Revolución científica - Scientific Revolution

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La Revolución Científica fue una serie de eventos que marcaron el surgimiento de la ciencia moderna durante el período moderno temprano , cuando los desarrollos en matemáticas , física , astronomía , biología (incluida la anatomía humana ) y química transformaron las opiniones de la sociedad sobre la naturaleza. La Revolución Científica tuvo lugar en Europa hacia el final del período del Renacimiento y continuó hasta finales del siglo XVIII, influyendo en el movimiento social intelectual conocido como Ilustración . Mientras que sus fechas se debaten, la publicación en 1543 de Nicolaus Copernicus ' De revolutionibus orbium coelestium ( Sobre las revoluciones de las esferas celestes ) a menudo se cita como marcando el inicio de la revolución científica.

El concepto de una revolución científica que tuvo lugar durante un período prolongado surgió en el siglo XVIII en la obra de Jean Sylvain Bailly , quien vio un proceso de dos etapas para barrer lo viejo y establecer lo nuevo. El inicio de la Revolución científica, el ' Renacimiento científico ', se centró en la recuperación del conocimiento de los antiguos; esto se considera generalmente haber terminado en 1632 con la publicación de Galileo 's Diálogo sobre los sistemas del mundo jefe de dos . La culminación de la Revolución Científica se atribuye a la "gran síntesis" de los Principia de Isaac Newton de 1687 . El trabajo formuló las leyes del movimiento y la gravitación universal , completando así la síntesis de una nueva cosmología. A finales del siglo XVIII, el Siglo de las Luces que siguió a la Revolución Científica dio paso a la " Era de la Reflexión ".

Introducción

Los grandes avances de la ciencia se han denominado "revoluciones" desde el siglo XVIII. En 1747, el matemático francés Alexis Clairaut escribió que " se dijo en su propia vida que Newton había creado una revolución". La palabra también se usó en el prefacio del trabajo de 1789 de Antoine Lavoisier que anuncia el descubrimiento del oxígeno. "Pocas revoluciones en la ciencia han despertado 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 una gran parte de Europa en pocos años. desde su primera promulgación ".

En el siglo XIX, William Whewell describió la revolución en la ciencia misma, el método científico , que tuvo lugar en los siglos XV y XVI. "Entre las revoluciones más conspicuas que han experimentado las opiniones sobre este tema, se encuentra la transición de una confianza implícita en los poderes internos de la mente del hombre a una dependencia profesada de la observación externa; y de una reverencia ilimitada por la sabiduría del pasado, a una ferviente expectativa de cambio y mejora ". Esto dio lugar a la visión común de la Revolución Científica hoy:

Surgió una nueva visión de la naturaleza, que reemplazó 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 llegó a considerar que tenía objetivos utilitarios.

Se asume tradicionalmente que la Revolución Científica comienza con la Revolución Copernicana (iniciada en 1543) y se completa en la "gran síntesis" de los Principia de Isaac Newton de 1687 . Gran parte del cambio de actitud provino de Francis Bacon, cuyo "anuncio confiado y enfático" en el progreso moderno de la ciencia inspiró la creación de sociedades científicas como la Royal Society y Galileo, que defendió a Copérnico y desarrolló la ciencia del movimiento.

En el siglo XX, Alexandre Koyré introdujo el término "revolución científica", centrando su análisis en Galileo. El término fue popularizado por Butterfield en su obra Origins of Modern Science . Thomas Kuhn 's 1962 el trabajo La estructura de las revoluciones científicas hizo hincapié en que los diferentes marcos teóricos, tales como Einstein ' s teoría de la relatividad y la teoría de Newton de la gravedad , que reemplazó-no pueden compararse directamente sin querer pérdida.

Significado

El período vio una transformación fundamental en las ideas científicas a través de las matemáticas, la física, la astronomía y la biología en las instituciones que apoyan la investigación científica y en la imagen más extendida del universo. 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 de esa época. El nuevo tipo de actividad científica surgió solo en unos pocos países de Europa occidental y estuvo restringido a esa pequeña área durante unos doscientos años. (Desde el siglo XIX, el conocimiento científico ha sido asimilado por el resto del mundo).

Muchos escritores e historiadores contemporáneos afirman que hubo un cambio revolucionario en la visión del mundo. En 1611, el poeta inglés John Donne escribió:

[La] nueva Filosofía pone a todos en duda,

El elemento fuego está bastante apagado;
El sol está perdido, y la tierra, y el ingenio de nadie

Bien puede indicarle dónde buscarlo.

El historiador de mediados del siglo XX, Herbert Butterfield, estaba menos desconcertado, pero sin embargo vio el cambio como fundamental:

Desde que esa revolución convirtió la autoridad en inglés no solo de la Edad Media sino del mundo antiguo, ya que comenzó no solo en el eclipse de la filosofía escolástica sino en la destrucción de la física aristotélica, eclipsa todo desde el surgimiento del cristianismo y reduce la Renacimiento y Reforma al rango de meros episodios, meros desplazamientos internos dentro del sistema de la cristiandad medieval ... [Tiene] tanta importancia como el origen real tanto del mundo moderno como de la mentalidad moderna que nuestra habitual periodización de la historia europea se ha convertido en un anacronismo y un estorbo.

El profesor de historia Peter Harrison atribuye al cristianismo haber contribuido al surgimiento de la Revolución Científica:

Los historiadores de la ciencia saben desde hace mucho tiempo que los factores religiosos jugaron un papel significativamente positivo en el surgimiento y persistencia de la ciencia moderna en Occidente. Muchas de las figuras clave en el surgimiento de la ciencia no solo fueron personas con compromisos religiosos sinceros, sino que los nuevos enfoques de la naturaleza en los que fueron pioneros se sustentaron de diversas maneras en supuestos religiosos. ... Sin embargo, muchas de las figuras principales de la revolución científica se imaginaron a sí mismas como campeonas de una ciencia que era más compatible con el cristianismo que las ideas medievales sobre el mundo natural que reemplazaron.

Fondo antiguo y medieval

Modelo ptolemaico de las esferas de Venus , Marte , Júpiter y Saturno . Georg von Peuerbach , Theoricae novae planetarum , 1474.

La Revolución Científica se construyó sobre la base del aprendizaje y la ciencia griega antigua en la Edad Media , ya que había sido elaborada y desarrollada por la ciencia romana / bizantina y la ciencia islámica medieval . Algunos estudiosos han notado un vínculo directo entre "aspectos particulares del cristianismo tradicional" y el surgimiento de la ciencia. La " tradición aristotélica " seguía siendo un marco intelectual importante en el siglo XVII, aunque en ese momento los filósofos naturales se habían alejado de gran parte de ella. Las ideas científicas clave que se remontan a la antigüedad clásica han cambiado drásticamente a lo largo de los años y, en muchos casos, han sido desacreditadas. Las ideas que quedaron, que se transformaron fundamentalmente durante la Revolución Científica, incluyen:

  • La cosmología de Aristóteles que situaba a la Tierra en el centro de un cosmos jerárquico esférico . Las regiones terrestre y celeste estaban formadas por diferentes elementos que tenían diferentes tipos de movimiento natural .
    • La región terrestre, según Aristóteles, constaba de esferas concéntricas de los cuatro elementos : tierra , agua , aire y fuego . Todos los cuerpos se movían naturalmente en línea recta hasta alcanzar la esfera apropiada a su composición elemental, su lugar natural . Todos los demás movimientos terrestres fueron no naturales o violentos .
    • La región celeste estaba formada por el quinto elemento, el éter , que no cambiaba y se movía naturalmente con un movimiento circular uniforme . En la tradición aristotélica, las teorías astronómicas buscaban explicar el movimiento irregular observado de los objetos celestes a través de los efectos combinados de múltiples movimientos circulares uniformes.
  • El modelo ptolemaico del movimiento planetario : basado en el modelo geométrico de Eudoxo de Cnido , Ptolomeo 's Almagesto , demostró que los cálculos podrían calcular la posición exacta del sol, luna, estrellas y planetas en el futuro y en el pasado, y mostró cómo estos modelos computacionales se derivaron de observaciones astronómicas. Como tales, formaron el modelo para desarrollos astronómicos posteriores. La base física de los modelos ptolemaicos invocaba capas de conchas esféricas , aunque los modelos más complejos eran inconsistentes con esta explicación física.

Es importante señalar que existieron precedentes antiguos de teorías y desarrollos alternativos que prefiguraron 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 a causa de la guerra, tales desarrollos permanecieron oscuros durante siglos y tradicionalmente se cree que han tenido poco efecto en el redescubrimiento de tales fenómenos; mientras que la invención de la imprenta hizo que la amplia difusión de estos avances incrementales del conocimiento fuera un lugar 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 compartieron el respeto general del Renacimiento por el saber antiguo y citaron genealogías antiguas por sus innovaciones. Nicolaus Copernicus (1473-1543), Galileo Galilei (1564-1642), Johannes Kepler (1571-1630) e Isaac Newton (1642-1727) trazaron diferentes ascendencias antiguas y medievales del sistema heliocéntrico . En los Axioms Scholium de sus Principia , Newton dijo que sus tres leyes axiomáticas del movimiento ya eran aceptadas por matemáticos como Christiaan Huygens (1629-1695), 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 serie de figuras históricas.

A pesar de estas calificaciones, la teoría estándar de la historia de la Revolución Científica afirma que el siglo XVII fue un período de cambios científicos revolucionarios. No solo hubo desarrollos teóricos y experimentales revolucionarios, sino que, lo que es más importante, la forma en que trabajaban los científicos cambió radicalmente. Por ejemplo, aunque las insinuaciones del concepto de inercia se sugieren esporádicamente en la discusión antigua del movimiento, el punto más destacado es que la teoría de Newton difería de los entendimientos antiguos en aspectos clave, como que una fuerza externa es un requisito para el movimiento violento en la teoría de Aristóteles.

Método científico

Según el método científico concebido en el siglo XVII, las circunstancias naturales y artificiales se dejaron de lado a medida que la comunidad científica aceptaba 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 anterior enfoque aristotélico de la deducción , mediante el cual el análisis de los 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 los supuestos, pero también de interpretar las observaciones que se suponía que tenían cierto grado de validez.

Al final de la Revolución Científica, el mundo cualitativo de los filósofos lectores de libros se había transformado en un mundo matemático mecánico que se conocería mediante la investigación experimental. Aunque ciertamente 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 sellos distintivos de la ciencia moderna , especialmente con respecto a su institucionalización y profesionalización, no se convirtieron en estándar hasta mediados del siglo XIX.

Empirismo

El modo principal de interacción de la tradición científica aristotélica con el mundo era a través de la observación y la búsqueda de circunstancias "naturales" a través del razonamiento. Junto con este enfoque estaba la creencia de que los eventos raros que parecían contradecir los modelos teóricos eran aberraciones, que no decían nada sobre la naturaleza como era "naturalmente". Durante la Revolución Científica, las percepciones cambiantes sobre el papel del científico con respecto a la naturaleza, el valor de la evidencia, experimental u observada, llevaron a una metodología científica en la que el empirismo jugó un papel importante, pero no absoluto.

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 William of Ockham , habían comenzado el movimiento intelectual hacia el empirismo.

El término empirismo británico entró en uso 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, quienes desarrollaron una sofisticada tradición empírica como base del conocimiento humano.

Una formulación influencia del empirismo fue John Locke 's Ensayo sobre el entendimiento humano (1689), en la que sostuvo que el único verdadero conocimiento que podría ser accesible a la mente humana fue la que se basa en la experiencia. Escribió que la mente humana fue creada como una tabula rasa , una "tablilla en blanco", sobre la cual se registraron las impresiones sensoriales y se acumuló conocimiento a través de un proceso de reflexión.

Ciencia baconiana

Francis Bacon fue una figura fundamental en el establecimiento del método científico de investigación. Retrato de Frans Pourbus el Joven (1617).

Los fundamentos filosóficos de la Revolución Científica fueron establecidos por Francis Bacon, quien ha sido llamado el padre del empirismo . Sus trabajos establecieron y popularizaron metodologías inductivas para la investigación científica, a menudo llamado método baconiano o simplemente método científico. Su demanda 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.

Bacon propuso una gran reforma de todo proceso de conocimiento para el avance del aprendizaje divino y humano, a lo que llamó Instauratio Magna (La Gran Instauración). Para Bacon, esta reforma conduciría a un gran avance en la ciencia y una progenie de nuevos inventos que aliviarían las miserias y necesidades de la humanidad. Su Novum Organum fue publicado en 1620. Argumentó que el hombre es "el ministro e intérprete de la naturaleza", que "conocimiento y poder humano son sinónimos", que "los efectos se producen por medio de instrumentos y ayudas", y que "el hombre mientras que opera sólo puede aplicar o retirar los cuerpos naturales, la naturaleza realiza internamente el resto ", y luego que" la naturaleza sólo puede ser comandada obedeciéndola ". Aquí hay un resumen de la filosofía de este trabajo, 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 lo tanto, ese hombre, al buscar 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, la humanidad se elevaría por encima de las condiciones de desamparo, pobreza y miseria, al tiempo que llegaría a una condición de paz, prosperidad y seguridad.

Para este propósito de obtener conocimiento y poder sobre la naturaleza, Bacon esbozó en este trabajo un nuevo sistema de lógica que creía superior a las viejas formas de silogismo , desarrollando su método científico, consistente en procedimientos para aislar la causa formal de un fenómeno. (calor, por ejemplo) mediante inducción eliminativa. Para él, el filósofo debería proceder a través del razonamiento inductivo desde el hecho hasta el axioma y 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: "Porque mientras los hombres creen que su razón gobierna las palabras, de hecho, las palabras retroceden y reflejan su poder sobre el entendimiento, y así convertir la filosofía y la ciencia en sofistas e inactivas ".

Bacon consideró que es de la mayor importancia para la ciencia no seguir haciendo discusiones intelectuales o buscando objetivos meramente contemplativos, sino que debería trabajar para mejorar la vida de la humanidad al producir nuevos inventos, habiendo incluso afirmado que "los inventos también son, ya que fueron, nuevas creaciones e imitaciones de obras divinas ". Exploró el carácter trascendental y transformador de los inventos, como la imprenta , la pólvora y la brújula .

A pesar de su influencia en la metodología científica, él mismo rechazó las teorías novedosas correctas como el magnetismo de William Gilbert , el heliocentrismo de Copérnico y las leyes del movimiento planetario de Kepler .

Experimentación científica

Bacon describió por primera vez el método experimental .

Queda una experiencia simple; que, si se toma como viene, se llama accidente, si se busca, experimento. El verdadero método de experiencia primero enciende la vela [hipótesis], y luego por medio de la vela muestra el camino [ordena y delimita el experimento]; comenzando como lo hace con la experiencia debidamente ordenada y digerida, no torpe o errática, y de ella deduciendo axiomas [teorías], y de axiomas establecidos nuevamente nuevos experimentos.

-  Francis Bacon. Novum Organum. 1620.

William 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. En este trabajo, describe muchos de sus experimentos con su modelo de Tierra llamado terrella . A partir de estos experimentos, concluyó que la Tierra era en sí misma magnética y que esta era la razón por la que las brújulas apuntan al norte.

Diagrama de William Gilbert 's De Magnete , un trabajo pionero de la ciencia experimental

De Magnete fue influyente no solo por el interés inherente de su tema, sino también por la forma rigurosa en que Gilbert describió sus experimentos y su rechazo a las antiguas teorías del magnetismo. Según Thomas Thomson , "el libro de Gilbert [...] sobre magnetismo publicado en 1600, es uno de los mejores ejemplos de filosofía inductiva que jamás se haya presentado al mundo. Es el más notable, porque precedió al Novum Organum of Bacon, en el que se explicó por primera vez el método inductivo de filosofar ".

Galileo Galilei ha sido llamado el "padre de la astronomía observacional moderna ", el "padre de la física moderna", el "padre de la ciencia" y "el padre de la ciencia moderna". Sus contribuciones originales a la ciencia del movimiento se realizaron a través de una combinación innovadora de experimentos y matemáticas.

En esta página, Galileo Galilei señaló por primera vez las lunas de Júpiter . Galileo revolucionó el estudio del mundo natural con su riguroso método experimental.

Galileo fue uno de los primeros pensadores modernos en afirmar claramente que las leyes de la naturaleza son matemáticas. En The Assayer 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; ...." Sus análisis matemáticos son un desarrollo posterior de una tradición empleada por los filósofos naturales escolásticos tardíos, que Galileo aprendió cuando estudió filosofía. Ignoró el aristotelismo. En términos más amplios, su trabajo marcó un paso más 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 realizar sus experimentos, Galileo tuvo que establecer estándares de duración 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 las leyes matemáticas mediante el razonamiento inductivo .

Galileo mostró su aprecio por 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 ordenadas (y) que varían como el cuadrado de la abscisa (x). Galilei afirmó además que la parábola era la trayectoria teóricamente ideal de un proyectil acelerado uniformemente en ausencia de fricción y otras perturbaciones. Admitió 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, pero sin embargo sostuvo que para distancias hasta el rango de la Tierra artillería de su época, la desviación de la trayectoria de un proyectil de una parábola sería muy leve.

Matematización

El conocimiento científico, según los aristotélicos, se preocupaba por establecer las causas verdaderas y necesarias de las cosas. En la medida en que los filósofos naturales medievales utilizaron problemas matemáticos, limitaron los estudios sociales a análisis teóricos de la velocidad local y otros aspectos de la vida. La medición real de una cantidad física, y la comparación de esa medición con un valor calculado sobre la base de la teoría, se limitó en gran medida a las disciplinas matemáticas de la astronomía y la óptica en Europa.

En los siglos XVI y XVII, los científicos europeos comenzaron a aplicar cada vez más medidas cuantitativas a la medición de fenómenos físicos en la Tierra. Galileo sostuvo firmemente que las matemáticas proporcionaban una especie de certeza necesaria que podría compararse con la de Dios: "... con respecto a esas pocas [ proposiciones matemáticas ] que el intelecto humano comprende, creo que su conocimiento es igual al Divino en certeza objetiva ... . "

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, me refiero al universo, que está continuamente abierto a nuestra mirada, pero no puede entenderse a menos que primero se aprenda a comprender el lenguaje e interpretar los caracteres en los 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 comprender una sola palabra; sin estos, uno vaga por un laberinto oscuro.

La filosofia mecanica

Isaac Newton en un retrato de 1702 de Godfrey Kneller

Aristóteles reconoció cuatro tipos de causas y, cuando corresponde, la más importante de ellas es la "causa final". La causa final fue el objetivo, la meta o el propósito de algún proceso natural o algo creado por el hombre. Hasta la Revolución Científica, era muy natural que tales objetivos, como el crecimiento de un niño, por ejemplo, condujeran a un adulto maduro. La inteligencia se asumió solo en el propósito de los artefactos hechos por el hombre; no se atribuyó 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 una colisión física directa. Donde antes las sustancias naturales se habían entendido orgánicamente, los filósofos mecánicos las veían como máquinas. Como resultado, la teoría de Isaac Newton parecía una especie de retroceso a la " acción espeluznante a distancia ". Según Thomas Kuhn, Newton y Descartes sostuvieron 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 la caída" de los escolásticos ... A mediados del siglo XVIII esa interpretación había sido aceptada casi universalmente , y el resultado fue una genuina reversión (que no es lo mismo que una regresión) a un estándar escolar. Las atracciones y repulsiones innatas unieron tamaño, forma, posición y movimiento como propiedades primarias físicamente irreductibles de la materia.

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 Newton negó con vehemencia que la gravedad fuera un poder inherente de la materia, su colaborador Roger Cotes hizo de la gravedad también un poder inherente de la materia, como se establece en su famoso prefacio a la segunda edición de los Principia de 1713 que él mismo editó, y contradijo al propio Newton. Y fue la interpretación de la gravedad de Cotes en lugar de la de Newton la que llegó a ser aceptada.

Institucionalización

La Royal Society tuvo sus orígenes en el Gresham College de la ciudad de Londres y fue la primera sociedad científica del mundo.

Los primeros pasos hacia la institucionalización de la investigación y la divulgación científicas se concretaron en el establecimiento de sociedades, donde se difundieron, debatieron y publicaron nuevos descubrimientos. La primera sociedad científica que se estableció fue la Royal Society of London. Esto surgió de un grupo anterior, centrado en Gresham College en las décadas de 1640 y 1650. Según una historia del Colegio:

La red científica que se centró en Gresham College jugó un papel crucial en las reuniones que llevaron a la formación de la Royal Society.

Estos médicos y filósofos naturales fueron influenciados por la " nueva ciencia ", promovida por Francis Bacon en su Nueva Atlántida , aproximadamente desde 1645 en adelante. Un grupo conocido como The Philosophical Society of Oxford se dirigió bajo un conjunto de reglas que aún conserva la Bodleian Library .

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 ciencia y realizar experimentos. En la segunda reunión, Robert Moray anunció que el Rey aprobó las reuniones, y el 15 de julio de 1662 se firmó una carta real que creaba la "Royal Society of London", con Lord Brouncker como primer presidente. Una segunda Carta Real se firmó el 23 de abril de 1663, con el Rey señalado como el Fundador y con el nombre de "la Sociedad Real de Londres para la Mejora del Conocimiento Natural"; Robert Hooke fue nombrado comisario de experimentos en noviembre. Este favor real inicial ha continuado, y desde entonces cada monarca ha sido el patrón de la Sociedad.

La Academia de Ciencias de Francia se estableció en 1666.

El primer secretario de la Sociedad fue Henry Oldenburg . Sus primeras reuniones incluyeron experimentos realizados primero por Robert Hooke y luego por Denis Papin , quien fue designado en 1684. Estos experimentos variaron en su área temática, y fueron importantes en algunos casos y triviales en otros. La sociedad comenzó a publicar Philosophical Transactions en 1665, la revista científica más antigua y de mayor duración del mundo, que estableció los principios importantes de prioridad científica y revisión por pares .

Los franceses establecieron la Academia de Ciencias en 1666. En contraste con los orígenes privados de su contraparte 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.

Nuevas ideas

Como la Revolución Científica no estuvo marcada por un solo cambio, las siguientes nuevas ideas contribuyeron a lo que se llama la Revolución Científica. Muchos de ellos fueron revoluciones en sus propios campos.

Astronomía

Heliocentrismo

Durante casi cinco milenios , el modelo geocéntrico de la Tierra como centro del universo había sido aceptado por todos menos 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. , inmutable, y en el pensamiento religioso, el reino de los seres celestiales. La Tierra incluso estaba compuesta de material diferente, los cuatro elementos "tierra", "agua", "fuego" y "aire", mientras que lo suficientemente lejos por encima de su superficie (aproximadamente la órbita de la Luna), los cielos estaban compuestos de una sustancia diferente. llamado "éter". El modelo heliocéntrico que lo reemplazó implicó no solo el desplazamiento radical de la tierra a una órbita alrededor del sol, sino que compartir una ubicación con los otros planetas implicaba un universo de componentes celestiales hechos de las mismas sustancias cambiantes que la Tierra. Los movimientos celestiales ya no necesitaban estar gobernados 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 por ella como para querer más detalles. Su modelo se utilizó más tarde para crear el calendario del Papa Gregorio XIII . Sin embargo, la mayoría de los contemporáneos de Copérnico pusieron en duda la idea de que la tierra se moviera alrededor del sol. Contradecía no solo la observación empírica, debido a la ausencia de una paralaje estelar observable , sino más significativamente en ese momento, la autoridad de Aristóteles.

Los descubrimientos de Johannes Kepler y Galileo dieron credibilidad a la teoría. Kepler fue un astrónomo que, utilizando las precisas observaciones de Tycho Brahe , propuso que los planetas se mueven alrededor del sol no en órbitas circulares, sino en órbitas elípticas. Junto con sus otras leyes del movimiento planetario, esto le permitió crear un modelo del sistema solar que fue una mejora con 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 del caso del sistema. Utilizando una de las primeras teorías de la inercia , Galileo podría explicar por qué las rocas que caen desde una torre caen 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 Isaac Newton. Los Principia de Newton formularon las leyes del movimiento y la gravitación universal, que dominaron la visión de los científicos del universo físico durante los siguientes tres siglos. Al derivar las leyes del movimiento planetario de Kepler 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 de el modelo heliocéntrico del cosmos. Este trabajo también demostró que el movimiento de los objetos en la Tierra y de los cuerpos celestes podría describirse con los mismos principios. Su predicción de que la Tierra debería tener la forma de un esferoide achatado fue luego reivindicada 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 el mundo entero en fórmulas matemáticas .

Gravitación
Los Principia de Isaac Newton , desarrollaron el primer conjunto de leyes científicas unificadas.

Además de probar el modelo heliocéntrico, 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 del movimiento planetario de Kepler. Esto siguió al estímulo de un breve intercambio de cartas en 1679-1680 con Robert Hooke, quien había sido designado para administrar la correspondencia de la Royal Society , y quien abrió una correspondencia destinada a obtener contribuciones de Newton a las transacciones de la Royal Society. El despertar del interés de Newton por las cuestiones astronómicas recibió un estímulo adicional con la aparición de un cometa en el invierno de 1680-1681, en el que mantuvo correspondencia con John Flamsteed . 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 vector del radio (ver la ley de Newton de la gravitación universal - Historia y De motu corporum in gyrum ). Newton comunicó sus resultados a Edmond Halley ya la Royal Society en De motu corporum in gyrum , en 1684. Este tratado contenía el núcleo que Newton desarrolló y amplió para formar los Principia .

Los Principia se publicaron el 5 de julio de 1687 con el estímulo y la ayuda financiera de Edmond Halley . En este trabajo, Newton estableció las tres leyes universales del movimiento que contribuyeron a muchos avances durante la Revolución Industrial que pronto siguió y que no se mejorarán durante más de 200 años. Muchos de estos avances continúan siendo la base de las tecnologías no relativistas en el mundo moderno. Usó la palabra latina gravitas (peso) para el efecto que se conocería como gravedad , y definió la ley de la gravitación universal .

El postulado de Newton de una fuerza invisible capaz de actuar a grandes distancias lo llevó a ser criticado por introducir " agencias ocultas " en la ciencia. Más tarde, en la segunda edición de los Principia (1713), Newton rechazó firmemente tales críticas en un Scholium general final , escribiendo que era suficiente que los fenómenos implicaran una atracción gravitacional, como lo hicieron; pero hasta ahora no indicaron su causa, y era innecesario e inadecuado enmarcar hipótesis de cosas que no estaban implícitas en los fenómenos. (Aquí Newton utilizó lo que se convirtió en su famosa expresión "hipótesis no fingo").

Biologia y medicina

Descubrimientos médicos
Los dibujos intrincadamente detallados de
Vesalius de disecciones humanas en Fabrica ayudaron a revocar las teorías médicas de Galeno .

Los escritos del médico griego Galeno habían dominado el pensamiento médico europeo durante más de un milenio. El erudito flamenco Vesalio demostró errores en las ideas de Galeno. Vesalius diseccionó cadáveres humanos, mientras que Galeno diseccionó cadáveres de animales. Publicado en 1543, De humani corporis fabrica de Vesalius fue un trabajo pionero de la anatomía humana . Enfatizó la prioridad de la disección y lo que ha llegado a llamarse la visión "anatómica" del cuerpo, considerando el funcionamiento interno humano como una estructura esencialmente corporal 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 la astrología .

Además de la primera buena descripción del hueso esfenoides , mostró 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. No sólo verificó la observación de Etienne en las válvulas de las venas hepáticas, sino que describió la vena ácigos , y descubrió el canal que pasa en el feto entre la vena umbilical y la vena cava, llamado así ductus venoso . Describió el epiplón y sus conexiones con el estómago, el bazo y el colon ; dio las primeras vistas 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 avanzada. No entendía los recovecos inferiores; y su explicación de los nervios se confunde al considerar la óptica como el primer par, el tercero como el quinto y el quinto como el séptimo.

Antes de Vesalio, las notas anatómicas de Alessandro Achillini demuestran una descripción detallada del cuerpo humano y comparan lo que ha encontrado durante sus disecciones con lo que otros como Galeno y Avicena han encontrado y señalan sus similitudes y diferencias. Niccolò Massa fue un anatomista italiano que escribió un texto temprano de anatomía Anatomiae Libri Introductorius en 1536, describió el líquido cefalorraquídeo y fue autor de varios trabajos médicos. 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 .

William Harvey , quien publicó De Motu Cordis en 1628, llevó a cabo un trabajo innovador adicional. Harvey hizo 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 corazón . ventrículo izquierdo , mientras que la contracción del ventrículo derecho impulsa su carga de sangre hacia la arteria pulmonar . Notó que los dos ventrículos se mueven juntos casi simultáneamente y no de manera independiente como habían pensado sus predecesores.

Imagen de venas de la
Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus de William Harvey . Harvey demostró que la sangre circula por el cuerpo, en lugar de crearse en el hígado.

En el octavo capítulo, Harvey calculó la capacidad del corazón , cuánta sangre se expulsa a través de cada bomba del corazón y el número de veces que late el corazón en media hora. A partir de estas estimaciones, demostró que de acuerdo con la teoría de Gaelen de que la sangre se producía continuamente en el hígado, tendría que producirse la cifra absurdamente grande de 540 libras de sangre todos los días. Teniendo a mano esta simple proporción matemática, que implicaría un papel aparentemente imposible para el hígado, Harvey pasó a demostrar cómo la sangre circulaba en un círculo mediante innumerables experimentos realizados inicialmente en serpientes y peces : atando sus venas y arterias por separado. períodos de tiempo, Harvey notó las modificaciones que ocurrieron; de hecho, al atar las venas , el corazón se vaciaría, mientras que al hacer lo mismo con las arterias, el órgano se hincharía.

Este proceso se realizó más tarde en el cuerpo humano (en la imagen de la izquierda): el médico ató una ligadura apretada en la parte superior del brazo de una persona. Esto cortaría el flujo sanguíneo de las arterias y las venas . Cuando se hizo esto, el brazo debajo de la ligadura estaba frío y pálido, mientras que por 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. Cuando se hizo esto, se observó el efecto contrario en la parte inferior del brazo. Ahora estaba caliente e hinchado. Las venas también eran más visibles, ya que ahora estaban llenas de sangre .

Se realizaron varios otros avances en la comprensión y la práctica médicas. El médico francés Pierre Fauchard inició la ciencia de la odontología como la conocemos hoy, y ha sido nombrado "el padre de la odontología moderna". El cirujano Ambroise Paré (c. 1510-1590) fue un líder en técnicas quirúrgicas y medicina en el campo de batalla , especialmente el tratamiento de heridas , y Herman Boerhaave (1668-1738) a veces se conoce como un "padre de la fisiología" debido a su enseñanza ejemplar. en Leiden y su libro de texto Institutiones medicae (1708).

Química

Página de título de The Skeptical Chymist , un texto fundamental de la química, escrito por Robert Boyle en 1661

La química , y su alquimia antecedente , se convirtió en un aspecto cada vez más importante del pensamiento científico en el curso de los siglos XVI y XVII. La importancia de la química está indicada por la variedad de importantes académicos que participaron activamente en la investigación química. Entre ellos se encontraban el astrónomo Tycho Brahe , 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 frecuentemente expresaban en términos de principios vitales o activos, de espíritus que operan en la naturaleza.

Los intentos prácticos de mejorar el refinado de minerales y su extracción para fundir metales fueron una importante fuente de información para los primeros químicos del siglo XVI, entre ellos Georg Agricola (1494-1555), quien publicó su gran obra De re metallica en 1556. Su El trabajo describe los procesos altamente desarrollados y complejos de extracción 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 podrían construir.

Se considera que el químico inglés Robert Boyle (1627-1691) perfeccionó el método científico moderno para la alquimia y separó la química de la alquimia. Aunque su investigación tiene claramente sus raíces en la tradición alquímica , hoy en día se considera a Boyle 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 descubrimiento original, es más conocido por la ley de Boyle , que presentó en 1662: 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 .

A Boyle también se le atribuye su publicación histórica The Skeptical Chymist en 1661, que se considera un libro fundamental en el campo de la química. En el trabajo, Boyle presenta su hipótesis de que todo fenómeno fue el resultado de colisiones de partículas en movimiento. Boyle hizo un llamamiento a los químicos para que experimentaran y afirmó que los experimentos negaban la limitación de los elementos químicos a 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 defendió un enfoque riguroso del experimento científico: creía que todas las teorías deben probarse experimentalmente antes de ser consideradas verdaderas. El trabajo contiene algunas de las primeras ideas modernas de átomos , moléculas y reacciones químicas , y marca el comienzo de la historia de la química moderna.

Físico

Óptica
Ópticas de Newton o un tratado de los reflejos, refracciones, inflexiones y colores de la luz

Se realizó un trabajo importante en el campo de la óptica . Johannes Kepler publicó Astronomiae Pars Optica ( La parte óptica de la astronomía ) en 1604. En él, describió la ley del cuadrado inverso que gobierna la intensidad de la luz, la reflexión por espejos planos y curvos, y los principios de las cámaras estenopeicas , así como los aspectos astronómicos. implicaciones de la óptica como el paralaje y los tamaños aparentes de los cuerpos celestes. Astronomiae Pars Optica generalmente se reconoce como la base de la óptica moderna (aunque la ley de refracción está notoriamente ausente).

Willebrord Snellius (1580-1626) encontró la ley matemática de refracción , ahora conocida como ley de Snell , en 1621. Posteriormente, René Descartes (1596-1650) mostró, utilizando la construcción geométrica y la ley de refracción (también conocida como ley de Descartes) , que el radio angular de un arco iris es 42 ° (es decir, el ángulo subtendido en el ojo por el borde del arco iris y el centro del arco iris es 42 °). 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 (1629-1695) escribió varios trabajos en el área de la óptica. Estos incluyeron la Opera reliqua (también conocida como Christiani Hugenii Zuilichemii, dum viveret Zelhemii toparchae, opuscula posthuma ) y el Traité de la lumière .

Isaac Newton investigó la refracción de la luz, demostrando que un prisma podría descomponer la luz blanca en un espectro de colores, y que una lente y un segundo prisma podrían recomponer el espectro multicolor en luz blanca. También mostró que la luz de color no cambia sus propiedades al separar un rayo de color y alumbrarlo sobre varios objetos. Newton señaló que independientemente de si se reflejaba, se dispersaba o se transmitía, seguía siendo del mismo color. Por lo tanto, observó que el color es el resultado de los objetos que interactúan con la luz ya coloreada en lugar de los objetos que generan el color en sí mismos. Esto se conoce como teoría del color de Newton . De este trabajo concluyó que cualquier telescopio refractor sufriría la dispersión de la luz en colores. El interés de la Royal Society le animó a publicar sus notas sobre el color (más tarde ampliado a Opticks ). Newton argumentó que la luz está compuesta de partículas o corpúsculos y se refractan al acelerar 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 el que expuso su teoría corpuscular de la luz. Consideraba que la luz estaba formada por corpúsculos extremadamente sutiles, que la materia ordinaria estaba hecha de corpúsculos más groseros y especuló que a través de una especie de transmutación alquímica "¿No son los Cuerpos groseros y la Luz convertibles entre sí ... y es posible que los Cuerpos no reciban mucho? de su actividad de las partículas de luz que entran en su composición? "

Electricidad
Los experimentos de
Otto von Guericke sobre electrostática , publicados en 1672

El Dr. William Gilbert , en De Magnete , inventó la nueva palabra latina electricus de ἤλεκτρον ( elektron ), la palabra griega para "ámbar". Gilbert llevó a cabo 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., eran capaces de manifestar propiedades eléctricas. Gilbert también descubrió que un cuerpo calentado pierde su electricidad y que la humedad impide la electrificación de todos los cuerpos, debido al hecho ahora bien conocido de que la humedad daña el aislamiento de tales cuerpos. También notó que las sustancias electrificadas atraían todas las demás sustancias indiscriminadamente, mientras que un imán solo atraía el hierro. Los numerosos descubrimientos de esta naturaleza le valieron a Gilbert el título de fundador de la ciencia eléctrica . Al investigar las fuerzas en una aguja metálica ligera, equilibrada en un punto, amplió la lista de cuerpos eléctricos y descubrió también que muchas sustancias, incluidos metales e imanes naturales, no mostraban fuerzas atractivas cuando se frotaban. Notó que el clima seco con viento del norte o del este era la condición atmosférica más favorable para exhibir fenómenos eléctricos, una observación que podría confundirse hasta que se entendiera la diferencia entre conductor y aislante.

Robert Boyle también trabajó con frecuencia en la nueva ciencia de la electricidad y agregó varias sustancias a la lista de componentes eléctricos de Gilbert. Dejó un relato detallado de sus investigaciones bajo el título de Experimentos sobre el origen de la electricidad . Boyle, en 1675, 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. También agregó resina a la entonces conocida lista de eléctricos.

Esto fue seguido en 1660 por Otto von Guericke , quien inventó uno de los primeros generadores electrostáticos . A fines del siglo XVII, los investigadores habían desarrollado medios prácticos para generar electricidad por 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 nueva tecnología. ciencia de la electricidad . El primer uso de la palabra electricidad se le atribuye a Sir Thomas Browne en su obra de 1646, Pseudodoxia Epidemica . En 1729, Stephen Gray (1666-1736) demostró que la electricidad podía "transmitirse" a través de filamentos metálicos.

Nuevos dispositivos mecánicos

Como ayuda a la investigación científica, en este período se desarrollaron diversas herramientas, ayudas de medición y dispositivos de cálculo.

Dispositivos de cálculo

Un juego de marfil de Napier's Bones , un dispositivo de cálculo temprano inventado por John Napier

John Napier introdujo los logaritmos como una poderosa herramienta matemática. Con la ayuda del destacado matemático Henry Briggs, sus tablas logarítmicas incorporaron un avance computacional que hizo que los cálculos a mano fueran mucho más rápidos. Los huesos de su Napier usaban un conjunto de varillas numeradas como herramienta de multiplicación usando el sistema de multiplicación reticular . Se abrió el camino a los avances científicos posteriores, particularmente en astronomía y dinámica .

En la Universidad de Oxford , Edmund Gunter construyó el primer dispositivo analógico para ayudar a la computación. La 'escala de Gunter' era una gran escala plana, grabada con varias escalas o líneas. Las líneas naturales, como la línea de acordes, la línea de senos y tangentes se colocan en un lado de la escala y las correspondientes artificiales o logarítmicas estaban en el otro lado. Esta ayuda de cálculo fue un antecesor de la regla de cálculo . Fue William Oughtred (1575-1660) quien utilizó por primera vez dos de estas escalas que se deslizaban entre sí para realizar la multiplicación y división directas y , por lo tanto, se le acredita como el inventor de la regla de cálculo en 1622.

Blaise Pascal (1623-1662) inventó la calculadora mecánica en 1642. La introducción de su Pascaline en 1645 lanzó el desarrollo de las calculadoras mecánicas primero en Europa y luego en todo el mundo. Gottfried Leibniz (1646-1716), basándose en el trabajo de Pascal, se convirtió en uno de los inventores más prolíficos en el campo de las calculadoras mecánicas; fue el primero en describir una calculadora de molinete , en 1685, e inventó la rueda de Leibniz , utilizada en el aritmómetro , la primera calculadora mecánica producida en serie. También perfeccionó el sistema numérico binario, base de prácticamente todas las arquitecturas informáticas modernas.

John Hadley (1682-1744) fue el inventor del octante , el precursor del sextante (inventado por John Bird) , que mejoró enormemente la ciencia de la navegación .

Maquinas industriales

El motor Savery de 1698 fue el primer
motor de vapor exitoso

Denis Papin (1647 - c. 1712) fue mejor conocido por su invención pionera del digestor de vapor , el precursor de la máquina de vapor . 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 utilidad y ventaja para el drenaje de las minas, el servicio de agua a las ciudades y el funcionamiento de toda clase de molinos donde no tienen el beneficio del agua ni constantes alientos ". [ sic ] 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; o, Una máquina para levantar agua mediante el fuego (1702), en la que afirmó que podía bombear agua fuera de las minas . Thomas Newcomen (1664-1729) perfeccionó la práctica máquina de vapor para bombear agua, la máquina de vapor Newcomen . En consecuencia, Thomas Newcomen puede considerarse un antepasado de la Revolución Industrial .

Abraham Darby I (1678-1717) fue la primera y más famosa 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.

Telescopios

Los telescopios refractores aparecieron por primera vez en los Países Bajos en 1608, aparentemente el producto de los fabricantes de gafas que experimentaban con lentes. Se desconoce el inventor, pero Hans Lippershey solicitó la primera patente, seguido por Jacob Metius de Alkmaar . Galileo fue uno de los primeros científicos en utilizar esta nueva herramienta para sus observaciones astronómicas en 1609.

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 fallaba en la precisión de los telescopios refractores. Su diseño, el " telescopio gregoriano ", sin embargo, quedó sin construir.

En 1666, Isaac 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 se puede refractar a través de una lente sin causar aberraciones cromáticas . A partir de estos experimentos, Newton llegó a la conclusión de que no se podían realizar mejoras en el telescopio refractor. Sin embargo, pudo demostrar que el ángulo de reflexión seguía siendo el mismo para todos los colores, por lo que decidió construir un telescopio reflector . Se completó en 1668 y es el primer telescopio reflector funcional conocido.

50 años después, John Hadley desarrolló formas de fabricar espejos objetivos asféricos y parabólicos de precisión para telescopios reflectores , construyendo el primer telescopio newtoniano parabólico y un telescopio gregoriano con espejos con formas precisas. Estos fueron demostrados con éxito a la Royal Society .

Otros dispositivos

Bomba de aire construida por Robert Boyle . En este período se idearon muchos instrumentos nuevos, que contribuyeron enormemente a la expansión del conocimiento científico.

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 aspirar el aire de cualquier barco al que estuviera conectado. En 1657, bombeó el aire de dos hemisferios unidos y demostró que un equipo de dieciséis caballos era incapaz de separarlo. La construcción de la bomba de aire fue mejorada en gran medida por Robert Hooke en 1658.

Evangelista Torricelli (1607-1647) fue mejor conocido por su invención del barómetro de mercurio . La motivación de la invención fue mejorar las bombas de succión que se usaban para sacar agua de las minas . Torricelli construyó un tubo sellado lleno de mercurio, colocado verticalmente en un recipiente de la misma sustancia. La columna de mercurio cayó hacia abajo, dejando un vacío torricelliano arriba.

Materiales, construcción y estética

Los instrumentos sobrevivientes de este período tienden a estar hechos de metales duraderos como latón, oro o acero, aunque existen ejemplos como los telescopios hechos de madera, cartón o con componentes de cuero. Los instrumentos que existen en las colecciones hoy en día tienden a ser ejemplos sólidos, hechos por hábiles artesanos para y a expensas de mecenas adinerados. Estos pueden haber sido encargados como muestra de riqueza. Además, es posible que los instrumentos conservados en colecciones no hayan recibido un uso intensivo en el trabajo científico; los instrumentos que visiblemente habían recibido un uso intensivo eran normalmente destruidos, considerados no aptos para su exhibición o excluidos por completo de las colecciones. También se postula que los instrumentos científicos conservados en muchas colecciones fueron elegidos porque eran más atractivos para los coleccionistas, en virtud de ser más ornamentados, más portátiles o fabricados con materiales de mayor calidad.

Las bombas de aire intactas son particularmente raras. 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. Otras cámaras de vacío que sobrevivieron estaban hechas de hemisferios de latón.

Los fabricantes de instrumentos de finales del siglo XVII y principios del XVIII fueron comisionados por organizaciones que buscaban ayuda con la navegación, la topografía, la guerra y la observación astronómica. El aumento en el uso de tales instrumentos, y su uso generalizado en la exploración y los conflictos globales, creó la necesidad de nuevos métodos de fabricación y reparación, que serían satisfechos por la Revolución Industrial .

Desarrollos científicos

Personas e ideas clave que surgieron de los siglos XVI y XVII:

  • Primera edición impresa de Euclid's Elements en 1482.
  • Nicolás Copérnico (1473-1543) publicó Sobre las revoluciones de las esferas celestiales en 1543, que avanzó la teoría heliocéntrica de la cosmología .
  • Andreas Vesalius (1514-1564) publicó De Humani Corporis Fabrica ( Sobre la estructura del cuerpo humano ) (1543), que desacreditó las opiniones de Galeno . Descubrió que la circulación de la sangre se resolvía con el bombeo del corazón. También ensambló el primer esqueleto humano de cortar cadáveres abiertos.
  • El matemático francés François Viète (1540-1603) publicó In Artem Analyticem Isagoge (1591), que dio la primera notación simbólica de parámetros en álgebra literal.
  • William Gilbert (1544-1603) publicó Sobre el imán y los cuerpos magnéticos y sobre el gran imán la Tierra en 1600, que sentó las bases de una teoría del magnetismo y la electricidad.
  • Tycho Brahe (1546-1601) hizo observaciones extensas y más precisas de los planetas a simple vista a finales del siglo XVI. Estos se convirtieron en los datos básicos para los estudios de Kepler.
  • Sir Francis Bacon (1561-1626) publicó Novum Organum en 1620, que delineó un nuevo sistema de lógica basado en el proceso de reducción , que ofreció como una mejora sobre el proceso filosófico de silogismo de Aristóteles . Esto contribuyó al desarrollo de lo que se conoció como método científico.
  • Galileo Galilei (1564-1642) mejoró el telescopio, con el que realizó varias observaciones astronómicas importantes, incluidas las cuatro lunas más grandes de Júpiter (1610), las fases de Venus (1610, lo que demuestra que Copérnico tenía razón), los anillos de Saturno (1610). e hizo observaciones detalladas de las manchas solares . Desarrolló las leyes para la caída de cuerpos basándose en experimentos cuantitativos pioneros que analizó matemáticamente.
  • Johannes Kepler (1571-1630) publicó las dos primeras de sus tres leyes del movimiento planetario en 1609.
  • William Harvey (1578-1657) demostró que la sangre circula mediante disecciones y otras técnicas experimentales.
  • René Descartes (1596-1650) publicó su Discurso sobre el método en 1637, que ayudó a establecer el método científico.
  • Antonie van Leeuwenhoek (1632-1723) construyó potentes microscopios de lente única e hizo extensas observaciones que publicó alrededor de 1660, abriendo el micromundo de la biología.
  • Christiaan Huygens (1629-1695) publicó importantes estudios de mecánica (fue el primero en formular correctamente las leyes relativas a la fuerza centrífuga y descubrió la teoría del péndulo) y óptica (siendo uno de los proponentes más influyentes de la teoría ondulatoria de la luz) .
  • Isaac Newton (1643-1727) se basó en el trabajo de Kepler, Galileo y Huygens. Mostró que una ley del cuadrado inverso para la gravedad explicaba las órbitas elípticas de los planetas y avanzaba la ley de la gravitación universal. Su desarrollo del cálculo infinitesimal (junto con Leibniz) abrió nuevas aplicaciones de los métodos de las matemáticas a la ciencia. Newton enseñó que la teoría científica debe ir acompañada de una experimentación rigurosa, que se convirtió en la piedra angular de la ciencia moderna.

Crítica

Matteo Ricci (izquierda) y Xu Guangqi (derecha) en Athanasius Kircher , La Chine ... Illustrée , Amsterdam, 1670.

La idea de que la ciencia moderna se desarrolló como una especie de revolución ha sido debatida entre los historiadores. Una debilidad de la idea de revolución científica es la falta de un enfoque sistemático de la cuestión del conocimiento en el período comprendido entre los siglos XIV y XVII, lo que lleva 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 estudiosos 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. Así, la idea de una revolución científica posterior al Renacimiento es —según la tesis de la continuidad— un mito. Algunos teóricos de la continuidad apuntan a revoluciones intelectuales anteriores que ocurrieron en la Edad Media , generalmente refiriéndose a un Renacimiento europeo del siglo XII o una revolución científica musulmana medieval , como un signo de continuidad.

Otro punto de vista contrario ha sido propuesto recientemente por Arun Bala 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 mecánica, el atomismo , el papel central asignado al Sol en el heliocentrismo copernicano— deben verse como enraizados en influencias multiculturales en Europa. Él ve influencias específicas en la teoría óptica física de Alhazen , las tecnologías mecánicas chinas que conducen a la percepción del mundo como una máquina , el sistema numérico hindú-árabe , que lleva implícitamente un nuevo modo de pensamiento matemático atómico , y el heliocentrismo arraigado en la antigüedad. Ideas religiosas egipcias asociadas con el hermetismo .

Bala sostiene que al ignorar tales impactos multiculturales nos ha llevado a una concepción eurocéntrica de la Revolución Científica. Sin embargo, afirma claramente: "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 tuvo sus raíces en una base multicultural, es el logro de los europeos en Europa ". 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".

Un tercer enfoque toma el término "Renacimiento" literalmente como un "renacimiento". Un estudio más detenido 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 viejo como Arquímedes . Aristóteles incluso argumenta explícitamente en contra de algunas de las ideas que se propusieron 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 conocido descubrimiento de la flotabilidad . El atomismo fue pensado por primera vez por Leucipo y Demócrito . Lucio Russo afirma que la ciencia como enfoque único del conocimiento objetivo nació en el período helenístico (c. 300 a. C.), pero se extinguió con la llegada del Imperio Romano. Este acercamiento a 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 ocurrió un cambio, pero sostiene que fue una reafirmación del conocimiento previo (un renacimiento) y no la creación de un nuevo conocimiento. Cita declaraciones de Newton, Copérnico y otros a favor de la cosmovisión pitagórica como evidencia.

En un análisis más reciente de la Revolución Científica durante este período, ha habido críticas no solo a la propagación de las ideologías eurocéntricas, sino también al dominio de los científicos masculinos de la época. Las mujeres académicas no siempre 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 oscurecerse. Los académicos han tratado de analizar 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 logrando avances. Con la historia limitada proporcionada por los textos de la época, no sabemos por completo si las mujeres estaban ayudando a estos científicos a desarrollar las ideas que hicieron. Otra idea a considerar es la forma en que este período influyó incluso en las mujeres científicas de los períodos siguientes. Annie Jump Cannon fue una astrónoma que se benefició de las leyes y teorías desarrolladas a partir de este período; hizo varios avances en el siglo que siguió a la Revolución Científica. Fue un período importante para el futuro de la ciencia, incluida la incorporación de la mujer a los campos utilizando los desarrollos realizados.

Ver también

Referencias

Otras lecturas

  • Burns, William E. La revolución científica en perspectiva global (Oxford University Press, 2016) xv + 198 págs.
  • Cohen, H. Floris. Explicación del ascenso de la ciencia moderna: una historia comparada (Cambridge University Press, 2015). vi + 296 págs.
  • Grant, E. (1996). Los fundamentos de la ciencia moderna en la Edad Media: sus contextos religioso, institucional e intelectual . Universidad de Cambridge. Prensa. ISBN   978-0-521-56762-6 .
  • Hannam, James (2011). La génesis de la ciencia . ISBN   978-1-59698-155-3 .
  • Henry, John. La revolución científica y los orígenes de la ciencia moderna (2008), 176 págs.
  • Caballero, David. Viajar en mares extraños: La gran revolución de la ciencia (Yale UP, 2014) viii + 329 págs.
  • Lindberg, DC Los comienzos de la ciencia occidental: la tradición científica europea en el contexto filosófico, religioso e institucional, 600 a. C. a 1450 d. C. (Univ. De Chicago Press, 1992).
  • Pedersen, Olaf (1993). Física y astronomía tempranas: una introducción histórica . Universidad de Cambridge. Prensa. ISBN   978-0-521-40899-8 .
  • Sharratt, Michael (1994). Galileo: innovador decisivo . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN   978-0-521-56671-1 .
  • Shapin, Steven (1996). La revolución científica . Chicago: Prensa de la Universidad de Chicago. ISBN   978-0-226-75020-0 .
  • Weinberg, Steven. Para explicar el mundo: el descubrimiento de la ciencia moderna (2015) xiv + 417 págs.
  • Westfall, Richard S. Nunca en reposo: una biografía de Isaac Newton (1983).
  • Westfall, Richard S. (1971). La construcción de la ciencia moderna . Nueva York: John Wiley and Sons. ISBN   978-0-521-29295-5 .
  • Wootton, David. La invención de la ciencia: una nueva historia de la revolución científica (Penguin, 2015). xiv + 769 págs. ISBN   0-06-175952-X

enlaces externos