Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica Pgina |1

HORIZONTE HISTORICO DE LA CIENCIA FISICANOCION HISTORICA DE LA FISICAEn la actualidad, un gran inters despierta el conocimiento y la comprensin del proceso socio-histrico que ha conducido al desarrollo de la ciencia. Las relaciones entre la Ciencia, la Tecnologa y la Sociedad se han convertido en un amplio campo de estudio. Paradjicamente, en medio de los avances que supone vivir los tiempos de la sociedad de la informacin, una gran confusin se advierte cuando se pretende juzgar la responsabilidad de la ciencia en los peligros y desafos que caracterizan nuestra poca histrica y se vinculan los grandes descubrimientos cientficos casi exclusivamente con el genio de determinadas personalidades. Compartimos la conviccin, basada en el anlisis de la historiografa de los principales hitos del avance cientfico, de que los logros de las ciencias tienen un carcter temporal, que se insertan en la matriz del tiempo de acuerdo con las necesidades de la poca y de las propias tendencias que impulsan con cierta autonoma su desarrollo especfico. Al inscribirse en los marcos del enfoque histrico-cultural este trabajo reconoce la importancia de las personalidades y las instituciones cientficas que promueven la construccin de las ciencias pero insiste en que el orden del da de sus conquistas est profundamente marcado por el repertorio de realizaciones materiales y espirituales de la sociedad en un momento histricamente condicionado. Las fuerzas motrices de las ciencias no pueden encontrarse fuera de las necesidades de la sociedad en cuyo seno transcurre su construccin. Al mismo tiempo se reconoce que el edificio terico creado por cada disciplina cientfica tiene sus especificidades y autodeterminacin relativa, segn las regularidades y complejidad de la realidad que persigue reflejar, lo cual le concede a cada ciencia su propio tiempo, su manera peculiar de aparecer, madurar y desenvolverse en la Historia. La especie humana al apostar al desarrollo cientfico no lo ha hecho exclusivamente para satisfacer una curiosidad epistmica, para explicar o interpretar este u otro fenmeno de la naturaleza o la sociedad, lo ha hecho ante todo para transformar el mundo en funcin de las necesidades que un contexto socio-cultural impone en un escenario histricamente condicionado. Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica Pgina |2La inmensa figura de Galilei tal vez pueda resumirse para todos los tiempos por su clebre frase: " E pour si muove! smbolo de la desesperada impotencia ante la ciega intolerancia de la Inquisicin. Tena 69 aos cuando fue obligado a abjurar de su obra y se le impusiera la pena de cadena perpetua (condena que fuera conmutada por el arresto domiciliario) pero sus ideas, su pensamiento creativo, no pudieron ser encerradas y an publica en 1638 su ltima obra que resumira los resultados sobre le movimiento y los principios de la Mecnica. Cuando en la primavera de 1 642 muere nacera su mejor heredero: Isaac Newton.

Siguiendo los principios esbozados arriba, deseamos subrayar que el credo que orienta este trabajo se sintetiza en: -El rechazo a la retrgrada intencin, recordada tristemente por la Historia, de satanizar los resultados de las ciencias, y a cualquier retoque acadmico que pretenda desplazar hacia el progreso cientfico la responsabilidad de los enajenantes problemas de la sociedad contempornea. -El reconocimiento al importante papel desempeado por las personalidades cientficas que, con el talento propio de los genios y una perseverancia a toda prueba, son protagonistas de la expansin del universo de lo conocido tanto en la esfera material como espiritual de la sociedad. -La admisin de la notable influencia que ha de ejercer la dotacin gentica en el complejo proceso de formacin de un genio, pero el desconocimiento a cualquier intento de atribuir a sexo, raza o regin geogrfica, el monopolio del talento. - La confianza en la utilidad enaltecedora de la virtud solidaria frente a la egosta y decadente moral del xito. -La creencia firme de que una sociedad mejor es posible, y que su construccin depender en buena medida de las conciencias que se abonen a travs de una universal batalla de ideas, en la que jugar un importante lugar el discurso que se haga de la Historia. Por consiguiente, nos interesa especialmente contribuir a: -Entender la ciencia no slo como un resultado sino tambin como un proceso que se renueva y amplia por la actividad de individuos que se organizan en comunidades cientficas, en interaccin permanente con las coordenadas econmicas, polticas y ticas de su propio escenario socio-histrico. Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica Pgina |3 - Humanizar la imagen de los genios que escriben la historia de las ciencias. -Comprender los momentos ms trascendentes de expansin del universo de los conocimientos matemticos, fsicos y qumicos, aquellos que emergen de profundas crisis en el campo de las ideas y que constituyen verdaderas revoluciones cientficas.Marie Sklodowska - Curie recibi dos Premios Nbel. En 1903 recibi el Premio Nobel de Fsica, compartido con su esposo Pierre (trgicamente desaparecido tres aos despus), y el segundo, en el mbito de la Qumica por sus investigaciones con el radio y sus compuestos. El Laboratorio Curie, fundado en 1914 se convirti bajo su direccin en un modelo de institucin cientfica moderna que actuaba como centro de una red estrechamente vinculada con la industria y la Medicina. Quien dio inici a la radioterapia, muri vctima de una anemia perniciosa causada por las largas exposiciones a las radiaciones.

-Revelar las resonancias que el progreso cientfico ha producido en la esfera material y espiritual de la sociedad. Resulta casi innecesario declarar que no tenemos pretensiones acadmicas con estas pginas. Ellas estn dirigidas a un auditorio de jvenes y menos jvenes interesados en una lectura despojada de una retrica controversial. Desearamos al final no habernos separado de este propsito. De cualquier manera si nos preguntan qu concepcin de ciencia defendemos, respondemos a aquella que la considera una actividad social, que refleja una realidad objetiva de la naturaleza o la sociedad, y que est histricamente condicionada. No nos parece superada la conceptualizacin alcanzada por Krober: "entendemos la ciencia no slo como un sistema de conceptos, proposiciones, teoras, hiptesis, etc., sino tambin, simultneamente, como una forma especfica de la actividad social dirigida a la produccin, distribucin y aplicacin de los conocimientos acerca de las leyes objetivas de la naturaleza y la sociedad. An ms, la ciencia se nos presenta como una institucin social, como un sistema de organizaciones cientficas, cuya estructura y desarrollo se encuentran estrechamente vinculados con la economa, la poltica, los fenmenos culturales, con las necesidades y las posibilidades de la sociedad dada". Respecto a la clsica obra de T. S. Khun (1922-1996) Estructura de las Revoluciones Cientficas slo reconocemos y tcitamente usamos la original y extendida terminologa que nos leg su original Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica Pgina |4 visin sobre la Historia de las Ciencias. Al hacerlo, aceptamos una parte de sus supuestos, como la aguda percepcin sobre la polmica en el seno de la comunidad cientfica y su reconocimiento a las crisis de las ideas que preceden a las revoluciones cientficas.La Fsica se parte en dos cuando aparecen publicados en 1687 sus famosos Philosophiae Naturales Principia Matemtica. Se subvierte entonces todo la cosmovisin aristotlica del movimiento de los cuerpos y una nueva Mecnica emerge: se ha producido un desplazamiento megaparadigmtico. Transcurriran ms de dos siglos para que apareciera la teora de la relatividad einsteniana que limita los contornos en que se cumplen los Principios de Newton. Para tener una idea del grado de validez de la mecnica newtoniana baste saber que el diseo, control y correccin de las rbitas de los satlites terrestres y las naves espaciales, son realizados enteramente con arreglo a las predicciones de las leyes de Newton.

Pero ms que estas concepciones nos interesa destacar la compleja dialctica entre el desarrollo del conocimiento cientfico y las coordenadas socioculturales del escenario histrico en que se verifican. Por otra parte compartimos el criterio expresado por Steven Weinberg (Premio Nbel de Fsica en 1979) en una retrospectiva sobre el trabajo de Kuhn: No es verdad que los cientficos sean incapaces de conectarse con diferentes formas de mirar hacia atrs o hacia delante y que despus de una revolucin cientfica ellos sean incapaces de comprender la ciencia que le precedi. Uno de los desplazamientos de paradigmas a los cuales Kuhn brinda mucha atencin en Estructura es la sustitucin al inicio de esta centuria de la Mecnica de Newton por la Mecnica relativista de Einstein. Pero en realidad, durante la educacin de los nuevos fsicos la primera cosa que les enseamos es todava la buena mecnica vieja de Newton, y ellos nunca olvidan como pensar en trminos newtonianos, aunque despus aprendan la teora de la relatividad de Einstein. Kuhn mismo como profesor de Harvard, debe haber enseado la mecnica de Newton a sus discpulos. El determinismo que defendemos no ignora la autonoma relativa que desarrolla el sistema terico de una ciencia, en particular de la Matemtica, y que ha conducido en no pocas ocasiones a penetrar en reas que no encuentran en la poca de su desarrollo una explicacin al origen de sus fuerzas motrices. Ms tarde, sin embargo, las abstracciones indescifrables de determinadas obras han encontrado una relevante aplicacin. Tampoco desconoce el papel de la casualidad acaso representado por el legendario grito de eureka. Por

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Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica Pgina |5 lo tanto no se trata de que exista un condicionamiento lineal y esttico entre el desarrollo de la ciencia y la poca histrica dada. La Historia viene a demostrar que una profunda interrelacin entre la Matemtica, la Fsica, la Qumica y la Biologa acompaa al complejo proceso de diferenciacin e integracin que ha definido sus respectivos objetos de estudio. La Matemtica, en un cierto sentido reina de las ciencias, no parece que se iniciara como resultado de la inclinacin humana por un saber abstracto. Las primeras civilizaciones necesitaran del desarrollo de los conocimientos geomtricos para la construccin de sus asentamientos y a veces monumentales edificaciones."Los Elementos de Geometra" de Euclides, matemtico de la Alejandra helnica, se utiliz como texto durante ms de dos mil aos. Esta obra constituyo el corpus de conocimientos geomtricos que posibilit el desarrollo de la Astronoma desde Tolomeo hasta Kepler en el siglo XVII. En el siglo XIX, Lobachevski formul la geometra no euclidiana (Hiperblica), suponiendo que por un punto exterior a una recta pueden pasar infinitas paralelas. Riemann, por su parte, fundament la nueva geometra esfrica en el supuesto que por un punto exterior a una recta no existe ninguna paralela. Pareca que se estaban generando incomprensibles desarrollos geomtricos, sin embargo el Impacto de estas nuevas Geometras con sus grandes abstracciones fue decisivo para el desenvolvimiento de la Fsica Terica Moderna. El siglo XX vera aparecer la Geometra Fractal de Mandelbroit, que reconoce las dimensiones fraccionarias, con extraordinaria incidencia en el desarrollo de las imgenes computarizadas. El camino al infinito mostrado en la construccin histrica del conocimiento geomtrico es slo un caso particular de la naturaleza del conocimiento.

De forma similar los conocimientos astronmicos, impulsados no slo por la majestuosidad de la bveda celeste, sino por las necesidades de comprender la nocin del tiempo y las regularidades del clima, exigieron del desarrollo de conocimientos geomtricos y matemticos. Los sistemas de numeracin, constituyen una necesidad para el trascendente objetivo de fijar el paso del tiempo, as como para determinar saldos en la actividad, que bien temprano aparecen en la sociedad, de intercambio de productos y ms tarde de dinero. Hoy las Matemticas definen como objeto de estudio las cantidades, magnitudes y propiedades, as como las operaciones lgicas utilizadas para deducir cantidades, magnitudes y propiedades desconocidas. Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica Pgina |6 Filosofa y reflexin matemtica encontraron comunin en algunos sabios griegos de la talla de Tales, Pitgoras y Eratstenes. Luego del Renacimiento Europeo, tambin se apreciara esta integracin de notables filsofos que logran ser extraordinarios matemticos. Hacia la primera mitad del siglo XVII se destaca como exponente de esta fusin, la monumental obra de Ren Descartes considerado fundador de la Geometra Analtica y de la Filosofa Moderna. El maridaje de las Matemticas con las Fsicas se aprecia con fuerza ya en el resplandor de la cultura alejandrina, con el desarrollo de la Astronoma y determinadas ramas de la Fsica; contina en la trascendental formalizacin matemtica de los estudios de Kepler y Galilei; resulta decisivo y hace coincidir el nacimiento de la Mecnica Clsica y del Clculo Infinitesimal; es clave en el desarrollo del paradigma electromagntico; y llega hasta nuestros das con el desarrollo de la Mecnica Cuntica y la descripcin de las leyes del mundo subatmico. Un signo de nuestra poca, el incontenible avance de la informatizacin, encuentra en su base las aportaciones decisivas de los matemticos. La Fsica, la ciencia que estudia las propiedades y la estructura de la sustancia (partculas y sistemas de partculas) y de los campos y las interrelaciones entre ellos, ha sido construida pues en permanente interrelacin con el desarrollo de las Matemticas.La ecuacin ms universalmente conocida, smbolo de los tiempos modernos, probablemente sea: E = mc2, que relaciona energa, masa, y velocidad de la luz, trada suprema de los conceptos fsicos contemporneos. Quien la propuso es el ms famoso de los cientficos: Albert Einstein. En 1939 Einstein junto con otros fsicos envi una carta al presidente Roosevelt solicitando el desarrollo de un programa de investigacin que garantizara el liderazgo de los aliados en la construccin del arma atmica. En 1945, intent disuadir al presidente para que el arma nuclear ya creada no fuera utilizada. El resto es conocido: el 9 de agosto de 1945 la humanidad se aterrorizaba con la hecatombe nuclear en Hiroshima, das despus se repeta la escena en Nagasaki. Se inauguraba la poca del arma nuclear. Despus de la guerra, Einstein se convirti en activista del desarme internacional.

El objeto de estudio de la Fsica engloba as distintas formas particulares del movimiento de la materia, el movimiento mecnico y el movimiento fsico, constituido a su vez por el movimiento trmico y el movimiento electromagntico. Como se trata de estudiar estas formas del movimiento, la Fsica se relaciona intrnsecamente con las Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica Pgina |7 propiedades ms generales del espacio universales de existencia de la materia. El amplio dominio de la Fsica abarca: -El estudio de los movimientos mecnicos de las partculas y los sistemas de partculas, tanto para el macromundo como para el micromundo, para las bajas y altas velocidades. -Los procesos de transmisin del calor y de energa en general, de masa y de cantidad de movimiento para una partcula aislada y para sistemas de partculas, tanto a las altas temperaturas y presiones como a las bajas temperaturas y presiones. -Los procesos de interaccin entre las partculas y los sistemas de partculas cargadas elctricamente, en reposo o en movimiento con respecto a un sistema de referencia dado, con el campo electromagntico, tanto en la regin macroscpica como para la microscpica, para bajas y altas velocidades. -El comportamiento de los sistemas de partculas confinadas en pequeas regiones del espacio, tales como los tomos y los ncleos atmicos, de forma que se profundiza en la estructura interna de la sustancia y sobre todo en su transmutabilidad. -El comportamiento de los sistemas a escalas del universo y extensin del cumplimiento de las leyes estudiadas en las escalas del planeta y el micromundo. Las reas de estudio clsicas encuentran una culminacin alrededor de la mitad del siglo XIX y a la vez, con la explosin de los avances cientficos iniciada en los lmites del siglo XIX al XX, se van conformando nuevos mbitos entre los que se pueden citar: Fsica de las Bajas Temperaturas; Cromodinmica; Fsica de la Gravitacin; Fsica del Slido; Fsica de las Altas Energas y otras que marcan la punta de los progresos en las Ciencias Fsicas. En las fronteras con otras ciencias han aparecido ramas tales como: Astrofsica; Fsica de la Atmsfera; Metalofsica; Fsica de los Materiales (enmarcada en las Ciencias de los Materiales); Cosmogona; Biofsica, etc. y el tiempo, formas

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Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica Pgina |8El fsico terico Stephen Hawking (1942- ) es la figura lder de la moderna cosmologa. Mientras estudiaba Fsica y Matemticas en las universidades de Oxford y Cambridge tuvo que aprender a convivir con un desorden degenerativo del sistema nervioso, conocido como enfermedad de Lou Gehrig, que lo conducira a una cuadriplegia, es decir, a una inmovilizacin total. Su talento no se perdera temprano gracias a la alta tecnologa puesta a su servicio y al extraordinario espritu de Hawking. Los mdicos le dieron al diagnosticar su enfermedad dos meses de vida, este ao cumpli los Sesenta. Hawking logr enlazar la mecnica cuntica y la relatividad las dos principales teoras de la Fsica moderna, desarrollando la teora cuntica de la gravedad.

El impacto de los conocimientos fsicos en la sociedad moderna abarca prcticamente todos los mbitos de su realidad. Pero tres smbolos de los grandes retos de la humanidad, la conquista del cosmos, el dominio de nuevas fuentes energticas, y la revolucin en las comunicaciones han recibido un impulso decisivo con el progreso de las Ciencias Fsicas. La hibridacin de la Fsica con la frontera del conocimiento qumico hizo aparecer hacia fines del siglo XIX la disciplina conocida como Fsica Qumica. An antes, en medio del complejo proceso de diferenciacin e integracin sufrido por la ciencia, se advierten numerosos ejemplos de la actividad de personalidades en campos formalmente distantes de la Fsica y la Qumica pero enlazados por su comn naturaleza. Es curioso advertir que uno de los protagonistas de la Revolucin de la Qumica del siglo XVIII, J. Priestley (1733-1804), en su relacin epistolar con B. Franklin (1706-1790) le confiesa (20 aos antes de los experimentos de C. Coulomb (1736-1806)) su deduccin de que la atraccin electrosttica deba estar sujeta, de acuerdo con ciertas experiencias conducidas por Franklin, a leyes del mismo carcter matemtico que las de la gravitacin. Sorprende asimismo conocer que el invento de la pila elctrica por A. Volta (1745-1827), le permiti a H. Davy (1778 1825) entre 1807 y 1808 descubrir 5 metales activos, el mismo nmero de elementos que se descubrira durante siglos de infructuoso esfuerzo alquimista. De otro lado, un experimentador como Faraday, considerado uno de los padres del electromagnetismo por el descubrimiento de la ley de induccin magntica, descifr las leyes de la electrlisis y aisl por vez primera el benceno.

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Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica Pgina |9 La mencin de otros ejemplos trascendentes solo confirmara que el empeo unificador que dibujaba el objeto de estudio de la FsicaQumica encontr su aliento principal en descubrir las leyes y teoras que presiden las interacciones entre energa y sustancia, surgiendo como reas especficas: la Termodinmica, la Electroqumica y la Espectroscopia. Recorriendo el camino descendente hacia la prctica, la Fsica Qumica sirve de plataforma de lanzamiento de las Ciencias de los Materiales, los Procesos de Ingeniera y la Electrnica. El dominio de este mbito convergente de la Fsica y la Qumica ha resultado premisa para el desarrollo impetuoso de cinco reas vitales para la sociedad contempornea: energa, produccin de alimentos, salud, transporte y comunicaciones.El qumico-fsico estadounidense Linus Pauling (19011994) mereci el Premio Nobel en dos oportunidades, el primero en 1954 por sus investigaciones sobre la naturaleza del enlace qumico y en 1962 por su relevante labor a favor de la paz. Sus predicciones sobre la compleja estructura molecular de las protenas ejercieron una profunda huella en el desarrollo de los conocimientos sobre los procesos de la vida. Linus y su compaera de vida Ava H. (1903-1981) trabajaron infatigablemente por el desarme nuclear, por detener el desarrollo del armamento atmico, y por prevenir todo tipo de pruebas que afectaran nuestra atmsfera o mares. Ava tuvo razn cuando proclam en un Congreso de Qumicos que ms importante que el enlace de hidrgeno es el enlace humano.

La interpenetracin del conocimiento fsico con el estudio de los seres vivos, para dar lugar a un sistema terico con problemas y objetos propios, la Biofsica, aparece ya en el siglo XX aunque numerosas aplicaciones de las invenciones y principios epistemolgicos de la Fsica se aprecian desde mucho antes en la construccin del conocimiento biolgico. En efecto los mtodos cuantitativos y experimentales de la Mecnica practicados en Pisa por Galileo, encontraron eco en las Escuelas de Medicina de Padua y Bolonia. Correspondi al mdico Santoro Santorio (1561-1635) introducir en la prctica clnica diferentes instrumentos de medicin como el pulsilogium y el termoscopio galileano. Un siglo despus, cuando el mecnico Robert Hooke (1635 1702), construye un microscopio perfeccionado que le permiti descubrir en 1665 la existencia de clulas en tejidos, estaba poniendo en manos de los investigadores de los seres vivos una tcnica que significaba una amplificacin de la visin y el descubrimiento de un universo Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 10 microscpico invisible para una prctica humana de miles de aos. As el fisilogo italiano Marcello Malpighi (1628-1694) inaugura la Anatoma Microscpica, y descubre la red de capilares pulmonares que viene a completar el ciclo circulatorio descrito por Harvey. A partir de entonces los planteamientos y soluciones de los problemas de esta disciplina se apoyan cada vez ms en los logros de la Mecnica, y de la Fsica, apartndose de explicaciones basadas en designios sobrenaturales. Bajo el paradigma del microscopio, a fines del siglo XIX, Walther Flemming (1843 1905) descubre que durante la mitosis celular ciertas estructuras adoptan forma de cintas y se dividen longitudinalmente en dos mitades idnticas. La segregacin en el ncleo de pares de estructuras a las clulas hijas no pudo relacionarse con la deduccin de Gregor Mendel (1822 1884), de que cada uno de los caracteres del organismo est determinado por un par de factores o unidades hereditarias, que son aportados uno por cada progenitor.La revolucin cientfica del XVII inici una dinmica interrelacin entre el diseo del experimento y la invencin de los instrumentos requeridos. El propio Galileo estrena su pequeo telescopio de refraccin y encabeza la revolucin astronmica; Hooke y Huygens se disputan el ttulo de mejor mecnico del siglo y pretenden registrar el tiempo con la mayor exactitud posible; Torricelli inventa el barmetro y al hacerlo derriba el principio del horror vacui; von Guericke inventa la bomba de vacio con la que se abre un nuevo campo para la experimentacin; y de nuevo Hooke que perfecciona el microscopio y descubre un nuevo mundo. Fue el descubrimiento de Hooke adems, el antecedente de la teora celular propuesta casi dos siglos ms tarde por Matthias J. Schleiden (1804 1881) y el naturalista Theodor. Schwann (1810 1882) que asigna a la clula la unidad de estructura y funcin de todas las formas de vida y se considera el principio de estructuracin de las ciencias biolgicas. Fue asimismo el microscopio el instrumento indispensable para la invasin del hombre, en la cabeza visible de Pasteur, hacia el universo de los organismos microscpicos y la fundacin en consecuencia de la Microbiologa.

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Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 11 Comenzaba as un largo camino para dominar los misterios de la herencia, coronado a mediados de los aos cincuenta con el descubrimiento del significado gentico del cido desoxirribonucleico (ADN). Este hito que marca el nacimiento de la Biologa Molecular es un resultado de la aplicacin de la tcnica de rayos X, desarrollada por los fsicos, a la dilucidacin estructural del material hereditario: la molcula del ADN. Cada invencin conectada con el universo fsico y en particular las tecnologas relacionadas que se difundieron durante el siglo XX, fueron fertilizando la conquista del mundo biolgico. Tambin el descubrimiento de nuevas radiaciones penetrantes exigi el empeo de un nuevo tipo de investigador -y de colectivo de investigacin- que integraran conocimientos fsicos y biolgicos para evaluar su impacto sobre los mecanismos de la vida y su reproduccin. El propio surgimiento de la Biofsica resume este largo proceso de integracin y convierte a esta disciplina en una aliada de las reas ms dinmicas del conocimiento del nuevo siglo: la Biologa Molecular, la Ingeniera Gentica y la tercera generacin de la Biotecnologa. Sin embargo, lo que podra considerarse logros de la humanidad, ha comenzado a despertar inquietud en la opinin pblica por las controvertidas consecuencias ticas, jurdicas y sociales que se derivan de la manipulacin gentica irracional de los seres vivos. Buena parte de la comunidad cientfica ha alertado sobre estos peligros y ha rechazado posibles turbios manejos de la informacin gentica. En suma, el desarrollo de las ciencias fsicas y sus reas relacionadas ha impulsado enormes progresos para la humanidad pero, en un mundo irracionalmente establecido, ha servido para el desarrollo de las armas modernas de exterminio masivo, ha contribuido al desencadenamiento de graves problemas de contaminacin ambiental, y no ha resuelto el cuadro de atraso, hambre e ignorancia en que se sumerge la mayor parte de la humanidad. As una evaluacin del impacto que la Ciencia y la Tecnologa pueden ejercer en el desarrollo de la sociedad contempornea revela la importancia de impulsar una batalla en el campo de las ideas, en la cual la educacin (y la lectura que se haga de la historia) jugar un rol decisivo para salvaguardar los logros de la humanidad. El progreso cientfico-tcnico podr ser usado para el bien o para el mal.

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Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 12Las imgenes de los espectros de difraccin de rayos X obtenidos por Maurice Wilkins (1916-2004), y sobre todo por la qumica fsica Rosalind Franklin (1920 1958), constituyeron un importante asiento para el despegue de creatividad que condujo al biofsico britnico Francis H. C. Crick (1916- 2004) y al bioqumico estadounidense James D. Watson (1928- ) al descubrimiento de la estructura de doble hlice para el ADN. Tal estructura permita explicar dos propiedades fundamentales del material hereditario: la de conservarse a s mismo (replicacin) y la de cambiar (mutacin). Ahora se tornaba ms claro y firme el despegue de la ingeniera gentica. A este acto fundacional asistan dos biofsicos, un bioqumico y una qumicafsica. Rosalind, que vctima de un cncer muere con solo 38 aos, se ha considerado un ejemplo de la discriminacin de la mujer an en el campo de la ciencia en poca tan reciente como la segunda mitad del siglo XX.

Universidad de California, Los ngeles. l

DE ARISTOTELES A PTOLOMEO: un milenio de cultura greco-latina.

En el seno de la sociedad esclavista griega se desarrollaron los dos grandes sistemas filosficos que en su contrapunteo histrico nutrieron las bases de la cultura occidental. La visin materialista del mundo y el mtodo dialctico de interpretar los fenmenos naturales representaron aliados permanentes del conocimiento cientfico. La tradicin idealista griega, iniciada por los pitagricos, alent importantes estudios matemticos y astronmicos, y luego tuvo la ms alta expresin en los dilogos platnicos. Por el sendero de la construccin de la filosofa, los pensadores griegos legaron sus hiptesis sobre la naturaleza de las sustancias y los orgenes de sus propiedades ms sobresalientes, y desarrollaron las teoras atomsticas que retoaran siempre al lado del pensamiento cientfico a lo largo de los siglos hasta cristalizar en la primera teora atmica de Dalton ya en el XIX. Pero el fecundo laboratorio de los griegos estuvo en la mente humana. Factores histricos adversos imposibilitaron la productiva fusin que hubiera podido darse en la Alejandra entre cultura greco-latina y conocimientos empricos Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 13 egipcios. Sobre este derrotero histrico en sus hitos principales y sus ms destacados protagonistas trataremos en las pginas siguientes. Fueron los sabios de la regin del Asia Menor conocida como Jonia, los primeros filsofos que intentaron, abandonando el mito y la leyenda, explicarse la diversidad del mundo material y su unidad a partir del reconocimiento de una o varias sustancias fundamentales y sus transformaciones. La confederacin jnica configurada por las ciudades griegas fundadas en la costa oeste del Asia Menor, represent un prspero vnculo comercial donde floreci la produccin artesanal y cultural que trascendi su poca. Sus poderosos vecinos a lo largo de siglos desearon su dominio y por consiguiente fue escenario de guerras que modificaron una y otra vez el mapa poltico de la regin. En la ciudad de Mileto, Tales (625 546 a.C.) elaboran la tesis de que la diversidad de las cosas encuentran la unidad en un elemento primario. En trminos de interrogante su indagacin puede resumirse de la siguiente forma: Puede cualquier sustancia transformarse en otra de tal manera que todas las sustancias no seran sino diferentes aspectos de una materia bsica? La respuesta de Tales a esta cuestin es afirmativa, e implica la introduccin de un orden en el universo y una simplicidad bsica. Este florecimiento del pensamiento terico en el perodo helnico de Grecia estuvo impulsado por importantes factores econmicos como el crecimiento demogrfico y el desarrollo del comercio que condujeron a su vez a la colonizacin y expansin del mundo griego hacia regiones Tan distantes como la costa oriental del Mar Negro, Sicilia y la parte meridional de la pennsula itlica (La Magna Grecia). Mucho antes, los griegos haban ocupado el archipilago que se extiende por el Mar Egeo, fundando importantes ciudades a lo largo del litoral occidental del Asia Menor. Quedaba por decidir cul era esa materia bsica o elemento. Tales propuso que este elemento primigenio era el agua. El postulado de Tales no parece original si recordamos que en la pica de los babilonios y en los salmos hebreos se refrenda la idea de que el mar era el principio. Sin embargo, all donde babilnicos y judos apelan a la intervencin de un creador, el filsofo griego no reclama la intervencin de una entidad sobrenatural. Al formular una explicacin Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 14 racional de la multiplicidad de las cosas, sobre la base de la unidad material del mundo, Tales abri una nueva perspectiva que fuera seguida por otros filsofos que le sucedieron. Si Tales crey ver en el agua el origen de todas las cosas, su amigo y discpulo, el matemtico y astrnomo Anaximandro (611 547 a.C.) apela a un ente conceptual de mxima generalizacin, el apeirn para definir lo indeterminado o infinito que puede asumir la forma de cualquiera de los elementos vitales para el hombre, sea el fuego, el aire, el agua, la tierra. Anaximandro es adems considerado fundador del arte-ciencia de trazar mapas, y de la cosmologa al postular la formacin del universo a partir de la separacin de los contrarios. Para Anaxmenes (570- 500 a.C.), considerado el ltimo de los grandes filsofos jonios el elemento bsico era el aire. Las transformaciones del aire posibilita cambios cuantitativos que se traducen en lo cualitativo: si el aire se rarifica da lugar al fuego; si por el contrario se condensa, dar lugar progresivamente a las nubes, el agua, la tierra y las rocas. En resumen, la llamada Escuela de Mileto no solo implica el trascendental paso de la descripcin mitolgica a la explicacin racional del mundo sino que combina una aguda observacin de los fenmenos naturales con una rica reflexin imaginativa. Por los tiempos en que se desarrolla la lnea filosfica jnica aparece el pensamiento especulativo enraizado en la abstraccin del conocimiento matemtico que desdea el conocimiento dado por los sentidos y absolutiza la actividad racional como nica fuente legtima del conocimiento. Divorciado de la bsqueda de los principios de sus maestros jnicos, Pitgoras (582 500 a.C) de Samos (isla situada al sureste del Egeo frente a las costas del Asia Menor) funda una escuela hacia el polo occidental del mundo griego, en la colonia de Crotona al sur de la pennsula itlica, que realiza valiosas contribuciones al desarrollo de la Geometra y la Astronoma, al tiempo que propone una imagen del universo presidida por concepciones matemticas ofreciendo una visin mstica del ser. feso, famosa ciudad del Asia Menor donde se erige el Templo de Diana una de las siete maravillas del Mundo Antiguo, fue cuna de Herclito (540 475 a.C.). Este filsofo, en la lnea del pensamiento jnico, es clebre por considerar el fuego como principio material, concebir el mundo en permanente transformacin, y proponer que la mayora de los objetos se producen por la unin de principios opuestos. La dialctica ocupa el centro de su obra, la estabilidad de las cosas es temporal y refleja la armona de los contrarios, el cambio eterno viene dado por la ruptura de esta armona. En la Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 15 metfora del fuego se advierte la genial anticipacin al mundo de la energa y como expresin del movimiento. Segn el juicio de Aristteles, los pitagricos se dedicaron a las Matemticas, fueron los primeros que hicieron progresar este estudio y, habindose formado en l, pensaron que sus principios eran los de todas las cosas.

De cualquier modo en el marco de la tradicin pitagrica se destacan diferentes trabajos sobre Geometra y Astronoma. Hacia el ao 450 a.C., los griegos comenzaron un fructfero estudio de los movimientos planetarios. Filolao (siglo V a.C.), discpulo de Pitgoras, crea que la Tierra, el Sol, la Luna y los planetas giraban todos alrededor de un fuego central oculto por una contratierra interpuesta. De acuerdo con su teora, la revolucin de la Tierra alrededor del fuego cada 24 horas explicaba los movimientos diarios del Sol y de las estrellas. El modelo de Filolao ms tarde encontrara contraposicin en las ideas de Eudoxio de Cnido (406 - 355 a.C.) quien hacia el 370 a.C, explicaba los movimientos observados mediante la hiptesis de que una enorme esfera que transportaba las estrellas sobre su superficie interna, girando diariamente, se desplazaba alrededor de la Tierra. Adems, describa los movimientos solares, lunares y planetarios diciendo que dentro de la esfera de estrellas haba otras muchas esferas transparentes interconectadas que giran de forma diferente. Es la teora conocida como sistema geocntrico que retomada siglos ms tarde por astrnomos de la Escuela de Alejandra permanece inalterada durante ms de un milenio. No lejos de Crotona, en la colonia focense de la Magna Grecia llamada Elea, surge la escuela eletica representada por dos grandes pensadores: Parmnides (515 440 a.C.) y su discpulo Zenn (485 - ? a.C.). Aliados al ideario pitagrico pero con rasgos propios los preceptos de estos filsofos encuentran en la argumentacin lgica de contenido matemtico las ideas que absolutizan la razn como fuente del conocimiento verdadero y desacreditan los sentidos como va engaosa para lograr el conocimiento de la naturaleza, en particular para adquirir la falsa creencia en la realidad del cambio. Las paradojas de Zenn constituyen los primeros peldaos en la construccin de la lgica, como una ciencia. Zenn es reconocido no slo por sus paradojas, sino por establecer los debates filosficos que favorecen la discusin razonada. Por todo ello, Aristteles le consider el creador del razonamiento dialctico.

Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 16 Pitgoras fue el primero que aglutin en torno a s un crculo cerrado de discpulos que participaban de su vida y su doctrina. Como dice Aristteles los pitagricos se dedicaron a las Matemticas, fueron los primeros que hicieron progresar este estudio y, habindose formado en l, pensaron que sus principios eran los de todas las cosas. De entonces parte el debate acerca del mtodo conducente al conocimiento verdadero. Mientras la ciencia jnica se asentaba en la observacin de la naturaleza (y la razn que la explica), los Pitagricos desdean el papel de los sentidos en el conocimiento y declaran el imperio de la razn. En el siglo del apogeo ateniense, la regin de la Magna Grecia conoce de nuevas figuras cuyas ideas amplan el repertorio conceptual filosfico. As, en el importante enclave cultural y comercial griego levantado al sur de la isla de Sicilia, llamado Agrigento, Empdocles (490-430 a.C.), discpulo de Pitgoras y Parmnides, se alinea hacia la visin jnica, retomndola, a un nuevo nivel, al rechazar la idea de buscar un nico principio de todo lo existente, y proponer que en varios se resume de forma ms completa la multiplicidad de las cosas. De acuerdo con este planteamiento integra como principios universales el agua de Tales, el fuego de Herclito, el aire de Anaxmenes, y a ellos suma la tierra. A la materialidad de estos principios le incorpora la cualidad de los contrarios expresada en trminos de amor para indicar la afinidad, y odio para sealar la repulsin. A Empdocles se le atribuye tambin una visin evolucionista de los animales y las personas que segn considera provienen de formas precedentes. Conviene destacar que el florecimiento del emporio cultural jnico se debate desde mediados del siglo VI a.C. entre la anexin al vecino reinado de Lidia en el 560 a.C. y la conquista feroz en el 546 a.C. por parte del imperio persa. Conoce en el 500 a.C. la sublevacin, apoyada por Atenas, la derrota y el saqueo orquestado por los persas que ms tarde desencadena en el 493 a.C. las guerras mdicas cuyos ltimos captulos en el 479 a.C. da la victoria a las armas atenienses, y crea la dependencia de las ciudades jnicas ahora a la gran triunfadora. Ha comenzado la hegemona de Atenas. Anaxgoras (500-428), representa al filsofo de origen jonio, asentado en Atenas en el esplendor asociado al gobierno de Pericles (c.495-429 a.C.). Maestro del clebre estadista y mecenas griego, Anaxgoras introduce la nocin del tomo, como partcula Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 17 infinitamente pequea de la cual se componen todas las sustancias, y concibe la materia primaria sometida a un enorme caos de tales partculas a la cual le fuera impuesto el orden por una inteligencia eterna (el nous). Sus nociones sobre la naturaleza fsica del sol y la luna, levantaron las protestas de los oponentes de Pericles, quienes exigan la aplicacin de la ley que condenaba a aquellos que no practicaran la religin y ensearan teoras extraas sobre los astros sagrados. Finalmente Anaxgoras tuvo que salir de Atenas y marchar a una colonia de Mileto en donde reside y funda una escuela hasta su muerte. La filosofa de Demcrito contiene una formulacin primitiva del principio de conservacin de la energa. En su teora los tomos son eternos y lo es tambin su movimiento. La explicacin del origen del universo se asocia precisamente con el movimiento catico de los tomos que en sus continuas colisiones forman cuerpos y mundos mayores. No hay lugar en esta teora para la intervencin divina. La ciencia tendra una permanente alianza con la teora atmica de la materia, faltaban 20 siglos para la aparicin de la visin atomstica del siglo XVII. La hiptesis sobre la naturaleza atmica de la sustancia, y la nocin que de ella se deriva acerca de su composicin como mezclas de diferentes tomos que se diferencian entre s por sus tamaos y formas, resulta una integracin en la polmica entre la razn y los sentidos que se desarrolla en la ciudad de Abdera a orillas del mar Egeo, enclavada en la regin de Tracia, en el siglo V a.C. Leucipo (? 370) y su discpulo Demcrito (460 370 a.C.), son los ms altos representantes de la Escuela Atomstica, que precedi en ms de 20 siglos a la visin atomstica del siglo XVII y luego a la teora atmica de las sustancias postulada por el cientfico britnico John Dalton (1766 -1844). En una isla del Dodecaneso griego de poco ms de 250 km2 y a unos 350 km de la Atenas de Pericles, la isla de Cos, se desarroll la escuela de Medicina que introduce una metodologa cientfica en la prctica mdica. Hipcrates (c. 460-c. 377 a.C.) fue el maestro que esclareci adems el papel del mdico en la sociedad. El pensamiento hipocrtico contribuy a separar la supersticin de la prctica de la medicina y orientarla hacia el estudio de las causales asociadas a las condiciones de vida de la poblacin, en particular la calidad de las aguas y aires que le rodean. Se han atribuido a Hipcrates 53 libros, que reunidos forman lo que se conoce como el Corpus Hippocraticum. Con certeza buena parte de la monumental obra asociada al padre de la medicina fue escrita por sus discpulos. En el "Tratado de los aires, Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 18 las aguas y los lugares" y luego en "Rgimen en enfermedades agudas", adelanta la idea revolucionaria de que en el estado de salud y convalecencia del paciente influye la dieta y su estilo de vida. La medicina hipocrtica se difundi por todo el mundo griego, y, posteriormente, se funde con la cultura mdica del imperio romano. Los tratados quirrgicos de Hipcrates, sobre todo en lo referente a fracturas y luxaciones, fueron la tcnica ms avanzada por ms de veinte siglos.

Contemporneo con las ideas de los atomistas, surge en Atenas la escuela socrtica, cuyo fundador Scrates (c. 470-c. 399 a.C.), eleva el recurso de la discusin razonada propuesto por Zenn, al nivel de mtodo universal (denominado mayetica) para alcanzar la verdad. No slo alcanza celebridad por la productividad de su mtodo dialctico en la enseanza y en la ciencia, sino que es considerado uno de los fundadores de una filosofa sobre la moral y el valor en la conducta humana. Es tambin el maestro de Platn (428 347 a.C.) y se consideran los preceptos socrticos, junto al arsenal de ideas de los pitagricos y eleticos los fundamentos del ideario platnico sobre la existencia y el conocimiento del hombre. La creacin de una escuela en torno a la cual se agrupara una comunidad de "sabios" con sus discpulos para alimentar el debate y propiciar la transmisin y enriquecimiento de los conocimientos, naci en Atenas con instituciones como la Academia. Fundada en el 387 a.C. por Platn (438 347 a.C.), sobrevive hasta la primera etapa del Medioevo, cuando el emperador Justiniano I (482 565) ordena en el siglo VI su definitivo cierre al considerarla un establecimiento pagano. Haba subsistido durante nueve siglos, constituyendo as el recinto universitario de ms larga vida. Con Platn (428 347 a.C.) se funda la Academia y la filosofa griega gira hacia la tradicin pitagrica. La primaca de las ideas sobre el mundo exterior y la imposibilidad de alcanzar un conocimiento a travs de la experiencia es una constante de los dilogos platnicos. En otras palabras, Platn niega el uso de la observacin y la experiencia sensible como mtodo de investigacin de la realidad. A travs de estos dilogos, sin embargo, la cultura occidental recibi un legado inestimable sobre la teora del arte. Se ha especulado que la fundacin de la Academia por Platn tiene como objetivo desplegar una carrera poltica. Se afirma tambin que estas ambiciones fueron Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 19 frustradas por el profundo efecto que sobre l tuvo la ejecucin de Scrates en el 399 a.C. La rivalidad tradicional entre la liga ateniense y la alianza espartana por el dominio de los territorios griegos se convirti en enfrentamiento directo en el 431 a.C., y pas a la historia como la Guerra del Peloponeso. Las operaciones blicas se extendieron hasta el 404 a.C. decidindose a favor de las armas espartanas. Luego de esta guerra, ya en el periodo de la declinacin del arte ateniense, la colonia griega del Asia Menor llamada Halicarnaso, capital de la regin de Caria, vio levantarse una de las siete maravillas del mundo antiguo, el Mausoleo. La colosal obra funeraria, dedicada al rey Mausolo (376- 353 a.C.), fue diseada por el arquitecto Pytheus de Halicarnaso (s IV a.C.) y decorada por famosos escultores griegos entre los que se encontraron Praxiteles (390 - 330 a.C.) y Escopas (c. 420 a.C-350 a.C.). La altura total del Mausoleo fue de 45 metros, compuesto de una base de 32 metros, la pirmide de 24 pasos se elevaba 7 metros y por ltimo en la cima, la estatua de un carruaje de 6 metros. Cada lado del Mausoleo fue decorado con frisos de las escenas de las batallas griegas con los Titanes, Centauros y Amazonas. Su destruccin probablemente se deba a un terremoto ocurrido entre 1000 y 1400. El mundo griego conoci entonces un perodo de rebeliones, alianzas y contiendas que encuentran su fin en el 371 a.C. con la victoria de Tebas sobre Esparta. Entretanto la vecina Macedonia, bajo el reinado de Filipo II, logra la unidad poltica, crea un poderoso ejrcito que inicia la anexin de las ciudades griegas y Filipo logra convertirse en el 338 a.C. en el comandante en jefe de las fuerzas griegas. Dos aos ms tarde ante la muerte de Filipo, lo sucede en el trono su hijo Alejandro III el Magno (356-323 a.C.), quien en slo siete aos cristalizara el sueo secular griego de derrotar al Imperio Persa, conquistar sus vastos territorios, y extender la influencia de la civilizacin griega.

Aristteles, hijo de su tiempo, nace en Macedonia, se traslada a Atenas para estudiar en la Academia, luego de 20 aos se desplaza en bsqueda de una buena posicin a una ciudad del Asia Menor, desde dnde se ve forzado a partir, por la invasin persa, hacia la capital de su pas natal. All es preceptor de quin se convertira en el fundador del imperio grecomacedonio Alejandro Magno (356 323 a.C.). Con el ascenso de Alejandro al trono, regresa a Atenas, funda el Liceo y trece aos despus, tras la muerte Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 20 de Alejandro, ante el odio que se desencadena en Atenas contra los macedonios, vuelve a emigrar. Muere, cuando se iniciaba el perodo alejandrino... Pero haba fundado la Escuela de los Peripatticos y sus Discpulos se encargaron de reproducir su monumental obra que nos legaba un pensamiento filosfico opuesto al universo ideal platnico y aliado a las ideas sobre la cognoscibilidad del mundo sobre la base de la experiencia y de la razn. Su "Methafsica" siembra en el terreno filosfico las categoras ms generales del cuadro fsico del Mundo: el movimiento, el espacio y el tiempo. El ms influyente de los filsofos griegos, el macedonio Aristteles de Estagira (384 322 a.C.) ingres a los 17 aos en la Academia fundada por Platn y solo la abandon veinte aos despus, cuando a la muerte de su fundador, advirti una tendencia a desviar la filosofa hacia la formalizacin matemtica. Aos ms tarde ingresa en el Liceo, institucin en la que enseara durante 13 aos. En el Liceo, los discpulos no solo cultivaban la observacin, sino que coleccionaban algunos materiales para apoyar el mtodo inductivo que desarrollaban en sus investigaciones. Est claro entonces que Aristteles rompe con el universo ideal platnico y admite la cognoscibilidad del mundo sobre la base de la experiencia y de la razn. Su obra penetra diversos mbitos como la Lgica, tica y Poltica, Fsica y Biologa. Con relacin a la naturaleza de lo existente, la doctrina aristotlica reconoce los cuatro elementos propuestos por Empdocles pero a ellos le integra cuatro atributos que considera de mxima universalidad y que se dan como parejas contrarias: el calor y el fro, la humedad y la sequedad. Llama la atencin como en la nocin de Aristteles el cambio cuantitativo en un atributo puede traer el cambio de cualidad. El agua fra y hmeda al calentarse, llega el momento que se convierte en aire caliente y hmedo. En el caso de la Fsica plante tres principios bsicos para explicar el movimiento de los cuerpos, a saber: no hay movimiento sin un ser que se mueva en el tiempo y el espacio; no existe movimiento sin motor y la accin del motor sobre el mvil solo es posible por contacto. Al intentar explicar el movimiento mecnico, Aristteles introdujo las ideas del movimiento natural como aquel en el que el objeto tenda a ocupar su lugar natural, en funcin de su masa, en una escala de posiciones de arriba hacia abajo; y el movimiento repentino o violento debido a un agente motor, antinatural, y que no poda, en fin de cuentas, predominar sobre la tendencia natural. De esta suerte, introdujo, las ideas de movimiento y reposo. Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 21 La visin astronmica de Aristteles propone la delimitacin de dos regiones: la regin terrestre, que ocupa el espacio sublunar, es sede del elemento ms pesado (la tierra) y de los elementos responsables de la naturaleza mutable de las cosas; y la regin supralunar que la considera eterna, inmvil y constituida por una sustancia diferente, totalmente inerte, a la que denomina ter. Aristarco de Samos (310 230 a.C.), al defender la hiptesis de que la Tierra gira sobre su eje y que junto con los dems planetas gira en torno al Sol, est iniciando la polmica filosfica acerca de la fiabilidad de los sentidos, y la contraposicin entre la contemplacin y el intelecto, la observacin y el razonamiento. La original hiptesis de Aristarco fue desestimada por la comunidad de los filsofos griegos que se atuvieron a lo contemplado: el sol gira mientras la Tierra debe comportarse como el propio centro del sistema estelar conocido. Debieron pasar siglos antes que Coprnico retomara estas ideas, pero otra vez y en un escenario bien distinto, encontraran un rechazo oficial. Aristteles aporta tambin una doctrina general de las simpatasy las antipatas de las cosas, en el marco de la cual pretende explicar la atraccin especfica del imn sobre el hierro. Antes Tales haba recurrido a un criterio animista al atribuirle alma al imn. Empdocles esboz una teora mecanicista de la atraccin magntica que fuera desarrollada por los atomistas, especialmente por Lucrecio al considerar la accin del imn sobre el hierro como resultado de emanaciones atmicas. Epicuro (341 -270 a.C.) recibe en su isla natal de Samos la influencia educativa combinada de seguidores de Demcrito y Platn. Ello explica los fundamentos de su filosofa natural y de su pensamiento tico. A casi un siglo de las ideas atomsticas forjadas en Abdera, funda en el 306 a.C una comunidad filsofica en Atenas, la cual sobresali no solo por el numeroso grupo de sucesores sino por la asistencia de mujeres y hombres interesados en las atractivas ideas de la filosofa y la fsica epicrea. El epicuresmo va a desarrollar la cosmovisin, contraria a la perspectiva aristotlica, de un universo eterno e infinito cuyos cuerpos estn constituidos por tomos que se diferencian por su forma, tamao y peso. La muerte es, segn su concepcin mecanicista, la aniquilacin de los tomos que constituyen la mente y por consiguiente la ansiedad que se desarrolla en el hombre por una trgica segunda vida carece de todo fundamento. Si los sabios griegos sobresalen por el desarrollo del pensamiento hipottico deductivo y obtienen resultados destacados en las Matemticas y la Astronoma que exigieron mediciones y Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 22 comprobaciones de las hiptesis formuladas se puede advertir que no se desarrollan ni siquiera las primeras tentativas de estudio experimental. El desarrollo de un pensamiento terico reflexivo y creativo no condujo a un primitivo trabajo experimental. A la muerte en el 323 a.C. de Alejandro Magno en Babilonia, sobrevino el florecimiento de lo que se llam los reinos helensticos y el gran desarrollo de Alejandra, ciudad fundada por el gran conquistador en Egipto. Bajo los reinados de Ptolomeo I (305 285 a.C.) y Ptolomeo II (285 246 a.C.) naci y se desarroll el Museo (dedicado a cultivar las musas y que es considerado como una relevante universidad), adjunto al cual se cre la ms importante biblioteca de la antigedad. En este Museo se fueron congregando los pensadores ms significativos de la poca dando lugar a lo que se llam La Escuela de Alejandra. La poblacin de Alejandra tena una maravillosa diversidad. Macedonios y ms tarde romanos, sacerdotes egipcios, aristcratas griegos, marineros fenicios, mercaderes judos, visitantes de la India y del frica subsahariana todos ellos, excepto la vasta poblacin de esclavos vivan juntos en armona y respeto mutuo durante la mayor parte del perodo que marca la grandeza de esta ciudad. Pero la mayor maravilla de Alejandra era su biblioteca y su museo en sentido literal, una institucin dedicada a las especialidades de las Nueve Musas. Este lugar fue en su poca el cerebro y la gloria de la mayor ciudad del planeta, el primer autntico instituto de investigacin de la historia del mundo.

Dentro de las principales aportaciones de esta Escuela se halla la recopilacin realizada por Euclides, matemtico y profesor (cerca del 300 a.C.) en su libro Elementos. En este libro, considerado como un clsico de todos los tiempos, realiz una formulacin axiomtica de la Geometra que permiti la construccin sobre bases slidas de esta rama de las Matemticas. Esta obra junto a los trabajos de los sabios del Oriente Medio a orillas del Egeo, como Eudoxo de Cnido (408 355 a.C.), y Apolonio de Perga (siglo III a.C siglo II a.C), constituyeron el corpus de conocimientos que posibilit el desarrollo de la Astronoma desde Ptolomeo hasta Kepler en el siglo XVII. En crculos matemticos se afirma que "Los Elementos" se encuentra entre los libros que, al lado de la Biblia, han sido ms traducidos, publicados y estudiados en el mundo occidental. No es entonces exagerado afirmar que Euclides clasifica como el ms influyente Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 23 profesor de matemticas de la Antiguedad y quizs de todos los tiempos. En este perodo se destaca la obra de Arqumides (287-212 a.C.), notable matemtico e inventor griego, que hiciera sobresalientes aportaciones a la Geometra Plana y del Espacio, Aritmtica y Mecnica. Considerado el fundador de la Escuela de Matemtica e Ingeniera de Alejandra y probablemente el primer director del Museo de Alejandra, Ctesibius (c285 - 222a.C.), como inventor del mundo antiguo es solo superado por Arquimedes. Su trabajo sobre la elasticidad del aire fue muy importante ganndole el ttulo de padre de la Pneumtica. A pesar de que su tratado "De Pneumatica" y la mayor parte de sus trabajos se perdieron, otros ingenieros como Filon de Bizancio (260 -180 a.C.), y ms tarde el arquitecto romano Vitruvio (c. 70 a.C.-c. 25 a.C.) describen en sus crnicas las invenciones de Ctesibius. A l le atribuyen el diseo de la bomba de impelente, el reloj de agua (clepsidra) de caudal constante acoplado a un sistema de engranajes que en un cilindro tena inscripta la duracin del da y de la noche, caones operados por aire comprimido, y un arbol hidralico capaz de elevar grandes pesos. Al pie del Monte de Olimpia, en 1992 fueron hallados los restos del primer instrumento musical de tablero, antecesor del rgano de tubos de la iglesia medieval, el hydraulis. Conservado por bizantinos y rabes la invencin musical de Ctesibius, reaparece en Europa hacia el siglo VIII. Ante el asedio durante tres aos del general romano Marcelo a su natal Siracusa, el genio de Arqumedes (287-212 a.C.), el inventor de la polea combinada, la ley de la palanca, y el tornillo sin fin, fue consagrado a la defensa de su ciudad. A este perodo se le atribuyen la invencin de las catapulta, la polea compuesta y el espejo generador del fuego en las naves enemigas. Conquistada finalmente, la leyenda cuenta que es asesinado por un soldado romano al sentirse ofendido por el sabio que es molestado cuando trabajaba absorto sobre la arena de la costa. En su famosa obra "La medida del crculo" determina el valor exacto de . Con Arquimedes se asienta la primera piedra en el edificio del clculo integral y las bases de la Hidrosttica, con el descubrimiento del principio que lleva su nombre. Una y otra vez la humanidad pierde con la guerra y la conquista a sus hijos, en ocasiones genios, y en cualquier caso vidas irrepetibles. Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 24 Hacia el 240 a.C., Eratstenes (284 192 a.C.) nacido en Cirene (actual Libia) lleg a ser el director de la Biblioteca de Alejandra. Un siglo despus de la obra aristotlica, Eratstenes desarrolla los clculos matemticos necesarios para medir la circunferencia terrestre obteniendo como resultado 40 222 Km, valor muy aproximado al real. Matemtico, astrnomo, gegrafo, filsofo y poeta era Erasttenes un autntico enciclopdico de la Antigedad. Tras quedarse ciego, muri en Alejandra por inanicin voluntaria.

La lnea de conexin entre Ctesibio y Heron aparece representada por el ingeniero alejandrino Filon de Bizancio. Gracias a sus discpulos fue conservada la mayor parte de su obra "Coleccin de Mecanica", un tratado que no solo ofrece una imagen total de sus trabajos sino que resume los problemas mecnicos que ocuparon a sus contemporneos y a sus antecesores. Esta herencia cultural fue preservada por las traducciones al rabe y de ah las conoci la Europa del Renacimiento en su encontronazo cultural ibrico con los rabes. Su Tratado "De Pneumatica" describe 78 construcciones mecnicas operadas por aire caliente o vapor. Algunas de sus invenciones ms importantes incluyeron la bomba de cadena, la bomba de aire (fuelle), la bomba de pistn y una sirena para los faros que funcionaba con la fuerza del vapor. La Medicina de Alejandra tambin leg importantes avances sobre todo en el campo de la anatoma. Herfilo de Calcedonia (c. 335-280 a.C.) es considerado el padre de la anatoma cientfica ya que fue el primero en practicar sistemticamente la diseccin del cuerpo humano, en criminales, para arribar a descripciones anatmicas y fundamentar sus deducciones fisiolgicas. As, reconoci el cerebro como director del sistema nervioso, y sus estudios se extendieron a los ojos, el hgado, el pncreas y los rganos genitales. Fue el primero en comprobar que las arterias contenan sangre y no aire, pero este descubrimiento no trasciende y la teora de los humores y el pneuma de la vida se extienden durante siglos. Erasistratos (c. 304 - 250 a.C.), rival profesional de Herofilo en Alejandra, describi el cerebro con mas precisin que Herofilo. Distingui el cerebro del cerebelo y determin que el cerebro era el origen de todos los nervios, clasificndolos en nervios motores y sensoriales. Fue el primero en rechazar la nocin de que los nervios estaban llenos y fijados con pneuma (aire), por el contrario afirm que eran slidos constituidos por material de la mdula espinal.

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Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 25 El faro de Alejandra (c. 280 a.C.) fue la ltima de las siete maravillas del Mundo Antiguo en desaparecer. Levantada sobre la isla "Pharos" que descansa a la entrada oriental del puerto, durante la dinasta de los Ptolomeo, la construccin del faro consista en una amplia base cuadrada y una torre octogonal de unos 100 metros de altura. En la parte superior arda presumiblmente estircol animal seco ya que los egipcios no disponan de madera para lea. Para los arquitectos, signific an ms: era el ms alto edificio sobre la tierra y para los cientficos posea un fascinante sistema de espejos metlicos. El espejo daba un reflejo que podra ser visto a ms de 35 millas) fuera de la costa. La obra que funcion durante mas de un milenio hasta que el poder devastador de dos terremotos, uno en 1303 y otro 20 aos despus, la destruyeran se debe al arquitecto de origen cario (regin del Asia Menor) Sostrato de Cnido (siglo III a.C.), quin sigui el camino profesional de su padre Dexiphanes, arquitecto del Teatro "Tetra" de Alejandra. El faro destruido fue abandonado hasta que en el 1480 un fuerte islmico fuera edificado en su sitio. Hasta nuestros das han llegado grabaciones del faro en distintas monedas romanas. Recientemente se han encontrado sumergidas en las aguas de la baha estatuas y bloques pertenecientes al faro.

Si los sabios griegos obtienen resultados sobresalientes en las Matemticas y la Astronoma que exigieron mediciones y comprobaciones de las hiptesis formuladas se puede advertir que no se desarrollan ni siquiera las primeras tentativas de estudio experimental de las transformaciones. El laboratorio de los sabios griegos era fundamentalmente la mente humana. El desarrollo de un pensamiento terico reflexivo y creativo no condujo a un primitivo trabajo experimental. En Alejandra aparece el escenario histrico propicio para un contacto y posible fusin de la maestra egipcia con la teora griega pero tal posibilidad no se convirti en realidad. Al parecer el vnculo estrecho del arte de la experimentacin con la religin egipcia actu como muralla impenetrable para el necesario intercambio. Muchas vueltas dara la Historia para que se diera una integracin fructfera de ambos conocimientos tericos y prcticos. No obstante, surge como un exponente de la khemeia griega, a inicios del siglo III a.C., un egipcio helenizado, Bolos de Mende. A su pluma se atribuye el primer libro, Physica et Mystica que aborda como objetivo los estudios experimentales para lograr la transmutacin de un metal en otro, particularmente de plomo o hierro en oro. Semejante propsito, que alienta tentativas posteriores a lo Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 26 largo de ms de un milenio, encuentra fundamento en la doctrina aristotlica de que todo tiende a la perfeccin. Puesto que el oro se consideraba el metal perfecto era razonable suponer que otros metales menos perfectos podran ser convertidos en oro mediante la habilidad y diligencia de un artesano en un taller. Y este supuesto, junto al inters econmico que concita, soporta el campo de accin principal de los antecesores de la Qumica. Con la desaparicin del gran imperio consolidado por Alejandro, y el posterior sometimiento de los pueblos greco parlantes al poder de los romanos (Grecia es convertida en provincia romana en el 146 a.C.), qued seriamente comprometido el avance del saber cientfico. Hern (126 a.C.- 50 a.C.) fund y dirigi la Escuela Superior Tcnica de Alejandra que lleg a convertirse en un genuieno Politcnico. A menudo se refieren a l como "el enciclopedista". Sus trabajos "Mquinas de Guerra", "Tornos", Balstica", "Pneumtica", "Autmata" y "Mecnica" lo colocan entre las ms grandes figuras de la ingeniera mecnica del mundo antiguo. Aunque existen evidencias de que Arqumedes y Filn hicieron algunos usos simples del vapor, el descubrimiento de la mquina de vapor pertenece definitivamente a Heron. La eolipila, considerada el ingenio precursor de la turbina de vapor fue diseada y construida por este inventor adelantndose as en ms de 1 500 aos a la olla de presin de Denis Papin (1647 - 1714) y al invento de la mquina de vapor de James Watt (1736 - 1819). La transformacin de la energa trmica en trabajo mecnico constituy un descomunal paso de avance del hombre que comenz a producir mquinas con la potencia mostrada por 100 o ms caballos, pero la sociedad esclavista del imperio greco-romano no contena en el orden del da la necesidad de aprovechar ventajosamente la energa del vapor. La eolipia de Hern fue olvidada en el bal de las curiosidades. No obstante, la Alejandra de los Tolomeos que no pasar a manos de los romanos hasta la toma de la ciudad por Octavio ms de un siglo despus, mantiene viva la tradicin de la Astronoma griega por la labor, entre otros, de Hiparco de Nicea (s. II a.C.) que, considerndose el creador de la Trigonometra, fue el primero en elaborar tablas que relacionaban las longitudes de los lados en un tringulo las que usa para estimar la distancia tierra luna en 386 100 Km valor muy cercano al real y para elaborar sus mapas estelares en los que traslada sus observaciones a planos. Las ideas geocntricas de Hiparco sobre el movimiento de los astros, influyen en Claudio Ptolomeo, astrnomo griego nacido en Egipto (s. II), que convierte tales hiptesis en un sistema coherente de amplio Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 27 poder explicativo y predictivo. La compleja tcnica utilizada para describir los movimientos de la Luna y el Sol, sobre la base de las posiciones de unas mil estrellas brillantes constituyentes de un mapa estelar, aparece descrita en su gran obra el Almagesto. El aletargamiento de las ciencias en este perodo se ha relacionado con la falta de inters de la cultura romana por los saberes cientficos filosficos. No obstante, los romanos acopiaron con gran inters las fuentes de los conocimientos griegos. En este esfuerzo sobresale la monumental obra enciclopdica de Plinio el Viejo (c. 23 d.C. - 79) Historia Natural que en 37 libros contiene el estado del arte de la poca en disciplinas tan distantes como la Anatoma y la Mineraloga. La obra de Plinio se convierte en un clsico que flotar siglos despus en la atmsfera atemporal del medioevo europeo hasta despertar en el renacimiento como referencia para los estudiosos que redescubren entonces los saberes del mundo greco-latino. El xito durante 13 siglos de la teora ptolomeica se bas en la concordancia de los resultados de las mediciones que se realizaban en esa poca, de limitada exactitud, con los movimientos observados de los cuerpos celestes; la capacidad de prediccin de esos movimientos; la correspondencia de esas ideas con las observaciones del sentido comn; y la legitimacin de las ideas religiosas filosficas que se abrieron paso en la poca y que perduraron durante el largo periodo de la Edad Media. Pero si por longevidad es el "Almagesto" (obra cumbre de la Astronoma Ptolomiana) mulo de la Geometra de Euclides, por mrito histrico queda bien lejos de est ltima. No han faltado quienes, entre los que se encuentran la autoridad de Isaac Newton, han calificado muy duramente la manipulacin selectiva de los datos astronmicos disponibles en la poca para hacerlos concordar con su teora geocntrica, privando a la humanidad de una informacin veraz en un rea tan importante de la astronoma y la historia. Descendiente de griegos de la ciudad del Asia Menor llamada Prgamo, dominada entonces por el imperio romano, Galeno (129-c. 199) se establece en Roma donde alcanza celebridad por su ejercicio de la Medicina y sus conferencias pblicas, siendo designado como mdico del hijo del emperador Marco Aurelio. Sus obras traducidas por los rabes en el siglo IX pasaron a travs de Espaa a la Europa del Renacimiento. Siguiendo estos vasos comunicantes su legado perdura durante ms de mil aos. Con el propsito de investigar la anatoma y fisiologa de los seres vivos elev la diseccin de Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 28 cadveres de animales a prctica profesional del mdico. Las primeras descripciones del corazn, las arterias, las venas, el hgado y la vejiga y las primeras hiptesis sobre su funcionamiento se encuentran en sus obras. Es considerado Galeno uno de los primeros en la descripcin sistemtica de los cuadros clnicos asociados a las enfermedades infecciosas y un pionero en la farmacologa. Los romanos demostraron pericia y conocimientos terico-prcticos con sus admirables construcciones. El acueducto fue una de esas obras legadas por la Roma. Republicana. Construido en el 312 a.C., por Appius Claudius Caecus, el Aqua Appia es el acueducto ms viejo de Roma. El Appia, que se extiende diecisis kilmetros corre principalmente por el subsuelo, emergiendo en su trmino, en el Foro Boarium, en una arcada que pontea el valle entre las Colinas de Aventina. El sistema de agua sigue este curso subterrneo, por consideraciones de seguridad. Durante el tiempo de la construccin del Appia, Roma se enfrentaba frecuentemente con los Samnitas y era necesario evitar que en un esfuerzo por sitiar la ciudad el enemigo cortara los suministros del lquido vital. El nico libro sobre la Arquitectura de la Antiguedad que lleg hasta la Europa del Renacimiento fue "De Architectura" escrito en latn por el ingeniero romano Marco Vitruvio Polin (c. 70 a.C.-c. 25 a.C.). Vitruvio se considera fue un ingeniero al servicio de las legiones romanas del primer emperador, Augusto (63 a.C. - 14 d.C.). Su obra resume en diez libros los conocimientos en esta disciplina del arte tcnica, legados por el mundo griego y las innovaciones propias de la arquitectura clsica romana. Es pues un compendio de diversos mbitos de la ingeniera desde el diseo y planeacin de la obra, la seleccin de los materiales constructivos, hasta la aplicacin de los principios de la acstica y la hidralica en las edificaciones. Sus tres principios: la durabilidad, utilidad y belleza fueron inscritos en la prctica de las monumentales construciones romanas: las calzadas, los puentes y los acueductos. As se ve hoy la va Apia, a unos kilmetros de Roma. Solo unos metros conservan su pavimento original. Fue la ms famosa de las avenidas romanas. Construida en el 312 a.C. por el Censor Appius Claudius constituye un smbolo de lo alcanzado en materia de construcciones por los romanos. 560 km unan la ciudad, en un trayecto admirablemente rectilneo, con Capua. Siglos ms tarde, las calzadas romanas llegaron a representar unos 90 mil kilmetros de caminos que garantizaban ante todo las comunicaciones militares en el imperio, pero que al mismo tiempo constituiran Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 29 lazos para el intercambio comercial. Ya al final de la Roma Republicana, en el perodo histrico en que se viene forjando la creacin del imperio que toma expresin en la figura de Cayo Julio Csar (100 - 44 a.C.), surge el poeta y filsofo romano Lucrecio (99-55 a.C.) cuya obra "De Rerum Natura" demuestra la recurrencia de las ideas atomsticas en la filosofa del mundo grecolatino. Su visin materialista ingenua del alma lo lleva a considerar esta como la combinacin aleatoria de tomos que no sobreviven al cuerpo. No hay en Lucrecio una renuncia expresa a la existencia de los dioses pero s una defensa de que los problemas terrestres tienen causas naturales. Discpulo de Epicuro, Asclepiades (siglo I a.C.) es considerado fundador de la Escuela Metdica de la Medicina que traslad el pensamiento atomstico a la medicina relacionando las enfermedades a trastornos ocasionados en el movimiento de los tomos constituyentes del organismo, y propugnando las terapias del masaje, la dieta, los ejercicios y los baos. Lo que hoy llamaramos terapias alternativas. Es indiscutible que los instrumentos de clculo han jugado un papel protagnico en el desarrollo de la Matemtica y de la ciencia en general. En Roma se aprenda a contar con pequeos guijarros, de cuyo nombre latino clculus, proviene la palabra clculo y sus derivados (calcular, calculadora, etc.). Los romanos utilizaron en su sistema de numeracin siete letras del abecedario latino (I, V, D, X, L, C, M) y algunas reglas para la formacin de los nmeros. Este sistema se us en Europa hasta el siglo XIII.

Marco Vipsanio Agrippa (63 a.C. - 12 a.C.) no solo pasa a la historia como uno de los ms victoriosos generales de Augusto (heredero de Julio Csar) sino como fundador de muchas de las nuevas colonias romanas y arquitecto de las obras clsicas levantadas en Roma, entre las cuales el Pantheon, su obra cumbre, es uno de los ms grandes logros de la ingeniera romana. Destrudo por el fuego en el 80 d.C. es reconstrudo por el emperador Adriano (76 - 138 d.C.), alcanzando una nueva monumentalidad. Poco despus del esplendor del imperio romano liderado por Trajano (98-110 d.C.) se escriben cerca de Tebas los ms viejos manuscritos sobre recetas para el taller y el laboratorio que se conserven Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 30 ntegramente. Conforme a la tendencia histrica de todos los tiempos, los papiros de Leyden y Estocolmo revelan que los estudios de las sustancias aparecen relacionadas con dos necesidades permanentes de la sociedad humana: el dominio de los materiales en este periodo, fundamentalmente de los metales, y el conocimiento de las sustancias para el tratamiento de las enfermedades en la lucha contra los padecimientos y la muerte. Los llamados papiros de Leiden y de Estocolmo, acusan las ciudades europeas dnde finalmente se conservan: la primera en la famosa Universidad holandesa de Leiden, y la otra en la capital sueca de reconocida tradicin qumica. El hallazgo se produjo a principios del siglo XIX en las tumbas de personajes momificados junto a los papiros, en regin prxima a la legendaria ciudad egipcia de Tebas, finalmente destruida por los romanos. Los manuales a partir de los cuales fueron hechas estas copias se escribieron no para la informacin pblica sino como una gua para la labor en talleres y laboratorios. Las recetas son a menudo muy detalladas en orientaciones pero a veces fueron solo sugerencias que no ofrecan una idea clara del proceso que pretenda describirse. El papiro de Leiden contiene alrededor de setenta y cinco recetas relacionadas con la preparacin de aleaciones, para soldar metales, para colorear las superficies de metales, para evaluar la calidad o pureza de los metales, y para imitar metales preciosos. Existen quince recetas para escribir en oro o plata en imitacin de la escritura de oro o de plata. Son once las recetas para elaborar colorantes en prpura u otros colores. Los ltimos once prrafos son extractos de la obra del mdico griego Pedneo Dioscrides (c 40 90 d.C.), De Materia Medica, el primer tratado sobre Botnica y Farmacologa, en la cual describe ms de 600 plantas de uso medicinal. Es de inters apreciar que el papiro de Estocolmo complementa las recetas de Leiden en esta direccin. El manuscrito de Estocolmo contiene alrededor de 150 recetas. De estas solo nueve se relacionan con metales y aleaciones mientras que ms de 60 tratan de colorantes y como 70 sobre la produccin artificial de gemas. Unas diez se refieren al blanqueo de perlas o a la fabricacin de perlas artificiales. Hacia el ao 300, Diocleciano (245 313, emperador en el perodo entre 283 305) orden quemar todos los trabajos egipcios relacionados con el arte experimental que eventualmente permitiera fabricar oro barato y con ello hundir la tambaleante economa del Imperio y que, por otra parte, se vinculaba sospechosamente con el pensamiento pagano de la religin del antiguo Egipto. Este mismo emperador trat de eliminar el cristianismo, pero fracas; el ltimo Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 31 gobernante de un imperio romano unido, Teodosio I el Grande (c.346 395) termin por fundar un imperio cristiano. Otra relevante aportacin nacida en Alejandra, pero ya en el periodo del imperio romano, fue el lgebra, atribuida merecidamente a De Diofante, matemtico griego que vivi durante el siglo IV. Su libro principal "De arithmetica" contiene 13 libros de los cuales sobreviven 6 en el griego original y 4 en la traduccin rabe. Esta obra representa una variada coleccin de problemas que implican ecuaciones polinomiales con una o mas variables. Sistematiz sus ideas con smbolos creados por l mismo, dando origen a las ecuaciones indeterminadas. La gran cantidad de problemas que propuso y sus hbiles soluciones, sirvieron de modelo a matemticos de la talla de Riemann, Euler y Gauss. Demostr que las fracciones podan manipularse igual que los otros nmeros, reduciendo la incomodidad que las otras formas de manipulacin causaban. A pesar de la prohibicin de Diocleciano se conoce que Hypatia (370? - 415) sobresaliente filsofa y matemtica alejandrina, realiz estudios experimentales y desarroll, entre otros instrumentos, un equipo de destilacin de agua, que debi ser uno de los primeros tiles del stock alquimista. Durante casi dos siglos, desde Nern (37 68 d.C., emperador entre 54 y 68) hasta Diocleciano, los cristianos debieron enfrentar una cruel persecucin. Ahora, una de las primeras mujeres de ciencia resultara mrtir de la intolerancia religiosa practicada por los cristianos. Los condimentos de la cada del Imperio Romano fueron esencialmente los mismos que han conocido las potencias imperiales a lo largo de la historia: el desgaste econmico interno asociado a los gastos de mantenimiento de un poderoso ejrcito y de la enorme burocracia que engendra, las contradicciones sociales que resultan de esta situacin econmica, las guerras civiles que se desatan como resultado de divisiones internas, y las invasiones de pueblos vecinos que se aprovechan de las debilidades del imperio. El momento histrico en que se manifiesta el declive de Roma data de fines del siglo IV cuando los pueblos germanos emprendieron gradualmente la conquista de Occidente. De entonces al 476, ejrcitos visigodos tomaron y arrasaron provincias romanas, pactaron con el imperio para enfrentar conjuntamente la invasin de los hunos, fueron cristianizados, y finalmente Odoacro (c.433-c.493), jefe de tropas germnicas, depuso al ltimo emperador romano de Occidente. Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 32 Se inauguraba as un perodo de estancamiento relativo en el mapa europeo mientras la cultura rabe a partir del siglo VII se expande, bebe de otras fuentes y se enriquece hasta llegar al liderazgo de toda una poca. ----------------------------

REVOLUCIN DE LA FSICA Y SU IMPACTO EN LAS CIENCIAS DEL SIGLO XVII.

La Europa que sirve de escenario al despegue de las ciencias y ms particularmente a la Revolucin de la Fsica en la Inglaterra de Isaac Newton (1643 1727), conform un complejo panorama poltico, econmico y social. Domina el acontecer poltico de la primera mitad del siglo, la guerra de los 30 aos, (1618 1648) resultado de choques de intereses religiosos, polticos y econmicos. A partir de la paz de Westfalia, Europa se convierte en un mosaico de estados nacionales que representan el fin del poder del Imperio y del Papado. A la secularizacin del estado correspondi una secularizacin del pensamiento que impuls el progreso de las ideas cientficas. Hacia la segunda mitad se destacan los desarrollos de dos modelos polticos: -El esplendor de la monarqua absoluta de Luis XIV (1643-1715) que cristaliza el liderazgo francs. -El agitado paisaje de las sociedad inglesa con la guerra civil (1642) que conduce a la instauracin y vida de la Repblica de Cromwell (1649-1660), la posterior restauracin de los Estuardos, y finalmente la abdicacin de Jacobo II (1660 1688) mediante la Revolucin pacfica de 1688. Esta revolucin se considera el hito histrico que inaugura el dominio ingls de los mares, del comercio y de la Revolucin Industrial.

Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 33 En lo econmico se producen zigzageos pero la tendencia expresa un incremento del comercio colonial reflejado en la constitucin de las grandes compaas de la Indias en las tres potencias que emergen como lderes, Holanda, Inglaterra y Francia. Aparecen las instituciones que prefiguran el naciente capitalismo como la Bolsa de Amberes y la Banca nacional. El transito de la produccin artesanal, domstica, a la manufactura se traduce en la creacin de instalaciones, se incuban novedosas tcnicas y proliferan las profesiones que gestan las propias instituciones de nuevo tipo. No se puede decir que los cientficos del siglo mostraron indiferencia por los reconocidos movimientos sociales que bajo el trmino de Reforma tuvieron lugar. Desde John Neper (o Napier, 1550 -1617) en Escocia hasta Newton en Inglaterra tomaron partido ante los acontecimientos que adoptaron un ropaje religioso. Corresponde a esta etapa un momento singular dentro de la actividad cientfica: la fundacin de las Sociedades que institucionalizan la profesionalizacin del hombre de Ciencia, posibilitan el intercambio y divulgacin de los resultados, e intentan hacer coherente y uniforme el lenguaje naciente de las ciencias. En 1662, se inicia la Sociedad Real (Royal Society), la Academia inglesa de las Ciencias, que tendra como su presidente a partir de 1703, durante 24 aos a sir Isaac Newton. Es hacia mediados de este siglo que se crean, en los grandes polos de Europa, las primeras sociedades cientficas. En 1662 abre sus puertas la famosa sociedad londinense Royal Society, uno de cuyos fundadores fue el ms importante qumico fsico del siglo, el irlands Robert Boyle (1627 1691); poco despus, en la prspera Florencia del Ducado de Toscana, comienza sus actividades la Academia de Cimento, actuando como su fundador el clebre fsico Evangelista Torricelli (1608 1647); en 1666 el ministro de Economa y mecenas del arte y de las ciencias francesas Jean-Baptiste Colbert (1619 1683) inaugura la Academia de Ciencias de Pars, y cierra el perodo la fundacin de la Academia de Ciencias berlinesa, bajo la inspiracin del pionero del clculo, el matemtico alemn Gottfried Wilhelm Leibniz (1646 - 1716). La aparicin de grandes obras filosficas en el siglo XVII, repercuten en el camino que toman las Ciencias Naturales. En este marco es necesario destacar la obra del filsofo ingls Francis Bacon (1561 1626). Bacon reclamaba para el trabajo cientfico la aplicacin del mtodo inductivo de investigacin en lugar del viejo mtodo deductivo en que se basaba la escolstica y defenda el experimento organizado y planificado como el procedimiento fundamental para Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 34 conducir la investigacin. Sus ideas tuvieron una amplia repercusin, primero en Inglaterra y luego en otros pases. La etapa de naciente formacin en las Ciencias tal vez explique la inclinacin abarcadora de los cientficos de la poca. Los grandes matemticos incursionan con frecuencia en el campo filosfico, se esfuerzan por explicar los fenmenos en su totalidad, e intentan construir los instrumentos matemticos requeridos para la formalizacin de los experimentos en el campo de la Mecnica. La geometra analtica cartesiana, el clculo diferencial, el clculo de las variaciones, y la teora matemtica de la probabilidad constituyeron logros de las matemticas que sirvieron en lo inmediato para apoyar el despegue de la Mecnica , y en el posterior desarrollo de la formalizacin matemtica para describir las leyes de los objetos que son abordados. La fijacin en la memoria escrita de las prioridades en los descubrimientos, los informes presentados en las recin inauguradas Academias, el afn de alimentar el debate que ofreciera la necesaria luz en los temas investigados, constituyeron fuerzas motrices para insertar en la matriz del tiempo la publicacin de las revistas cientficas peridicas. El nacimiento de tales revistas tuvo como escenario histrico el Londres de la Royal Society y el Pars de la Academi , en fecha de 1665, portando como ttulo Journal des Scavans y Philosophical Transactions. La ltima llega hasta hoy como publicacin de la Royal Society en dos series. La serie A dedicada a problemas de las ciencias matemticas, fsicas y de las ingenieras y la serie B a los problemas de las ciencias biolgicas. La monumental obra de Ren Descartes (1596 - 1650) nos lega la creacin de la Geometra Analtica. Descartes introduce la nocin de plano cartesiano y combina el lgebra y la Geometra de manera que a partir de sus trabajos los problemas geomtricos podan resolverse algebraicamente y las ecuaciones algebraicas podan ilustrarse geomtricamente. Se asiste as a una de las bases del clculo moderno. Asombra pensar que ya a la altura de este siglo aparecen los primeros inventos modernos de sistemas mecnicos para efectuar clculos aritmticos. Existen las pruebas documentales de que el matemtico escocs John Neper (1550 - 1617) ya a fines del XVI Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 35 proyecta diferentes sistemas mecnicos para realizar clculos aritmticos. Pero Neper alcanza la celebridad por la publicacin, apenas tres aos antes de morir, de sus tablas de logaritmos que fueran muy utilizadas en los siglos siguientes. Adems fue uno de los primeros en introducir la moderna notacin decimal para expresar fracciones. Neper fue seguidor del movimiento de la Reforma en Escocia y aos ms tarde tom parte activa en los asuntos polticos promovidos por los protestantes. La invencin de los logaritmos fue aprovechada por el matemtico ingls William Oughtred (1574 1660), quin en 1632 descubri que al disponer dos reglas juntas con las escalas logartmicas impresas, y deslizar una regla sobre la otra podan efectuarse clculos mecnicamente por medio de logaritmos. La regla de clculo fue perfeccionada por en 1671, y se convirti con el paso del tiempo en un instrumento imprescindible para los clculos aproximados de ingenieros y tcnicos. Slo tres siglos ms tarde la calculadora electrnica lo remiti al museo de instrumentos de clculo. La teora matemtica de la probabilidad fue inicialmente desarrollada de manera conjunta por Pierre de Fermat (1601 -1665) y Blaise Pascal (1623 1662). Una gran resonancia tuvo la teora de las probabilidades en el desarrollo de las estadsticas matemticas y sociales. Cuando Pascal an no haba cumplido los 19 aos, veinte aos despus del invento de la regla de clculo por el matemtico ingls William Oughtred, inaugura el camino de las invenciones de las mquinas calculadoras. Su mquina poda sumar y restar mediante un complejo mecanismo de ruedas dentadas, cada una marcada del uno al diez en su borde. Pascal debi resolver muchos problemas tcnicos derivados de la moneda usada en la Francia de la poca, una libra contena 20 soles y un sol, doce dinares, de modo que con esta divisin de la libra en 240 unidades el mecanismo se tornaba mucho ms difcil que si la divisin hubiera sido en 100 unidades. Sin embargo para 1652 se haban producido 50 prototipos de los cuales unos pocos se haba vendido. La manufactura de la mquina de Pascal ces este ao. Casi al finalizar el siglo XVII Leibniz disea una mquina superior, pero an habra que esperar un par de siglos para que se inventara la calculadora comercial electrnica. La construccin del clculo infinitesimal fue desarrollada casi simultneamente por Leibniz y Newton hacia fines del siglo XVII. En rigor, se reconoce que el sistema de Leibniz fue publicado tres aos antes que el propuesto por Newton, y la notacin adoptada universalmente fue la propuesta por el primero. La poca debi generar Escuela de Ing. Industrial 2 ciclo Fsica I

Horizonte Histrico de la Ciencia Fsica P g i n a | 36 tal herramienta y dos genios la construyeron. Se enfrascaron luego en una larga disputa por la prioridad y la gloria. Con el Clculo se inicia la alta Matemtica y se parte en dos la historia de esta Ciencia. En el ao de 1669 Newton desarroll el Clculo Diferencial o mtodo de las fluxiones y lo relaciona con el Clculo Integral, como una herramienta matemtica necesaria para armonizar sus teoras en el campo de la Fsica. En rigor histrico tres aos antes Leibniz haba publicado su sistema para el clculo infinitesimal. Pero a Leibniz se deben tambin importantes aportaciones en el campo de las invenciones prcticas tales como el diseo de una mquina superior a la de Pascal que multiplicaba por repeticin automtica de la suma y divida por repeticin de la resta, y la invencin de una mquina para el clculo de tablas trigonomtricas. Leibniz, redescubre el sistema de numeracin binario ideado por los chinos 3000 a .C., que posteriormente sera fundamental en el campo de la Informtica. La Historia reconoce que es la Fsica, la ciencia que en todo este perodo impulsa el desarrollo de la formalizacin matemtica para describir las leyes de los objetos que estudia, en particular el movimiento de los cuerpos bajo un enfoque dinmico. No es casual que como veremos a continuacin el nacimiento del Clculo Diferencial estuviera vinculado con necesidades del propio crecimiento de las Ciencias Fsicas. Es tambin a partir del siglo XVII que se introduce slidamente en las prcticas de las investigaciones el mtodo experimental, con el cual se