1. La Admiración ante la Naturaleza y el Origen de la Razón
El primer intento de explicación racional de la naturaleza consistió en buscar una sustancia originaria a partir de la cual habría surgido toda la realidad natural. A esa sustancia originaria la llamaron de forma genérica el arjé.
- Para Tales de Mileto, por ejemplo, el arjé era el agua.
- Para Anaxímenes, el aire.
- Para Heráclito, el fuego.
Los primeros filósofos también se formularon la pregunta: ¿Cuál es la causa que lo origina? Y dieron dos respuestas diferentes:
Respuestas Fundamentales sobre el Origen Natural
La Respuesta Teleológica
Concibe el orden natural como fruto de un proyecto inteligente diseñado previamente. Esto conduce, casi inevitablemente, a afirmar la existencia de un ser sobrenatural como autor y responsable último del fin que se persigue.
La Respuesta Mecanicista
Sostiene que la naturaleza es como una máquina, y los cambios y las transformaciones que experimenta son fruto de la acción necesaria de unos mecanismos sobre otros. La máquina no tiene la capacidad de establecer unos objetivos que pretenda alcanzar con esos movimientos que realiza.
2. Los Paradigmas Científicos
El marco teórico general que los científicos utilizan como referencia en su trabajo de investigación se conoce con el nombre de paradigma científico.
Elementos Constitutivos de un Paradigma
Todo paradigma incluye los siguientes elementos:
- Una cosmovisión, es decir, una concepción general de la realidad.
- Un conjunto de leyes y teorías generales sobre el ámbito del que se ocupa.
- Una descripción general de los problemas que hay que resolver.
- La enumeración y descripción del instrumental que el científico puede emplear en sus investigaciones.
3. La Cosmología Aristotélica
Aristóteles fue el primer filósofo en ofrecer una explicación racional del universo. Su propuesta presentó las siguientes características:
- Finito. Lo infinito para Aristóteles está incompleto y, por tanto, carece de un orden perfecto.
- Eterno. Si el cosmos tuviese un origen en el tiempo, provendría de la nada, lo cual es imposible.
- Pleno. No existe el vacío porque este se define como no-ser y el no-ser, por definición, no es.
- Geocéntrico y geoestático. La Tierra se encuentra inmóvil en el centro del cosmos.
- Dotado de movimiento. El orden del cosmos es un orden dinámico.
- Dividido en dos regiones. Un orbe sublunar y otro supralunar, cada uno compuesto de elementos y movimientos naturales diferentes.
Ptolomeo desarrolló un modelo astronómico que incluía cálculos precisos de las posiciones de los astros. Las órbitas que seguían los cuerpos celestes eran excéntricas respecto a la Tierra. Además, los planetas no giraban directamente en estas órbitas circulares, sino que lo hacían en otras, llamadas epiciclos.
Características de la Concepción Aristotélico-Ptolemaica
Esta concepción presenta las siguientes características:
- Organicismo. El universo sigue el patrón de un organismo vivo.
- Finalismo. Todos los cambios naturales persiguen un objetivo.
- Antropocentrismo. La Tierra está en el centro, que es el lugar en el que habita el ser humano.
- Heterogeneidad. En el cosmos no hay una unidad, sino una diversidad compuesta por dos regiones diferentes.
4. El Universo Mecánico: Del Geocentrismo al Heliocentrismo
Se produce el cambio del modelo geocéntrico al heliocéntrico. Este nuevo modelo presentaba las siguientes características:
- El Sol permanece estático y situado en el centro.
- Los planetas giran alrededor del Sol en órbitas circulares.
- La Luna gira alrededor de la Tierra.
- La Tierra hace tres movimientos: rotación, traslación y oscilación.
La Estrategia de Galileo Galilei
Galileo Galilei fue quien se encargó de defender la astronomía copernicana y proporcionarle un soporte físico con la siguiente estrategia:
- Limitar el campo de investigación a aquellas preguntas cuyas respuestas fuesen comprobables por la experiencia sensible.
- Tomar en consideración solo las propiedades cuantificables y perfeccionar instrumentos para mejorar las observaciones.
- Elaborar argumentos que manifiesten los errores del modelo geocéntrico.
5. Las Claves del Modelo Mecanicista
El nuevo paradigma mecanicista se fundamenta en:
- Mecanicismo. El universo se compone de corpúsculos de materia que se mueven según leyes mecánicas. Se rechaza el finalismo.
- Rechazo del antropocentrismo. El ser humano es un ser diminuto comparado con la inmensidad del universo y no ocupa su centro.
- Matematización. Las matemáticas constituyen el instrumento perfecto para desentrañar los misterios del universo.
- Homogeneidad. Las mismas leyes gobiernan el universo entero y la naturaleza se rige por los principios de simplicidad y uniformidad.
- Determinismo. Si se pudieran conocer la posición y la velocidad de todas las partículas del universo en un instante dado y todas las leyes que gobiernan sus movimientos, se podría conocer cualquier estado de cosas pasado o futuro.
6. La Cosmovisión Contemporánea
Diversos avances científicos desafiaron la mecánica clásica:
- Los avances de la termodinámica indican que los procesos físicos no son reversibles, en contra de las tesis de la mecánica clásica.
- La luz se comporta a veces como onda y a veces como partícula y esto no es explicable desde la física newtoniana.
- Maxwell probó que en el campo electromagnético la fuerza no actúa en línea recta, en contra de un principio básico de la física clásica.
Se propusieron dos paradigmas para reemplazar a la mecánica clásica: la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica.
Nuevos Marcos Teóricos
La Teoría de la Relatividad
La teoría de la relatividad especial se basa en dos ideas: el espacio y el tiempo son magnitudes relativas y la luz se propaga en el vacío a una velocidad constante. Años más tarde, Einstein propuso su teoría de la relatividad general, en la que sostiene que el campo gravitatorio es una deformación del espacio, que se vuelve curvo.
La Mecánica Cuántica
La mecánica cuántica de Max Planck se basa en la idea de que la materia absorbe y emite energía de forma discontinua, en forma de paquetes denominados cuantos. Sobre la base de la mecánica cuántica Niels Bohr diseñó un modelo explicativo de la estructura de los átomos.
Otras Teorías Relevantes
- La teoría del caos sostiene que una pequeña variación en las condiciones iniciales de cualquier sistema físico puede ocasionar enormes diferencias en el resultado.
- La teoría del Big Bang sostiene que el universo se expande de forma ininterrumpida.
7. Rasgos de la Cosmovisión Contemporánea
La visión científica actual se caracteriza por:
- Fragmentación. Cuenta con teorías diferentes dependiendo del ámbito de realidad que se quiera explicar.
- Indeterminismo. A lo máximo que pueden aspirar las leyes científicas es a ofrecer probabilidades de que un determinado fenómeno se produzca.
- Irreversibilidad. La ley de la entropía y la teoría del caos conducen a afirmar que los procesos físicos no son reversibles.
- Rechazo del conocimiento objetivo. El principio de complementariedad de Bohr y el principio de incertidumbre de Heisenberg destacan la influencia que el observador tiene sobre el fenómeno observado.