El origen del conocimiento científico
La concepción moderna de la ciencia se inicia en el Renacimiento y va a culminar teóricamente con la Crítica de la Razón Pura de Kant, obra que sirve de encuentro a las dos corrientes constitutivas del conocimiento científico y que durante un tiempo discurren separadas e incluso enfrentadas: el empirismo inglés, que desarrolla el concepto de ciencia inductiva de Francis Bacon, y el racionalismo cartesiano, que dió forma teórica al idealismo matemático de Galileo.
Sintetizando ambas tendencias epistemológicas, el pensamiento europeo logrará configurar el concepto de ciencia experimental y deductiva, que se constituirá en una de las piezas básicas de nuestra cultura. Pero antes de que ocurriese esto, hubo a lo largo de la historia otros modos de entender el conocimiento verdadero, y algunos de ellos han dejado las suficientes huellas en la concepción moderna de la ciencia como para reclamar nuestra atención. En definitiva, la ciencia actual no nació de golpe en un momento determinado, y como todo hecho histórico es resultado de un largo proceso de aprendizaje y experiencia. Aunque el mito nos diga todo lo contrario: el Saber, Atenea, la diosa de los ojos garzos, salió ya completamente armada de la cabeza de su padre Zeus.
Gea y Urano habían profetizado a Zeus que Metis, la Astucia, tras dar a luz a su primera hija, tendría un niño que le arrebataría el poder al padre de los dioses; por esta razón, Zeus se tragó a Metis cuando estaba embarazada de Atenea. Al llegar la hora del parto, Hefesto le abrió la cabeza con un hacha, y de la herida salió Atenea, con todas su armas, profiriendo un grito que se oyó en el Cielo y en la Tierra.
Reparemos en que la diosa del conocimiento, un ser de patente origen intelectual, cerebral, también es una guerrera que posee las armas de la mirada –la atención constante de la lechuza y la mirada mortal de la Gorgona en su escudo– y de la astucia. Su fuerza reside, pues, en el valor que otorga la inteligencia.
La ciencia anterior al Renacimiento, en sus líneas generales, es una ciencia intuitiva, observacional; pretende, desde su origen en los tiempos de los físicos presocráticos, ofrecer la explicación de los fenómenos mediante el conocimiento de las causas que los producen, incluso recurriendo a los principios últimos, a la íntima naturaleza de las cosas. La definición de "ciencia" que nos propone Aristóteles insiste en esta dirección: pensamos que tenemos conocimiento de cualquier cosa en sentido estricto cuando sabemos la causa de un hecho, y que no podría ser de un modo diferente del que es.
Este interés "explicativo" que caracteriza a la ciencia de los fenómenos naturales –física– se complementa pronto con la racionalización abstracta propia de la matemática. Física y matemática, observación y definición, serán los ejes básicos sobre los que gire el conocimiento científico en la Antigüedad grecorromana. Y ambos encuentran su justificación teórica en las obras de Aristóteles y de Platón.
Platón sostiene que el conocimiento científico más elevado que puede alcanzar la inteligencia humana es la ciencia matemática, ciencia de la definición y de la demostración de los principios que dirigen el intelecto, muy cercana ya a la dialéctica, la cual, como hemos dicho más arriba, tiene por objeto de estudio la verdad y la realidad de esos mismos principios. La importancia de las matemáticas radica en que en ellas el objeto de estudio es el propio procedimiento intelectual, la "máthesis"[1]un procedimiento que, como ya enseñaron los pitagóricos, podemos explorar ayudándonos de los números y las figuras. En la matemática se nos hace patente una forma de entender la realidad que supera la idea de que lo real sea lo sensible aparente, cambiante y fugaz, y prepara el pensamiento del filósofo para acercarse a la comprensión de aquellas relaciones estables que constituyen tanto principios de la inteligencia como formas esenciales del ser de las cosas.
«Se sabe que Platón insistió en la distinción –ya presentida por Sócrates– entre los objetos sensibles, imperfectos y cambiantes, y sus modelos eternos, perfectos e inmutables. Ahora bien, las entidades matemáticas le parecen situadas en un plano intermedio entre esos dos dominios. Volvamos a tomar el ejemplo de las figuras matemáticas geométricas dadas en la realidad y materializadas por la Naturaleza o por un artífice: un círculo realmente trazado, un cuerpo esférico. Esas figuras son imperfectas, y lo son por necesidad. El que las examine tendrá por fuerza que admitir que el círculo y su tangente se tocan en más de un punto. Pero el que considere el círculo ideal y la tangente ideal, reconocerá sin dificultad que no tienen entre sí más que un punto de contacto, el cual carece, además, de espesor. Por círculo ideal hay que entender el que responde a la definición del círculo, que es aquel que el matemático toma como objeto de sus especulaciones. (…) La definición da al objeto matemático su forma estática, eterna, realidad absoluta opuesta a las apariencias fugaces. Punto de partida común para la Matemática y la dialéctica, no sirve sólo para designar el objeto y señalar su presencia, sino también para expresar su naturaleza y su carácter esencial» (Taton, R., Historia General de las Ciencias, Tomo 2, Barcelona, Orbis, 1988, pág. 278).
Platón asumía la tradición pitagórica que consideraba el Cosmos como una estructura intelectual y sistemática, una gran configuración de almas, y defendía la posibilidad de desvelarla mediante las relaciones aritméticas y geométricas. Tal idea, decisiva en el desarrollo de la ciencia occidental, va a dominar los estudios lógicos y matemáticos, y hará de éstos claves de comprensión de una realidad que desde el inicio se considera esencialmente racional. Esto es, sólo perceptible mediante el esfuerzo de la reflexión.
Las ciencias matemáticas de la Antigüedad, desde la época griega y helenística en adelante, bajo la influencia de las escuelas pitagóricas y de la Academia de Platón, comprenderán las siguientes disciplinas:
Geometría. Es la ciencia fundamental, pues según la tradición griega toda idea clara del número implica una visión en el espacio. Alcanza su máximo desarrollo en la Antigüedad en el siglo III a.C. gracias a los Elementos del alejandrino Euclides, la autoridad indiscutible en Matemática elemental hasta el siglo pasado. Por una parte, nos encontramos ante una presentación axiomática de la Matemática, sustentada en cinco postulados de partida que servirán de fundamento teórico a los teoremas geométricos subsiguientes; por otra parte, la obra nos ofrece un extenso y preciso recorrido por las principales cuestiones geométricas y aritméticas: 1) geometría del plano, 2) relaciones y proporciones, 3) teoría de los números enteros, 4) magnitudes irracionales y 5) geometría del espacio. Tan apreciado por la Historia como Euclides lo fue el siracusano Arquímedes, también nacido en el siglo iii a. C., y, además de inventor de maquinarias, ingeniero y físico, sabio matemático. A él debemos el inicio del estudio de las curvas –la parábola, el círculo, la espiral– y muchos trabajos sobre los cuerpos espaciales –la esfera, el cilindro, los conoides y esferoides, etc–. Tampoco podemos olvidar a otro hombre de esta época, Apolonio de Perga, cuyo estudio de las curvas cónicas –elipse, parábola e hipérbola–, además de sistematizar los trabajos de sus antecesores, se mantendría en vigor hasta que Descartes en el siglo xvii propusiera un método algebraico para tratar las relaciones espaciales que desde entonces llamamos "geometría analítica": las relaciones en el espacio se convierten en ecuaciones, en relaciones aritméticas. Todos estos avances de las escuelas helenísticas fueron recogidos por los geómetras árabes, que los aplicaron a las necesidades de la agrimensura, de la arquitectura y de la técnica, alcanzando un gran desarrollo el estudio de las secciones cónicas con las obras de Abu"l-Wafa –Libro de lo que es necesario a los artesanos en materia de construcciones– y de Ibrahim ibn Sinan, que dedicó un libro al procedimiento de construcción de una elipse por medio de una cuerda. Pero será en el estudio de las razones trigonométricas y en los métodos infinitesimales para medir las secciones cónicas donde destaquen los matemáticos árabes, de tal manera que bien se puede afirmar que ellos fueron los que pusieron los fundamentos de la trigonometría, en concreto al-Jwarizmi, con sus tablas de senos, y al-Battani que, hacia el siglo x, en El perfeccionamiento del "Almagesto", proponía una serie de procedimientos que permitían construir las tablas trigonométricas y varios teoremas fundamentales para la resolución de triángulos planos y esféricos.
Aritmética. El interés riguroso por la aritmética comienza con la teoría pitagórica de la constitución numérica del Cosmos. A los pitagóricos debemos los primeros estudios de relaciones numéricas: impar/par, racional/irracional, desarrollo de las mediedades[2]etc. Euclides, como ya hemos señalado, se ocupó de los números enteros e irracionales, pero el gran logro de la aritmética helenística corresponde a Claudio Ptolomeo –s. ii d.C.–, que en el libro I de su Sintaxis matemática o Almagesto pone las bases del cálculo trigonométrico. Por esa misma época el neopitagórico Nicómaco de Gerasa escribe la Introducción a la Aritmética, que hasta el Renacimiento será considerado el ejemplo más representativo de esta ciencia griega. Y todavía más, las Aritméticas del alejandrino Diofanto –que probablemente fueron redactadas hacia la mitad del siglo iii y traducidas al latín en el siglo xvii– presentan una forma nueva de operar con los números, el álgebra numérica, que sería fundamental para que Fermat y Vietta desarrollaran los modernos métodos algebraicos de cálculo, la geometría analítica y la teoría de los números enteros. Hasta los matemáticos árabes no encontramos una obra de este calibre; la primera se escribe hacia la mitad del siglo ix, el tratado sobre aritmética del bagdadí al-Jwarizmi[3]fundamental en la historia de las matemáticas pues en él encontramos la exposición del sistema de numeración decimal y posicional que usamos hoy en día, de procedencia hindú, y, gracias a él, el desarrollo de operaciones aritméticas con fracciones, fracciones decimales y raíces. Asimismo, al-Jwarizmi compuso un tratado de álgebra en el que ofrecía las soluciones a las seis tipos canónicos de ecuaciones de primer y segundo grado. En el siglo xi "Umar Khayyam completaría las investigaciones de al-Jwarizmi proponiendo un método de resolución de ecuaciones cúbicas. En el Occidente cristiano antes de la aparición de las Universidades cabe destacar la figura de Leonardo de Pisa (s. xii-xiii), que, inspirándose en Euclides, Herón de Alejandría, el hebreo barcelonés Savasorda y los matemáticos árabes, en su Liber abaci ofreció un completo tratado sobre las operaciones aritméticas y en la Flors Leonardi se ocupó de quince problemas de análisis determinado o indeterminado de ecuaciones de primero y segundo grado.
Astronomía. El punto de partida de la astronomía matemática lo puso Eudoxio de Cnido –s. iv a.C.– al desarrollar la idea platónica de "esferas homocéntricas". Supongamos los astros adheridos a esferas que tienen todas un centro común, que es el centro de la Tierra. A partir de este momento la astronomía se concentrará en el desarrollo geométrico de este modelo, así como en el cálculo de las rotaciones de las esferas y las distancias interplanetarias. Más tarde el alejandrino Aristarco –s. iii a.C.– se ocupó del cálculo de las dimensiones y distancias del Sol y la Luna, y, sorprendentemente, enunció por primera vez, aunque sin éxito, la hipótesis heliocéntrica: la posibilidad de que las estrellas fijas y el Sol sean inmóviles, que la Tierra gire alrededor del Sol describiendo un círculo, ocupando el Sol el centro de la órbita. También en Alejandría, un siglo después, Hiparco se destacaría como uno de los astrónomos más influyentes de la Antigüedad debido a su forma de aplicar el sistema de epiciclos y deferentes para resolver el problema de la excentricidad de las órbitas planetarias. Además resolvió la anomalía de la precesión de los equinoccios –descubrió que en su movimiento anual el Sol tardaba un poco más de tiempo en volver al mismo punto del Zodíaco– y elaboró el más preciso Catálogo de estrellas que se manejó en la Antigüedad. Sus trabajos no encontraron un astrónomo que pudiese continuarlos hasta la llegada de Claudio Ptolomeo, cuya Composición matemática –llamada Almagesto ("El Gran Libro") por los árabes medievales– se mantuvo durante catorce siglos como la autoridad indiscutible en Astronomía. En ella Ptolomeo, siguiendo los procedimientos de Hiparco, sistematizaba las siguientes cuestiones: 1) la estructura del Universo, con las diferentes clases de movimientos celestes, y la situación de la Tierra, con sus latitudes; 2) la teoría del Sol y de la Luna; 3) la descripción de la esfera celeste y el catálogo de las estrellas y 4) la teoría de los pequeños planetas. La astronomía de Ptomoleo se caracteriza por su rigor y por el gran esfuerzo de observación que requirió: cada afirmación se apoya en una demostración bien fundamentada, fruto de comprobaciones meticulosas, de una copiosa información y de una precisa base matemática, que aplicó a cada uno de los planetas haciendo personalmente la comprobación de sus movimientos. En definitiva, el Almagesto se convirtió en la obra de referencia en Astronomía y no perdió su prestigio hasta bien entrado el siglo xvii. Y este poderoso instrumento de cálculo no sólo será heredado por la ciencia árabe, sino incluso desarrollado y enriquecido, gracias a una paciente acumulación de observaciones y a un considerable esfuerzo teórico. Como manifestó al-Battani, la Astronomía era para el mundo musulmán la ciencia más noble, más alta y más hermosa. Por una parte, porque estaba relacionada con las exigencias del culto islámico –determinación del mes de Ramadán, de las horas de oración, de la orientación a la Meca–; por otra, por la tradición astrológica de los diversos pueblos musulmanes, herederos de antiguas sabidurías esotéricas y de las formas del neoplatonismo más cercanas a los cultos astrológicos persas y mesopotámicos. Este decidido interés por la "ciencia de los decretos de las estrellas" llevó a los astrónomos del Islam a insistir en la observación y a mejorar sus métodos, construyendo nuevos observatorios, que eran sufragados por los grandes califas y puestos bajo la dirección de los sabios más destacados. Así, encontramos desde principios del siglo ix y gracias al trabajo de los observatorios de Bagdad y Damasco que había mandado construir el califa al-Mamún, las Tablas astronómicas verificadas (829) de Yahya ibn abi Mansur, Sand ibn Alí y al-Abbás, los Elementos de Astronomía de Al-Farghani (848) y el catálogo de estrellas fijas (880-881) establecido por al-Battani. Más tarde, los trabajos de Abd al-Rahmán al-Sufí en Shiraz permitirán redactar el Libro de las estrellas fijas (s. x), con el que se inicia el período de esplendor de la astronomía en el Islam, pues a partir de este momento las investigaciones se intensificarán, produciendo las Tablas hakenitas elaboradas en El Cairo (990-1007) por Ibn-Yunús, las Tablas toledanas (1080) de al-Zarqali, el Tratado elemental de observación astronómica (principios del s. xiii) del marroquí al-Hasán al-Marrakushi, las Tablas de Ilkhán, preparadas por Nasir al-din al-Tusi en el observatorio de Maragha (1272) y por último, el trabajo más original que produjo la astronomía musulmana, las Tablas de Ulugh Beg (1420), compuestas en el observatorio de Samarcanda que este gobernador del Turquestán mandó edificar. Y al igual que se llevaba a cabo tan gran esfuerzo de recogida de datos y medidas, el trabajo teórico de al-Battani, Thabit ibn Qurra y Jabir ibn Aflah, entre otros, permitió mejorar y discutir el Almagesto de Ptolomeo, perfeccionando la teoría planetaria gracias a los métodos trigonométricos, e incluso poniendo en tela de cuestión los principios básicos con objeto de obtener una mejor concordancia entre los postulados teóricos y los resultados de la observación. Por la parte cristiana en ésta época cabe destacar dos libros de Alfonso X el Sabio (s. xiii): los Libros del saber de Astronomía –que contienen la descripción de las esferas celestes, la enumeración de las estrellas con sus coordenadas y el estudio de los principales instrumentos: el astrolabio, el cuadrante, la azafea de Al-Zarqali y los relojes de sol, de agua, de mercurio o de velas– y las Tablas alfonsinas, de justa fama hasta el siglo xvi. También por la misma época de Alfonso X Pedro de Maricourt inventa un astrolabio que representa la totalidad del Universo y, a tenor de las Tablas de al-Zarqali –o Azarquiel, como le llamarán los latinos–, proliferan por todas partes tablas de mediciones astronómicas, en Marsella, Toledo, Londres, Toulouse, etc.
Música. La música es otra disciplina matemática desde los pitagóricos. Sabido es que esta escuela inició los estudios sobre la gama o escala acústica, asimilando los sonidos a los números y construyendo de esta forma una teoría aritmética de la acústica. Para ello utilizaron el método de división de una cuerda en fracciones de 1/2, 2/3 y 3/2, medidas que permitían definir la octava musical. También determinaron las magnitudes de los sostenidos y de los bemoles, y aplicaron toda la gama a la Astronomía, asimilando los intervalos de las notas a las distancias de los planetas a la Tierra, introduciendo en la cultura occidental la noción de armonia mundi, que tan grata será incluso a los astrónomos modernos, por ejemplo, a Johannes Kepler. Más tarde, Aristóxeno de Tarento –s. iv a.C.–, pitagórico discípulo de Aristóteles, redactó un tratado llamado Armonía, en el que demostraba que todos los sonidos, agudos o graves, se propagan con la misma velocidad con vibraciones isócronas de las que sólo varía la frecuencia según el tono. Euclides, Ptolomeo y Nicómaco de Gerasa también se interesaron por la acústica y sobre todo Ptolomeo, que en sus tres libros sobre armonía (Armónicos) expuso, criticó y desarrolló las diversas teorías musicales que dominaban en su época. A estos estudios más tarde los árabes añadirán los adecuados a sus formas rítmicas y melódicas, esto es, los estudios que parten de las cuatro cuerdas del laúd y de los modos de composición persa, y entre los principales teóricos encontramos al gran maestro al-Farabi (siglo x), a Ibn Sabin y Safi al-din (siglo xiii) y a Abdallah ibn Khalil (siglo xiv).
Óptica. Aunque el primer escrito de Óptica matemática no aparece hasta el siglo iii a.C. –el Tratado de Óptica atribuido a Euclides– los filósofos de la época clásica –Platón y Aristóteles– ya se habían preocupado de asuntos referentes al sustrato físico y a la propagación de la luz, y habían indagado en el mecanismo de la percepción visual. Los dos grandes matemáticos de la Antigüedad, Euclides y Ptolomeo, serán los que pongan las bases de los estudios de Óptica, ocupándose de la perspectiva y el ángulo visual, así como de la reflexión y la refracción de la luz tratados como fenómenos que se pueden reducir a leyes geométricas. Sin embargo, el personaje más destacado en los estudios sobre óptica anteriores a la época moderna no es griego sino egipcio, musulmán y del siglo x, Ibn al-Haythan –el Alhacén de los latinos–. La óptica para los sabios del Islam será una ciencia fundamental, porque no sólo considerarán los aspectos físicos, fisiológicos y psicológicos de la visión, sino que también incluirán asuntos relativos a la perspectiva, a la Meteorología, la Física general y la Astronomía. La labor de Ibn al-Haythan no tiene parangón hasta el tratado de Dióptrica que Kepler publica en 1610: el egipcio considera contra Euclides que los rayos luminosos se propagan en línea recta desde el objeto hasta el ojo, describe el órgano y el mecanismo de la visión con mucha precisión para la época, estudia la perspectiva, la visión binocular, las ilusiones ópticas, la visión de los colores, los fenómenos de reflexión y refracción, la capacidad de aumento de las lentes esféricas, y ciertos problemas atmosféricos, como los espejismos o el arco iris.
Geografía. Una vez admitida la esfericidad de la Tierra por casi todos los geográfos griegos, los alejandrinos aceptaron el reto de hacer de la Geografía una ciencia matemática. Se trataba de determinar con precisión la forma y las dimensiones de la Tierra, su situación respecto a la esfera celeste, y la ubicación de los diversos lugares habitados. Y este trabajo fue iniciado por tres sabios alejandrinos: Eratóstenes de Cirene –s. iii a.C.– calculó la medida de la circunferencia terrestre, e ideó un método de líneas perpendiculares, una primitiva cartografía, para situar los territorios de lo que por aquel entonces se consideraba "mundo habitado" –ecumene–; Hiparco criticó a Eratóstenes por haberse servido para sus cálculos de observaciones de viajeros o militares y defendió la necesidad de obtener datos astronómicos precisos, disponiendo así la cartografía sobre bases matemáticas, esto es, sobre una red de meridianos representados por rectas convergentes que cortan paralelos curvos; Ptolomeo, nuevamente, aprovechó los trabajos de sus antecesores, en concreto de Marino de Tiro, y ofreció una Geografía que mejoraba el procedimiento de representación cartográfica, al utilizar la proyección ortogonal de los meridianos y los paralelos curvos sobre un mapa plano, que permitía situar los lugares sobre una rejilla rectangular formada por rectas paralelas –la proyección de Mercator que aún se utiliza en la representación más habitual–, añadiendo además otros cuatro métodos de representación mucho más exactos, entre los que se encuentra incluso una proyección que permite la ilusión de perspectiva para un observador situado en el meridiano central: con excepción del eje N-S, que, por ser visto de frente aparece rectilíneo, los demás meridianos van redondeándose progresivamente a medida que se apartan del meridiano central, de modo que la deformación llega a su máximo en las extremidades oriental y occidental. A pesar del notable trabajo cartográfico que demostraba la obra de Ptolomeo carecía de precisión, porque no utilizaba más que un número ínfimo de observaciones astronómicas y cálculos geográficos facilitados por testimonios de viajeros poco dignos de confianza.
En lo que atañe a las ciencias naturales, podemos afirmar que desde el siglo iv hasta la época moderna están dominadas por la figura de Aristóteles. Si bien Aristóteles también pensaba como Platón que un conocimiento riguroso debía estar basado en la definición y en la demostración, hay un detalle crucial que separa ambas teorías: las nociones universales de las que se ocupará la definición y que sirven de punto de partida a la demostración, en la epistemología de Aristóteles no constituyen intuiciones intelectuales previas al conocimiento como en Platón, sino conceptos formados a partir de la experiencia.
«Los hechos observados van acumulándose, los objetos se clasifican, se fijan las imágenes fugaces y cobran estabilidad: es una de las propiedades características del alma humana permitir de ese modo la producción del concepto, de tal manera que la sensación, que por su naturaleza parecía alejarnos de todo conocimiento estable, resulta, al contrario, el fundamento primero de la Ciencia. Así se explica el importante lugar reservado en la Escuela peripatética a la observación, cosa tan poco estimada en la Academia. Hay, efectivamente, una oposición completa entre las dos maneras de concebir la investigación científica. Por un lado, la Ciencia se construye sobre la hipótesis; su principio reside en lo inteligible, y se baja desde la idea hasta o hacia una realidad de la que habría que dar cuenta, hacia apariencias que hay que "salvar". En la otra Escuela se parte de los objetos sensibles para elevarse poco a poco, por vía de clasificaciones y generalizaciones, hacia el verdadero dominio de la Ciencia, que es el de los conceptos» (Taton, R., Historia General de las Ciencias, Tomo 2, Barcelona, Orbis, 1988, pág. 289).
Configuran los estudios sobre la naturaleza las siguientes ciencias:
Física y Cosmología. Aunque la Física y la Cosmología tienen su origen con los filósofos presocráticos, Aristóteles y sus continuadores van a construir la teoría sobre la materia y el movimiento que se mantenga hasta bien entrado el Renacimiento. Para Aristóteles, el elemento físico primordial es la "materia prima", susceptible, según las cualidades que la afecten, de formas diferentes que existen ella en estado de posibilidad o potencia. El cambio en las cosas consiste precisamente en el proceso de actualización de una forma en potencia. Las formas elementales en potencia de la materia prima se actualizan por efecto de las cuatro cualidades fundamentales –lo frío, lo cálido, lo seco y lo húmedo– cuyas combinaciones dan lugar a los elementos básicos de la naturaleza: tierra, agua, aire y fuego. Todos los seres naturales se forman mediante combinaciones de estos cuatro elementos, que pueden unirse mezclándose simplemente (????????), combinándose químicamente (?????) o disolviéndose (??????). Más allá de lugar natural que tiende a ocupar el fuego se encuentra la esfera del quinto elemento, el éter, constitutivo del mundo celeste y por tanto inalterable e incorruptible. El sistema cosmológico que defendió la escuela aristotélica, dividiendo el Universo en cosmos sublunar y supralunar, y proponiendo una estructura de esferas geocéntricas para explicar la disposición de los diversos cuerpos astrales, no encontrará una alternativa digna de consideración hasta Copérnico –principios del s. xvi– y aún así todavía costará casi un siglo afianzar teóricamente el nuevo sistema heliocéntrico. Según Aristóteles, el movimiento sublunar puede ser de cuatro tipos: 1) alteración de la sustancia de un cuerpo por generación o corrupción; 2) alteración del tamaño por aumento o disminución; 3) alteración de las cualidades y 4) cambio de lugar. Pero los cuerpos del mundo celeste sólo están sometidos al movimiento local, que es uniforme y circular. Tal diferencia de lugares y movimientos, así como la hipótesis de la inexistencia del vacío, serán las claves de la Física antigua. Esta teoría, junto con la mecánica experimental de Arquímedes, sería desarrollada posteriormente por los físicos helenísticos y por los filósofos musulmanes –Avicena, Averroes, Avempace–, llegando en el siglo xiii a los ámbitos cristianos gracias a los esfuerzos de hombres como Rogerio Bacon y Jordanus Nemorarius. Este último escribió un libro sobre problemas de la palanca, los planos inclinados, la balanza y otras máquinas ––Liber Jordani de ratione ponderis– muy consultado hasta por los físicos del Renacimiento. Y un poco más tarde, entrado ya el siglo xiv, serán los problemas de mecánica los que acaparen la atención de los físicos: Thomas Bradwardine estudió las relaciones entre los movimientos y las fuerzas que los provocan, iniciando la matematización de la Física, en la que insistirían Antonio Ricart, médico catalán, y Nicolás de Oresme, cuyos cálculos geométricos sobre el movimiento uniformemente acelerado preludian ya el estilo de lo que será la "nueva ciencia". Pero el más original de los físicos del xiv será Juan de Buridán, que con su teoría del "impetus" –el motor del movimiento, al poner en marcha al móvil, le comunica cierto impulso que se mantiene en el sentido en que ha actuado el motor– pondría en tela de cuestión los principios básicos de la Física aristotélica liberando por primera vez a esta disciplina de los antiguos supuestos.
Zoología y Botánica. La "Historia natural", pues con este término se denominaban los estudios de ciencias naturales –"historia" significaba en griego "investigación"–, también es un logro de la escuela aristotélica. Aunque hayamos perdido la mayor parte de los escritos de Aristóteles sobre "historia natural" sabemos que fue el terreno más explorado por el Estagirita. A él se atribuyen una Historia de los animales, las Partes de los animales, la Generación de los animales, el Movimiento de los animales, la Marcha de los animales y pequeños tratados como De la sensación y de las cosas sensibles, obras en las que se ponen las bases para constituir la Zoología como disciplina científica, y en las que Aristóteles demuestra su sentido crítico y su rigor en la observación, despreciando los datos sobre animales que él mismo no ha comprobado y negándole la credibilidad a los autores de descripciones zoológicas fantásticas. En estos escritos encontramos estudios taxonómicos y anatómicos, tratados sobre las funciones reproductoras y el crecimiento, sobre los órganos sensoriales y el aparato locomotor. Teofrasto (s. iii a. C.), el discípulo preferido de Aristóteles y director del Liceo tras su muerte, continuó las investigaciones del maestro en el campo de la Botánica, y de él conservamos una Historia de las plantas y un tratado sobre las Causas de las plantas. Todos estos estudios alejandrinos fueron recogidos posteriormente por árabes y cristianos medievales, como es el caso de uno de los más grandes enciclopedistas de la ciencias naturales, Alberto Magno (siglo xiii), que cultivó la Botánica (De vegetabilibus aut plantis), la Zoología (De animalibus en 26 libros) y la Geología.
Química. La química tardará en convertirse en una ciencia teórica; sin embargo, esto no significa que durante la mayor parte de la Historia los hombres de estudios se desentendiesen de los asuntos relativos a las relaciones químicas entre los cuerpos. Por el contrario, el antepasado de la química, la alquimia, fue uno de los saberes más practicados en la Edad Media y hasta bien entrada la Época Moderna. Se trata, en la alquimia, de encontrar cuerpos que desplacen una determinada cualidad elemental aportando tal o cual otra. Y los primeros alquimistas célebres, que dieron nombre a la disciplina –al-kimiya, mezcla– y heredan sus teorías de los alejandrinos y los gnósticos, son los árabes, los cuales entienden que los metales se pueden regenerar en el mundo inanimado del mismo modo que se regenera la salud en el mundo de los cuerpos vivos. Alquimia y medicina parten de idénticos principios, y en la ciencia del Islam podemos hablar de una continuidad entre ambos saberes, que correspondería con la continuidad entre lo inorgánico y lo orgánico. La materia universal es solo una y reviste diversas formas, que es posible alterar. Uno de los grandes alquimistas musulmanes fue Jabir ben Hayyan (siglo x). Clasificó los cuerpos en tres categorías, según sus posibilidades de fusión, trabajo a martillo o pulverización: 1) "espíritus" –azufre, arsénico, mercurio, amoníaco y alcanfor–; 2) "metales" –plomo, estaño, oro, plata, cobre, hierro y carsini– y 3) "minerales pulverizables". A partir de propiedades físicas intentó estudiar propiedades químicas, se interesó por la fabricación del acero, el refinamiento de los metales, la preparación de barnices, los procedimientos de tintura para telas y cueros, y, como es sabido en este menester de la alquimia, practicó la transmutación de los metales y la búsqueda de la "piedra filosofal". Más libre de influencias mágicas y esotéricas encontramos a Abú Bakr ben Zakariya al-Razi (siglo xi), otro gran alquimista con un decidido espíritu experimentador y que, a pesar de sus desaciertos, pretendió ser riguroso en los procedimientos y en la transmisión de sus tentativas.
Medicina. La medicina griega anterior a la época alejandrina se recoge en la Colección hipocrática, falsamente atribuída a Hipócrates (460-377 a. C.) porque consiste en un conjunto de escritos de diversos autores, la escuela de Cos, recopilados a lo largo de un siglo (450-350 a.C.). Aún así, podemos asegurar que estos tratados responden al espíritu hipocrático: aplicar la razón en todo el arte médico, liberar a la medicina de las concepciones mágicas o religiosas dirigiéndola según técnicas y observaciones rigurosas y dotándola de un método científico de diagnosis y terapia. En principio la medicina se concibe como una ciencia de la salud, y ésta consiste fundamentalmente en la armonía del organismo, ligada al equilibrio de los cuatro humores que el cuerpo contiene –sangre, flema, bilis amarilla y bilis negra– y que puede ser regulado mediante el ejercicio y la alimentación. La diversa proporción de estos elementos determina también el temperamento del individuo y su equilibrio o desequilibrio dependen incluso de la adaptación del organismo al ambiente climático, hidrológico, geográfico y político-social. El acceso a la escuela de medicina hipocrática obligaba al aspirante a realizar un juramento mediante el cual quedaba ligado a un estricto código deontológico. En definitiva, la medicina de esta escuela se basó en una cuidadosa comprensión de la situación del cuerpo y en la observación pormenorizada de los síntomas de la enfermedad, convirtiendo al médico en un estudioso experto, éticamente comprometido con su oficio. Tales principios los recogieron las dos primeras escuelas alejandrinas de medicina, la de Herófilo y la de Erasístrato (s. iv a.c.), cuyo objetivo prioritario será el conocimiento preciso del cuerpo humano y de su funcionamiento orgánico, para conseguir una terapéutica adecuada a cada enfermedad. Así, se observará un considerable progreso de la Anatomía y de la Fisiología, que se verá facilitado por la práctica sistemática de la disección. A pesar de tales logros, a estas escuelas se les opuso la medicina empírica de Serapio, el cual dio lugar a otra corriente integrada por médicos prácticos –Heráclides de Tarento, Celso (s. i d.c.)– que defendían que el arte de curar era más importante que la ciencia del cuerpo humano, y que, si bien no insistieron en la teoría, alcanzaron una gran pericia en la resolución de casos prácticos. Ambas escuelas, la científica y la empírica, se reunirán en la figura del más famoso de los médicos romanos, Galeno (s. ii d. C.), cuya influencia en la historia de la medicina alcanza hasta el siglo xvii. Fue un notable historiador, y conocía bien todas las corrientes anteriores a él, escribió tratados de Anatomía, Fisiología, Etiología, Diagnóstico, Higiene, Dietética, Farmacología y, sobre todo, un Método terapéutico en catorce libros que se convertirá en el libro de consulta de todos los médicos hasta el desarrollo de la medicina moderna. Y un poco antes de Galeno –s. i d.C.– encontramos la figura de otro insigne médico y farmacólogo, Dioscórides, el cual compiló la mayor guía farmacéutica de la antigüedad, la Materia médica, que sirvió de libro de consulta durante toda la Edad Media e inspiró los tratados sobre drogas de al-Biruni, Maimónides e Ibn-al-Baytar. Toda la tradición médica griega fue recogida por la medicina árabe, así como su interés por la observación, de tal manera que ya en el siglo ix nos encontramos con una verdadera enciclopedia médica, el Paraíso de la Sabiduría de al-Tabari, un tratado de terapéutica en el que se sostenía la idea de que las mejores curas son las que se basan en la alimentación y en la dieta, y que el medicamento debe ser empleado con mesura y teniendo en cuenta la relación entre su fuerza y la de la condición natural del cuerpo. La ciencia árabe produjo notables médicos y teóricos de la medicina: el citado al-Biruni, con su libro sobre las drogas; el cordobés Abul-Qasim (s. x) que se dedicó a estudiar la práctica quirúrgica; Ibn Zakariya al-Razi, iraní también del siglo x, que insistió en la necesidad del estudio clínico y en la observación detallada de la enfermedad como requisito necesario del diagnóstico, y escribió dos tratados fundamentales: el Liber continens y el Liber ad almansorem; Avicena (s. xi), cuyo Canon se destacaría como el tratado médico más completo de la medicina del Islam; Ibn al Nafis (s. xiii), que descubrió la circulación menor de la sangre, siendo su libro traducido en el Renacimiento y muy probablemente utilizado por Miguel Servet, y muchos otros médicos más que insistieron en estas líneas de estudio. Aún con todo esto, la medicina musulmana estuvo siempre lastrada por su falta de investigación en Anatomía y en Fisiología, debido a la prohibición de la disección. Hacia el siglo xii la llamada Escuela de Salerno (Sicilia) en el Occidente cristiano había logrado avanzar en los conocimientos de Anatomía gracias a la disección del cerdo, y así produjo un renacimiento de la cirugía, gracias a hombres como Rogerio de Frugardo, que practicó la trepanación, el tratamiento de las facturas de cráneo, de tumores cancerosos de la matriz y del recto y, sobre todo, de las heridas del vientre. La Escuela de Salerno, además, destila un nuevo líquido que será fundamental en el desarrollo de la farmacología: el alcohol.
El moderno concepto de ciencia
A partir del siglo xv se van a ir produciendo ciertos cambios en la actitud de los hombres de ciencia que poco a poco configurarán un nuevo concepto de "conocimiento científico". A forjar este original concepto contribuirán muchos acontecimientos, aunque algunos de ellos no constituyen novedades sino desarrollos más profundos de nociones antiguas. Lo verdaderamente innovador será la forma de tratar todas estas contribuciones, la mentalidad que subyace en su interpretación, o dicho de otro modo, la aparición de las nociones de "experimento teórico" y de "sujeto científico". Veamos cuáles son los principales acontecimientos en el origen de la ciencia moderna y las teorías que les dieron forma, teniendo en cuenta que gran parte de la filosofía moderna y contemporánea, y en concreto la actual "filosofía de la ciencia" que propugnaron las corrientes positivistas, ha señalado como objetivo prioritario el análisis de estos principios teóricos, que se empiezan a definir en el Renacimiento y que se someten al tribunal de la crítica en los pensamientos de Kant y Hegel.
Condiciones que facilitaron el desarrollo de la ciencia moderna:
1º. El resurgimiento de la Matemática y la matematización de la experiencia.
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