boido historia de la ciencia parte 3

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86 O Módulo 2 La revolución copernicana O 87 Las objeciones físicas. Para Aristóteles, el movimiento circular uniforme es un "es- tado" inherente a los astros. Todo movimiento circular, en la Tierra, es necesariamente forzado (no natural) y requiere una explicación en términos de algún agente externo. Al inmovilizar a la esfera de las estrellas fijas, Copérnico le había sustraído su carácter de motor universal que mantiene en movimiento a las demás esferas planetarias. Pero enton- ces, ¿qué mantiene en movimiento a los planetas alrededor del Sol? Además, si la Tierra se mueve, ¿por qué no abandona a la Luna, las nubes, etc. al hacerla? Ya hemos mencionado otro argumento físico importante: el "de la torre". El astró- nomo Tico Brahe, en la segunda mitad del siglo XVI, lo reformuló imaginando una bala de cañón que es disparada verticalmente: al retornar a tierra, la bala ingresa nuevamente en la boca del cañón. ¿Por qué habría de hacerla, si durante ese intervalo el cañ6n, junto con la Tierra, ha estado moviéndose? Las objeciones astronómicas. Dos de las más importantes objeciones astronómicas al copernicanismo están vinculadas con fenómenos que, de ser correcto el punto de vista heliocéntrico, deberían observarse y que NO habían sido observados. El primero se refie- re al comportamiento del planeta Venus. El heliocentrismo predice la observación de un ciclo completo de fases, como las de la Luna: nadie habla observado nunca tal cosa. La segunda objeción consiste en que, si la Tierra describe una órbita alrededor del Sol, de- bería observarse un desplazamiento anual, periódico, de las estrellas, al que los astróno- mos llaman paralaje estelar. La figura 25 explica en qué consiste. Tampoco había sido observado jamás. Los herederos de Copérnico lograron edificar una cosmología capaz de eliminar es- tas objeciones y muchas otras. Las ohjeciones físicas obligaron a fundamentar una física de carácter radicalmente distinto de la aristotélica, cuyos cimientos edificó Galileo. Su contemporáneo Kepler, a la búsqueda de una solución definitiva del problema de los pla- netas, dio con el modelo planetario que permitió tratar al sistema solar como un meca- nismo gobernado por las mismas leyes que se aplican a los cuerpos terrestres. La observa- ción telescópica de los cielos, iniciada por Galileo, mostró importantes fenómenos inob- servados hasta entonces. Con el aporte de muchos otros científicos pudo Newton, en la segunda mitad del siglo XVII, realizar su gran síntesis y presentar al fin la nueva cosmo- logía. (El cuadro histórico de la figura 22 le permitirá ubicar cronológicamente a estos protagonistas .) Por su parte, el prólogo de Osiander tranquilizaba a quienes podían inquietarse ante la perspectiva de tener que salir al cruce de dpiniones en abierta contradicción con la Bi- blia. La Iglesia Católica enfrentaba una crisis trascendente, a raíz del movimiento cismá- tico originado en la actitud contestataria de Martín Lutero, cuyas ideas se propagaban rápidamente por el centro y el norte del continente europeo. Todo ello parecía muy ale· jado de la problemática astronómica, y, por lo demás, Copérnico era un buen católico, sobrino de un obispo y canónigo de una catedral. Las únicas objeciones provinieron, precisamente, del campo protestante. Decididos en materia doctrinaria a volver a las fuentes del cristianismo, los partidarios de Lutero o Calvino no aceptaban interpretaciones metafóricas de la Biblia. Todavía en vida de Co- pérnico, y enterado de oídas de que éste trabajaba en la elaboración de un sistema plane- tario heliocéntrico, Lutero había montado en cólera: Este loco (Copérnico) anhela trastocar por completo la ciencia de la astronomía, pero las Sagradas Escrituras nos enseñan que Josué ordenó al Sol y no a la Tierra que se detuviese. (*) Pero su discípulo Melancthon era más explícito: Los ojos son testigos de la revolución de los cielos a través del espacio cada veinti- cuatro horas. Sin embargo, algunos por amor a la novedad o por hacer gala de inge- nio, han referido de ello que la Tierra se mueve y sostienen que ni el Sol ni la octa- va esfera giran ... Es una falta de honestidad y decencia mantener públicamente tales ideas, y el ejemplo es pernicioso. Un espíritu justo debe admitir la Verdad Revelada por Dios y someterse a ella. (**) Como indicamos en la página 74 de éste módulo, la Iglesia Católica pasó a la ofen- siva ante el desafío reformista en 1563, finalizado el concilio de Trento. Se inició enton- ces la Contrarreforma, destinada a proteger la ortodoxia católica y perseguir, por medio de la intensa actividad del Santo Oficio, a los disidentes. El contenido de los libros en circulación en los países católicos fue atentamente analizado y el "Indice de libros pro- hibidos" (Index) se incrementó cada vez en mayor medida. Sin embargo, por razones que ya señalamos, el libro de Copérnico no produjo ninguna conmoción en el ámbito ca- tólico de la segunda mitad del siglo XVI. Para que ello ocurriese se necesitaban lectores atentos, capaces de comprender que Copérnico había trazado un proyecto y que el pro- yecto podía ser llevado adelante. Protegido por las complejidades técnicas de la astrono- mía y el tranquilizador prólogo de Osiander, Sobre la revolucinn de las esferas celestes parecía un artefacto inofensivo. En los primeros años del siglo XVII, Galileo y Kepler comprendieron que era, en realidad, una bomba. Y la hicieron estallar. LAS ETAPAS DE LA REVOLUCIÓN CIENTÍFICA Las objeciones que podía recibir un adherente al heliocentrismo copernicano a par- tir de la segunda mitad del siglo XVI eran de diversa naturaleza. Además de aquéllas que invocaban el sentido común o la tradición religiosa, las había de carácter físico y astro- nómico. Muchas de ellas, de hecho, habían sido esgrimidas a propósito de las propuestas de antiguos astrónomos como Heráclides o Aristarco, el "Copérnico de la Antigüedad". (*) Kuhn, T.: Op. cit. (**) Kuhn, T.: Op. cit. esfera de las estrellas /// // / ......•. ",,/ // t ////// // / // / T,"/. ti'" S T2 S Fig. 25. La paralaje estelar. La Tierra gira alrededor del Sol (S) y ocupa las posicio- nes TI y T2 en momentos separados por un lapso de medio año. El eje polar N-S no modifica su dirección. Por tanto, los ángulos o<.. y r,formados por el eje y la visual a una misma estrella, E, no son iguales. Visualmente, el efecto debería traducirse en un desplazamiento de la es- trella en la esfera celeste, a medida que la Tierra viaja desde TI a T2.

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Boido Historia de la ciencia parte 3

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Page 1: Boido Historia de la ciencia parte 3

86 O Módulo 2 La revolución copernicana O 87

Las objeciones físicas. Para Aristóteles, el movimiento circular uniforme es un "es-tado" inherente a los astros. Todo movimiento circular, en la Tierra, es necesariamenteforzado (no natural) y requiere una explicación en términos de algún agente externo. Alinmovilizar a la esfera de las estrellas fijas, Copérnico le había sustraído su carácter demotor universal que mantiene en movimiento a las demás esferas planetarias. Pero enton-ces, ¿qué mantiene en movimiento a los planetas alrededor del Sol? Además, si la Tierrase mueve, ¿por qué no abandona a la Luna, las nubes, etc. al hacerla?

Ya hemos mencionado otro argumento físico importante: el "de la torre". El astró-nomo Tico Brahe, en la segunda mitad del siglo XVI, lo reformuló imaginando una balade cañón que es disparada verticalmente: al retornar a tierra, la bala ingresa nuevamenteen la boca del cañón. ¿Por qué habría de hacerla, si durante ese intervalo el cañ6n, juntocon la Tierra, ha estado moviéndose?

Las objeciones astronómicas. Dos de las más importantes objeciones astronómicasal copernicanismo están vinculadas con fenómenos que, de ser correcto el punto de vistaheliocéntrico, deberían observarse y que NO habían sido observados. El primero se refie-re al comportamiento del planeta Venus. El heliocentrismo predice la observación de unciclo completo de fases, como las de la Luna: nadie habla observado nunca tal cosa. Lasegunda objeción consiste en que, si la Tierra describe una órbita alrededor del Sol, de-bería observarse un desplazamiento anual, periódico, de las estrellas, al que los astróno-mos llaman paralaje estelar. La figura 25 explica en qué consiste. Tampoco había sidoobservado jamás.

Los herederos de Copérnico lograron edificar una cosmología capaz de eliminar es-tas objeciones y muchas otras. Las ohjeciones físicas obligaron a fundamentar una físicade carácter radicalmente distinto de la aristotélica, cuyos cimientos edificó Galileo. Sucontemporáneo Kepler, a la búsqueda de una solución definitiva del problema de los pla-netas, dio con el modelo planetario que permitió tratar al sistema solar como un meca-nismo gobernado por las mismas leyes que se aplican a los cuerpos terrestres. La observa-ción telescópica de los cielos, iniciada por Galileo, mostró importantes fenómenos inob-servados hasta entonces. Con el aporte de muchos otros científicos pudo Newton, en lasegunda mitad del siglo XVII, realizar su gran síntesis y presentar al fin la nueva cosmo-logía. (El cuadro histórico de la figura 22 le permitirá ubicar cronológicamente a estosprotagonistas .)

Por su parte, el prólogo de Osiander tranquilizaba a quienes podían inquietarse ante laperspectiva de tener que salir al cruce de dpiniones en abierta contradicción con la Bi-blia. La Iglesia Católica enfrentaba una crisis trascendente, a raíz del movimiento cismá-tico originado en la actitud contestataria de Martín Lutero, cuyas ideas se propagabanrápidamente por el centro y el norte del continente europeo. Todo ello parecía muy ale·jado de la problemática astronómica, y, por lo demás, Copérnico era un buen católico,sobrino de un obispo y canónigo de una catedral.

Las únicas objeciones provinieron, precisamente, del campo protestante. Decididosen materia doctrinaria a volver a las fuentes del cristianismo, los partidarios de Lutero oCalvino no aceptaban interpretaciones metafóricas de la Biblia. Todavía en vida de Co-pérnico, y enterado de oídas de que éste trabajaba en la elaboración de un sistema plane-tario heliocéntrico, Lutero había montado en cólera:

Este loco (Copérnico) anhela trastocar por completo la ciencia de la astronomía,pero las Sagradas Escrituras nos enseñan que Josué ordenó al Sol y no a la Tierraque se detuviese. (*)

Pero su discípulo Melancthon era más explícito:

Los ojos son testigos de la revolución de los cielos a través del espacio cada veinti-cuatro horas. Sin embargo, algunos por amor a la novedad o por hacer gala de inge-nio, han referido de ello que la Tierra se mueve y sostienen que ni el Sol ni la octa-va esfera giran ... Es una falta de honestidad y decencia mantener públicamente talesideas, y el ejemplo es pernicioso. Un espíritu justo debe admitir la Verdad Reveladapor Dios y someterse a ella. (**)

Como indicamos en la página 74 de éste módulo, la Iglesia Católica pasó a la ofen-siva ante el desafío reformista en 1563, finalizado el concilio de Trento. Se inició enton-ces la Contrarreforma, destinada a proteger la ortodoxia católica y perseguir, por mediode la intensa actividad del Santo Oficio, a los disidentes. El contenido de los libros encirculación en los países católicos fue atentamente analizado y el "Indice de libros pro-hibidos" (Index) se incrementó cada vez en mayor medida. Sin embargo, por razonesque ya señalamos, el libro de Copérnico no produjo ninguna conmoción en el ámbito ca-tólico de la segunda mitad del siglo XVI. Para que ello ocurriese se necesitaban lectoresatentos, capaces de comprender que Copérnico había trazado un proyecto y que el pro-yecto podía ser llevado adelante. Protegido por las complejidades técnicas de la astrono-mía y el tranquilizador prólogo de Osiander, Sobre la revolucinn de las esferas celestesparecía un artefacto inofensivo. En los primeros años del siglo XVII, Galileo y Keplercomprendieron que era, en realidad, una bomba. Y la hicieron estallar.

LAS ETAPAS DE LA REVOLUCIÓN CIENTÍFICA

Las objeciones que podía recibir un adherente al heliocentrismo copernicano a par-tir de la segunda mitad del siglo XVI eran de diversa naturaleza. Además de aquéllas queinvocaban el sentido común o la tradición religiosa, las había de carácter físico y astro-nómico. Muchas de ellas, de hecho, habían sido esgrimidas a propósito de las propuestasde antiguos astrónomos como Heráclides o Aristarco, el "Copérnico de la Antigüedad".

(*) Kuhn, T.: Op. cit.

(**) Kuhn, T.: Op. cit.

esfera de lasestrellas

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Fig. 25. La paralaje estelar. La Tierra giraalrededor del Sol (S) y ocupa las posicio-nes TI y T2 en momentos separados porun lapso de medio año. El eje polar N-Sno modifica su dirección. Por tanto, losángulos o<.. y r ,formados por el eje y lavisual a una misma estrella, E, no soniguales. Visualmente, el efecto deberíatraducirse en un desplazamiento de la es-trella en la esfera celeste, a medida que laTierra viaja desde TI a T2.

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88 O Módulo 2

ACTIVIDAD 14

Copérnico, desde luego, era consciente de la objeción referida a la inobserva-ción de la paralaje estelar, por lo cual tuvo que aceptar (sin otra razón que lojustificara) que las estrellas se hallan a enormes distancias del Sol. Redacte unbreve texto destinado a explicar porque, si la suposición es correcta, la obje-ción no afecta la posibilidad del movimiento terrestre.

Tico Brahe (1546-1601)

El astrónomo danés Tico Brahe (1546-1601) fue el más importante observador delos cielos de la era anterior al empleo del telescopio, utilizado por Galileo a partir de fi-nes de 1609. Pudo haber sido un heredero inmediato de Copérnico, pues vivió en la se-gunda mitad del siglo XVI, sin embargo, no adhirió al heliocentrismo. Los argumentosque mencionamos en la página 87 , en particular la inobservancia de la paralaje estelar,lo convencieron de que el modelo copernicano no podía ser aceptado.

La pericia técnica de Tico le permitió construir instrumentos muy sofisticado s paraconstruir tablas de posiciones planetarias en base a la observación. Estas resultaron deuna precisión extraordinaria.(*) Más importante aún fue la continuidad y el gran númerode observaciones acumuladas durante décadas: de un plumazo, Tico sustituyó un con-junto de datos imprecisos, muchos de los cuales eran originarios de Hiparco, que habíavivido dieciocho siglos antes, por otro mucho más preciso y sistemático. En realidad, conel solo apoyo empírico de los datos de que disponía Copérnico, ningún sistema planeta-rio podía acordar con los hechos, como lo han señalado repetidas veces los historiadoresde la ciencia. En tal sentido, la contribución de Tico resultó fundamental para el enfo-que renovado que iba a dársele al problema de los planetas.

Otras observaciones de Tico tuvieron consecuencias inmediatas. Observó cometascuya trayectoria, según pudo comprobar por procedimientos de triangulación astronómi-ca, se hallaban sin duda en la región supralunar. A fines de 1572, fue el privilegiado ob-servador de una "estrella nueva" en los cielos: el brillo de la misma, en su momento demayor esplendor, era comparable al de Venus. Tico estudió esta"nova" y determinó queno podía hallarse en la región sublunar. Las observaciones rigurosas ubicaban ahora a loscometas a la distancia que correspondía y prestaban atención a la aparición de novas.

Las conclusiones de Tico entran en conflicto con la idea aristotélica de que el mun-do supralunar es inmutable. Los cometas o las novas observados en siglos anteriores nobastaron para alterar la imagen del mundo. Pero en este período histórico en el cual el de-bate cosmológico comienza a "estar en el aire", tales hechos despertaron la atención delos astrónomos, (Como veremos más adelante, no cuenta sólo qué miramos, sino tam-bién qué esperamos ver de acuerdo con ciertas expectativas o creencias previas.)

Sin embargo Tico no era ajeno a la influencia de lo que hemos llamado la tradiciónmágica y no pudo sustraerse al encanto de la armonía que representaba el heliocentrismofrente al "monstruoso" sistema con excéntricas, epiciclos, deferentes y demás complica-ciones de la astronomía ptolemaica. Entonces ideó un sistema que intentaba explicar lasobservaciones, que era matemáticamente elegante y que al mismo tiempo ho tenía lasinexplicables incongruencias del copernicano. A ese sistema se lo llama ticólJ,ico, y se lomuestra en la figura 26.

(*) Las posiciones planetarias de Tico adolecían de errores del orden de sólo 4', si se las comparacon mediciones posteriores, más precisas, realizadas con telescopios. Es la distancia angular mínima a laque deben encontrarse dos estrellas para ser discernibles por el ojo humano.

La revolución copernicana O 89

Fig. 26. El sistema ticónico.Las circunferencias son defe-rentes del mismo.

En el sistema "de compromiso" de Tico Brahe, la Tierra conserva su lugar privile-giado en el centro del universo. El Sol gira a su alrededor, pero los planetas, a su vez, gi-ran alrededor del Sol. Para el astrónomo danés, la solución era satisfactoria: su sistemapretendía conservar a un tiempo las ventajas de los sistemas de Ptolomeo y de CopérnicoPero Tico, formidable observador de los cielos, no era un astrónomo teórico. Nunca tra-tó de cotejar las predicciones del modelo con sus propias observaciones. Delegó esa tareaen la persona indicada: Kepler.

ACTIVIDAD 15

¿Qué objeciones anticopemicanas no pueden ser empleadas para el sistema ti-cónico? ¿Qué aspectos del copernicanismo se integran al mismo? En amboscasos, confeccione una breve lista. (Le servirá de repaso).

Johannes Kepler (1571-1630)

A comienzos de 1601, y a menos de dos años de su muerte, Tico Brahe recibió enla corte de Praga (donde era "matemático imperial") la visita de un joven astrónomo,Johannes Kepler. En 1596 éste había publicado un libro, el Misterio Cósmico (del cualhabía enviado ejemplares a Tico y a un matemático de Padua, Galileo Galilei), en el cualse declaraba ferviente copernicano. Kepler era un místico atormentado, enrolado en latradición neoplatónica, para quien los argumentos de simplicidad y armonía esgrimidospor Copérnico debían ser llevados hasta sus últimas consecuencias. Su presencia en Pragaobedecía a una razón muy ostensible: deseaba convertirse en ayudante de Tico y así ac-ceder a la formidable serie de observaciones recopiladas por el danés. Lo consiguió.

En el Misterio Cósmico, Kepler había tratado de imaginar un curioso modelo plane-tario a partir de su "veneración" por los números y su creencia de que el "misterio" delmundo se expresa por medio de relaciones numéricas sencillas. Había seis "astros vaga-bundos" (los conocidos hasta entonces) y hay cinco poliedros regulares (el tetraedro, elcubo, el dodecaedro, el icosaedro y el octaedro, todos los cuales pueden ser inscriptos enuna superficie esférica y, a su vez, inscribir a otra). Kepler pensó que ello no podía de-berse a una coincidencia, y que por allí debía buscarse la huella de un Dios afecto a lamatemática.

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90 O Módulo 2 La revolución copernicana O 91

En la figura 27 se muestra un prototipo del universo juvenil de Kepler. La superficieesférica exterior corresponde a Saturno; ella inscribe a un cubo, que inscribe a la esferade Júpiter; ésta inscribe a un tetraedro, que inscribe a la esfera de Marte, y así sucesiva-mente. En el centro del modelo se encuentra, por supuesto, el Sol. Como convencidoneoplatónico, Kepler escribe a propósito de él:

El Sol, situado en medio de las estrellas móviles (planetas), quieto él mismo, aun-que sea 1<1 fuente del movimiento, lleva la imagen de Dios, Padre y Creador: distri-buye su fuerza motora a través de un medio que contiene los cuerpos móviles ...

El" este fragmento ya se observa en el joven Kepler su creencia en que el orbitar delos planetas debe atribuirse a algún tipo de "medio" originado en el Sol.

En 1594 Kepler fue designado astrónomo y astrólogo en Gratz, Austria, perolas luchas religiosas de la época lo obligaron a abandonar la región. Se dirigióa Praga, donde fue aceptado por el astrónomo más célebre de entonces, TicoBrahe, en calidad de ayudante. A la muerte de Tico, en 1601, Kepler heredósus valiosas observaciones astronómicas y su cargo en la corte del emperadorRodolfo n. A la muerte de éste, en 1612, siguió una época de nuevos padeci-mientos personales y económicos para Kepler, en 1620 debió defender a sumadre de la acusación de brujería, por lo cual ella estuvo a punto de pereceren la hoguera. Murió en 1630, en la miseria, luego de deambular por distintoslugares de Europa y reclamar de sus antiguos protectores el pago de salariosadeudados. El mismo escribió su epitafio:

Medí los cielos, ahora las sombras de la tierra mido.Celestial era el espíritu, ahora el cuerpo yace en las sombras.

KEPLER

Johannes Kepler es una de las figuras más fascinantes de la historia de la cien-cia. Nació en Wurttenberg, Alemania, en 1571, nueve años antes de la segundafundación de Buenos Aires. Su infancia fue un catálogo de desdichas; descen-día de una familia de enfermos mentales y de extrema pobreza, padeció virue-las y su visión siempre fue defectuosa. Fue educado en una escuela adminis-trada por funcionarios luteranos destinada a la formación de religiosos, peroKepler optó finalmente por la matemática y la astronomía. Adhirió a las doc-trinas neoplatónicas del "culto del Sol" y de la "armonía del mundo", segúnla cual el Dios Creador ha cifrado el universo en términos matemáticos que in-volucran sencillez y belleza. La lectura del libro de Copérnico fue un alicienteformidable. De allí en más, su convicción en un mundo heliocéntrico se volvióinamovible.

Los escritos de Kepler, redactados en un complejo y hermético lenguaje mÍsti-co, son hoy prácticamente ilegibles salvo para los especialistas. Sus dos prime-ras leyes del movimiento planetario se encuentran enAstronom (aNueva( 1609);la tercera en Armon(a del mundo (1619). Después de su muerte se conoció untexto inconcluso, el Sueño, en el que Kepler narra un viaje a la Luna al modode la moderna ciencia ficción. Kepler realizó también importantes aportes a laóptica, pues fue el primero en explicar correctamente el funcionamiento de untelescopio construido personalmente por Galileo.

Fig. 27. Prototipo del universo juvenil deKepler (a) y vista en corte de parte delmismo (b).

(*) Cohen, B. "El nacimiento de una nueva física", Buenos Aires, Eudeba, 1961.

La música de los planetas según Kepler, de su libroArmonfa del mundo. (*)

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92 O Módulo 2 La revolución copernicana O 93

Fig. 29. El "ánima motrix" de Kepler,emanada del Sol, obliga a mover a losplanetas a su alrededor. Kepler suponía

~ que dicha "fuerza" era inversamente pro-~ porcional a la distancia. A ello agregóv P'TV/2= que la "fuerza" era proporcional a la ve-

p locidad del planeta (suposición típica-mente aristotélica)· de donde concluyóque la velocidad del planeta es inversa-mente proporcional a la distancia que losepara del Sol. Este último enunciado esaproximadamente correcto, y conduce ala segunda ley... ¡pese a que las premisasson falsas!

III

I 2d II • ,I

La historia de este resultado trascendental para la revolución científica fue narradaen Astronom(a Nueva, que Kepler publicó en 1609. En este libro asombroso Kepler des-cribe cada uno de sus intentos fallidos, con honestidad ejemplar, y explica de qué modoacabó por barrer con deferentes, epiciclos, excéntricas y demás artificios "como un mon-tón de estiércol", según sus propias palabras. Al emplear su propio modelo de órbitaselípticas, la concordancia con los datos observacionales de Tico resultó excelente. Aun-que no en los términos que exigía Platón (composición de movimientos circulares y uni-formes) Kepler habla resuelto el problema de los planetas.

Los razonamientos y especulaciones de Kepler para arribar a sus dos leyes son deuna extrema complejidad, pero están siempre orientados por convicciones cosmológicas,en la tradición de Copérnico. (Del prólogo de Osiander, que presentaba al libro de Co-pérnico como un mero "instrumento de cálculo", Kepler afirmaba que había sido escrito"por un asno para ser leído por otros asnos".) Nunca dudó de la realidad de su sistemaplanetario. De hecho infirió la segunda ley antes que la primera por consideraciones mIS-ticas acerca de cómo el Sol hace mover a los planetas. Kepler pensaba que el Sol, con suinfinito poder y majestad, emite rayos que chocan contra el planeta, suerte de efluvioque llamaba "anima motrix" (Figura 29). Esta idea es un anticipo de lo que luego seríala "ley de la gravitación" de Newton y se hallaba ya presente en las páginas del MisterioCósmico.

En su búsqueda de armonías matemáticas Kepler halló, años más tarde, una terceraley, que relaciona cantidades correspondientes a distintos planetas. Si dA y TB son lasdistancias medias al Sol y el período del planeta A, y dB Y TB las cantidades correspon-dientes del planeta E, Kepler halló que d:4./T¡ =: d~/Tl. Esta constante caracteriza alsistema solar como un todo: es independiente del planeta que se considere.

Con el auxilio de su núevo modelo planetario, Kepler calculó posiciones planetariasy las editó en forma de tablas para uso de astrónomos. Estos las emplearon a total satis-facción, y la cuestión "instrumental" quedó clausurada. Sin embargo, las consideracio-nes 'keplerianas que pretendían fundamentar la "mecánica" del sistema solar (es decir, elpor qué los planetas describen órbitas elípticas) están teñidas de misticismo neoplatóni-co y no fueron suficientes para sustituir al aristotelismo. De hecho, la tradición neopla-tónica en ciencia acabó con Kepler. Había dado respuesta al problema cinemática de de-cidir cómo se mueven los planetas. La tarea de construir un universo regido por leyesmecánicas, capaces de explicar por qué los cuerpos terrestres y celestes se mueven comolo hacen, sería misión de la tradición mecanicista. A la muerte de Kepler, en 1630, partede ella había sido ya cumplida por su ilustre contemporáneo Galileo.

Copérnico había tratado de estimar las distancias relativas entre el Sol y Mercurio,Venus, la Tierra, la Luna, Marte, Júpiter y Saturno. Kepler pensaba que esas distanciaspodían ser inferidas "a priori" de su modelo de "caja china" (esfera-poliedro-esfera-po-liedro-esfera ...). Pero no hubo acuerdo con los cálculos de Copérnico, y Kepler pospusola cuestión hasta poder disponer de los datos de Tico. Aunque hoy nos resulten extrañasestas consideraciones místicas de Kepler (y algunos historiadores de la ciencia se refierana ellas como "demenciales") muestra bien a las claras la influencia de factores extracien-tÍficos en el proceso de creación de las teorías.

A la muerte de Tico, Kepler heredó su cargo y sus célebres observaciones. El pro-blema de los planetas había sido formulado dos milenios atrás, pero aún no había sido,resuelto. Con los registros de Tico y una perseverancia única en la historia de la ciencia,Kepler asedió una y otra vez la fortaleza. Decidió queninguria versión del modelo ptole-maico ni del modelo de Copémico podían predecir razonablemente las posiciones plane-tarias registradas por Tico. Fiel a una promesa que había hecho a éste, intentó utilizar su"sistema de compromiso", pero tampoco resultó. Las mejores predicciones estaban afec-tadas por errores del orden de medio grado (30'), mientras que Tico había logrado esti-mar posiciones planetarias del orden de 4'. Kepler no podía darse por satisfecho.

Al cabo de innumerables tentativas, Kepler comenzó a abandonar la creencia deque la simplicidad del modelo planetario buscado podía hallarse en una composición demovimientos circulares. Y al fin, renunciando a la "maldición del círculo" platónica,propuso su propia versión de sencillez: asignar a cada planeta una sola órbita, aunque és-ta no fuera una circunferencia. Comenzó a suponer que Marte (el planeta elegido por élpara su. análisis) tiene una trayectoria en forma de óvalo. (El óvalo es una curva cerradaformada por arcos de circunferencia.) Las discrepancias persistían, pero Kepler fue capazde advertir que ellas variaban según una ley matemática definida, lo cual le permitió darcon la forma de la órbita correcta: una elipse. Asignó a cada planeta una órbita elíptica,con un foco común en el cual se encuentra el Sol. (Figura 28).

Fig. 28. El modelo kepleriano.Cada planeta describe una elip-se, cuyo foco es común a to-das ellas y en el que se encuen-tra el Sol,8. (Primera ley.) Lossegmentos que unen el Sol conel planeta barren áreas igualesen tiempos iguales. (Segundaley.) En la figura, se suponeque el lapso que demora el pla-neta en viajar de P1 a P2 esigual al que demora en viajarde Pa a P4. Las áreas sombrea-das son, por tanto, iguales. Co-mo consecuencia, en proximi-dades del Sol el planeta semueve con mayor rapidez.

Al cabo de esta tarea, que le llevó casi ocho años, Kepler pudo enunciar dos leyes,qu.e describen el movimiento de los planetas alrededor del Sol:

1. Los planetas siguen trayectorias elípticas. En uno de los focos de cada elipse estáubicado el Sol.2. El segmento que une el Sol con el planeta barre áreas iguales en tiempos iguales.

(Ley de la áreas.) En la figura 28 se aclara el significado de este enunciado.

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94 O Módulo 2 La revolución copernicana O 95

Galleo Galilei (1564-1642)

Cuando la Luna se encuentra en cuarto creciente, se observa en la parte no bri-llante una leve luminosidad llamada "luz cenicienta". Galileo se preguntó cuálpodría ser la causa de esa iluminación. Hizo un esquema, razonó y concluyóque, si pudiéramos ver la Tierra desde la Luna, aquella semejaría "un planetamás". ¿Puede usted reconstruir su esquema Ysu razonamiento? De ser correc-ta la inferencia de Galileo, ¿qué aspecto crucial de la cosmología aristotélicase ve afectada por ella?

ACTIVIDAD 16

Galileo era un hombre áspero y franco, amante de la polémica y la abiertaconfrontación de las ideas. A diferencia de Kepler, pensaba que la ciencia nopuede ser concebida como una tarea solitaria de espíritus selectos o una meraespeculación desvinculada de posibles aplicaciones técnicas; entrevió, con luci-dez, la estrecha simbiosis entre ciencia y sociedad que iba a caracterizar a lostiempos modernos. Comprometió, por tanto, todo su genio intelectual, suasombrosa vitalidad y' su talento publicitario en la empresa de persuadir al po-der político para que promoviese la libre investigación. Destinó el desprecio yla refutación brillante al mundo de las universidades, en la que se invocaba sinmayor crítica a la autoridad de Aristóteles (por quien Galileo sentía gran ad-miración). Ello le acarreó enemigos irreconciliables, que con el tiempo precipi-tarían su tragedia.La nueva burguesía en ascenso le brindó su apoyo, y estuvo al servicio de la

corte tos cana durante largas décadas. Su conflicto con la Iglesia se originó alintentar mostrar al mundo eclesiástico la necesidad de conciliar el dogma conla ciencia, las Escrituras con los resultados de la investigación. El científicoquiso salvar la autonomía de su actividad ante el autoritarismo teológico; elhonesto creyente (pues Galileo lo era), impedir que su Iglesia cometiese el error

EL CASO GALILEO

Al margen de que estas observaciones refutasen aspectos parciales del aristotelismQy corroborasen otros del copernicanismo, el mérito mayor de Galileo radica en haberlanzado el debate cosmológico a las calles. En el El mensajero de los astros (un "best se-11er"de la época) explica cómo construir un telescopio, y con legítimo orgullo escribe:

Con la ayuda de un telescopio, cualquiera puede contemplar esto de manera queentran claramente por los sentidos que todas las disputas agitadas entre los filósofosdurante tanto tiempo quedan refutadas de inmediato por la innegable evidencia denuestros ojos; nos vemos libres así de las disputas verbales acerca de este tema.

A partir de 1611, Galileo inició'Su defensa pública del copernicanismo, entendido(como lo había hecho Copérnico y lo hacía Kepler) como una propuesta de realidad ((si-ea y no como un mero instrumento de cálculo. Ello le valió una seria admonición de lajerarquía eclesiástica, en 1616, como consecuencia de la cual fue prohibido el libro deCopérnico y se prohibió a Galileo la defensa de las ideas heliocéni;ricas. Se inició así undoloroso episodio histórico que culminó con su proceso y condena, en 1633. (Véase el re-cuadro.)

(e)

(b)

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Cuando Kepler envió un ejemplar de su libro Misterio Cósmico a Galileo, en 1596,recibió de éste una amable carta en la cual el matemático italiano confesaba profesartambién él su adhesión por el copemicanismo. Las razones de ello no son claras, puesGalileo no simpatizaba con el misticismq neoplatónico, y las objeciones anticopernicanasaún conservaban su poder de convicción. Sin embargo, Galileo había orientado hasta en-tonces sus investigaciones hacia el estudio de los movimientos de los cuerpos que se mue-ven en proximidades de la superficie terrestre (péndulos, cuerpos que ruedan por planosinclinados o que caen libremente, etc.) y es posible que ya por entonces tuviese en men-te la clave para mostrar que era posible diseñar una física nueva, no aristotélica, capaz deexplicar por qué las objeciones físicas (como el argumento de la torre) perdían validezdesde el nuevo punto de vista. En otras palabras, que es posible conciliar el movimientode la Tierra con los resultados de la observación, aunque éstos parezcan, en principio, co-rroborar lo contrario.

Galileo nunca fue un "astrónomo profesional", al modo de Copérnico y Kepler.Adoptó el copernicanismo como posición cosmológica general y con ello le bastó. Peroen 1609, de manera accidental, cayó en sus manos un curioso instrumento que aumentael tamaño de los objetos que se observan a través de él y lo empleó magistralmente paraindagar las cosas que se ven en el cielo. El telescopio modificó sustancialmente su vida.Cada observación parecía, a su entender, entrar en conflicto con la cosmología aristoté-lica. Podía observar innumerables estrellas, pero Aristóteles afirmaba que no podía habermás que las que se ven a simple vista. La Luna no era una perfecta esfera: había en ellasmontañas y valles. Saturno tenía "orejas" y un aspecto cambiante con el tiempo: algoera capaz de cambio en la región celeste. (Galileo no pudo, con su rudimentario instru-mento, advertir que se trataba de anillos, cuya inclinación sufre modificaciones .)

En los primeros días de 1610, Galileo observó que Júpiter tenía cuatro pequeñasestrellqs que giraban a su alrededor (satélites). No podía explicar por qué la Luna no.abandona a la Tierra si ésta se mueve (clásica objeción al copernicanismo) pero, pensó,sea cual fuere la razón, a Júpiter le pasa lo mismo: se mueve, y pese a ello, sus satélitesno lo abandonan. También observó que los planetas se presentan como discos a la obser-vación telescópica, lo cual no sucede con las estrellas. Esto vendría a corroborar que lasestrellas se hallan a grandes distancias del Sol, y por ello no puede detectarse la paralajeestelar. (De hecho, sólo fue hallada en el siglo XIX .)

Galileo observó también las fases de Venus. En la figura 30 se muestra por qué elloes una corroboración del heliocentrismo.

Fig. 30. (a) Venus en el mode-lo ptolemaico. Desde la Tierrasiempre se observaría una pe-queña parte de la superficieiluminada por el Sol. (b) Ve-nus en el modelo copernicano.Desde la Tierra se observaríaun ciclo completo de fases.Tanto en (a) como en (b) re-cuérdese que al planeta se loobserva siempre en proximida-des del Sol. (c) Lo que observóGalileo: fases' y aumento deldiámetro aparente, a medidaque el planeta se acerca a laTierra.

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96 O Módulo 2

de asimilar los fundamentos del pensamiento cristiano a su expresión temporale histórica. No lo logró.En cartas divulgadas entre 1613 y 1615 Galileo sostuvo la tesis de que el

científico que renuncia al lenguaje bíblico, destinado al "vulgo iletrado", norenuncia a la Biblia y a su autoridad; se limita a traducir la verdad revelada allenguaje matemático en el que Dios escribió el "libro de la naturaleza". Lateología es reina en virtud de la excelsitud de los temas que trata, y en modoalguno puede rebajarse a reunir y sintetizar el conocimiento que ofrecen las"ciencias menores" como la geometría o la astronomía. Si ello es así, ¿por quéel teólogo habría de inmiscuirse en cuestiones científicas que desconoce? Se-ría, dice Galileo, como si un poderoso príncipe, sin ser médico o arquitecto,ordenase que se curase o construyese según sus indicaciones, con grave perjui-cio para enfermos y edificios.La propuesta fue rechazada. El teólogo papal Roberto Bellarmino no obje-

taba el empleo instrumental del copernicanismo, es decir, como una "ficciónútil" para el cálculo astronómico. Tratar así el contenido del libro de Copérni-co, escribió a un partidario de Galileo, "es hablar con buen sentido y sin co-rrer riesgo alguno". En cambio le resultaba temerario que alguien pudiera afir-mar que en verdad la Tierra gira alrededor de un Sol inmóvil, pues, por ejem-plo, el Josué bíblico ordena (en el episodio de la batalla de Gabaón) detenerseal Sol y no a la Tierra. En 1616, en sesión secreta, los expertos del Santo Ofi-cio declararon "herética" la opinión copernicana, pero de hechd, oficialmente,nunca se informó públicamente que ella configurase herejía alguna, lo cual re-quiere ser refrendado por un pronunciamiento papa!. A la prohibición del li-bro de Copérnico siguió una severa admonición privada a Galileo, exortándolo'a abandonar la censurada opinión.No se conoce con exactitud lo ocurrido con Galileo en 1616, y existe sobre

el episodio abundante literatura polémica. La mayoría de los historiadores coin·cide en que Galileo aceptó la intimación de no defender ni sostener el coper-nicanismo, pero no se comprometió a dejar de enseñarlo y discutirlo al modoinstrumental, como 10 permitía Bellarmino. Sin embargo, se conserva un acta,semejante a un borrador y no firmada por Galileo ni por Bellarmino, en la quese da cuenta de la imposición formal de un mandato absoluto: la prohibiciónde "sostener, enseñar o convertir en objeto de demostración, de cualquier mo-do" el sistema copernicano. Se trata, casi con certeza, de un documento fra-guado en 1616 sin el conocimiento de Bellarmino, y destinado a agravar la si·tuación de Galileo en caso de un hipotético proceso futuro. Ello fue 10 que,efectivamente, ocurrió.Luego de algunos años de prudente silencio, Galileo volvió a la carga. En

1623 fue elegido papa, con el nombre de Urbano VIII, el cardenal Maffeo Bar-berini, con quien Galileo había mantenido una relación amistosa. Parecía ha-berse inaugurado una nueva etapa de diálogo entre la ciencia y la fe, pues elnuevo pontífice decía amar las ciencias y las artes, y se declaraba admiradorde Galileo. Pero sólo fue un espejismo. Galileo, con cierta ingenuidad, creyópoder convencer a creyentes y eclesiásticos de sus puntos de vista y escribióuna obra maestra de la literatura polémica: los Diálogos acerca de los máxi-mos sistemas del mundo (1632). La censura eclesiástica no opuso reparos, yel libro fue publicado sin que el autor tuviese conciencia de la tempestad quese avecinaba.Galileo fue conminado a presentarse ante el Santo Oficio. Los motivos del

proceso han sido vinculados con la historia política de la Iglesia: el papadoafrontaba una dura crisis, originada en el apoyo que Urbano VIII prestaba a

La revolución copernicana O 97

Francia en detrimento de España y Austria. El cardenal español Borgia 10acu-saba de "transar con herejes" y carecer del "celo apostólico""de sus anteceso-res. Influyentes adversarios de Galileo, por su parte, alimentaron en UrbanoVIII el rencor por Galileo, quien, para colmo, era el más prestigioso servidorde la casa de Medici, partidaria de España en la disputa. Por tanto, el papa ha-bría decidido el proceso y la condena a modo de un golpe de efecto destinadoa restablecer su prestigio y autoridad. Los inquisidoresexhibieron ante Galileoel acta de 1616 y, al cabo de una serie de maniobras y argucias destinadas aatemorizar a un anciano enfermo, se lo acusó de dos cargos: perjurio (por ha-ber difundido la doctrina copernicana por medio de un libro) y mala fe (porno haber mencionado a los censores la existencia de aquél pretendido mandatoabsoluto). Puesto que Galileo ignoraba la existencia del acta, negó infructuo-samente los cargos. Finalmente, agobiado, aceptó retractarse:

...con corazón sincero y no finjida fe abjuro, maldigo y aborrezco los suso-o dichos errores y herejías, y en general cualquier otro error, herejía y sectacontraria a la Santa Iglesia; y juro que en el futuro no diré nunca más ni afir-maré, por escrito o de palabra cosas por las cuales se pueda tener de mí se-mejante sospecha, y que si conozco a algún herético o a alguno que sea sos-pechoso de herejía lo denunciaré a este Santo Oficio, o al Inquisidor u Or-dinario del lugar donde me halle.

Es difícil no conmoverse ante este texto, en el cual un hombre moralmenteaniquilado es obligado a maldecir la causa a la que ha ofrecido toda su vida,por obra de lo que el propio Galileo llamaría luego "una conjura de la ignoran-cia, madre de ~amalignidad y de la envidia". Pero no menos conmovedor re-sulta comprobar que en sus restantes ocho años de vida, en la villa donde per-maneció recluido por orden del Santo Oficio basta su muerte, pudo recuperarsu estatura de gigante intelectual y escribir su obra maestra, los Discursos acer-ca de dos nuevas ciencias, piedra basal de la física moderna y de la nueva cos-mologÍa que se estaba gestando por entonces.No fue sino hasta 1822 en que el Santo Oficio decretó que, a partir de ese mo-mento, no se debía negar autorización para la publicación de obras que trata-sen acerca de la movilidad de la Tierra. La encíclica Providentisimus Deus, de(mes del siglo XIX, que regula las relaciones de creencia entre el catolicismo yla ciencia, recogió parte de las argumentaciones en favor de la libre investiga-ción que Galileo había presentado, infructuosamente, a principios del sigloXVII.

ACTIVIDAD 17

En sus célebres cartas "teológicas" de 1613-1615, Galileo insiste en reservarpara el estudio de la naturaleza los enfoques y métodos de la nueva ciencia.Para comprender el proceder de Bellarmino al negar el carácter libre de la in-vestigación, trate de "ponerse en su lugar". ¿Qué temor pudo aíbergar con re-lación al desarrollo futuro de la ciencia? Ese temor, ¿fue comprensible a la luzdel curso que siguió la investigación científica en siglos posteriores?

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98 O Módulo 2

ACTIVIDAD 18

La defensa del copemicanismo por Galileo en su objetado libro de 1632 se ap'o-ya en poderosas razones físicas. (Por ejemplo, allí suponía erróneamente quelas mareas se originan en la rotación y traslación de la Tierra.) Por tanto, Gali-leo defiende la realidad física del movimiento terrestre, en abierta contradic-ción con la Biblia. De proponérselo, el Santo Oficio hubiese podido justificaruna condena a muerte.· ¿Por qué cree que no lo hizo? (Imagine hipótesis his-tóricas, algunas de las cuales podrían estar avaladas por la información del tex-to. En laClave de Respuestas damos la opinión de los historiadores.)

Documento de 1616 en el cual la Inquisición basó sus acusaciones contra Galileo.

Además de estas contribuciones a la astronomía, Galileo realizó el aporte funda-mental de sentar las bases de la física moderna en lo que respecta al movimiento de loscuerpos terrestres. El principio sobre el cual se asienta esta nueva física es la "ley de iner·cia", que elimina toda contradicción entre la certeza de que la Tierra realmente se muevey el hecho observado de que la piedra que cae desde lo alto de la torre impacta al pie dela misma. La misma ley le permitió a Galileo realizar un estudio detenido y cuantitativodel movimiento de los proyectiles. Pero esta historia merece un análisis muy cuidadoso,pues obliga a remontarse nuevamente a Aristóteles y a sus ideas sobre el tema, discutidasy criticadas a partir del siglo XIV. A ello hemos destinado el Módulo 1 de la Estructura IIde este curso. En la última parte del presente módulo nos referiremos, sin embargo, a otroaporte fundamental de Galileo: la utilización sistemática, para la realización de sus in-vestigaciones, del llamado "método experimental".

~I

La revolución copernicana O 99

La cosmología de Isaac Newton (1642-1727)

La acumulación de evidencias en favor del heliocentrismo a mediados del siglo XVII,por obra de Kepler y Galileo, era imponente pero dispersa, como un gigantesco rompeca-bezas cuyas partes no encajaban entre sÍ. Por una parte, Kepler había trazado el diseñodel sistema solar, con sus órbitas elípticas; por otra Galileo había roto con los conceptosaristotélicos acerca del movimiento de los cuerpos que caen o se desplazan a modo deproyectiles. Otros investigadores ipjciaron el estudio "a la Galileo" de los movimientoscirculares cotidianos, o provocaron la ruptura definitiva con conceptos aristotélicos queaún perduraban, como jirones de su cosmología. Tal fue el caso de Torricelli, que expul-só la imposibilidad del vacío de la nueva cosmologÍa mecanicista en plena construcción.

En la segunda mitad del siglo XVII, el epicentro de la investigación científica se ha-bía trasladado a Holanda e Inglaterra, países desvinculados de la autoridad eclesiásticaque había condenado a Galileo. Como señalamos en el Módulo 1, la revolución burguesaen Inglaterra había creado condiciones que permitían y promovían la investigación cien-tífica y la invención técnica. Allí vivieron y trabajaron Boyle, Hooke, Halley, protago-nistas de la revolución científica, a veces en franca polémica con estudiosos "del conti-nente": el holandés Huygens, el francés Descartes o el alemán Leibniz. Allí vivió tam-bién Newton, quien vino a mostrar que aquél rompecabezas podía ser convertido en eldiseño armonioso de una nueva cosmología.

Las preguntas claves que "flotaban en el aire" en la segunda mitad del siglo XVIIestaban destinadas a llevar al copernicanismo hasta sus últimas consecuencias. La visiónheliocéntrica del mundo había orientado la tarea de Kepler y Galileo, y seguía haciéndo-lo. ¿Sería posible explicar, por medio de un mismo cuerpo de leyes, el comportamientode los planetas "keplerianos" y de los péndulos y proyectiles "galileanos"? Newton diorespuesta afirmativa a esta pregunta, y con ello realizó la magna síntesis que expuso, en1678, en su libro Principios matemáticos de fi/asofra natural.

Trataremos la obra de Newton, con cierto detalle, en el Módulo 1 de la EstructuraII. Pero intentemos aquí un resumen muy esquemático. En lo esencial, Newton edificóuna teoría abarcadora de leyes preexistentes, a partir de cuatro. hjpótesis: las leyes deinercia, de masa, de interacción y de gravitación universal. Por medio de ellas fue capazde explicar el movimiento de cuerpos en caída libre, el de proyeCtiles, el de los planetasalrededor del Sol, el del agua de los mares (mareas), el de los cometas ... El tratamientode las órbitas elípticas de Kepler lo obligó a desarrollar una nueva rama de la matemáti-ca, el cálculo infinitesimal, creado en forma independiente por su contemporáneo Leib-niz. Con Newton quedó destruida la dicotomía Cielo-Tierra, tan cara a Aristóteles, pueslas cuatro leyes mostraron ser aplicables a ambos.

Tales leyes regían ahora un cosmos radicalmente distinto del aristotélico. Se impu-so la creencia en un universo similar a una máquina gigantesca, un mecanismo de reloje-ría creado por un Dios Ingeniero. Pero, además, el nuevo universo fue concebido infinitoy corpuscular.

Copérnico, Kepler y Galileo concebían un universo finito. Pero ya Copérnico, al in-movilizar a la esfera de las estrellas, le había quitado su condición de motor cósmico.¿Qué otra función podría cumplir? ¿Por qué suponer entonces que las estrellas debenhallarse todas a la misma distancia del Sol? Al derrumbarse el aristotelismo, los coperni-canos volvieron a prestar atención a antiguas cosmologías, que durante siglos habían sidoeclipsadas por ia obra de Aristóteles. Ya hemos visto la influencia del neoplatonismo, cu-yos remotos orígenes se hallan en la filosofía pitagórica. Algo semejante sucedió con elatomismo de Demócrito. Los cosmólogos atomistas imaginaban un universo infinito, yestas ideas, revitalizadas en los siglos XVI y XVII, condujeron a concebir un universo sinfin poblado de estrellas.

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Para Aristóteles, espacio y materia acaban por identificarse; por ello era impensablela idea de un "espacio vaCÍo".Pero tos atomistas creían que sin espacios vaCÍosla materia(los átomos) no podrían desplazarse. ¿Cómo admitir el movimiento si no hay vaCÍosen-tre los cuales puedan moverse los átomos? El universo es concebido entonces como unespacio infinito (vacío) en el cual se mueven átomos de materia, corpúsculos. Newtonmostró que el movimiento de planetas o cuerpos que se mueven en proximidades de laTierra puede ser explicado tratándolos como "puntos materiales" o agrupaciones de ellos,sometidos a las leyes de su mecáI].ica.Estas ideas iban a influir poderosamente en el sigloXVIII sobre los estudiosos de la estructura de la materia, es decir, los fundadores de laquímica moderna.

El sentido de la gran síntesis, y su proyección futura, fueron así evaluados por elpropio Newton en el prefacio de su libro:

Toda la dificultad de la filosofía parece consistir en encontrar las fuerzas que em-plea la naturaleza, por medio de los fenómenos del moviriliento que conocemos, yen demostrar en seguida, por medio de esto, los otros fenómenos. Es el objeto quese ha contemplado en las proposiciones generales del primero y del segundo libros,y se da de él un ejemplo en el tercero, al explicar el sistema del universo: pues sedeterminan allí mediante las proposiciones matemáticas demostradas en los dosprimeros libros, las fuerzas con las cuales los cuerpos tienden hacia el Sol y los pla-netas; después de lo cual, con la ayuda de los mismos principios, se deducen de es-tas fuerzas los movimientos de los planetas, de los cometas, de la luna y del mar. Se-ría deseable que los otros fenómenos que nos presenta la naturaleza pudieran deri-varse tan felizmente de principios mecánicos; pues varias razones me llevan a supo-ner que todos dependen de algunas fuerzas cuyas causas son desconocidas, y por lascuales las partículas de los cuerpos son empujadas las unas hacia las otras y se unenen figuras regulares, o son repelidas y se huyen mutuamente; y es la ignoracia en laque se ha estado hasta aquí de estas fuerzas la que ha impedido a los filósofos in-tentar con éxito la explicación de la naturaleza. Espero que los principios que hepuesto en esta obra podrán ser de alguna utilidad a esta manera de filosofar, o a al-guna otra más verdadera, si yo no he alcanzado el objeto.

El impacto de la obra de Newton fue formidable. La mecánica newtoniana se con-virtió en paradigma de toda investigación científica. En el siglo XVIII se elaboraron nu-merosas ramas de la matemática destinadas a aplicarla a situaciones cada vez más sofisti-cadas. La concepción corpuscular de la materia acabaría por originar la teoría atómicade Dalton y Avogadro. Se intentó explicar fenómenos luminosos y eléctricos según el pa-trón newtoniano; se concibió a los gases como un conglomerado de partículas, goberna-das por las leyes de Newton. Los filósofos, cuyo tema central de reflexión en los siglosXVII y XVIII fue el problema del conocimiento, debatieron arduamente la cuestión delorigen y la validez de la nueva ciencia. (Aún lo hacen, desde luego.) Los teólogos debie-ron revisar algunas de sus propuestas, pues el infierno y el cielo ya no podían ocupar ellugar que les había asignado el Dante. El hombre ya no era el habitante de un mundo ce-rrado, protegido por deidades angélicas, sino un viajero a la deriva en un universo infini-to. La revolución copernicana no implicó sólo una nueva concepción de la ciencia y desus métodos, sino también una nueva forma de visión integral del mundo, un nuevo mo-do de concebir la naturaleza, de la relación de ésta con el hombre y del hombre con Dios.

La revolución cópernicana D 101

EL SURGIMIENTO DEL MÉTODO EXPERIMENTAL

Un aspecto esencial de la revolución científica de los siglos XVI y XVII fue la intro-ducción de un abordaje enteramente distinto de los problemas, un nuevo modo de inte-rrogar a la naturaleza por medio de lo que se ha llamado el "método experimental".

La escuela aristotélica había impuesto el método demostrativo: se trata de garanti-zar la verdad de ciertos enunciados y luego, por medio de la lógica, deducir otros que (sino se han cometido errores de razonamiento) también han de ser verdaderos. En mate-mática este proceder había resultado fructífero. Pero los nuevos científicos rechaz¡¡.ronsu extensión al ámbito de los fenómenos naturales. ¿Cómo acceder a "enunciados funda-mentales" tan generales que fuesen capaces de explicar el comportamiento, en aparien-cia tan dispar, de cuerpos que caen o flotan, se queman o rompen, se mueven en el cielo,se convierten en árboles? ¿Y qué procedimientos podrían garantizar la verdad de esosenunciados?

Por el contrario, se trataba de limitar el alcance del ámbito de estudio encarado, detal modo que fuera "manejable". Por doquier encontramos, en esta época, investigadoresque se ocupan de problemas espeCÍficos: decidir cuál es la órbita de Marte, qué ley nu-mérica relaciona tiempos y distancias de los cuerpos que caen, por qué las bombas neu-máticas no operan más allá de los 10,3 m.Para ello se proponen hipótesis, se conjetura, seextraen de tales conjeturas ciertas consecuencias que puedan ser cotejadas con hechospor medio de observaciones y experimentos. Kepler compara sus predicciones con lasobservaciones de Tico, Galileo con las mediciones que realiza en su laboratorio, Torrice-lli con lo que le informan sus tubos con mercurio.

Al proceder de este modo, los científicos se interesan por cantidades característicasde objetos o procesos que puedan ser expresables numéricamente, que puedan ser medJ-das. Tratan de haIlar leyes expresables por relaciones entre estas cantidades, de formularconieturas cuantitativas. Es un "tratamiento matemático" de la experiencia. Pero estatraducción a un lenguaje matemático de los fenómenos observados y de las hipótesis quese formulan es fuertemente antiaristotélica. La física de Aristóteles, según ya comenta-mos, es una "física de cualidades". Galileo, por el contrario, dirá que las sensaciones dedulce o amargo, blanco o negro, radican en el sujeto y que, a diferenCia de lo que ocurrecon lo mensurable, no pueden ser "objetivadas".

Hay, finalmente, un tinte marcadamente experimental en la concepción de la nueva:ciencia. Ya no se trata de especular libremente, sino de controlar la especulación por me-dio de observaciones que, de ser posible, deben ser realizadas a voluntad del científico yen condiciones controladas por él. Surge así la moderna noción de experimento. Apare-cen el laboratorio, el instrumental, el diseño racional de experimentos, los proveedoresde material para realizar estas actividades. Ya señalamos, en el Módulo 1, que este interésartesanal está vinculado con la revalorización de lo manual y lo técnico, con la,.concep-ción burguesa de que la nueva ciencia no sólo podía brindar conocimiento sino tambiénoriginar aplicaciones de interés práctico. (Galileo, por ejemplo, no se contentó con des-cubrir los satélites de Júpiter; midió sus períodos de rotación y trató de·diseñar una téc-nica para determinar la longitud en alta mar por la observación de sus eclipses.)

En síntesis, surgió un nuevo modo de concebir, solidariamente, la especulación, elrazonamiento y la observación. Pero esta nueva actitud se impuso lentamente, pues de-bió superar obstáculos originados en largos siglos de tradición en contrario. Si se renunciaa razonar a partir de enunciados concluyentemente verdaderos, ¿qué confiabilidad pue-den tener las consecuencias de nuestros razonamientos? Y esa "mate¡:natización de la ex-periencia", ¿adónde nos lleva? Esos "corpúsculos" de la física newtoniana, que no pode-mos percibir por los sentidos, ¿qué clase de realidad poseen? Finalmente, ¿que garantíaofrece un pretendido conocimiento que recurre no sólo al pensamiento sino también a

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vulgares instrumentos construidos en talleres artesanales? ¿Acaso debemos creer en loque muestra el telescopio? ¿No será mero engaño de las lentes, manchas en los vidrios,ilusiones de un ojo cansado? Este peso de la autoridad y la tradición enfurecía a Galileo,quien escribe a Kepler:

Te agradezco el que, como no podía esperarse menos de la agudeza y la liberalidadde tu espíritu, hayas sido el primero y casi el único en dar pleno crédito a mis afIr-maciones, sin aguardar siquiera a convencerte por tus propios ojos. ¿Qué dirías delos primeros filósofos de esta nuestra alta escuela, que, a pesar de haber sido reque-ridos una y mil veces para ello, jamás han querido mirar a los planetas o a la lunapor el telescopio, cerrando los ojos por la fuerza a la luz de la verdad? Estos hom-bres creen que la filosofía es un libro como la Eneida o la ¡Hada, algo que no sedescubre y escruta en el mundo mismo o en la naturaleza, sino que sólo puede en-contrarse (tales son sus palabras) mediante el cotejo de los textos. ¡Cómo te reiríassi oyeses cómo el más ilustre de los filósofos de nuestra escuela se esforzaba en bo-rrar y arrancar del cielo los nuevos planetas a fuerza de argumentos lógicos, como sise tratara de fórmulas mágicas!(*)

Debemos insistir, como ya señalamos en el Módulo 1, que es abusivo referirse a lanueva ciencia surgida de la revolución científica como "ciencia experimental", o tratarde caracterizarla exclusivamente por el carácter "experimental" del método. El experi-mento "responde" al investigador si éste formula la pregunta adecuada en el lenguajeadecuado. Los alquimistas manipulaban sustancias comunes para convertirlas en oro, pe-ro procedían sin método ni orden. Sus "experimentos" tenían un sentido muy diferente,pues no estaban guiados o sugeridos por la razón sino por creencias mágicas heredadas deantiguas civilizaciones precientíficas o visiones del mundo francamente incompatiblescon la posibilidad de controlar empíricamente sus afirmaciones, Especulación, razón yexperimento' estaban disociados.

A partir' del siglo XVII, filósofos con formación científica, tales como Bacon, Des-cartes, Locke, Hume, Leibniz o Kant, debatieran furiosamente la naturaleza del conoci-miento científico y trataron de caracterizar lo que hoy se llama el "método científico"Ese debate perdura hoy, y no podemos eludirlo en este curso. Por ello, en el Módulo 3,el lenguaje que emplearemos será menos discursivo y más adecuado a las exigencias de lareflexión filosófica. Pretenderemos que usted reflexione un poco con nosotros, pues, co-'mo escribió un filósofo, la única forma de entrar en la filosofía es estar adentro.

(*) Carta del 19 de agosto de 1610.

NO SE PIERDA EL PRÓXIMO EPISODIO

En este módulo hemos expuesto de modo sucinto la polémica cosmológica que sir-vió de marcó a la Revolución Científica de los siglos XVI y XVII. Nos condujo a ello elproblema del vacío, tal como lo presentamos en el Módulo 1. En los dos Módulos si-guientes nos orientaremos en otra dirección: la cuestión epistemológica.

La teoría del "mar de aire" de Torricelli nos sirvió de arquetipo de lo que denomi-namos (al menos en las ciencias naturales) una teoría científica. Hemos visto, de un mo-do somero y acrítico, los niveles de enunciados que forman parte de ella y el modo enque fue contrastada. Hemos señalado también ejemplos de explicaciones y prediccionesque ofrece la teoría, así como su capacidad de brindar fundamento a técnicas para la ob-tención del vaCÍo.

Nuestra exposición, entonces, fue un tanto dogmática. No pusimos en duda, porejemplo, la afirmación de que los enunciados observacionales son concluyentemente ver-daderos o falsos, o que lo que afirma un observador es exactamente lo que afirmará cual-quier otro. ¿Es así, realmente? Tampoco nos ocupamos de reflexionar acerca de los cri-terios por los cuales aceptamos o rechazamos las teorías. ¿Cuántas veces deberíamos re-petir la experiencia de Torricelli para que su teoría resultara "confiable"? ¿Es, acaso, unbuen procedimiento repetir una y otra vez la experiencia para garantizar la "verdad" dela teoría? ¿O no puede afirmarse la "verdad" de ninguna teoría científica? Si es así, ¿porqué debemos creer lo que los científicos afirman? Por otra parte: ¿cómo se edifica unateoría? ¿Existe un método rígido y preciso para ello? Es algo que se verá.

No se pierda el próximo episodio.