TEMAS 4-5. TEORÍA E HISTORIA DE LA CIENCIA.

I. Teoría de la ciencia.

1. ¿Qué es la ciencia?

Se puede definir la ciencia considerando las siguientes características:

a) En primer lugar, la ciencia es la actividad realizada por la comunidad científica de una época,

desarrollada y fomentada en instituciones, universidades y otros centros de investigación. Las

revistas especializadas y los congresos sirven para dar a conocer los nuevos descubrimientos. Los

proyectos de investigación, financiados mayoritariamente por el Estado, hacen que el estamento

político se comprometa en el desarrollo científico. Por tanto, la ciencia tiene una dimensión social

evidente.

b) En segundo lugar, la ciencia en Occidente proporciona la imagen que nuestra sociedad tiene de

la realidad.

c) En tercer lugar, la ciencia propiamente dicha es un conocimiento que responde a preguntas

concretas sobre el mundo o sobre el ser humano, de forma que la respuesta sea estricta, justificada,

comunicable, sistemática y fruto de un método.

2. Clasificación de las ciencias.

Las ciencias se pueden clasificar en dos grupos:

Ciencias formales. Son aquellas cuyo objeto de estudio no forma parte de la realidad física, al no

hacer ninguna referencia explícita al mundo; entre ellas se encuentran la lógica y las matemáticas.

Ciencias empíricas. Tratan sobre distintos aspectos de la realidad físca. Entre ellas encontramos

las ciencias humanas, que hacen referencia a las acciones y productos propiamente humanos; y las

ciencias naturales, que toman como objeto de estudio diferentes aspectos de la realidad y de los

seres vivos.

2.1. Las ciencias formales.

La lógica y las matemáticas son las ciencias a las que corresponde el nombre de ciencias

formales, porque su objeto no es estudiar ninguna de las parcelas de la realidad. Su objeto de estudio

es el siguiente:

1. La lógica estudia qué inferencias son válidas y qué conclusiones verdaderas son posibles

partiendo de premisas verdaderas, e identifica los pasos erróneos que se producen en la

demostración, tal y como hemos visto en unidades anteriores.

2. Las matemáticas estudian los números, los conjuntos, las figuras geométricas, etc., que son

objetos ideales y abstractos.

Las matemáticas son una herramienta fundamental para cualquier ciencia, pero su objetivo

propio no es conocer la naturaleza. Constituyen una ciencia abstracta, es decir, una ciencia que se

ocupa de estudiar relaciones cuantitativas (en el caso de la aritmética) y formas espaciales (en el

caso de la geometría).

Una de las características esenciales de las matemáticas, que las distingue del resto de

ciencias, es que las afirmaciones de las que se componen, además de no extraerse directamente del

mundo físico, son absolutamente ciertas. Como veremos más adelante, las afirmaciones de las

ciencias naturales han de poderse contrastar con la realidad mediante experimentos, pero el

conocimiento obtenido nunca llega a ser definitivo ni absolutamente cierto. Las matemáticas, en

cambio, al no pretender describir ningún ámbito de la realidad física, carecen de tales limitaciones.

El mecanismo que permite obtener la certeza absoluta en matemáticas es la demostración,

que es una prueba lógicamente concluyente en la que la conclusión obtenida debe ser esa y no otra.

2.2. Las ciencias empíricas.

Se llaman ciencias empíricas aquellas ciencias, naturales y humanas cuyo fin es el estudio

de los fenómenos del mundo.

Si se estudia un hecho, como, por ejemplo, la erupción de un volcán y, más específicamente,

si se quiere conocer con detalle la erupción del Vesubio, se debe delimitar, en primer lugar, entre

todos los aspectos que presenta el fenómeno, aquellos que interesa estudiar, pues esto abre dos

caminos diferentes:

a) Si interesa examinar los efectos que la desaparición de Pompeya produjo en los intercambios

económicos de la región o la repercusión que tuvo en la sociedad y sobre las creencias religiosas o

artísticas de la época, la investigación se adentra en el campo de la historia y, más en general, de

las ciencias humanas.

b) Si lo que importa es saber qué tipo de volcán es el Vesubio, cuál es su forma o por qué apareció

en ese punto de la Tierra, la disciplina más capacitada para responder es la geología: y si lo quiere

conocer es qué reacciones químicas se suceden en una erupción o cómo afecta la temperatura a las

sustancias implicadas, la química o la física; en general, de estas cuestiones se ocupan las ciencias

naturales.

2.2.1. ¿En qué se basa la diferencia entre las ciencias empíricas humanas y naturales?

Si se comparan las cuestiones que se plantean en una y otra forma de conocimiento, se

observa que, en el primer caso, el fenómeno, en su especificidad, se contempla en relación con un

medio humano. Su objetivo es comprender las repercusiones y significaciones que tuvo el hecho

estudiado en las esferas social, política, económica, religiosa y artística de su tiempo. Las preguntas

que surgen en las ciencias humanas no buscan establecer las posibles leyes que rigen el fenómeno,

sino comprender los hechos en relación con el medio humano donde surgen para intentar su

interpretación.

En cambio, el estudio que emprende el segundo grupo de ciencias exige un conocimiento

general que permita, con matices, aplicarlo con éxito a todos los volcanes existentes o, incluso, a

todos los volcanes existentes donde intervengan materiales similares. Por eso se dice que las

ciencias empíricas tienen como fin explicar causalmente los hechos, es decir, recurren a leyes

generales que den razón de los hechos concretos.

2.2.2. Las Ciencias empíricas naturales: principios.

Según expone Erwin Schrödinger (1887-1961) en su libro La naturaleza y los griegos, las

ciencias empíricas naturales se fundamentan en dos principios para estudiar el mundo:

-El primer principio afirma que las ciencias empíricas investigan y describen la realidad como si

el ser humano no formara parte de ella y se encontrara en otro plano desde el cual la observa y la

modifica. En la ciencia, todos los componentes subjetivos son eliminados. Así, por ejemplo, el

mundo que describe la física no tiene nada que ver con las vivencias cotidianas.

-El segundo principio sostiene que el mundo es cognoscible, es decir, que todo suceso está

sometido a unas leyes que pueden ser conocidas.

El estudio de la realidad prescinde de lo subjetivo y establece que el mundo es cognoscible.

Ahora bien, el conocimiento obtenido -la ciencia- está formado por recursos lingüísticos y técnicos,

tiene una finalidad concreta y se elabora a partir de un método que asegura su objetividad.

2.2.3. ¿Qué pretenden las ciencias empíricas? Explicación y predicción.

La finalidad de la ciencia es ir más allá de la descripción del mundo, poniendo al descubierto

los mecanismos por los que funciona la realidad. Las leyes deben explicar por qué han sucedido

determinados hechos, o bien, predecir fenómenos futuros, de manera que las conclusiones

obtenidas se puedan contrastar con la realidad por medio de experimentos que confirmen si la teoría

es válida o no. La explicación y la predicción son mecanismos paralelos.

Explicar un fenómeno consiste en aportar las razones por las cuales se ha producido

necesariamente. Si la explicación es correcta, dadas unas condiciones antecedentes, puede

esperarse que se produzca necesariamente el fenómeno referido. Por tanto, la explicación se

consigue por medio del conocimiento de las leyes que intervienen en un fenómeno y de las

condiciones iniciales en las que se produce.

Predecir es un procedimiento similar que, en lugar de ocuparse de hechos que ya han

pasado, se refiere a hechos que han de pasar. La predicción se consigue a partir de las leyes y de

las condiciones actuales de un fenómeno. La explicación y la predicción científicas son los

mecanismos que emplea la ciencia para demostrar que el hecho observado –explanandum–, se

deduce de la aplicación de unas leyes generales –explanans.

La estructura lógica de la explicación fue estudiada por C. G. Hempel (1905-1994), que la

denominó explicación nomológico-deductiva. En ella se distinguen dos partes:

Explanans: conjunto de enunciados explicativos, como las leyes generales y las condiciones

antecedentes dadas.

Explanandum: enunciado que describe el fenómeno que se pretende explicar o predecir, que tiene

que ser una consecuencia lógica del explanans.

Si se quiere explicar un hecho, también es posible hacer una predicción sobre él. Según esta

estructura, para explicar un hecho es necesario utilizar una ley general.

Este tipo de explicación exige una concepción determinista del universo. El determinismo

afirma que, al conocer con exactitud las condiciones iniciales del sistema, se puede llegar a conocer

el estado final de ese sistema.

El modelo de explicación de Hempel, aunque no es aplicable a todos los ámbitos de las

ciencias empíricas, como, por ejemplo, la mecánica cuántica, al estar gobernados sus

acontecimientos por las probabilidades, tiene un amplio ámbito de utilización.

3. El método científico.

3.1. El método hipotético-deductivo.

Método significa etimológicamente “camino”. Un método es un procedimiento establecido,

más o menos fijo, compuesto por pasos y reglas que tienen por objeto alcanzar un fin. A lo largo

de la historia, los científicos han utilizado diferentes métodos, tales como el inductivo, el deductivo

y el hipotético-deductivo. Este último es considerado actualmente como el método científico por

excelencia. Los elementos que constituyen la ciencia y que caracterizan este método, son los

siguientes:

a) El lenguaje natural y los conceptos científicos son necesarios para definir con exactitud los

términos utilizados, pues, aunque el lenguaje matemático se equipara con el científico, algunos de

los hechos estudiados por la ciencia no se pueden expresar recurriendo únicamente a las

matemáticas.

b) Las hipótesis son el punto de partida para construir la ciencia. Se trata de conjeturas que explican

de forma comprensible un fenómeno. Sin embargo, la naturaleza pública de la ciencia exige que

sean expresadas por medio de un formalismo convencional.

c) La experimentación y la observación son los pasos para comprobar la validez de una hipótesis.

El mundo natural, por la presencia constante de fenómenos incontrolados, presenta numerosas res-

tricciones que dificultan e impiden la observación de regularidades: por ello, se crean situaciones

experimentales en las que se provocan de forma controlada en un laboratorio los sucesos que se

quieren estudiar.

En física, por ejemplo, los experimentos son esenciales para decidir si una hipótesis es

cierta. La observación es fundamental para clasificar seres vivos u objetos inertes, o bien, en

ciencias, como la astronomía, en las que la experimentación resulta imposible.

La experimentación y la observación requieren instrumentos que midan, detecten y

examinen el objeto de estudio. Con ellos, la percepción humana ha logrado explorar con gran

precisión mundos extraordinariamente grandes y pequeños, maravillosos y casi infinitos.

d) Una ley es una hipótesis que ha sido verificada y comprobada por medio de la observación o la

experimentación. Presenta las siguientes características:

-Describe una regularidad, una relación constante, que gobierna un tipo de hechos de la naturaleza.

-Expresa una generalidad válida para todos los objetos o fenómenos a los cuales hace referencia.

-Es una restricción, en tanto que afirma cómo actúan determinados objetos o fenómenos e informa.

a la vez, de cómo no pueden actuar.

-Es extensible, ya que ha de poderse aplicar a otros ámbitos de hechos.

-No puede estar en contradicción con el sistema de conocimientos de la época.

e) Una teoría científica es un conjunto de leves y observaciones articuladas sobre un mismo

problema. Se trata de un sistema de hipótesis compatibles que forman un conjunto ordenado que

se adecua a un tipo de hechos, como, por ejemplo, la Teoría de la evolución o la Teoría de la

relatividad.

En la práctica, la distinción entre ley y teoría se ignora con frecuencia, equiparándose ambos

conceptos.

f) Un modelo es una analogía que permite explicar un sistema desconocido partiendo de otro

conocido. Si esta extrapolación funciona, se dice que el sistema conocido ha servido de modelo.

3. 2. El problema de la inducción.

El razonamiento inductivo es aquél que parte del estudio de casos concretos y

particulares para formular enunciados generales o universales. El razonamiento inductivo consiste

en que después de observar lo que ocurre en muchos casos del mismo tipo, considerarnos que

siempre ocurrirá así y que, por lo tanto, se puede enunciar una ley científica y universal.

La aplicación de este método presupone la creencia de que existe una regularidad que se

repite en los fenómenos de la naturaleza. En otras palabras, se cree que la naturaleza actúa siempre

igual. De ahí que a partir de las regularidades que hemos observado en la naturaleza, sea física o

social o en la experimentación del laboratorio, consideremos que se trata de una ley universal.

En conclusión, el método inductivo infiere desde un número finito de comprobaciones una

proposición universal o ley científica.

Según el filósofo empirista David Hume (1711-1776), la observación de una característica

en una serie de casos concretos no nos permite establecer una conclusión válida para todos los

casos posibles. Es decir, que las experiencias pasadas no nos garantizan que en el futuro siga

ocurriendo lo mismo. Por tanto, la conclusión de un razonamiento inductivo no está legitimada

desde el punto de vista lógico, ya que ésta no se deduce necesariamente de las premisas, se trata

de una falsa generalización. Podemos creer que el futuro será conforme al pasado, pero no lo

podemos saber con certeza ni demostrar que así será. La experiencia repetida de observar que un

suceso (causa) precede siempre a otro (efecto) produce en nosotros el hábito basado en la

costumbre de creer que sucesos similares producirán los mismos efectos. Este método no

proporciona a la ciencia seguridad o certeza, solo probabilidad, lo que obliga a estar

permanentemente dispuestos a revisar las conclusiones obtenidas ya que pueden aparecer nuevos

casos que demuestren su falsedad.

3.3. El método deductivo.

Este método hace una inferencia de lo universal a lo particular. La validez de este método

es incuestionable, porque la conclusión está implícita en las premisas, si éstas son ciertas la

conclusión también lo será (su validez depende de la validez de las premisas). Pero, el problema

está en que la aplicación de este método, en sentido estricto, sólo es posible en las ciencias

formales.

Las matemáticas y la lógica se presentan en forma de teorías deductivas que reciben el

nombre de sistemas axiomáticos. Un sistema axiomático formal está constituido por una pluralidad

de enunciados denominados tesis del sistema. Estos enunciados son de dos tipos: axiomas y

teoremas.

En la deducción la conclusión se sigue necesariamente de las premisas (no es posible su

contrario). Por ejemplo: todos los violinistas son músicos/ Pinchas Zukerman es violinista/ en

conclusión, Pinchas Zukerman es músico.

4. El falsacionismo popperiano.

El falsacionismo o principio de falsabilidad es una corriente epistemológica fundada por el

filósofo austríaco Karl Popper (1902-1994). Para Popper, falsar una teoría significa intentar

refutarla mediante un contraejemplo. Si no es posible refutarla, dicha teoría queda corroborada,

pudiendo ser aceptada provisionalmente, pero nunca verificada de forma completa. Que una teoría

sea falsable no determina que sea falsa, sino que existe la forma objetiva de saber si es falsa o no

recurriendo a la experiencia

Para los falsacionistas el científico es un artista en tanto que debe proponer audazmente una

teoría que luego será sometida a rigurosos experimentos y observaciones. El avance en la ciencia

está en falsear sucesivas teorías para así, sabiendo lo que no es, poder acercarse cada vez más a lo

que es. Una teoría tiene que ser, por tanto, informativa y contrastable con la realidad. Tiene que

plantear interrogantes a la realidad y ha de proporcionar resultados concretos. Las hipótesis que

proponen los falsacionistas deben ser falsables. Esto significa que deben ser susceptibles de ser

contrastadas, puestas a prueba.

Para cumplir con esta condición, las hipótesis deben ser lo más generales posible y lo más

claras y precisas posible. Una hipótesis no falsable sería “Mañana tal vez llueva”, ya que en ningún

caso se puede falsear. Una hipótesis falsable sería “el planeta Mercurio gira en una órbita”. Una

hipótesis más general y por lo tanto más falsable sería “todos los planetas giran en una órbita”. Y

una hipótesis más precisa y por lo tanto también más falsable sería “todos los planetas giran en una

órbita elíptica”.

Los falsacionistas siempre prefieren las hipótesis o teorías que sean más falsables, es decir

más susceptibles de ser demostrada su falsedad o veracidad. Así la ciencia progresaría a base de

ensayo y error. El falsacionismo se apoya en el Método hipotético deductivo.

5. El progreso científico.

Los problemas que hemos visto sobre el método científico ponen en tela de juicio el

cientifismo ingenuo que considera la ciencia como el logro más perfecto de la racionalidad humana.

Esta postura estima garantizado un avance indefinido y un progreso sin límites. Además, esta visión

ingenua de la ciencia juzga los principios científicos como dogmas incuestionables, en lugar de

cómo teorías útiles y eficaces, pero probables y provisionales.

¿Pero, es cierto que la ciencia progresa? Es razonable pensar que a lo largo de la historia

del saber hemos llegado a un conocimiento más profundo y exacto de los fenómenos naturales y

humanos; sin embargo, la pregunta no se refiere a la cantidad y calidad de nuestros conocimientos,

sino a los mecanismos que han hecho progresar la ciencia. A este respecto podemos distinguir las

posiciones de Popper, Thomas S. Kuhn y Paul K. Feyerabend.

5.1. Karl Popper: el progreso continuo de la ciencia.

Popper defiende el progreso de la ciencia, pero no desde una mera acumulación de

conocimientos, sino por la aparición de nuevas teorías que permiten explicar mejor un mayor

número de problemas. En efecto, no se puede considerar definitivamente verdadera ninguna teoría

científica, pues en el futuro podría ser falsada. Sin embargo, la ciencia progresa porque cada nueva

teoría se acerca más a la verdad, es decir, cuando una teoría sustituye a otra que ha sido falsada y

rechazada, la consideramos mejor que la anterior porque es más explicativa, tiene menos problemas

y, por tanto, está más cerca de la verdad.

Una de las ideas fundamentales del racionalismo crítico que mantiene Popper es que la

actitud científica se basa en una actitud crítica (inventada por los griegos) que se opone o sobrepone

a la actitud dogmática. La actitud dogmática, según Popper, es una actitud más primitiva que

buscaría compulsivamente la confirmación o verificación de sus teorías, hasta el punto de que en

ocasiones la impone por la fuerza y oculta los testimonios y evidencias en contra. En cambio, la

actitud crítica sería una actitud razonable, racional; se basaría en la libre discusión de las teorías

con el propósito de descubrir sus puntos débiles para poder mejorarlas. La actitud científico-crítica

se podría describir como el intento consciente de hacer que nuestras teorías, nuestras conjeturas, se

sometan a la lucha por la supervivencia de la más apta.

5.2. Thomas Kuhn: revoluciones científicas y progreso discontinuo de la ciencia.

Thomas Kuhn, en su obra La estructura de las revoluciones científicas, y tomando como

base sus investigaciones en el ámbito de la historia y la sociología de la ciencia, niega el progreso

como modo de desarrollo propio de la ciencia, y afirma que ésta es la obra de una comunidad de

científicos cuyos componentes aceptan un paradigma común.

Kuhn define paradigma como un sistema teórico comprobado y exhaustivo, y constituye la

concepción científica que tiene una época determinada. En este sentido, se entiende por paradigma

un modelo total de explicación de un grupo amplio de fenómenos, por ejemplo, la mecánica

newtoniana, la explicación aristotélica del movimiento, la mecánica celeste de Ptolomeo, la de

Copérnico, la teoría de la relatividad, la teoría darwinista...). Los paradigmas incluyen los métodos,

presupuestos y leyes con los que se cuenta para explicar la realidad. La comunidad de científicos

trabaja sobre ese paradigma y las realizaciones que están dentro de ese paradigma constituyen la

llamada “ciencia normal”.

Cuando surgen gran número de anomalías, fenómenos que no pueden ser explicados de

modo suficiente dentro del paradigma, la ciencia normal entra en crisis (por ejemplo, así ocurrió

en el siglo XVI cuando el geocentrismo no parecía capaz de explicar algunos fenómenos

relacionados con el movimiento de los planetas tal y como se observaba desde la Tierra). En tal

momento puede surgir otro paradigma rival que entra en conflicto con el anterior y que trata de

explicar las anomalías que el anterior no puede resolver. Si la comunidad científica opta por el

nuevo paradigma

sobreviene una revolución científica. La ciencia progresa no de forma acumulativa y lineal, sino

por medio de revoluciones que provocan que la imagen que una sociedad tiene del mundo sea

substituida por una nueva visión, radicalmente diferente.

Lo más llamativo de la tesis de Kuhn es que la elección de un paradigma u otro se produce

más por motivos sociológicos y psicológicos (por ejemplo, intereses y prejuicios de los propios

científicos) que por motivos internos a la ciencia misma. Y, en conclusión, en la historia de la

ciencia no hay progreso, sino revolución.

En definitiva, Kuhn rechaza el falsacionismo propuesto por Popper como modo válido de

entender la evolución de la ciencia, y, aunque no rechaza la validez del método hipotético-

deductivo en sus versiones más complejas, relativiza el papel real que juega en el desarrollo del

conocimiento científico. Las teorías anteriores de filosofía de la ciencia han hecho un análisis de

la ciencia que no ha tenido presente el desarrollo histórico y real de ésta. Ha marginado totalmente

el contexto de descubrimiento para fijarse sólo en el contexto de justificación. El problema no es

preguntarse ¿qué deben hacer los científicos? sino ¿qué es lo que realmente han hecho?, ¿cómo

trabajan en la práctica? Por tanto, Kuhn pone el énfasis y presta especial atención a la comunidad

de científicos, sus creencias, sus prejuicios y sus filosofías destacando la importancia de las

características sociológicas de las comunidades científicas.

6. Paul K. Feyerabend: el anarquismo epistemológico.

Paul Feyerabend constituye, con diferencia, uno de los filósofos de la ciencia más originales

y polémicos del siglo XX. Su concepción de la ciencia, aunque se inserta en el campo abierto por

sus colegas, es la más radical y atrevida. Uno de los puntos principales en los que Feyerabend se

aleja de sus colegas es la negativa a ver en la ciencia una actividad sustancialmente diferente de

otras actividades humanas.

La mitificación y mistificación de la que ha sido objeto la ciencia durante el siglo XX se

debe a un ingenuo optimismo. Para Feyerabend, el “mito de la ciencia” se basa en la creencia de

que ésta tiene más éxito y eficacia que otras actividades. Esta mitificación es consecuencia de la fe

desmesurada en el método científico. A menudo, los científicos confían en que el método de las

ciencias empíricas es capaz de garantizar una objetividad, una infalibilidad y un progreso de los

que ninguna otra actividad humana disfruta.

Sin embargo, para él, esto es falso. No existe regla ni procedimiento, por muy

fundamentado que esté, que no sea infringido por los investigadores. Es más, estas infracciones son

útiles y necesarias. Y es que la rigidez en la aplicación del método limita y reduce las posibles vías

de investigación. Todas las metodologías tienen sus límites. Esto lleva a nuestro autor a defender

un radical pluralismo metodológico, es decir, en la investigación científica “todo vale o sirve” si

de ello se sigue algún progreso.

Frente a la sacralización del método hipotético-deductivo, sostiene que el científico tiene

que valerse de lo que tiene más a mano: “sugerencias heurísticas, concepciones del mundo,

disparates metafísicos, restos y fragmentos de teorías abandonadas”, es decir, de todo lo que, por

sorprendente que parezca, pueda tener una utilidad. En este sentido, su concepción del trabajo

científico ha sido denominada “anarquista”, ya que reivindica la falta de reglas y normas

inamovibles en la investigación, y la validez y legitimidad de cualquier procedimiento.

II. Historia de la ciencia: las grandes cosmovisiones científicas.

La cosmología es el nombre que se da a toda teoría general o a toda doctrina general acerca del

mundo o cosmos entero, es decir, acerca del mundo en su totalidad. En este sentido, la cosmología ha

sido cultivada en muchas civilizaciones. Todas las civilizaciones antiguas han tenido la necesidad

de dotarse de historias que explicaran el mundo. En estas cosmologías aparecían con frecuencia

poderosos dioses que no solo eran los causantes directos de los más diversos acontecimientos

naturales, sino que además jugaban un decisivo papel en la creación del universo. De esta forma,

el cosmos, en vez de ser un lugar frío e inhóspito, aparecía a los ojos de estas personas como un

lugar acogedor y lleno de vida. El objetivo de tales cosmologías no era, por lo tanto, satisfacer

necesidades intelectuales, sino paliar carencias psicológicas.

En el siglo VI a. C. algunos habitantes de las colonias griegas del Asia Menor dejaron de

conformarse con este tipo de explicaciones y, movidos por la curiosidad, decidieron buscar

respuestas plausibles a los interrogantes que les planteaba la realidad. No se conformaron con

asumir el saber tradicional ni aceptaron explicaciones que se limitaran a justificar ciertas creencias

religiosas. Su única motivación era una sana curiosidad intelectual que condujo a la elaboración de

un conjunto de explicaciones que proporcionaban una visión completa del universo que

denominaremos «cosmovisión científica». Una cosmovisión científica se caracteriza por ser

compatible con los fenómenos observados y conocidos; coherente, al no caer en ninguna

contradicción flagrante; y razonable, justificada y plausible, de tal forma que es mayoritariamente

aceptada.

La imagen griega del universo perduró con pocos cambios hasta el siglo XVII, cuando la

acumulación de hechos que se contradecían con esas explicaciones y teorías obligaron a elaborar

nuevas explicaciones que dieron lugar no solo a la aparición de una nueva cosmovisión, sino

también de una nueva forma de hacer ciencia. Ya en el siglo XX, la aparición de la Teoría de la

relatividad o la Física cuántica han obligado de nuevo a modificar nuestra imagen del universo.

1. La cosmovisión griega.

La gran intuición que guió a los primeros filósofos y científicos griegos fue suponer que el

cosmos estaba ordenado y que, por lo tanto, podía ser explicado y conocido. Sin esta confianza en

sus facultades racionales no hubiera sido posible iniciar el camino que ha conducido hasta las

teorías científicas actuales.

Podemos resumir la mayoría de los interrogantes que se plantearon estos primeros filósofos

en dos grandes cuestiones: ¿cuáles son los componentes fundamentales de la materia? y ¿qué forma

tiene el universo y qué lugar ocupan la Tierra y el ser humano en él? La primera cuestión se orienta

hacia lo más pequeño y la segunda hacia el cosmos en su totalidad.

Ambas cuestiones implican la búsqueda de un principio subyacente a toda la variedad y

multiplicidad de cosas que observamos que pueda explicar de forma sencilla el universo. Pretenden

saber cuál fue el origen y cómo está constituido el cosmos, pero, a diferencia de las explicaciones

tradicionales, sin apelar a recursos míticos o religiosos, sino por medio de la razón. Tratan de

determinar el “principio” o αρχή (arché) último y eterno del que todo procede y del que todo se

compone. Su interés fundamental, por lo tanto, es descubrir las leyes de la naturaleza, de la φύσις

(physis).

Tales, Anaximandro y Anaxímenes, que vivieron en una colonia griega de la costa del Asia

Menor llamada Mileto en el siglo VI a. C, fueron los primeros en plantearse estas cuestiones. Ellos,

y a continuación la escuela pitagórica, se preocuparon por la naturaleza en su conjunto, los procesos

de cambio, nacimiento, desarrollo y muerte. Creían que todas las cosas podían explicarse

recurriendo a este principio básico o arché y que, mediante una serie de procesos, desembocaba

en la realidad de la naturaleza. La escuela jónica se preocupó también por la forma de la Tierra

(que, en general, consideraron que era plana) y por la estructura del cosmos. La escuela pitagórica,

en la que destaca el discípulo de Pitágoras Filolao de Crotona, no solo logró establecer que la Tierra

era esférica, sino que cuestionó el geocentrismo, ofreciendo modelos alternativos.

Filósofo arché cosmovisión Tales agua El agua generó la Tierra y todas las demás cosas. La Tierra

tiene forma de un disco plano que flota sobre el agua del

océano. El cielo es una concavidad esférica que gira.

Anaximandro to ápeiron El ápeiron (lo indeterminado), una masa primordial y eterna,

genera los pares de contrarios caliente-frío y seco-húmedo,

que producen los cuatro elementos del cosmos: tierra, agua,

aire y fuego. La Tierra tiene forma de cilindro.

Anaxímenes aire El aire, por un proceso de concentración, genera fuego, y por

dilatación, genera tierra. La Tierra tiene la forma de un disco

delgado, en equilibrio dentro de su elemento primigenio.

Pitagóricos números Todas las cosas se componen de unidades-puntos-átomos y

se generan a partir del número 1. Hay armonía de contrarios.

El cosmos es esférico, y su centro es un fuego que mueve diez

esferas concéntricas: las de la Antitierra, la Tierra, la Luna, el

Sol, Mercurio, Venus, Marte, Júpiter, Saturno y las estrellas.

Estas primeras tentativas de respuesta abrieron el camino para que otros filósofos siguieran

reflexionando sobre estas cuestiones. Las teorías que más aceptación e influencia tuvieron fueron

las siguientes:

La doctrina de los cuatro elementos. Según esta doctrina, defendida, entre otros, por

Empédocles de Agrigento y Anáxgoras de Clazomene, solo existen cuatro elementos -tierra, agua,

fuego y aire- a partir de los cuales se origina la multiplicidad de objetos que se manifiesta en la

naturaleza; la combinación de esos elementos en distintas proporciones hace que los objetos sean

diferentes.

El atomismo. Según los atomistas Leucipo y Demócrito, la realidad estaría compuesta por

una multiplicidad de átomos -es decir, entidades indivisibles- y por vacío. Aunque los átomos

tendrían todos ellos una naturaleza igual, variarían por la forma o el tamaño, lo que permitiría

explicar la multiplicidad de objetos existentes. El vacío, por su parte, les permite explicar el

movimiento.

2. La astronomía como ciencia.

Los seres humanos han mostrado una predilección especial por estudiar atentamente el cielo

estrellado. De esta manera, se han descubierto regularidades en objetos que aparentemente

manifestaban un comportamiento azaroso, o bien se han logrado realizar mediciones muy precisas

(en Grecia se llegó a establecer el año solar en 365 días. 4 horas y algunos segundos, por ejemplo).

Pero los filósofos griegos no solo se dedicaron a acumular datos, sino que querían articularlos en

una teoría coherente.

Los movimientos celestes que más les impresionaron fueron la rotación diurna del cielo, el

Sol y la Luna v. en las noches claras, el lento desplazamiento de cinco puntos luminosos por el

orbe celeste (que en la actualidad sabemos que son los cinco planetas del Sistema Solar que pueden

observarse a simple vista: Mercurio. Venus, Marte, Júpiter y Saturno). Además de estos

movimientos, se producían el ciclo día-noche y el ciclo anual de la Tierra. ¿Por qué motivo se

movían esos cuerpos? ¿Qué posición ocupaba la Tierra dentro de toda esta danza estelar? ¿Cómo

se podían explicar estos ciclos?

Como ya hemos dicho, para los griegos la naturaleza era la expresión de una profunda

armonía que deseaban desentrañar proponiendo respuestas a cada uno de los problemas planteados:

-La forma de la Tierra. Los primeros filósofos consideraron que la Tierra era plana, aunque

acabó por imponerse la idea de que era esférica, debido a que observaron que el casco de una nave

desaparecía antes que el mástil al alejarse por mar, o que la sombra de la Tierra en un eclipse lunar

era circular.

-El ciclo día-noche. Para explicar este ciclo diario se plantearon dos alternativas: o bien

todo el cosmos daba vueltas alrededor de la Tierra diariamente, o bien la Tierra poseía un

movimiento de rotación. Aristarco fue uno de los astrónomos que planteó esta última posibilidad,

pero sin éxito.

-El ciclo anual de la Tierra. Este ciclo podía explicarse suponiendo que la Tierra realizase

un movimiento de traslación en torno al Sol, tal y como planteó Aristarco, pero también sin éxito.

Aristarco de Samos (310-230 a. C.) llegó a calcular, mediante un ingenioso razonamiento

trigonométrico, las distancias existentes entre el Sol y la Tierra, y entre la Tierra y la Luna. Debido

a ello, se dio cuenta de que el Sol era mucho mayor que la Tierra (aunque a simple vista parezca lo

contrario) y supuso que era mas lógico que un cuerpo menor diera vueltas alrededor de un cuerpo

más grande y no al revés. También afirmó que la Tierra tenía un movimiento diario de rotación,

evitando de este modo la afirmación absurda de que el cosmos entero giraba diariamente alrededor

de un punto minúsculo.

En Grecia, no obstante, se otorgaba una gran importancia a la percepción, por lo que, si la

tierra se movía, ¿por qué razón no se percibía dicho movimiento? Una teoría que no tuviera en

cuenta nuestra percepción cotidiana no podía tener ningún éxito. Por este motivo prevaleció, frente

a visión de Aristarco, la concepción geocéntrica, según la cual la Tierra se encontraba estática,

mientras el cosmos entero se movía a su alrededor. ¿De qué manera ocurrían estos movimientos?

Los griegos también quisieron responder a esta pregunta.

Según Platón, todos los cuerpos celestes debían tener una forma esférica y moverse a una

velocidad uniforme, siguiendo trayectorias circulares. Esta premisa se convirtió en un dogma que

tuvo vigencia hasta el siglo XVII, por lo que todos los astrónomos se impusieron la tarea de

conciliar sus observaciones con la hipótesis del movimiento circular y uniforme.

Eudoxo, un discípulo de Platón, concibió la posibilidad de que todos astros se encontraran

montados sobre esferas cristalinas para de ese modo explicar por qué se sostienen en el cielo. Esta

idea fue utilizada por numerosos astrónomos, por lo que en Grecia fue imponiéndose la imagen de

que el universo era esférico y su límite lo constituía la esfera de las estrellas fijas, que debía hallarse

cerca de la de Saturno y en la que las estrellas se sostenían como si fueran chinchetas.

Aristóteles fue el único filósofo que ofreció una visión del mundo coherente con el dogma

platónico y con un gran número de observames realizadas. De este modo, consiguió elaborar un

sistema con el que no solo explicaba cómo se movían todos los cuerpos celestes, sino sobre todo

por qué se movían, tal y como veremos a continuación.

3. El cosmos aristotélico.

Para Aristóteles (siglo IV a. C.), el Cosmos o Universo es eterno (no tiene orígenes en el

tiempo) y limitado, lo que significa que más allá de su límite no hay nada en absoluto. Su

concepción del universo es geocéntrica: todos los astros giran alrededor de la Tierra en órbitas

homocéntricas (es decir, que tienen el mismo centro). El centro de la Tierra se identifica, por lo

tanto, con el centro del cosmos.

Para explicar el movimiento de todos los astros que hay en el universo, Aristóteles recurrió

a la antigua idea propuesta por Eudoxo de las esferas concéntricas. Imaginó que los cinco planetas

conocidos (Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno), el Sol, la Luna y las estrellas estaban

hechos con un material transparente, puro, inalterable y sin peso al que denominó éter o

quintaesencia, y todos estos objetos se encontraban incrustados en unas esferas de grosor considera-

ble hechas con ese mismo material. Aristóteles no podía concebir el vacío, por lo que entre cada

una de esas ocho esferas supuso la existencia de otras esferas, dando lugar a un complejo sistema

de 55 esferas concatenadas entre sí en torno a la Tierra.

Aristóteles concibió el movimiento de los astros como si fuera una pieza de relojería: el

movimiento de la última esfera (la correspondiente a las estrellas fijas) provoca, por rozamiento, el

movimiento de la esfera contigua, que a su vez mueve la esfera que le sigue. De este modo se va

transmitiendo el movimiento desde los límites del universo hasta llegar a la esfera lunar. Este

cosmos lleno de éter y que se mueve con un movimiento preciso y regular pasó a denominarse

mundo supralunar, contrastando con el mundo sublunar.

El mundo sublunar coincide con el planeta Tierra; en él encontramos cuatro elementos:

tierra, agua, aire y fuego. Cada uno de estos elementos ocupa un lugar natural: la tierra en el fondo,

por ser el elemento más pesado, y sobre ella el agua, en cuya capa superior se encontrarían el aire

y por último el fuego. Estas cuatro capas estarían perfectamente superpuestas si no fuera porque la

esfera de la Luna genera unas turbulencias que hacen que los cuatro elementos se mezclen y de

dicha mezcla aparezca toda la diversidad de la naturaleza. La Tierra es un lugar donde reina el

desorden y el caos y donde todo está condenado al cambio y a la corrupción. El universo aristotélico

está jerarquizado, porque, así como el mundo supralunar es incorruptible y eterno, el mundo

sublunar en cierto modo constituye la cloaca del universo.

En relación con el movimiento de los cuerpos. Aristóteles dio por sentados unos principios

que, aunque coinciden con el sentido común, resultaron ser falsos (tal como demostró Galileo):

*Los cuerpos más pesados caen con mayor velocidad.

*Para que un cuerpo se mueva, necesita que actúe una fuerza.

A partir del lugar natural que ocupa cada elemento, Aristóteles también pudo explicar el

movimiento natural de los cuerpos. El fuego tiende siempre hacia arriba porque de forma natural

le corresponde encontrarse sobre los otros elementos: la tierra, por el contrario, tiende hacia abajo

porque de forma natural ocupa el último lugar. El aire y el agua ocupan necesariamente lugares

intermedios.

4. La ciencia helenística.

Después de la muerte de Aristóteles el centro de los estudios científicos se desplaza de

Atenas a Alejandría. El desarrollo de esta ciudad es uno de los fenómenos más característicos de

la nueva época, sacudida por convulsiones políticas unidas al nombre de Alejandro Magno.

Alejandría fue la capital del nuevo reino egipcio de los Ptolomeos sustituyendo a Atenas en lo que

a elaboración científica se refiere, convirtiéndose en el centro de atracción de los mejores artistas,

científicos y técnicos de la época. Ptolomeo I y sus sucesores favorecieron generosamente este flujo

de energías intelectuales, tanto para elevar el nivel cultural y la capacidad productiva del nuevo

estado, como para reforzar el peso del elemento griego. La biblioteca del Liceo ateniense fue

trasladada en gran parte a la capital de Egipto, en la que realmente se continuó la obra de Aristóteles

y a su influencia se debe la marcada orientación empírica de las investigaciones alejandrinas.

El modo de vincular establemente con Alejandría a los numerosos científicos que afluyeron

a ella, fue el de concentrar en una gran institución todo el material científico y bibliográfico

existente en los diferentes centros culturales de Grecia y de Asia Menor. De esta manera se

originaron el Museo y la Biblioteca ("museos" se llamaban los antiguos cenáculos filosófico-

religiosos de los pitagóricos). El Museo estaba dotado de cómodas salas de lectura, laboratorios de

anatomía, un observatorio astronómico, un jardín zoológico, un jardín botánico. El número de

volúmenes de su biblioteca superó rápidamente el medio millón.

El Museo de Alejandría representa el triunfo de la cultura especializada; la llamada cultura

helenística. El campo del saber quedó subdividido en zonas bien definidas. Ya no se vuelven a

crear sistemas filosóficos generales ni vastas síntesis, sino que se hacen rigurosas investigaciones

sobre problemas aislados, afrontándolos uno a uno. La antigua figura del filósofo es reemplazada

por la del sabio; y la enseñanza en todas sus formas tiende a formar estudiosos cada vez mejor

dotados de conocimientos serios y seguros.

Mientras que los grandes filósofos trataban con igual desenvoltura y competencia la física

o la matemática, como lo hacía por ejemplo Platón, o las ciencias naturales como Aristóteles, los

científicos de la edad helenística no se dedican a la filosofía y, a su vez, los filósofos, una vez

adoptada una explicación coherente y unitaria de la naturaleza, dejan de lado la investigación

científica para restringirse a sus propias competencias específicas.

4.1. Geometría euclidiana.

La geometría fue la primera rama de las matemáticas que se desarrolló y se fundamentó de

manera adecuada mediante demostraciones. Euclides (330-275 a. C.), en su obra Los elementos,

utilizó el método axiomático para establecer y demostrar la verdad de todas las proposiciones Este

método consiste básicamente en distinguir dos clases de afirmaciones:

Axiomas. Son proposiciones autoevidentes, que se aceptan sin demostración. Euclides estableció

cinco axiomas.

Teoremas. Son el resto de proposiciones del sistema. Para ser aceptadas han de poderse demostrar

a partir de los axiomas.

Esta división de las proposiciones matemáticas en axiomas y teoremas significa que, a partir

de pocos axiomas, han de poderse deducir infinitos teoremas. Un teorema solo será aceptado en el

caso de que sea demostrado, es decir, cuando se compruebe que se deduce lógicamente a partir de

los axiomas que hemos establecido como ciertos. Euclides concibió la geometría como un edificio

en el que los axiomas constituirían los cimientos sólidos sobre los cuales podían asentarse los

teoremas.

La importancia de Los Elementos no reside tanto en su originalidad como en la

sistematización de sus contenidos, en el orden y la argumentación con la que está constituida.

Euclides recopila, ordena y argumenta los conocimientos geométrico-matemáticos de su época,

que ya eran muchos. Construye su argumentación basándose en un conjunto de axiomas que

Euclides llamó postulados. Los famosos cinco postulados de Euclides son:

I.- Dados dos puntos se pueden trazar una recta que los une.

II.- Cualquier segmento puede ser prolongado de forma continua en una recta ilimitada en la

misma dirección.

III.- Se puede trazar una circunferencia de centro en cualquier punto y radio cualquiera.

IV.- Todos los ángulos rectos son iguales.

V.- Si una recta, al cortar a otras dos, forma los ángulos internos de un mismo lado menores que

dos rectos, esas dos rectas prolongadas indefinidamente se cortan del lado en el que están los

ángulos menores que dos rectos.

Este axioma es conocido con el nombre de axioma de las paralelas y también se enunció

más tarde así: V-. Por un punto exterior a una recta se puede trazar una única paralela.

Durante siglos se consideró que los postulados y los axiomas de la geometría euclidiana

eran verdaderos y que, por tanto, la naturaleza se regía por sus principios. Además, se pensó que la

geometría euclidiana tenía que ser consistente, es decir, que de los axiomas que se habían admitido

como verdaderos no podían deducirse dos proposiciones contradictorias. Esto suponía que la única

geometría verdadera era la euclidiana y que cualquier otra sería inconsistente y necesariamente

falsa. Finalmente, la aparición de la física newtoniana confirmó las expectativas creadas en torno

a la geometría euclidiana, porque estaba fundamentada en ella.

4.2. Biología y medicina.

En las ciencias biológicas gran parte del trabajo importante lo han hecho hombres que se

ganaban la vida sobre todo como médicos. Hay, desde luego, excepciones y entre las más

destacadas de la antigüedad se cuentan las investigaciones zoológicas de Aristóteles y las botánicas

de Teofrasto, pero la gran mayoría de autores anónimos representados en el corpus hipocrático y

buena parte de los principales nombres ligados a la biología, en el período helenístico y después,

como Herófilo, Erasítrato y Galeno, fueron médicos sobre todo. Lo que conocemos como corpus

hipocrático consta de unos sesenta escritos, todos anónimos, de tema, estilo y fecha muy variados.

Hipócrates había entendido la salud del individuo en función de su unidad, de la unidad orgánica

resultante de la "buena mezcla" de los cuatro elementos. La "buena mezcla" implica continuidad:

en el organismo todo en él es continuo. Por ello la enfermedad tiene siempre mucho de ruptura de

esa continuidad, de herida o de úlcera. El organismo es un microcosmos que tiende, por sí mismo,

a mantenerse sano: La medicina, por ello, es consecuencia de la naturaleza misma.

El siglo posterior a la fundación de Alejandría fue testigo de grandes progresos tanto en

medicina como en biología, obra de hombres como Herófilo y Erasístrato. Éstos dos fueron los

primeros investigadores en diseccionar seres humanos. Fueron asimismo los primeros en investigar

el sistema nervioso y ciertamente en identificar los nervios como tales y en distinguir entre los

nervios motores y sensoriales, y es Erasístrato a quien se atribuye el descubrimiento de las válvulas

del corazón y la deducción de la existencia de relaciones entre las venas y las arterias.

Para ambos el conocimiento profundo del cuerpo era algo previo a cualquier trabajo

práctico, por ello centraron su actividad en desarrollar actividades experimentales. El objetivo era

descubrir el número reducido de principios que ellos suponían que gobiernan el funcionamiento

del cuerpo humano, para poder detectar así la enfermedad como un defecto en la aplicación de tales

principios. Así, la enfermedad debía ser algo que, proveniente del exterior, impedía el desarrollo

natural de la vida del organismo. No es extraño que colocaran las prescripciones higiénicas muy

por encima de la terapéutica. Sólo la higiene, en especial la alimenticia, puede prevenir las

enfermedades y neutralizar sus causas.

4.3. La astronomía alejandrina.

Explicar el movimiento de los planetas era la principal dificultad a la que se enfrentaron los

astrónomos alejandrinos. El sistema homocéntrico presentaba el grave inconveniente de que coloca

a cada planeta en una esfera que tiene a la Tierra como centro; de ahí se sigue que las distancias

entre los planetas y la Tierra son invariantes, pero, de hecho, se observa que cuando aquellos

retrogradan se muestran mucho más brillantes, es decir, parecen haberse aproximado a la Tierra.

El sistema fue pronto abandonado, pero la idea de que los planetas se hallan engarzados en conchas

esféricas en rotación cuyo centro es la Tierra formó parte del pensamiento cosmológico hasta las

primeras décadas del s. XVII:

El problema de la diferencia de brillo se evitaba sin dificultad en la teoría heliocéntrica de

Aristarco de Samos, al girar todos los planetas en torno al Sol y, consiguientemente, variar las

distancias entre éstos y la Tierra en cada uno de los puntos de sus respectivas trayectorias. Pero el

heliocentrismo entrañaba nuevos y aún más serios problemas. En primer lugar, desplazar la Tierra

del corazón del universo se interpretaba como un signo de irreverencia y ateísmo. Junto a esto, el

carácter teórico de la teoría de Aristarco, ajena a todo tipo de cálculos y predicciones numéricas,

contribuyó a su rápido olvido al no poder competir con los sofisticados modelos planetarios de sus

contemporáneos ni siquiera desde el punto de vista de la exactitud y el éxito predictivo.

Pero lo que más contribuyó al rechazo del heliocentrismo fue el segundo gran modelo de la

antigüedad: el de epiciclos, deferentes y excéntricas, elaborado inicialmente por Apolonio y

utilizado luego en las principales síntesis astronómicas de la Antigüedad, la de Hiparco en el s. II

a. de C. y la de Ptolomeo en el s. II de nuestra era.

En estos modelos se suponía tanto que la Tierra está inmóvil en el centro del universo como

que la compleja trayectoria aparente de los cuerpos celestes tenía que explicarse por la combinación

de movimientos sencillos, uniformes y circulares. O el cuerpo celeste se imaginaba moviéndose en

un círculo (“epiciclo”) cuyo centro a su vez trazaba la circunferencia de otro círculo (“deferente”)

cuyo centro era la Tierra. O bien se suponía que se desplazaba en la circunferencia de un círculo

excéntrico, esto es, aquel cuyo centro no coincidía con el centro de la tierra.

5. La Revolución Copernicana.

El sistema alejandrino de Ptolomeo e Hiparco constituyó un momento álgido en la historia

de la ciencia por su gran capacidad para predecir fenómenos, aunque se lograra a expensas de

sacrificar la sencillez. Durante la Edad Media tales logros fueron olvidándose; se tildó de herética

la creencia de que la Tierra era redonda y antiguas ideas y miedos retornaron. Fueron los árabes

quienes mantuvieron vivo el pensamiento griego, que pudo volver a resurgir en Occidente en el

siglo XIII, de la mano de Tomás de Aquino y gracias a traducciones árabes de las obras de Aris-

tóteles o Ptolomeo.

La aparición de la obra de Aristóteles en el panorama intelectual europeo fue un catalizador

para que se volvieran a replantear esas antiguas cuestiones. La Iglesia católica adoptó el sistema

ptolemaico como dogma de fe porque se adecuaba con su visión antropocéntrica de la vida, pero

al mismo tiempo surgieron detractores que propusieron nuevas formas de entender la realidad. De

este modo se originó la revolución científica, protagonizada por científicos como Copérnico, Tycho

Brahe, Kepler, Galileo y Newton, y a la que llamaremos Revolución Copérnicana por ser Nicolás

Copérnico su iniciador.

5.1. Copérnico.

Nicolás Copérnico nació en Polonia y fue educado en Italia. Se interesó por la lectura de

los clásicos griegos y leyó a Aristarco, quien ya había planteado los movimientos de rotación y

traslación de la Tierra. El mismo año de su muerte, Nicolás Copérnico (1473-1543) publicó La

revolución de las orbes terrestres, un libro verdaderamente revolucionario que se puede considerar

como el punto de partida de la ciencia moderna. En esta obra, Copérnico modificó aspectos

decisivos de la teoría ptolemaica para mostrar una imagen más sencilla del universo y para que los

datos empíricos pudieran acoplarse mejor a la teoría. El cambio decisivo fue situar el Sol en el

centro del cosmos en detrimento de una Tierra que pasaba a ser un planeta más que giraba alrededor

del Sol. Copérnico atribuyó a la Tierra tres movimientos diferentes:

-Rotación diaria: el cosmos no tenía que dar una vuelta completa diaria alrededor de un

planeta minúsculo como la Tierra.

-Traslación: el Sol pasaba a ser el astro inmóvil alrededor del cual el resto de planetas

(incluida la Tierra) daban vueltas mediante este movimiento.

-Giro del eje de rotación de la Tierra: este movimiento justificaba la precesión de los

equinoccios.

Copérnico fue revolucionario, pero siguió manteniendo concepciones aristotélicas, como

por ejemplo, la finitud del universo o la circularidad de las órbitas de los planetas. Para salvar los

fenómenos, tuvo que mantener un sistema de epiciclos y deferentes parecido al de Ptolomeo,

aunque con algunas simplificaciones.

Tal y como ya ocurrió con las ideas de Aristarco, las tesis copernicanas no fueron aceptadas

en su momento por simples razones de sentido común. ¿Cómo era posible que la Tierra se moviera

si no se percibe así? La física aristotélica constituía, además, un poderoso aliado que impedía que

las nuevas teorías fueran aceptadas.

Se creía, por ejemplo, que si la Tierra daba vueltas diariamente a esa velocidad, acabaría

por estallar en pedazos. Los movimientos de rotación y traslación entraban a su vez en

contradicción con creencias muy arraigadas de su época:

-Si arrojamos una piedra en sentido perfectamente vertical, esta volverá a caer en nuestras

manos. Este hecho fácilmente comprobable es difícil de explicar si suponemos que la Tierra tiene

un movimiento de rotación.

-Si la Tierra tuviera un movimiento de traslación, se tendrían que apreciar paralajes de las

estrellas causados por el movimiento de la Tierra (El paralaje es un fenómeno según el cual es

posible apreciar cambios en la posición relativa de los astros al observarlos desde posiciones

diferentes). De hecho, dichos paralajes son casi imperceptibles (no se constataron hasta 1838).

Copérnico argumentaba, con razón, que no sucedía así porque las estrellas estaban mucho más lejos

de lo que se admitía hasta esa fecha, pero esta explicación no era satisfactoria.

Para la Iglesia Católica, las afirmaciones de Copérnico fueron también problemáticas. En

algunos pasajes de la Biblia se da a entender que el Sol, y en general el universo entero, dan vueltas

alrededor de la Tierra.

Cualquier opinión que fuera opuesta pasaba a convertirse en herética y este temor explica

que Copérnico no diera a conocer sus ideas hasta el final de sus días. El sistema copernicano era

demasiado atrevido para que fuera aceptado sin más por el pensamiento dominante, sometido a los

prejuicios del sentido común, a la tradición aristotélico-ptolemaica y a la autoridad de las Sagradas

Escrituras. La muerte de Copérnico el mismo año de la publicación de su libro le ahorró muchas

dificultades con la Inquisición.

5.2. Brahe y Kepler.

Tycho Brahe (1546-1601) desempeñó un papel destacado gracias a las numerosas

observaciones de incalculable valor científico que fue acumulando a lo largo de los años. Dichas

observaciones permitieron acumular evidencias en contra del sistema aristotélico del mundo; las

más destacadas fueron las siguientes:

-Una supernova, con lo cual pudo refutar la idea de que el cielo estrellado era inmutable.

-Un cometa, del que pudo observar su órbita y calcular su distancia de la Tierra mediante

el paralaje. Esto le permitió saber que los cometas no podían ser fenómenos sublunares debidos a

una llama de grasa seca, tal y como afirmaba Aristóteles. Al observar la órbita del cometa, también

se fijó en que tenía que atravesar las supuestas esferas cristalinas, por lo que estas no podían existir.

Johannes Kepler (1571-1630) heredó los datos experimentales de su maestro Tycho Brahe

y, a partir de ellos, consiguió superar sus propios prejuicios y los de su época en relación con los

movimientos de los planetas. Comprobó que era imposible que las órbitas de los planetas fueran

perfectamente circulares y su velocidad uniforme, por lo que, después de experimentar con

diferentes figuras, llegó a la conclusión de que la elipse era la figura geométrica que más se

adecuaba al movimiento de los planetas. Uno de los dogmas que más firmemente se había

mantenido pudo ser superado por la observación.

Estaba claro que los planetas no podían ir montados sobre esferas cristalinas, pero entonces

volvía a renacer el enigma que había motivado esa teoría: ¿por qué razón daban vueltas alrededor

del Sol? Con Kepler fue tomando cuerpo la idea de una fuerza gravitatoria que atraía a las

partículas, de que era la Tierra la que atraía a la piedra y no al contrario, como consideraba

Aristóteles.

5.3. Galileo y Newton.

Galileo Galilei (1564-1642) es uno de los fundadores de la mecánica moderna. Jugó un

papel de primer orden en la introducción de las matemáticas para la explicación de las leyes físicas

(matematización de lo real), rompiendo así con la física cualitativa de Aristóteles y contribuyó a

crear una nueva mentalidad, espevcialmente a través de un célebre manifesto en el que declaraba

que el mundo es de naturaleza matemática (Consideraciones y demostraciones matemáticas sobre

dos nuevas ciencias) Procedíó a numerosas obsevaciones e imaginó experimentos susceptibles de

someter a prueba sus teorías.

Isaac Newton (1642-1727) es el científico más grande de todos los tiempos. Hasta ese

momento, el único pensador que había proporcionado una explicación al fenómeno del cambio y

del movimiento había sido Aristóteles. Newton retomó el problema y, a partir de los estudios de

Kepler y Galileo, le dio un nuevo enfoque y a nueva solución. Concibió que todo cambio en la

naturaleza era regular y continuo, por lo que desarrolló (al mismo tiempo que el filósofo y

matemático Leibniz) un potente instrumento de cálculo que permitía determinar la velocidad o

aceleración de un cuerpo en un instante cualquiera del tiempo: el cálculo infinitesimal. Sus otros

dos grandes logros fueron las tres Leyes del movimiento de los cuerpos y la Ley de la gravitación

universal:

Leyes del movimiento:

1ª ley: “Si sobre un cuerpo no se ejerce fuerza alguna, este permanecerá en reposo o

movimiento uniforme”.

2ª Ley: Galileo había demostrado que el reposo y el movimiento uniforme no necesitaban

ser explicados, al ser dos estados que se mantenían sin perturbación. Por lo tanto, todo el análisis

tenía que centrarse en la aceleración, que era el cambio de estado. Newton afirmó que “todo cambio

de velocidad era el efecto de la intervención de una fuerza” (F = m • a -la fuerza es igual a la masa

por la aceleración-). Cualquier cambio se producirá como efecto de una fuerza y la aceleración será

justamente la manifestación de una fuerza.

3ª Ley: Por último, Newton demostró que cuando se ejerce una fuerza sobre un cuerpo este

reacciona con una fuerza igual, pero de signo contrario.

Gravitación universal. El segundo gran triunfo de Newton fue determinar que todos los

cuerpos se ven afectados por la fuerza de gravedad. Dos cuerpos materiales, cualesquiera que estos

sean, se verán atraídos por una fuerza que Newton logró definir como directamente proporcional a

las masas e indirectamente proporcional a las distancias. Esta fuerza determina el movimiento de

un planeta o la caída de una manzana: es una ley universal, aplicable en todo el universo y que no

permite hacer distinciones entre el mundo sublunar o el supralunar. La explicación aristotélica

según la cual los cuerpos se movían siguiendo una tendencia natural quedó definitivamente

superada.

6. Cosmovisión contemporánea.

El proyecto de investigación de la naturaleza iniciado con la revolución científica cosechó

numerosos éxitos, por lo que parecía que era posible conocer toda la realidad sirviéndose

únicamente de principios simples. Se investigaron y se elaboraron leyes de otros fenómenos como

la electricidad y el magnetismo, por lo que a finales del siglo XIX se llegó a pensar que no quedaba

ningún fenómeno por estudiar. Nadie podía sospechar que dos nuevas ramas de la física iban a

revolucionar nuestro conocimiento de lo más pequeño, del microcosmos, y de lo más grande, del

macrocosmos.

6. 1. Matemática contemporánea.

Las geometrías no euclidianas hicieron su aparición en el siglo XIX. Se caracterizan por

mantener los mismos axiomas que la geometría euclidiana, excepto en el caso del “quinto axioma”,

que hace referencia a las paralelas. La geometría que presentó Bernhard Riemann (1826-1866), por

ejemplo, modificó este axioma de tal modo que no acepta que el espacio sea infinito, por lo que la

prolongación de toda recta ha de acabar retornando a sí misma. Los matemáticos lucharon sin éxito

por encontrar inconsistencias en estas geometrías, hasta que Albert Einstein utilizó una geometría

no euclidiana como base de su Teoría general de la relatividad, obligando a reconsiderar los lazos

entre geometría y realidad. A partir de entonces, la consistencia pasó a ser el único criterio para

aceptar una geometría, sin considerar si describe la realidad.

Una de las grandes preguntas que se plantearon los matemáticos a finales del siglo XIX es

si todas las matemáticas podían derivarse a partir de unos pocos axiomas, tomando como modelo

la geometría. En el caso de que se encontraran tales axiomas, se habría obtenido un fundamento

sólido para obtener nuevos teoremas. Esta propuesta, conocida como el Décimo problema de

Hilberg, era imposible de llevar a cabo, tal y como demostró el matemático Kurt Gódel: cualquier

sistema axiomático posee serias limitaciones debido a que siempre hay como mínimo una

proposición que, a pesar de ser consistente con los axiomas, no puede deducirse de ellos. Lo cual

incluye hasta el más fácilmente “axiomatizable” de todos los sistemas matemáticos: la aritmética

Esto significa que no existe ningún método para crear nuevos conocimientos matemáticos: todo

depende de la creatividad humana.

6.2. La teoría de la relatividad.

Albert Einstein (1879-1955) consiguió remover los fundamentos de la física gracias a dos

trabajos que permitieron poner las bases para establecer la cosmología actual: la Teoría de la

relatividad especial y la Teoría de la relatividad general.

Relatividad especial. Según el principio de relatividad de Galileo, si queremos hallar la

velocidad respecto del suelo de una persona que corre a una velocidad constante por el interior del

vagón de un tren que también se mueve a velocidad constante, tendremos que sumar las velocidades

tren y de la persona. En la mecánica clásica, este principio de la suma de velocidades es válido para

cualesquiera que sean las velocidades en cuestión, pero un hecho experimental vino a contradecir

esta teoría: la velocidad de la luz es la misma independientemente de la velocidad a la que se mueva

la fuente.

Esto suponía que el principio de relatividad de Galileo no era válido cuando se estudiaban

cuerpos a velocidad próxima a la luz. Para la mecánica clásica, el cálculo de velocidades era

siempre relativo al observador, pero ahora se trataba de que había una velocidad que no era relativa,

sino absoluta: la velocidad de la luz. La velocidad de la luz constituía, por lo tanto, un límite

máximo para cualquier cuerpo en movimiento.

Si la luz era una constante, entonces no podían serlo al mismo tiempo e1 espacio, el tiempo

o la masa. Estas tres medidas tenían que depender, por lo tanto, del observador y del sistema de

referencia en el que se encontrase. El flujo del tiempo no podía considerarse más como un valor

absoluto igual para todos los objetos; cada individuo lleva consigo su propia medida del tiempo.

La física clásica concibe una coordenada de tiempo global. Para cada valor de tiempo existe una

sección de espacio que representa un momento de simultaneidad. Einstein echó por tierra esta

noción del tiempo. Aunque un observador sea testigo de que dos sucesos ocurren al mismo tiempo,

otro observador habrá podido observar lo contrario.

Y lo mismo ocurría con la masa y la longitud de un cuerpo; estos datos no son absolutos,

ya que dependen de la velocidad a la que el cuerpo circule. Otra destacada consecuencia que

Einstein consiguió deducir fue la Ley de correspondencia entre masa y energía (E=mc2), que afirma

que la masa no es una constante característica de los objetos, sino que es una forma de energía, por

lo que puede variar y aumentar con la velocidad.

El espacio y el tiempo, a partir de este momento, ya no podrán ser magnitudes dadas de

forma separada e independiente. Son términos correlativos, por lo que es obligado hablar del

continuo espaciotemporal.

Relatividad general. Newton había constatado que dos partículas se atraen con una fuerza

proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia.

Cuanto mayor sea la distancia, menor será la fuerza de atracción, pero una de las conclusiones de

la teoría es que un cambio de distancia repercutirá sobre la fuerza que afecta a ambos cuerpos de

forma instantánea, independientemente de cuál sea esa distancia. Para Einstein esto era una

incongruencia porque había demostrado que ninguna interacción puede propagarse a una velocidad

mayor que la de la luz. Era necesario, por lo tanto, elaborar una nueva concepción de la gravedad

que no contradijera este hecho.

Einstein explicó la gravedad afirmando que la masa curva el espacio donde se encuentra,

y esta curvatura provoca que un cuerpo como la Tierra esté sometido a la influencia de un cuerpo

mayor como el Sol. Aunque el planeta se mueva en línea recta, el espacio por el que se mueve está

curvado, por lo que acabará trazando una curva a su alrededor. La fuerza de la gravedad hay que

considerarla como un efecto de esa curvatura espacial.

Una de las consecuencias que se deducían de la relatividad era que el universo tenía que

estar expandiéndose, pero la creencia en un universo fijo era tan firme en la época que incluso

Einstein se negó a tomar en consideración esta conclusión. Edmund Hubble (1889-1953) realizó

unas observaciones decisivas para que esta idea tomara cuerpo: en 1924 descubrió que había otras

galaxias más allá de la Vía Láctea y posteriormente comprobó que se estaban alejando entre sí. Si

se alejaban, esto significaba que la materia del universo tenía que haber estado concentrada en un

punto en algún momento del pasado, por lo que los físicos Alpher, Gamow y Herman propusieron

en 1948 el modelo del Big Bang (la «Gran Explosión»). Predijeron que en el universo tenía que

haber restos del origen del universo en forma de radicación, hecho que fue detectado en 1965 por

Arno Penzias y Robert Wilson, lo que supuso una importante confirmación de esta teoría.

La cosmovisión actual ha dejado caduca la discusión entre el heliocentrismo y el

geocentrismo: el Sol es una estrella más que se encuentra en uno de los brazos de una galaxia

denominada Vía Láctea. que a su vez forma parte de un racimo de galaxias llamado Grupo Local,

que se va distanciando de otros grupos de galaxias a gran velocidad. Los cuásares son los cuerpos

más alejados de nosotros y se encuentran en los confines del universo.

6.3. La física cuántica.

Desde el siglo XIX empezaron a tomar cuerpo ideas referentes a la naturaleza corpuscular

de la materia, por lo que se recuperó la teoría atómica adaptada a los nuevos descubrimientos. Pero

hasta el siglo xx no se pudo demostrar que los átomos no eran partículas sólidas e indivisibles, sino

que estaban compuestas por protones, neutrones y electrones. La búsqueda de los componentes

básicos de la materia no había hecho más que empezar y gracias a los aceleradores de partículas se

ha llegado a contabilizar cientos de partículas fundamentales. Esta dispersión ha podido ordenarse

en familias y en la actualidad parece establecido que la realidad se compone básicamente de quarks

y leptones.

Todos estos descubrimientos exigían una nueva forma de entender la física, porque las

teorías de Newton fracasaban estrepitosamente al tratar de aplicarlas al estudio del movimiento de

estas partícúculas. Investigadores como Werner Heisenberg (1901-1976) o Erwin Schrödinger

(1887-1961) hicieron contribuciones esenciales a la nueva física, cuyas conclusiones podrían ser

las siguientes:

-La materia y la energía manifiestan características de ondas y de partículas a la vez, sin

que podamos deslindar un comportamien del otro. La radiación electromagnética, que hasta

entonces se había considerado como una onda, en algunos casos tenía un comportamiento

corpuscular. Y, por el contrario, un electrón, que se consideraba como un corpúsculo, en algunos

casos debía ser considerado como una onda. Ya no había alternativa entre onda y corpúsculo, sino

que ambos estados formaban una unidad extraña.

-El Principio de indeterminación de Heisenberg establece que no pedemos conocer con

exactitud y al mismo tiempo la velocidad y la posición de una partícula. Nuestro conocimiento de

la realidad tiene un límite, por lo que cuanta mayor exactitud obtengamos conociendo la velocidad,

con menos seguridad podremos establecer su posición. Este principio nos conduce a dos

conclusiones: a) Hay que abandonar la idea de que podemos predecir cualquier fenómeno gracias

a nuestras leyes deterministas, pero, por otro lado, b) estamos obligados a considerar que las

partículas elementales tienen posición o velocidad cuando se miden, por lo que su realidad depende

del observador. Algunos físicos consideran que la realidad no es más que una ilusión del

observador.

Epílogo. El determinismo y la superación de la ciencia moderna.

Una ley matemática permite predecir, solo con que introduzcamos ciertos valores iniciales,

cualquier estado pasado, presente o futuro. Si consideramos que toda la realidad está regida por

leyes matemáticas, tendremos que concluir que es posible pronosticar el estado futuro del universo,

así como su origen. Así lo creyó Laplace en el siglo XIX, al considerar que el universo respondía

a un guión ya establecido. El ideal científico se alcanzaría cuando se llegara a descubrir hasta el

último diálogo de ese guión. Uno de los inconvenientes de esta concepción es que no puede explicar

cómo aparece el ser humano en el universo, pues nos vemos en la paradoja de admitir que nuestra

libertad es fruto del determinismo. Por otro lado, como pasado, presente y futuro están

perfectamente concatenados, no existiría flujo del tiempo tal y como nosotros lo vivimos. El tiempo

no sería otra cosa que una ilusión, una percepción humana que surge en nuestra consciencia.

La ciencia en el sentido clásico entendido por Newton se basaba en dos pilares que se han

resquebrajado.

La materia es en sí misma inerte y se ve forzada por agentes externos a actuar. En la

actualidad, el estudio de los procesos irreversibles llevado a cabo por personalidades como el

premio Nobel de Química Illya Prigogine obliga a plantear una nueva noción de ciencia en la que

el determinismo y la certidumbre no serán el criterio central.

El cálculo infinitesimal se asienta sobre el supuesto de que la realidad es continua, lo que

obliga a considerar solo casos ideales, desde suponer que los cuerpos son puntos adimensionales

con masa hasta pretender que describen trayectorias perfectas y sin turbaciones. Pero a partir de

1977, con los trabajos del matemático René Thom, ha empezado a tomar cuerpo una nueva teoría

matemática llamada Teoría de las catástrofes, que se centra en el estudio de todos aquellos casos

que la teoría clásica había descartado, es decir, de los comportamientos irregulares, azarosos y

aparentemente caóticos. Esta teoría no solo puede tener una gran aplicación en el estudio de

sistemas naturales, sino que también se prevé que podrá aplicarse en el ámbito de las ciencias

humanas.