La Revolución científica fue una serie de eventos que marcaron el surgimiento de la ciencia moderna durante el período moderno temprano , cuando los avances en matemáticas , física , astronomía , biología (incluida la anatomía humana ) y química transformaron las visiones de la sociedad sobre la naturaleza. [1] [2] [3] [4] [5] [6] La Revolución científica tuvo lugar en Europa en la segunda mitad del período del Renacimiento , con la publicación de Nicolás Copérnico de 1543 De revolutionibus orbium coelestium ( Sobre las revoluciones de las esferas celestes ) a menudo citada como su comienzo. [7]
La era del Renacimiento científico se centró en cierta medida en recuperar el conocimiento de los antiguos y se considera que culminó en la publicación de Isaac Newton de 1687, Principia , que formuló las leyes del movimiento y la gravitación universal , [8] completando así la síntesis de una nueva cosmología . La posterior Era de la Ilustración vio surgir el concepto de una revolución científica en la obra del siglo XVIII de Jean Sylvain Bailly , quien describió un proceso de dos etapas de barrer con lo viejo y establecer lo nuevo. [9] Sigue habiendo un compromiso académico con respecto a los límites de la Revolución científica y su cronología.
Desde el siglo XVIII, los grandes avances científicos han sido denominados "revoluciones". Por ejemplo, en 1747, el matemático francés Alexis Clairaut escribió que " se decía que Newton había creado una revolución en su propia vida". [10] La palabra también se utilizó en el prefacio de la obra de Antoine Lavoisier de 1789 en la que anunciaba el descubrimiento del oxígeno. "Pocas revoluciones en la ciencia han suscitado inmediatamente tanta atención general como la introducción de la teoría del oxígeno... Lavoisier vio su teoría aceptada por todos los hombres más eminentes de su tiempo y establecida en gran parte de Europa a los pocos años de su primera promulgación". [11]
En el siglo XIX, William Whewell describió la revolución que se había producido en la ciencia misma –el método científico– en los siglos XV y XVI: “Entre las revoluciones más notorias que han experimentado las opiniones sobre este tema está la transición de una confianza implícita en los poderes internos de la mente humana a una dependencia declarada de la observación externa; y de una reverencia ilimitada por la sabiduría del pasado a una ferviente expectativa de cambio y mejora”. [12] Esto dio origen a la visión común de la Revolución Científica en la actualidad:
Surgió una nueva visión de la naturaleza que reemplazó a la visión griega que había dominado la ciencia durante casi 2000 años. La ciencia se convirtió en una disciplina autónoma, distinta tanto de la filosofía como de la tecnología, y se la empezó a considerar con fines utilitarios. [13]
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Tradicionalmente se supone que la revolución científica comenzó con la revolución copernicana (iniciada en 1543) y se completó en la "gran síntesis" de los Principia de Isaac Newton de 1687. Gran parte del cambio de actitud provino de Francis Bacon [14] cuyo "anuncio confiado y enfático" sobre el progreso moderno de la ciencia inspiró la creación de sociedades científicas como la Royal Society [15] y Galileo , quien defendió a Copérnico y desarrolló la ciencia del movimiento. [16]
La revolución científica fue posible gracias a los avances en la producción de libros. [17] [18] Antes de la llegada de la imprenta , introducida en Europa en la década de 1440 por Johannes Gutenberg , no había un mercado masivo en el continente para los tratados científicos, como lo había habido para los libros religiosos. La imprenta cambió decisivamente la forma en que se creaba el conocimiento científico, así como su difusión. Permitió reproducir diagramas precisos, mapas, dibujos anatómicos y representaciones de la flora y la fauna, y la imprenta hizo que los libros académicos fueran más accesibles, lo que permitió a los investigadores consultar textos antiguos libremente y comparar sus propias observaciones con las de sus colegas académicos. [19] Aunque los errores de los impresores todavía daban lugar a la difusión de datos falsos (por ejemplo, en Sidereus Nuncius (El mensajero de las estrellas) de Galileo, publicado en Venecia en 1610, sus imágenes telescópicas de la superficie lunar aparecían por error al revés), el desarrollo de placas de metal grabadas permitió que la información visual precisa se hiciera permanente, un cambio con respecto a lo que sucedía anteriormente, cuando las ilustraciones en xilografía se deterioraban por el uso repetitivo. La capacidad de acceder a investigaciones científicas previas significó que los investigadores no tenían que empezar siempre desde cero para dar sentido a sus propios datos de observación. [19]
En el siglo XX, Alexandre Koyré introdujo el término "revolución científica", centrando su análisis en Galileo. El término fue popularizado por Herbert Butterfield en su obra Orígenes de la ciencia moderna . La obra de Thomas Kuhn de 1962 La estructura de las revoluciones científicas enfatiza que diferentes marcos teóricos, como la teoría de la relatividad de Einstein y la teoría de la gravedad de Newton , a la que reemplazó, no pueden compararse directamente sin perder significado.
En ese período se produjo una transformación fundamental de las ideas científicas en las áreas de matemáticas, física, astronomía y biología, en las instituciones que apoyaban la investigación científica y en la imagen más generalizada del universo. [16] La revolución científica condujo al establecimiento de varias ciencias modernas. En 1984, Joseph Ben-David escribió:
La rápida acumulación de conocimientos que ha caracterizado el desarrollo de la ciencia desde el siglo XVII nunca se había producido antes. El nuevo tipo de actividad científica surgió sólo en unos pocos países de Europa occidental y se limitó a esa pequeña zona durante unos doscientos años (desde el siglo XIX, el resto del mundo ha asimilado los conocimientos científicos). [20]
Muchos escritores contemporáneos e historiadores modernos afirman que se produjo un cambio revolucionario en la visión del mundo. En 1611, el poeta inglés John Donne escribió:
[La] nueva Filosofía llama a todos a la duda,
El elemento del fuego está completamente extinguido;
el sol se ha perdido, y la tierra, y el ingenio de ningún hombre.Bien puede indicarle dónde buscarlo. [21]
Butterfield estaba menos desconcertado, pero aun así veía el cambio como fundamental:
Dado que esa revolución convirtió en autoridad en inglés no sólo a la Edad Media sino al mundo antiguo—dado que comenzó no sólo con el eclipse de la filosofía escolástica sino con la destrucción de la física aristotélica—eclipsa todo lo ocurrido desde el surgimiento del cristianismo y reduce el Renacimiento y la Reforma al rango de meros episodios, meros desplazamientos internos dentro del sistema de la cristiandad medieval.... [Se] presenta tan grande como el origen real tanto del mundo moderno como de la mentalidad moderna que nuestra periodización habitual de la historia europea se ha convertido en un anacronismo y un estorbo. [22]
El historiador Peter Harrison atribuye al cristianismo el haber contribuido al surgimiento de la Revolución Científica:
Los historiadores de la ciencia saben desde hace mucho tiempo que los factores religiosos desempeñaron un papel significativamente positivo en el surgimiento y la persistencia de la ciencia moderna en Occidente. No sólo muchas de las figuras clave en el surgimiento de la ciencia eran individuos con sinceros compromisos religiosos, sino que los nuevos enfoques de la naturaleza que ellos promovieron se sustentaban de diversas maneras en supuestos religiosos. ... Sin embargo, muchas de las figuras principales de la revolución científica se consideraban campeones de una ciencia que era más compatible con el cristianismo que las ideas medievales sobre el mundo natural que reemplazaron. [23]
La Revolución Científica se construyó sobre la base del aprendizaje y la ciencia de la antigua Grecia en la Edad Media, tal como había sido elaborado y desarrollado por la ciencia romana/bizantina y la ciencia islámica medieval . [6] Algunos académicos han notado un vínculo directo entre "aspectos particulares del cristianismo tradicional" y el surgimiento de la ciencia. [24] [25] La " tradición aristotélica " todavía era un marco intelectual importante en el siglo XVII, aunque en ese momento los filósofos naturales se habían alejado de gran parte de ella. [5] Las ideas científicas clave que datan de la antigüedad clásica habían cambiado drásticamente a lo largo de los años y en muchos casos habían sido desacreditadas. [5] Las ideas que permanecieron, que se transformaron fundamentalmente durante la Revolución Científica, incluyen:
Existían precedentes antiguos de teorías y desarrollos alternativos que prefiguraban descubrimientos posteriores en el área de la física y la mecánica; pero a la luz del número limitado de obras que sobrevivieron a la traducción en un período en el que muchos libros se perdieron en la guerra, tales desarrollos permanecieron en la oscuridad durante siglos y tradicionalmente se sostiene que tuvieron poco efecto en el redescubrimiento de tales fenómenos; mientras que la invención de la imprenta hizo que la amplia difusión de tales avances incrementales del conocimiento fuera algo común. Mientras tanto, sin embargo, en la época medieval se lograron avances significativos en geometría, matemáticas y astronomía.
También es cierto que muchas de las figuras importantes de la Revolución científica compartían el respeto general del Renacimiento por el conocimiento antiguo y citaban linajes antiguos para sus innovaciones. Copérnico, [31] Galileo, [1] [2] [3] [32] Johannes Kepler [33] y Newton [34] rastrearon diferentes ancestros antiguos y medievales para el sistema heliocéntrico . En el Axioms Scholium de sus Principia, Newton dijo que sus tres leyes axiomáticas del movimiento ya eran aceptadas por matemáticos como Christiaan Huygens , Wallace, Wren y otros. Mientras preparaba una edición revisada de sus Principia , Newton atribuyó su ley de la gravedad y su primera ley del movimiento a una variedad de figuras históricas. [34] [35]
A pesar de estas salvedades, la teoría estándar de la historia de la revolución científica sostiene que el siglo XVII fue un período de cambios científicos revolucionarios. No sólo hubo avances teóricos y experimentales revolucionarios, sino que, lo que es aún más importante, se modificó radicalmente la forma en que trabajaban los científicos. Por ejemplo, aunque en los debates antiguos sobre el movimiento se sugieren esporádicamente indicios del concepto de inercia , [36] [37] el punto sobresaliente es que la teoría de Newton difería de las concepciones antiguas en aspectos clave, como el hecho de que en la teoría de Aristóteles se requería una fuerza externa para que se produjera un movimiento violento. [38]
En el método científico tal como se concibió en el siglo XVII, las circunstancias naturales y artificiales se dejaron de lado a medida que la comunidad científica fue aceptando lentamente una tradición de investigación de experimentación sistemática. La filosofía de utilizar un enfoque inductivo para obtener conocimiento (abandonar las suposiciones e intentar observar con una mente abierta) contrastaba con el enfoque aristotélico anterior de la deducción , mediante el cual el análisis de hechos conocidos producía una mayor comprensión. En la práctica, muchos científicos y filósofos creían que se necesitaba una combinación saludable de ambos: la voluntad de cuestionar las suposiciones, pero también de interpretar las observaciones que se suponía que tenían cierto grado de validez. [ cita requerida ]
Al final de la Revolución científica, el mundo cualitativo de los filósofos lectores de libros se había transformado en un mundo mecánico y matemático que se conocería mediante la investigación experimental. Aunque no es cierto que la ciencia newtoniana fuera como la ciencia moderna en todos los aspectos, conceptualmente se parecía a la nuestra en muchos aspectos. Muchos de los rasgos distintivos de la ciencia moderna, especialmente en lo que respecta a su institucionalización y profesionalización, no se convirtieron en estándar hasta mediados del siglo XIX. [ cita requerida ]
El modo principal de interacción con el mundo de la tradición científica aristotélica era la observación y la búsqueda de circunstancias "naturales" mediante el razonamiento. A este enfoque se unía la creencia de que los acontecimientos raros que parecían contradecir los modelos teóricos eran aberraciones que no decían nada sobre la naturaleza tal como era "naturalmente". Durante la Revolución científica, las percepciones cambiantes sobre el papel del científico con respecto a la naturaleza y el valor de la evidencia, experimental u observada, condujeron a una metodología científica en la que el empirismo desempeñaba un papel importante. [ cita requerida ]
Al comienzo de la Revolución científica, el empirismo ya se había convertido en un componente importante de la ciencia y la filosofía natural. Pensadores anteriores , incluido el filósofo nominalista de principios del siglo XIV Guillermo de Ockham , habían iniciado el movimiento intelectual hacia el empirismo. [39] El término empirismo británico comenzó a usarse para describir las diferencias filosóficas percibidas entre dos de sus fundadores , Francis Bacon , descrito como empirista, y René Descartes , quien fue descrito como racionalista. Thomas Hobbes , George Berkeley y David Hume fueron los principales exponentes de la filosofía que desarrollaron una sofisticada tradición empírica como base del conocimiento humano. [ cita requerida ]
Una formulación influyente del empirismo fue el Ensayo sobre el entendimiento humano (1689) de John Locke , en el que sostenía que el único conocimiento verdadero al que podía acceder la mente humana era el que se basaba en la experiencia. Escribió que la mente humana fue creada como una tabula rasa , una "tabla en blanco", sobre la que se registraban las impresiones sensoriales y se construía el conocimiento a través de un proceso de reflexión. [ cita requerida ]
Los fundamentos filosóficos de la revolución científica fueron establecidos por Francis Bacon, a quien se ha llamado el padre del empirismo. [14] Sus obras establecieron y popularizaron metodologías inductivas para la investigación científica, a menudo llamadas el método baconiano o simplemente el método científico. Su exigencia de un procedimiento planificado para investigar todas las cosas naturales marcó un nuevo giro en el marco retórico y teórico de la ciencia, gran parte del cual todavía rodea las concepciones de la metodología adecuada en la actualidad. [40]
Bacon propuso una gran reforma de todo el proceso de conocimiento para el avance del saber divino y humano, que llamó Instauratio Magna (La Gran Instauración). Para Bacon, esta reforma conduciría a un gran avance en la ciencia y a una progenie de inventos que aliviarían las miserias y necesidades de la humanidad. Su Novum Organum se publicó en 1620, en el que sostiene que el hombre es "el ministro e intérprete de la naturaleza", "el conocimiento y el poder humano son sinónimos", "los efectos se producen por medio de instrumentos y ayudas", "el hombre mientras opera solo puede aplicar o retirar cuerpos naturales; la naturaleza realiza internamente el resto", y "la naturaleza solo puede ser comandada obedeciéndola". [41] He aquí un resumen de la filosofía de esta obra, que mediante el conocimiento de la naturaleza y el uso de instrumentos, el hombre puede gobernar o dirigir el trabajo natural de la naturaleza para producir resultados definidos. Por tanto, el hombre, buscando el conocimiento de la naturaleza, puede alcanzar el poder sobre ella y así restablecer el «imperio del hombre sobre la creación», que se había perdido por la Caída, junto con la pureza original del hombre. De esta manera, creía él, la humanidad se elevaría por encima de las condiciones de desamparo, pobreza y miseria, y llegaría a una condición de paz, prosperidad y seguridad. [42]
Para obtener conocimiento y poder sobre la naturaleza, Bacon esbozó en esta obra un nuevo sistema de lógica que creía superior a las antiguas formas del silogismo , desarrollando su método científico, consistente en procedimientos para aislar la causa formal de un fenómeno (el calor, por ejemplo) mediante inducción eliminativa. Para él, el filósofo debería proceder mediante razonamiento inductivo desde el hecho al axioma y a la ley física . Sin embargo, antes de comenzar esta inducción, el investigador debe liberar su mente de ciertas nociones o tendencias falsas que distorsionan la verdad. En particular, descubrió que la filosofía estaba demasiado preocupada por las palabras, en particular el discurso y el debate, en lugar de observar realmente el mundo material: "Pues mientras los hombres creen que su razón gobierna las palabras, de hecho, las palabras se vuelven hacia atrás y reflejan su poder sobre el entendimiento, y así hacen que la filosofía y la ciencia sean sofísticas e inactivas". [43]
Bacon consideraba que lo más importante para la ciencia es no quedarse en discusiones intelectuales o buscar objetivos meramente contemplativos, sino que debe trabajar para mejorar la vida de la humanidad mediante la creación de nuevos inventos, llegando incluso a afirmar que "los inventos son también, por así decirlo, nuevas creaciones e imitaciones de obras divinas". [41] [ página necesaria ] Exploró el carácter trascendental y transformador de inventos como la imprenta , la pólvora y la brújula . A pesar de su influencia en la metodología científica, rechazó teorías novedosas y correctas como el magnetismo de William Gilbert , el heliocentrismo de Copérnico y las leyes del movimiento planetario de Kepler . [44]
Bacon describió por primera vez el método experimental .
Queda la experiencia simple, que, si se toma como viene, se llama accidente, y si se busca, experimento. El verdadero método de la experiencia enciende primero la vela [hipótesis] y luego, por medio de ella, muestra el camino [ordena y delimita el experimento]; comienza como lo hace con la experiencia debidamente ordenada y digerida, no chapucera o errática, y de ella deduce axiomas [teorías], y de los axiomas establecidos, a su vez, nuevos experimentos.
—Francis Bacon. Novum Organum. 1620. [45]
Gilbert fue uno de los primeros defensores de este método. Rechazó apasionadamente tanto la filosofía aristotélica imperante como el método escolástico de enseñanza universitaria. Su libro De Magnete fue escrito en 1600 y algunos lo consideran el padre de la electricidad y el magnetismo. [46] En esta obra, describe muchos de sus experimentos con su modelo de la Tierra llamado terrella . A partir de estos experimentos, concluyó que la Tierra en sí era magnética y que esta era la razón por la que las brújulas apuntaban al norte. [ cita requerida ]
De Magnete fue influyente debido al interés inherente de su tema, así como por la forma rigurosa en que Gilbert describe sus experimentos y su rechazo de las antiguas teorías del magnetismo. [47] Según Thomas Thomson , "el libro de Gilbert sobre el magnetismo publicado en 1600 es uno de los mejores ejemplos de filosofía inductiva que se haya presentado al mundo. Es más notable porque precedió al Novum Organum de Bacon, en el que se explicó por primera vez el método inductivo de filosofar". [48]
Galileo Galilei ha sido llamado el "padre de la astronomía observacional moderna ", [49] el "padre de la física moderna", [50] el "padre de la ciencia", [51] y "el padre de la ciencia moderna". [52] Sus contribuciones originales a la ciencia del movimiento se hicieron mediante una combinación innovadora de experimentación y matemáticas. [53] Galileo fue uno de los primeros pensadores modernos en afirmar claramente que las leyes de la naturaleza son matemáticas. En El ensayador escribió "La filosofía está escrita en este gran libro, el universo... Está escrito en el lenguaje de las matemáticas, y sus caracteres son triángulos, círculos y otras figuras geométricas;..." [54] Sus análisis matemáticos son un desarrollo posterior de una tradición empleada por los filósofos naturales escolásticos tardíos, que Galileo aprendió cuando estudió filosofía. [55] Ignoró el aristotelismo. En términos más amplios, su trabajo marcó otro paso hacia la eventual separación de la ciencia tanto de la filosofía como de la religión; un desarrollo importante en el pensamiento humano. A menudo estaba dispuesto a cambiar sus puntos de vista de acuerdo con la observación. Para llevar a cabo sus experimentos, Galileo tuvo que establecer estándares de longitud y tiempo, de modo que las mediciones realizadas en diferentes días y en diferentes laboratorios pudieran compararse de manera reproducible. Esto proporcionó una base confiable sobre la cual confirmar leyes matemáticas mediante razonamiento inductivo. [ cita requerida ]
Galileo demostró apreciar la relación entre las matemáticas, la física teórica y la física experimental. Entendió la parábola , tanto en términos de secciones cónicas como en términos de la ordenada (y) que varía con el cuadrado de la abscisa (x). Galileo afirmó además que la parábola era la trayectoria teóricamente ideal de un proyectil uniformemente acelerado en ausencia de fricción y otras perturbaciones. Reconoció que existen límites a la validez de esta teoría, señalando sobre bases teóricas que una trayectoria de proyectil de un tamaño comparable al de la Tierra no podría ser una parábola, [56] pero, sin embargo, sostuvo que para distancias hasta el alcance de la artillería de su época, la desviación de la trayectoria de un proyectil con respecto a una parábola sería solo muy leve. [57] [58]
El conocimiento científico, según los aristotélicos, se ocupaba de establecer las causas verdaderas y necesarias de las cosas. [59] En la medida en que los filósofos naturales medievales utilizaban problemas matemáticos, limitaban los estudios sociales a análisis teóricos de la velocidad local y otros aspectos de la vida. [60] La medición real de una cantidad física y la comparación de esa medición con un valor calculado sobre la base de la teoría se limitaba en gran medida a las disciplinas matemáticas de la astronomía y la óptica en Europa. [61] [62]
En los siglos XVI y XVII, los científicos europeos comenzaron a aplicar cada vez más medidas cuantitativas a la medición de los fenómenos físicos de la Tierra. Galileo sostenía firmemente que las matemáticas proporcionaban una especie de certeza necesaria que podía compararse con la de Dios: "...con respecto a esas pocas [ proposiciones matemáticas ] que el intelecto humano entiende, creo que su conocimiento iguala al divino en certeza objetiva..." [63]
Galileo anticipa el concepto de una interpretación matemática sistemática del mundo en su libro Il Saggiatore :
La filosofía [es decir, la física] está escrita en este gran libro, es decir, el universo, que está continuamente abierto a nuestra mirada, pero no se puede entender a menos que uno aprenda primero a comprender el lenguaje e interpretar los caracteres en que está escrito. Está escrito en el lenguaje de las matemáticas , y sus caracteres son triángulos, círculos y otras figuras geométricas, sin las cuales es humanamente imposible entender una sola palabra de él; sin ellas, uno vaga por un laberinto oscuro. [64]
En 1591, François Viète publicó In Artem Analyticem Isagoge , que proporcionó la primera notación simbólica de parámetros en álgebra . El desarrollo del cálculo infinitesimal por parte de Newton abrió nuevas aplicaciones de los métodos de las matemáticas a la ciencia. Newton enseñó que la teoría científica debía ir acompañada de una experimentación rigurosa, que se convirtió en la piedra angular de la ciencia moderna. [ cita requerida ]
Aristóteles reconoció cuatro tipos de causas y, cuando es aplicable, la más importante de ellas es la "causa final". La causa final era el objetivo, la meta o el propósito de algún proceso natural o de algo creado por el hombre. Hasta la Revolución Científica, era muy natural ver objetivos como el crecimiento de un niño, por ejemplo, que condujera a un adulto maduro. La inteligencia se suponía únicamente en el propósito de los artefactos creados por el hombre; no se atribuía a otros animales ni a la naturaleza.
En la " filosofía mecánica " no se permite ningún campo o acción a distancia, las partículas o corpúsculos de materia son fundamentalmente inertes. El movimiento es causado por la colisión física directa. Donde antes se entendían las sustancias naturales de manera orgánica, los filósofos mecanicistas las veían como máquinas. [65] Como resultado, la teoría de Newton parecía una especie de retroceso a la " acción fantasmal a distancia ". Según Thomas Kuhn, Newton y Descartes sostenían el principio teleológico de que Dios conservaba la cantidad de movimiento en el universo:
La gravedad, interpretada como una atracción innata entre cada par de partículas de materia, era una cualidad oculta en el mismo sentido en que lo había sido la "tendencia a caer" de los escolásticos... A mediados del siglo XVIII esa interpretación había sido aceptada casi universalmente, y el resultado fue una auténtica reversión (que no es lo mismo que un retroceso) a un estándar escolástico. Las atracciones y repulsiones innatas unían el tamaño, la forma, la posición y el movimiento como propiedades primarias físicamente irreductibles de la materia. [66]
Newton también había atribuido específicamente el poder inherente de la inercia a la materia, en contra de la tesis mecanicista de que la materia no tiene poderes inherentes. Pero mientras que Newton negó vehementemente que la gravedad fuera un poder inherente a la materia, su colaborador Roger Cotes hizo de la gravedad también un poder inherente a la materia, como se establece en su famoso prefacio a la segunda edición de los Principia de 1713, que él editó, y contradijo a Newton. Y fue la interpretación de la gravedad de Cotes, en lugar de la de Newton, la que llegó a ser aceptada. [ cita requerida ]
Los primeros pasos hacia la institucionalización de la investigación y la difusión científicas se dieron en forma de sociedades en las que se divulgaban, discutían y publicaban los nuevos descubrimientos. La primera sociedad científica que se creó fue la Royal Society de Londres, que surgió de un grupo anterior, centrado en el Gresham College en las décadas de 1640 y 1650. Según una historia de la universidad:
La red científica centrada en el Gresham College desempeñó un papel crucial en las reuniones que llevaron a la formación de la Royal Society. [67]
Estos médicos y filósofos naturales fueron influenciados por la "nueva ciencia", promovida por Bacon en su Nueva Atlántida , aproximadamente desde 1645 en adelante. Un grupo conocido como la Sociedad Filosófica de Oxford se manejaba bajo un conjunto de reglas que aún se conservan en la Biblioteca Bodleiana . [68]
El 28 de noviembre de 1660, el "comité de 12 de 1660" anunció la formación de un "Colegio para la Promoción del Aprendizaje Experimental Físico-Matemático", que se reuniría semanalmente para discutir sobre ciencia y realizar experimentos. En la segunda reunión, Robert Moray anunció que el rey Carlos aprobaba las reuniones, y el 15 de julio de 1662 se firmó una carta real que creaba la "Real Sociedad de Londres", con Lord Brouncker como primer presidente. Una segunda carta real se firmó el 23 de abril de 1663, con el rey como fundador y con el nombre de "Real Sociedad de Londres para la Mejora del Conocimiento Natural"; Robert Hooke fue nombrado curador de experimentos en noviembre. Este favor real inicial ha continuado, y desde entonces todos los monarcas han sido los mecenas de la sociedad. [69]
El primer secretario de la sociedad fue Henry Oldenburg . Sus primeras reuniones incluyeron experimentos realizados primero por Hooke y luego por Denis Papin , quien fue nombrado en 1684. Estos experimentos variaban en su área temática y eran importantes en algunos casos y triviales en otros. [70] La sociedad comenzó a publicar Philosophical Transactions a partir de 1665, la revista científica más antigua y de mayor duración del mundo, que estableció los importantes principios de prioridad científica y revisión por pares . [71]
Los franceses fundaron la Academia de Ciencias en 1666. A diferencia de los orígenes privados de su homóloga británica, la academia fue fundada como un organismo gubernamental por Jean-Baptiste Colbert . Sus reglas fueron establecidas en 1699 por el rey Luis XIV , cuando recibió el nombre de "Real Academia de Ciencias" y se instaló en el Louvre de París.
Como la revolución científica no se caracterizó por un cambio único, las nuevas ideas que le siguieron contribuyeron a la llamada revolución científica. Muchas de ellas fueron revoluciones en sus propios campos.
Durante casi cinco milenios, el modelo geocéntrico de la Tierra como centro del universo había sido aceptado por todos, salvo unos pocos astrónomos. En la cosmología de Aristóteles, la ubicación central de la Tierra era quizás menos significativa que su identificación como un reino de imperfección, inconstancia, irregularidad y cambio, en oposición a los "cielos" (Luna, Sol, planetas, estrellas), que se consideraban perfectos, permanentes, inmutables y, en el pensamiento religioso, el reino de los seres celestiales. La Tierra incluso estaba compuesta de un material diferente, los cuatro elementos "tierra", "agua", "fuego" y "aire", mientras que a una distancia suficiente por encima de su superficie (aproximadamente la órbita de la Luna), los cielos estaban compuestos de una sustancia diferente llamada "éter". [72] El modelo heliocéntrico que lo reemplazó implicaba el desplazamiento radical de la Tierra a una órbita alrededor del Sol; compartir una ubicación con los otros planetas implicaba un universo de componentes celestiales hechos de las mismas sustancias cambiantes que la Tierra. Los movimientos celestes ya no necesitaban estar regidos por una perfección teórica, confinados a órbitas circulares.
El trabajo de Copérnico de 1543 sobre el modelo heliocéntrico del Sistema Solar intentó demostrar que el Sol era el centro del universo. A pocos les molestó esta sugerencia, y el papa y varios arzobispos se interesaron lo suficiente como para querer más detalles. [76] Su modelo se utilizó más tarde para crear el calendario del papa Gregorio XIII . [77] Sin embargo, la idea de que la Tierra se movía alrededor del Sol fue puesta en duda por la mayoría de los contemporáneos de Copérnico. Contradecía no solo la observación empírica, debido a la ausencia de una paralaje estelar observable , [78] sino más significativamente en ese momento, la autoridad de Aristóteles. Los descubrimientos de Kepler y Galileo dieron credibilidad a la teoría.
Kepler fue un astrónomo conocido por sus leyes del movimiento planetario , y sus libros Astronomia nova , Harmonice Mundi y Epitome Astronomiae Copernicanae influyeron, entre otros, en Isaac Newton , proporcionando una de las bases para su teoría de la gravitación universal . [79] Uno de los libros más importantes en la historia de la astronomía, Astronomia nova proporcionó sólidos argumentos a favor del heliocentrismo y contribuyó con una valiosa visión del movimiento de los planetas. Esto incluyó la primera mención de las trayectorias elípticas de los planetas y el cambio de su movimiento al movimiento de cuerpos flotantes libres en oposición a objetos en esferas giratorias. Es reconocido como uno de los trabajos más importantes de la Revolución científica. [80] Utilizando las observaciones precisas de Tycho Brahe , Kepler propuso que los planetas se mueven alrededor del Sol no en órbitas circulares sino en órbitas elípticas. Junto con otras leyes del movimiento planetario de Kepler, esto le permitió crear un modelo del Sistema Solar que era una mejora respecto al sistema original de Copérnico.
Las principales contribuciones de Galileo a la aceptación del sistema heliocéntrico fueron su mecánica, las observaciones que hizo con su telescopio, así como su presentación detallada de los argumentos a favor del sistema. Utilizando una teoría temprana de la inercia , Galileo pudo explicar por qué las rocas arrojadas desde una torre caen directamente hacia abajo incluso si la Tierra gira. Sus observaciones de las lunas de Júpiter , las fases de Venus , las manchas del Sol y las montañas de la Luna ayudaron a desacreditar la filosofía aristotélica y la teoría ptolemaica del sistema solar. A través de sus descubrimientos combinados, el sistema heliocéntrico ganó apoyo y, a fines del siglo XVII, fue generalmente aceptado por los astrónomos.
Este trabajo culminó con el trabajo de Newton, y sus Principia formularon las leyes del movimiento y la gravitación universal que dominaron la visión de los científicos sobre el universo físico durante los siguientes tres siglos. Al derivar las leyes de Kepler del movimiento planetario a partir de su descripción matemática de la gravedad, y luego usar los mismos principios para explicar las trayectorias de los cometas , las mareas , la precesión de los equinoccios y otros fenómenos, Newton eliminó las últimas dudas sobre la validez del modelo heliocéntrico del cosmos. Este trabajo también demostró que el movimiento de los objetos en la Tierra y de los cuerpos celestes podía describirse mediante los mismos principios. Su predicción de que la Tierra debería tener la forma de un esferoide achatado fue reivindicada más tarde por otros científicos. Sus leyes del movimiento iban a ser la base sólida de la mecánica; su ley de la gravitación universal combinó la mecánica terrestre y celeste en un gran sistema que parecía ser capaz de describir todo el mundo en fórmulas matemáticas.
Newton también desarrolló la teoría de la gravitación. En 1679, Newton comenzó a considerar la gravitación y su efecto en las órbitas de los planetas con referencia a las leyes de Kepler del movimiento planetario. Esto siguió al estímulo de un breve intercambio de cartas en 1679-80 con Hooke, que abrió una correspondencia destinada a obtener contribuciones de Newton para las transacciones de la Royal Society. [81] El interés renovado de Newton en asuntos astronómicos recibió un estímulo adicional por la aparición de un cometa en el invierno de 1680-81, sobre el cual mantuvo correspondencia con John Flamsteed . [82] Después de los intercambios con Hooke, Newton elaboró una prueba de que la forma elíptica de las órbitas planetarias resultaría de una fuerza centrípeta inversamente proporcional al cuadrado del radio vector . Newton comunicó sus resultados a Edmond Halley y a la Royal Society en De motu corporum in gyrum en 1684. [83] Este tratado contenía el núcleo que Newton desarrolló y expandió para formar los Principia . [84]
Los Principia se publicaron el 5 de julio de 1687 con el apoyo y la ayuda financiera de Halley. [85] En esta obra, Newton enuncia las tres leyes universales del movimiento que contribuyeron a muchos avances durante la Revolución Industrial que pronto siguió y que no se mejoraron durante más de 200 años. Muchos de estos avances siguen siendo los cimientos de las tecnologías no relativistas en el mundo moderno. Utilizó la palabra latina gravitas (peso) para el efecto que se conocería más tarde como gravedad y definió la ley de la gravitación universal.
El postulado de Newton de una fuerza invisible capaz de actuar a lo largo de grandes distancias le valió críticas por introducir " agencias ocultas " en la ciencia. [86] Más tarde, en la segunda edición de los Principia (1713), Newton rechazó firmemente tales críticas en un " Escolio general " final, escribiendo que era suficiente que los fenómenos implicaran una atracción gravitatoria, como lo hacían; pero que hasta ese momento no indicaban su causa, y que era innecesario e impropio formular hipótesis de cosas que no estuvieran implicadas por los fenómenos. (Aquí Newton utilizó lo que se convirtió en su famosa expresión " hipótesis non fingo "). [87]
Los escritos del médico griego Galeno habían dominado el pensamiento médico europeo durante más de un milenio. El erudito flamenco Andreas Vesalio demostró errores en las ideas de Galeno. Vesalio diseccionó cadáveres humanos, mientras que Galeno diseccionó cadáveres de animales. Publicado en 1543, De humani corporis fabrica [88] de Vesalio fue una obra pionera de la anatomía humana . Enfatizó la prioridad de la disección y lo que se ha dado en llamar la visión "anatómica" del cuerpo, que ve el funcionamiento interno humano como una estructura esencialmente corpórea llena de órganos dispuestos en un espacio tridimensional. Esto estaba en marcado contraste con muchos de los modelos anatómicos utilizados anteriormente, que tenían fuertes elementos galénicos/aristotélicos, así como elementos de astrología .
Además de la primera buena descripción del hueso esfenoides , Vesalio demostró que el esternón consta de tres porciones y el sacro de cinco o seis; y describió con precisión el vestíbulo en el interior del hueso temporal . Verificó la observación del anatomista Charles Estienne sobre las válvulas de las venas hepáticas , describió la vena ácigos y descubrió el canal que pasa en el feto entre la vena umbilical y la vena cava, desde entonces llamado conducto venoso . Describió el epiplón y sus conexiones con el estómago, el bazo y el colon ; dio las primeras visiones correctas de la estructura del píloro ; observó el pequeño tamaño del apéndice cecal en el hombre; dio la primera buena descripción del mediastino y la pleura y la descripción más completa de la anatomía del cerebro hasta ahora desarrollada.
Antes de Vesalio, las notas anatómicas de Alessandro Achillini demuestran una descripción detallada del cuerpo humano y comparan lo que había encontrado durante sus disecciones con lo que otros como Galeno y Avicena habían encontrado y señalan sus similitudes y diferencias. [89] Niccolò Massa fue un anatomista italiano que escribió un texto de anatomía temprano Anatomiae Libri Introductorius en 1536, describió el líquido cefalorraquídeo y fue autor de varias obras médicas. [90] Jean Fernel fue un médico francés que introdujo el término " fisiología " para describir el estudio de la función del cuerpo y fue la primera persona en describir el canal espinal .
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Otro trabajo innovador fue realizado por William Harvey , quien publicó De Motu Cordis en 1628. Harvey realizó un análisis detallado de la estructura general del corazón , pasando a un análisis de las arterias , mostrando cómo su pulsación depende de la contracción del ventrículo izquierdo , mientras que la contracción del ventrículo derecho impulsa su carga de sangre hacia la arteria pulmonar . Observó que los dos ventrículos se mueven juntos casi simultáneamente y no de forma independiente como habían pensado anteriormente sus predecesores. [91]
Harvey calculó la capacidad del corazón, cuánta sangre se expulsa a través de cada bombeo del corazón y el número de veces que late el corazón en media hora. A partir de estas estimaciones, demostró que, según la teoría de Gaelen de que la sangre se produce continuamente en el hígado , se tendría que producir la absurda cifra de 540 libras de sangre cada día. Teniendo a mano esta sencilla proporción matemática, que implicaría un papel aparentemente imposible para el hígado, Harvey pasó a demostrar cómo la sangre circula en un círculo mediante innumerables experimentos realizados inicialmente en serpientes y peces: atando sus venas y arterias en períodos de tiempo separados, Harvey notó las modificaciones que se producían; de hecho, al atar las venas, el corazón se vaciaba, mientras que al hacer lo mismo con las arterias, el órgano se hinchaba. Este proceso se realizó más tarde en el cuerpo humano: el médico ató una ligadura apretada en la parte superior del brazo de una persona. Esto cortaba el flujo de sangre de las arterias y las venas. Al hacer esto, el brazo que estaba debajo de la ligadura estaba frío y pálido, mientras que el que estaba encima de la ligadura estaba caliente e hinchado. La ligadura se aflojó un poco, lo que permitió que la sangre de las arterias llegara al brazo, ya que las arterias están más profundas en la carne que las venas. Al hacer esto, se observó el efecto opuesto en el antebrazo. Ahora estaba caliente e hinchado. Las venas también eran más visibles, ya que ahora estaban llenas de sangre.
Se produjeron otros avances en la comprensión y la práctica médica. El médico francés Pierre Fauchard inició la ciencia odontológica tal como la conocemos hoy, y se le ha denominado "el padre de la odontología moderna". El cirujano Ambroise Paré fue un líder en técnicas quirúrgicas y medicina de campo de batalla , especialmente en el tratamiento de heridas , [92] y a Herman Boerhaave se le conoce a veces como el "padre de la fisiología" debido a su enseñanza ejemplar en Leiden y su libro de texto Institutiones medicae (1708).
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La química , y su antecesora , la alquimia , se convirtieron en un aspecto cada vez más importante del pensamiento científico en el transcurso de los siglos XVI y XVII. La importancia de la química está indicada por la variedad de eruditos importantes que participaron activamente en la investigación química. Entre ellos se encontraban el astrónomo Tycho Brahe , [93] el médico químico Paracelso , Robert Boyle , Thomas Browne e Isaac Newton. A diferencia de la filosofía mecánica, la filosofía química enfatizaba los poderes activos de la materia, que los alquimistas expresaban con frecuencia en términos de principios vitales o activos, de espíritus que operaban en la naturaleza. [94]
Los intentos prácticos de mejorar el refinado de los minerales y su extracción para fundir metales fueron una fuente importante de información para los primeros químicos del siglo XVI, entre ellos Georgius Agricola , que publicó su gran obra De re metallica en 1556. [95] Su obra describe los procesos altamente desarrollados y complejos de minería de minerales metálicos, extracción de metales y metalurgia de la época. Su enfoque eliminó el misticismo asociado con el tema, creando la base práctica sobre la que otros podían construir. [96]
Se considera que el químico Robert Boyle perfeccionó el método científico moderno para la alquimia y separó aún más la química de la alquimia. [97] Aunque su investigación claramente tiene sus raíces en la tradición alquímica, Boyle es ampliamente considerado hoy como el primer químico moderno y, por lo tanto, uno de los fundadores de la química moderna y uno de los pioneros del método científico experimental moderno. Aunque Boyle no fue el descubridor original, es más conocido por la ley de Boyle , que presentó en 1662: [98] la ley describe la relación inversamente proporcional entre la presión absoluta y el volumen de un gas, si la temperatura se mantiene constante dentro de un sistema cerrado . [99]
Boyle también es reconocido por su publicación histórica The Sceptical Chymist en 1661, que se considera un libro fundamental en el campo de la química. En la obra, Boyle presenta su hipótesis de que cada fenómeno era el resultado de colisiones de partículas en movimiento. Boyle apeló a los químicos para que experimentaran y afirmó que los experimentos negaban la limitación de los elementos químicos a solo los cuatro clásicos: tierra, fuego, aire y agua. También abogó por que la química dejara de estar subordinada a la medicina o la alquimia y ascendiera al estatus de ciencia. Es importante destacar que abogó por un enfoque riguroso para el experimento científico: creía que todas las teorías deben probarse experimentalmente antes de ser consideradas verdaderas. La obra contiene algunas de las primeras ideas modernas de átomos , moléculas y reacción química , y marca el comienzo de la química moderna.
En 1604, Johannes Kepler publicó Astronomiae Pars Optica ( La parte óptica de la astronomía ). En ella, describe la ley del cuadrado inverso que rige la intensidad de la luz , la reflexión en espejos planos y curvos y los principios de las cámaras estenopeicas , así como las implicaciones astronómicas de la óptica, como el paralaje y los tamaños aparentes de los cuerpos celestes. Astronomiae Pars Optica se reconoce generalmente como la base de la óptica moderna . [100]
Willebrord Snellius descubrió la ley matemática de la refracción , ahora conocida como ley de Snell , en 1621. Había sido publicada anteriormente en 984 d. C. por Ibn Sahl . Posteriormente, René Descartes demostró, mediante la construcción geométrica y la ley de la refracción (también conocida como ley de Descartes), que el radio angular de un arcoíris es de 42° (es decir, el ángulo subtendido en el ojo por el borde del arcoíris y el centro del arcoíris es de 42°). [101] También descubrió de forma independiente la ley de la reflexión , y su ensayo sobre óptica fue la primera mención publicada de esta ley. Christiaan Huygens escribió varias obras en el área de la óptica. Estas incluyeron la Opera reliqua (también conocida como Christiani Hugenii Zuilichemii, dum viveret Zelhemii toparchae, opuscula posthuma ) y el Traité de la lumière .
Newton investigó la refracción de la luz, demostrando que un prisma podía descomponer la luz blanca en un espectro de colores, y que una lente y un segundo prisma podían recomponer el espectro multicolor en luz blanca. También demostró que la luz coloreada no cambia sus propiedades al separar un haz de color y dirigirlo hacia varios objetos. Newton observó que, independientemente de si se reflejaba, se dispersaba o se transmitía, seguía siendo del mismo color. Así, observó que el color es el resultado de la interacción de los objetos con la luz ya coloreada, en lugar de que los objetos generen el color por sí mismos. Esto se conoce como la teoría del color de Newton . A partir de este trabajo, concluyó que cualquier telescopio refractor sufriría la dispersión de la luz en colores. El interés de la Royal Society lo animó a publicar sus notas Sobre el color . Newton argumentó que la luz está compuesta de partículas o corpúsculos y que se refractan al acelerarse hacia el medio más denso, pero tuvo que asociarlos con ondas para explicar la difracción de la luz.
En su Hipótesis de la luz de 1675, Newton postuló la existencia del éter para transmitir fuerzas entre partículas. En 1704, Newton publicó Opticks , en la que expuso su teoría corpuscular de la luz. Consideraba que la luz estaba formada por corpúsculos extremadamente sutiles, que la materia ordinaria estaba formada por corpúsculos más burdos y especulaba que, a través de una especie de transmutación alquímica, "¿no son los cuerpos burdos y la luz convertibles entre sí, ... y no pueden los cuerpos recibir gran parte de su actividad de las partículas de luz que entran en su composición?" [102]
Antonie van Leeuwenhoek construyó potentes microscopios de lente única y realizó extensas observaciones que publicó alrededor de 1660, allanando el camino para la ciencia de la microbiología.
William Gilbert, en De Magnete , inventó la palabra neolatina electricus a partir de ἤλεκτρον ( elektron ), la palabra griega para "ámbar". Gilbert realizó una serie de cuidadosos experimentos eléctricos, en el curso de los cuales descubrió que muchas sustancias distintas del ámbar, como el azufre, la cera, el vidrio, etc., [103] eran capaces de manifestar propiedades eléctricas. Gilbert descubrió que un cuerpo calentado perdía su electricidad y que la humedad impedía la electrificación de todos los cuerpos. Observó que las sustancias electrificadas atraían a todas las demás sustancias indiscriminadamente, mientras que un imán solo atraía al hierro. Los numerosos descubrimientos de esta naturaleza le valieron a Gilbert el título de fundador de la ciencia eléctrica . [104] Al investigar las fuerzas sobre una aguja metálica ligera, equilibrada sobre un punto, amplió la lista de cuerpos eléctricos y descubrió que muchas sustancias, incluidos los metales y los imanes naturales, no mostraban fuerzas de atracción cuando se frotaban. Observó que el tiempo seco con viento del norte o del este era la condición atmosférica más favorable para que se produjeran fenómenos eléctricos, una observación que podía dar lugar a conceptos erróneos hasta que se comprendió la diferencia entre conductor y aislante . [105]
Robert Boyle trabajó con frecuencia en la nueva ciencia de la electricidad y añadió varias sustancias a la lista de sustancias eléctricas de Gilbert. Dejó un relato detallado de sus investigaciones bajo el título de Experimentos sobre el origen de la electricidad . [105] En 1675, Boyle afirmó que la atracción y la repulsión eléctricas pueden actuar a través del vacío. Uno de sus descubrimientos importantes fue que los cuerpos electrificados en el vacío atraerían sustancias ligeras, lo que indica que el efecto eléctrico no dependía del aire como medio. [103] [104] [106] [107] [108]
En 1660 , Otto von Guericke inventó un generador electrostático primitivo . A finales del siglo XVII, los investigadores habían desarrollado medios prácticos para generar electricidad mediante la fricción con un generador electrostático, pero el desarrollo de las máquinas electrostáticas no comenzó en serio hasta el siglo XVIII, cuando se convirtieron en instrumentos fundamentales en los estudios sobre la ciencia de la electricidad. El primer uso de la palabra electricidad se atribuye a Thomas Browne en su obra de 1646 Pseudodoxia Epidemica . En 1729, Stephen Gray demostró que la electricidad podía "transmitirse" a través de filamentos metálicos. [109]
Como ayuda a la investigación científica, en este período se desarrollaron diversas herramientas, instrumentos de medición y dispositivos de cálculo.
John Napier introdujo los logaritmos como una poderosa herramienta matemática. Con la ayuda de Henry Briggs, sus tablas logarítmicas incorporaron un avance computacional que hizo que los cálculos a mano fueran mucho más rápidos. [110] Sus huesos de Napier usaban un conjunto de varillas numeradas como herramienta de multiplicación utilizando el sistema de multiplicación reticular . Se abrió el camino a avances científicos posteriores, particularmente en astronomía y dinámica .
En la Universidad de Oxford , Edmund Gunter construyó el primer dispositivo analógico para ayudar a los cálculos. La «escala de Gunter» era una gran escala plana, grabada con varias escalas o líneas. Las líneas naturales, como la línea de cuerdas, la línea de senos y tangentes se colocaban en un lado de la escala y las líneas artificiales o logarítmicas correspondientes estaban en el otro lado. Esta ayuda para el cálculo fue un predecesor de la regla de cálculo . Fue William Oughtred quien utilizó por primera vez dos escalas de este tipo deslizándose una sobre la otra para realizar multiplicaciones y divisiones directas y, por lo tanto, se le atribuye el mérito de ser el inventor de la regla de cálculo en 1622.
Blaise Pascal inventó la calculadora mecánica en 1642. [111] La introducción de su Pascalina en 1645 lanzó el desarrollo de calculadoras mecánicas primero en Europa y luego en todo el mundo. [112] [113] Gottfried Leibniz , basándose en el trabajo de Pascal, se convirtió en uno de los inventores más prolíficos en el campo de las calculadoras mecánicas; fue el primero en describir una calculadora de rueda de molino en 1685, [114] e inventó la rueda de Leibniz , utilizada en el aritmómetro , la primera calculadora mecánica producida en masa. También refinó el sistema numérico binario , la base de prácticamente todas las arquitecturas informáticas modernas. [115]
John Hadley fue el inventor del octante , precursor del sextante (inventado por John Bird ), que mejoró enormemente la ciencia de la navegación .
Denis Papin fue más conocido por su invención pionera del digestor de vapor , el precursor de la máquina de vapor . [116] [117] La primera máquina de vapor en funcionamiento fue patentada en 1698 por el inventor inglés Thomas Savery , como un "...nuevo invento para elevar el agua y ocasionar movimiento a todo tipo de trabajo de molino por la fuerza impulsora del fuego, que será de gran uso y ventaja para el drenaje de minas, el suministro de agua a las ciudades y para el funcionamiento de todo tipo de molinos donde no tienen el beneficio del agua ni vientos constantes". [118] La invención fue demostrada a la Royal Society el 14 de junio de 1699, y la máquina fue descrita por Savery en su libro The Miner's Friend; or, An Engine to Raise Water by Fire (1702), [119] en el que afirmó que podía bombear agua fuera de las minas. Thomas Newcomen perfeccionó la máquina de vapor práctica para bombear agua, la máquina de vapor Newcomen . Por consiguiente, Newcomen puede ser considerado un precursor de la Revolución Industrial. [120]
Abraham Darby I fue el primero y más famoso de las tres generaciones de la familia Darby que desempeñaron un papel importante en la Revolución Industrial. Desarrolló un método para producir hierro de alta calidad en un alto horno alimentado con coque en lugar de carbón vegetal . Este fue un gran paso adelante en la producción de hierro como materia prima para la Revolución Industrial.
Los telescopios refractores aparecieron por primera vez en los Países Bajos en 1608, aparentemente como resultado de la experimentación con lentes por parte de los fabricantes de gafas. Se desconoce quién fue el inventor, pero Hans Lipperhey solicitó la primera patente, seguido por Jacob Metius de Alkmaar . [121] Galileo fue uno de los primeros científicos en utilizar esta herramienta para sus observaciones astronómicas en 1609. [122] El telescopio reflector fue descrito por James Gregory en su libro Optica Promota (1663). Argumentó que un espejo con forma de parte de una sección cónica corregiría la aberración esférica que perjudicaba la precisión de los telescopios refractores. Sin embargo, su diseño, el " telescopio gregoriano ", permaneció sin construir.
En 1666, Newton argumentó que las fallas del telescopio refractor eran fundamentales porque la lente refractaba la luz de diferentes colores de manera diferente. Concluyó que la luz no podía refractarse a través de una lente sin causar aberraciones cromáticas . [123] A partir de estos experimentos, Newton concluyó que no se podía hacer ninguna mejora en el telescopio refractor. [124] Sin embargo, pudo demostrar que el ángulo de reflexión permanecía igual para todos los colores, por lo que decidió construir un telescopio reflector . [125] Se completó en 1668 y es el telescopio reflector funcional más antiguo conocido. [126] 50 años después, Hadley desarrolló formas de hacer espejos objetivos asféricos y parabólicos de precisión para telescopios reflectores, construyendo el primer telescopio newtoniano parabólico y un telescopio gregoriano con espejos de forma precisa. [127] [128] Estos fueron demostrados con éxito a la Royal Society. [129]
La invención de la bomba de vacío allanó el camino para los experimentos de Robert Boyle y Robert Hooke sobre la naturaleza del vacío y la presión atmosférica . El primer dispositivo de este tipo fue fabricado por Otto von Guericke en 1654. Consistía en un pistón y un cilindro de pistola de aire con aletas que podían succionar el aire de cualquier recipiente al que estuviera conectado. En 1657, bombeó el aire de dos hemisferios unidos y demostró que un equipo de dieciséis caballos era incapaz de separarlos. [130] La construcción de la bomba de aire fue mejorada en gran medida por Hooke en 1658. [131]
Evangelista Torricelli inventó el barómetro de mercurio en 1643. La motivación de la invención fue mejorar las bombas de succión que se utilizaban para extraer agua de las minas. Torricelli construyó un tubo sellado lleno de mercurio, colocado verticalmente en un recipiente con la misma sustancia. La columna de mercurio caía hacia abajo, dejando un vacío torricelliano encima. [132]
Los instrumentos supervivientes de este periodo [133] [134] [135] [136] tienden a estar hechos de metales duraderos como latón, oro o acero, aunque existen ejemplos como telescopios [137] hechos de madera, cartón o con componentes de cuero. [138] Los instrumentos que existen en colecciones hoy en día tienden a ser ejemplos robustos, hechos por artesanos expertos para y a expensas de mecenas ricos. [139] Estos pueden haber sido encargados como exhibición de riqueza. Además, los instrumentos preservados en colecciones pueden no haber recibido un uso intensivo en el trabajo científico; los instrumentos que habían recibido un uso visiblemente intenso generalmente fueron destruidos, considerados no aptos para exhibición o excluidos de las colecciones por completo. [140] También se postula que los instrumentos científicos preservados en muchas colecciones fueron elegidos porque eran más atractivos para los coleccionistas, en virtud de ser más ornamentados, más portátiles o hechos con materiales de mayor calidad. [141]
Las bombas de aire intactas son particularmente raras. [142] La bomba de la derecha incluía una esfera de vidrio para permitir demostraciones dentro de la cámara de vacío, un uso común. La base era de madera y la bomba cilíndrica era de latón. [143] Otras cámaras de vacío que sobrevivieron estaban hechas de hemisferios de latón. [144]
Los fabricantes de instrumentos de finales del siglo XVII y principios del XVIII recibieron encargos de organizaciones que buscaban ayuda con la navegación, la topografía, la guerra y la observación astronómica. [142] El aumento de los usos de dichos instrumentos y su uso generalizado en la exploración y los conflictos globales crearon una necesidad de nuevos métodos de fabricación y reparación, que se satisfarían con la Revolución Industrial. [140]
La idea de que la ciencia moderna se produjo como una especie de revolución ha sido debatida entre los historiadores. [145] Una debilidad de la idea de una revolución científica es la falta de un enfoque sistemático de la cuestión del conocimiento en el período comprendido entre los siglos XIV y XVII, [146] lo que conduce a malentendidos sobre el valor y el papel de los autores modernos. Desde este punto de vista, la tesis de la continuidad es la hipótesis de que no hubo una discontinuidad radical entre el desarrollo intelectual de la Edad Media y los desarrollos en el Renacimiento y el período moderno temprano y ha sido documentada profunda y ampliamente por los trabajos de académicos como Pierre Duhem, John Hermann Randall, Alistair Crombie y William A. Wallace, quienes demostraron la preexistencia de una amplia gama de ideas utilizadas por los seguidores de la tesis de la Revolución científica para fundamentar sus afirmaciones. Por lo tanto, la idea de una revolución científica después del Renacimiento es, según la tesis de la continuidad, un mito. Algunos teóricos de la continuidad señalan revoluciones intelectuales anteriores que ocurrieron en la Edad Media, generalmente refiriéndose a un Renacimiento europeo del siglo XII [147] [148] o a una revolución científica musulmana medieval [149] [ 150] [151] como un signo de continuidad. [152]
Recientemente, Arun Bala propuso otra visión contraria en su historia dialógica del nacimiento de la ciencia moderna. Bala propone que los cambios involucrados en la Revolución científica (el giro realista matemático , la filosofía mecanicista, el atomismo , el papel central asignado al Sol en el heliocentrismo copernicano) deben verse como arraigados en influencias multiculturales en Europa. Ve influencias específicas en la teoría óptica física de Alhazen, las tecnologías mecánicas chinas que llevaron a la percepción del mundo como una máquina, el sistema de numeración hindú-arábigo , que llevaba implícito un nuevo modo de pensamiento atómico matemático, y el heliocentrismo arraigado en las ideas religiosas del antiguo Egipto asociadas con el hermetismo . [153] Bala sostiene que al ignorar tales impactos multiculturales hemos sido llevados a una concepción eurocéntrica de la Revolución científica. [154] Sin embargo, afirma: "Los creadores de la revolución —Copérnico, Kepler, Galileo, Descartes, Newton y muchos otros— tuvieron que apropiarse selectivamente de ideas relevantes, transformarlas y crear nuevos conceptos auxiliares para completar su tarea... En última instancia, incluso si la revolución se basó en una base multicultural, es el logro de los europeos en Europa". [155] Los críticos señalan que, a falta de evidencia documental de la transmisión de ideas científicas específicas, el modelo de Bala seguirá siendo "una hipótesis de trabajo, no una conclusión". [156]
Un tercer enfoque toma el término "Renacimiento" literalmente como un "renacimiento". Un estudio más detallado de la filosofía griega y las matemáticas griegas demuestra que casi todos los llamados resultados revolucionarios de la llamada Revolución científica fueron en realidad reafirmaciones de ideas que eran en muchos casos más antiguas que las de Aristóteles y en casi todos los casos al menos tan antiguas como las de Arquímedes . Aristóteles incluso argumenta explícitamente en contra de algunas de las ideas que se defendieron durante la Revolución científica, como el heliocentrismo. Las ideas básicas del método científico eran bien conocidas por Arquímedes y sus contemporáneos, como lo demuestra el descubrimiento de la flotabilidad . Este enfoque de la Revolución científica la reduce a un período de reaprendizaje de ideas clásicas que es en gran medida una extensión del Renacimiento. Esta visión no niega que se produjo un cambio, pero argumenta que fue una reafirmación del conocimiento previo (un renacimiento) y no la creación de nuevo conocimiento. Cita declaraciones de Newton, Copérnico y otros a favor de la cosmovisión pitagórica como evidencia. [157] [158]
En análisis más recientes de la Revolución Científica durante este período, ha habido críticas sobre el predominio de los científicos masculinos de la época. [159] Las mujeres académicas no tuvieron las oportunidades que habría tenido un académico masculino, y la incorporación del trabajo de las mujeres en las ciencias durante este tiempo tiende a ser oscurecida. Los académicos han tratado de investigar la participación de las mujeres en la ciencia en el siglo XVII, e incluso con ciencias tan simples como el conocimiento doméstico, las mujeres estaban haciendo avances. [160] Con la historia limitada proporcionada por los textos del período, no podemos saber el alcance de los roles de las mujeres en el desarrollo de las ideas e inventos científicos. Otra idea a considerar es la forma en que este período influyó incluso en las mujeres científicas de los períodos posteriores. Annie Jump Cannon fue una astrónoma del siglo XX que se benefició de las leyes y teorías desarrolladas a partir de este período; hizo varios avances en el siglo posterior a la Revolución Científica. Fue un período importante para el futuro de la ciencia, incluida la incorporación de las mujeres en los campos que utilizan los avances realizados. [161]
{{cite journal}}: Requiere citar revista |journal=( ayuda )Sería indefendible sostener, conHooykaas
y
Jaki
,
que el cristianismo fue el principal responsable de los éxitos de la ciencia del siglo XVII. Sin embargo, sería un error de igual magnitud pasar por alto la intrincada interrelación de las preocupaciones científicas y religiosas a lo largo del siglo.
Todos aquellos antiguos conocían la primera ley [del movimiento] que atribuían a los átomos en un vacío infinito un movimiento que era rectilíneo, extremadamente rápido y perpetuo debido a la falta de resistencia... Aristóteles era de la misma opinión, ya que expresa su opinión así... [en
Física
4.8.215a19-22], hablando del movimiento en el vacío [en el que los cuerpos no tienen gravedad y] donde no hay impedimento, escribe: 'Nadie puede decir por qué un cuerpo una vez movido debería detenerse en cualquier lugar. Porque ¿por qué debería detenerse aquí en lugar de allí? Por lo tanto, o bien no se moverá, o debe moverse indefinidamente, a menos que algo más fuerte lo impida.'
Un ímpetu es una fuerza interna impresa en un cuerpo en movimiento desde el exterior. Por lo tanto, contrasta con fuerzas puramente externas como la acción del aire sobre los proyectiles en Aristóteles, y con fuerzas puramente internas como la naturaleza de los elementos en Aristóteles y sus seguidores.… Las teorías del ímpetu también contrastan con las teorías de la inercia que las reemplazaron en los siglos XVII al XVIII.… Tales ideas inerciales son meramente esporádicas en la Antigüedad y no se las atiende conscientemente como una opción separada. Aristóteles, por ejemplo, argumenta en Phys. 4.8 que en el vacío un cuerpo en movimiento nunca se detendría, pero no se discuten las posibles implicaciones para la inercia.
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