Historia de la Fisica (62970)

Los griegos, los primeros filósofos de la ciencia
Dentro del marco cultural en el que nos desenvolvemos (la llamada cultura occidental), algunos filósofos y científicos
buscan las raíces de la ciencia moderna en la época de los antiguos griegos, en la Grecia clásica, hace unos 300 a.C.
Ellos fueron los creadores de la lógica deductiva. Pero su filosofía natural tenía un defecto muy importante:
consideraba innecesaria la comprobación experimental de las conclusiones. Era, incluso, degradante para el filósofo
de la época sugerir que las conclusiones obtenidas en un proceso mental lógico necesitaban ser confirmadas por la
comprobación experimental. Esta manera de ver las cosas no variaría, sustancialmente, hasta mediados del siglo
XVII, fecha en la que, gracias a las figuras de Francis Bacón y René Descartes, los fundamentos experimentales, que
son la base de la ciencia, llegan a ser filosóficamente respetables.
Los presocráticos
Sin embargo, para algunos, como el epistemólogo Geoffrey Ernest Richard Lloyd,3 el método científico hace su
aparición en la Grecia del siglo VII a.C. Así Aristóteles fue uno de los primeros sabios en elaborar demostraciones
científicas. Sin embargo, los filósofos denominados presocráticos fueron los primeros en preguntarse sobre los
fenómenos naturales, por lo que fueron llamados φυσιολογοι (physiologoi, "fisiólogos")4 por Aristóteles, porque tenían
un discurso racional sobre la naturaleza, investigaban sobre las causas naturales de los fenómenos, que llegaron a
ser los primeros objetos del método.
Tales de Mileto (ca. 625 - 547 a.C.) y Pitágoras (ca. 570 - 480 a.C.) contribuyeron principalmente al nacimiento de
algunas de las primeras ciencias, como las matemáticas, la geometría teorema de Pitágoras, la astronomía o incluso
la música.
Sus primeras investigaciones están marcada por la voluntad de imputar la constitución del mundo (o κόσμος, cosmos)
a un principio natural único (el fuego para Heráclito por ejemplo) o divino (para Anaximandro). Los presocráticos
introducen los principios constitutivos de los fenómenos, los αρχή (arqué).
Los presocráticos inician también una reflexión sobre la teoría del conocimiento. Constata que la razón por una parte y
los sentidos por otra conducen a conclusiones contradictorias; Parménides opta por la razón y estima que solo ella
puede llevar al conocimieno, debido a que nuestros sentidos nos confunden. Ellos, por ejemplo, nos enseñan que el
movimiento existe, mientras que la razón nos enseña que no existe. Este ejemplo se ilustra por las célebres paradojas
de su discípulo Zenón de Elea. Si Heráclito tiene una opinión opuesta en lo concerniente al movimiento, comparte la
idea de que los sentidos son engañosos.
Con Sócrates y Platón, en relación a las palabras y a los diálogos, la razón (griego antiguo λόγοσ, lógos), y el
conocimiento llegan a estar intímamente ligados. Aparece el razonamiento abstracto y construido. Para Platón, las
teorías de las formas son el modelo de todo lo que es sensible, siendo lo sensible un conjunto de combinaciones
geométricas de elementos. Platón abre así la vía de la matematización de fenómenos.
Las ciencias se sitúan en la vía de la filosofía, en el sentido del dicurso sobre la sabiduría; por su parte, y a la inversa,
la filosofía busca en las ciencias un fundamento seguro.
La utilización de la dialéctica, que es la esencia misma de la ciencia, completa entonces a la filosofía, que tiene la
primicia del conocimiento discursivo (por el discurso), o διάνοια, diánoia, en griego.
Para Michel Blay "el método dialéctico es el único que, rechazando sucesivamente las hipótesis, se eleva hasta e
principio mismo para asegurar sólidamente sus conclusiones". Sócrates expone lo principios en el Teeteto.5Para
Platón, la búsqueda de la verdad y de la sabiduría (la filosofía) es indisiciable de la dialéctica científica, es en efecto el
sentido de la inscripción que figura en el frontón de la Academia, en Atenas: "Que ninguno entre aquí si no es
geómetra".
Aristóteles y la física
Es sobre todo con Aristóteles, que funda la física y la zoología, cuando la ciencia adquire un método, basado en
la deducción. A él se debe la primera formulación del silogismo y del razonamiento inductivo.6 Las nociones de
"materia", "forma", "potencia" y "acto" fueron los primeros conceptos de elaboración abstracta.7 Para Aristóteles, la
ciencia está subordinada a la filosofía ("es una filosofía secundaria", dijo) y tiene por objeto la búsqueda de los
primeros principios de las primeras causas, lo que es discurso científico llamará el causalismo y que la filosofía
denomina aristotelismo.
Sin embargo, Aristóteles es el origen de un retroceso en el pensamiento en relación a ciertos presocráticos en cuanto
al lugar de la Tierra en el espacio. Siguiendo a Eudoxo de Cnidos, imagina un sistema geocéntrico y considera que
el cosmos es finito. Y será seguido en esto por sus sucesores en materia de astronomía, hastaCopérnico, con la única
excepción de Aristarco, que propuso un sistema heliocéntrico.
Determina, por otra parte, que el vivo está ordenado según una cadena jerarquizada, pero su teoría es sobre
todo fijista. Establece la existencia de los primeros principios indemostrables, antecesores de las conjeturas
matemáticas y lógicas. Descompone las proposiciones en nombres y verbos, base de la ciencia lingüística
Diferencias de la física elemental
En el siglo XVI Galileo fue pionero en el uso de experiencias para validar las teorías de la física. Se interesó en el
movimiento de los astros y de los cuerpos. Usando instrumentos como el plano inclinado, descubrió la ley de la
inercia de la dinámica, y con el uso de uno de los primeros telescopios observó que Júpiter tenía satélites girando a su
alrededor y las manchas solares . Estas observaciones demostraban el modelo heliocéntrico de Nicolás Copérnico y
el hecho de que los cuerpos celestes no son perfectos e inmutables. En la misma época, las observaciones de Tycho
Brahe y los cálculos de Johannes Kepler permitieron establecer las leyes que gobiernan el movimiento de
los planetas en el Sistema Solar.
En 1687 Newton publicó los Principios Matemáticos de la Naturaleza (Philosophiae Naturalis Principia Mathematica),
una obra en la que se describen las leyes clásicas de la dinámica conocidas como: Leyes de Newton; y la ley de la
gravitación universal de Newton. El primer grupo de leyes permitía explicar la dinámica de los cuerpos y hacer
predicciones del movimiento y equilibrio de cuerpos, la segunda ley permitía demostrar las leyes de Kepler del
movimiento de los planetas y explicar la gravedad terrestre (de aquí el nombre de gravedad universal). En esta época
se puso de manifiesto uno de los principios básicos de la física, las leyes de la física son las mismas en cualquier
punto del Universo. El desarrollo por Newton y Leibniz del cálculo matemático proporcionó las herramientas
matemáticas para el desarrollo de la física como ciencia capaz de realizar predicciones. En esta época desarrollaron
sus trabajos físicos como Robert Hooke y Christian Huygens estudiando las propiedades básicas de la materia y de
la luz. Luego los científicos ingleses Willian Wurts y Charles Demiano profundizaron el estudio de las causas de las
leyes de Newton, es decir la gravedad.
Física en los siglos XVI y XVII
En el siglo XVI nacieron algunos personajes como Copérnico, Stevin, Cardano, Gilbert, Brahe, pero hasta principios
del siglo XVII Galileo impulsó el empleo sistemático de la verificación experimental y la formulación matemática de las
leyes físicas. Galileo descubrió la ley de la caída de los cuerpos y del péndulo, se le puede considerar como el creador
de la mecánica, también hizo las bases de la hidrodinámica, cuyo estudio fue continuado por su discípulo Torricelli
que fue el inventor del barómetro, el instrumento que más tarde utilizó Pascal para determinar la presión atmosférica.
Pascal precisó el concepto de presión en el seno de un líquido y enunció el teorema de transmisión de las presiones.
Boyle formuló la ley de la compresión de los gases (ley de Boyle-Mariotte).
En óptica, Renato (René) Descartes estableció la ley de la refracción de la luz, formuló una teoría del arco iris y
estudió los espejos esféricos y las lentes. Fermat enunció el principio de la óptica geométrica que lleva su nombre, y
Huygens, a quién también se le deben importantes contribuciones a la mecánica, descubrió la polarización de la luz,
en oposición a Newton, para quién la luz es una radiación corpuscular, propuso la teoría ondulatoria de la luz. Hooke
estudió las franjas coloreadas que se forman cuando la luz atraviesa una lámina delgada; también, estableció la
proporcionalidad.
A finales del siglo XVII la física comienza a influir en el desarrollo tecnológico permitiendo a su vez un avance más
rápido de la propia física.
El desarrollo instrumental (telescopios, microscopios y otros instrumentos) y el desarrollo de experimentos cada vez
más sofisticados permitieron obtener grandes éxitos como la medida de la masa de la Tierra en el experimento de la
balanza de torsión.
También aparecen las primeras sociedades científicas como la Royal Society en Londres en 1660 y la Académie des
sciences en París en 1666 como instrumentos de comunicación e intercambio científico, teniendo en los primeros
tiempos de ambas sociedades un papel prominente las ciencias físicas.
Siglo XVIII: termodinámica y óptica
A partir del Siglo XVIII Boyle y Young desarrollaron la termodinámica. En 1733 Bernoulli usó argumentos estadísticos,
junto con la mecánica clásica, para extraer resultados de la termodinámica, iniciando la mecánica estadística.
En 1798 Thompson demostró la conversión del trabajo mecánico en calor y en1847 Joule formuló la ley de
conservación de la energía.
En el campo de la óptica el siglo XVIII comenzó con la teoría corpuscular de la luz de Newton expuesta en su famosa
obra Opticks. Aunque las leyes básicas de la óptica geométrica habían sido descubiertas algunas décadas antes, el
siglo XVIII fue bueno en avances técnicos en este campo produciéndose las primeras lentes acromáticas, midiéndose
por primera vez la velocidad de la luz y descubriendo la naturaleza espectral de la luz. El siglo concluyó con el
célebre experimento de Young de 1801 en el que se ponía de manifiesto la interferencia de la luz demostrando la
naturaleza ondulatoria de ésta.
Siglo XIX: electromagnetismo y estructura atómica
La investigación física de la primera mitad del siglo XIX estuvo dominada por el estudio de los fenómenos de
la electricidad y el magnetismo. Coulomb, Luigi Galvani, Faraday, Ohm y muchos otros físicos famosos estudiaron los
fenómenos dispares y contraintuitivos que se asocian a este campo. En 1855Maxwell unificó las leyes conocidas
sobre el comportamiento de la electricidad y el magnetismo en una sola teoría con un marco matemático común
mostrando la naturaleza unida del electromagnetismo. Los trabajos de Maxwell en el electromagnetismo se
consideran frecuentemente equiparables a los descubrimientos de Newton sobre la gravitación universal y se resumen
con las conocidas, ecuaciones de Maxwell, un conjunto de cuatro ecuaciones capaz de predecir y explicar todos los
fenómenos electromagnéticos clásicos. Una de las predicciones de esta teoría era que la luz es una onda
electromagnética. Este descubrimiento de Maxwell proporcionaría la posibilidad del desarrollo de la radio unas
décadas más tarde por Heinrich Hertz en1888.
En 1895 Roentgen descubrió
los rayos
X, ondas
electromagnéticas de frecuencias muy
altas.
Casi
simultáneamente, Henri Becquerel descubría laradioactividad en 1896. Este campo se desarrolló rápidamente con los
trabajos posteriores de Pierre Curie, Marie Curie y muchos otros, dando comienzo a la física nuclear y al comienzo de
la estructura microscópica de la materia.
En 1897 Thomson descubrió el electrón, la partícula elemental que transporta la corriente en los circuitos eléctricos
proponiendo en 1904 un primer modelo simplificado del átomo.
Siglo XX: segunda revolución de la física
El siglo XX estuvo marcado por el desarrollo de la física como ciencia capaz de promover el desarrollo tecnológico. A
principios de este siglo los físicos consideraban tener una visión casi completa de la naturaleza. Sin embargo pronto
se produjeron dos revoluciones conceptuales de gran calado: El desarrollo de la teoría de la relatividad y el comienzo
de la mecánica cuántica.
En 1905 Albert Einstein, formuló la teoría de la relatividad especial, en la cual el espacio y el tiempo se unifican en una
sola entidad, el espacio-tiempo. La relatividad formula ecuaciones diferentes para la transformación de movimientos
cuando se observan desde distintos sistemas de referencia inerciales a aquellas dadas por la mecánica clásica.
Ambas teorías coinciden a velocidades pequeñas en relación a la velocidad de la luz. En 1915 extendió la teoría
especial de la relatividad para explicar la gravedad, formulando la teoría general de la relatividad, la cual sustituye a la
ley de la gravitación de Newton.
En 1911 Rutherford dedujo la existencia de un núcleo atómico cargado positivamente a partir de experiencias de
dispersión de partículas. A los componentes de carga positiva de este núcleo se les llamó protones. Los neutrones,
que también forman parte del núcleo pero no poseen carga eléctrica, los descubrió Chadwick en 1932.
En los primeros años del Siglo XX Planck, Einstein, Bohr y otros desarrollaron la teoría cuántica a fin de explicar
resultados experimentales anómalos sobre la radiación de los cuerpos. En esta teoría, los niveles posibles de energía
pasan a ser discretos. En 1925 Heisenberg y en 1926 Schrödinger yDirac formularon la mecánica cuántica, en la cual
explican las teorías cuánticas precedentes. En la mecánica cuántica, los resultados de las medidas físicas
son probabilísticos; la teoría cuántica describe el cálculo de estas probabilidades.
La mecánica cuántica suministró las herramientas teóricas para la física de la materia condensada, la cual estudia el
comportamiento
de
los sólidos y
loslíquidos,
incluyendo
fenómenos
tales
como estructura
cristalina, semiconductividad y superconductividad. Entre los pioneros de la física de la materia condensada se
incluye Bloch, el cual desarrolló una descripción mecano-cuántica del comportamiento de los electrones en las
estructuras cristalinas (1928).
La teoría cuántica de campos se formuló para extender la mecánica cuántica de manera consistente con la teoría
especial
de
la
relatividad.
Alcanzó
su
forma
moderna
a
finales
de
los 1940s gracias
al
trabajo
de Feynman, Schwinger, Tomonaga y Dyson. Ellos formularon la teoría de la electrodinámica cuántica, en la cual se
describe la interacción electromagnética. La teoría cuántica de campos suministró las bases para el desarrollo de
la física
de
partículas,
la
cual
estudia
las
fuerzas
fundamentales
y
las
partículas
elementales.
En 1954 Yang y Mills desarrollaron las bases del modelo estándar.
Física del siglo XXI
La física sigue enfrentándose a grandes retos, tanto de carácter práctico como teórico, a comienzos del siglo XXI. El
estudio de los sistemas complejos dominados por sistemas de ecuaciones no lineales, tal y como la meteorología o
las propiedades cuánticas de los materiales que han posibilitado el desarrollo de nuevos materiales con propiedades
sorprendentes. A nivel teórico la astrofísica ofrece una visión del mundo con numerosas preguntas abiertas en todos
sus frentes, desde la cosmología hasta la formación planetaria. La física teórica continúa sus intentos de encontrar
una teoría física capaz de unificar todas las fuerzas en un único formulismo en lo que sería una teoría del todo. Entre
las teorías candidatas debemos citar a la teoría de supercuerdas.
Revolución científica
La Revolución científica es una época asociada principalmente con los siglos XVI y XVII en el que nuevas ideas y
conocimientos en física, astronomía, biología, medicina y química transformaron las visiones antiguas y medievales
sobre la naturaleza y sentaron las bases de la ciencia moderna. 1 2 3 4 5 6De acuerdo a la mayoría de versiones, la
revolución científica se inició en Europa hacia el final de la época del Renacimiento y continuó a través del siglo XVIII
(la Ilustración). Se inició con la publicación en 1543 de dos obras que cambiarían el curso de la ciencia: De
revolutionibus orbium coelestium (Sobre el movimiento de las esferas celestiales) de Nicolás Copérnico y De humani
corporis fabrica (De la estructura del cuerpo humano) de Andreas Vesalius.
El filósofo e historiador Alexandre Koyré acuñó el término revolución científica en 1939 para describir esta época.7
Significado de la revolución
La ciencia medieval fue significativa en el establecimiento de una base para la ciencia moderna. El historiador y
científico J. D. Bernal8 9 10 afirmó que «el renacimiento hizo posible una revolución científica que permitió a los eruditos
ver el mundo bajo una luz diferente. La religión, la superstición y el miedo fueron reemplazados por la razón y el
conocimiento».11 James Hannam dice que, si bien la mayoría de los historiadores piensan que algo revolucionario
sucedió en ese tiempo, «el término “revolución científica” es otra de esas etiquetas históricas prejuiciosas que no
explican nada. Usted podría llamar a cualquier siglo desde el XII al XX, una revolución en ciencia» y que el concepto
«no hace más que reforzar el error de que antes de Copérnico nada de importancia en ciencia se llevó a cabo».12 A
pesar de algunos desafíos a puntos de vista religiosos, muchas figuras notables de la revolución científica —
incluyendo Nicolás Copérnico, Tycho Brahe, Johannes Kepler, Galileo Galilei, e Isaac Newton— siguieron siendo
devotos en su fe
Este periodo experimentó una transformación fundamental en las ideas científicas en la física, la astronomía y la
biología, en las instituciones de apoyo a la investigación científica, y en la visión del universo. La revolución científica
condujo a la creación de varias ciencias modernas. Muchos escritores contemporáneos e historiadores modernos
sostienen que hubo un cambio revolucionario en la visión del mundo.
El sociólogo e historiador de la ciencia Steven Shapin comenzaba su libro, The Scientific Revolution , con la
paradójica afirmación: «No hay tal Revolución científica, y este es un libro acerca de ella». 14 Aunque los historiadores
de la ciencia siguen discutiendo el significado exacto del término, e incluso su validez, la revolución científica sigue
siendo un concepto útil para interpretar muchos cambios en ciencia.
La revolución científica no se caracterizó por un solo cambio.
Las siguientes ideas contribuyeron a lo que se llama revolución científica:

La sustitución de la Tierra como centro del universo por el heliocentrismo.

Menosprecio de la teoría aristotélica de que la materia era continua e integrada por los elementos tierra, agua,
aire y fuego, porque su rival clásico, el atomismo, se prestaba mejor a una «filosofía mecánica» de la materia.15 16

La sustitución de las ideas mecánicas aristotélicas 17 con la idea de que todos los cuerpos son pesados y se
mueven de acuerdo a las mismas leyes físicas.

La inercia reemplazó a la teoría del ímpetu medieval que proponía que el movimiento no natural (movimiento
rectilíneo «forzado» o «violento» ) es causado por la acción continua de la fuerza original impartida por un
impulsor sobre el objeto en movimiento.18 19

La sustitución de la idea de Galeno sobre los sistemas venoso y arterial como dos sistemas separados, por el
concepto de William Harvey de que la sangre circulaba de las arterias a las venas «impulsada en un círculo, y en
un estado de constante movimiento».20
Según Galileo, el núcleo de lo que llegó a ser conocido como método científico en las ciencias físicas modernas se
establece en su libro Il saggiatore, y sería el concepto de una interpretación sistemática y matemática de
experimentos y hechos empíricos:
La filosofía [i.e., la física] está escrita en este gran libro —me refiero al universo— que permanece continuamente
abierto a nuestra mirada, pero no se puede entender a menos que primero se aprenda a comprender el lenguaje y la
interpretación de los caracteres en que está escrito. Está escrito en el lenguaje de las matemáticas y sus caracteres
son triángulos, círculos y otras figuras geométricas, sin las cuales es humanamente imposible entender una sola
palabra de él; sin estos, uno está dando vueltas en un oscuro laberinto. 21
No obstante, muchas de las figuras importantes de la revolución científica compartían el respeto renacentista por el
aprendizaje antiguo y citaban linajes antiguos para sus innovaciones. Nicolás Copérnico (1473-1543),22 Kepler (15711630), Newton (1642-1727)24 y Galileo Galilei (1564-1642) trazaron diferentes ascendencias antiguas y medievales
para el sistema heliocéntrico. En los escolios a los axiomas de su obra Principia , Newton decía que sus tres leyes
axiomáticas del movimiento ya fueron aceptadas por matemáticos como Huygens (1629-1695), Wallace, Wren y otros,
y también, en apuntes en sus borradores de la segunda edición de los Principia, atribuyó su primera ley del
movimiento y su ley de la gravedad a varias figuras históricas.25
De acuerdo con el mismo Newton y otros historiadores de la ciencia, 26 la primera ley del movimiento de
sus Principia era el mismo principio contrafactual de Aristóteles del movimiento interminable en el vacío, que escribió
en Física 4.8.215a19-22, y también fue apoyado por los atomistas de laAntigua Grecia y otros.
El modelo geocéntrico era prácticamente aceptado por todo el mundo hasta 1543, cuando Nicolás Copérnico
publicó De revolutionibus orbium coelestium, y continuó siendo ampliamente aceptado en el siguiente siglo. En la
misma época, los resultados de Vesalio corrigieron las anteriores enseñanzas anatómicas de Galeno, que se basaban
en la disección de animales, y se suponía que debían servir de guía para el cuerpo humano.
Anton van Leeuwenhoek, la primera persona en usar un microscopio para ver las bacterias.
Andreas Vesalius (1514-1564) fue autor de uno de los libros más influyentes sobre anatomía humana, De humani
corporis fabrica,,27 también de 1543. El cirujano francés Ambroise Paré (c.1510-1590) es considerado uno de los
padres de la cirugía, líder en técnicas quirúrgicas y medicina de batalla, en especial el tratamiento de heridas.
Basándose en parte en las obras del cirujano y anatomista italiano Matteo Realdo Colombo (c. 1516-1559), el
anatomista William Harvey (1578-1657) describió el sistema circulatorio.28 A Herman Boerhaave (1668-1738) se le
llama a veces «padre de la fisiología», debido a su enseñanza ejemplar en Leiden y el libro de texto Institutiones
medicae (1708).
Entre 1650 y 1800 se desarrolló la ciencia de la odontología moderna. Se dice que el médico francés Pierre Fauchard
(1678-1761) inició la ciencia de la odontología tal y como la conocemos hoy en día, y ha sido llamado «padre de la
odontología moderna».29
Pierre
Vernier (1580-1637)
fue
el
inventor
y
epónimo
de
la escala
vernier utilizada
en
aparatos
de
medición.30Evangelista Torricelli (1607-1647) fue conocido por su invención del barómetro. Aunque Franciscus
Vieta (1540-1603) dio la primera notación del álgebra moderna, John Napier (1550-1617) inventó los logaritmos, y
Edmund Gunter (1581-1626) creó las escalas logarítmicas (líneas o reglas) en las que las que se basan las reglas de
cálculo.William Oughtred (1575-1660) fue el primero que utilizó dos escalas que se deslizaban entre sí para realizar
lamultiplicación y la división directa, y así es reconocido como el inventor de la regla de cálculo en 1622.
Blaise Pascal (1623-1662) inventó la calculadora mecánica en 1642.31 La introducción de su pascalina en 1645 puso
en marcha el desarrollo de calculadoras mecánicas por primera vez en Europa y posteriormente en todo el mundo.
También hizo importantes contribuciones al estudio de los fluidos y aclaró los conceptos de presión y vacío,
generalizando la obra de Evangelista Torricelli. Escribió un tratado importante sobre la geometría proyectiva, a la edad
de dieciséis años. Más tarde mantendría correspondencia con Pierre de Fermat (1601-1665) sobre la teoría de la
probabilidad, influenciando enormemente el desarrollo de la economía moderna y las ciencias sociales.32
Gottfried Leibniz (1646-1716), basándose en el trabajo de Pascal, se convirtió en uno de los inventores más prolíficos
en el campo de las calculadoras mecánicas; fue el primero en describir una calculadora de rueda de pines en 168533 e
inventó la rueda de Leibniz, que se utiliza en el Aritmómetro, la primera calculadora mecánica de producción masiva.
También perfeccionó el sistema numérico binario, base de casi todas las arquitecturas de computadora modernas.
John Hadley (1682-1744) fue el inventor matemático del octante, precursor del sextante. Hadley también desarrolló
formas de hacer objetivos esféricos y parabólicos precisos para telescopios reflectores, la construcción del
primer telescopio newtoniano parabólico y un telescopio gregoriano con espejos de forma precisa.34 35
Denis Papin, conocido sobre todo por su invención pionera deldigestor a vapor, el precursor de la máquina de vapor.
Denis Papin (1647-1712) fue conocido por su pionero invento del digestor a vapor, el precursor de la máquina de
vapor.36 Abraham Darby I (1678-1717) fue el primero y más famoso de tres generaciones con ese nombre que jugaron
un papel importante en la Revolución Industrial. Desarrolló un método de producción de alta calidad de hierro en
un horno alimentado por coque en lugar de carbón. Este fue un gran paso adelante en la producción de hierro como
materia prima para la Revolución industrial. Thomas Newcomen (1664-1729) perfeccionó una máquina de vapor
práctica para el bombeo de agua, la máquina de vapor de Newcomen. En consecuencia, se le puede considerar como
un precursor de la Revolución industrial.37
En 1672, Otto von Guericke (1602-1686) fue el primero en generar electricidad intencionadamente con una máquina, y
en 1729 Stephen Gray (1666-1736) demostró que la electricidad podía ser «transmitida» a través de filamentos de
metal. El primer dispositivo de almacenamiento eléctrico fue inventado en 1745, la llamada «botella de Leyden», y en
1749 Benjamin Franklin (1706-1790) demostró que los rayos eran de electricidad. En 1698 Thomas Savery(c.16501715) patentó una primitiva máquina de vapor.38
El científico alemán Georgius Agricola (1494-1555), conocido como «el padre de la mineralogía», publicó su gran
obra De re metallica (Sobre los metales).39 Robert Boyle (1627-1691) es reconocido por el descubrimiento de la ley de
Boyle y por su publicación de referencia El químico escéptico, donde intenta desarrollar una teoría atómica de la
materia. La persona considerada como el «padre de la química moderna» es Antoine Lavoisier (1743-1794) que
desarrolló su ley de la conservación de la masa en 1789, también llamada Ley de Lavoisier.40 41 Antoine Lavoisier
demostró que la combustión estaba causada por la oxidación, es decir, la mezcla de una sustancia con el oxígeno.
También demostró que los diamantes eran de carbono y sostuvo que todos los procesos vitales, en el fondo, eran
reacciones
químicas.
En
1766, Henry
Cavendish (1731-1810)
descubrió
elhidrógeno.
En
1774, Joseph
Priestley (1733-1804) descubrió el oxígeno.
Gottfried Leibniz (1646-1716) perfeccionó el sistema binario, fundamento de virtualmente todas las arquitecturas de
computadora modernas.
Leonhart Fuchs médico alemán (1501-1566) fue uno de los tres padres fundadores de la botánica, junto con Otto
Brunfels (1489 - 1534) y Hieronymus Bock (1498 a 1554) (también llamado Hieronymus Tragus).42 Valerio Cordus
(1515-1554) publicó una de las primeras farmacopeas, Dispensatorium (1546).43
En su Systema naturae, publicado en 1767, Carlos Linneo (1707-1778) catalogó todas las criaturas vivientes en un
solo sistema que definía sus relaciones morfológicas: el sistema de clasificación de Linneo. A menudo se le llama el
«padre de la taxonomía».44 El conde de Buffon (1707-1788), fue quizás el más importante de los predecesores
deCharles Darwin. Desde 1744 hasta 1788, escribió su monumental Histoire naturelle, générale et particulière, que
incluía todo lo que sabía sobre el mundo natural hasta esa fecha. 45
Junto con el inventor y microscopista Robert Hooke (1635-1703), Sir Christopher Wren (1632-1723) y Sir Isaac
Newton (1642-1727),46 el científico y astrónomo Edmond Halley (1656-1742) intentó desarrollar una explicación
mecánica al movimiento de los planetas. El Catálogo de estrellas (1678) de Halley fue el primero en contener
localizaciones determinadas telescópicamente de las estrellas del sur. 47
Muchos historiadores de la ciencia han visto antecedentes antiguos y medievales de estas ideas.48 Es ampliamente
aceptado que De revolutionibus de Copérnico seguió el esquema y método establecido por Ptolomeo en
suAlmagesto,49 y empleó construcciones geométricas que habían sido desarrolladas anteriormente por la escuela
Maragheh en su modelo heliocéntrico,;50 51 y que el tratamiento matemático de Galileo de la aceleración y su concepto
de ímpetu1 rechazó análisis medievales anteriores del movimiento,4 de Averroes, Avempace, Jean Buridan, y Juan
Filópono (véase la teoría del ímpetu).
La teoría estándar de la historia de la revolución científica asegura que el siglo XVII fue un período de cambios
científicos revolucionarios. Se afirma que no sólo hubo desarrollos teóricos y experimentales revolucionarios, sino lo
que es aún más importante, la forma en que los científicos trabajaban cambió radicalmente. Un punto de vista antirevolucionario alternativo es que la ciencia como se ejemplifica en los Principia de Newton era anti-mecanicista y muy
aristotélica, estando dirigida específicamente a la refutación del mecanicismo cartesiano anti-aristotélico, como se
evidencia en las citas de los Principia , y no más empírica de lo que ya era a principios de siglo o antes, en los
trabajos de científicos como Benedetti, Galileo Galilei o Johannes Kepler.
Antecedentes antiguos y medievales
La revolución científica fue construida sobre la base del aprendizaje de la Grecia clásica; la ciencia medieval, que
había sido elaborada y desarrollada a partir de la ciencia de Roma/Bizancio; y la ciencia islámica medieval. 52 La
tradición aristotélica seguía siendo un importante contexto intelectual en el siglo XVII, aunque para esa época los
filósofos naturales se habían alejado de gran parte de ella.5
Modelo ptolemaico de las esferas de Venus, Marte, Júpiter y Saturno de Georg von Peuerbach, Theoricae novae
planetarum(1474).
Las ideas científicas clave que se remontaban a la antigüedad clásica habían cambiado drásticamente en los últimos
años, y en muchos casos habían sido desacreditadas. 5 Las ideas que quedaron, y que serían transformadas
fundamentalmente durante la revolución científica, incluían:

La cosmología de Aristóteles que colocaba a la Tierra en el centro de un universo jerárquico y esférico. Las
regiones terrestres y celestes se componían de diferentes elementos que tenían diferentes tipos de «movimiento
natural».

El modelo ptolemaico del movimiento planetario basado en el modelo geométrico de Eudoxo de Cnido y
el Almagesto de Ptolomeo, demostró que mediante cálculos se podía calcular la posición exacta del Sol, la Luna,
las estrellas y planetas en el futuro y el pasado, y mostró cómo estos modelos se derivaban de las observaciones
astronómicas.53
Es importante señalar que existieron precedentes antiguos de teorías alternativas que prefiguran posteriores
descubrimientos en el campo de la física y la mecánica, pero en ausencia de una fuertetradición empírica, el dominio
de la escuela aristotélica, y teniendo en cuenta el número limitado de obras que sobrevivieron en una época en que
muchos libros se perdían en guerras, estas teorías permanecieron en la oscuridad durante siglos, y se considera
tradicionalmente que tuvieron poco efecto en el redescubrimiento de tales fenómenos; con la invención de
la imprenta se hizo común la difusión amplia de tales avances graduales del conocimiento. Mientras tanto importantes
avances en la geometría, matemáticas y astronomía se hicieron en la época medieval, particularmente en el mundo
islámico y Europa.
Avances científicos
Ideas clave y las personas que surgieron en los siglos XVI y XVII:

tercera edición impresa de los Elementos de Euclides en 1482.

Nicolás Copérnico (1473-1543) publicó Sobre el movimiento de las esferas celestiales en 1543, que propuso la
teoría heliocéntrica de la cosmología.

Andreas Vesalius (1514-1564) publicó De Humani Corporis Fabrica (De la estructura del cuerpo humano) (1943),
que desacreditaba las opiniones de Galeno. Encontró que la circulación de la sangre provenía del bombeo del
corazón. También montó el primer esqueleto humano cortando cadáveres abiertos.

Franciscus Vieta (1540-1603) publicó In artem Analyticem Isagoge (1591), que dio la primera notación simbólica
de los parámetros en el álgebra literal.

William Gilbert (1544-1603) publicó Sobre el imán y los cuerpos magnéticos y sobre el gran imán la Tierra en
1600, que sentó las bases de una teoría del magnetismo y la electricidad.

Tycho Brahe (1546-1601) hizo extensas y precisas observaciones a ojo de los planetas en el siglo XVI. Éstas se
convirtieron en los datos básicos para los estudios de Kepler.

Sir Francis Bacon (1561-1626) publicó Novum Organum en 1620, que detallaba un nuevo sistema
de lógica basado en el proceso de reducción, y que Bacon proponía como una mejora sobre el
proceso filosófico de Aristóteles del silogismo. Esto contribuyó al desarrollo de lo que se conoce como el método
científico.

Galileo Galilei (1564-1642) mejoró el telescopio, con el que hizo varios descubrimientos astronómicos
importantes, incluyendo las cuatro mayores lunas de Júpiter, las fases de Venus y los anillos de Saturno, e hizo
observaciones detalladas de las manchas solares. Desarrolló las leyes sobre la caída de cuerpos basándose en
experimentos cuantitativos pioneros que analizó matemáticamente.

Johannes Kepler (1571-1630) publicó las dos primeras de sus tres leyes del movimiento planetario en 1609.

William Harvey (1578-1657) demostró que la sangre circula, utilizando disecciones y otras técnicas
experimentales.

René Descartes (1596-1650) publicó su Discurso del método en 1637, que ayudó a establecer el método
científico. También inició el método delrazonamiento deductivo.

Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) construyó poderosos microscopios de una sola lente y realizó extensas
observaciones que publicó alrededor de 1660; se le considera precursor de la microbiología.

Isaac Newton (1643-1727) trabajó sobre la obra de Kepler y Galileo. Demostró que una ley del cuadrado inverso
de la gravedad explicaba las órbitas elípticas de los planetas, y presentó la ley de gravitación universal. Su
desarrollo del cálculo infinitesimal abrió nuevas aplicaciones de los métodos matemáticos a la ciencia. Newton
enseñaba que la teoría científica debe ir acompañada de una experimentación rigurosa; esto se convertiría en la
piedra angular de la ciencia moderna.
Puntos de vista contrarios
Lavoiser y su esposa fueron los grandes impulsores de la "Revolución química"..
No todos los historiadores de la ciencia están de acuerdo en que hubo alguna revolución en el siglo XVI o XVII.
La tesis de continuidad es la hipótesis de que no hay discontinuidad radical entre el desarrollo intelectual de la Edad
Media y los desarrollos del Renacimiento y la Edad Moderna. Así, la idea de una revolución intelectual y científica
después del Renacimiento es —de acuerdo con la tesis de la continuidad— un mito. Algunos teóricos de la
continuidad apuntan a anteriores revoluciones intelectuales que ocurrieron en la Edad Media, que denominan
«Renacimiento del siglo XII»6 europeo o «Revolución científica musulmana»89 10 medieval, y ven como un signo de la
continuidad.
Otro punto de vista contrario, ha sido propuesto por Arun Bala en su historia dialógica sobre nacimiento de la ciencia
moderna. Bala argumenta que los cambios relacionados con la Revolución científica —la matemática realista,
la filosofía mecánica, el atomismo, el papel central asignado al Sol en el heliocentrismo de Copérnico— tienen su
origen en las influencias multiculturales de Europa. La ciencia islámica dio el primer ejemplo de una teoría matemática
realista, con el Libro de óptica de Alhacén en la que los rayos de luz física viajan a lo largo de líneas matemáticas
rectas. La rápida transferencia de tecnologías mecánicas chinas en la época medieval cambió la sensibilidad europea
de la percepción del mundo hacia la imagen de unamáquina. El sistema de numeración indo-arábigo, que se
desarrolló en estrecha colaboración con el atomismo de la India, llevaba implícito un nuevo modo de pensamiento
matemático atómista. Y la teoría heliocéntrica, que asigna el estatus central al Sol, así como el concepto newtoniano
de fuerza que actúa a distancia, tienen sus raíces en las ideas religiosas del antiguo Egipto asociadas con
el hermetismo.
Bala
argumenta
que
el
ignorar
tales
impactos
multiculturales
nos
ha
llevado
a
una
concepción eurocéntrica de la revolución científica.54
Un tercer enfoque toma el término «renacimiento» literalmente. Un estudio más detallado de la filosofía griega y la
matemática griega demuestra que casi la totalidad de los resultados revolucionarios de la llamada revolución científica
fueron en realidad reformulaciones de ideas, en muchos casos más antiguas que las de Aristóteles y en casi todos los
casos, al menos tan antiguas como las de Arquímedes. Aristóteles incluso argumenta explícitamente en contra de
algunas de las ideas que se demostraron durante la revolución científica, como el heliocentrismo. Las ideas básicas
del método científico son bien conocidas por Arquímedes y sus contemporáneos, como lo demuestra el conocido
hallazgo de la flotabilidad. Los primeros que hablaron sobre atomismo fueron Leucipo y Demócrito. Desde este punto
de vista, la revolución científica se reduce a un periodo de reaprendizaje de ideas clásicas, es en gran medida una
extensión del Renacimiento. Este punto de vista de la revolución científica no niega que se produjera un cambio, pero
sostiene que se trataba de una reafirmación de los conocimientos previos (un renacimiento) y no la creación de nuevo
conocimiento. Citan como prueba afirmaciones de Newton, Copérnico y otros a favor de la visión pitagórica del
mundo.