LA FÍSICA EN ARISTÓTELES (I). EL MOVIMIENTO LOCAL

La filosofía de Aristóteles y su visión del mundo son muy importantes para comprender las razones por las que Aristóteles elaboró una física cualitativa sin concesiones a las matemáticas. Sobre todo, nos ayuda a comprender el nacimiento de la ciencia moderna, ya que la filosofía aristotélica estaba vigente en pleno siglo XVI, puesto que estaba en la base de la filosofía escolástica que se impartía en las Universidades. Precisamente fue en el marco del pensamiento aristotélico en el que nació la ciencia moderna, con todas las dificultades que podía tener una ciencia naciente para enfrentarse e imponerse una teoría global y bien trabada desde el punto de vista lógico que había sido puesta a prueba analizada comentada y discutida durante casi veinte siglos. La ciencia moderna era fundamentalmente experimental y cuantitativa, que en sus comienzos presentaba resultados parciales concretos y, aunque eran contrastables, tenían que enfrentarse al cuerpo de doctrina aristotélico, bien estructurado desde el punto de vista lógico, abstracto y no contrastable. A la visión del mundo de Aristóteles fue a la que se enfrentaron científicos como Galileo (1564-1642) para asentar los nuevos principios de la ciencia.

Los estudios de Aristóteles sobre el mundo físico están recogidos en tres de sus obras que son la Física, Acerca del cielo y Meteorológicos. En las tres obras, el tratamiento de los objetos reales y de los fenómenos naturales es puramente descriptivo y cualitativo y no aparece la medida de ninguna magnitud. No obstante, el estagirita fue discípulo de Platón y creía en el mundo más allá del mundo sensible. Y, siguiendo a su maestro, mantuvo una posición intermedia entre el materialismo y el idealismo platónico.

Aristóteles clasificaba las ciencias por su objeto de estudio y esto hacía que las matemáticas, que se ocupaban de cosas inmateriales, no fueran adecuadas para el estudio de la física, ya que ésta se ocupaba de las cosas sensibles, mientras que las matemáticas eran abstractas y tenían un nivel de generalización parecido al de la metafísica. Para Aristóteles las matemáticas se ocupaban de otro nivel de la realidad, fuera del mundo sensible, que no tenía que ver con los cuerpos materiales. Como las matemáticas y la física no tenían el mismo objeto de estudio, aunque los objetos sensibles tenían magnitudes y propiedades cuantificables como el tamaño, el peso e incluso velocidad, la esencia de mayoría de ellos tenía era cualitativa y no eran reducibles a números.

En la Física Aristóteles estudió el problema del movimiento en el mundo sensible, pero concibió el movimiento como un fenómeno con significado más amplio del que entendemos actualmente, ya que el movimiento aristotélico no era solamente el movimiento local, que sólo se ocupaba de cambio de lugar, sino que, para Aristóteles, movimiento era cualquier cambio. Aristóteles, con su noción de movimiento, estudiaba, tanto el movimiento local como el movimiento de los astros, el crecimiento de un animal o la transformación de una semilla en árbol.

Para comprender el movimiento local aristotélico debemos situarnos en el marco filosófico en el que se desarrollaba el pensamiento del estagirita. Aristóteles mantenía la teoría de los cuatro elementos de Empédocles de Agrigento (s.V a. C.). Esta teoría postulaba que todo cuerpo material era una composición de los cuatro elementos fundamentales: tierra, agua, aire y fuego.

La teoría de Empédocles fue aceptada por Aristóteles con algunas modificaciones, una de ellas fue la de considerar la existencia de un quinto elemento, llamado éter o quintaesencia, que era la materia de la que estaban hechos los cielos.

El éter era un elemento más sutil, y estable que los elementos que componían el mundo sublunar, puesto que, mientras que los cuerpos celestes mantenían un movimiento circular ordenado, inalterable y eterno, en el mundo sublunar los cuerpos se mostraban variables, y aparecían y se desvanecían o morían en un proceso variado y desordenado que Aristóteles denominó de generación y corrupción. El movimiento local natural de estos cuerpos era ascendente o descendente. Los movimientos que llevaban otras trayectorias en el mundo sublunar, como el lanzamiento de una piedra por una honda, eran movimientos violentos, porque había una causa que violentaba su desplazamiento natural, que era vertical. En la física de Aristóteles los cuerpos teñían el tipo de movimiento que estaba en su naturaleza no se movían, una piedra no caía porque fuera atraída por la tierra, sino porque en su naturaleza estaba había una fuerza, un motor o que le hacía emprender el movimiento vertical hacia abajo.

A partir de la teoría de los cuatro elementos, Aristóteles abordó el problema de explicar el movimiento local analizando el movimiento natural y de la caída de los graves y el movimiento violento de los proyectiles. La caída de los graves era un movimiento natural porque dado que todos los cuerpos del mundo sublunar estaban formados por los cuatro elementos, los cuerpos graves, dotados de la cualidad de gravedad, (formados esencialmente por los elementos agua y tierra) dejándolos caer libremente, se moverán verticalmente hacia abajo, o más bien hacia el centro de la Tierra, mientras que  los cuerpos leves (constituidos básicamente por los elementos aire y fuego), dotados de la cualidad de levedad, se moverán, también de manera natural, hacia la exterior del mundo sublunar, alejándose verticalmente del centro.

Aristóteles razonaba que cuanto mayor fuera el peso de un cuerpo, mayor sería la rapidez con la que se dirigirá en caída libre al centro de la Tierra. Esta consideración lo llevó a formular una conclusión, que sería criticada y rebatida por muchos filósofos durante toda la Edad Media y fue que los cuerpos caían con una velocidad proporcional a su peso.

Si un cuerpo dado se mueve cierta distancia en cierto tiempo, un peso mayor se moverá igual distancia en un tiempo más breve, y la proporción entre ambos pesos, uno respecto al otro, la guardarán de manera inversa los tiempos, uno respecto al otro” (Aristóteles Acerca del Cielo)

Respecto a la caída de los cuerpos el filósofo bizantino Juan Filopón (490-566) señaló que Aristóteles se equivocaba, cuando razonaba que, en caída libre, el cuerpo mucho más pesado llegará proporcionalmente mucho antes que el otro más ligero. Y eso no sucedía:

Si dejas caer desde la misma altura dos pesos de los cuales uno es muchas veces más pesado que el otro, veras que la proporción de los tiempos requeridos para el movimiento no depende de la proporción de los pesos, sino que la diferencia en tiempos es muy pequeña” [C. Crombie, Historia de la Ciencia: de San Agustín a Galileo, (vol. II)]

Aristóteles  dejó en la física un tema abierto que fue el estudio de los movimientos violentos, que también hay que analizarlo desde el punto de vista de su teoría de la ciencia, que era la teoría de las causas. Ya que en los movimientos naturales los cuerpos se movían según su naturaleza; los pesados caían hacia el centro de la tierra los más ligeros se elevaban en sentido opuesto y en los movimientos violentos, como el lanzamiento de una piedra, sobre los objetos que se movían actuaba una causa externa (la causa eficiente) que les hacía llevar un movimiento diferente del que le correspondería según su naturaleza.

La física aristotélica consideraba que el movimiento local era un estado transitorio y que el estado natural era el reposo. Los objetos tenían un movimiento natural que les hacía desplazarse verticalmente, porque tenían en su naturaleza un motor inserto en ellos mismos que les hacía alcanzar el lugar que les correspondía por su naturaleza. Los objetos tenían un movimiento violento cuando un motor externo a ellos les hacía moverse. Consideraban que el motor externo debía mantenerse pegado al cuerpo lanzado como lo estaba el motor inmóvil situado tras la esfera de las estrellas fijas y que trasmitía el movimiento a todo el cosmos.

Víctor Arenzana Hernández

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