Las primeras teorías de la física se remontan a los antiguos griegos

Las primeras teorías de la física se remontan a los antiguos griegos

En la antig√ľedad, el estudio sistem√°tico de las leyes naturales fundamentales no era una gran preocupaci√≥n. La preocupaci√≥n era mantenerse viva. La ciencia, tal como exist√≠a en ese momento, consist√≠a principalmente en agricultura y, eventualmente, ingenier√≠a para mejorar la vida diaria de las sociedades en crecimiento. La navegaci√≥n de un barco, por ejemplo, utiliza la resistencia del aire, el mismo principio que mantiene un avi√≥n en el aire. Los antiguos pudieron descubrir c√≥mo construir y operar barcos de vela sin reglas precisas para este principio.

 

Mirando a los cielos y la tierra

Los antiguos son quiz√°s mejor conocidos por su astronom√≠a , que sigue influyendo mucho en nosotros en la actualidad. Observaron regularmente los cielos, que se cre√≠a que eran un reino divino con la Tierra en su centro. Ciertamente, era obvio para todos que el sol, la luna y las estrellas se mov√≠an a trav√©s del cielo en un patr√≥n regular, y no est√° claro si alg√ļn pensador documentado del mundo antiguo pens√≥ en cuestionar este punto de vista geoc√©ntrico. Independientemente, los humanos comenzaron a identificar constelaciones en los cielos y usaron estos signos del zod√≠aco para definir calendarios y estaciones.

Las matem√°ticas se desarrollaron primero en el Medio Oriente, aunque los or√≠genes precisos var√≠an seg√ļn el historiador con el que se hable. Es casi seguro que el origen de las matem√°ticas fue el simple mantenimiento de registros en el comercio y el gobierno.

Egipto hizo un gran progreso en el desarrollo de la geometría básica, debido a la necesidad de definir claramente el territorio agrícola tras la inundación anual del Nilo. La geometría también encontró rápidamente aplicaciones en astronomía.

 

Filosofía natural en la antigua Grecia

Con el surgimiento de la civilización griega , sin embargo, finalmente llegó la estabilidad suficiente, a pesar de que todavía hay guerras frecuentes, para que surgiera una aristocracia intelectual, una intelectualidad, que supo dedicarse al estudio sistemático de estos asuntos. Euclides y Pitágoras son solo algunos de los nombres que resuenan a lo largo de las edades en el desarrollo de las matemáticas de este período.

En las ciencias f√≠sicas, tambi√©n hubo avances. Leucipo (siglo V a. C.) se neg√≥ a aceptar las antiguas explicaciones sobrenaturales de la naturaleza y proclam√≥ categ√≥ricamente que cada evento ten√≠a una causa natural. Su alumno, Dem√≥crito, continu√≥ con este concepto. Los dos propusieron el concepto de que toda la materia est√° compuesta de part√≠culas diminutas que eran tan peque√Īas que no pod√≠an romperse. Estas part√≠culas se llamaron √°tomos, de una palabra griega que significa "indivisible". Pasar√≠an dos milenios antes de que las opiniones atomistas ganaran apoyo e incluso m√°s antes de que hubiera evidencia para respaldar la especulaci√≥n.

 

La filosofía natural de Aristóteles

Mientras que su mentor Plat√≥n (y¬† su ¬†mentor, S√≥crates) estaban mucho m√°s preocupados por la filosof√≠a moral, la filosof√≠a de Arist√≥teles (384-322 a. C.) ten√≠a bases m√°s seculares. Promovi√≥ el concepto de que la observaci√≥n de los fen√≥menos f√≠sicos podr√≠a conducir en √ļltima instancia al descubrimiento de las leyes naturales que gobiernan esos fen√≥menos, aunque a diferencia de Leucipo y Dem√≥crito, Arist√≥teles cre√≠a que estas leyes naturales eran, en √ļltima instancia, de naturaleza divina.

La suya era una filosofía natural, una ciencia observacional basada en la razón pero sin experimentación. Ha sido criticado con razón por su falta de rigor (si no por descuido absoluto) en sus observaciones. Como ejemplo atroz, afirma que los hombres tienen más dientes que las mujeres, lo que ciertamente no es cierto.

A√ļn as√≠, fue un paso en la direcci√≥n correcta.

 

Los movimientos de los objetos

Uno de los intereses de Aristóteles era el movimiento de los objetos:

  • ¬ŅPor qu√© cae una piedra mientras sube humo?
  • ¬ŅPor qu√© el agua fluye hacia abajo mientras las llamas bailan en el aire?
  • ¬ŅPor qu√© los planetas se mueven por el cielo?

Explicó esto diciendo que toda la materia se compone de cinco elementos:

  • Fuego
  • Tierra
  • Aire
  • Agua
  • √Čter (sustancia divina de los cielos)

Los cuatro elementos de este mundo se intercambian y se relacionan entre sí, mientras que Aether era un tipo de sustancia completamente diferente. Cada uno de estos elementos mundanos tenía reinos naturales. Por ejemplo, existimos donde el reino de la Tierra (el suelo debajo de nuestros pies) se encuentra con el reino del Aire (el aire a nuestro alrededor y tan alto como podemos ver).

El estado natural de los objetos, para Aristóteles, estaba en reposo, en un lugar que estaba en equilibrio con los elementos que los componían. El movimiento de los objetos, por tanto, era un intento del objeto de alcanzar su estado natural. Una roca cae porque el reino de la Tierra está caído. El agua fluye hacia abajo porque su reino natural está debajo del reino de la Tierra. El humo se eleva porque está compuesto tanto de aire como de fuego, por lo que intenta alcanzar el reino de fuego superior, que también es la razón por la que las llamas se extienden hacia arriba.

Aristóteles no intentó describir matemáticamente la realidad que observaba. Aunque formalizó la lógica, consideró que las matemáticas y el mundo natural no tenían ninguna relación fundamental. En su opinión, las matemáticas se ocupaban de los objetos inmutables que carecían de realidad, mientras que su filosofía natural se centraba en cambiar los objetos con una realidad propia.

 

Filosofía más natural

Además de este trabajo sobre el ímpetu, o movimiento, de los objetos, Aristóteles realizó extensos estudios en otras áreas:

  • cre√≥ un sistema de clasificaci√≥n, dividiendo a los animales con caracter√≠sticas similares en "g√©neros".
  • estudi√≥, en su obra Meteorolog√≠a, la naturaleza no solo de los patrones clim√°ticos sino tambi√©n de la geolog√≠a y la historia natural.
  • formaliz√≥ el sistema matem√°tico llamado L√≥gica.
  • extenso trabajo filos√≥fico sobre la naturaleza de la relaci√≥n del hombre con lo divino, as√≠ como consideraciones √©ticas

La obra de Aristóteles fue redescubierta por eruditos en la Edad Media y fue proclamado el pensador más grande del mundo antiguo. Sus puntos de vista se convirtieron en la base filosófica de la Iglesia Católica (en los casos en que no contradecía directamente la Biblia) y en los siglos venideros las observaciones que no se ajustaban a Aristóteles fueron denunciadas como herejes. Es una de las mayores ironías que tal proponente de la ciencia de la observación se utilice para inhibir ese trabajo en el futuro.

 

Arquímedes de Siracusa

Arqu√≠medes (287 - 212 a. C.) es mejor conocido por la historia cl√°sica de c√≥mo descubri√≥ los principios de densidad y flotabilidad mientras se ba√Īaba, lo que inmediatamente lo hizo correr desnudo por las calles de Siracusa gritando "¬°Eureka!" (que se traduce aproximadamente como "¬°Lo encontr√©!"). Adem√°s, es conocido por muchas otras haza√Īas importantes:

  • resumi√≥ los principios matem√°ticos de la palanca, una de las m√°quinas m√°s antiguas
  • cre√≥ elaborados sistemas de poleas, supuestamente habiendo podido mover un barco de tama√Īo completo tirando de una sola cuerda
  • defini√≥ el concepto de centro de gravedad
  • cre√≥ el campo de la est√°tica, utilizando la geometr√≠a griega para encontrar estados de equilibrio para objetos que ser√≠an agotadores para los f√≠sicos modernos
  • tiene fama de haber construido muchos inventos, incluido un "tornillo de agua" para m√°quinas de riego y de guerra que ayud√≥ a Siracusa contra Roma en la Primera Guerra P√ļnica. Algunos le atribuyen haber inventado el od√≥metro durante este tiempo, aunque eso no ha sido probado.

Quizás el mayor logro de Arquímedes, sin embargo, fue reconciliar el gran error de Aristóteles de separar las matemáticas y la naturaleza. Como primer físico matemático, demostró que las matemáticas detalladas se pueden aplicar con creatividad e imaginación para obtener resultados tanto teóricos como prácticos.

 

Hipparchus

Hiparco (190 - 120 a. C.) naci√≥ en Turqu√≠a, aunque era griego. Muchos lo consideran el mayor astr√≥nomo observacional de la antigua Grecia. Con las tablas trigonom√©tricas que desarroll√≥, aplic√≥ la geometr√≠a de manera rigurosa al estudio de la astronom√≠a y fue capaz de predecir los eclipses solares. Tambi√©n estudi√≥ el movimiento del sol y la luna, calculando con mayor precisi√≥n que cualquier otro antes que √©l su distancia, tama√Īo y paralaje. Para ayudarlo en este trabajo, mejor√≥ muchas de las herramientas utilizadas en las observaciones a simple vista de la √©poca. Las matem√°ticas utilizadas indican que Hipparchus pudo haber estudiado matem√°ticas babil√≥nicas y fue responsable de traer parte de ese conocimiento a Grecia.

Se dice que Hiparco escribi√≥ catorce libros, pero el √ļnico trabajo directo que queda fue un comentario sobre un popular poema astron√≥mico. Las historias cuentan que Hiparco calcul√≥ la circunferencia de la Tierra, pero esto est√° en disputa.

 

Ptolomeo

El √ļltimo gran astr√≥nomo del mundo antiguo fue Claudio Ptolomeo (conocido como Ptolomeo hasta la posteridad). En el siglo II d.C., escribi√≥ un resumen de la astronom√≠a antigua (tomado en gran medida de Hiparco; esta es nuestra principal fuente de conocimiento de Hiparco) que lleg√≥ a ser conocido en toda Arabia como¬† Almagest ¬†(el m√°s grande). Esboz√≥ formalmente el modelo geoc√©ntrico del universo, describiendo una serie de c√≠rculos y esferas conc√©ntricos sobre los que se mov√≠an otros planetas. Las combinaciones deb√≠an ser excesivamente complicadas para explicar los movimientos observados, pero su trabajo fue lo suficientemente adecuado como para que durante catorce siglos se lo considerara la declaraci√≥n completa sobre el movimiento celestial.

Sin embargo, con la caída de Roma, la estabilidad que sustenta tal innovación se extinguió en el mundo europeo. Gran parte del conocimiento obtenido por el mundo antiguo se perdió durante la Edad Media. Por ejemplo, de las 150 obras aristotélicas de renombre, solo 30 existen en la actualidad, y algunas de ellas son poco más que notas de lectura. En esa época, el descubrimiento del conocimiento recaería en Oriente: en China y Oriente Medio.



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