Evolución de la Física: De la Antigüedad a la Contemporaneidad

Cronología de la Física

Física Antigua

1 Observaciones sobre el Cielo

  • Las estrellas son fijas, se mueven únicamente alrededor de un mismo eje y se encuentran incrustadas en una esfera o cúpula.
  • La Tierra es fija, no se mueve, es el centro del universo puesto que desde ella vemos cómo se mueve todo (geocentrismo).
  • El universo es limitado por las esferas de las estrellas fijas.

2 Observaciones sobre la Tierra

  • Existe un mundo sublunar y otro supralunar.
  • Aparecen y desaparecen objetos. Con esto, se llegó a la conclusión de que los materiales de los que estaban hechos eran siempre: tierra, agua, aire y fuego. Cada objeto, dependiendo de su estado, tendría una concentración mayor o menor de dichos materiales.
  • Se pudo certificar que la Tierra era redonda ya que, al observar un barco adentrándose en el mar, este cada vez se veía menos por la forma redonda que debía tener la Tierra. Además, los eclipses lunares demostraban que la sombra que proyecta la Tierra sobre la Luna era circular.

3 Problema de Platón

Si las estrellas son eternas, divinas e inmutables, ¿por qué algunos astros muy brillantes (planetas) se mueven en formas distintas (retrógrado)?

Eudoxo respondió con la teoría de que hay 27 esferas cristalinas que lo provocan.

4 Comisión Antigua

El mundo supralunar se compone de un elemento llamado éter, que es perfecto, puro, inalterable y sin peso.

Las esferas se mueven uniformemente a causa del rozamiento que reciben continuamente; son movidas por un primer motor inmóvil (DIOS).

Ptolomeo defendía que la Tierra se encontraba ligeramente desplazada del centro. De esta manera, explicaba los movimientos retrógrados de los planetas.

Física Moderna

1 Sistema Heliocéntrico

Copérnico se dio cuenta de que, si el Sol estuviera en el centro, todos los cálculos se explicarían mejor. Con esto, decimos que todos los planetas, incluida la Tierra, giran alrededor de él. Además, la Tierra tiene tres movimientos (Giro copernicano):

  • Rotación: no hay estrellas fijas. La Tierra da vueltas sobre sí misma.
  • Traslación: vuelta anual alrededor del Sol, explicando así el movimiento retrógrado como efecto óptico al tener distintas distancias respecto al Sol.
  • Declinación: la Tierra está inclinada, lo que da lugar a las estaciones.

2 Aportaciones al Giro Copernicano

  • Tycho Brahe: no existen esferas de cristal porque hay cometas que precisan de esferas.
  • Johannes Kepler: las órbitas tienen forma elíptica. Esto explica las distintas velocidades de los planetas e intensidades de brillo de cada uno de ellos.
  • Galileo Galilei: el uso del telescopio le permitió descubrir las manchas solares, los cráteres de la Luna y las lunas de Júpiter.

3 La Nueva Física

¿Por qué no caen los cuerpos si no existen esferas cristalinas?

  • Galileo respondió con la ley de la inercia: todo cuerpo continúa en su estado de reposo o movimiento uniforme mientras no actúe NINGUNA FUERZA. Por lo tanto, elimina la idea de que los cuerpos sean movidos por Dios.
  • Después, Newton mejoró esta idea con la ley de gravitación, en la que dos cuerpos se atraen con una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de su distancia y directamente proporcional al producto de sus masas (Modelo de referencia de la nueva ciencia) (universal – matemático).

4 Implicaciones Filosóficas

  • Mecanismo: con tales descubrimientos, se fijó la idea del mundo como una gran máquina perfecta, pero no se puede demostrar el fin del universo mediante la razón.
  • Determinismo: podemos predecir aquello que va a ocurrir porque las leyes determinan la evolución, una evolución que podemos predecir cuando tenemos datos exactos.
  • Reducción del papel de Dios: la ciencia aparta de su camino la existencia de un dios creador que mueve el universo. Esto lleva a algunos pensamientos ateos, como la inexistencia de espíritus.
  • Importancia de la naturaleza: aparte de Dios y los seres humanos, también es importante la naturaleza, ya que tiene unas leyes de las que nosotros dependemos. Además, es autosuficiente.
  • Inseguridad: no sabemos por qué pasan las cosas ni cuál puede ser el sentido de la vida si ya no hay un dios externo, si somos tan diminutos respecto al universo y su infinidad tan inmensa.

Física Contemporánea

A partir del siglo XIX, se crearon dos nuevas ramas en la física: la relatividad y la física cuántica, la cual se ha convertido en la más completa y consistente que se posee en la actualidad. Algunas implicaciones son:

  • Imposibilidad de separación sujeto-objeto: para observar algo, debemos interaccionar con ello, pero cuando el objeto es de tamaño suficientemente pequeño, esta interacción condiciona el resultado.
  • Indeterminismo y ruptura de la causalidad: las leyes deben ser estadísticas, pues no se puede averiguar la exactitud de una observación, sino la probabilidad. Además, debemos tener en cuenta que todo observador modifica el objeto observado, por lo tanto, nunca podremos saber con exactitud lo que ocurre.
  • Alejamiento respecto al sentido común: las teorías de la relatividad y la física cuántica se distancian de nuestras intuiciones, por lo que resultan poco comprensibles para los inexpertos.