|
Es útil recordar las distintas posiciones tomadas a través
del tiempo por los físicos frente a la naturaleza. Se intentara resaltar
los adelantos de la ciencia reciente, aunque no podrá tratarse de la mayor
parte de la física contemporánea dada su enorme extensión y la dificultad
de hacer la historia de doctrinas que están todavía en desarrollo. Por
esto, ocupará más espacio la física griega, ya que su examen permite
esclarecer muchos aspectos de la física reciente.
En segundo lugar, habrá que dejar aparte la crónica histórica, para
atender más bien al desarrollo de los fundamentos de la física y las
evoluciones que condujeron a todos los cambios relevantes que la
caracterizan. Puede apreciarse hasta qué punto esta ciencia es dinámica,
no sólo en la experiencia moderna, sino también en su pasado.
FÍSICA ANTIGUA
Los objetos manufacturados más antiguos se remontan a
casi dos millones de años. El esfuerzo tecnológico de la humanidad
prehistórica fue enorme y hubo de enfrentarse con la construcción de
objetos de piedra, hueso, madera y arcilla, para la caza, la pesca, la
navegación, el transporte, la vivienda, etc. Esta construcción exigió
necesariamente una amplia gama de conocimientos empíricos, transmisibles
por enseñanza directa, sin excluir los teóricos. La evolución de los
conocimientos fue lenta, y la lentitud parece mayor por un error de
perspectivas, así como por la falta de medios aptos para su difusión. No
debe olvidarse que el rápido desarrollo de las ciencias en los últimos
siglos siguió el descubrimiento de la imprenta.
Los egipcios, lo mismo que los babilonios, alcanzaron éxitos notables en
la ciencia empírica de los movimientos estelares (incluso compilaron
calendarios) y de la matemática aplicada. Sus conocimientos se referían
principalmente a los campos técnicos. El alto nivel alcanzado por la
tecnología egipcia en minería (con explotación de minas a gran
profundidad), metalurgia y construcción no fue superado por muchos años,
los egipcios perfeccionaron sistemas para construir asombrosos edificios
de piedra e idearon métodos para resolver problemas concomitantes tales
como la extracción de la materia prima de las canteras, el transporte y la
elevación de enormes sillares, o la creación de gigantescos obeliscos y
columnas. Todo esto no hubiera sido posible sin amplios conocimientos
prácticos de mecánica o de estática y un buen nivel técnico de ingeniería,
que permitió también la invención de las máquinas simple, basadas en los
principios fundamentales de la mecánica: la palanca y el plano el plano
inclinado.
Entre los instrumentos hallados por los arqueólogos figuran, escuadras,
niveles, plomadas y balanzas de pesas; en las pinturas aparecen, además,
telares, barcos de vela, carros con ruedas arrastrados por caballos, etc.
La técnica egipcia eclipsa lo realizado después por griegos y romanos en
el campo de la construcción. En especial la cultura griega.
También en Babilonia, cuyos primeros habitantes históricos fueron los
sumerios, se lograron profundos conocimientos astronómicos ya en el siglo
VI a. C., se hicieron ensayos para medir el número de los meses dentro del
ciclo de las estaciones. Sin embargo, la conquista más importante fue el
reconocimiento de la utilidad de usar medidas fijas: hacia el año 2500 a.
C., se establecieron por decreto real medidas de longitud, peso y
capacidad. Los sumerios utilizaron los sistemas decimal y duodecimal de
numeración, razón por la cual el número 60 tuvo especial relieve (todavía
se emplea en las medidas de tiempo), y desde el siglo VI a. C., comenzaron
a predecir los eclipse. Pero todos estos conocimientos se dieron siempre
mezclados con concepciones mágicas: el pensamiento europeo se vio influido
durante siglos por las ideas babilonias sobre las virtudes de algunos
números y la predicción del futuro mediante predicciones geométricas.
Contemporáneas a las egipcias y babilonia fueron las civilizaciones de
China e India, que permanecieron aisladas. En el siglo III a. C., se
inventó el esquema de los números arábigos, usados todavía.
Hacia el siglo I a. C., se hizo extensiva el concepto de tiempo una teoría
atómica derivada de los griegos o formulaba por ellos, en las que el mismo
se entendía como discontinuo (cada objeto es una serie de "existencias"
instantáneas sucesivas). En el siglo IV a. C., se tuvo la noticia de que
los chinos ya usaban la brújula
FÍSICA GRIEGA
De los conjuntos de resultados, si bien admirables,
obtenidos por egipcios y babilonios no puede deducirse un cuadro uniforme
por que estaban basados en conocimientos sobre todo prácticos que no
formaban un cuerpo unitario de pensamiento científico. Esto se logro más
tarde, cuando se intentó racionalizar los fenómenos y explicarlos dentro
del cuadro de hipótesis generales, lo cual constituyó la gran creación de
los griegos del siglo VI a. C. El cosmos se consideró como una unidad
ordenada en sí mismas cuyas leyes podían descubrirse.
La filosofía griega quiso dar una interpretación racional a los
acontecimientos naturales, substituyendo el myhos por el logos;
y la ciencia moderna surgió como parte autónoma de la cultura humana,
separándose del dominio del dogmatismo filosofo medieval (no debe
olvidarse que teoría significa etimológicamente, mas o menos visión
divina).
El estrecho nexo entre ciencia y filosofía griega proporcionó la necesaria
disposición para la abstracción sistemática. En el siglo III, con
Arquímedes,
Se llegó a tomar conciencia de que no puede realizarse ningún progreso sin
la continuidad del trabajo de muchos (siempre que sigan el mismo método);
así, puede verse que Séneca concebía la comprensión de los cosmos como un
proceso histórico, un que hacer sin fin. Los primeros indicios de
razonamiento científico sistemático se dieron en Mileto, al comienzo del
siglo VI a. C., y descubrió la electrización por frotamiento.
Anaximandro utilizo consideraciones lógicas de simetría, aplicando el
principio de razón suficiente a un caso en el que intervenía una condición
de indiferencia, método empleado a menudo después, desde Laplase en
adelante, y recurrió a un modelo mecánico para explicar el movimiento
aparente del sol.
En el siglo siguiente Empedocles introdujo fuerzas distintas de la materia
e intuyo que para que hubiese un movimiento equilibrado eran necesaria dos
tipos de fuerzas de atracción y de repulsión; no obstante postulo la
existencia de causas en el mundo físico y utilizo el concepto de relación
causal. Además, Empedocles descubrió que el aire era un cuerpo material y
que la luz se propagaba con velocidad finita y concibió la materia como
granular en los poros había solamente éter.
Por el contrario, Anaxagoras prefirió contemplar el aspecto continuo de la
materia y afirmo que el éter tenia un movimiento constante circular y
arrastraba consigo las estrellas. El proceso científico adquirió en el
siglo V a. C. muchas características que no perdió en adelante.
Mas adelante aparecieron los atomistas: Leucipo, Demócrito y después
Epicuro y Lucrecio.
La escuela pitagórica descubrió en el siglo IV que lo creado obedecía a
leyes matemáticas; de tal forma subrayo la importancia del sistema
matemático para la comprensión de la naturaleza que puso en numero como
fundamento de todas las cosas. Pitágoras afirmo también la esfericidad de
la tierra, considerada no como el centro del universo, sino como una
estrella más; así mismo, aplicando por ves primera la matemática a un
fenómeno físico fundamental y por si era poco, en un caso de
experimentación sistemática efectúo sus conocidos descubrimientos sobre la
armonía musical y hallo las relaciones numéricas que correspondían a
diversos acordes, junto con los pitagóricos de Cretona y Metaponto.
Eudoxo De Gnido fue el primero en conducir un modelo geométrico de todo el
universo. Heraclides De Ponto, fundador de la teoría de los epiciclos fue
un gran astrónomo y junto con algunos pitagóricos, imagino la tierra
provista de un movimiento giratorio alrededor de su propio eje.
Posteriormente, Aristarco De Samos se anticipo a Copernico en 18 siglos al
exponer una teoría heliocéntrica y asignado a la tierra el doble
movimiento de rotación y traslación; Además calculo las distancias
astronómicas mediante geometría y trigonometría.
Contemporáneo de Aristarco fue Arquímedes, quien descubrió las primeras
leyes físicas de la aerostático, introdujo el concepto de peso especifico,
invento el polipasto y estudio la palanca. El gran filosofo naturalista
Aristóteles, quien señalo también la importancia de la velocidad mecánica.
Erastostones calculo la longitud de la circunferencia terrestre con
extraordinaria precisión. Todavía resultan mas exactas las observaciones
hechas por Hiparco quien proporciono, 3 siglos antes de la teoría
tolemaica, los datos básicos para esta. Hiparco catalogo un millar de
estrellas con sus coordenadas, determino cuidadosamente la duración del
día y descubrió el fenómeno de la presesión equinoccios.
Platón sostuvo además la existencia de una deferencia esencial entre
fenómenos celestes y terrestres, y en el momento en que dicha separación
fue aceptada y sancionada en términos generales y científicos, también por
Aristóteles, se decidió el destino de la ciencia griega: la ciencia
moderna del siglo XVII nació cuando se demostró de nuevo que las leyes
mecánicas terrestres eran validas igualmente para los planetas. Por otra
parte, Platón habiendo reconocido con Anaxagoras que la armonía del
universo se debía a una inteligencia moderadora, considero la causa
teleología como la única explicación verdadera de los fenómenos cósmicos.
No negó otras causas pero las juzgo carente de importancia para la
explicación racional de las cosas. Finalmente, denomino doctrinas de lo
probable a las ciencias naturales.
La tecnología platónica se oponía a la doctrina atomista de Demócrito; sin
embargo, la escuela Epicúria tubo menor influencia que la escuela Estoica,
propugnadora de concepciones finalistas. No obstante, los atomistas,
Leucipo, Democrito, Epicúro y Lucrecio fueron científicos que
sobresalieron por su originalidad sobre todo Democrito, uno de los
pensadores mas universales de la antigüedad como reconoció también
Aristóteles.
Democrito considero que la Vida Láctea estaba constituida por una miríada
de estrellas, Lucrecio expreso claramente la idea de que un grupo único,
formado por átomos con movimiento aleatorio y choques recíprocos.
Ulteriores e importantes aportaciones fueron hechas por Epicuro, quien dio
el paso de la teoría atomista a la molecular por ultimo Leucipo expreso el
principio de causalidad
La doctrina física de Aristóteles fueron aceptadas como dogmas por
generaciones. Ningún otra personalidad en la historia de la ciencia tubo
influencia tan profunda sobre los pensadores posteriores.
Aristóteles fue el único científico de la antigüedad que afronto una
teoría semi cuantitativa de la dinámica.
El cosmos se concibe en la actualidad de modo bastante distinto a la caja
vacía de Newton o de los atomistas griegos; y el espacio carente de
materia no puede llamarse en rigor "vació" por ser campo métrico, recorrió
por ondas gravitatorias y electromagnéticas, y sede de acción de fuerzas
nucleares, etc.
La ultima critica a Aristóteles la hizo a comienzos del siglo VI Filopon,
estudioso, entre otras cosas de las ideas científicas fundamentales
permanecen, si se prescinde de los recursos técnicos de las épocas
respectivas. Los estoicos fueron los primeros en reflexionar sobre la
propagación de las acciones físicas en un medio continuo, bidimensional o
tridimensional, que posee cualidades elásticas (tensionales) y estudiaron
los movimientos ondulatorios, las ondas estacionarias, la propagación del
sonido, etc. Posidonio descubrió la relación entre la luna( e incluso el
sol) y las mareas oceánicas, explicándola a través de la tensión del
continuo existente también entre la luna y la Tierra. La escuela estoica
profundizo a si mismo en el examen del nexo entre velocidad e intervalos
de tiempo, impulsada por el estudio de loas famosas paradojas de Zenon de
Elea, discípulo de Parmenides, y de un problema semejante planteado por
Democrito. Crisipo propuso soluciones audaces e intento también crear una
terminología para lo infinitamente pequeño.
Los estoicos abrieron teóricamente el camino al calculo diferencial, los
pitagóricos, los estoicos, especialmente Heraclito y después Empedocles,
anticiparon la teoría de los ciclos cósmicos, basada en la misma lógica
interna que en tiempos mucho mas cercanos a los cuales ha llevado a unir
entre si termodinámica, mecánica estática y el concepto de retorno a lo
idéntico.
Es interesante notar que las intuiciones estoicas no podían fundarse en
conocimiento alguno de las leyes de los números grandes. De hecho, la
ciencia griega no tuvo nociones de estadística, dado su desinterés por la
repetición de los fenómenos que no fueran naturalmente periódicos. Según
Geymonat, no carece de significado que el estudio matemático de las
probabilidades y una experimentación sistemática hayan nacido
contemporáneamente en los siglos XVI y XVII.
Plutarco expulso una especie de teoría general de la gravedad, diciendo
que los centros de la Tierra, del sol y de la luna eran diversos centros
de atracción, modificando así la difundida creencia de que el Universo
tuviese un centro absoluto.
Se considera aparte la potica griega, que se dedico sobre todo a
comprender el mecanismo de la visión. La visión es un fenómeno complejo,
esencialmente psíquico, de la misma forma que la luz es una sensación que
se origina totalmente en el interior de los organismos vivos superiores:
en la Naturaleza no existen sino campos electromagnéticos variables con
diversas frecuencias.
Los antiguos griegos estaban desorientados entre la doble intuición de que
algo debía salir del objeto para llevar la información al ojo, mientras
que otra cosa debía también salir de nosotros hacia los objetos.
Los pitagóricos abrazaron la idea de una emisión del ojo hacia el objeto y
los atomistas se inclinaron a favor de la emisión por parte de los cuerpos
hacia el ojo. Empedocles fue uno de los primeros en sostener una
combinación de ambas emisiones.
Aristóteles pensó en una relación de distinto tipo, sin movimiento o
emisión en ninguno de los dos sentidos, sino solo mediante una
modificación del medio interpuesto entre el ojo y la cosa vista. Y añadió
que si alrededor del ojo se hiciese el vacío completo (es decir, ausencia
de todo medio, incluso del oten) la visión seria imposible.
Euclides, el genio matemático que vivió poco después de Aristóteles aun
aceptando la doctrina pitagórica, puso los fundamentos de la óptica
geométrica intentando deducir la óptica a partir de una docena de
postulados. Sus libros, fruto de un estudio experimental amplio, pero
carente de método, introducía el modelo de rayo luminoso rectilíneo,
De perspectiva. Las leyes de la reflexión y de la formación en las
imágenes en los espejos planos o esféricos, etc. Cierto impulso fue dado
también por Heliodoro de Larisa, que vivió en una época posterior a la de
Tolomeo y por otros varios |
|
