T.2 HISTORIA de la EXPLICACIÓN

CIENTÍFICA del UNIVERSO

Tres grandes modelos:

• 1. MODELO GRECOMEDIEVAL (s. IV a.C.- s. XIV)

• 2. MODELO CLÁSICO MECANICISTA (s. XV-XVIII)

• 3. MODELO CONTEMPORÁNEO (s. XIX-XXI)

• Un modelo es una explicación racional de la realidad. Se compone de leyes, teorías y sistemas.

1. LA CIENCIA GRECOMEDIEVALs. IV a.C.- s. XIV

• El primer gran modelo de explicación científica surge en la Antigüedad griega y perdura hasta finales de la Edad Media.

• Los filósofos griegos fueron los primeros en utilizar la razón para estudiar e interpretar los fenómenos de la naturaleza (physis).

• El autor más influyente fue Aristóteles (s. IV a.C.). A partir del s. II d.C. Ptolomeo ampliará el modelo griego.

1.1 Concepción del universo

Para Aristóteles el universo es:

1.Finito.2.Ordenado. Arriba y abajo.

3.Estable.4.Lleno de materia. 4 elementos

y éter

Las características del modelo explicativo del universo según Aristóteles son:

1.Modelo finalista: la Physis es un gran organismo vivo en el que cada ser tiene una finalidad que alcanza a lo largo de su existencia. La Biología

es el principal modelo de saber.

2. Modelo esencialista: la explicación se basa en las cualidades (esencia) del objeto.

¿Por qué cae? “Porque es un cuerpo pesado” El martillo cae antes porque pesa más que la pluma.

• 3. Modelo geocéntrico y geoestático: la Tierra está fija y quieta en el centro del universo.

Ptolomeo

Retrogradación de un planeta explicada mediante el movimiento combinado del epiciclo (círculo pequeño) y el deferente (círculo

grande)

4. Modelo heterogéneo: hay en el universo dos partes materiales muy diferentes:

- Mundo sublunar: 4 elementos básicos. El movimiento dominante es el rectilíneo.

- Mundo supralunar: 7 esferas celestes en las que están alojadas los planetas, están hechos de éter, tienen movimiento circular, uniforme y eterno.

5. Modelo determinista: todo lo que hay y ocurre en el universo está de antemano prefijado, condicionado y establecido.

No hay azar. Esto es así porque la naturaleza se rige por dos principios:

- Principio de causalidad: “Todo efecto tiene una causa”.- Principio de conservación: en la naturaleza siempre hay algo que permanece (substancia) a pesar de los cambios.

El comportamiento regular de los fenómenos permite formular leyes y predecir qué va a ocurrir.

1.2 Concepción de la ciencia

• Como el universo no cambia, el científico debe:

- explicar o describir cómo es el universo y cómo funciona,

- descubrir la verdad oculta tras las apariencias, las causas (material, formal, eficiente y final) que producen los fenómenos naturales.

• Por ello la ciencia es fundamentalmente teórica o especulativa.

2. EL MODELO CLÁSICO MECANICISTAs. XV-XVIII

A partir del Renacimiento se abandona de forma progresiva y lenta el modelo anterior y se desarrolla la ciencia moderna.

Se produce un cambio en la forma de investigar e interpretar la naturaleza.

Los científicos más relevantes son Copérnico, Kepler, Galileo y Newton.

2.1 Concepción del universo

El universo es:1.Ordenado.2.Estable.3.¿Finito/Infinito?.4.Predecible.

Las características del modelo explicativo del universo según el mecanicismo son:

1.Modelo mecánico: se concibe el universo como una gran máquina (reloj) compuesto por piezas independientes que poseen movimiento autónomo a partir de un primer impulso dado por Dios.

2. Modelo cuantitativo: de los fenómenos naturales solo se pueden estudiar sus propiedades medibles y cuantificables (velocidad, peso, tiempo, …). Nuevas categorías pasan a formar parte de la Física: fuerza, resistencia, velocidad, aceleración, espacio y tiempo,…

P. ej. Leyes de Kepler:Primera Ley (1609): Todos los planetas se desplazan alrededor del

Sol describiendo órbitas elípticas, estando el Sol situado en uno de los focos.

• Segunda Ley (1609): El radio vector que une un planeta y el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.

• Cuando el planeta está más alejado del Sol (afelio) su velocidad es menor que cuando está más cercano al Sol (perihelio).

• Tercera Ley (1618): Para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor a de su órbita elíptica.

• Donde, T es el periodo orbital (tiempo que tarda en dar una vuelta alrededor del Sol), a la distancia media del planeta con el Sol y K la constante de proporcionalidad.

3. Modelo heliocéntrico: La Tierra está en movimiento girando alrededor del Sol como un planeta más.

4. Modelo homogéneo: se entiende que la propia naturaleza es materia, compuesta por partículas, que se mueven a través del espacio y el tiempo (que son absolutos). Se explica con las mismas leyes matemáticas el comportamiento de los cuerpos terrestres y celestes. LGU.

5. Modelo determinista: la naturaleza tiene reglas que se repiten (regularidad); en ella nada se crea ni se destruye, solo se transforma (principio de conservación); se actúa siempre en la naturaleza por el camino más sencillo (economía); la naturaleza no da saltos, es decir, no hay grandes cambios cualitativos (continuidad).

2.2 Concepción de la ciencia

• El científico debe:-Formular leyes, con las que descubre cómo suceden los fenómenos naturales.-Interpretar los fenómenos mediante el lenguaje matemático.-Construir experimentos ideales y ayudarse con nuevos instrumentos técnicos.-Conocer la naturaleza e intentar transformarla y dominarla.

• Por ello la ciencia es:- Cuantitativa: estudia solo las propiedades de la realidad que se pueden medir y cuantificar (velocidad, peso, tiempo,…)- Experimental: debe reproducir en el laboratorio los fenómenos naturales.- Debe apoyarse en la técnica y en

la invención.

3. LA CIENCIA CONTEMPORÁNEAs. XIX-XXI

El tercer modelo o paradigma se ha producido debido a los adelantos técnicos y científicos que han dado a conocer nuevas realidades que no se pueden interpretar desde el paradigma anterior (acontecimientos macro y microcósmicos)Einstein y la teoría de la relatividad.

La teoría cuántica.La teoría del Big bang (Edwin Hubble).La teoría de cuerdas.

3.1 Concepción del universo

• El universo NO es:

1. Finito.

2. Eterno y acabado.

3. Inmutable.

4. Regular y cíclico.

5. Predecible, pues hay fenómenos irreversibles.

• El universo está en expansión, es dinámico.

• Las características del modelo explicativo del universo según la ciencia contemporánea son:

1. Modelo relativista: al cambiar el universo constantemente, no hay un lugar absolutamente inmóvil que pueda servir de referencia para realizar todas las mediciones.

2. Modelo no homogéneo del mundo: hay una gran diferencia entre el mundo subatómico (microcósmico): explicado por la teoría cuántica y el de los planetas (macrocósmico): explicado por la teoría de la relatividad . No hay una única ley universal que pueda explicar todos los fenómenos del universo.

3. Modelo indeterminista: los acontecimientos no están prefijados, el mundo es así pero podría ser de otra manera. Los fenómenos no son predecibles. Incluso pueden producirse fenómenos nuevos. Se admite que el azar juega un papel muy importante. Las leyes son probabilísticas, no se puede establecer nada con seguridad, solo se puede decir que es probable que suceda.

Los fenómenos no son repetibles.

Una pequeña perturbación en un lugar puede producir una perturbación en otro (teoría del caos, efecto mariposa)

3.2 Concepción de la ciencia

• La ciencia es: limitada pero no subjetiva, quizás la verdad no se pueda alcanzar.