Elementos de Historia de la Ciencia

Pablo Melogno Pablo Rodríguez · Salomé Fernández (compiladores) Elementos de Historia de la Ciencia La publicación de este libro fue realizada con el apoyo de la Comisión Sectorial de Enseñanza (CSE) de la Universidad de la República. © Los autores, 2011. © Universidad de la República, 2011 Departamento de Publicaciones, Unidad de Comunicación de la Universidad de la República (UCUR) José Enrique Rodó 1827 - Montevideo CP: 11200 Tels.: (+598) 2408 57 14 - (+598) 2408 29 06 Telefax: (+598) 2409 77 20 www.universidadur.edu.uy/bibliotecas/dpto_publicaciones.htm infoed@edic.edu.uy ISBN: 978-9974-0-0760-4 Contenido Prólogo ___________________________________________________________________ 7 Autores ___________________________________________________________________ 9 1. Astronomía y Física en Platón _______________________________________________ I. Contexto histórico y biográico_________________________________________ II. Teoría del conocimiento, matemáticas y astronomía ________________________ III. El Timeo y el desarrollo de la cosmología griega __________________________ IV. Estructura del cosmos y ordenamiento planetario __________________________ V. Teoría de los poliedros ______________________________________________ VI. Bibliografía ______________________________________________________ 13 13 16 20 23 27 31 2. Ciencia y método en Aristóteles _____________________________________________ I. Breve biografía de Aristóteles__________________________________________ II. La obra de Aristóteles ______________________________________________ III. La ciencia aristotélica ______________________________________________ IV. La Física de Aristóteles _____________________________________________ V. Cosmología aristotélica ______________________________________________ VI. Las ciencias biológicas _____________________________________________ VII. Bibliografía _____________________________________________________ 33 33 34 35 39 49 53 58 3. Los Elementos de Euclides y el desarrollo de la matemática griega _______________ I. Contexto histórico-biográico __________________________________________ II. El proceso de sistematización de la Geometría ____________________________ III. Estructura de los Elementos _________________________________________ IV. Procedimientos operativos __________________________________________ V. De los elementos a las geometrías no euclidianas ___________________________ VI. Bibliografía ______________________________________________________ 61 61 64 67 72 75 79 4. La teoría planetaria de Claudio Ptolomeo ____________________________________ 81 I. Vida ____________________________________________________________ 81 II. Obra ___________________________________________________________ 82 III. El Almagesto ____________________________________________________ 83 IV. El explanandum: el movimiento de los planetas ___________________________ 85 V. El explanans: el modelo de epiciclos y deferentes ___________________________ 91 VI. Las leyes de la teoría ______________________________________________ 100 VII. Las constantes de cada modelo _____________________________________ 103 VIII. Conclusión ___________________________________________________ 109 IX. Bibliografía _____________________________________________________ 110 5. Ciencia y Filosofía en la Edad Media. La disputa entre razón y fe _______________ I. Introducción _____________________________________________________ II. Dilucidando contextos _____________________________________________ III. La recuperación y traducción del saber clásico __________________________ IV. La asimilación de la ilosofía y la ciencia antiguas: la polémica razón y fe _______ V. El análisis de la intensiicación y la disminución de las cualidades ______________ VI. La teoría del ímpetus _____________________________________________ VII. A modo de conclusión: medievales y modernos _________________________ VIII. Bibliografía ___________________________________________________ 111 111 114 121 123 129 132 134 135 6. De la Alquimia a la Química _______________________________________________ I. Introducción _____________________________________________________ II. Alquimia en la Antigüedad __________________________________________ III. Alquimia en la Edad Media ________________________________________ IV. Alquimia en la Edad Moderna _______________________________________ V. Y después... ______________________________________________________ VI. Recapitulación __________________________________________________ VII. Bibliografía ____________________________________________________ 137 137 138 152 156 164 165 166 7. Leonardo da Vinci. Un estudio de la unidad de su pensamiento y su lugar en la historia de la ciencia _____ I. Introducción _____________________________________________________ II. Breve contexto histórico ___________________________________________ III. Reseña biográica: Leonardo da Vinci (1452-1519) ______________________ IV. ¿Leonardo cientíico? Visiones y re-visiones historiográicas _________________ V. Leonardo y las ciencias de la naturaleza _________________________________ VI. Incursiones en la matemática y la geometría (perspectiva, óptica, proporción) ___ VII. Indagaciones en la astronomía y aportes a la física _______________________ VIII. Leonardo técnico: artes bélicas, arquitectura, mecánica, hidráulica y vuelo ____ IX. Bibliografía _____________________________________________________ 167 167 167 171 173 183 189 192 194 200 8. Conceptos fundamentales de la teoría copernicana _____________________________ I. A modo de introducción ____________________________________________ II. Breve Reseña biográica ____________________________________________ III. Revolución Copernicana ___________________________________________ IV. Hipótesis fundamentales de la teoría copernicana _________________________ V. Objeciones a la teoría copernicana_____________________________________ VI. Bibliografía _____________________________________________________ 203 203 206 210 213 222 228 9. Galileo Galilei. Evidencia experimental matemáticamente analizada en la Filosofía Natural de principios del siglo XVII ____________________ I. Vida y contribuciones cientíicas de Galileo Galilei ________________________ II. Contexto histórico-ilosóico de la ciencia de Galileo ______________________ III. Galileo y el ideal aristotélico de ciencia demostrativo en la aplicación de la investigación del mundo natural ________________________ IV. Galileo: observación, experimentación y abstracción _______________________ V. Evidencia observacional y probabilidad en el establecimiento de nuevos fenómenos celestes __________________________ VI. La rotación magnética de la Tierra y la interpretación de Galileo de la evidencia experimental de William Gilbert _____ VII. Bibliografía ____________________________________________________ 10. J. Kepler (1571-1630). La creatividad y el rigor en la búsqueda de la armonía del mundo __________________ I. Introducción _____________________________________________________ II. Desvelar el orden del mundo_________________________________________ III. El tribunal de la experiencia ________________________________________ IV. A la búsqueda de la armonía ________________________________________ V. Método, estilo y controversias ________________________________________ VI. Preparación de su legado ___________________________________________ VII. Bibliografía ____________________________________________________ 229 229 234 235 237 241 244 246 249 249 250 254 260 262 264 267 11. Antonie-Laurent Lavoisier (1743?-1794) y la química del siglo XVIII____________ I. Presentación _____________________________________________________ II. Un triángulo singular: Lavoisier, ciencia y sociedad ________________________ III. Una doble reforma: la nomenclatura y la enseñanza de la química _____________ IV. Epílogo: A modo de conclusión ______________________________________ V. Fuentes y Bibliografía ______________________________________________ 269 269 270 278 284 285 12. Darwin y el evolucionismo ________________________________________________ I. Introducción _____________________________________________________ II. Breve historia de la teoría evolutiva ____________________________________ III. Biografía _______________________________________________________ IV. Acogida de El Origen de las Especies _________________________________ V. La evolución por medio de la selección natural ___________________________ VI. Tabla: principales obras ____________________________________________ VII. Bibliografía seleccionada __________________________________________ 289 289 289 292 299 303 307 307 13. El problema del V postulado y el surgimiento de las geometrías no euclidianas ________________________________ I. Introducción _____________________________________________________ II. El problema del V postulado ________________________________________ III. El nacimiento de las geometrías no euclidianas __________________________ IV. Geometría hiperbólica y elíptica _____________________________________ V. Desarrollos posteriores _____________________________________________ VI. Consecuencias ilosóicas ___________________________________________ VII. Bibliografía ____________________________________________________ 309 309 309 318 322 329 331 335 14. Einstein y la reinvención de la Física _______________________________________ I. Einstein y la física _________________________________________________ II. Einstein, la política y la guerra _______________________________________ III. Finale _________________________________________________________ IV. Bibliografía _____________________________________________________ 337 337 348 355 356 15. Los inicios de la Física Cuántica y el problema de su interpretación _____________ I. Introducción _____________________________________________________ II. Surgimiento histórico de la Física Cuántica ______________________________ III. El debate Einstein-Bohr ___________________________________________ V. Bibliografía ______________________________________________________ 359 359 359 378 387 16. La teoría del big bang en la red del conocimiento _____________________________ I. Mapas del universo ________________________________________________ II. Corrimiento al rojo de las galaxias _____________________________________ III. Teoría del Big Bang ______________________________________________ IV. Efecto horizonte y escenario inlacionario: un triángulo amoroso entre cosmología, astrofísica y física de partículas ___________________________ V. Otras interpretaciones _____________________________________________ VI. Materia oscura y futuro del universo __________________________________ VII. Conclusiones __________________________________________________ VIII. Bibliografía ___________________________________________________ 391 391 401 402 410 414 415 416 417 Índice Analítico____________________________________________________________ 419 Índice de Nombres _________________________________________________________ 426 6 Universidad de la República Pablo Melogno Es con mucha satisfacción que presentamos al público esta primera edición de Elementos de Historia de la Ciencia; expresando desde ya nuestro agradecimiento a los académicos de Uruguay, Argentina, España y México que presentaron sus valiosas contribuciones a esta obra, así como a la Comisión Sectorial de Enseñanza y a la Escuela Universitaria de Bibliotecología y Ciencias Aines de la Universidad de la República. El presente volumen está destinado tanto a estudiantes de humanidades y ciencias sociales sin formación cientíica, como a estudiantes de ciencia o cientíicos sin formación histórica o ilosóica, y en general a todos quienes estén dando sus primeros pasos en el campo de los estudios sobre historia y ilosofía de la ciencia. Ha sido concebido con el objetivo de dar cuenta de episodios, procesos y personajes de primer orden en el desarrollo histórico del conocimiento cientíico. En este sentido, se ha enfatizando hasta cierto punto el tratamiento de procesos históricos que han tenido un marcado protagonismo en los abordajes de la historia y la ilosofía de la ciencia a lo largo del siglo XX; tal es el caso de la revolución copernicana, el desarrollo de la geometría de Euclides a las geometrías no euclidianas, y el advenimiento de la mecánica cuántica. No obstante esto, el lector echará de menos la presencia de algunos personajes o tradiciones destacadas en la historia de la ciencia, como Pitágoras, Arquímedes, Mendel, Newton o Pasteur, por sólo nombrar algunos de los que no tuvieron cabida en esta primera edición. En este sentido, cabe consignar que más allá de las naturales limitaciones editoriales, toda historia de la ciencia es de carácter parcial, respondiendo los criterios de parcialización al concepto de ciencia desde el cual se construye el relato histórico. Y si bien este volumen no está erstructurado desde un concepto de ciencia que regule sus contenidos, parte sí de la premisa según la que un texto introductorio de historia de la ciencia debe hacer hincapié en los personajes y tradiciones históricas que marcaron momentos de ruptura y revolución en el desarrollo del conocimiento cientíico, y esto implica necesariamente tomar decisiones metodológicas que excluyen algunos momentos y personajes de la historia de la ciencia a favor de otros. Notará el lector asimismo una ostensible heterogeneidad de abordajes, que marcan diferencias pronunciadas entre los capítulos que componen la obra, tanto en aspectos conceptuales como metodológicos. Ello es en parte consecuencia de una decisión deliberada de los compiladores, que no dieron a los autores de cada capítulo más indicación que la de elaborar un material introductorio para un curso de historia de la ciencia destinado a estudiantes de grado de humanidades. Esta premeditada ponderación de la diversidad responde al hecho de que, si bien es esperable que una publicación como la presente mantenga ciertas características básicas de orden y formato, es igualmente importante que sea iel relejo del estado del arte, en el que se encuentra la disciplina a la que la obra pertenece. En este sentido, la historia de la ciencia es en primer término una disciplina en la que conviven múltiples abordajes y estilos heterogéneos de conceptualizar la ciencia, inscriptos en tradiciones diferenciadas y en algunos casos antagónicas, que abarcan desde los programas Comisión Sectorial de Enseñanza Prólogo 7 Universidad de la República fundacionales de George Sarton o Alexander Koyrè, hasta propuestas tan disímiles entre sí como las de Irme Lakatos, John Bernal o Michel Serrès, sin contar a los indispensables Karl Popper y Thomas Kuhn. En segundo término, el devenir histórico del conocimiento cientíico como campo de estudios no es patrimonio de una sóla disciplina, sino que la historia de la ciencia se nutre y mantiene en contacto luído y más o menos sistemático —dependiendo del caso y de la concepción que se tenga de la disciplina— con áreas como la historia, la ilosofía, la antropología, o la sociología entre otras. En vistas de esto, los compiladores buscaron dar a los autores de la obra un margen de libertad de trabajo lo suicientemente amplio como para que el producto inal permitiera relejar tanto la variedad de abordajes posibles dentro de la historia de la ciencia como el carácter multidisciplinar del campo de estudio. Es por ello que el lector no encontrará un texto con un formato sobredeinido, en el que se le de a todos los temas un tratamiento similar en lo conceptual ni en lo metodológico. Por el contrario, encontrará enfoques claramente diferenciados en aspectos sustantivos, en el marco de un formato que no sólo busca dar cuenta de la diversidad de abordajes, sino también estimular la polémica y la evaluación crítica. La obra contiene un índice de nombres y un índice analítico, herramientas cuya inclusión se consideró indispensable para un acercamiento metodológicamente controlado a un texto de gran tamaño. En el índice de nombres se consignan no sólo los cientíicos mencionados en los diferentes capítulos, sino también personajes históricos, literarios o políticos; se incluyen igualmente los nombres de los traductores, prologuistas y editores de obras consignados en la bibliografía de cada uno de los capítulos. Para el índice analítico se tomó un criterio más restrictivo, en el entendido de que un índice exhaustivo puede volverse una herramienta inmanejable además de muy poco útil. Por esto, el índice incluye solamente términos teóricos relevantes o representativos de cada una de las teorías tratadas a lo largo del libro, no incluyendo nombres de disciplinas, objetos generales de estudio o términos teóricos de importancia secundaria. Los compiladores son concientes de lo controversial de haber tomado un criterio semejante, no obstante lo hicieron a sabiendas de que en la elaboración de un índice analítico siempre existen diferentes alternativas metodológicas, cuyos resultados pueden ser discutibles. Montevideo, noviembre de 2010 8 José María Adrover (Madrid, 1984). Licenciado en Biología por la Universidad Complutense de Madrid con las especialidades de Neurobiología y Biología Sanitaria. Actualmente trabaja en el Centro de Investigaciones Biológicas del Consejo Superior de Investigaciones Cientíicas (CSIC), en Madrid, e investiga los mecanismos moleculares de la competencia celular. Mail: niseto@gmail.com Adriana Assandri (Montevideo, 1978). Profesora de Historia, egresada del Instituto de Profesores «Artigas». Master en Historia del Arte por la Universidad de ÁmsterdamPaíses Bajos. Se ha desempeñado como docente de Historia de la Ciencia en la Escuela Universitaria de Bibliotecología y Ciencias Aines de la Universidad de la República, Uruguay. Mail: adriana.assandri@gmail.com Marina Camejo (Montevideo, 1977). Profesora de Filosofía, egresada del Instituto de Profesores «Artigas». Docente de Epistemología e Historia y Filosofía de la Educación en la Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación. Docente de Métodos LógicoCuantitativos en la Licenciatura en Ciencias de la Comunicación. Universidad de la República, Uruguay. Mail: leticm@gmail.com Christián C. Carman (Buenos Aires, 1973). Profesor en Filosofía por la Universidad Católica Argentina y Licenciado en Filosofía por la misma Universidad. Se doctoró en la Universidad Nacional de Quilmes (2004). Ha realizado estudios de posgrado en la Università del Sacro Cuore de Milán con una Beca del Gobierno Italiano, y posdoctorales en la Universidad de San Pablo, Brasil, y en la University of Puget Sound, Estados Unidos. Actualmente es Profesor Adjunto de Filosofía de las Ciencias en la Universidad Católica Argentina, investigador del CONICET e investigador adjunto de la Universidad Nacional de Quilmes. Ha publicado artículos en revistas nacionales e internacionales y participado en numerosos proyectos de investigación, tanto nacionales como internacionales. Mail: ccarman@gmail.com Elena Diez de la Cortina Montemayor (Madrid, 1969). Licenciada en Filosofía por la Universidad Complutense de Madrid. Master Universitario: Especialista en Intervención Psicoterapéutica por la Universidad Nacional de Educación a Distancia-Madrid. Es directora de la Editorial Manuscritos: www.editorialmanuscritos.com y del portal de ilosofía en Internet Cibernous: www.cibernous.com. Mail: admin@cibernous.com Soledad Esteban Santos. Doctora en Química y Licenciada en Sociología por la Universidad Complutense de Madrid. Profesora Titular de Química General y Técnicas Experimentales en Química en el Departamento de Química Orgánica y Bio-Orgánica de la Facultad de Ciencias dentro de la Universidad Nacional de Educación a Distancia y Directora de Cursos de Formación de Profesorado en la misma universidad. Ha escrito varios artículos sobre temas de Química e Historia de la Química y es autora entre otros del volumen Introducción a la Historia de la Química (UNED, 2001). Mail: sesteban@ccia. uned.es María Salomé Fernández Batista (Montevideo, 1979). Profesora de Historia egresada del Instituto de Profesores Artigas. Docente de Historia de la Ciencia en la Escuela Universitaria de Bibliotecología y Ciencias Aines de la Universidad de la República, Uruguay. Mail: salomebatista2@hotmail.com Comisión Sectorial de Enseñanza Autores 9 Universidad de la República 10 Godfrey Guillaumin (Cuidad de Guanajuato, 1967). Doctor en Filosofía (UNAM), con especialidad en el área de Historia y Filosofía de la Ciencia. Realizó una estancia postdoctoral en el Center for Philosophy of Science de la Universidad de Pittsburg-EEUU y estancias de investigación en la Universidad de Chicago, en la Universidad de Texas en Austin y en la British Library de Londres. Es profesor-investigador del Departamento de Filosofía de la Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa-México. Es autor de diversos libros y artículos de su especialidad, como El surgimiento de la noción de evidencia (UNAM, 2005), Raíces metodológicas de la teoría de la evolución de Charles Darwin (Anthropos/ UAM, 2009). Sus líneas de investigación abarcan la Historia de la Ciencia (Hipocráticos, Aristóteles, Ptolomeo, Gilbert, Boyle, Newton, Darwin, Lyell), Historia y Filosofía de la Metodología (Siglos XVII-XIX) e Historia de la Filosofía de la Ciencia (segunda mitad del siglo XX). Mail: guillaumin.godfrey@gmail.com Esteban Magnani (Buenos Aires, 1973). Licenciado en Ciencias de la Comunicación (UBA). Docente en la cátedra de Moreno de la materia Principales Corrientes del Pensamiento Contemporáneo de la licenciatura en Ciencia de la Comunicación. Realizó un MA in Media & Communication por la London University. Es escritor, periodista y colaborador habitual del diario Página/12. Colaboró con Naomi Klein y Avi Lewis en el documental sobre nuevas formas de organización social en la Argentina realizado para la cadena CBC. Es autor de libros, sobre todo, de divulgación cientíica: 10 Teorías que conmovieron el mundo, Historia de los Terremotos, entre otros. Mail: estebanmagnani@gmail.com Pablo Melogno (Melo, 1979). Profesor de Filosofía, egresado del Instituto de Profesores «Artigas» y Licenciado en Psicología por la Facultad de Psicología-Udelar. Se ha desempeñado como docente de Historia y Filosofía de la Ciencia en la Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación y de Lógica en el Instituto de Profesores Artigas. Actualmente es Profesor Adjunto de Epistemología e Historia de la Ciencia en la Escuela Universitaria de Bibliotecología y Ciencias Aines de la Universidad de la República, Uruguay. Ha escrito diversos artículos en temas de Epistemología, Innovación, e Historia y Filosofía de la Ciencia, en revistas de Uruguay, Brasil, Argentina, España y México. Mail: pmelogno@ gmail.com Hernán Miguel (Buenos Aires, 1956). Licenciado en Física. Doctor en Filosofía. Presidente de la Asociación de Filosofía e Historia de la Ciencia del Cono Sur en el período 2007-09. Actualmente es Profesor Titular de Introducción al Pensamiento Cientíico del Ciclo Básico Común de la Universidad de Buenos Aires y de Filosofía e Historia de la Ciencia y la Tecnología en el posgrado de la Universidad Nacional del Comahue. Dirige y ha dirigido proyectos de investigación relativos a la epistemología en la enseñanza de las ciencias naturales y en causación y leyes naturales. Es autor y coautor de distintos libros para la enseñanza de la Física y de la Filosofía de la Ciencia. Mail: ciencias@retina.ar Leonardo Moledo (Buenos Aires, 1947). Licenciado en Ciencias Matemáticas en la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales de la Universidad de Buenos Aires. Fue profesor titular de Periodismo Cientíico en la Facultad de Ciencias Sociales de la UBA y profesor de Problemática de la Ciencia y Periodismo Cientíico en la Universidad Nacional de Entre Ríos. De 2001 a 2007 fue el Director del Planetario Galileo Galilei de Buenos Aires y Profesor de la Universidad Nacional de Quilmes. Es autor de una importante cantidad de artículos y libros de temas cientíicos, entre los que se cuentan De las Tortugas a las estrellas (AZ, 1994) y Los mitos de la ciencia (Planeta, 2008). Mail: leonardomoledo@gmail.com Comisión Sectorial de Enseñanza Inés Pellón González (Guadalajara- España, 1960). Licenciada y Doctora en Ciencias (Sección Químicas). Profesora titular de Escuela Universitaria del Departamento de Ingeniería Química y del Medio Ambiente en la E.T.S. de Ingenieros Industriales y de Ingenieros de Telecomunicaciones-Universidad del País Vasco. Autora de los libros Un químico ilustrado. Lavoisier (2002); El hombre que pesó los átomos. Dalton (2003), entre otros, y coautora de Espionaje, Ciencia y Tecnología en Bergara (1777-1783) (1999). Desde 1999 ocupa el cargo de Tesorera en la Junta Directiva de la Sociedad Española de Historia de las Ciencias y de las Técnicas. Mail: ines.pellon@ehu.es Nicolás Olszevicki (Buenos Aires, 1986). Estudió en el Colegio Nacional de Buenos Aires del que egresó con el título de bachiller especializado en Ciencias Humanísticas. Actualmente es estudiante de Letras y Filosofía en la Universidad de Buenos Aires, colabora desde 2007 para la sección Ciencia y para el Suplemento Futuro del diario Página 12. Trabajó junto a Leonardo Moledo en la escritura del libro Los mitos de la ciencia (Planeta, 2008) y de diversos artículos de divulgación cientíica. Mail: nolsze@gmail.com Inmaculada Perdomo Reyes (Las Palmas de Gran Canaria, 1966). Doctora en Filosofía de la Ciencia. Profesora Titular del Área de Lógica y Filosofía de la Ciencia en la Facultad de Filosofía, Universidad de La Laguna, Tenerife, Islas Canarias-España. Docente de Teorías de la elección racional y racionalidad cientíica y de Ciencia y democracia en el Posgrado Interuniversitario en Lógica y Filosofía de la Ciencia. Es autora de diversos artículos sobre temas de Filosofía de la Ciencia y relaciones entre ciencia y género, así como del volumen Hacia un nuevo empirismo: la propuesta ilosóica de Bas C. van Fraassen (Biblioteca Nueva, 2003) en coautoría con Jesús Sánchez Navarro. Mail: inmaperdomo@gmail.com Pablo Rodríguez (Montevideo, 1979). Licenciado en Filosofía por la Facultad de Humanidades y Ciencias de la Educación-Udelar. Se ha desempeñado como Docente del Departamento de Lógica y Filosofía de la Lógica en dicha facultad y en el curso de Historia de la Ciencia en la Escuela Universitaria de Bibliotecología y Ciencias Aines de la Universidad de la República, Uruguay. Mail: pablorodrguez66@gmail.com Margarita Santana de la Cruz (Las Palmas de Gran Canaria, 1964) Doctora en Filosofía de la Ciencia. Profesora a cargo de los cursos de Historia de la Ciencia Antigua y Medieval en la Facultad de Filosofía de la Universidad de La Laguna, Tenerife, Islas Canarias-España. Docente de Retórica de la Ciencia en el Posgrado Interuniversitario en Lógica y Filosofía de la Ciencia. Miembro del Consejo Editorial de la Revista Clepsidra. Es investigadora del Proyecto «Valores y sesgos en el conocimiento cientíico y su transmisión», inanciado por el Ministerio de Igualdad del gobierno español. Mail: msantana@ull.es 11