Reseña: «De Tales a Newton» de Juan Meléndez Sánchez

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«La «Teoría del Todo» de Aristóteles ha tenido mala fama entre los divulgadores de la ciencia. Un [aparente] galimatías que dominó el pensamiento de Occidente durante siglos. Sin embargo, su cosmología era un prodigio de sencillez, simetría y sentido común; su dinámica daba una explicación sencilla y convincente de la mayoría de las experiencias de la vida cotidiana, y las dos estaban integradas en un conjunto que reunía todo el conocimiento de la época con una coherencia y una lógica admirables. En este cosmos todo tenía una función y un sentido. Era un universo hermoso.»

¿Te consideras escéptico? Si de verdad lo eres tienes que leer el libro de Juan Meléndez Sánchez «De Tales a Newton: Ciencia para personas inteligentes,» Ellago Ediciones, 2013. Que no te engañe el título, quizás hubiera sido más apropiado «De Tales a Newton: Ciencia para escépticos.» Este libro describe lo que es el escepticismo científico utilizando como excusa la historia de la astronomía desde la Grecia clásica hasta Newton. Por cierto, el libro tiene un blog «De Tales a Newton» que recomiendo seguir encarecidamente.

La astronomía se desliga de la cosmología durante dos milenios y retorna a ella gracias a Newton, cuya obra «convence a todos los científicos de la realidad del heliocentrismo, aunque sin disponerse de ninguna prueba observacional del movimiento de la Tierra: la primera fue la observación por Bradley, en 1729, de la aberración de la luz estelar, y sólo más tarde vendrían la medición de la paralaje estelar por Bessel en 1838 y el péndulo de Foucault en 1851.»

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El prólogo del libro nos recuerda los peligros de la historiografía whig: enjuiciar el pasado con los criterios del presente. «Si no razonamos en los términos de la época, si no entendemos el pasado «de atrás hacia delante», no podremos entender nada de lo que realmente ocurrió. Por eso, en la «historia whig» que cultivan los divulgadores como Sagan, el pasado está lleno de fanáticos oscurantistas. Sólo nuestros precursores destacan como héroes solitarios… aunque a menudo no tuvieran razón a la luz de los conocimientos de su época.» Por eso, es esencial desaprender, olvidar lo que sabemos que es «evidente» (ahora), para reaprender que «las teorías que hoy nos parecen equivocadas fueron en su día grandes aciertos, y pueden ser las que más nos enseñen sobre cómo funciona la ciencia.»

El capítulo 1, sobre Tales de Mileto, puede asustar a los lectores con una formación de humanidades (que quizás se sientan «torpes» en este libro para «inteligentes»), pero les animo a saltar al capítulo 2 y retomarlo si las demostraciones matemáticas de Tales les parecen complicadas de entender; por cierto, a los que tengan formación de ciencias quizás les parezcan elementales. Lo importante del primer capítulo se resume en la primera frase del segundo: «Eratóstenes y Aristarco fueron capaces de calcular el tamaño de la Tierra, del Sol y de la Luna, y las distancias entre ellos. Más de dos mil años después, sus métodos nos siguen pareciendo ingeniosos y elegantes.» Ya sin demostraciones matemáticas, en el capítulo 2, el autor nos explica cómo sabían estos autores que la Tierra era esférica.

La cartografía es el objeto del capítulo 3, «Mapas de la Tierra.» Geographia, de Claudio Ptolomeo, la obra cumbre de la cartografía de la Antigüedad, es el primer atlas moderno de la historia: «una colección de 26 mapas regionales y un gran mapamundi que proporciona una visión de conjunto y sitúa los mapas regionales, todo ello precedido de un tratado geográfico que explica su elaboración y seguido por una lista de las latitudes y longitudes de las principales ciudades y accidentes geográficos.» Una obra magna que nos introduce en el problema de medir el mundo gracias a la medida del tiempo. Las teorías funcionan, pero para comprobarlo hay que desarrollar tecnología (I+D). En el caso de la medida de la longitud hubo que desarrollar relojes de gran precisión.

La «Teoría del Todo» (TOE por Theory of Everything) de Aristóteles es descrita con cierto detalle en el capítulo 4 de la mano del filósofo de la ciencia Thomas S. Kuhn. Desde el horror vacui al Primum mobile, pasando por las leyes de movimiento natural y de movimiento violento, Meléndez Sánchez nos muestra el porqué no fue necesario un cambio de paradigma: «El cosmos de Aristóteles era un grandioso edificio en el que todo estaba en relación con todo. Esta integración hacía que fuera muy difícil abandonar esa visión del mundo, aunque presentara algún problema.»

«Mientras una teoría goza de buena salud, siempre resultan más relevantes los casos que la confirman que los que tienen una explicación dudosa. No se abandona una teoría por un caso «anómalo». No eran muy convincentes sus predicciones sobre la caída libre o su explicación del movimiento de los proyectiles, pero era imposible estudiar bien procesos tan rápidos. Lo importante al arrojar una flecha es acertar, y para eso las teorías físicas nunca han sido de mucha ayuda. Pero en el siglo XVI todos los ejércitos de Europa tenían cañones, y para acertar con una bala de cañón hay que saber predecir su trayectoria.»

Gracias a las observaciones astronómicas más precisas aparecieron pequeñas anomalías y se produjo «un divorcio entre la astronomía (basada en los epiciclos) y la cosmología (basada en las esferas) que duró más de mil años. A partir del siglo XVI, estas pequeñas anomalías acabaron obligando a tirar  por la borda toda la astronomía antigua y con ella la concepción del mundo de Aristóteles.»

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El capítulo 5 nos recuerda que «el modelo de las esferas de Eudoxo, apadrinado por Platón y, con pequeñas modificaciones, adoptado por Aristóteles, perdió pronto el favor de los astrónomos.» Su primer problema fue la luminosidad variable de los planetas, pero más tarde destacó que su movimiento visto desde la Tierra era más complejo que una circunferencia.

Para explicar el movimiento de Venus, Heráclides Póntico propuso que este planeta se movía en torno al Sol, igual que Mercurio. Como teoría alternativa se propuso que los planetas siguen una órbita circular (llamada epiciclo), pero no en torno al Sol, sino entorno a un punto vacío que gira alrededor de la Tierra en un círculo (llamado deferente).

El modelo epiciclo-deferente difiere entre planetas interiores (en los que la deferente se recorre en un año) y los exteriores (en los que el epiciclo se recorre en un año). Además, para los planetas exteriores el eje epiciclo-deferente gira como las agujas de un reloj sincronizado respecto al eje Tierra-Sol, algo que no ocurre con los planetas interiores.

Aristarco, mil ochocientos años antes que Copérnico, propuso una solución sencilla, pero difícil de aceptar en su época: Todos los planetas giran alrededor del Sol, incluida la Tierra. ¿Por qué el heliocentrismo no tuvo prácticamente ningún seguidor? «La cuestión de fondo es que el movimiento de la Tierra va contra el sentido común.»

Conforme las medidas astronómicas mejoraron aparecieron nuevos problemas en el modelo de epiciclos. Hubo que introducir «epiciclos menores» sobre el «epiciclo mayor» para cada planeta. Ptolomeo para lograr un movimiento circular uniforme en todos los epiciclos introdujo el ecuante. Nicolás Copérnico, como nos cuenta el capítulo 6, recuperó las ideas de Aristarco, pero incorporando los epiciclos menores. «La creencia popular de que el sistema heliocéntrico de Copérnico es una simplificación del sistema tolemaico es errónea.»

Las ideas de Copérnico no triunfaron entre los filósofos, aunque todos los astrónomos adoptaron sus procedimientos de cálculo. La raíz del problema es el conflicto entre instrumentalismo (el heliocentrismo entonces) y realismo (el geocentrismo entonces). Fueron necesarias las aportaciones de Tycho Brahe, Johannes Kepler y Galileo Galilei para relegar el geocentrismo a una postura marginal en 1642, cuando Galileo murió.

Galileo, el primer científico moderno, es el objeto del capítulo 7. No bastó un nuevo método para razonar sobre el movimiento, hubo que explorar el universo con nuevos instrumentos. El capítulo 8 discute la revolución que supuso el telescopio en astronomía y el jucio de 1633 contra Galileo. En el que «no se discutió si la ciencia de Galileo era correcta, sino si desobedeció o no las órdenes que le había dado el Papa anterior, más de quince años antes.»

«El «caso Galileo» ilustra a la perfección los peligros de la «historia whig». Hoy sabemos que Galileo estaba en lo cierto y parece inevitable ver su condena como una tropelía en la que el fanatismo se impuso a la razón. [Sin embargo] no debemos extrapolar nuestra certeza sobre el heliocentrismo al año 1632. [El Papa] exigía una prueba concluyente del movimiento de la Tierra para aceptarlo. Galileo creyó encontrar esa prueba en su teoría de las mareas, pero estaba en un error. Así que se da la paradoja de que, en la vertiente científica del caso, el teólogo acertó, mientras que el científico se equivocó.»

«El mundo según Aristóteles fue substituido por el nuevo mundo según Newton, cuya cosmovisión ha dominado la ciencia hasta el siglo XX.» La obra colosal de Newton es discutida desde este enfoque en el capítulo 9, centrando el discurso en la gravitación universal y la explicación de las órbitas elípticas de los planetas. ¿Cómo pudo triunfar la acción a distancia decorada con la virtud de no fingir hipótesis?

«Si Newton hubiera publicado poco a poco sus resultados se habría expuesto sin duda a un debate feroz. No quería publicar nada de lo que no estuviera absolutamente seguro. Cuando por fin se decidió a hacerlo, espoleado por Halley, fue cuando tenía ya la impresionante masa de resultados que presentó en los Principia, y tal masa desactivó en buena medida a los críticos. Newton resolvió prácticamente todos los problemas abiertos por aquel entonces en las ciencias físicas. Científicos y filósofos tuvieron que aceptar que, si esa era la recompensa por aceptar la acción a distancia… en fin, quizá después de todo habría que aceptarla.»

El capítulo 10 presenta un epílogo que trata de resumir qué es la ciencia. Expone la idea de falsación de Popper, las críticas de Duhem («la falsación no puede ser ni exhaustiva ni concluyente»), la tesis de Duhem-Quine y las ideas de Kuhn sobre las revoluciones científicas («la presunta irracionalidad de la ciencia»). La exposición es breve, poco técnica y faltan muchos matices, por lo que no satisfará a los buenos aficionados a la filosofía de la ciencia.

El autor finaliza el libro con una conclusión personal (sección 10.5, unas 12 páginas). «Las teorías no son la realidad, no cartografían la realidad, sólo la representan, en cierto sentido, son similares a un mapa.» Cada teoría tiene un contenido sintáctico, un contenido semántico y un contenido imaginativo. Este último es el «modelo intuitivo, a veces una imagen visual o gráfica, con la que el científico dota de contenido concreto, «tangible» a la teoría. Son las hypotheses de Newton. Por eso, el «parecido con la realidad» que nos permite hablar de que la teoría es una especie de mapa sólo se aplica a la teoría propiamente dicha, pero no al contenido imaginativo, a la imagen que nos hemos formado.»

«¿Cómo es entonces el mundo realmente? No lo sabemos. Dos mapas distintos de la misma región pueden mostrar aspectos completamente distintos. Puede ser muy difícil compararlos y juzgar cual es «mejor», puede que ni siquiera haya uno que sea «el mejor» para todas las aplicaciones. El mapa no es el territorio, y las teorías no son la realidad

En resumen, un libro que me ha gustado y que recomiendo a todos los lectores de este blog, en especial a los aficionados al escepticismo científico. Su lectura es ágil y agradable, sin entrar en demasiados detalles técnicos de filosofía de la ciencia.



3 Comentarios

  1. El enlace de la sentencia de Galileo:
    http://recuerdosdepandora.com/personajes/galileo-galilei/sentencia-de-la-inquisicion-a-galileo/

    En cuanto a Bruno, de las ocho proposiciones a las que tenía que renunciar, la segunda y la quinta eran:
    http://law2.umkc.edu/faculty/projects/ftrials/brunolinks.html

    2 – The doctrine of the infinite universe and infinite worlds in conflict with the idea of Creation: “He who denies the infinite effect denies the infinite power”.

    5 – The idea of terrestrial movement, which according to Bruno, did not oppose the Holy Scriptures, which were popularised for the faithful and did not apply to scientists.

    La paralaje estelar demuestra el movimiento de la Tierra respecto al Sol.
    http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/astro/para.html

  2. Creo que hay un punto a favor del geocentrismo (para los conocimientos y mentalidad de la época, quiero decir, que nadie me malinterprete) que no se está considerando. El sistema geocéntrico explica de modo coherente los principales movimientos observados:

    1. Los cuerpos terrestres caen «hacia abajo», es decir hacia el centro geométrico del universo, que es el centro de la Tierra, el «lugar natural» de los cuerpos pesados. Esto explica de paso la forma esférica de la Tierra (demostrada por cierto por Aristóteles a partir de la proyección de la sombra de la Tierra sobre la Luna en eclipses lunares). El concepto de «lugar natural» es clave en la física aristotélica.

    2. Los cuerpos celestes están hechos de otra materia distinta que no pesa y por tanto no cae, se mueven uniformemente en círculos (el movimiento perfecto). La incordiante excepción es el movimiento de los planetas («planeta» significa «errante»), que nadie supo nunca explicar satisfactoriamente, y es una baza muy importante a favor del heliocentrismo.

    Sustituir la Tierra por el Sol como centro del universo deja una gran pregunta: ¿y por qué no caen todas las cosas hacia el Sol? El heliocentrismo explica los movimientos celestes mejor que el geocentrismo, pero a costa de dejar inexplicada la caída de los graves (la gravedad).

    Fue mérito de Newton unificar mecánica terrestre y mecánica celeste, precisamente a cuenta de intentar solucionar esta dificultad. Pero en la época de Galileo era una dificultad no pequeña que él mismo tampoco sabía resolver. Para resolver la dificultad, Newton tuvo que ofrecer una teoría completamente revolucionaria de la atracción gravitatoria como «acción a distancia». Hasta entonces la gravedad era un concepto mucho más geométrico: los graves caen hacia el centro porque el centro es su lugar natural.

    Fui afortunado lector del libro reseñado cuando aún estaba sin publicar, y estas ideas que he expuesto se las debo al autor y amigo.

  3. Aristóteles fue ignorado en Europa durante muchos siglos. El cristianismo fue al inicio platónico (más bien neoplatónico), desde que hay pensadores cristianos hasta casi el final de la Edad Media. Aristóteles había sido conservado sólo en la cultura árabe, y fue reintroducido en Europa hacia el siglo XI-XII. Al principio fue recibido con mucha desconfianza, pues al fin y al cabo era un pensador pagano, y no habla de lo divino tan claramente como Platón. En el siglo XIII logra imponerse y Tomás de Aquino realiza la síntesis que se hizo hegemónica -y decadente- en los siglos siguientes. Es decir, que la alianza entre la Iglesia y el aristotelismo no llevaba dos milenios, sino sólo unos pocos cientos de años cuando Galileo entra en escena.

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Por Francisco R. Villatoro
Publicado el ⌚ 20 abril, 2014
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