HISTORIA BÁSICA DE LA CIENCIA. (Carlos Javier Alonso)

ÍNDICE

Prólogo....... 7

1. LA CIENCIA ANTIGUA: MESOPOTAMIA Y EGIPTO

Introducción....... 19
1.1. La ciencia en Mesopotamia: características generales.......... 23
1.1.1. Las matemáticas mesopotámicas....... 24
1.1.2. La astronomía mesopotámica...... 26
1.1.3. La medicina mesopotámica.... 28
1.2. La ciencia en Egipto: características generales...... 29
1.2.1. Las matemáticas egipcias....... 31
1.2.2. La astronomía egipcia. ......... 32
1.2.3. La medicina egipcia. ............ 32
Escuela y escritura. .......... 34

2. LA CIENCIA ANTIGUA: GRECIA

Introducción. ............ 39
2.1. La astronomía griega.......... 42
2.1.1. La astronomía de los presocráticos......... 43
2.1.2. El sistema de Heráclides del Póntico... 51
2.1.3. “El problema de Platón”....... 51
2.1.4. Las esferas homocéntricas de Eudoxo y Calipo........ 52
2.1.5. Las esferas retrógradas de Aristóteles...... 53
2.1.6. El heliocentrismo de Aristarco........ 54
2.1.7. Los epiciclos y excéntricas de Hiparco......... 55
2.1.8. La tradición estoica y la astrofísica de Plutarco...... 56
2.1.9. La astronomía de Ptolomeo...... 56
2.2. La biología helénica.......58
2.3. La medicina helenística………..64
2.4. Las matemáticas griegas.....65

3. CIENCIA ANTIGUA: CHINA

Introducción.............77
3.1. Por qué no hubo ciencia strictu sensu en China.....80
3.2. Matemáticas chinas. ......91
Astronomía china...........91
3.4. Alquimia china.92
Medicina china.93

4. CIENCIA Y SABER EN LA EUROPA MEDIEVAL

Introducción............95
4.1. La alquimia.....105
4.2. La astronomía.106
4.3. Las matemáticas...........107
4.4. La medicina....109
4.5. La “inmensa noche de la barbarie”...112
4.6. La ciencia del siglo XIV. .................115
4.7. Astronomía y humanismo en el sigloXV...........117

5. LA REVOLUCIÓN COPERNICANA

Introducción..........119
5.1. La astronomía en la Edad Moderna.......122
5.2. La revolución copernicana……123
5.3. El compromiso de Tycho Brahe............129
5.4. La nueva astronomía de Kepler..............132
5.5. Los descubrimientos de Galileo.............134
El proceso a Galileo. .........136

6. LA REVOLUCIÓN CIENTÍFICA

Introducción..........145
6.1. Cosmología: hacia el universo infinito...153
6.2. Historiografía de la revolución científica..... 166
6.3. La física moderna...............177
6.4. Las matemáticas modernas.189
6.5. La química moderna...........190
6.6. La medicina moderna.........192

7. LA CIENCIA ILUSTRADA

Introducción...........195
7.1. La revolución en la química del siglo XVIII........200
7.1.1. De la alquimia a la química...202
7.1.2. La química del flogisto..........203
7.1.3. La química newtoniana.........204
7.1.4. Del flogisto al oxígeno.... 206
7.1.5. El desarrollo de la teoría atómica... 209
7.2. Las matemáticas ilustradas......211
7.3. La física ilustrada. .............213
7.4. La medicina del XVIII. .....217
La biología del XVIII. .......219

8. LA CIENCIA CONTEMPORÁNEA

Introducción..........223
8.1. La biología contemporánea…..231
8.2. Las matemáticas contemporáneas..........249
8.3. La física contemporánea....252
La astronomía contemporánea...............268
La química contemporánea272
La medicina contemporánea...................276
Origen y consolidación de las ciencias sociales...283
Bibliografía.....325

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2º.LA CIENCIA ANTIGUA: GRECIA

Introducción.
2.1. La astronomía griega.
2.1.1. La astronomía de los presocráticos.
2.1.2. El sistema de Heráclides Póntico.
2.1.3. “El problema de Platón”.
2.1.4. Las esferas homocéntricas de Eudoxo y Calipo.
2.1.5. Las esferas retrógradas de Aristóteles.
2.1.6. El heliocentrismo de Aristarco.
2.1.7. Los epiciclos y excéntricas de Hiparco.
2.1.8. La tradición estoica y la astrofísica de Plutarco.
2.1.9. La astronomía de Ptolomeo.
2.2. La biología helénica.
2.3. La medicina helenística.
2.4. Las matemáticas griegas.

Introducción [1]

No se conocen con certeza los orígenes de la nación griega. Su importancia en la historia de la ciencia empieza alrededor del año 600 a. C., pero la civilización helénica estaba establecida en el Mediterráneo oriental ya siglos antes de esa fecha. Los griegos no estaban confinados en lo que hoy llamamos Grecia, sino que habitaban también la costa del Asia Menor y muchas islas del Egeo, y fundaron ciudades coloniales de población y cultura griegas en Italia y Sicilia. En el año 600 a. C. no estaban unidos políticamente, sino que vivían en estados-ciudad independientes, como Atenas, Corinto, Esparta, Mileto y Samos. La debilidad de aquellas aisladas ciudades excitó las ambiciones de los reyes persas. Entre el 546 a.C. y el final del siglo VI, Ciro y Darío conquistaron las ciudades griegas jónicas del Asia Menor. En 499 hubo una sublevación jónica apoyada por Atenas; pero fracasó, y los persas siguieron en su avance hacia el Oeste. Darío fue derrotado por los atenienses en Maratón el año 490 a.C. Pero diez años más tarde, Jerjes reanudaba el ataque a Grecia. Un contingente espartano que intentó detenerle fue aniquilado en las Termópilas, y los atenienses se quedaron solos, cara a cara con el invasor. Ardió Atenas, pero los atenienses consiguieron salvarse gracias a las victorias de Salamina, en el mar, y de Platea, en tierra. Luego liberaron las demás ciudades egeas, y Esparta perdió parte de su prestigio por haberse negado a colaborar en esta empresa. Las ciudades del Egeo quedaron entonces unidas bajo la hegemonía de Atenas en la Liga Délica de Delos, que luego se convirtió en un imperio ateniense.
La ciencia griega nació entre los jonios del Asia Menor, cuando sus empresas mercantiles les pusieron en contacto con Egipto, Fenicia y Babilonia. Cuando los persas invadieron el Asia Menor, y mientras Atenas luchaba por su subsistencia contra los persas, Pitágoras y sus discípulos continuaron el cultivo de la ciencia en la Italia sur. Terminada la guerra, Atenas alcanzó no sólo la cumbre de su poder militar y político, sino también su máximo período de influencia en la ciencia, las artes y las letras. Bajo Pericles, Atenas se convirtió en el centro de la vida intelectual griega. La ciencia de la edad ateniense fue enriquecida por los jonios tardíos asociados con Atenas en la Liga Délica.

No obstante, el momento de máximo esplendor de la ciencia griega, que transcurre en su mayor parte entre los siglos III-II a.C., en Alejandría, durante el reinado de los Ptolomeos y bajo la directa protección de esta dinastía. Este período helenístico de la ciencia griega se relaciona directamente con la fundación, por Ptolomeo I Soter, y con la inspiración y el consejo de Demetrio de Falero, miembro del Liceo aristotélico, del Museo, templo dedicado al honor de las Musas, destinado a convertirse (con Ptolomeo II) en el centro cultural del mundo helenístico, superando en importancia, magnitud y medios de investigación al Liceo de Atenas; junto al Museo se construye una gran Biblioteca (500.000 volúmenes en sus comienzos), de la cual fueron famosos bibliotecarios Zenodoto, Apolonio de Rodas, Eratóstenes, etc.; su labor fundó las bases de la filología griega, y entre sus ediciones se cuentan las obras de Homero, Ilíada y Odisea, publicadas por Zenodoto, y la primera Gramática griega publicada por Dionisio de Tracia.

El Museo, centrado en la investigación matemática y científica, pudo reunir, gracias a la protección de los soberanos, a los grandes matemáticos, astrónomos, médicos y geómetras de aquella época, y el desarrollo que alcanzaron las ciencias en Alejandría, ya divididas por especialidades, superó en mucho al logrado por Atenas con la Academia y el Liceo; de hecho, la actividad del Liceo quedó paralizada cuando su segundo escolarca, Estratón de Lámpsaco, marchó a Alejandría, llamado por Ptolomeo. Además de la Biblioteca, el Museo disponía de grandes recursos materiales para la investigación: salas de lectura, de estudio, de disección de animales, observatorio astronómico, parque zoológico, jardín botánico, etc. Los Ptolomeos, por su parte, mantenían al casi centenar de profesores llegados de todas partes, pero, sobre todo, de la parte oriental del imperio, y financiaban aquel centro de cultura universal como una manera de aumentar su prestigio e influencia, así como por el interés por la aplicación práctica de la ciencia.

En el caso que nos ocupa en este tema sobre la ciencia griega prestaremos especial atención a la astronomía, por su relevancia futura, y dedicaremos algunas páginas también a tres importantes disciplinas, las matemáticas, la medicina y la biología. La astronomía será el hilo conductor desde la antigüedad hasta la revolución científica. La historia de la astronomía en esta época es de suma importancia para la historia de la ciencia. Ha sido tradicionalmente una fuente de ejemplos y problemas para la reflexión filosófica, además de condición necesaria para la intelección del gran cambio que se produce en la ciencia renacentista y posterior; en consecuencia, merece cuidadoso estudio.

Por lo que hace a la biología, estudiaremos las teorías de Aristóteles. Cuando veamos más adelante las teorías evolutivas del siglo XIX, necesitaremos un cierto conocimiento del esquema teórico más amplio que se mantuvo casi hasta ese momento, el aristotélico; y nos ha parecido oportuno incluir su estudio aquí, en el momento que cronológicamente le corresponde. Por otra parte, la biología de Aristóteles puede servirnos para apreciar el surgimiento de la primera biología teórica, para plantear problemas filosóficos recientes, como, por ejemplo, la función de las metáforas y modelos en ciencia, y como antecedente histórico sobre el que apoyar la explicación de la biología del siglo XIX que se llevará a cabo en el capítulo octavo.

Según nuestro juicio, la orientación histórica y geográfica, aconsejable en el caso de Mesopotamia y Egipto, acaso sea prescindible en el caso de Grecia, así como la presentación general de su ciencia o los datos biográficos. Los pensadores de los que se va a hablar son, en general, suficientemente conocidos por el lector medianamente informado. Por tanto, iremos directamente a la astronomía (2.1.) y tras ello a la biología (2.2.), y a la medicina (2.3.). La sección se cerrará con un apartado dedicado a las matemáticas griegas (2.4.).

Los eventos científicos más reseñables en este período de la ciencia antigua pueden considerarse los siguientes:

-585. Se produce el eclipse solar predicho por el sabio griego Tales de Mileto, el “padre de las ciencias físicas”.
-570. Nace, en Grecia, el futuro filósofo y matemático Pitágoras.
-440. El filósofo griego Leucipo realiza la primera formulación del atomismo.
-405. El filósofo griego Demócrito expone su teoría sobre los átomos.
-405. El médico griego Hipócrates de Cos elabora su teoría fisiológica basada en los cuatro humores.
c.-375. El médico, astrónomo y matemático griego Eudoxo de Cnido crea un prototipo de cosmos tolemaico utilizando una red de esferas invisibles para explicar los movimientos del Sol, la Luna, las estrellas y los cinco planetas que conocía.
-370. Se construye el primer trazado de muralla con forma de cremallera en Arcadia (Grecia).
c.-369. Fallece el matemático Teeteto el Ateniense, quien desarrollaría la teoría de los números irracionales
-312. Fallece el astrónomo griego Heráclides Póntico, quien había expuesto un sistema seudoheliocéntrico que admite la rotación terrestre y atribuye dos satélites al Sol.
c.-310. Nace el futuro médico Erasístrato, quien se centrará, sobre todo, en estudios fisiológicos y patológicos.
c.-300. El matemático griego Euclides funda, en Alejandría (Egipto), su escuela de geometría y escribe Elementos de geometría.
-290. El anatómico Herófilo de Calcedonia realiza disecciones en Alejandría (Egipto).
c.-287. Nace, en la ciudad de Siracusa (Sicilia), el futuro sabio Arquímedes.
c.-285. El arquitecto griego Sóstrato de Cnido construye el faro de Alejandría (Egipto), gigantesca torre en cuya cúspide se encendía una gran hoguera.
-280. Aristarco de Samos realiza importantes estudios de astronomía y emite, por vez primera, la teoría heliocéntrica de nuestro sistema.
-225. El mecánico alejandrino Ctesibio desarrolla su teoría de los cuerpos cónicos.
c.-200. Ctesibio inventa el órgano hidráulico y una versión más precisa del reloj de agua, la clepsidra.
c.-200. El astrónomo griego Teodosio de Bitinia escribe tres libros sobre la geometría de la esfera.
c.-180. Muere el matemático griego Apolonio de Pérgamo, discípulo del sabio griego Arquímedes de Siracusa y autor de un importante tratado sobre la sección
c.90. Nace el futuro astrónomo, matemático y geógrafo griego Ptolomeo, quien desarrollará especialmente su actividad en Alejandría (Egipto).
201. Muere el médico griego Galeno, considerado como uno de los anatomistas más importantes de la Antigüedad. c.250. El matemático griego Diofanto de Alejandría introduce la notación algebraica en los conocimientos matemáticos.

2.1. La astronomía[2]

Los primeros científicos griegos eran inferiores a los babilonios como observadores astronómicos. Subestimaban la importancia de la observación y del experimento y suponían que podían obtener un conocimiento del mundo externo por deducción a partir de principios generales basados en sus particulares impresiones de lo que debía ser propiamente un universo organizado. Los babilonios habían prestado atención al primer elemento esencial del método científico: el paciente registro de hechos observados. Los griegos la prestaron al segundo elemento esencial del método, que consiste en hallar una teoría (o hipótesis) para la organización de los hechos. Este paso, llamado generalización inductiva exige ingenio imaginativo. Difícilmente puede ser obra de un solo hombre. Generalmente, el éxito en ese paso se basa en éxitos parciales anteriores que no deben ser nunca minusvalorados.

Seducidos por el éxito de los axiomas en el desarrollo de un sistema geométrico, los griegos llegaron a considerarlos como verdades absolutas. Por este motivo, en la astronomía tomaron como axiomas las nociones siguientes: 1) la Tierra es inmóvil y, al mismo tiempo, el centro del Universo. 2) En tanto que la Tierra es corrupta e imperfecta, los cielos son eternos, inmutables y perfectos. Puesto que los griegos consideraron el círculo como la curva perfecta, y teniendo en cuenta que los cielos eran también perfectos, dedujeron que todos los cuerpos celestes debían moverse formando círculos perfectos y, por tanto, se vieron obligados a considerar que realizaban tales movimientos en combinaciones cada vez más complicadas de círculos, lo cual fue formulado, como un sistema excesivamente complejo, por Claudio Ptolomeo, en Alejandría, hacia el 150 de nuestra era.

Una teoría no es nunca definitiva, ni siquiera cuando coincide en líneas generales con todos los datos conocidos. Puede ser modificada o hasta descartada a la luz de nuevos hechos. Pero la construcción de teorías, ese paso de la imaginación, es necesaria para el progreso de la ciencia; pues una teoría que coincide con los hechos ya conocidos es siempre adecuada para sugerir la existencia de hechos aún no observados ni sospechados y para promover su investigación. Hay que agradecer a los griegos el haber sido los primeros en apreciar el valor de la teoría. El hecho de que sus propias teorías de los movimientos celestes no tuvieran un éxito completo es de escasa importancia. Lo que cuenta es que sugirieron la construcción y el manejo de un arma científica nueva y poderosa.

Los antiguos griegos hicieron importantes aportaciones a la astronomía. La Odisea de Homero se refiere a constelaciones como la Osa Mayor, Orión y las Pléyades y describe cómo las estrellas pueden servir de guía en la navegación. El poema Los trabajos y los días de Hesíodo informa al campesino sobre las constelaciones que salen antes del amanecer en diferentes épocas del año para indicar el momento adecuado de arar, sembrar y recolectar.

Sin embargo, las aportaciones científicas se asocian con los nombres de los filósofos griegos. Tales de Mileto y Pitágoras de Samos, pero no se conserva ninguno de sus escritos. Hacia el año 450 a.C., los griegos comenzaron un fructífero estudio de los movimientos planetarios. Filolao (siglo V a.C.), discípulo de Pitágoras, creía que la Tierra, el Sol, la Luna y los planetas giraban todos alrededor de un fuego central oculto por una “antitierra” interpuesta. De acuerdo con su teoría, la revolución de la Tierra alrededor del fuego cada 24 horas explicaba los movimientos diarios del Sol y de las estrellas. Hacia 370 a.C., el astrónomo Eudoxo de Cnido explicaba los movimientos observados mediante la hipótesis de que una enorme esfera que transportaba las estrellas sobre su superficie interna se desplazaba alrededor de la Tierra, girando diariamente. Además, explicaba los movimientos solares, lunares y planetarios diciendo que dentro de la esfera de estrellas había otras muchas esferas transparentes interconectadas que giran de forma diferente.

El más original de los antiguos observadores de los cielos fue otro griego, Aristarco de Samos. Creía que los movimientos celestes se podían explicar mediante la hipótesis de que la Tierra gira sobre su eje una vez cada 24 horas y que junto con los demás planetas gira en torno al Sol. Esta explicación fue rechazada por la mayoría de los filósofos griegos que contemplaban a la Tierra como un globo inmóvil alrededor del cual orbitan los ligeros objetos celestes. Esta teoría, conocida como sistema geocéntrico, permaneció inalterada unos 2.000 años.

En el siglo II d. C. los griegos combinaban sus teorías celestes con observaciones trasladadas a planos. Los astrónomos Hiparco de Nicea y Ptolomeo determinaron las posiciones de unas 1.000 estrellas brillantes y utilizaron este mapa estelar como base para medir los movimientos planetarios. Tomaremos como referencia el orden cronológico en que se fueron produciendo las distintas contribuciones.

2.1.1. La astronomía de los presocráticos

Corrientemente se admite que la ciencia griega se originó en las ciudades jónicas del Asia Menor, particularmente en Mileto, donde era más estrecho el contacto con las antiguas civilizaciones y en las nuevas colonias que los griegos habían fundado en Italia y en Sicilia. El gran valor del primer período del pensamiento griego reside en que intentó responder a todas las cuestiones de un modo sencillo y correcto.

Las investigaciones de los filósofos presocráticos abarcan una considerable diversidad de temas. El haber abierto un número tal de campos de investigación es, en efecto, uno de los logros más notables de estos filósofos, y ellos fueron los primeros en plantearse como problemas cuestiones como la naturaleza de los cuerpos celestes, las causas de fenómenos del tipo de los terremotos, los eclipses, el trueno y el relámpago, el origen de los seres vivos en general y del hombre en particular, la naturaleza de la sensación y otros equivalentes. Si examinamos la práctica seguida por los filósofos griegos en las teorías y explicaciones que efectivamente aducían, podemos observar ciertas características constantes en su tratamiento de los fenómenos naturaleza.

Los primeros testimonios a los que hemos de atenernos corresponden a los filósofos milesios. No sin razón cabe atribuir a los milesios los primeros intentos sistemáticos de dar explicaciones de una amplia diversidad de fenómenos naturales. En los escritores prefilosóficos se halla implícita alguna noción de la naturaleza del relámpago o del trueno o de la enfermedad. Sin embargo -por dar un nombre-, Homero no muestra tanto interés en discutir la naturaleza de los fenómenos o las circunstancias generales que presiden su aparición, como en contarnos por qué un fenómeno concreto ha tenido lugar en una ocasión concreta, y las causas que podríamos llamar próximas de muchos fenómenos de ese tipo se encuentran por lo regular en un plano sobrenatural, radican en el fiat de los dioses.[3] Los filósofos jónicos, en cambio, centraron su atención no ya en este o aquel resplandor particular de un relámpago, sino en la naturaleza del resplandor mismo del relámpago, suprimiendo de sus planteamientos la referencia a los dioses o a motivaciones divinas, aunque sus explicaciones suelen ser bastante rudimentarias. Muchas de sus teorías parecen consistir principal o enteramente en una sugerencia de que un fenómeno determinado es semejante a algún otro objeto más familiar y la investigación, una vez que se ha propuesto una analogía de algún tipo, da la impresión a menudo de haber tocado a su fin.

A diferencia de la de los babilonios y egipcios, la astronomía jónica no contaba con una base sólida de observaciones. Tales[4] fue considerado uno de los Siete Sabios de Grecia por haber previsto un eclipse total de Sol el 28 de mayo de 585 a.C., historia que parece ser apócrifa. Pero, si fue capaz de hacerlo, es porque había tenido acceso a los protocolos babilónicos, y su prestigio, en la medida en que estuviera basado en aquel éxito dependía, pues, de fundamentos que no eran suyos ni griegos. La única verdadera contribución de Grecia a la astronomía fue una idea. Los jonios concibieron la idea de que la Tierra podía sostenerse sola, sin apoyo, en el espacio vacío. Es ésta una gigantesca hazaña de la imaginación, si se tiene en cuenta que repugna al sentido común suponer que una cosa cualquiera, y menos que nada un sólido como la Tierra, pueda mantenerse sin un zócalo o base.[5]

Tales empezó a derribar el firme zócalo de la Tierra su poniendo que ésta flotaba en el Océano, y no estaba rodeada por él meramente en sentido horizontal. Anaxímenes fue más lejos, enseñando que la Tierra es “como una gran hoja que flota en el aire”. Recordemos que el aire era tan esencial para Anaxímenes como el agua para Tales. Anaximandro desató aún más completamente la Tierra. Creía que las estrellas fijas estaban en una esfera rotatoria y que la Tierra, de forma cilíndrica y aplastada, se mantenía por sí misma en el centro de esa esfera, simplemente por el hecho de que no había ninguna razón para que se moviera en un sentido determinado en vez de en otro. Esta razón dada en apoyo de su hipótesis tiene un halo notablemente moderno.

Tales fue el primer griego en mantener que la Luna brilla por reflejo de la luz del Sol, fenómeno establecido ya por la ciencia babilónica. Pero, lo que aseguró su fama fue, según la leyenda, la predicción de un eclipse total de Sol, que tuvo lugar exactamente en la fecha que él anunció[6]. Cuando ocurrió, medos y lidios, que estaban a punto de lanzarse a la batalla, lo interpretaron como una señal de los dioses, y los ejércitos se retiraron. Parece ser que la hazaña de Tales tuvo precedentes, pues los babilonios habían descubierto métodos para la predicción exacta de los eclipses, por lo menos dos siglos antes. Sin embargo, para predecir la ocurrencia de un eclipse solar y su visibilidad desde determinado punto geográfico, se requiere más conocimientos astronómicos y sobre la forma de la propia Tierra de los que dispuso Tales. La predicción, por tanto, se debería alinear junto con la atribuida a Anaxágoras sobre la caída de un meteorito y otra endosada a Anaximandro sobre la ocurrencia de un terremoto. Creemos que la explicación más plausible la aporta Neugebauer y a ella nos remitimos. Esta explicación, claro está, cambia el explanandum, no se trata de explicar cómo fue posible la predicción del eclipse por parte de Tales, sino de dar cuenta de cómo se le pudo llegar atribuir tal logro.

En dos ocasiones, Aristóteles atribuye a Tales la doctrina de que la Tierra flota sobre el agua. En Metaphysica[7] dice que Tales “declaró que la Tierra descansa sobre el agua”, si bien en De Caelo[8] se muestra más cauto al atribuir esta idea a Tales. Si aceptamos la versión de Aristóteles -y no hay una buena razón para no hacerlo así-, Tales pensaba que la Tierra es algo que flota, la haya comparado específicamente o no a un trozo de madera. Si nos cuestionamos por qué razón sostuvo esta opinión, la respuesta puede ser que tratase de explicar por qué la Tierra no “cae”, o bien puede que hubiera querido poner en relación la Tierra con la sustancia primordial, el agua, y dar a entender la prioridad que corresponde a esta última. En cualquier caso, la idea de que la Tierra flota está expuesta a objeciones obvias. Aristóteles ya advirtió que quedaba abierta la cuestión de qué es lo que, a su vez, sostiene el agua sobre la que reposa la Tierra, y señaló asimismo que, de hecho, las porciones de tierra (a diferencia de los trozos de madera) no flotan en el agua.[9]

Aristóteles agrupa a Anaxímenes, junto con Anaxágoras y Demócrito, entre los filósofos que mantenían que la razón de la aparente estabilidad de la Tierra estriba en que es plana: “porque no corta el aire situado debajo de ella, sino que se asienta sobre él al modo de una tapa, como evidentemente hacen los cuerpos planos”.{10] Otras fuentes añaden una serie de ilustraciones relativas a esta teoría. En Aecio,[11] por ejemplo, la Tierra “tiene forma de tabla”, y en otro lugar [12]el sol es “plano como una lámina”.

Las metáforas concretas de una tabla, una lámina o una tapa pueden haber sido originales o no, en todo caso es claro que la teoría en su conjunto se funda sobre una analogía con objetos planos de algún tipo. Exactamente como Tales parece haber planteado en el caso de la Tierra sobre la base del conocimiento de que ciertos cuerpos sólidos flotan en el agua, así Anaxímenes hace uso de otro fenómeno familiar, el de la resistencia que el aire ofrece a los objetos planos, para explicar por qué la Tierra y algunos cuerpos celestes no “caen” en el espacio. Su explicación de los movimientos de los cuerpos celestes también descansa, en parte al menos, sobre el supuesto de que están sostenidos por el aire. En suma, Tales de Mileto y Anaxímenes fundaron al parecer sus interpretaciones de por qué la Tierra no “cae” sobre dos observaciones comunes, a saber: la de que ciertos objetos sólidos flotan en el agua y la de que los objetos planos tienden a ser sostenidos en el aire. Sin embargo, según todas las apariencias, ambos filósofos han ignorado la analogía negativa: ninguno de ellos da muestras cabales de haberse planteado seriamente la cuestión de cómo sus analogías pueden aplicarse efectivamente a la Tierra.

La versión de la cosmogonía de Anaximandro[13] ofrecida por el pseudo-Plutarco contiene este pasaje: “dice que lo que produce lo caliente y lo frío a partir de lo eterno fue segregado al generarse este mundo y que, a raíz de esto, una esfera de llamas creció en torno al aire que circunda la Tierra como la corteza en torno a un árbol. Cuando ésta (es decir, la llama) se escindió y quedó encerrada en algunos círculos, se formaron el sol y la luna y los astros”.[14] Muchos estudiosos convienen en que algunas de las ideas contenidas en esta versión proceden de Anaximandro mismo. Hipólito de Roma, Aecio y el pseudo-Plutarco coinciden en atribuir a Anaximandro la teoría de que la Tierra es cilíndrica, comparándola, por ejemplo, a una columna de piedra. Cuando, en el pasaje que nos ocupa, viene parangonada implícitamente con el tronco de un árbol, la alusión puede ser bastante afortunada. Así pues, los cuerpos celestes sol, luna y astros, forman una serie de círculos concéntricos en torno a este núcleo cilíndrico, y es tentador pensar que aún puede haber aquí otro punto en el que la analogía del árbol casa con la teoría astronómica de Anaximandro. Nos referimos al crecimiento regular de un árbol en anillos concéntricos, lo cual viene a ejemplificar el desarrollo de los distintos círculos de los cuerpos celestes, que también se disponen en distancias uniformes a partir del centro. Anaximandro, por consiguiente, parece haber elaborado con cierto detalle los puntos de semejanza entre el crecimiento de un árbol y el desarrollo del mundo.
En alusión a la teoría sobre los cuerpos celestes, Hipólito de Roma refiere que “los cuerpos celestes se generan como un círculo de fuego (...) envuelto por niebla. Y hay aberturas, unos conductos en forma de flauta, a través de las cuales se muestran los cuerpos celestes”.[15] Por su parte, Aecio[16] dice que el sol es “un círculo semejante a una rueda de carro que tiene la banda, esto es, la llanta, ahuecada, llena de fuego, y en determinado punto hace visible el fuego a través de una abertura como si fuera a través del tubo de un fuelle”. Si nos atenemos a estas caracterizaciones, los cuerpos celestes son considerados como ruedas o círculos de fuego atravesados por aberturas a través de las cuales aparecen el sol, la luna y los astros. Las ruedas mismas no son visibles por hallarse rodeadas de niebla. Anaximandro desarrolló su concepción con cierto detalle y la aplicó a los cuerpos celestes en general. Su modelo de ruedas provistas de aberturas no sólo servía para explicar algunos movimientos aparentes de los cuerpos celestes, sino para explicar otros fenómenos que tienen lugar en los cielos. Hipólito de Roma[17] recoge la tesis de que las fases creciente y menguante de la luna obedecen a los procesos de apertura o cierre del orificio a través del cual se hace visible. La teoría de los círculos deja muchos problemas pendientes de solución: cabe preguntar, por ejemplo, cómo pueden verse el Sol y la Luna a través de los anillos opacos de los astros que se hallan más próximos a la Tierra. Sin embargo, la importancia de la teoría estriba en esto: es el primer intento de construir un modelo mecánico para describir por medio de él los movimientos de los cuerpos celestes y una diversidad de fenómenos que tienen lugar en los cielos.

En su conjunto, los méritos del sistema astronómico diseñado en el tiempo que va desde Pitágoras hasta Filolao no son escasos. Se presentarán, en consecuencia los elementos del sistema pitagórico y se aludirá a su trayectoria histórica posterior: unos, los más inverosímiles, fueron abandonados (por ejemplo la anti-tierra, y el fuego central); otros han muerto y renacido varias veces, reencarnados en distintos sistemas (por ejemplo, la Tierra esférica, excéntrica y planetaria); otros perduraron con modificaciones o desarrollos durante más de un milenio (la circularidad de las órbitas y la esfericidad de los orbes); y de otros, aún se nutre la ciencia (la convicción de que el universo, aun siendo histórico y no cíclico, presenta algún tipo de regularidad que lo hace cognoscible).

La astronomía pitagórica era especulativa, igual que la de los jonios. Contiene importantes ideas que más tarde han renacido. Pero esas ideas se apoyaban muy poco en razones científicas serias, y estaban mezcladas con muchas conjeturas sin valor. Los pitagóricos creían que la Tierra era esférica. Ofrecían dos argumentos en apoyo de esa tesis, ante todo el argumento de la analogía del Sol y la Luna. El segundo argumento era de tipo místico: la esfera, decían, es la más perfecta de todas las figuras, más perfecta incluso que el dodecaedro. Por tanto, todos los cuerpos celestes tienen que ser esféricos. Como hemos dicho, se trataba de una ciencia en la que no había necesidad de mirar y ver el mundo.

Los pitagóricos pensaban además que la Tierra no era el centro de todas las cosas. Al igual que el Sol, la Luna y los planetas, la Tierra se mueve según ellos alrededor de un fuego central. Las órbitas eran necesariamente circulares, a causa de que el círculo es tan perfecto en el campo de las dos dimensiones como la esfera en el de tres. El Sol, la Luna, la Tierra, el fuego central y los cinco planetas entonces conocidos suman nueve elementos. Pero los pitagóricos estaban convencidos de que, aparte de las estrellas fijas, tenía que haber precisamente diez cuerpos celestes. Tenían un particular afecto por el número triangular diez. Consiguientemente añadieron a su sistema una imaginaria “anti-Tierra”. Creían que las distancias de los varios cuerpos celestes respecto del fuego central se encontraban en razones numéricas simples, y también que el sistema sentía música. Explicaban que no podemos percibir esta música de las esferas porque nuestro oído está acostumbrado a ella desde nuestro nacimiento. Sus tres ideas más importantes fueron: que la Tierra es esférica, que no está en el centro del universo y que se mueve. La primera se generalizó entre los científicos griegos. Las otras dos no fueron tomadas realmente en serio hasta que Copérnico las resucitó en el siglo XV. Incluso entonces les resultó difícil imponerse.[18]
De modo más detallado expondremos la astronomía y cosmología de los pritagóricos, dada la importancia histórica de la misma, pues, por desarrollo de sus planteamientos, surge tanto la línea heliocentrista como la geocentrista de la astronomía griega, y aún en el nacimiento de la astronomía moderna la influencia pitagórica fue más que notable. Las posibilidades que la astronomía de los pitagóricos ofrece a la reflexión filosófica son también dignas de atención. Su sistema surge de modo claramente especulativo, conectado con ideas cosmológicas, cosmogónicas, metafísicas, estéticas, psicológicas, religiosas y morales. Los problemas empíricos que presenta y las vías de solución intentadas, mediante la introducción de hipótesis ad hoc o desplazamiento de la explicación de las anomalías a otra zona del saber, deben ser estudiados.

El pluralista Anaxágoras[19] creía que el Sol era una masa de metal incandescente y que la Luna tenía montañas y valles igual que la Tierra. Notó que la parte iluminada de la Luna es siempre la que está enfrentada al Sol, y dedujo de ello que la Luna es fría y no tiene más luz que la que refleja del Sol. Esto le permitió una explicación correcta de las fases de la Luna, las cuales se deben a los cambios de posición de la Luna respecto del Sol y de la Tierra. También interpretó que los eclipses de Luna tienen lugar cuando el satélite se encuentra en la sombra de la Luna, y los solares cuando la Tierra se encuentra en la sombra de la Luna.

Anaxágoras emitió también una ruda hipótesis nebular, afirmando que los cuerpos celestes se habían formado por condensación a partir de una masa caótica en remolino. Creía que había otros mundos habitados por seres vivos, además del nuestro. La realidad primera de la que todo procede sería una mezcla indefinida de infinitas sustancias, cada una de ellas ilimitadamente pequeñas en cantidad, invariables, inertes, cualitativamente distintas entre sí y eternas. Serían las semillas de todas las cosas, que el denominó “Homeomerías” (esto es, cosas que aun pudiéndose subdividir, siempre darían partes cualitativamente idénticas). Queda así explicado el origen de la pluralidad. ¿Pero cómo se explica el movimiento? ¿Cómo empezó a moverse esta masa compacta originaria de modo que las partículas fueran separándose y uniéndose para dar lugar a los distintos seres? Anaxágoras recurre a una causa exterior, el entendimiento, el nous, o mente que imprimió a esta masa inerte un movimiento de remolino. El recurso por parte de Anaxágoras al entendimiento abre perspectivas nuevas que más tarde serán recogidas por Platón y Aristóteles. En Anaxágoras aparece por vez primera, de modo explícito, la idea de Dios como principio rector del universo. Esto parecía llevar a una concepción del orden del universo como resultado de una inteligencia que actúa conforme a fines, de tal modo que el resultado de los procesos naturales sea siempre la consecución de lo mejor, de la máxima perfección y belleza.

El sistema de Anaxágoras contaba con más elementos que los de sus predecesores. No es necesario enumerar aquí todos ellos. Para apreciar su diversidad, bastará decir que entre esos elementos se encontraban el fuego, la sangre, el plomo y también la mente. Anaxágoras pensaba que ésta última era un constitutivo de todos los seres vivos. Pero en la teoría recurría a la mente lo menos posible, prefiriendo explicaciones materiales cuando podía elaborarlas. Sócrates y Platón, para los cuales la mente era el elemento supremo de la realidad, tenían por esa razón un concepto más bien pobre de Anaxágoras.

Uno de los libros que más fuertemente impresionaron a Sócrates fue La Mente, cuyo autor era Anaxágoras. En ese libro se explicaba cómo los cambios se suceden en las diversas partes de la naturaleza, en el cielo, en el aire, e incluso, en el cuerpo humano. El saber, por ejemplo, que las nubes siguen a los días calurosos, las lluvias a las nubes, que los días calurosos disminuirán las inundaciones y así sucesivamente, era no sólo interesante, sino verdadero. Esta secuencia parecía reflejar una mente superior que concertara y planeara todos estos cambios de un modo agradable y ordenado. La física de Anaxágoras revelaba en apariencia cosas incluso más recónditas. Él afirmó que la gran piedra negra que inesperadamente cayó sobre Aegospotami alrededor del año 464 a. C., era un pedazo de la Luna o del Sol o del algún otro astro. Evidentemente, esto resultaría mucho más agradable a cualquier mente deseosa de secuencias ordenadas que la posibilidad de que Júpiter o algún otro dios caprichoso arrojara una piedra desde el Monte Olimpo. A Sócrates le agradó mucho, probablemente tanto como a un estudiante de segundo año que por primera vez entienda la dinámica de la circulación atmosférica y los eclipses de la Luna y del Sol. La primera es una secuencia puramente temporal, o por lo menos así puede parecerlo; y la segunda es una mera relación espacial entre el Sol y la Tierra.

Anaxágoras, como veíamos, había admitido una pluralidad de partículas originalmente mezcladas en una masa compacta. Al no admitir el vacío, estas partículas quedaban “aprisionadas” en la masa originaria compacta e inerte. Admitido el vacío, por el contrario, los átomos pueden moverse libremente en él. La pregunta: ¿por qué y cómo se inició el movimiento? tiene sentido en el caso de Anaxágoras (lo inició el Nous o Entendimiento), pero no tiene sentido ninguno en el atomismo: el movimiento no se inició en ningún momento, los átomos se mueven eternamente en el vacío. Como Empédocles o Anaxágoras, los atomistas Leucipo[20] y Demócrito[21] admiten la pluralidad del principio, pero lo consideran cualitativamente indiferenciado. Para ellos, el fundamento de todo lo real serían los átomos -elementos positivos de toda la realidad-. Los atomistas rehabilitan el vacío para poder explicar con estos dos elementos -átomos y vacío- el movimiento y la multiplicidad del mundo de los fenómenos. Los innumerables átomos se distinguen entre sí por su forma, situación y disposición. Estos átomos son imagen perfecta del Ser de Parménides. Carecen de cualquier propiedad que no sea la extensión. Así cualquier nacer y perecer depende del acercamiento o separación de los átomos, el cambio de una cosa se explica por el cambio de posición y situación de sus átomos. En ese nacer y perecer, en ese cambio, rige una necesidad (anankhé), precursora de la ley natural. El papel desempeñado por el vacío es decisivo. No solamente hace posible la pluralidad, sino también el movimiento.

La doctrina democrítea es como sigue: los átomos son indivisibles e indestructibles. Se mueven en todas direcciones en el seno de un espacio vacío. Todo lo que existe es átomo y vacío. Hay diferentes tipos de átomos, distinguibles por diferencias de forma, y todos los átomos son tan pequeños que escapan a la percepción sensible. Las cosas que vemos o tocamos se componen de átomos agrupados y ordenados. El cambio físico no es más que la redistribución de los átomos. No hay alteración en el átomo mismo. Una vez puestos los átomos en movimiento, enseñan los atomistas antiguos, sus movimientos ulteriores están determinados por leyes mecánicas inmutables. El estado del universo en un momento determinado depende sólo de sus estados previos, y su futuro está determinado por su presente. El movimiento del átomo se mantiene uniforme hasta que choca -sin duda con otro átomo, puesto que la teoría niega la posibilidad de cualquier otra entidad con la que un átomo pueda chocar. De todas las ideas del atomismo antiguo ésta de la uniformidad del movimiento del átomo es la más importante, pues constituye una anticipación mental de la ley de la inercia más tarde formulada por Galileo.

Los atomistas desarrollaron teorías análogas a las del materialismo del siglo XIX. No disponían de medios para probar experimentalmente sus opiniones, y éstas tenían en aquella época tan escaso fundamento como las de los demás especuladores griegos. Por tanto, debe considerarse puramente casual el que mucho de lo que los dos enseñaron haya resultado luego confirmado científicamente. No obstante, si la ciencia griega hubiera seguido la trayectoria trazada por los atomistas, habría avanzado mucho más rápidamente. Pero no debe asombrarnos que el atomismo fuera pasado por alto en el mundo griego. Por buena que sea, una teoría no es por sí misma de utilidad para la ciencia mientras sus cultivadores no se convenzan de que pueden usarla como hipótesis de trabajo. Y los atomistas griegos carecieron de los necesarios medios de persuasión. La teoría atómica nos parece plausible a nosotros a causa de que hemos sido educados en ella y hemos visto sus éxitos en la previsión de los fenómenos físicos. Pero seguramente es difícil imaginar una concepción que sea a primera vista menos aceptable por el sentido común. Leucipo y Demócrito no podían ofrecer razones convincentes en favor de su teoría, ni poseían tampoco el prestigio con que Platón y Aristóteles podían imponer sus opiniones aun sin disponer de mejores razones que las de los atomistas.[22]

2.1.2. El sistema de Heráclides Póntico

En la vía de desarrollo hacia el heliocentrismo se halla el sistema de Heráclides Póntico.[23] Heráclides simplificó ligeramente el sistema suponiendo que los planetas interiores, Mercurio y Venus, giraban alrededor del Sol, en vez de girar, como todo cuerpo celeste, alrededor de la Tierra. Así podía explicarse más convenientemente el movimiento aparente de esos astros. Heráclides sugirió además que la esfera de las estrellas fijas no se movía, y que el movimiento diurno de los cielos debía de ser una ilusión producida por la revolución de la Tierra alrededor de su eje.

Copérnico cita a Heráclides como precedente suyo en este punto. Se trata de un sistema mixto con una Tierra en el centro pero animada de movimiento diario y un Sol orbitando en torno a la Tierra y en torno al cual giran, al menos, Mercurio y Venus. Se debe mencionar el parecido de este sistema con el que siglos más tarde propondría Tycho Brahe, así como la inseguridad de los historiadores acerca del número de planetas que orbitan en torno al Sol. Incluso se ha llegado a suponer que Heráclides propuso un sistema plenamente heliocéntrico. Milita en contra de esta opinión el poderoso argumento de la atribución de esta idea a Aristarco por parte de Arquímedes.
Es aconsejable introducir aquí en nota a pie de página, las nociones de epiciclo[24] y deferente.[25] Así, se puede entender cómo el Sol ocupa el centro de un deferente que conduce al epiciclo en que se halla, por ejemplo, Venus.

2.1.3. “El problema de Platón”.[26]

En un texto de Gémino se formula explícitamente, quizá por primera vez, el llamado “problema platónico” para la astronomía: la reducción de las trayectorias aparentes a movimientos circulares y uniformes. Platón se sentía perplejo ante la irregularidad del movimiento aparente de los planetas. El único tipo de movimiento que le parecía respetable era el circular y uniforme. Platón no habría podido creer que pudieran existir en los cielos otros tipos de movimiento. Pero el movimiento aparente de un planeta está muy lejos de ser uniforme. A esta dificultad real, Platón añadió una dificultad artificial ya considerable, al insistir en que la Tierra tenía que estar inmóvil y en que todos los movimientos tenían que ser combinaciones de movimientos circulares uniformes.
Nos enfrentamos aquí con la cuestión historiográfica de si realmente es atribuible a Platón o no la formulación de dicho problema. Esta discusión nos llevará a problemas más específicamente filosóficos, pues en un fragmento de República (526e-531b) aparece sugerida como tarea propia del astrónomo la de buscar el orden geométrico subyacente a las trayectorias aparentes, la de “salvar los fenómenos”. No obstante, el llamado problema platónico no se expresa en ninguno de sus textos de modo explícito. Se entiende entonces la pluralidad de interpretaciones que admite (e históricamente ha tenido) la expresión con que Simplicio describe el supuesto programa platónico: “salvar los fenómenos”.

2.1.4. Las esferas homocéntricas de Eudoxo y Calipo

El programa platónico para la astronomía, ya fuese formulado por Platón, por algún pitagórico anterior o por Eudoxo de Cnido, fue seguido por el propio Eudoxo. Aquí nos encontramos ya ante la primera teoría astronómica completa y cuantificada para dar cuenta con intención de precisión de los movimientos de los astros. Se explicarán, por tanto, el sistema de las esferas homocéntricas de Eudoxo así como las modificaciones introducidas en el mismo por Calipo.

Eudoxo de Cnido intentó elaborar una solución detallada del problema partiendo de todos esos postulados. El mecanismo adoptado por Eudoxo es un sistema de esferas que giran uniformemente unas dentro de otras. La esfera más externa, F, con centro en la Tierra, T, gira diariamente de este a oeste alrededor de un eje N-S. Esta es la esfera de las estrellas fijas. Los puntos N y S son respectivamente los polos celestes norte y sur, y la línea N-S pasa por los polos de la Tierra. Se necesitaban con este sistema nada menos que cuatro esferas para dar a un planeta -Júpiter, por ejemplo- un movimiento más o menos parecido al correcto. Cada planeta requería una serie de esferas semejantes a la que hemos descrito para Júpiter. Finalmente, Eudoxo concluyó su sistema con 27 esferas concéntricas: una para las estrellas fijas, tres para el Sol, tres para la Luna y cuatro para cada planeta.

Esta teoría abandonó la tesis pitagórica de que la Tierra podía ser móvil y la fijó férreamente en el centro de todas las cosas. Pero hay que tener en cuenta que no existían entonces razones de peso para pensar que esa idea pitagórica tuviera más fundamento que cualquier otra de sus fantásticas especulaciones. El gran mérito de Eudoxo consistió en que por vez primera elaboró con todo detalle un modelo de los movimientos de los astros, respetando constantemente los resultados de la observación. El resultado fue algo completamente nuevo que implicaba una habilidad matemática de primera clase, así como una comprensión correcta del verdadero lugar de la matemática en el edificio de la ciencia. Eudoxo expresa los resultados de la observación en forma manejable y ordenada, abandonando el hábito de especular en astronomía por la mera razón raciocinante.

Calipo de Cícico, a fin de explicar el movimiento de los planetas alrededor de la tierra y, teniendo en cuenta que el movimiento de éstos se concebía ligado a diversas esferas, postuló que el número de esferas debía ser muy superior al de los planetas. Sólo de esta manera, se podía explicar el movimiento aparente de los planetas y se exigía que cada planeta estuviese movido por diversas esferas, que darían explicación de las apariencias contrarias a un movimiento circular perfecto y uniforme alrededor de la tierra. En el cómputo del número de esferas, Calipo perfeccionó el sistema ideado por Eudoxo, añadiendo dos esferas al Sol, dos a la Luna y una