eran los únicos adecuados a la naturaleza de los cuerpos celestes; pero contenía una serie de tesis que entraban en contradicción con la antigua concepción del Universo, cuyo centro, para Copérnico, dejaba de ser coincidente con el de la Tierra, así como tampoco existía, en su sistema, un único centro común a todos los movimientos celestes.

Consciente de la novedad de sus ideas y temeroso de las críticas que podían suscitar al hacerse públicas, el autor no dio la obra a la imprenta. Su publicación se produjo gracias a la intervención de un astrónomo protestante, Georg Joachim von Lauchen, conocido como Rheticus, quien visitó a Copérnico de 1539 a 1541 y le convenció de la necesidad de imprimir el tratado, de lo cual se ocupó él mismo. La obra apareció pocas semanas antes del fallecimiento de su autor; iba precedida de un prefacio anónimo, obra del editor Andreas Osiander, donde el sistema copernicano se presentaba como una hipótesis, como medida precautoria y en contra de lo que fue el convencimiento de Copérnico.

Copérnico  había sido educado para servir a Dios en la Universidad de Cracovia, primero, y sucesivamente en las de Bolonia, Ferrara y Padua, adquiriendo la formación enciclopédica propia de un renacentista. En su “Evolutionibus Coelestium”, dedicado a Pío III, explica cómo la aparente revolución diaria de la “esfera de las estrellas fijas” puede entenderse inmovilizando esa esfera y dotando a la Tierra de un movimiento diurno de rotación. No pudo Copérnico, sin embargo, desembarazarse de las doctrinas pitagórica y aristotélica sobre la perfección natural del movimiento circular, y lo que hizo fue añadir más circunferencias al ya complejo sistema de las trayectorias circulares de Ptolomeo.

“De Revolutionibus” se publicó en 1543, el mismo año de la muerte de Copérnico. La exposición es tan matemática que sólo fue accesible para expertos astrónomos. De haber sido más inteligible, hubiera surgido antes la oposición que después sobrevino. Favoreció la obra la publicación por Reinhold (1511-1553), en una nueva edición de 1551 de las “Tablas prusianas”, calculadas según los métodos matemáticos copernicanos, y con multitud de datos imprescindibles para astrónomos y astrólogos que, con independencia de sus ideas cosmológicas, hubieron de utilizarlos respaldando el copernicanismo.

Las dificultades vinieron por otro camino, ya previsto por Copérnico en la dedicatoria al Papa. Antes de publicarse la obra, en 1539, Martín Lutero denunciaba que un “astrónomo advenedizo” andaba por ahí trastocando las Sagradas Escrituras, sin tener en cuenta que “Josué ordenó al Sol, y no a la Tierra, que se parara”.

Otros protestantes, como Melanchton y Calvino, arremetieron contra las nuevas ideas en cuanto fueron públicas. A principios del siglo XVII se había generalizado en la Iglesia, tanto católica como protestante, el calificativo de “infieles” y “ateos” a los copernicanos. Hasta que al fin, en 1616, “De Revolutionibus” fue declarado libro herético, incluido en el "Index Librorum Prohibitorum" como falso y opuesto a las Sagradas Escrituras.

Es el mismo año que Galileo es llamado a Roma por el Papa Pablo V para recibir un primer aviso de que en adelante se abstuviera de mantener, enseñar o defender la doctrina condenada. Una nueva sombra oscurece el panorama científico. 

FÍSICA EXPERIMENTAL

Experimento:  Principio de Arquimides

Experimento: Teorema de Pitágoras

Experimento: Mano Hidráulica

Experimento: Prensa Hidráulica

 Experimento: Péndulo simple