Evolución del Pensamiento Científico: De Copérnico a la Física Cuántica


La Revolución Científica y la Nueva Cosmovisión

Copérnico y el Heliocentrismo

Nicolás Copérnico, con su modelo del Heliocentrismo, afirmó que el Sol se encontraba en el centro del universo y que el resto de planetas giraban a su alrededor. Además, postuló que se producen rotación, traslación y precesión.

De esta manera, los cálculos encajaban mejor en el sistema.

Observaciones de Bruno, Brahe y Kepler

Giordano Bruno defendió la eternidad e infinitud del universo.

Tycho Brahe observó que en el cielo no solo existía un movimiento circular; ideó un teorema intermedio (geo-heliocéntrico) que postulaba que la Luna giraba alrededor de la Tierra y el resto de planetas alrededor del Sol.

Johannes Kepler sí aceptó el Heliocentrismo, pero añadió algunas ideas fundamentales: las órbitas eran elípticas y el Sol se encontraba en uno de sus focos.

Leyes de Kepler:

  • Primera Ley: Los planetas se desplazan alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas.
  • Segunda Ley: Los planetas barren áreas iguales en tiempos iguales.
  • Tercera Ley: El cuadrado del tiempo que tardaba una vuelta alrededor del Sol es directamente proporcional al cubo de la longitud de la distancia medida entre dicho planeta y el Sol.

La fuerza que impulsaba a los astros en el cosmos ya no era anímica, sino una fuerza motriz. El mundo se representaba como un reloj, predecible y preciso.

La Nueva Física: Galileo y Newton

Gracias al telescopio, Galileo Galilei observó que Júpiter contaba con un grupo de satélites que giraban a su alrededor, y también las manchas solares y lunares. Aportó el principio de la inercia: los cuerpos tienden a permanecer en reposo o bien a velocidad constante si no se ejerce una fuerza. De esto se deriva la invarianza: el reposo y el movimiento constante son equivalentes, por lo cual no observamos ningún movimiento desde la Tierra (esto se llama relatividad mecánica, donde el observador dentro del sistema percibe el movimiento como imperceptible). La inercia también explicó que los planetas se movían constantemente porque no había ninguna fuerza que los frenara.

Isaac Newton estableció en su obra Principios Matemáticos de Filosofía que todos los cuerpos del universo son el origen de la fuerza de la gravedad y, a su vez, se ven afectados por ella.

Implicaciones Filosóficas

Características de la Nueva Cosmovisión:

  • Simplicidad: Toda la realidad se explica a partir de pocas leyes.
  • Mecanicismo: Todos los elementos están interconectados; todo sucede de manera predecible.
  • Determinismo: Las leyes determinan que a una situación le puede seguir un único acontecimiento posible.
  • Papel de Dios: No se niega la existencia de Dios; Él es creador y diseñador del mundo.
  • Importancia de la Naturaleza: Dios la creó, pero de forma autosuficiente evoluciona.
  • Situación del Hombre en el Cosmos: El humano ocupa un lugar minúsculo en un universo inmenso.
  • Poder de la Razón: El ser humano se siente más poderoso por comprender algunas leyes; se considera que el destino del humano es hacer uso de la razón, pero a la vez hay inseguridad por la inmensidad del universo.

La Física Moderna: Relatividad y Cuántica

Einstein y la Teoría de la Relatividad

Albert Einstein publicó la Teoría de la Relatividad, la cual explicaba que no existe un espacio y un tiempo absolutos e independientes de los sujetos que lo experimentan. El espacio y el tiempo son medidas que obtiene el observador y dependen de la velocidad a la que se halle.

En 1915, Einstein publicó la Teoría General de la Relatividad, la cual explicaba que nada puede ir más rápido que la luz. Además, explicaba los movimientos orbitales de los planetas por el espacio curvado, ya que la materia deforma la geometría del espacio, y que el universo se encuentra en constante movimiento.

Expansión del Universo

Edwin Hubble demostró a Einstein que, efectivamente, el universo se estaba expandiendo.

La Física Cuántica

La Dualidad Onda-Partícula

A partir de Einstein y Max Planck, se elimina la oposición tradicional entre materia y energía, las cuales pueden ser estudiadas atribuyéndoles la naturaleza corpuscular y ondulatoria.

Además, se descubrió que la energía se emite por ‘paquetes‘.

Mecánica Cuántica de Heisenberg (Teoría Corpuscular)

Describe los procesos físicos como procesos discontinuos de naturaleza corpuscular, señalando que no tenemos otra manera de conocer que no sea por nuestras observaciones.

Mecánica Ondulatoria de Erwin Schrödinger

Describe los procesos físicos como procesos continuos, por lo que destaca el comportamiento ondulatorio de la materia.

La Superposición Cuántica

Consecuencias de la Mecánica Cuántica:

  • Realidades diferentes pueden llegar a superponerse simultáneamente, por lo que la realidad se encuentra indeterminada.
  • Imposibilidad de Separación Sujeto-Objeto: Es necesaria la interacción entre observador y observado.
  • Indeterminismo e Imprevisibilidad: Las teorías cuánticas no predicen con exactitud el resultado de una observación, solo calculan sus posibilidades.
  • Alejamiento respecto al Sentido Común.

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