1. Los Orígenes de la Filosofía de la Naturaleza

En la antigüedad, algunos pensadores se plantearon que era posible ofrecer una respuesta racional a las preguntas sobre la naturaleza. Esto supone la confianza en la capacidad de la razón humana y la idea de la realidad natural como algo ordenado, un cosmos.

• Pitágoras fue el primero en utilizar el término cosmos para referirse a la realidad natural en su conjunto.
• Heráclito explicó que quien manda en la naturaleza manda también al individuo y a la sociedad.
• Tales, Anaximandro y Anaxímenes idearon la realidad como algo ordenado que surge de una sustancia llamada arjé.
• Anaxímenes → condensación y rarefacción.

1.1. Teología: ¿Qué es?

Idea el orden natural como fruto de un proyecto diseñado previamente que desempeña la función para alcanzar un objetivo final preestablecido.

• Anaxágoras mantiene que el universo estaba formado por partículas cualitativamente diferentes gobernadas por el nous.
• Demócrito defiende que los seres naturales y la naturaleza se componen de partículas indivisibles llamadas átomos.

2. Los Paradigmas Científicos

Un paradigma científico es el marco teórico general que los científicos utilizan como referencia en su trabajo de investigación.

• Una cosmovisión es la idea general de la realidad.
• Un conjunto de leyes y teorías generales sobre el ámbito de la realidad.
• Una descripción general de problemas que hay que resolver dentro del paradigma.
• Una enumeración y descripción del instrumental que puede utilizar el científico.

3. La Cosmología Aristotélica

Características:

1. Finito: el cosmos es finito.
2. Eterno: el cosmos no puede tener un origen temporal porque provendría de la nada.
3. Pleno: no existe el vacío.
4. Geocéntrico y geoestático: la Tierra es el centro del cosmos y está estática.
5. Dotado de movimiento: el cosmos posee un orden dinámico en donde todo cambio es un proceso.
6. Dividido en dos regiones: el cosmos se divide en un orden sublunar y otro supralunar. El primero va desde el centro a la Luna y el segundo desde la Luna a las estrellas fijas.

3.1. Ptolomeo

Trató de relacionar la perfección lógica del modelo aristotélico con los hechos observables. El universo que concibió Ptolomeo era geocéntrico.

3.2. Características de la Cosmovisión Aristotélico-Ptolemaica

1. Organicismo: El universo sigue el patrón de un organismo.
2. Antropocentrismo: La Tierra se localiza en el centro del universo, idea que destacó durante la Edad Media.
3. Heterogeneidad: El cosmos está dividido en dos regiones completamente diferentes tanto por su composición como por las leyes que lo gobiernan.
4. Finalismo: En todos los cambios naturales existe siempre una causa final, es decir, una meta, un objetivo que se quiere alcanzar con dicho cambio.

3.3. Dificultades de la Propuesta Aristotélico-Ptolemaica

La física aristotélica y la astronomía ptolemaica dominaron la ciencia europea hasta que en el siglo XIV comenzaron a detectarse anomalías que prepararon el terreno para la revolución que se produjo en la física y la astronomía con la llegada del Renacimiento.

4. El Universo Mecánico

Nicolás Copérnico propuso la sustitución del modelo geocéntrico por el heliocéntrico.

4.1. Las Aportaciones de Kepler y Galileo

Johannes Kepler, astrónomo y matemático alemán, fue responsable de poner fin al denominado hechizo de la circularidad que, desde Aristóteles, establecía que la forma geométrica perfecta era el círculo y que los cuerpos celestes, al ser perfectos, debían describir movimientos circulares en sus órbitas.

Por otra parte, Galileo se hizo cargo de la tarea de proporcionar un soporte físico a la astronomía copernicana, apoyándose en tres puntos:

1. Experiencia sensible.
2. Propiedades que pueden ser tratadas matemáticamente.
3. Diseñar y perfeccionar instrumentos como el telescopio.
4. Elaborar argumentos que pongan en evidencia los errores del modelo geocéntrico.

4.2. La Física de Newton

Tres leyes de la dinámica:

• Ley de la inercia.
• Ley de la fuerza.
• Ley de acción y reacción.

Newton descubrió que una única ley, la ley de gravitación universal, gobernaba el movimiento de todos los cuerpos, estuvieran en el firmamento o sobre la superficie de la Tierra. Así, por primera vez se pudo hablar de verdad de un universo, en contraposición a los dos mundos aristotélicos.

4.3. Las Claves del Modelo Mecanicista (Moderno)

Características:

1. Mecanicismo: El universo está compuesto por corpúsculos de materia que se mueven conforme a leyes susceptibles de ser expresadas matemáticamente. Se opone al modelo aristotélico.
2. Homogeneidad: dos principios:
   • Simplicidad: La naturaleza nunca se excede en causas superfluas. Entre dos explicaciones, se ha de preferir la más simple.
   • Uniformidad: A los mismos efectos deben corresponder las mismas causas.
3. Rechazo del antropocentrismo: En el modelo heliocéntrico, la Tierra ya no es el centro, sino que gira alrededor del Sol, en un universo cuyos confines se encuentran incalculablemente lejos.
4. Matematización: Se considera que las matemáticas son el medio válido para conocer la naturaleza.
5. Determinismo: Es una consecuencia directa del mecanicismo y fue expresado con claridad por el astrónomo francés Pierre-Simon. Dado que todo fenómeno físico está sujeto a leyes causales, si se conocieran todos los fenómenos que suceden en cierto instante y las causas que intervienen, sería posible conocer con precisión cualquier estado de cosas pasado o futuro.

5. La Cosmovisión Contemporánea

Durante los siglos XVIII y XIX se arrojaron resultados que no encajaban en los moldes del modelo newtoniano.

• Principio de entropía: apunta a un desorden creciente en el universo que se opone al principio de la mecánica.
• La teoría de la relatividad: referido a velocidades y magnitudes astronómicas.
• La mecánica cuántica: centrada en el estudio de fenómenos subatómicos.

5.1. La Teoría de la Relatividad

Propuesta por Albert Einstein:

1. El espacio y el tiempo son magnitudes relativas.
2. La luz se propaga en el vacío a velocidad constante e independiente del estado en que se encuentre el cuerpo que la emite.

En 1916, Einstein propuso la teoría de la relatividad general. En esta segunda versión, Einstein afirmó que el campo gravitatorio, aquel en el que se hacen notar las fuerzas de atracción por efecto de la masa, se considera una deformación del espacio que se vuelve curvo.

5.2. La Mecánica Cuántica

Niels Bohr:

1. El principio de complementariedad de Bohr sostiene que los objetos, como los electrones, unas veces actúan como ondas y otras como partículas, pero nunca lo hacen de las dos formas de manera simultánea. Esto implica admitir que la observación física puede modificar lo observado.
2. El principio de incertidumbre del físico alemán Werner Heisenberg establece que no es posible conocer con precisión y de modo simultáneo la posición y la velocidad de una partícula subatómica.

5.3. La Teoría del Caos

Fue propuesta por el matemático Edward Lorenz. Sostiene que una pequeña variación en las condiciones iniciales de cualquier sistema puede ocasionar enormes diferencias en el resultado. Esta tesis se conoce como efecto mariposa. En consecuencia, nuestras predicciones serán válidas si se realizan a muy corto plazo.

5.4. La Teoría del Big Bang

Es muy reciente. El universo se halla en continua expansión, lo que llevó a la conclusión de que al principio debía tener dimensiones infinitesimales. No es una realidad estática, sino que se expande de forma ininterrumpida.

5.5. Las Claves del Universo Cuántico y Relativista

1. Fragmentación: La cosmovisión antes reposaba sobre una teoría, ahora tiene muchas teorías.
2. Irreversibilidad: La cosmovisión aristotélica era teleológica.
3. Indeterminismo: La teoría del caos implica impredictibilidad en el futuro.
4. Rechazo del conocimiento objetivo: Las teorías contemporáneas destacan la influencia que el observador tiene sobre el fenómeno observado.

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