Galileo. La nueva física matemática

Astrónomo, matemático y físico italiano, fundador de la mecánica moderna y firme convencido del sistema heliocéntrico de Copérnico. Galileo Galilei (1564-1642) tuvo frecuentes enfrentamientos con las autoridades religiosas. Con sus conclusiones de la observación astronómica dio paso a una nueva fase en la historia y en la ciencia: la fase instrumental, en la que la acción del instrumento científico que se interpone entre el hombre y la realidad posibilita una experiencia nueva. En 1633 fue obligado a retractarse y a permanecer bajo arresto domiciliario el resto de su vida. Sus trabajos más sobresalientes son: La gaceta sideral, El diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo e II Saggiatore.

La física matemática de Galileo se basaba en que la naturaleza estaba constituida por corpúsculos dotados de una determinada extensión y figura, en movimiento o en reposo, y cuyas cualidades son un efecto producido en nuestros sentidos por las partículas extensas en movimiento. Estaba convencido de que la naturaleza era un libro escrito en lenguaje matemático y que era función del científico descifrar las leyes regidoras del movimiento de los cuerpos.

Las dos principales contribuciones de Galileo en el terreno de la mecánica fueron:

• El principio de inercia: todo cuerpo permanece en reposo o movimiento con velocidad constante según una trayectoria circular, a menos que una fuerza externa intervenga y lo acelere o desacelere.
• La ley de caída de los graves: el movimiento de caída de los graves es el resultado de la acción de la fuerza y la resistencia del medio.

Bacon. El método experimental

Abogado, político y filósofo, la contribución de Bacon (1561-1626) consiste en:

• Una crítica al saber tradicional.
• La formulación de una nueva concepción de la ciencia.

Para Bacon, el conocimiento riguroso está subordinado a la erradicación de los ídolos, falsas nociones procedentes de nuestra constitución individual (ídolos de la tribu o de la caverna), de la estructura del lenguaje (ídolos del foro) o de las falsas filosofías (ídolos del teatro).

Método y finalidad de la ciencia:

• El método que tiene que seguir la ciencia para alcanzar un conocimiento riguroso es el inductivo: reunir observaciones aisladas y hacer generalizaciones.
• Bacon concibe la ciencia como un conocimiento experimental de la naturaleza orientado a su dominio y a proporcionar el bienestar social.

Descartes. La ciencia universal

Descartes (ver t15) aportó la filosofía general de la nueva ciencia geométrica de la naturaleza. Su objetivo fue construir una ciencia universal a partir de verdades evidentes descubiertas por la razón, quedando Dios como garantía de la objetividad y fundamento de todo lo que existe.

Naturaleza, materia y movimiento:La naturaleza está formada por corpúsculos de materia extensa en movimiento y la única ciencia que puede explicarla es la geometría. La naturaleza (res extensa) es también movimiento y, por eso, queda excluido el vacío. El movimiento es puesto por Dios en una determinada cantidad que se conserva constante.

A partir de este principio Descartes deriva las leyes del movimiento, en las que destaca la formulación moderna de la ley de inercia: los cuerpos permanecen en reposo o en movimiento mientras no actúe otro cuerpo sobre ellos.

El universo cartesiano, aunque tiene una base fundacional y ontológica apoyada en Dios, está sometido a las leyes del movimiento y se autorregula en un sistema mecánico de duración indefinida.

Newton y la gravitación universal

Newton (1642-1727) estableció el paradigma de la investigación científica moderna en su obra Principios matemáticos de la filosofía natural (1687). Los elementos constituyentes del universo son:

• Materia: infinitos átomos dotados de dureza, resistencia e impenetrabilidad.
• Espacio: vacío, infinito, inmóvil y homogéneo.
• Movimiento: transporta las partículas en el espacio absoluto.

La gravitación universal:La concepción de Newton consigue, mediante una formulación matemática, dar una explicación unitaria de multitud de fenómenos: desde la caída de los graves y las órbitas planetarias a las mareas y las órbitas de los cometas.

Esta concepción tiene como elemento clave la idea de una fuerza centrípeta, constante y universal: la gravedad. Por ella todas las masas del universo están en una interacción constante y se atraen recíprocamente con una fuerza que es directamente proporcional al producto de las mismas e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia.

La determinación de la causa de la atracción rebasaba de momento la física matemática. Sólo cabían dos salidas: dejar la cuestión pendiente o inventar una hipótesis metafísica. Newton optó por la fuga hacia la divinidad.

Isaac Newton.