La Revolución Científica: De la Astronomía Precopernicana a la Física de Descartes
La explicación precopernicana del universo
El mundo sublunar estaba compuesto de tierra, agua, aire y fuego, y en él las cosas se movían. Por su parte, el mundo supralunar estaba formado por el éter y se movía con un solo movimiento: el circular. Posteriormente, Claudio Ptolomeo introdujo una serie de modificaciones que consistieron en la incorporación de órbitas excéntricas, epiciclos y ecuantes.
La innovación de Copérnico
Nicolás Copérnico formuló una imagen más coherente y ordenada del universo; recuperó el movimiento circular uniforme de los astros, aunque de forma simplificada.
Ventajas del sistema copernicano
- La nueva explicación del universo es más simple y posee mayor coherencia geométrica.
- Permite calcular la distancia real de las órbitas de los planetas respecto al Sol.
- Explica el carácter especial de los planetas interiores.
Objeciones e inconvenientes
- El movimiento de rotación de la Tierra implica consecuencias físicas que no se observaban en la experiencia cotidiana.
- El movimiento de traslación terrestre provocaría la existencia de un paralaje estelar.
- No lograba explicar la totalidad de las irregularidades observadas.
- Se introdujo un tercer tipo de movimiento en la Tierra: la oscilación sobre el plano de la eclíptica.
La revolución de Kepler
Johannes Kepler corrigió los defectos del modelo copernicano y logró ajustarlo con precisión a los datos empíricos mediante la formulación de tres leyes fundamentales:
- 1.ª Ley (Ley de las órbitas): Se suprimen los epiciclos y se explica matemáticamente la excentricidad de las órbitas planetarias (elípticas).
- 2.ª Ley (Ley de las áreas): Se suprimen los ecuantes al demostrar que los radios vectores barren áreas iguales en tiempos iguales.
- 3.ª Ley (Ley de los periodos): Establece una relación matemática precisa entre el periodo orbital de los planetas y el tamaño medio de su órbita.
De estas leyes se desprenden dos consecuencias esenciales:
- Los datos astronómicos quedan organizados formal y matemáticamente.
- La observación empírica pasa a determinar la validez del modelo teórico.
Las aportaciones científicas de Galileo
Galileo Galilei contribuyó decididamente al desarrollo de la ciencia moderna mediante aportaciones en dos campos fundamentales:
- Astronomía: Sus observaciones telescópicas sirvieron para confirmar empíricamente la validez del sistema copernicano.
- Mecánica: Formuló las bases del principio de inercia y se dedicó al estudio sistemático del movimiento uniformemente acelerado.
Galileo rebatió la concepción aristotélica sobre la caída de los cuerpos al sustituir un planteamiento puramente cualitativo por uno cuantitativo y matemático, introduciendo así una revolución metodológica de enorme trascendencia.
La física cartesiana
René Descartes fundamentó su física en el método matemático, del cual derivó dos de sus tres características esenciales: el enfoque deductivo y el mecanicista. La tercera dimensión corresponde a la metafísica.
La aplicación del método deductivo
La deducción geométrica se desarrolla hasta alcanzar los fenómenos más concretos y particulares, momento en el cual se requiere de la experiencia para poder verificarlos y conocerlos en detalle.
El mecanicismo cartesiano
Los rasgos principales del mecanicismo son los siguientes:
- El mundo material está constituido exclusivamente por materia extensa (res extensa).
- Los cuerpos carecen de un principio interno propio de movimiento.
- El único tipo de cambio admisible en la naturaleza es el movimiento local o espacial.
- No existe el vacío físico.
El fundamento último de este modelo reside en el recurso a Dios como primera causa eficiente del movimiento y garante del cumplimiento de las tres leyes fundamentales de la naturaleza:
- El principio de inercia.
- La tendencia de los movimientos inerciales a desarrollarse en línea recta.
- La ley de conservación de la cantidad de movimiento.