1. La Imagen Aristotélica del Universo

Los antiguos filósofos griegos comenzaron a buscar explicaciones de los fenómenos naturales basadas en la razón. Estaban convencidos de que el universo era un «cosmos» (orden) y no un «caos» (desorden). Debemos a Aristóteles (s. IV a. C.) el primer gran modelo de explicación científica de la realidad. Vamos a estudiar, a partir de sus principales paradigmas, la imagen aristotélica del universo.

Paradigmas de la Física de Aristóteles

1. Paradigma del geocentrismo: la Tierra ocupa el centro del universo, es esférica y está inmóvil; los astros giran a su alrededor.
2. Paradigma de los dos mundos: el universo se divide en dos niveles o mundos: el mundo terrestre, compuesto por la combinación de los cuatro elementos (tierra, agua, aire y fuego), que está sometido al cambio, al nacimiento y a la muerte, creación y corrupción; y el mundo celeste, formado por éter, sustancia de carácter divino, eterna, inmutable, que forma los astros y el cielo.
3. Paradigma de la causalidad: todo lo que sucede tiene que tener una causa y en la serie de las causas no se puede proceder hasta el infinito.
4. Paradigma del movimiento: Aristóteles distingue dos tipos de movimientos:
   • Movimiento natural: es el que realizan los cuerpos persiguiendo su «lugar natural»: tierra y agua se dirigen hacia el centro de la esfera terrestre y aire y fuego se alejan de él.
   • Movimiento violento: es el que realizan los cuerpos en contra de su movimiento natural. En este caso el móvil debe estar en contacto directo con la causa.
5. Paradigma del movimiento circular: por distintas consideraciones metafísicas y matemáticas se consideraba que el movimiento de los cuerpos celestes tenía que ser circular, el movimiento infinito, perfecto, correspondía con la sustancia eterna, el éter.
6. Paradigma de las esferas celestes: los astros se encuentran incrustados (como la piedra de un anillo) en esferas cristalinas de éter, que giran a causa del rozamiento de unas con otras. Así se explica que describan en su movimiento órbitas circulares y que no caigan sobre la Tierra.
7. Paradigma del motor inmóvil: Existe una última esfera que pone fin al universo y que es la causa final del movimiento de las demás. Mueve pero no es movida por nadie, es la causa incausada.
8. Paradigma del «horror vacui» (terror al vacío): La gran esfera cósmica estaba llena de materia, el vacío no existía en ella.
9. El universo es finito en el espacio pero infinito en el tiempo: la materia es eterna, existe desde siempre.

En el s. III a. C., otro griego, Aristarco de Samos, propuso un modelo heliocéntrico, pero resultaba contradictorio con la observación empírica y no daba respuesta a la mayoría de las cuestiones que se planteaban.

No obstante, quedaban algunos problemas importantes que ni la física de Aristóteles ni la ciencia del Medievo pudieron resolver.

Problemas que no Podía Resolver la Física de Aristóteles

1. La aceleración de los cuerpos al caer: Podía explicar por qué una piedra cae hacia abajo, pero no la aceleración de su movimiento.
2. La caída de un proyectil (o de una flecha): Su movimiento inicial se explicaba por el impulso, después lo empujaba el aire desalojado, ya que no existía el vacío. Pero según esto el movimiento solo se detendría al encontrar un obstáculo y no era así.
3. El problema de los planetas: Había cinco astros que no se movían en órbitas circulares, se acercaban y se alejaban de la Tierra (cambiaba su brillo y tamaño) y se movían unas veces en una dirección y otras en la contraria. Fueron llamados planetas (errantes, perdidos). Esto no podía explicarse desde el sistema de esferas aristotélico. La solución más aceptada fue la del astrónomo Claudio Ptolomeo que, en el siglo II d. C., elaboró su sistema geocéntrico de epiciclos.

Solución de Ptolomeo

Los planetas describían dos líneas circulares en su movimiento, una alrededor de la Tierra, deferente, y otra que tenía como centro un punto móvil de ésta. Así se explicaba su movimiento respetando el movimiento circular. La Tierra no podía ser el centro de giro exacto del Sol, pero respetaba el geocentrismo. No resultaba muy exacto y su complejidad matemática era grande, pero fue la solución más aceptada.

2. La Revolución Científica del Renacimiento

El Renacimiento es un movimiento cultural que surge en Italia en el siglo XIV y que se extiende por el resto de Europa durante los siglos XV y XVI. Supuso importantes cambios.

La revolución científica se vio favorecida por una serie de hechos de diversa naturaleza:

Factores de la Revolución Científica

• Culturales: con la caída de Constantinopla numerosos sabios griegos huyeron a Italia, allí promovieron la antigua cultura grecorromana a través de escuelas y academias. Surge el Humanismo, movimiento cultural que sitúa al hombre en el centro de interés de la ciencia, de la filosofía y del arte, desplazando el teocentrismo medieval. Se confía en la razón, la naturaleza se considera guía y modelo, la vida deja de ser un valle de lágrimas, «carpe diem».
• Políticos y económicos: los monarcas europeos habían perdido poder a lo largo de la Edad Media. Decididos a recuperar su poder y a unificar su Estado, buscarán el apoyo de la burguesía, formada por artesanos, comerciantes y banqueros. Son profesionales libres de la servidumbre al señor feudal que tienen el dinero, pero no los privilegios de la nobleza y del clero.
  Ambos participan de la mentalidad humanista, están interesados en los cambios y ven en los nuevos descubrimientos geográficos una importante fuente de riqueza. Las técnicas de navegación se ven favorecidas con el nuevo modelo heliocéntrico, que hace más fácil la navegación, los barcos que vienen de América sirven para llenar las arcas de los monarcas y sufragar sus guerras.
• Religiosos: Se rompe la unidad religiosa de la Edad Media. Con Martín Lutero se inicia la Reforma protestante, que reacciona contra los abusos y la corrupción de la Iglesia. El filósofo Guillermo de Ockham y monarcas como Enrique VIII de Inglaterra darán importantes pasos hacia la separación entre el poder de la Iglesia y el del Estado. Esta relativa crisis de creencias favoreció la incursión de las ideas de la nueva ciencia.

El primer científico que publicó una obra donde se exponía una visión heliocéntrica del universo fue el polaco Nicolás Copérnico. Aunque el verdadero artífice de la revolución científica del Renacimiento fue Galileo Galilei.

Aportaciones de Galileo a la Revolución Científica del Renacimiento

1. Configuró el modelo heliocéntrico.
2. Construyó el primer telescopio.
3. Observó nuevos cuerpos celestes, destruyendo la idea del universo finito y conocido de Aristóteles.
4. Observó las rugosidades de la Luna.
5. Desarrolló el método hipotético-deductivo de las ciencias empíricas. Ahora el punto de partida de la investigación no es la observación, sino las hipótesis elaboradas a partir de la razón.
6. Creó la física-matemática. Cuando Aristóteles se planteaba, por ejemplo, el movimiento de un cuerpo, se fijaba en la materia y en la causa. Galileo solo tendrá en cuenta las cualidades matematizables del fenómeno y después establecerá relaciones entre ellas (se inspiró en la filosofía pitagórica).