Las leyes de Kepler

 ( ... y el nacimiento de la ciencia moderna)

 

El estudio de las leyes de Kepler en estos niveles de conocimiento de la Física suele plantearse en el último nivel. En España se hace en el último curso de la enseñanza media, cuando ya la Física se estudia por separado de la Química y los alumnos tienen una preparación matemática que incluye rudimentos de cálculo vectorial y diferencial. En lo que respecta a Física conocen ya las leyes de la Dinámica de Newton y se les ha enunciado la Ley de gravitación. Por añadidura han estudiado o están estudiando disciplinas como Historia del pensamiento e Historia universal desde un punto de vista sociológico. Todo ello hace que estas leyes puedan tener una diferencia capital con otras de esta rama del saber y genera algunos problemas importantes.

Para el estudiante de la viñeta a quién el profesor le ha hecho una rápida referencia a la trascendencia histórica de las leyes de Kepler, sin entrar en detalles, esas leyes son la piedra angular de la Física como se desprende de su  tajante comentario. ¿Es eso exactamente lo que debería haber aprehendido?  ¿Es esa, u otra conclusión similar, lo único que puede deducirse en torno a la formulación de las leyes de Kepler?

1. Planteamiento habitual.

Aunque en este tema existe en los libros de Física de nivel medio un tratamiento diferente en unos que en otros, con frecuencia consiste solo en enunciar las tres leyes. A partir de ese enunciado se entra en su aplicación para calcular periodos de revolución o radios de órbitas planetarias. En algunos casos, al presentar el campo gravitacional se hace luego una breve referencia a que ellas están englobadas en las hipótesis de Newton, en algunos casos se deduce la tercera y... poco más.

Este planteamiento es obvio que respeta el orden cronológico de los hechos pero presenta algunos inconvenientes.

1. Tan pronto como se postulan las leyes newtonianas, que esas sí son la base de toda la Mecánica clásica, las de Kepler quedan ya superadas desde el punto de vista físico. Con excepción de que las órbitas sean elípticas, todo lo demás es fácilmente deducible de los principios de Newton.

2. Consecuente con lo anterior, obligar a memorizar unas leyes innecesarias a los alumnos, que ya deben recordar otras insustituibles, no parece muy conveniente.

2. Planteamiento histórico tradicional

Cuando en los libros se hace alguna alusión a los acontecimientos que rodearon la aparición de las leyes de Kepler, se inician estos en Copérnico y se concluyen en Newton. Si acaso trayendo a colación el famoso “proceso a Galileo”, que tuvo actualidad a fines del siglo XX por las disculpas públicas del Vaticano. La forma breve en que se suele presentar todo este proceso también tiene algunos inconvenientes.

1. Limitar la alusión histórica a Kepler y Newton, aunque se hable del sistema copernicano, parece que es faltar un poco a la realidad de lo acontecido. El proceso tuvo más protagonistas.

2. Hacer un simple repaso histórico cronológico no parece que despierte excesivo interés en el alumno, salvo aprenderse algunos nombres y fechas. Es como antes ocurría en la historia de España, cuando había que aprenderse la lista de los reyes godos.

3. Planteamiento propuesto

Introducir la Historia de la Ciencia en la enseñanza de la Física a nivel medio siempre ha sido algo controvertido. Sin embargo, no hay duda que el siglo XVII marca un antes y un después en el pensamiento científico. ¿Por qué no aprovechar las leyes de Kepler y algo de lo que aconteció en esas épocas, para hacer un repaso de tal hecho?  El tema se presta a ello. Incluso proponemos un cambio de título. Podría titularse: "El nacimiento de la ciencia moderna" o, por no romper del todo con la tradición, "Las leyes de Kepler y el nacimiento de la ciencia moderna".

El curso para el que se propone sería el último de la enseñanza media, antes de que la mayoría de los alumnos entren en carreras técnicas donde es poco probable que se “pierda el tiempo” hablando de estas cosas.

No hay duda que un estudio de esta clase puede hacerse de diversas formas. Sin embargo, si se pretende que tenga una duración que no sea excesiva, las cosas se complican un poco. En las líneas siguientes se sugiere una propuesta, discutible como todas las de esta página. Una forma posible de hacerlo más ameno puede ser buscar datos en Internet. Aunque hay muchas páginas al respecto, se incluye al final una selección de algunas de ellas que pueden servir al efecto.

En lo que sigue se sugieren, a título personal y por tanto discutible, algunos aspectos de la vida de los personajes de esta historia que parecen interesantes y algunas conclusiones de sus trabajos que parece conveniente destacar en ese estudio. Un  estudio que se propone en dos fases.

  3. 1. El Universo hasta el siglo XV. Se trata de hacer ver a los alumnos que hasta inicios del siglo XVI no existía la Ciencia tal como hoy la entendemos. Los fenómenos naturales de cualquier índole eran interpretados juntamente con criterios científicos (en cuanto existían observaciones y se realizaban experimentaciones), con ideas religiosas y racionalistas. Al tiempo se tenían en cuenta criterios poéticos, de armonía e incluso de ética. Primaban sobre todo las doctrinas racionalistas aristotélicas que aunque enunciadas mil ochocientos años antes (recuérdese que Aristóteles vivió entre el 382 y 322 a.C) gozaban de buena salud.

Quizá sea conveniente detenerse en algunas cosas concretas de estas. Comenzando por la idea de que todo el Universo está formado por los cuatro elementos: tierra, agua, aire y fuego. O como diría uno de los protagonistas de esta historia, que se cita más adelante, en una ocasión, lo seco, lo húmedo, lo frío y lo ígneo. Todos ellos se hallaban en el dominio terrestre o sublunar, es decir, bajo la luna. Mas allá estaba la quinta esencia, el “éter”, elemento del que se hallaban hecho los cielos. Cada uno de los astros conocidos, Luna, Mercurio, Venus, Sol, Marte, Júpiter y Saturno se encontraban situados en unas esferas transparentes que giraban alrededor de la Tierra. Más allá de la esfera de Saturno se encontraba la esfera que contiene las estrellas fijas y tras ella él divino “primum mobile” encargado de hacer girar la esfera de las estrellas que, por rozamiento, hace girar al resto. De todas formas, para que el sistema funcionase adecuadamente, era preciso añadir otros movimientos dentro de las esferas. Eudoxio (s. IV a.d.C) admitía veintiséis de esta clase. Aristóteles añadió veintinueve más. Eso sí, todos los movimientos eran círculos, la línea perfecta según los griegos. Quizá proceda citar a Aristarco de Samos (s.III a.d.C) que parece propuso una teoría heliocéntrica, pero que gozó de escasa atención.  El aumento de observaciones exigió nuevas modificaciones del sistema original que compendió Claudio Ptolomeo (s.II. d.C). En él, aunque se prestaba poca atención a las esferas celestes, se mantenía el anterior sistema.  

Es evidente que todo esto suscitaría más interés en los alumnos si se enseñan modelos, representaciones y si es posible animaciones. No estaría de más quizá, presentar un esquema sencillo de epiciclos, deferentes y ecuantes (Un video de la serie “El Universo Mecánico”, titulado precisamente Leyes de Kepler facilita las cosas).  De lo contrario puede aburrírseles con relaciones de nombres y fechas.

Es posible que convenga destacar que esas ideas encajaban con las que sostenían las Sagradas Escrituras respecto a la inmovilidad de la Tierra y ello era un argumento a favor de las ideas aristotélicas. Santo Tomás de Aquino (s.XIII.d.C) incluye el "primum mobile" como una de las pruebas incontestables de la existencia de Dios. Religión y Lógica llevaban al mismo lugar. Si a eso se une la belleza de los movimientos circulares y el hecho de que la inmovilidad de la Tierra supusiera lo que  hoy se llamaría un sistema de referencia “inercial y absoluto”, lo que favorece el lógico egocentrismo del ser humano, nada tiene de extraño que hubiese una resistencia considerable a cambiar las ideas en uso.

Solo así se explica que, pese a que para mantener funcionando el viejo sistema a partir de los postulados de Ptolomeo, se siguieran postulando cada vez mas complejidades en él, nadie pretendiera desempolvar a Aristarco a ver si resultaba más fácil. Se cuenta que el rey español Alfonso X el Sabio (s.XIII d.C), aficionado a la Astronomía, afirmó en una ocasión que “si Dios le hubiera llamado a la hora de estructurar el sistema solar, le hubiese aconsejado que lo hiciese un poco más sencillo”.   

  3. 2. El nacimiento de la ciencia moderna. La segunda fase de estudio se propone que sea echar un vistazo a la vida y andanzas de cinco personajes de los siglos XV al XVII. Son ellos los responsables del cambio de la forma de ver la Naturaleza. Haciendo hincapié es que ellos son los principales, pero que obviamente hay otros de menor renombre que también colaboraron al cambio. Los cinco son Copérnico, Brahe, Kepler, Galileo y Newton. Algunos de ellos injustamente olvidados en este tipo de estudios.

  Nicolás Copérnico (1473-1543). Copérnico era y ello conviene aclararlo, clérigo, jurista, matemático, astrónomo y... poeta a juzgar por algunos párrafos de sus obras. De sus ideas se sugiere destacar, además de que fue un profundo creyente en Dios, las que siguen.

1. Admitir un universo con el sol inmóvil en su centro y los planetas, Tierra incluida, dando vueltas a su alrededor. Incluye en los movimientos de esta además del de traslación alrededor del sol, el de rotación sobre su eje y la declinación.   Del viejo sistema mantiene la esfera de las estrellas fijas, los movimientos circulares y la idea de las esferas (orbes) que contienen a los planetas. Todo ello parece que comienza a escribirse en 1507 en un opúsculo no impreso (o de escasa extensión) conocido como el Commentariolus”.

2. La circunstancia de que el concilio de Letrán (1514) le solicite su opinión de cara a la reforma del calendario eclesiástico. Lo cierto es que pese a que altas personalidades de la Iglesia católica le animan a exponer sus ideas, Copérnico duda en hacerlas públicas. Entre las críticas más feroces conviene destacar las de dos personalidades ajenas a la Iglesia de Roma. Una de ellas del propio Martín Lutero que afirma Este loco anhela trastocar por completo la ciencia de la Astronomía; pero las Sagradas Escrituras nos enseñan (Josué 10:13) que Josué ordenó al sol, y no la tierra, que se parará. La otra, de otro prohombre protestante Melanchton, que dice “(Eclesiastés (1:4-5): La tierra permanece en su posición a perpetuidad (...) y el sol sale y se pone apresurándose a ocupar de nuevo el lugar por dónde se levantará”.  Ello hace que exista por parte de Copérnico una razonable duda en la publicación. Por ello su obra capital Acerca de las revoluciones de los orbes celestes” ve la luz muy tarde, en 1543, cuando él se halla en su lecho de muerte (fallece dos meses después).

De su respeto por la divinidad, así como de su concepción poética (platonismo latente)  hablan por sí solas estas frases contenidas en el libro: (..) la máquina del mundo, construida para nosotros por el mejor y más regular artífice de todos”.   En medio de todos se asienta el sol. En efecto, ¿quién en este espléndido templo, colocaría en mejor punto del que ocupa, desde donde puede iluminarlo todo a un mismo tiempo, a esta luminaria? En verdad, es con toda propiedad que algunos le han llamado la pupila del mundo, otros el Espíritu, otros, por fin, su Rector. (...)  De este modo el Sol, como reposando sobre un trono real, gobierna la familia de los astros que lo circundan”.  

3. El que en toda su obra Copérnico se empeñe en demostrar la armonía del mundo, dejando claro la perfección que demuestra por el hecho de ser algo creado por Dios, pero al mismo tiempo defiende que la descripción que él hace del mundo es real y no una hipótesis para que los cálculos coincidan con la observación.

Y al mismo tiempo señalar que las paradojas del destino lleven a lo contrario. Porque cuando se publica su obra, aparece con un prefacio anónimo que se atribuye al encargado de publicarla, Andreas Osiander, en el que se dice taxativamente: “Divulgada ya la fama de las hipótesis de esta obra, que considera que la Tierra se mueve y el Sol está inmóvil (...) no me extraña que algunos eruditos se hayan ofendido vehemente y consideren que no se deben modificar las disciplinas liberales constituidas correctamente hace tiempo (...) Y no es necesario que estas hipótesis sean verdaderas, ni siquiera sean verosímiles, sino que se basta con que muestren un cálculo coincidente con las observaciones...”

Con este añadido el libro de Copérnico es difundido y conocido.

  Tycho Brahe (1546-1601) Este es el segundo personaje de esta historia, un noble danés. Con ayuda del rey de Dinamarca, construye el mejor observatorio astronómico  existente hasta esa fecha que comienza a funcionar, en 1576, “Uraniborg”. De él se sugiere destacar:

1. Que todas las observaciones de planetas y estrellas era preciso hacerlas a ojo desnudo, con ayuda de cuadrantes, sextantes y otros instrumentos no ópticos. El más sencillo anteojo astronómico aún no había aparecido. Pese a ello, la localización de astros tenía una precisión inferior al minuto de arco.

Igualmente interesa recalcar no solo la habilidad de Tycho como experimentador, sino el haber sabido tener en cuenta los errores humanos en esa tarea. De él fue la idea de realizar las mismas medidas por diferentes equipos de personas para contrastar luego los resultados de unos y otros. Su catálogo estelar es impresionante en relación con los medios de que disponía. Encontró el efecto que la refracción atmosférica ejerce sobre la posición de los astros y elaboró tablas de esos efectos en función de la altura sobre el horizonte.

2. Que no acepta el sistema de Copérnico por motivos religiosos y tradicionales (fidelidad a las ideas aristotélicas), pero ante la evidencia de sus propias observaciones propone un sistema híbrido. En 1588 sugiere un sistema en el que la Tierra está inmóvil y alrededor de ella giran la Luna y el Sol, pero todos los demás planetas lo hacen alrededor de este último.

No interesa pasar por alto como dato ilustrativo de la mentalidad de la época que Tycho, a quien se le puede calificar de experimentador nato, cree firmemente en la Astrología. En una conferencia en la universidad de Copenhague afirma categóricamente: “La influencia de los planetas sobre los destinos humanos solo puede ser puesta en duda por filósofos ignorantes. (...) El temperamento, los dones intelectuales, la predisposición a las enfermedades, la vida y la muerte del hombre, dependen de cómo lo ígneo, lo frío, lo seco y lo húmedo (los cuatro elementos aristotélicos) se encuentren mezclados en su cuerpo”.  No hay duda acerca de la clase de argumentos que usa para justificar sus ideas.

Johanes Kepler (1571-1630) Este es el tercer protagonista y el que da nombre al tema. Como en el caso de Copérnico estudia Teología y lenguas clásicas. Luego trabaja como profesor de Matemáticas. La publicación de una de sus obras sobre Astronomía proponiendo un modelo cosmológico le pone en contacto con Tycho Brahe que le nombra su ayudante principal en 1600. Como dato anecdótico pero fuertemente significativo, en ese año es quemado vivo en Campo de Fiori (Roma) Giordano Bruno. Aunque Bruno no se dedica propiamente a la Astronomía defiende públicamente las ideas de Copérnico. Más tarde propone la pluralidad de los mundos, réplicas de este y entra en afirmaciones heréticas defendiendo la existencia de muchos Cristos, uno para cada mundo. Bien es cierto que son fundamentalmente sus afirmaciones teológicas las que le llevan a ser condenado a la pena capital. Pese a ello su muerte no pueden olvidarla los que se dedican a estos temas. Citar a Bruno quizá no sobra.    

En 1601 muere Tycho y tras varias incidencias, puede Kepler disponer de toda la ingente experiencia acumulada por el danés. Decidido partidario de la teoría de Copérnico, entre 1604 y 1609 publica varios trabajos en los que se encuentran las que serán luego sus dos primeras leyes.

- Los planetas se mueven en órbitas elípticas planas con el sol situado en uno de sus focos.

- Los planetas en su movimiento barren áreas iguales en tiempos iguales.

Es necesario esperar diez años más para que se formule lo que hoy se llama “tercera ley de Kepler”. Y ella aparece en un trabajo de 1619 en un libro cuyo título es sugerente: Las armonías del mundo”. En ella se dice:

- Los cuadrados de los periodos de los planetas en su movimiento alrededor del sol son proporcionales a los cubos de sus ejes mayores.

Las tres leyes son leyes empíricas, nacidas de la observación y solo se ha tenido en cuenta para formularlas los datos experimentales. Es cierto que ello no es ciertamente nuevo, ya que en Física este método ha permitido formular otras. Recuérdese el Principio de Arquímedes. Sin embargo en la época en que se plantea sí lo es. Aparte de ello, de las aportaciones de Kepler interesa destacar:

1. El hecho de que exprese esos comportamientos en forma de  ecuaciones matemáticas. ¡La ciencia ha comenzado a ser cuantitativa!  

2.  Su propuesta de que el sol ejerce sobre los planetas una fuerza que es inversamente proporcional a la distancia. Hecho importante aunque luego resultara que no era del todo exacto.

3. El relacionar sus hallazgos con otro recientes descubrimientos.  Porque hasta en los errores se adivina el nuevo aire que Kepler imprime a la ciencia. Por esas épocas Gilbert  propone la existencia de las fuerzas magnéticas entre imanes. Kepler sugiere la posibilidad de que tales fuerzas existan entre los astros y sean responsables de las atracciones entre ellos.

4. La evolución de su pensamiento en la dirección de que la Ciencia puede construirse sin necesidad de recurrir a hipótesis alguna acerca de seres superiores. Y ello sin alterar su creencia en Dios.

Resulta curioso citar un párrafo de Kepler de uno de sus últimos libros Mysterium Cosmographicum”. «En una ocasión yo creí firmemente que la fuerza origen de un planeta residía en un alma... Sin embargo, cuando reflexioné que esta causa de movimiento disminuía en proporción a la distancia, del mismo modo que la luz del Sol disminuye en proporción a la distancia a este astro, llegué a la conclusión de que esta fuerza debe ser sustancial; no en el sentido literal, sino... de la misma manera que decimos que la luz es algo sustancial significando que es una entidad 'no espiritual' que emana de un cuerpo sustancial.»

Galileo Galilei (1564-1642) Galileo, aunque estudia inicialmente Medicina, pronto se dedica a las Matemáticas de las que es profesor en Pisa y Padua. Allí explica la teoría de Ptolomeo aunque él es decidido copernicano. Hay que señalar que la teoría de Copérnico se venía enseñando desde mucho tiempo atrás y sobre todo a fines del siglo XVI. Pero tal enseñanza se hacía en función de lo que señala el prólogo a que antes se hizo mención, obra de Osiander, de que solo se admite el heliocentrismo para realizar cálculos. En la realidad el universo sigue siendo geocéntrico. Las dos primeras leyes de Kepler son admitidas con estos condicionantes.

El problema aparece cuando en la segunda década del siglo XVII Galileo defiende en público que tal cosa no es cierta y que efectivamente la Tierra se mueve y el sol no. Ello le supone en 1616 solo un apercibimiento, dado que se compromete bajo juramento a guardar silencio. Pero a cuenta de su defensa del heliocentrismo, el libro de Copérnico entra en el Índice de libros prohibidos.

Galileo guarda efectivamente silencio cierto tiempo, pero en la segunda mitad de la década tercera del siglo, prepara una defensa definitiva del sistema heliocéntrico en un libro que ve la luz en 1630. Es el “Diálogo sobre los sistemas máximos”. En él dos personajes defienden los dos sistemas del mundo, uno el ptolomeico y otro el copernicano. Un tercer personaje actúa de moderador. El hecho de que el defensor de Ptolomeo se llame Simplicius ya es ilustrativo, pero el que tal personaje hasta presenta argumentos que ha expuesto en público el Papa de aquel momento, quizá fue el detonante de lo que ocurrió. Por cierto ese Papa había tenido buenas relaciones con Galileo antes de ser elevado a la dignidad papal. Se abre un proceso inquisitorial y el matemático es condenado por incumplir el compromiso adquirido en 1616 a arresto domiciliario hasta su muerte en 1642. Y es en esta última etapa de su vida, que termina ciego, cuando publica (1638) un nuevo libro en el que expone los más trascendentes hallazgos científicos acerca de la parte de la Física que hoy se llama Dinámica.

De la contribución de Galileo al nacimiento de la ciencia moderna puede destacarse:

1. Sus aportaciones a la Astronomía, que son sobre todo, el uso del telescopio en la observación celeste. Ello le permite percibir nuevas estrellas, descubrir los satélites de Júpiter, detectar las manchas solares, encontrar fases en Venus y anillos en Saturno.

En cuanto al tema del heliocentrismo, a lo que se le asocia a cuenta de su sonado proceso, cabe destacar que a diferencia de muchos defensores de Copérnico, trata de discutir y defender esto públicamente. Y sobre todo se enfrenta con la idea de que el dogma no tiene nada que hacer en la ciencia. Famosa es la frase que utilizó, y que no es originalmente suya, de que la Biblia enseña cómo se va al cielo, pero no cómo van los cielos.

2. Sus considerables contribuciones al desarrollo de lo que hoy llamamos Física. Porque a diferencia de los otros personajes de esta historia, no se limita al estudio de Astronomía o Cosmología como casi se puede decir que hicieron Copérnico, Tycho o Kepler. Dentro de ellas cabe resaltar:

- El hecho de introducir de forma habitual las Matemáticas en el estudio de la Física. Así al estudiar el movimiento de un cuerpo por un plano inclinado encuentra experimentalmente que "la distancia total recorrida durante un cierto período de tiempo es doblemente proporcional al tiempo"  Hoy eso se expresa diciendo que es proporcional al cuadrado del tiempo.

- El uso de la experimentación como forma de estudio de los fenómenos naturales. Por ejemplo en el caso del péndulo y los movimientos uniforme y uniformemente variado.

- El que por primera vez se tenga en cuenta la importancia del sistema de referencia en las observaciones. Aunque ello no parece haber sido objeto de polémica concreta, hay que admitir que afirmar en la época en la que él vivía, que observadores diferentes pueden llegar a conclusiones distintas sobre el mismo hecho era muy arriesgado de defender.

3. La diferencia fundamental con sus antecesores o contemporáneos en la forma de abordar el estudio de la Naturaleza. Kepler para explicar los hallazgos experimentales trataba de buscar una causa (supremas armonías o proporciones geométricas) y extrapolaba esos resultados a explicar hechos que no tenían necesariamente que deducirse de ellos. Por ejemplo, la existencia de habitantes en Júpiter como justificación de los satélites del mismo. Pero Galileo defiende que las teorías físicas deben explicar los hechos observacionales pero sin entrar en por qué se producen así.

Isaac Newton (1642-1727) Newton nace en el año en que fallece Galileo en Inglaterra. Estudia en Cambridge a partir de 1661 y allí conoce los trabajos del italiano que despiertan su interés. Se cuenta que retirado con su familia en los años 1665-66, a causa del cierre de la universidad por una epidemia de peste, desarrolla una gran cantidad de descubrimientos matemáticos y físicos que no publica. Desde 1669 es catedrático de Matemáticas en el Trinity College y tras unos polémicos trabajos aparecidos entre 1669 y  1672 apenas publica nada hasta 1687 y ello por iniciativa de Edmund Halley (el que da nombre al cometa). En ese año aparece "Philosophiae naturalis principia matemática” los “Principia” que revolucionan todo el saber de su tiempo. Curiosamente en 1696 deja su puesto en la universidad para ser nombrado inspector de la Casa de la moneda de la que pasa a ser Director tres años después. En dos ocasiones es miembro del Parlamento inglés, como representante de la universidad de Cambridge. Y a partir de 1703 es  presidente de la Royal Society, cargo que desempeña hasta su muerte. Sus biógrafos afirman que en el siglo XVIII no investiga nada más y se dedica a estudios religiosos.

La trascendencia de la figura de Newton en el desarrollo de la ciencia moderna es extraordinaria. Resumir sus principales aportaciones resulta tarea difícil. Sin embargo habría que destacar:

1. La considerable contribución al desarrollo del cálculo matemático, que tan necesario es a la Física.

2. El haber logrado la síntesis de todo lo que sus antecesores habían encontrado respecto a Astronomía y Física en general.  Si se admiten como correctas sus leyes de la Mecánica y la existencia de fuerzas gravitatorias, todo el sistema solar funciona impecablemente, sobran las leyes de Kepler y no hay lugar para dudar del heliocentrismo. En cuanto al movimiento, todo lo que Galileo hallase, sin rebajar a este mérito alguno, en el movimiento de planos inclinados, proyectiles... queda como una consecuencia del cumplimiento de las leyes de la Mecánica.

3. Y sobre todo el plantear que el universo conocido no se comporta siguiendo unas leyes independientes y distintas según el fenómeno que se analice. Aunque hoy no existe aún la “ley general del universo” las aportaciones de Newton lograron una unificación portentosa. Y quizá plantearon la necesidad de buscar esa ley universal.

De la consideración y aprecio que tuvo Newton dan fe muchos hechos. De ellas pueden ser ejemplos dos. Una, la frase del poeta Alejandro Pope, contemporáneo suyo quién escribió: La Naturaleza y las leyes naturales se ocultaban en la noche; Dios dijo “Que nazca Newton” y se hizo la luz”. Otra la oda que le dedicara Edmund Halley en la que entre otras cosas afirma que Venid... a celebrar conmigo en cánticos el nombre de Newton... porque él abrió los tesoros ocultos de la verdad... Ningún mortal puede acercarse más a los dioses

3.3. Reflexiones finales sobre el nacimiento de la ciencia moderna Dada la edad de los alumnos a que estas líneas van destinadas, proclive  a las afirmaciones categóricas, quizá no esté de más realizar dos reflexiones finales. Para ello se pueden aprovechar algunos hechos de la vida del genio, Isaac Newton. Una de ellas es el hecho de que no es posible sustraerse del todo a los hábitos de la época en que se vive. La otra, directamente relacionada con la anterior, es entender que a partir de la aparición de los “Principia”  la ciencia no pasó a ser lo que mayoritariamente se considera que es en este momento.

En relación con lo primero hay que señalar que Newton dedicó muchos años de su vida a la Alquimia. La Alquimia, precursora de la Química actual, no era propiamente una ciencia en el sentido en el que hoy se sitúa a la Química. Se trataba de una mezcla de conocimientos empíricos fruto de la experimentación con sustancias, magia y teología. La piedra filosofal, capaz de lograr la realización de los procesos químicos más complejos y buscada inútilmente, no solo era una realidad física sino espiritual.  Y Newton, como los demás alquimistas, no admitía que el oro fuera un elemento y especulaba con la posibilidad de elaborarlo a partir de otras substancias. La famosa transmutación ideal que era preciso conseguir si se encontraba la piedra filosofal. Igualmente curiosa resulta su creencia de que el "espíritu divino" preside también las transformaciones de las sustancias que estudia la alquimia, como él mismo dice.

Respecto a lo segundo hay que señalar que el “primer motor” que mueve las estrellas fijas en el sistema ptolemaico, no ha desaparecido de la mente de Newton. En sus “Principia” si se lee el “Escolio general”  queda claro que Dios no solamente crea el mundo, sino que lo gobierna en  todo momento. Sin la presencia divina, el mundo dejaría de moverse. En ellos se dedican varias páginas a describir al “señor dios” o “amo universal”. Y ello compatibilizándolo con afirmaciones tan actuales como las que hace en sendas cartas a Bentley. En ellas afirma que “la gravedad ha de ser causada por un agente que actúa constantemente según ciertas leyes, pero si dicho agente es material o inmaterial es cosa que dejo a la consideración de mis lectores” o “la causa de la gravedad es cosa que nunca he afirmado conocer, y por lo tanto haría falta mucho más tiempo para tomarla en consideración.

¿Cómo un cerebro tan clarividente y racionalista en Física puede admitir los fundamentos alquímicos, cosas tan poco racionales? ¿Cómo se puede, tras formular leyes contrastables con la observación o la experiencia, tratar de imaginar racionalmente las “propiedades” del “amo universal?  La respuesta quizá es fácil. No es posible cambiar de golpe todos los conceptos  que han estado en vigor siglos y siglos. Aún hoy, si se busca en la maraña de Internet, se encuentran demostraciones de la existencia de Dios utilizando conceptos científicos más o menos actualizados, que siguen siendo el “primer motor”  de Santo Tomás o el “amo universal” de Newton.

La ruptura de la amalgama de racionalismo, armonía, teología y ciencia en una estratificación de cada una de ellas con fronteras lógicas, pero con métodos, planteamientos y campos de estudio diferentes ha necesitado (o quizá necesita aún) mucho tiempo. Pero está claro que el periodo histórico que nos ocupa ha sido clave para conseguirlo.

 

Bibliografía:

I. Newton. Principios matemáticos de la Filosofía natural. Editora Nacional. Madrid. 1982

N. Copérnico. Sobre las revoluciones de los orbes celestes. Editora Nacional. Madrid. 1982    

G. Gamow. Biografia de la Física. Editores Salvat. 1971

Owen Gingerich. El caso Galileo. Investigación y ciencia. 82, 1982

G. Holton, D. Roller. Fundamentos de Física moderna.  Editorial Reverté. 1972

I. Asimov. Historia de la Química. Alianza Editorial. 1982

A. F. Rañada y otros. Los científicos y Dios. Ediciones Nóbel. 2000

T. S. Khun. La revolución copernicana. Ariel. 1996  

M. Vega Alonso. Una aproximación a la física moderna. Univ. Salamanca. 1985                       

 

Páginas web que pueden ser útiles

(para ser consultadas por los alumnos)

-  http://perso.wanadoo.fr/cassiopeia/histo.htm  

(en francés, estudios sobre Bruno, Copérnico, Galileo, Brahe, Kepler)

- http://www.ecojoven.com/uno/12/galilei.html  

(Página muy interesante sobre el proceso a Galileo)

- http://thales.cica.es/rd/Recursos/rd97/Biografias/03-1-b-newton.html

(Biografía de Newton y referencias a varios de sus descubrimientos)

 

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