Historia del Pensamiento Científico: De la Antigüedad a la Física Cuántica

Introducción al pensamiento científico

A lo largo de la historia, el ser humano ha intentado explicar el funcionamiento del universo. Este recorrido ha transitado desde las explicaciones míticas hasta los modelos científicos actuales.

Del mito a la razón

Los mitos dejaron de servir como modelo explicativo, ya que todo se consideraba imprevisible, arbitrario y contingente. Por ello, no era posible conocer las regularidades de la naturaleza. Los antiguos griegos estaban muy arraigados a la idea de un destino que regía el universo y dominaba a los dioses.

Surgió entonces la necesidad de que las cosas sucedieran cuando y como tienen que suceder; por tanto, podían conocerse y predecirse. La realidad natural se explica mediante la razón, pues las cosas son (esencia), se producen (causa) y poseen algo permanente y constante (sustancia). Saber racional es explicar a partir de causas y viceversa.

La Antigüedad

Los presocráticos

Explicaron la realidad natural mediante una o varias sustancias que crean la naturaleza. Esa sustancia primera se denominó arjé.

El periodo clásico

Platón y Aristóteles se interesaron principalmente por el ser humano y la vida en sociedad. Aristóteles construyó un modelo del universo con las siguientes características:

• Universo finito, completo y eterno.
• Universo pleno: no existe el vacío, todo está lleno de materia.
• Modelo geocéntrico y estático: la Tierra es el centro e inmóvil; los planetas se mueven por un orden dinámico.
• Dos regiones: el orbe sublunar y el orbe supralunar.

El helenismo

Surgieron dos tendencias: las escuelas morales (estoicismo y epicureísmo), en Atenas, y la investigación de la naturaleza, en Alejandría.

Ptolomeo

En el siglo II d.C., Ptolomeo relacionó la perfección lógica del modelo de Aristóteles con hechos observables. Su modelo era cuantitativo, empirista y geocéntrico, aunque con órbitas planetarias excéntricas. Sus elementos básicos fueron los epiciclos y los deferentes, sobre los que giran los epiciclos. La Tierra permanecía constante en su trayectoria.

La Edad Media: la patrística

La confrontación entre fe y razón dio lugar a intentos de síntesis. La explicación racional de la creación divina y la inmortalidad del alma fueron temas centrales.

La Edad Moderna

Revolución copernicana

Copérnico publicó un modelo heliocéntrico que defendía el Sol como centro estático. Los planetas, la Luna y la Tierra giran en órbitas, y la Tierra realiza rotación, oscilación y traslación.

Kepler

Explicó el movimiento planetario mediante órbitas elípticas, demostrando que el círculo no era una trayectoria perfecta.

Galileo Galilei

Defendió sus ideas con respuestas basadas en la experiencia sensible, las matemáticas y el telescopio. Sus observaciones, como los cráteres lunares, refutaron el modelo geocéntrico.

Newton

Formuló las tres leyes de la mecánica: inercia, fuerza y acción y reacción, y estableció la ley de la gravitación universal. Su obra se considera el mejor paradigma científico, con espacio y tiempo absolutos, y dio origen a una nueva revolución científica.

Racionalismo y empirismo

Descartes, padre de la filosofía moderna, inició el racionalismo, despreció los sentidos como fuente de conocimiento, defendió las ideas innatas y el método deductivo-matemático. El empirismo inglés sostuvo que el conocimiento procede de la experiencia sensible y que, a partir de los datos de los sentidos, se alcanza un conocimiento probable. El escepticismo puso en duda la verdad.

Kant

Con el idealismo trascendental, Kant superó ambas teorías: el conocimiento empieza en la experiencia sensible, pero no todo procede de ella. La mente es diferente a la realidad y la condiciona; a través de sus doce categorías, no conocemos las cosas tal como son, sino tal como las percibe nuestra mente.

La Edad Contemporánea

Teoría de la relatividad

Einstein estableció que el espacio y el tiempo son magnitudes relativas. La relatividad especial (1905) parte de que la velocidad de la luz es constante, mientras que la relatividad general (1916) describe el campo gravitatorio.

Mecánica cuántica

Max Planck propuso que la materia emite y absorbe energía de forma discontinua, en cuantos. Sus principios fundamentales son:

1. Complementariedad: los objetos se comportan como ondas o como partículas.
2. Incertidumbre: es imposible conocer con precisión la posición y la velocidad de una partícula subatómica.

Big Bang y caos

Se plantea que el universo se expande y que, antes, toda la materia estaba concentrada en un punto. En la teoría del caos, el efecto mariposa muestra que pequeñas variaciones iniciales pueden generar grandes consecuencias.

Teleología y mecanicismo

La explicación teleológica concibe el orden natural como un proyecto diseñado, donde cada elemento cumple una función para lograr un objetivo final preestablecido. La explicación mecanicista entiende la naturaleza como una máquina, cuyos cambios son fruto de mecanismos que actúan unos sobre otros.

• Anaxágoras sostuvo que partículas diferentes son gobernadas por el entendimiento (nous), que es lo que gobierna el universo.
• Demócrito propuso la división de la materia en átomos que se mueven en el vacío; sus choques producen los resultados, en una visión mecanicista.