La flecha de Aristóteles y el órgano sensorial de Dios

Casi todo el mundo ha estudiado algo de física en el colegio. Empieza con la cinemática y la dinámica, haciendo esos típicos problemas de planos inclinados, tiro parabólico, etc. Pero casi nadie se para a pensar que toda esa física la inventaron Galileo y Newton, en el siglo XVII. ¿Qué ocurría antes de 1600?¿No se estudiaba física en el colegio?

Sí que se estudiaba. Desde la Grecia clásica había toda una teoría física, radicalmente distinta de la newtoniana: la física de Aristóteles, la que aprendió Galileo en el colegio. Si la ley más básica de la física de Newton es el principio de inercia (“cuando sobre un objeto no se ejerce ninguna acción externa, mantiene su velocidad constante”), la de Aristóteles era que todo movimiento requiere un motor. Dicho de otra manera: si sobre un objeto no se ejerce ninguna acción externa, ese objeto no se mueve: en lugar de aceleración cero, lo que tiene es velocidad cero.

La física de Aristóteles fue la física por antonomasia durante dos mil años. Y explicaba muy bien muchos fenómenos de la vida cotidiana. Para empezar, la experiencia elemental de que los cuerpos inanimados no se mueven solos se entiende mucho mejor que con la física de Newton: uno no ve en la realidad que un objeto al que nadie empuja se mantenga indefinidamente en movimiento. En la vida real, todo movimiento se para, a no ser que alguien (ese motor del que hablaba Aristóteles) lo mantenga. La explicación newtoniana, claro, es que por todas partes hay fuerzas de rozamiento… pero no deja de ser un concepto complicado y menos intuitivo que el aristotélico.

Por otra parte, la explicación del movimiento que da Aristóteles es poco convincente en algunos casos. Uno de ellos es el movimiento de los proyectiles, por ejemplo una flecha. Mientras la flecha está en contacto con el arco éste la impulsa, pero una vez que vuela por el aire mantiene su movimiento largo tiempo sin que haya, aparentemente, ningún motor. Para explicar esta paradoja, Aristóteles recurrió a otro de sus principios: el horror vacui. En la naturaleza, decía, no se puede producir un vacío (por eso, por ejemplo, sube al agua cuando aspiramos con una jeringuilla). Cuando vuela una flecha, la parte de atrás se desplaza hacia delante, y si no llegara aire de algún sitio, se produciría ahí un vacío. Pero esto se evita porque es rellenado por el aire empujado por la punta de la flecha, que forma así un remolino que la va impulsando continuamente.

¿Absurdo? Parece una explicación inverosímil, pero antes de burlarnos de la ingenuidad de los aristotélicos deberíamos pensarlo dos veces. No hay duda de también encontraban rebuscada esa idea del torbellino que impulsaba a la flecha. Y de que igual que nosotros, se daban cuenta de que, si ese mecanismo funcionaba, lo que no se entendía es por qué la flecha acababa cayendo. Pero el tejido de la ciencia nunca está perfectamente rematado. Siempre hay flecos, cabos sueltos, y ahora mismo tenemos un ejemplo extremo, algo bastante más grave que un cabo suelto: los dos pilares de la física, la Relatividad General (RG) y la Mecánica Cuántica (MQ), son incompatibles. Eso es bastante más grave que no tener una explicación convincente del movimiento de una flecha, pero aquí seguimos…

Pero la incompatibilidad entre RG y MQ no es fácil de apreciar sin entrar a fondo en las teorías. Por eso prefiero un ejemplo mucho más comprensible, y más ilustrativo, porque cualquiera que haya estudiado algo de física en el Bachillerato lo ha tenido delante de las narices y seguramente no lo ha visto.

Cuando Newton propone su teoría de la gravitación universal, dice que la fuerza entre dos objetos es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de sus distancias. Eso nos parece muy natural, pero resulta muy inverosímil si uno lo piensa. ¿¿Cómo va a saber un pelo de mi cabeza dónde está un satélite de Júpiter en este momento para “ajustar” la fuerza que ejerce sobre él a su distancia?? Y más, a su distancia en este preciso momento, cuando esa distancia cambia constantemente…

En realidad toda la idea de “acción a distancia” parece inexplicable salvo que atribuyéramos poderes paranormales a todos los objetos del universo… Eso era evidente para todo el mundo en la época de Newton. Nosotros no lo vemos, como suele ocurrir, porque nos han contado la gravitación universal en el colegio, y la autoridad del profesor y el escaso sentido crítico que tenemos de pequeños evitan que nos cuestionemos estas cosas. Luego no volvemos a pensar en ellas, y hasta las consideramos de sentido común (a eso se refería Einstein cuando dijo que “El sentido común no es más que un depósito de prejuicios establecidos en la mente antes de cumplir dieciocho años.”).

No es extraño, en resumen, que la noción de acción a distancia despertara el rechazo de prácticamente todos los “filósofos naturales” (el término “científico” no se había acuñado por aquel entonces), y en particular de Descartes, que quería explicar toda la mecánica mediante fuerzas de contacto, como las que aparecen en las leyes de los choques, que él fue el primero en formular.  La idea sólo fue aceptada con muchas reticencias, y únicamente gracias al éxito espectacular de la mecánica newtoniana.

El propio Newton sabía que con esta noción tenía un problema, y desarrolló la idea de que la comunicación entre un pelo de mi cabeza y los satélites de Júpiter que parece exigir la gravitación universal sólo era posible gracias a Dios. O con más precisión, a la omnipresencia divina: Dios está en todas partes simultáneamente, en el pelo y en el satélite. Newton había introducido la noción de espacio absoluto en su teoría (otra de esas nociones paradójicas y difíciles que nos enseñan antes de los dieciocho años), y le atribuía las propiedades de ser Uno, Simple, Inmóvil, Eterno, Existente en sí mismo, Omnipresente, Incorpóreo… propiedades todas que compartía con el Dios de Aristóteles. Newton no llegó a identificar al espacio con Dios, pero sí a decir que funcionaba como su “organo sensorial”: era el Sensorium Dei.

¿Cómo se pudo dar finalmente una explicación menos sobrenatural a la gravitación universal? Gracias al concepto de campo que desarrollaron en el siglo XIX Faraday y Maxwell. Pero esa es otra historia y debe ser relatada en otro momento.

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  1. alejandro rivero (@arivero)

    Hola, puede que sea dificil poner un enlace a Aristoteles porque no tiene blog. Y porque en las traducciones de su obra hablan de “cosas lanzadas” y no de flechas, asi que no hay forma de googlear decentemente. Aqui te dejo una busqueda que sí que localiza la traducción del material original, alrededor de Arist 267a15

    https://www.google.es/search?q=%22things+thrown%22+%22mutual+replacement%22

    Segun Ross y Smith, cuya traduccion esta escaneada aqui https://archive.org/stream/workstranslatedi02arisuoft , Arist. dice que la antiperistasis puede ser un hecho, pero no es la explicación. Aunque si uno pasa a la pagina siguiente y termina de leer el argumento, si que parece que en el caso de la flecha se admite que todo el proceso de moviles y movedores sea por antiperistasis. No queda claro, porque todo el parrafo es en si una digresion respecto al discurso principal de esa seccion del libro, asi que lo corta ahi en seco sin acabar de remolinearlo.

  2. JuanMS

    Muchas gracias, Alejandro: efectivamente, no es fácil googlear sobre este asunto… yo había leído la explicación del reemplazamiento mutuo (la antiperistasis) en el libro de Butterfield, “The origins of modern science”, pero la página no la saca Google Books…lo más que he conseguido es este fragmento.

    • A Rivero

      Por lo que veo esos fragmentos ya mencionan el impetus y seguramente incluyen pues todas las elaboraciones medievales. Se hacia raro que Aristoteles dejara colarse el vacio como parte de un argumento, especialmente cuando lo puede resolver sin él, todo a base de moviles y movedores. No obstante, el pie de pagina de Ross y Smith dice que tambien hay que mirar dos o tres menciones en los dialogos de Platon, que no he buscado.

      Lo que si que es cierto es que en el caso que menciona http://www.lightandmatter.com/html_books/lm/ch04/ch04.html Crowell de la flecha en ausencia de aire entonces, independientemente de que haya torbellino, el problema para Aristoteles seria encontrar otra sustancia que fuera movida y que con ello heredara la posibilidad de ser movedora.

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