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Resumen enviado de forma anónima sobre la Guía del curso "Sólo en casa", temas II.1 a II.4
A finales de la Baja Edad Media, y aun sin ser comparable con la posición alcanzada en nuestro tiempo, las ciencias ya habían sentado las bases para su progreso, la principal diferencia con su estatus antes del año mil es la existencia de universidades (centros de investigación similares a las escuelas de Atenas, la biblioteca de Alejandría o el Observatorio de Maraga pero sin el riesgo de ser destruidas).
La ciencia se convierte en una actividad social, y por tanto permanente, al dejar de ser la investigación esporádica o reservada a una orden clerical (como los franciscanos por ejemplo).
Además se ha criticado ya el método científico (demasiado estricto) de los segundos analíticos de Aristóteles, cambiándolo por el método dialéctico, progressus y regressus.
Las perspectivas de consideración de este periodo medieval dependen de la postura filosófica que se adopte. Para Duhem, por ejemplo los escolásticos son los descubridores del nuevo método escolástico (en especial la orden citada anteriormente y muy especialmente el trabajo de Roger Bacon).
La visión del positivismo progresista que afirma que las escuelas medievales cambiaron la superstición por la ciencia no encaja demasiado bien con el auge que ciencias ocultas, alquimia, astrología o cabalística experimentaron.
Kuhn plantea que el cambio pudo producirse por el enfrentamiento entre ciencias matemáticas y baconianas.
El fenómeno de la ciencia no es en la Baja Edad Media lo que conocemos actualmente, sin embargo la diferencia de su estado con la del año mil, es notable, ya que gracias a las instituciones universitarias se habían marcado las bases para un desarrollo científico continuado, puesto que las universidades no desaparecieron como otras instituciones de la antigüedad.
El estudio de la naturaleza requería en este momento ya, tanto de las matemáticas como de las observaciones de las ciencias medias y de la experiencia.
En la interpretación del paso de la ciencia por la edad media al renacimiento hay dos corrientes: la continuista y la rupturista.
El rasgo característico de la ciencia moderna y las revoluciones científicas es la crítica.
La tendencia medieval a unir matemáticas y física cobró en el renacimiento dimensiones espectaculares.
Los humanistas recuperan buena parte de las dosis matemáticas y de filosofía natural antigua (Arquímedes, Apolonio, Herón, etc.) ;(atomismo, epicureismo, estoicismo, neoplatonismo, hermetismo).
- las condiciones socio-históricas influyen en la demanda de nuevas tecnologías, creación de multitud de sociedades científicas etc.
Stephen Mason, Historia de las Ciencias tomo II.
El traspaso científico se realiza desde el renacimiento italiano hasta los países bajos e Inglaterra.
En este tema se articulan sobre todo las características del humanismo y sus connotaciones (e influencias) en el desarrollo científico; a saber: de orden político, religioso, tecnológico y arqueológico (como la recuperación de textos antiguos) principios del capitalismo, guerras de religión, imprenta y recuperación de textos clásicos.
Tecnología e industria: (a tener en cuenta) pólvora, metalurgia, química artesanal y artillería.
Todos los renacentistas hubieron de dar cuenta del desarrollo tecnológico: Leonardo, Durero, Alberthi, Biringuccio, Agrícola, Tartaglia o Galileo.
Las matemáticas prácticas aplicadas en la navegación dieron lugar artilugios que permitieron el descubrimiento del nuevo mundo y la "litoración" geográfica del mapamundi. (Cartas de navegación, brújula, ballestillas y cuadrantes.
Entre otras nuevas tecnologías hay que contar tanto al telescopio como al microscopio, y señalar las que dieron lugar a una mayor difusión de los libros, como la impresión mecánica o la producción de grabados.
El dibujo realista-naturalista desarrollado por Leonardo, Durero o Boticelli, junto con el desarrollo de la imprenta difundieron los conocimientos de anatomía.
Escuela alemana: Brunfels, Bock y Fuhs: Bock y Fuhs (médicos) superaron la tradición del dioscórides, recogiendo la distribución geográfica de las especies e incluso plantearon el asociacionismo vegetal .
Gesner (Suiza) dibujó aproximadamente y con detalle 1500 plantas.
En los países bajos y Francia, L´Obel y Clusius representaron 600 especies nuevas y señalaron las diferencias estructurales, iniciando esquemas de clasificación.
De la acumulación de estos datos surgieron nuevos esquemas sistemáticos como los de Balmin, Ray o Townefort.
Belon: inició la anatomía comparada (Francia).
Gesner (Suiza): Hª de los animales en cinco volúmenes.
U.Aldrovandi: (Italia) organizó un jardín botánico en Bolonia. Los resultados científicos no eran espectaculares pero si la acumulación de datos etc. Lo que convirtió la historia natural en un campo de estudio por derecho propio.
La tendencia en botánica es idéntica que en medicina (observación). En Italia Mondino compuso la anatomía Mondini. Leonardo se dedicó en parte a esta tarea; fue Vesalio quien en Padua diseccionó cadáveres de sentenciados a muerte dejando obsoleta la anatomía de Galeno basada en monos y cerdos. En 1543 publica De humani corporis fabrica.
Muchas de las estructuras familiares para nosotros llevan nombres de italianos de esta época: Colombo, Falopio, Eustaquio, etc.).
Miguel Servet descubrió la circulación menor independiente y Ibn al Nafis sugirió la mayor al negar la permeabilidad del septum . Servet fue quemado por Calvino y hubo que esperar a que Harvey restableciera la anatomía y la fisiología del aparato circulatorio.
La exploración observacional se complemento con las tendencias filosóficas del hermetismo y del mecanicismo.
En 1460 un agente de Cosimo Medici recupera de Macedonia 14 escritos herméticos, y su nieto. Lorenzo el Magnífico encargó que Ficino los tradujese. Se pensaba que eran escritos de la era bíblica y resultaron ser de principios de nuestra era (Siglos I a V) y se encontraban en un término medio entre el misticismo y el neoplatonismo, afirmando que el mago es el individuo capaz de comprender los secretos de la naturaleza . Esta idea unida a lemas cabalísticos, numerológicos etc. promovieron las matemáticas como búsqueda de la comunión mística . Se desarrolló cierto culto al sol- e ideología heliocentrista- y se respetaba la experimentación y la tecnología para el dominio de la naturaleza.
El hermetismo fue la directriz de Paracelso. Paracelso bebía de la sabiduría popular y de sus experimentos rechazando el conocimiento libresco. Descubrió el carácter laboral de las enfermedades características de los mineros, tales como la silicosis y la tuberculosis, así como que la sífilis podía ser congénita. Acabó con la teoría de los humores. La enfermedad para Paracelso es un agente externo que actúa determinadamente sobre el organismo.
Libavius es uno de sus seguidores más conocidos, que amplió el repertorio de recetas de Paracelso en un tratado Alchemia, que fue muy utilizado hasta el siglo XVII.
El hermetismo (con su crítica a la antigüedad) ,consta de un componente espiritualista que origina así mismo la corriente crítica : el mecanicismo.
Solís toma como referencia del concepto "hombre/animal máquina" en Descartes y en Borelli. La iatromecánica fue sin embargo un supuesto prematuro. En el terreno embriológico iniciado por Harvey, se abrieron las corrientes explicativas: la epigénesis y el preformacionismo (de tipo ovista o animalculista ). El desarrollo del microscopio permitió descubrir entre otras cosas los espermatozoides.
- Hall: La revolución científica: 1500-1700 (ed. Crítica)
En la primera mitad del siglo XV:
- Nicolas de Cusa arremete contra Aristóteles desde el cristianismo neoplatónico. "Dios es infinito el mundo ha de serlo igualmente"
- El el siglo XVI Fracastoro regresa a las esferas Aristotélicas desde la perspectiva de los mundos lógicamente posibles. Estas nuevas cosmologías no entraron en "impacto" hasta la llegada de Copérnico.
Peuerbach, conocedor de Almagesto publica un Theoricae novae planetarium en 1454 , que es en criterios ptolemaicos la primera obra cristiana decente respecto al tema. Pensó que las deficiencias técnicas era una cuestión de traducción, pero el estudio de los manuscritos griegos le proporcionó la certeza de que los errores de Ptolomeo eran únicamente suyos.
Regiomontano terminó el Epitome, que se apartaba del Almagesto y corregía los cálculos ptolemaicos. Compuso tablas de senos y cosenos y obtuvo datos en cuanto a los planetas con mucha precisión (con cinco segundos de error para los planetas y un segundo para el sol).
Copérnico adoptó la posición de que los fallos se debían al modelo y aplico los modelos árabes no ptolemaicos .
T.S.Kuhn "La revolución Copernicana" Especialmente el libro I sobre las revoluciones.
Bruno: del infinito y sus mundos.
A finales del XVI todavía pocos astrónomos eran partidarios de la teoría copernicana: Rothman, Rético, Maest Lin (Alemania), Field, Figgest (INGLATERRA).
Físicamente el sistema resultaba absurdo y chocaba frontalmente con las enseñanzas cristianas.
Diego de Zúñiga (Comentario al libro deJob) 1584: defendibilidad del movimiento terrestre mientras que Bruno presenta la tierra como una nave a la deriva.
Tycho Brahe intentó desde el cristianismo derrumbar los cimientos del movimiento terrestre. (Correspondencia con Rothman) Epistolarum astronomicarum liber (1596).Tycho y los copernicanos comparten la falta de respeto a la tradición y la disposición a innovar. Con sus datos (observación de supernova) puso en entredicho la tesis de no generación/ corrupción en los cielos (1572). En 1577 la observación de un cometa le llevó a afirmar que eran cuerpos celestes con órbitas circunsolares, pero no quiso en ningún momento teorizar sobre espacios infinitos o bamboleos terrestres, y en general no llegó a realizar ninguna afirmación, que conscientemente pudiese perjudicar la doctrina cristiana.
Construyó en la isla de Hveen un observatorio moderno con la tecnología disponible: cuadrantes, sextantes, globos y cámaras subterráneas para minimizar las vibraciones, laboratorio, e imprenta.
Brahe introdujo una metodología en la cuál el análisis y resultado de los cálculos ya no dependía de observaciones esporádicas sino continuas.
Las mediciones de Brahe (por ejemplo la duración del año) eran casi perfectas (menos de un minuto de error) pero esto no permitió que lo adaptase a su ideología religiosa, porque murió antes de extraer las conclusiones definitivas de su trabajo.
Su ayudante, Kepler, copernicano hasta la médula, pretendía sintetizar los cálculos de Brahe con el copernicanismo, pero la inconmensurabilidad entre una y otra teoría dio al traste con sus pretensiones y tuvo que iniciar de nuevo.
La doctrina de Brahe fue adoptada por los jesuitas.
Surgió entonces en la historia de la ciencia otra forma de investigar, otra metodología y otra tecnología que terminarían desbancando el geocentrismo de Brahe por el Heliocentrismo. Tal instrumento y tal personaje fueron respectivamente el telescopio y Galileo.
Descubrió con él un puñado de fenómenos mal avenidos con el sistema ptolemaico. Todos los descubrimientos de Galileo sin embargo eran adaptables a los datos de Tycho Brahe.
De Galileo: La gaceta sideral
De Kepler: el mensaje y el mensajero sideral
Kepler fue un gran defensor del neoplatonismo, fue el mejor matemático de su época) Su idea básica es que Dios es un geómetra y el mundo está construido por razones matemáticas. Discípulo de Maestlin y ayudante de Brahe, tiene dos objeciones a Copérnico:
1)su sistema es excesivamente descriptivo
2)su astronomía es excesivamente formal (demasiado lleno de arbitrariedades geométricas)
Kepler busca los movimientos realmente uniformes y circulares. La herencia de los datos de Brahe para elaborar la teórica de Marte fue un difícil reto a superar.
Kepler utilizó reglas auxiliares para computar el movimiento en función de las distancias. (Primera ley de kepler o ley de áreas. Las dificultades le llevaron a respetar fielmente los modelos, interpretando el sol como centro geométrico y físico (fuerzas); se dio cuenta que la elipse utilizada como licencia geométrica era la órbita real del planeta, producida por la acción conjunta de la fuerza tangencial del giro de las especies solares y por la acción alternativa de la atracción magnética (2ª ley de Kepler)
Principios del XV, recuperación de textos matemáticos antiguos (por su desarrollo urbanístico y comercial, Italia fue el centro de desarrollo de la matemática aplicada) como Euclides, Apolunio y Herón.
Este desarrollo se vio favorecido por la aplicación de la geometría a las artes, introduciendo los conceptos -puramente matemáticos- de armonía, equilibrio perspectiva, razones armónicas etc. Los grandes "artistas" son así mismo grandes geómetras (Brunelleschi, Ucello, Piero de la Francesca)
Los cosmógrafos y los cartógrafos también recurrieron a la geometría para sus proyecciones y triangulaciones. (Mercator, G.Frisur) El desarrollo de las técnicas numéricas y la computación favorecieron el desarrollo del álgebra.
S. XIII Leonardo de Pisa compuso el Liber abaci (aritmética) Pacioli (300 años después) escribió una Summa que constituyó un nuevo texto para los prácticos. Otras aportaciones fueron las de Fibonacci, Tartaglia, Cardano, etc.- retos "populares" de matemáticas- hasta que Bombelli ofreció el resultado de las ecuaciones cúbicas popularizó los métodos de Diofanto.
Ingeniería mecánica: Stevin estudió problemas relacionados con la palanca, el plano inclinado, formuló la paradoja electrostática etc. La artillería llamó la atención sobre los proyectiles, uno de los problemas mal resueltos en la física aristotélica, sólo que ahora se abordaban como cuestiones mecánicas y no físicas (con técnicas geométricas al modo arquimediano)
Durante el siglo XVI los italianos estudian de una manera nueva los problemas del movimiento.
Tartaglia se ocupó de la balística, especialmente de las curvas de los proyectiles. Beneddetti estudió la caída de los graves (relativizando la distinción entre grave y ligero), remarcando el concepto de peso específico y estudiando la caída según el modelo hidrostático de Arquímedes.
Esa misma es la perspectiva de Galileo en el De motu, donde trata de hacer una fundamentación mecánica y arquimediana del problema del movimiento de los graves y de los proyectiles.
En la primera década del siglo XVI Galileo abandona su intento de fundamentación mecaniza del movimiento y afronta la perspectiva cinemática que le lleva a avanzar en la geometría del movimiento de péndulos. La trayectoria de proyectiles y la ley de caída acelerada de los graves. En 1610 inventa el telescopio con los descubrimientos que este le reporto, abrazó la teoría copernicana. Intentó en función de sus descubrimientos y de la teoría de Copérnico superar las refutaciones de la tradición ptolemaica y de los cálculos de Tycho Brahe.
En una carta a Merseunne, Descartes critica a Galileo su concepción de la ciencia, ya que su negativa a tratar las causas sólo produce resultados de interés limitado. Sin embargo Descartes también le reconoce a Galileo lo acertado de tratar los problemas mecánicos geométricamente.
La mecánica de Descartes es todo lo contrario a la de Galileo. De ella, ocupada sobre todo en la máquina global de la naturaleza son especialmente interesantes para los matemáticos las teorías del impacto y de las fuerzas implicadas en un movimiento indestructible que se reparte entre todos los cuerpos del universo.
Huyguens construyó el análisis del impacto original y exacto. Partía como Arquímedes de un caso paradigmático resuelto en razón de simetría, (dos cuerpos iguales que se acercan a iguales velocidad). Otro logro de Huyguens es el análisis del movimiento circular y la formulación de la ley de fuerza centrífuga: "los cuerpos tienden a alejarse radialmente del centro por la acción de la misma"
Acumulación de resultados y técnicas permitieron a los científicos disponer de un cuerpo utilitario más amplio.
Las leyes de Kepler describen con exactitud el movimiento planetario y están laxamente unidas a las ideas keplerianas de fuerzas tangenciales. Gilbert -Inglaterra- concebía la tierra como un enorme imán que sugería que las fuerzas cósmicamente relevantes debían ser centrales y atractivas.
Hooke suponía la actuación de fuerzas a distancia del centro, pues matemáticamente no disponía de recursos, así que pidió ayuda a Newton (que ya había elaborado su teoría de las fluxiones, cálculo integral).
No acabaron muy bien pero Newton aprendió a ver el movimiento planetario como una combinación de movimiento uniforme tangencial y centrípeto acelerado.
El origen de "Los principios matemáticos de la filosofía natural" fueron el resultado de las disputas entre Hooke, Halley y Wren sobre que curva describiría un cuerpo solicitado por una fuerza inversa del cuadrado de la distancia. Halley preguntó a Newton y este respondió que se trataba de una elipse. Halley convenció a newton y este respondió que se trataba de un eclipse. Halley convenció a Newton de que lo pusiera por escrito.
A partir de tres axiomas básicos (la ley de la inercia, la ley que conecta la fuerza con la aceleración y la ley de la acción y la reacción) revolucionó la mecánica y la física clásica. A partir de estos elementos fue capaz de demostrar modelos cada vez más complicados y cada vez más realista. El mundo se ajustaba a las leyes de la fuerza que el había matematizado. Resolvió gran cantidad de los problemas mecánicos de su tiempo. (Movimiento de los satélites de los planetas, de los cometas, de los péndulos, de las mareas, de los impactos)
La resolución de problemas físicos entrañaba desarrollar nuevas técnicas de cálculo. La importancia de las cónicas la pusieron de manifiesto. Kepler y Galileo con la trayectoria de los planetas y los proyectiles respectivamente.
Kepler desarrolló a través de la ley de áreas, áreas elípticas mediante triángulos de base infinitamente pequeña.
Galileo desarrolló una teoría de la materia a base de átomos infinitesimales, procedimiento de componer el continuo a base de un número indefinido de elementos infinitesimales sin exclusión.
Descartes, Fermat, Roberval, Barrow y otros ampliaron nuevas técnicas de los métodos clásicos de exhaución para las cuadraturas y tangente a la curva.
Barrow percibió que ambos métodos eran inversos, pero tal reconocimiento no llegó hasta la formulación de los algoritmos por parte de Newton y Leibniz.
Métodos de Newton: Estudia la cuadratura, tangente y rectificaciones de curvas en general. En el método de fluxiones se abordan los problemas mediante el movimiento. La notación de las flexiones y los fluyentes resulta deficiente frente a la de Leibniz, donde las diferencias menores se expresan como x y la suma de las ordenadas bajo una curva como (integral x d y)
El cálculo de diferencias resuelve de forma general los problemas de tangentes, mientras que el procedimiento inverso de integrar -derivar- resuelve la cuadratura
Las ciencias y sus investigadores no son entes al margen de la realidad. Las nuevas corrientes filosóficas asociadas a los nuevos conocimientos, mostraban una realidad que no se correspondía con la ideología dominante, esto es, los nuevos descubrimientos atentaban contra la política eclesiástica dominante (de ahí la condena de Galileo)
En el S.XVIII las tendencias centradas en torno al experimentalismo, atomismo, materialismo mecanicista y espiritualismo platonizante.
Gilbert propuso en Inglaterra una filosofía magnética que consideraba a la Tierra como un imán y las interacciones cósmicas eran entendidas como acciones a distancia -fenómeno de histéresis-. Gilbert practicaba en ele laboratorio con modelos de la Tierra en calamita. Es considerado como modelo de "filósofo experimental" que experimentaba la naturaleza en laboratorio.
La figura de Bacon eclipsó a Gilbert, con su propuesta del método experimental. Fue la base doctrinal de la Royal Society (Wilkins, Boyle, Sprat).
En países católicos el atomismo requería una transformación que sustituyese el determinismo y el azar por la intervención divina. Esto pudo hacerse gracias a Gassendi - disputas con Descartes/Malebranche).
Galileo adoptó el corpuscularismo de tipo herónico (visión clásica del mundo sin espíritus)
Descartes adoptó el mecanicismo estricto (animal=máquina). La idea de fuerza como identidad material creadora de movimiento confiere al mundo cartesiano un sentido pleno: no hay lugar para el vacío.
El mecanicismo económico e ilustrado se opone así a la tradición hermenéutica inglesa. Newton en sus planteamientos, considera la materia prácticamente inexistente.
Ciencia e industria. Ciencia y religión
Las primeras instituciones científicas (navegación) van unidas a los intereses de estado (España y Portugal, Felipe II, Academia de Matemáticas)
En Italia el Renacimiento se verá favorecido por los mecenazgos científicos y las Academias secretas.
En el norte de Europa Francia con la Pleiade y el Collage France.
En Inglaterra la Royal Society.
Kepler escribió los Ad Vitellionum Paralipomena, en los que transforma la óptica geométrica y la convierte en una ciencia terminada en lo esencial. Desarrollo de las teorías de la visión de al-Haytam y de Witelo; asegurando que los rayos son objetivos (provienen de la punta de un objeto) llegan al ojo formando un cono divergente con base en el cristalino, donde se invierte el cono y termina en un punto en la retina.
Con esta idea replanteó la óptica y explico la formación de imágenes en espejos y lentes. Formuló una teoría de los instrumentos ópticos en general y del telescopio en particular (donde Galileo se movió por ensayo y error). La óptica era una disciplina matemática desde Euclides. En el siglo XVII se convirtió en un campo de experimentación similar al de las matemáticas. La mayoría de las tendencias de las teorías sobre la naturaleza de la luz comprendían esta como un medio continuo cuyas alteraciones locales constituyen los fenómenos ópticos.
Las variaciones en los científicos vistos hasta ahora son:
Descartes: presión o tendencia del movimiento -fenómenos ópticos y movimiento de la luz en todo caso.
Hooke: vibración longitudinal en torno a un punto de equilibrio.
Huyguens: perturbación que se desplaza.
La aversión de Newton al plenismo cartesiano y al mecanicismo le llevó a presentar una concepción de la óptica totalmente distinta. Newton concibe la luz como un chorro de partículas diminutas que se mueven en medio prácticamente vacíos de materia (que no de fuerzas). Newton descubrió la relación entre índices de refracción y colores.
La microfísica dejaba así de ser nueva especulación a ser un campo de estudio matemático y experimental.
Un siglo más tarde Yong y Fresnel dieron teorías ondulatorias insertas en el mecanicismo.
La teoría corpuscular de la materia de Galileo explica la cohesión entre los indivisibles físicos y matemáticos en términos de resistencia de la naturaleza al vacío.
Torricelli y Baliani apuntaron defectos en los experimentos puntuales con bombas de agua de Galileo, pero como estos estaban insertos en una teoría más general no hizo mucho efecto.
Los experimentos de Torricelli llevaron la pneumática a abordar dos tipos de cuestiones, la primera (filosófica) sobre la existencia del vacío en la naturaleza; la segunda (matemática) del estudio de la presión.
Pascal (Francia) llevó a cabo experimentos para refutar la doctrina del horror vacui; además produjo un tratamiento arquimediano del fluido aéreo, creando un nuevo campo para el tratamiento del mundo natural.
O. Von Guericke desarrolló una bomba de succión, que demostraba de forma específica la fuerza del vacío. Hooke la mejoró y la convirtió en instrumento de laboratorio. Boyle se hizo famoso por publicar una ley -indemostrable- que justificaba la experimentalidad.
Historia de la química en los siglos XVI y XVII: la concepción de naturaleza y creación cristiana como en un vasto proceso químico, era toda una filosofía natural, religiosa y política.
El corpus hermeticum traducido por Ficino era la base ideológica de esta corriente, en manos de Paracelso se convirtió en ideal de experimentación. Los Rosacruces, Bacon, Campanella, promovían la práctica cooperativa y activa en el laboratorio. De los adeptos a esta corriente como Fludd era más místico que científico, Kepler, Libavius y vant Hellmont todo lo contrario.
Libavius despojó a la iatroquímica de connotaciones mágicas, pero comprendía la naturaleza "mágica" como algo aprehensible en laboratorio.
La restauración monárquica en Inglaterra y la fundación de la Royal Society se empezaron a mitigar las corrientes herméticas. Boyle se propuso salvar el estudio de la química, adoptando los métodos matemáticos para ello (mecanicismo corpuscular)
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Última actualización: Mayo 2006
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