Teoria do Conhecimento e Filosofia da Ciência I – Osvaldo Pessoa Jr

http://www.fflch.usp.br/df/opessoa/FF-05-Cap02.pdf
Filosofia da Física Clássica
Cap. II: Filosofia Mecânica
Osvaldo Pessoa Jr.
Traducción sin autorización de José Luis Michinel
La Filosofía Mecánica
Los trabajos de Copérnico y Galileo abrieron el camino para el resurgimiento de la antigua
tradición “materialista”, representada por los atomistas, resultando en lo que vendría a ser
llamada filosofía mecánica (término usado por Boyle), en la que los principios explicativos
implicaban solamente materia y movimiento. Curiosamente, esta visión de mundo surgió en
el seno del cristianismo, como una reacción contra el naturalismo animista, a partir del
padre Marin Mersenne (1623)1. Para él, la amenaza de las doctrinas naturalistas estaba en la
concepción de que la materia sería “activa”, lo que quitaría de Dios y de los propios seres
humanos la responsabilidad por los asuntos humanos. Si no hubiese ninguna actividad en la
materia, como quería Mersenne, Dios tendría que ser invocado para explicar esa actividad.
En la filosofía mecánica, por lo tanto, materia y espíritu estaría separados. La materia sería
regida sólo por causas eficientes externas, que provendrían de choques, y sería “inerte”, sin
actividad o potencia internas, lo que se expresaría en el “principio de inercia” de la
mecánica clásica. Se acababa con el “misterio del mundo” del naturalismo animista,
preponderándose la transparencia del mundo frente a la razón. Dios habría creado el
Universo de una sola vez, poniendo la materia en movimiento de una vez por todas. Este
movimiento se conservaría, sería indestructible. El mundo material se movería apenas
como consecuencia de los choques entre los cuerpos, como el mecanismo de un reloj,
siguiendo la necesidad de las leyes de la física. En la física, la concepción mecanicista se
hizo hegemónica durante unos ochenta años a partir de 1644, siendo compartida por
científicos (Descartes, Huygens, Hooke, Boyle, el joven Newton) y filósofos (Gassendi,
Mersenne, Hobbes). Esta visión de mundo fue lentamente destruida por la ascensión de la
física de Newton y de la astronomía de Kepler en el continente europeo, a partir de 1720.
1
Ver GAUKROGER, S. (1999), Descartes – Uma Biografia Intelectual, Contraponto, Rio, pp. 191-8.
Con eso, la noción de fuerza gravitacional pasó a ser aceptada sin que se postulase un
mecanismo subyacente.
Los Fundamentos de la Física de René Descartes
Descartes (1596-1650) ganó fama con su Discurso del Método (1637), que contenía un
apéndice, La Geometría, en el que mostró como escribir curvas geométricas en términos de
ecuaciones algebraicas, y viceversa (Pierre de Fermat también estaba desarrollando eso, de
manera independiente). En 1644 publicó el Principios de Filosofía, que buscó explicar
todos los fenómenos físicos (incluyendo químicos, geológicos y astronómicos) en términos
de materia en movimiento.2
La matemática tenía un papel central en la concepción cartesiana. La geometría, que
trabajaba con formas en el espacio, podía ser deducida a partir de las ideas claras y distintas
del intelecto. La física trataba de materia en movimiento. Un ingenioso paso de Descartes
fue identificar la materia con la extensión, de tal manera que la física pasaría a ser una
geometría de figuras en movimiento. Identificando materia y extensión, cuatro
consecuencias eran inmediatamente sacadas: i) Como el espacio es infinito, también lo
sería la materia. ii) Como el espacio es homogéneo, habría la misma materia por todas
partes. iii) Como el espacio es infinitamente divisible, también lo sería la materia, lo que
negaba el atomismo. iv) Como no tendría sentido pensar en un espacio sin extensión, no
habría espacio sin materia: el vacío sería imposible. Descartes partió de un principio a
priori para derivar las leyes generales de física, la perfección de Dios, y su consecuente
invariabilidad. Sin embargo, observamos cambios en el mundo, significando que Dios
quiso que el mundo estuviese en movimiento. Hay por lo tanto variación, pero tal
variabilidad debe ser la más simple posible, la más “invariable” posible. Eso equivaldría a
un acto continuo de conservación de la cantidad de movimiento (quantitas motus) total del
Universo. Tal cantidad, según Descartes, es medida por el producto de la cantidad de
materia (masa) del cuerpo por la velocidad del mismo cuerpo: mv. El principio de
conservación de la cantidad de movimiento dice entonces que la suma de la cantidad de
2
DESCARTES, R. (2005), Princípios de Filosofia, trad. Heloísa Burati, Rideel, São Paulo, pp. 189-93 (orig.
en latim: 1644). Sobre la filosofía mecánica en Descartes, se puede tambien consultar: DIJKSTERHUIS,
E.J. (1986), The Mechanization of the World Picture, trad. C. Dikshoorn, Princeton U. Press, pp. 403-18
(orig. em holandês: 1950). WESTFALL (1971), The Construction of Modern Science, Cambridge U. Press,
pp. 30-42.
movimiento (mv) de todos los cuerpos del Universo es siempre la misma. Es un principio
que aún se acepta hoy en día, y quien lo formuló la primera vez fue Descartes, a partir de la
idea clara y distinta de Dios. En verdad, el principio aceptado hoy tiene una diferencia
importante, que es que la velocidad debe ser tomada como un “vector” (con dirección), y
no simplemente como un “escalar” (un número simple, sin dirección).
Con eso, pasa a enunciar tres leyes de la naturaleza. La primera es una ley de inércia
general: cada cosa permanece en el estado en que está, en cuanto no encuentra otras causas
exteriores. Así, un objeto tiene la tendencia natural de mantener su forma. La segunda ley
es la de la inercia linear: todo cuerpo que se mueve tiende a continuar su movimiento en
línea recta, con la misma velocidad. Conforme vimos, esta idea surgió con Galileo, pero
para el científico italiano el movimiento inercial acababa siendo un movimiento circular en
torno de la Tierra. Para Descartes, en contrapartida, el movimiento inercial (libre de causas)
es siempre linear. Así, un cuerpo que gira en una cuerda (una funda, Fig. II.1), si fuese
liberado durante el movimiento, escapará en línea recta. Y esa tendencia es permanente,
conforme podemos sentir por la fuerza con la cual la piedra que gira hala, tensiona, la
cuerda. La tercera ley involucra un conjunto de siete reglas para describir el choque entre
los cuerpos, pero los filósofos naturales de la época mostrarían que esas leyes están erradas,
llevando a que Huygens, Wallis y Wren la formulasen independientemente de las leyes
correctas, en torno de la década de 1660.
La Teoría de la colisión de cuerpos fue propuesta por la “Royal Society” de Inglaterra para
la consideración de los matemáticos en 1668. Wallis, Wren, and Huygens enviaron
soluciones correctas y similares, todas las cuales dependían de lo que ahora llamamos la
conservación del momentum; sólo que, mientras Wren y Huygens confirmaron su teoría
para cuerpos perfectamente elásticos, Wallis consideró, además, cuerpos imperfectamente
elásticos. Esto fue seguido en 1669 por un trabajo sobre estática (centro de gravedad), y en
1670 por uno sobre dinámica: lo que proveyó una sinopsis conveniente de lo que era,
entonces, conocido sobre este asunto.