Revolución Científica: El Nacimiento del Universo Mecánico y la Física Moderna

La Revolución del Universo Mecánico: Del Geocentrismo a la Física Newtoniana

El abandono de la física teleológica de Aristóteles tomó su tiempo. En el siglo XVI, Nicolás Copérnico propuso la sustitución del modelo geocéntrico por el heliocéntrico. Posteriormente, Galileo Galilei desarrolló argumentos para apoyar las tesis de Copérnico. Para ello, tuvo que realizar avances en física y emplear nuevo instrumental de observación como el telescopio. Mientras Galileo llevaba a cabo su trabajo, Johannes Kepler mejoró la propuesta de Copérnico y completó el diseño del sistema solar tal como lo conocemos hoy. Finalmente, Isaac Newton elaboró una teoría física que sustituyó definitivamente a la física aristotélica y que sistematizó y dio consistencia a los hallazgos realizados por Copérnico, Galileo y Kepler.

El Modelo Heliocéntrico de Copérnico

Copérnico publicó en el siglo XVI una obra que se convertiría en la propuesta definitiva de un modelo heliocéntrico del universo. Este hito histórico supuso el inicio de una revolución científica cuya repercusión no podía imaginar quien la inició. Estas son las características más destacadas del universo copernicano:

• El Sol permanece estático y situado en el centro.
• Alrededor de él giran los planetas.
• La Luna gira alrededor de la Tierra.
• Encerrando el universo, vemos las estrellas fijas.
• Las órbitas de los planetas son circulares.
• La Tierra experimenta tres movimientos: rotación, traslación y oscilación.

Las Aportaciones Clave de Kepler y Galileo

Johannes Kepler y el Fin de la Circularidad

Kepler fue el responsable de acabar con el llamado "hechizo de la circularidad", que establecía que la forma geométrica perfecta era el círculo y, por tanto, que los cuerpos celestes, al ser perfectos, debían describir movimientos circulares en su órbita. A pesar de que los datos observables no respaldaban la tesis de las órbitas circulares de los planetas, esta se había mantenido durante siglos. Kepler se empeñó en ofrecer una explicación del movimiento planetario que encajara a la perfección con los datos empíricos. De este modo, se convirtió en el primero en dar prioridad a la observación sobre las ideas metafísicas.

Galileo Galilei: Soporte Físico a la Astronomía Copernicana

La aportación de Galileo Galilei consistió en proporcionar un soporte físico a la astronomía copernicana. Sus contribuciones clave incluyeron:

• Limitar el campo de investigación solo a aquellas preguntas cuyas respuestas eran comprobables por medio de la experiencia sensible.
• Tomar en consideración únicamente las propiedades que pueden ser tratadas matemáticamente, como longitud, temperatura o masa.
• Diseñar y perfeccionar instrumentos útiles para mejorar las observaciones.
• Elaborar argumentos que pusieran en evidencia los errores del modelo geocéntrico.

El uso del telescopio permitió a Galileo ver los cráteres en la Luna. Ambas observaciones contradecían la tesis aristotélica sobre la perfección de los cuerpos celestes. También observó la existencia de satélites girando alrededor de Júpiter, una idea que resultaba imposible si este estuviera engarzado en una esfera cristalina que girara alrededor de la Tierra.

Isaac Newton y la Unificación del Universo

Newton estableció la Ley de la Gravitación Universal, que supuso un hito sin precedentes, pues permitió unificar la mecánica terrestre y la celeste. Newton descubrió que una única ley, la Ley de la Gravitación Universal, gobernaba el movimiento de todos los cuerpos, estuvieran en el firmamento o sobre la superficie de la Tierra. De esta forma, por primera vez se pudo hablar de verdad de un universo, en contraposición a los dos mundos aristotélicos (sublunar y supralunar). La física newtoniana constituye el mejor ejemplo de paradigma científico porque la Ley de Gravitación Universal no sirve solo para explicar fenómenos como la caída de los cuerpos.