1 BREVE HISTORIA FISICA LA FISICA HASTA EL RENACIMIENTO JAVIER DE LUCAS

2 Lo más incomprensible del mundo es que sea comprensible

3 HOMBRE PREHISTORICO El hombre prehistórico, conviniendo en que deja de serlo con el uso de la escritura, practicó el conocimiento instintivo de la Naturaleza. En su acción prevalece el sentido común y la supervivencia. Se vio obligado a actuar en un entorno a veces sobreabundante, a veces precario y siempre hostil. Hombre prehistórico

4 Un hecho destacable por su trascendencia práctica y, muy posteriormente, teórica, fue el dominio del fuego, descubrimiento práctico de lo que se tardaría miles de años en redescubrir científicamente: la transformación de energía mecánica en energía calorífica

5 Hay que destacar la explotación que hicieron de la flotabilidad y propiedades elásticas de algunas sustancias. El diseño de barcas, junto con el diseño de viviendas, constituyen las primeras estructuras hechas por el hombre que implican un desarrollado sentido común e intuitivo para localizar los puntos de aplicación de las fuerzas activas y sus resultantes. En la navegación, percibieron la utilidad de las olas y del viento como recursos dinámicos, y la posición regular de las estrellas en el firmamento como referencia para orientarse

6 Así mismo, adquirieron destrezas dinámicas en el lanzamiento de armas y objetos contundentes y detectaron la energía elástica puesta en juego en la conjunción del arco y la flecha. Quizás, a partir de esta misma combinación, dieron algunos pasos hacia la producción de sonidos, reconociendo la polivalencia del montaje y practicando el principio de economía que intenta imponerse a cualquier actividad científica

7 REVOLUCION AGRÍCOLA La Revolución agrícola, hace unos años, modificó las conductas nómadas y potenció el diseño de utensilios, la iniciación de una maquinaria rudimentaria y el acuerdo para proceder con una cierta uniformidad en las medidas de las cosas

8 BABILONIOS: ARITMETICOS Y ASTROLOGOSBabilonia fue durante muchos años la capital de la región comprendida entre los ríos Tigris y Eúfrates, conocida por esta situación como Mesopotamia. El primer nombre de este país fue Sumer y sus primitivos habitantes, los sumerios, se mezclaron con los semitas, procedentes de Arabia, y con los asirios, constituyendo el pueblo babilonio. Aquí se sitúa el relato bíblico del Diluvio Universal y el arca de Noé.

9 Los sacerdotes babilonios fueron los más prestigiosos astrólogos de la Antigüedad.Cofeccionaron horóscopos y calendarios y anotaron multitud de datos astronómicos que registraron en tablillas de arcilla, conservadas en la biblioteca de Asurbanipal

10 Sin embargo, no intentaron dar una explicación natural a los movimientos astronómicos.Basaron sus explicaciones en la recurrencia a mitos en los que el orden de las cosas se atribuía a sistemas regidos por dioses que encarnaban las fuerzas de la Naturaleza. Fueron más realistas en sus contribuciones a la aritmética y a la geometría, en las que establecieron patrones de medida para la longitud, el volumen, la masa y la duración.

11 EGIPTO, UN PAIS DE DISEÑADORES AVANZADOSLos egipcios aventajaron a los babilonios en geometría: fueron grandes arquitectos e ingenieros, grandes diseñadores de estructuras. Utilizaron las máquinas simples, como la palanca, la polea, el plano inclinado, la cuña y el tornillo, para la construcción de sus monumentales obras: templos, pirámides y diques

12 Las frecuentes inundaciones provocadas por el Nilo, decisivas para la producción agrícola, les obligaron, por una parte, a establecer un calendario en torno a este fenómeno, y por otra, a la construcción de obras que lo regulase. Fueron capaces de detectar la regularidad de las inundaciones y asociarla con los ciclos de producción de los cultivos.

13 Por otra parte, hay constancia gráfica que practicaron hábilmente la Medicina, realizando operaciones quirúrgicas unos 2500 años a.C., y conocían asimismo procedimientos para la preparación de drogas y esencias terapéuticas

14 En la cultura egipcia, como en la babilónica, no hay definitivamente elaboración de teoría científicas: en el mejor de los casos, se produce un empirismo sobre fenómenos muy concretos de la vida cotidiana. No hubo propósito de comunicación de las observaciones ni de los procesos: los saberes se mantuvieron ocultos (saberes “herméticos”), reservados sólo para una selecta minoría

15 El pueblo griego fue una mezcla de aborígenes con otros pueblos desplazados por las invasiones indoeuropeas del segundo milenio a.C. Hacia el siglo VIII a.C. puede considerarse ya un pueblo definido, denominados helenos, tomando el nombre de una tribu de Tesalia. “Griego” es la latinización del nombre de una antigua tribu de Grecia que empezó a emplearse hacia el siglo IV a.C.

16 Los pensadores griegos, tendentes a hacer exposiciones racionales de los hechos, abandonaron en lo posible las creencias en sus argumentos; sin caer en la “impiedad”, pretendieron alejar a los dioses de los fenómenos naturales, encerrándolos en su magna sede del Olimpo, y sólo requeridos para explicaciones especialmente dificultosas. A los griegos se les atribuye la invención de la Filosofía natural, denominación posterior particularmente arraigada en la Inglaterra del siglo XVII, y que respecto a sus contenidos se solapa con los de la Física, produciéndose una confusión nada trivial a la hora de distinguir entre físico y filósofo de la Naturaleza

17 Para hacer un estudio completo de la Ciencia griega, conviene especificar apartados que tienen su propia especificidad: jonios y presocráticos, el siglo de Pericles, la Academia y el Liceo Aquí me remitiré solamente a dos grandes temas que ocuparon a los pensadores griegos y que no han dejado ni dejarán de ser motivo de estudio: de qué están hechas las cosas y cómo es el Universo. Tales de Mileto encabezó siempre la lista de los “siete sabios”, leyenda donde se contaban las proezas de los griegos más distinguidos en el saber y en la política de los siglos VII y VI a.C.

18 Esta teoría es similar a la contenida en el Génesis, pero Tales prescindió de un Creador. Su planteamiento fue materialista, rechazando cualquier trascendencia divina Tales conoció y adaptó las historias creacionistas de babilonios y egipcios, para quienes el agua era el elemento primero de las cosas, de las que fueron separándose la tierra, el aire y los seres vivos.

19 TALES DE MILETO TALES DE MILETO (Mileto, actual Grecia, 624 a.C.-?, 548 a.C.) Filosófo y matemático griego. Ninguno de sus escritos ha llegado hasta nuestros días; a pesar de ello, son muy numerosas las aportaciones que a lo largo de la historia, desde Herodoto, Jenófanes o Aristóteles, se le han atribuido. Entre las mismas cabe citar los cinco teoremas geométricos que llevan su nombre (todos ellos resultados fundamentales), o la noción de que la esencia material del Universo era el agua o humedad.

20 Aristóteles consideró a Tales como el primero en sugerir un único sustrato formativo de la materia; además, en su intención de explicar la Naturaleza por medio de la simplificación de los fenómenos observables y la búsqueda de causas en el mismo entorno natural, Tales fue uno de los primeros en trascender el tradicional enfoque mitológico que había caracterizado la filosofía griega de siglos anteriores.

21 (isla de Samos, actual Grecia, h. 572 a. C(isla de Samos, actual Grecia, h. 572 a.C.-Metaponto, hoy desaparecida, actual Italia, h. 497 a.C.) Filósofo y matemático griego. Se tienen pocas noticias de su vida que puedan considerarse fidedignas, ya que su condición de fundador de una secta religiosa propició la temprana aparición de una tradición legendaria en torno a su persona. Parece seguro que fue hijo de Mnesarco y que la primera parte de su vida la pasó en Samos La comunidad pitagórica estuvo seguramente rodeada de misterio; parece que los discípulos debían esperar varios años antes de ser presentados al maestro y guardar siempre estricto secreto acerca de las enseñanzas recibidas. Las mujeres podían formar parte de la cofradía; la más famosa de sus adheridas fue Teano, esposa quizá del propio Pitágoras y madre de una hija y de dos hijos del filósofo. El pitagorismo fue un estilo de vida, inspirado en un ideal ascético y basado en la comunidad de bienes, cuyo principal objetivo era la purificación ritual (catarsis) de sus miembros a través del cultivo de un saber en el que la Música y las Matemáticas desempeñaban un papel importante. El camino de ese saber era la filosofía, término que, según la tradición, Pitágoras fue el primero en emplear en su sentido literal de «amor a la sabiduría». También se le atribuye haber transformado las Matemáticas en una enseñanza liberal mediante la formulación abstracta de sus resultados, con independencia del contexto material en que ya eran conocidos algunos de ellos; éste es, en especial, el caso del famoso teorema que lleva su nombre y que establece la relación entre los lados de un triángulo rectángulo, una relación de cuyo uso práctico existen testimonios procedentes de otras civilizaciones anteriores a la griega. PITAGORAS

22 El esfuerzo para elevarse a la generalidad de un teorema matemático a partir de su cumplimiento en casos particulares ejemplifica el método pitagórico para la purificación y perfección del alma, que enseñaba a conocer el mundo como armonía; en virtud de ésta, el Universo era un cosmos, es decir, un conjunto ordenado en el que los cuerpos celestes guardaban una disposición armónica que hacía que sus distancias estuvieran entre sí en proporciones similares a las correspondientes a los intervalos de la octava musical. En un sentido sensible, la armonía era musical; pero su naturaleza inteligible era de tipo numérico, y si todo era armonía, el número resultaba ser la clave de todas las cosas. En Astronomía planteó tres Paradigmas: 1.- Los planetas, el Sol, la luna y las estrellas se mueven en órbitas circulares perfectas. 2.- La velocidad de los astros es perfectamente uniforme. 3.- La Tierra se encuentra en el centro exacto de los cuerpos celestes. Estos paradigmas fueron seguidos fielmente por sus discípulos Platón y Sócrates, y significaron el punto de partida las teorías geocéntricas. También reconoció que la orbita de la luna estaba inclinada y fue uno de los primeros en establecer que Venus es la misma estrella de las mañanas y tardes

23 Anaximandro (611-547 a. C. ) y Anaximenes (550-475 a. CAnaximandro ( a.C.) y Anaximenes ( a.C.), consideraron el fuego como un cuarto elemento, y dieron teorías sobre la generación de todos ellos a partir de alguna sustancia desconocida y primigenia. El método seguido era analógico, pero sus referencias ya no eran las habituales de la procreación orgánica o la magia: se fijaron en los procesos artesanales como la cocina, la metalurgia o la alfarería

24 ANAXIMENES ANAXIMENES (?, h. 588 a.C.-?, h. 534 a.C.) Filósofo griego. Discípulo de Anaximandro y de Parménides, se desconocen los detalles de su vida y sus actividades. Miembro de la escuela milesia, afirmó que el principio material y primero, el origen de todas las cosas, (arché), era el aire y lo infinito, a la vez que sostuvo que los astros no se mueven bajo la Tierra sino en torno a ella. Según la información del historiador Apolodoro, vivió hacia la época de la toma de Sardes y murió antes de que la ciudad de Mileto fuera destruida (494 a.C.). Concibió el mundo como un ser vivo, análogamente a como concebía el alma de los hombres: «De la misma manera que nuestra alma, que es aire, nos sostiene, igualmente un soplo y el aire envuelven el mundo entero.»

25 Heráclito de Efeso (550-475 a. CHeráclito de Efeso ( a.C.), con su clásica expresión: “todo fluye”, adopta un principio de transacción para justificar la transformación de las sustancias, tomando el fuego como sustrato común a todas ellas y agente dinamizador de cualquier acción en la materia. Es muy citada su frase “todas las cosas se cambian por fuego y el fuego por todas las cosas, a la manera en que las mercancías se cambian por oro y el oro por mercancías. A esta concepción dinámica se opusieron Parménides de Elea y sus discípulos, negando que algo pueda transformarse en otra cosa esencialmente distinta, alegando que los sentidos son una mala guía para conocer el entorno. El único medio para descifrar este mundo es la razón, aunque negara lo evidente

26 PARMÉNIDES Parménides era seguidor de la escuela pitagórica, fundada por Pitágoras de Samos, especie de secta fundamentada en la mística y la Matemática. A esta escuela perteneció Empédocles de Agrigente, que dio forma definitiva a la teoría de los cuatro elementos, aire, agua, tierra y fuego. Empédocles concibe la materia como algo continuo y niega la existencia del vacío. La mezcla de éstos en diferentes proporciones bajo la influencia de tendencias atractivas y repulsivas, dan origen a todas las cosas y explican sus transformaciones.

27 EMPEDOCLES EMPEDOCLES DE AGRIGENTO(Acragas, Sicilia, 484 a.C.-?, 424 a.C.) Filósofo y poeta griego. Para dar cuenta de los cambios a los que está sometido el mundo, Empédocles afirmaba que debe haber más de un principio, por lo cual postuló la existencia de cuatro elementos: la tierra, el aire, el fuego y el agua, de cuyas combinaciones surgen todas las cosas. Por ello, nada es verdaderamente destruido, sino sólo transformado en otra combinación. El amor y el odio serían los principios de atracción y repulsión que dominan alternativamente el curso del Universo, en un ciclo siempre repetido. Empédocles desempeñó también un papel muy importante en el desarrollo de la escuela de medicina de Sicilia y al parecer salvó a la ciudad de Sileno de una plaga. Una leyenda explica que, cansado de la vida y de que la gente no creyera en su carácter divino, Empédocles se suicidó saltando al cráter del volcán Etna.

28 DEMOCRITO DE ABDEREA Nació : alrededor de 460 AC en Abderea, Grecia                                    DEMOCRITO DE ABDEREA Nació : alrededor de 460 AC en Abderea, Grecia Falleció : alrededor de 370 AC; no se conoce donde murió Demócrito es más conocido por su Teoría Atómica pero también fue un excelente geómetra. Muy poco se sabe de su vida, sabemos que Leucippus fue su profesor. Pertenece a la línea doctrinal de pensadores que nació con Thales de Mileto. Los atomistas pensaban distinto a los eleatas, pues mientras éstos no aceptaban el movimiento como realidad, sino como fenómeno, Leucipo y Demócrito parten de que el movimiento existe en sí. Demócrito pone como realidades primordiales a los átomos y al vacío, o como dirían los eleatas, al ser y al no ser (Recordemos que etimológicamente la palabra átomo en griego, significa indivisible, lo que actualmente sabemos que no es así).

29 DEMOCRITO Escribió varios tratados de Geometría y de Astronomía, pero desgraciadamente todos se han perdido. Se cree que escribió sobre Teoría de los Números. Encontró la fórmula B*h/3 que expresa el volumen de una pirámide. Asimismo demostró que esta fórmula se la puede aplicar para calcular el volumen de un cono. Se le atribuyen también los siguientes dos teoremas: 1º "El volumen de un cono es igual a un tercio del volumen de un cilindro de igual base y altura" 2º "El volumen de una pirámide es un tercio del volumen del prisma de igual base y altura"

30 Un problema muy diferente a todo lo visto hasta ahora preocupó también a las escuelas de Jonia y de la Magna Grecia: el de la naturaleza de la luz. Demócrito sustenta la teoría de la emisión según la cual la visión es causada por la proyección de partículas que provienen de los objetos mismos. No es esto más que el principio de la larga fila de teorías que se encuentran de la luz en la historia de las ciencias. La teoría de la emisión es costumbre atribuírsela a Newton, que la expuso muchos siglos después. Es importante hacer notar que, desde sus primeros pasos, la ciencia racional trata de buscar una explicación de todos los fenómenos naturales partiendo de un pequeño número de principios básicos. Esta tentativa no dejó de influir favorablemente en el desarrollo ulterior de todas las ciencias.

31 Al comienzo, para muchos de estos filósofos prevalecía un principio aritmético-geométrico para explicar muchos hechos. Así, Demócrito hasta el sabor de las cosas lo explicaba bajo este aspecto. En efecto, le atribuía una forma geométrica especial a las cosas para dar tal o cual "gusto": la sensación de dulce se debía a la forma esférica de la sustancia que forma al cuerpo que la produce; lo amargo, se debía a la forma lisa y redondeada, y lo agrio o ácido a lo anguloso y agudo. Un origen e interpretación análogos le atribuía a los fenómenos del tacto. Finalmente diremos sobre el binomio Leucipo-Demócrito que creían que el vacío existía no sólo en el mundo en que vivimos, sino también mucho más allá, en los espacios infinitos del Cosmos. Ellos creían en la existencia de un número infinito de "mundos" todos compuestos de un número infinito de átomos

32 ARISTOTELES Aristóteles ( a.C.), filósofo y científico griego, considerado, junto a Platón y Sócrates, como uno de los pensadores más destacados de la antigua Grecia y posiblemente el más influyente en el conjunto de toda la Ciencia y filosofía occidental. Adelantó los primeros argumentos sólidos contra la tradicional teoría de la Tierra plana, haciendo notar que las estrellas parecen cambiar su altura en el horizonte según la posición del observador en la Tierra. Aristóteles notó además que durante los eclipses lunares, cuando la sombra de la Tierra se proyecta sobre la Luna, la línea del cono de sombra es curva. Elaboró también un modelo propio del Universo que se fundamentaba en el sistema geocéntrico propuesto por Eudoxio de Cnido y sucesivamente modificado por Calipo

33 Las esferas, constituídas por una sustancia purísima y transparente, rodeaban realmente a la Tierra, teniendo engarzados como diamantes a todos los cuerpos celestes visibles. En el intento de explicar el origen de los movimientos planetarios, Aristóteles pensó en una "fuerza divina" que transmitía sus movimientos a todas las esferas desde la más externa, o esfera de las estrellas fijas, a la más interna, o esfera de la Luna.

34 Esta idea se tradujo en una enorme complicación de todo el sistema, ya que elevó de 33 a 55 el número total de esferas, todas relacionadas entre sí. En su Física, el cambio no es explicado ya como apariencia sino como juego entre potencia y acto, con la materia como sustrato permanente. El naturalismo de Aristóteles se muestra en las numerosas y detalladas descripciones de animales y plantas, y su concepción del universo como esférico y geocéntrico será dominante hasta Copérnico. Pero quizá su aportación más relevante sea su lógica, basada en el silogismo y en el análisis deductivo, en lugar de en la dialéctica propuesta por Platón; su modelo se mantendría casi inalterado hasta el siglo XIX

35 Para Aristóteles, la Física era la Ciencia que estudiaba la causa del cambio y del movimiento de las cosas materiales, haciendo una clara distinción entre la materia terrestre y la materia celeste, separadas por la esfera de la Luna. La materia sublunar o terrestre estaba compuesta por los Cuatro Elementos, y en ella era posible cualquier alteración, generación y corrupción, y por ello los movimientos de los cuerpos terrestres habían de ser rectilíneos (el movimiento imperfecto para él), con principio y fin. Llega a la formulación de la llamada Ley del Movimiento de Aristóteles, donde establece que la velocidad es directamente proporcional a la fuerza motriz e inversamente proporcional a la resistencia. Muchos conocimientos de la Ciencia aristotélica fueron conseguidos mediante el razonamiento deductivo con las figuras silogísticas que él mismo introdujo y practicó como procedimiento de argumentación verbal

36 ALEJANDRO Acabada la “Edad de Oro” griega con la conquista del país por Alejandro Magno, que fue discípulo de Aristóteles, el centro cultural y científico se trasladó a la recién creada Alejandría, cerca de la desembocadura del Nilo, que contó con una nutrida Biblioteca, considerada como una de las siete maravillas del mundo. Allí destacaron Aristarco de Samos ( a.C.), Eratóstenes de Cirene ( a.C.), Hiparco de Nicea ( a.C.) y Claudio Ptolomeo (cuyos trabajos se fechan entre los años 127 y 151 de la era cristiana). Todos ellos fueron más astrónomos que filósofos de la Naturaleza, aunque todavía no dispuestos de medios de observación para evitar la interpretación personal o ideológica de las apariencias. La base de sus trabajos fue la toma de datos y el razonamiento matemático deductivo

37 ARISTARCO ARISTARCO DE SAMOS(Samos, actual Grecia, 310 a.C.-Alejandría, actual Egipto, 230 a.C.) Astrónomo griego. Pasó la mayor parte de su vida en Alejandría. De su obra científica sólo se ha conservado “De la magnitud y la distancia del Sol y de la Luna”. Calculó que la Tierra se encuentra unas 18 veces más distante del Sol que de la Luna, y que el Sol era unas 300 veces mayor que la Tierra. El método usado por Aristarco era correcto, no así las mediciones que estableció, pues el Sol se encuentra unas 400 veces más lejos. Formuló, también por primera vez, una teoría heliocéntrica completa: mientras el Sol y las demás estrellas permanecen fijas en el espacio, la Tierra y los restantes planetas giran en órbitas circulares alrededor del Sol. Perfeccionó la teoría de la rotación de la Tierra sobre su propio eje, explicó el ciclo de las estaciones y realizó nuevas y más precisas mediciones del año trópico.

38 EUCLIDES (?, h. 330 a.C.-?, h. 275 a.C.) Matemático griego. Poco se conoce a ciencia cierta de la vida de quien fue el matemático más famoso de la Antigüedad. Se educó probablemente en Atenas, lo que explicaría con su buen conocimiento de la geometría elaborada en la escuela de Platón, aunque no parece que estuviera familiarizado con las obras de Aristóteles Enseñó en Alejandría, donde alcanzó un gran prestigio en el ejercicio de su magisterio durante el reinado de Tolomeo I Sóter; se cuenta que éste lo requirió para que le mostrara un procedimiento abreviado para acceder al conocimiento de las Matemáticas, a lo que Euclides repuso que no existía una vía regia para llegar a la Geometría (el epigrama, sin embargo, se atribuye también a Menecmo como réplica a una demanda similar por parte de Alejandro Magno)

39 Fue autor de diversos tratados, pero su nombre se asocia principalmente a uno de ellos, los Elementos, que rivaliza por su difusión con las obras más famosas de la literatura universal, como la Biblia o el Quijote. Se trata, en esencia, de una compilación de obras de autores anteriores (entre los que destaca Hipócrates de Quíos), que las superó de inmediato por su plan general y la magnitud de su propósito. EUCLIDES De los trece libros que la componen, los seis primeros corresponden a lo que se entiende todavía como Geometría elemental; recogen las técnicas geométricas utilizadas por los pitagóricos para resolver lo que hoy se consideran ejemplos de ecuaciones lineales y cuadráticas, e incluyen también la teoría general de la proporción, atribuida tradicionalmente a Eudoxo. Los libros del séptimo al décimo tratan de cuestiones numéricas y los tres restantes se ocupan de Geometría de los sólidos, hasta culminar en la construcción de los cinco poliedros regulares y sus esferas circunscritas, que había sido ya objeto de estudio por parte de Teeteto. La influencia posterior de los Elementos fue decisiva; tras su aparición, se adoptó inmediatamente como libro de texto ejemplar en la enseñanza inicial de la Matemática, con lo cual se cumplió el propósito que debió de inspirar a Euclides

40 PTOLOMEO Su obra principal y más famosa, que influyó en la Astronomía árabe y europea hasta el Renacimiento, es la Sintaxis matemática, en trece volúmenes, que en griego fue calificada de grande o extensa (megalé) para distinguirla de otra colección de textos astronómicos debidos a diversos autores El sistema de Ptolomeo proporcionó una interpretación cinemática de los movimientos planetarios que encajó bien con los principios de la cosmología aristotélica, y se mantuvo como único modelo del mundo hasta el Renacimiento, aun cuando la mayor precisión alcanzada en las observaciones astronómicas a finales del período medieval hizo necesaria la introducción de decenas de nuevos epiciclos, con lo cual resultó un sistema excesivamente complicado y farragoso

41 Los fundamentos de la Estática los estableció Arquímedes de Siracusa ( a.C.), formado en Alejandría y vuelto después a su tierra natal donde murió trágicamente. De él puede decirse que es un investigador y, sin duda, un gran matemático. Así lo demuestra el conjunto de escritos, hoy llamados “Método”, donde se vislumbran los métodos infinitesimales, cálculo diferencial e integral, desarrollados muchos siglos después por Descartes, Newton y Leibniz. Estos escritos fueron redescubiertos en 1906 en el monasterio del Santo Sepulcro de Jerusalén por J.L.Heiberg, y de ellos sorprendieron especialmente los dedicados al equilibrio de los planos y de los cuerpos flotantes, en los que por procedimientos exclusivamente matemáticos, euclidianos, llega a leyes naturales como el famoso “Principio de Arquímedes”, ya conocido y muy difundido en el siglo XVII, cuando se produjo el rescate de la figura de Arquímedes en detrimento del hasta entonces inefable Aristóteles.

42 De la vida de este gran matemático e ingeniero, a quien Plutarco atribuyó una «inteligencia sobrehumana», sólo se conocen una serie de anécdotas. La más divulgada la relata Vitruvio La idea de Arquímedes está reflejada en una de las proposiciones iniciales de su obra “Sobre los cuerpos flotantes”, pionera de la Hidrostática; corresponde al famoso principio que lleva su nombre y, como allí se explica, haciendo uso de él es posible calcular la ley de una aleación, lo cual le permitió descubrir que el orfebre había cometido fraude Son célebres los ingenios bélicos cuya paternidad le atribuye la tradición y que, según se dice, permitieron a Siracusa resistir tres años el asedio romano, antes de caer en manos de las tropas de Marcelo El esfuerzo de Arquímedes por convertir la Estática en un cuerpo doctrinal riguroso es comparable al realizado por Euclides con el mismo propósito respecto a la Geometría; esfuerzo que se refleja de modo especial en dos de sus libros: en los “Equilibrios planos” fundamentó la ley de la palanca, deduciéndola a partir de un número reducido de postulados, y determinó el centro de gravedad de paralelogramos, triángulos, trapecios, y el de un segmento de parábola En la obra “Sobre la esfera y el cilindro” utilizó el método denominado de exhaustión, precedente del cálculo integral, para determinar la superficie de una esfera y para establecer la relación entre una esfera y el cilindro circunscrito en ella. Este último resultado pasó por ser su teorema favorito, que por expreso deseo suyo se grabó sobre su tumba, hecho gracias al cual Cicerón pudo recuperar la figura de Arquímedes cuando ésta había sido ya olvidada

43 EPOCA OSCURA Los romanos prefirieron la ciencia aplicada, la tecnología y la ingeniería, por lo que poco avanzaron en ciencia y matemática. El producto más bello y accesible de la ciencia romana es el poema atomista "De la naturaleza de las cosas", de Lucrecio, quien falleció en el año 55 a.C. y fue redescubierto en el siglo XV. Ya en el 320, el cristianismo se había convertido en religión oficial del imperio romano. Pronto desaparecieron del Occidente cristiano las complicadas cosmología de los griegos. Gracias a San Agustín ( ), las tradiciones del pensamiento griego pasaron al cristianismo latino y fue el responsable del carácter platónico de la temprana teología cristiana. Otro compilador cuya obra ayudó a mantener vivo el conocimiento científico de los griegos fue San Isidoro de Sevilla ( ), en sus "Etimologías". Para él, la Tierra tenía la forma de una rueda, rodeada por el océano. En torno a la Tierra estaban las esferas concéntricas de los planetas y las estrellas y fuera de la última esfera se encontraba el cielo..

44 LOS ARABES CONSERVAN LO QUE ROMA NO APRECIÓLos romanos continuaron las prácticas astrológicas y actividades mágicas cuando ya en Grecia empezaba a germinar la Ciencia en la forma que hemos visto. Sentían poco aprecio por las Matemáticas y Ciencias afines, como lo fueron las que con el tiempo serían unificadas bajo la denominación de Física (Astronomía, Estática, Optica, Acústica), no obstante haber mantenido contacto con los griegos del sur de Italia, entre los que se encontraba nada menos que el mejor científico de la Antigüedad: Arquímedes. De forma muy distinta se comportó el pueblo islámico, que bajo el impulso de sus creencias religiosas, a mediados del siglo VIII, sus dominios abarcaban la mayor parte del mundo conocido; el resto estaba en manos de los cristianos griegos y latinos

45 Los aspectos científicos que los árabes cultivaron son: en lugar muy destacado, la Optica, que como la Música era afín a la Aritmética, Geometría y Astronomía, (el Trivium, formado por Gramática, Retórica y Dialéctica, completaba el primer intento de organización de las “siete artes liberales”, emprendidas al final del siglo V); la Mecánica o “Ciencia de los ingenios”, de contenido más tecnológico que teórico y que por sus propósitos se aproximó a actividades mágicas, y las Ciencias de la Naturaleza, donde se incluían partes de la Mecánica y las actuales Zoología, Botánica, Mineralogía, es decir, disciplinas no expresables en lenguaje matemático

46 En la Mecánica se trataron conceptos básicos como espacio, tiempo, materia y vacío, así como la “ciencia del movimiento”, que estudiaba los distintos movimientos, sus causas, y la relación entre causa y velocidad. Por su carácter no matemático, los planteamientos eran marcadamente filosóficos, en algunos casos contrarios a los de Aristóteles, que ejercía un poderoso influjo sobre los saberes medievales. Así sucede cuando Juan Filopono y Avempace admiten la posibilidad de un movimiento natural en el vacío, y cuando Avempace menciona, aunque rechaza, la posibilidad de que la caída de los graves no sea debida a que “buscan su lugar natural”, sino a una atracción de la Tierra semejante a la que el imán ejerce sobre el hierro

47 AVICENA AVEMPACE (IBN BADCHA)(Zaragoza, s. XI-Fez, Marruecos, 1138) Filósofo musulmán. Considerado como el primer filósofo famoso de los musulmanes españoles, gozó de un gran prestigio en la corte de los almorávides. Escribió diversas obras filosóficas y científicas, siendo la más destacada el “Régimen del solitario”, de la que sólo se conserva el resumen que en el siglo XIV redactó el filósofo hebreo Moshé de Narbona. En ella convierte el problema aristotélico del intelecto en un camino para elevar y purificar al hombre, llevando así una cuestión lógica y metafísica al terreno de la mística y la religión. De orientación también aristotélica es su “Del alma”, así como la “Carta del adiós”, de las que hace mención Averroes. Según algunos autores musulmanes, murió envenenado. De todas formas es evidente que las aportaciones árabes son modestas. Los filósofos árabes pretendieron forjar una imagen coherente del Universo que no entrara en contradicción con el Corán, lo que les supuso no pocas cortapisas y enfrentamientos con los teólogos musulmanes. En Optica sobresalió quien puede considerarse el físico más destacado del Islam, Ibn al Haytham, latinizado Alhazen), ( ). Su obra traducida al latín y editada en Basilea en 1572, fue titulada Optical thesaurus, y considera los rayos luminosos dirigidos de los objetos al ojo y no al revés, como decían los antiguos; explica la refracción, usa la cámara oscura y la aplica a la observación de los eclipses AVICENA

48 AVERROES Llamado Ibn Rushd (El Commentattor), (Córdoba, 1126-?, 1198) Filósofo musulmán. Hijo y nieto de jueces, estudió Teología, Jurisprudencia, Medicina, Matemáticas y Filosofía, llegando a ocupar diversos puestos judiciales, hasta que en 1182 fue nombrado médico del califa Yusuf. Pero su sucesor, Almanzor, desterró a Averroes a Elisana, cerca de Córdoba, acusado de promover la Filosofía aristotélica con menoscabo de la religión islámica. Toda su obra, sin embargo, es un intento de conciliar ambas doctrinas, pues, según él, la Teología expresa alegóricamente lo que la Filosofía conoce científicamente –aunque los teólogos averroístas cristianos consideraron independientes ambas verdades–. Entre sus obras destacan los “Comentarios”, las “Cuestiones” y las “Disertaciones físicas”, todas ellas referidas a la obra aristotélica

49 LA ESCOLASTICA O ARISTOTELES DOGMATIZADOEn el siglo XI, la culturá árabe tiene ya síntomas de decadencia, en tanto que se manifiesta un incipiente movimiento cultural en el mundo cristiano; por un lado, el llamado “Renacimiento bizantino”, poco significante para la Ciencia; por otro, en Occidente, los síntomas de lo que acabaría siendo el Renacimiento del Quatrocento y del Cinquecento, por donde Europa entra en la Edad Media. LA ESCOLASTICA O ARISTOTELES DOGMATIZADO LA ESCOLASTICA O ARISTOTELES DOGMATIZADO LA ESCOLASTICA O ARISTOTELES DOGMATIZADO LA ESCOLASTICA O ARISTOTELES DOGMATIZADO

50 Un antecedente de este surgimiento occidental fue el llamado “Renacimiento carolingio”, bajo el emperador Carlomagno ( ), defensor a ultranza de la fe cristiana y promotor de la Cultura en su imperio, fundando escuelas, monasterios y sedes episcopales. A los maestros se les llamó “scholastici”, de donde procede “escolástica”.

51 Aumenta el desarrollo de la agricultura y el comercio, de donde se desprenden importantes consecuencias: más producción agrícola, y con ello más riqueza y mejor alimentación, construcción de catedrales, urbanización de ciudades, fundación de Universidades y mayor desarrollo tecnológico, que repercutirá en las nuevas formas de entender la actividad científica, muy particularmente la Física

52 Entre los siglos XI y XIII, se fundan las Universidades de Bolonia, París, Montpellier, Oxford, Cambridge, Nápoles, Palermo, Padua, Praga, Salamanca, Coimbra...quedando configurada en poco tiempo toda la geografía de la cristiandad europea

53 Desde su fundación, las Universidades estuvieron en manos de la Iglesia, particularmente de las órdenes monásticas de los dominicos, frailes predicadores, fundada en 1215, y de los franciscanos, frailes menores, fundada en 1216. Los dominicos practicaron el aristotelismo medieval, que debe llamarse así porque no es propia ni íntegramente la doctrina original de Aristóteles. Los franciscanos, más prácticos, entendieron la Ciencia como experimentación, aunque de hecho no llegaran a practicarla, excepción hecha de Roger Bacon ( ), que al parecer hizo experimentos ópticos.

54 ROGER BACON Llamado Doctor Mirabilis, (Ilchester, actual Reino Unido, 1220-Oxford, id, 1292) Filósofo inglés. Estudió Matemáticas, Astronomía, Optica, Alquimia y lenguas en las Universidades de Oxford y París. Fue el primer europeo en describir el proceso de producción de la pólvora. Considerado el mayor reformador medieval de las Ciencias experimentales, consideró la experiencia y no el razonamiento como fuente de la certeza y acentuó la importancia de las Matemáticas en la búsqueda de las leyes que rigen la naturaleza. Bacon pretendía utilizar esta “Ciencia de transformar los fenómenos” para posibilitar una reorganización del mundo bajo la estructura de una “república cristiana”, en la que la Filosofía había de quedar bajo la Teología. Algunas de sus ideas hicieron que fuera perseguido en su tiempo. Sus obras principales son: “Opus maius”, “Opus minus” y “Opus tertium”.

55 La poca Física que se estudiaba en la Universidades era la relacionada con la Astronomía, y la correspodiente a las disquisiciones metafísicas a partir de los textos de Aristóteles, previamente pasados por el filtro de la Teología católica. Realizó esta labor, de manera sobresaliente Santo Tomás de Aquino ( ), formado con Alberto Magno ( ), especialista en Aristóteles e iniciador de su cristianización

56 SANTO TOMAS DE AQUINO Llamado Doctor Angélico, (Roccaseca, actual Italia, 1224-Fossanuova, id., 1274) Teólogo y filósofo italiano. Hijo de una de las familias aristócratas más influyentes de la Italia meridional, estudió en Montecassino, en cuyo monasterio benedictino sus padres quisieron que siguiera la carrera eclesiástica. Posteriormente se trasladó a Nápoles, donde cursó estudios de artes y Teología y entró en contacto con la Orden de los Hermanos Predicadores

57 La Summa Theologica de Santo Tomás es la culminación de lo que puede calificarse como dogmatización de Aristóteles. Esta Filosofía es la que denominamos “Escolástica”, que sigue negando el vacío alegando que no hay acción sin contacto físico, que demuestra la existencia de Dios porque no sería posible el movimiento de las esferas celestes sin ese “primer motor”, quien, por su alto rango, no actuaba directamente sobre los cuerpos celestes. Los ejecutantes eran unos seres angélicos que introdujo en la Filosofía de la naturaleza el bizantino Dioniso en el siglo V. Estos seres angélicos eran los serafines, los querubines, los tronos, las dominaciones y demás gendarmería.

58 Tras doctorarse, ocupó una de las cátedras reservadas a los dominicos, tarea que compatibilizó con la redacción de sus primeras obras, en las cuales empezó a alejarse de la corriente teológica mayoritaria, derivada de las enseñanzas de san Agustín. En 1259 regresó a Italia, donde permaneció hasta 1268 al servicio de la corte pontificia en calidad de instructor y consultor del Papa, a quien acompañaba en sus viajes. Durante estos años redactó varios comentarios al Pseudo-Dionisio y a Aristóteles, finalizó la Suma contra los gentiles, obra en la cual repasaba críticamente las filosofías y teologías presentes a lo largo de la historia, e inició la redacción de su obra capital, la “Suma Teológica”, en la que estuvo ocupado entre 1267 y 1274 y que representa el compendio último de todo su pensamiento En último término, Tomás de Aquino encontró una vía para conciliar la revalorización del mundo material que se vivía en Occidente con los dogmas del cristianismo, a través de una inteligente y bien trabada interpretación de Aristóteles.

59 No obstante el retraso que supuso para la Física acogerse a la autoridad de Aristóteles, la labor de Santo Tomás de Aquino es resaltable porque apoyó su estilo científico en el racionalismo, contribuyendo a crear, al menos, un respeto a la Ciencia que le era muy necesario dado el desprestigio en que había sido sumida por las primeras manifestaciones cristianas. El “Tomismo” llegó a convertirse, durante muchos años, en la doctrina oficial de la Iglesia, aunque tuvo detractores desde sus comienzos. Miembros de las Universidades de Oxford, de París y de algunas italianas, pusieron en duda la explicación aristotélica del movimiento, y trataron de implantar una nueva doctrina que la sustituyera, la del “Impetus”, la cual representaría el primer paso en la historia de la revolución científica. A este grupo disperso pero coherente, pertenecían, entre otros, Guillermo de Occam ( ), Juan Buridán ( ), Nicolás de Oresme ( ) y Nicolás de Cusa ( ).

60 GUILLERMO DE OCCAM Llamado Doctor Invincibilis(Surrey, Inglaterra, h Munich, h. 1348). Filósofo y teólogo franciscano inglés. Su doctrina teológica generó abundante polémica en su época, a pesar de lo cual se sabe muy poco de su vida. Guillermo de Occam es conocido sobre todo por ser el fundador del nominalismo, postura filosófica que niega la existencia real de los universales, es decir, los términos abstractos que se aplican a más de un particular. De ahí proviene su famosa exigencia de no multiplicar innecesariamente los objetos, conocida como la navaja de Occam. La insistencia en el empirismo le llevó a afirmar que las verdades de fe no son demostrables, ni siquiera la existencia de Dios, y son, por tanto, una pura cuestión de fe. En el terreno de la ética, rompió con casi todas las interpretaciones escolásticas anteriores, basadas en Aristóteles, al considerar que no existía nada que fuera «bueno en sí», sino que lo bueno se definía únicamente por la voluntad de Dios. Aplicó al hombre el mismo voluntarismo radical.

61 NICOLAS DE CUSA Cusa, actual Alemania, 1401-Todi, actual Italia, 1464Cusa retomó una Teología negativa (inaugurada por Plotino) en la cual Dios sería, a la vez que el máximo, el mínimo. La incomprensible paradoja que contenía tal afirmación la resolvía el místico a través de su antropología, pues según su doctrina sería la ignorancia humana la que impediría comprender la contradicción interna de lo Uno. Estas ideas aparecen recogidas en “Acerca de la ignorancia instruida” (De docta ignorantia). Finalmente, Cusa se adelantó a su época al afirmar que la Tierra, lejos de ser el centro inmóvil del Universo, estaba en movimiento, como el resto de los cuerpos celestes, en un Universo carente de centro y de extremos

62 Puede considerarse el “Impetus” como aquello que permite a un cuerpo mantenerse durante un tiempo en movimiento sin acciones externas sobre él, bien porque el “Impetus” sea algo inmanente al cuerpo, algo comunicado o algo adquirido por el mismo hecho de moverse. Lo importante es que con esta teoría se prescinde de motores angelicales y se empieza a relacionar con un significado objetivo, los conceptos espacio, tiempo, velocidad, aceleración, fuerza, aunque todavía en estado inmaduro, pero suficiente para refutar las teorías aristotélicas. Entre los “maestros parisinos” no tomistas, hay que mencionar a Pedro Peregrino de Maricourt (vivió en torno a 1270), que intentó el movimiento continuo utilizando imanes. Evidentemente no lo consiguió, pero a cambio ha pasado a la historia como el primer experimentalista sobre las propiedades magnéticas

63 PERO AL FIN DESPUNTA EL DIA:EL RENACIMIENTO

64 Recuperar a Arquímedes favoreció el desarrollo de la Mecánica, más desde el punto de vista práctico que teórico. Ahora bien, los llamados artistas-ingenieros del Renacimiento, de los que Leonardo de Vinci ( ) es un buen ejemplo, o simplemente los artesanos, dejaron planteados a los teóricos problemas de difícil solución.

65 (Vinci, actual Italia, 1452-Clos-Lucé, Francia, 1519)LEONARDO DA VINCI (Vinci, actual Italia, 1452-Clos-Lucé, Francia, 1519) La novedad radical de sus estudios e investigaciones hizo que en buena parte pasaran desapercibidos en su tiempo, al que se adelantó en demasía. Entre sus muchas aportaciones, destacan las efectuadas en el campo de la Anatomía, pues estudió la circulación sanguínea y el funcionamiento del ojo; en el de la Meteorología, anticipó la influencia de la Luna sobre las mareas y las teorías modernas acerca de la formación de los continentes. Sentó así mismo las bases de la Hidráulica, y destacó como inventor: llegó a construir un traje de buzo, y son célebres sus experimentos con máquinas voladoras que, a pesar de su fracaso práctico, adelantaron muchos aspectos de la aerodinámica.

66 Dentro de la Mecánica, y por su carácter práctico, adquirieron considerable desarrollo la Estática y la Hidrostática, en la que hizo aportaciones originales Simon Stevin ( ), uno de los pioneros en escribir en lengua vernácula (holandés en su caso), y hábil ingeniero que afrontó problemas de flotación obviados por Arquímedes. Introdujo la regla del paralelogramo de fuerzas y justificó la célebre “paradoja hidrostática”, refutó las teorías del “perpetuum mobile”, e intentó definir los fluídos, líquidos y gases, que en los sucesivo será una vía para adentrarse en la naturaleza de la materia, prescindiendo de las antiguas teorías de los elementos primigenios. Sus procedimientos son matemáticos y objetivos, sin prejuicios metafísicos, como ya habían hecho los escolásticos no tomistas Occam, Oresme y Cusa, en sus trabajos de Cinemática, el movimiento geometrizado, y en cierto modo, en sus trabajos de Dinámica, cuantificando la causa del movimiento mediante el “Impetus

67 En cuanto al Magnetismo, que ya había adquirido cierto desarrollo, recibió un nuevo impulso por parte de William Gilbert ( ), médico de la corte de Isabel de Inglaterra, que publicó en 1600 “De Magnete, magneticisque Corporibus”, y otros trabajos sobre el imán y los cuerpos magnéticos, y sobre el gran imán que es la Tierra. Física nueva, con muchos argumentos y experimentos demostrados, donde no sólo trata del Magnetismo; en ella introduce el término “Electricidad”, y describe algunos experimentos electrostáticos. Gilbert imaginó que la Tierra es un potente imán cuyos polos no coinciden con los polos geográficos, y construyó un modelo terráqueo, su famosa “Terrella”, con piedra imán para observar el comportamiento de una brújula sobre el modelo. Comprobó que el magnetismo se pierde por incandescencia, concluyendo que debe ser imponderable, no medible. Respecto a la Electricidad, adoptó la Teoría de los Efluvios, que emitidos por el cuerpo electrizado, se extendían por el espacio y establecían contacto con los cuerpos atraídos

68 WILLIAM GILBERT (Colchester, Inglaterra, 1544-Londres, 1603) Físico y médico inglés. Fue uno de los pioneros en el estudio experimental de los fenómenos magnéticos. Estudió Medicina en la Universidad de Cambridge y en 1603 fue nombrado miembro del Real Colegio de Médicos. De 1601 a 1603 sirvió como médico de la reina Isabel I y del rey Jacobo I. En 1600 publicó “Sobre el imán, cuerpos magnéticos, y el gran imán de la Tierra”, donde se compilan sus investigaciones sobre cuerpos magnéticos y atracciones eléctricas; en él se concluye que la aguja de la brújula apunta al norte-sur y gira hacia abajo debido a que el planeta Tierra actúa como un gigantesco imán. Fue el primero en introducir los términos atracción eléctrica, fuerza eléctrica y polo magnético.

69 En cuanto a la visión cosmológica renacentista, tiene lugar la decisiva Revolución Copernicana

70 que definitivamente sustituye el sistema geocéntrico ptolemaico por el heliocéntrico de Aristarco

71 COPERNICO Copérnico, Nicolás (Torun, actual Polonia, 1473-Frauenburg, id., 1543) Astrónomo polaco. Nacido en el seno de una rica familia de comerciantes, a los diez años quedó huérfano y se hizo cargo de él su tío materno, canónigo de la catedral de Frauenburg y luego obispo de Warmia. En 1491 ingresó en la Universidad de Cracovia, siguiendo las indicaciones de su tío y tutor Hacia 1507, Copérnico elaboró su primera exposición de un sistema astronómico heliocéntrico en el cual la Tierra orbitaba en torno al Sol, en oposición con el tradicional sistema ptolemaico, en el que los movimientos de todos los cuerpos celestes tenían como centro nuestro planeta

72 En 1513 fue invitado a participar en la reforma del calendario juliano, y en 1533 sus enseñanzas fueron expuestas al papa Clemente VII por su secretario; en 1536, el cardenal Schönberg escribió a Copérnico desde Roma urgiéndole a que hiciera públicos sus descubrimientos. Por entonces, él ya había completado la redacción de su gran obra, “Sobre las revoluciones de los orbes celestes”, un tratado astronómico que defendía la hipótesis heliocéntrica

73

74 Copérnico había sido educado para servir a Dios en la Universidad de Cracovia, primero, y sucesivamente en las de Bolonia, Ferrara y Padua, adquiriendo la formación enciclopédica propia de un renacentista. En su “Evolutionibus Coelestium”, dedicado a Pío III, explica cómo la aparente revolución diaria de la “esfera de las estrellas fijas” puede entenderse inmovilizando esa esfera y dotando a la Tierra de un movimiento diurno de rotación. No pudo Copérnico, sin embargo, desembarazarse de las doctrinas pitagórica y aristotélica sobre la perfección natural del movimiento circular, y lo que hizo fue añadir más circunferencias al ya complejo sistema de las trayectorias circulares de Ptolomeo “De Revolutionibus” se publicó en 1543, el mismo año de la muerte de Copérnico. La exposición es tan matemática que sólo fue accesible para expertos astrónomos. De haber sido más inteligible, hubiera surgido antes la oposición que después sobrevino. Favoreció la obra la publicación por Reinhold ( ), en una nueva edición de 1551 de las “Tablas prusianas”, calculadas según los métodos matemáticos copernicanos, y con multitud de datos imprescindibles para astrónomos y astrólogos que, con independencia de sus ideas cosmológicas, hubieron de utilizarlos respaldando el copernicanismo

75 Consciente de la novedad de sus ideas y temeroso de las críticas que podían suscitar al hacerse públicas, el autor no dio la obra a la imprenta. Su publicación se produjo gracias a la intervención de un astrónomo protestante, Georg Joachim von Lauchen, conocido como Rheticus, quien visitó a Copérnico de 1539 a 1541 y le convenció de la necesidad de imprimir el tratado, de lo cual se ocupó él mismo. La obra apareció pocas semanas antes del fallecimiento de su autor; iba precedida de un prefacio anónimo, obra del editor Andreas Osiander, donde el sistema copernicano se presentaba como una hipótesis, como medida precautoria y en contra de lo que fue el convencimiento de Copérnico

76 Una nueva sombra oscurece el panorama científico...Otros protestantes, como Melanchton y Calvino, arremetieron contra las nuevas ideas en cuanto fueron públicas. A principios del siglo XVII se había generalizado en la Iglesia, tanto católica como protestante, el calificativo de “infieles” y “ateos” a los copernicanos. Hasta que al fin, en 1616, “De Revolutionibus” fue declarado libro herético, incluido en el Index Librorum Prohibitorum como falso y opuesto a las Sagradas Escrituras. Es el mismo año que Galileo es llamado a Roma por el Papa Pablo V para recibir un primer aviso de que en adelante se abstuviera de mantener, enseñar o defender la doctrina condenada. Una nueva sombra oscurece el panorama científico...

77 BREVE HISTORIA FISICA HASTA EL RENACIMIENTO FIN