La Ciencia

¿Qué es la ciencia?

• Epistemología: del griego episteme: “saber”.
• Ciencia: del latín scientia: “conocimiento”.
• Confianza en la ciencia como ciencia experimental.

El papel de la filosofía en la ciencia

• Describir el trabajo científico: objetivos, métodos y resultados.
• Valorar el alcance cognoscitivo de la ciencia.

Historia de la ciencia

La ciencia hasta hoy

• Babilonia y Egipto: primeros avances científicos. Motivaciones religiosas y prácticas.

Presocráticos

• Buscaron el Arjé, aquello a lo que puede ser reducido toda la realidad.
• Querían conocer el mundo y la naturaleza.
• Filósofos físicos (physis, “naturaleza”).
• Pluralistas y monistas.

1. Tales de Mileto: agua.
2. Demócrito: átomos.

Edad Antigua

• Geometría, aritmética y astronomía (pitagóricos).
• Zoología, geología y botánica (Aristóteles).

El nacimiento de la universidad

Universitas

• Escuelas monásticas y escuelas catedralicias.
• Siglo XII-XIII.
• Bolonia, Oxford.

Edad Media

• Roberto Grosseteste y Roger Bacon (franciscanos): unir experimentación y matemáticas para hacer progresar la ciencia.
• San Alberto Magno (dominico): integración, dentro de una visión cristiana del mundo, las aportaciones filosóficas y científicas griegas y las judías y árabes.

Renacimiento y modernidad

• Nace la ciencia experimental y el método científico.
• Nicolás Copérnico, Johannes Kepler y Galileo Galilei (s. XVI y XVII).
• Método resolutivo-compositivo.

El método resolutivo-compositivo: la combinación de matemáticas y experimentación

1. Resolución: reducción de un problema a parámetros medibles.
2. Composición: construcción de hipótesis que relacionen estos parámetros y deducción de las consecuencias.
3. Experimentación: enfrentar la hipótesis a una prueba que contraste las consecuencias deducidas.

Edad Contemporánea: Siglo XIX

• Desarrollo de las Matemáticas: Carl Friedrich Gauss.
• Segunda Revolución Industrial: la era de los inventos.
• Avances en Química: Dimitri Mendeléyev y la tabla periódica.
• Avances en Biología: Louis Pasteur (vacunas), Gregor Mendel (genética), Lamarck y Darwin (evolucionismo).

Edad Contemporánea: Siglo XX

• La mecánica cuántica: Max Planck, Werner Heisenberg y Erwin Schrödinger.
• Teoría especial de la Relatividad: Albert Einstein.
• Revolución informática.

La actividad científica

Clasificación de las ciencias

• Ciencias formales: No atienden a los hechos sino a los entes de razón. Enunciados coherentes: Lógica, matemáticas, computación.
• Ciencias empíricas o experimentales:
  • Ciencias naturales: Estudian las regularidades del mundo físico. Física, genética…
  • Ciencias humanas: psicología, economía, sociología.

Objetivos de la ciencia

• Objetivos teóricos y prácticos.

Actividad científica: búsqueda de conocimientos que permitan explicar determinados aspectos de la realidad y que puedan aplicarse para obtener un dominio de esta.

• El científico intenta descubrir las leyes que rigen el funcionamiento de la naturaleza.
• Francis Bacon: la ciencia “permite extender el dominio de la raza humana sobre el universo”.

Construcciones de la ciencia

• 1. Conceptos: Son las construcciones científicas básicas.
  • 1.1. Clasificatorios: Ordenan la realidad: ácido, eucariota, protozoo…
  • 1.2. Comparativos: Establecen gradación: mayor masa que…
  • 1.3. Cuantitativos: Definen magnitudes: kilogramo…
• 2. Enunciados: Relacionan los conceptos.
  • 2.1. Enunciados observacionales: Expresan datos de la experiencia: “las abubillas pertenecen al género upupa”.
  • 2.2. Leyes: Expresan la relación invariable de dos hechos o magnitudes: “La aceleración de un objeto es directamente proporcional a la fuerza que actúa sobre él e inversamente proporcional a la masa” (2a ley de Newton).
• 3. Teorías: Conjunto ordenado y coherente de leyes y enunciados relativos a un determinado ámbito de la realidad. Mecánica de Newton o Relatividad de Einstein.
• 4. Modelos: Simplificaciones de las teorías que permiten representarlas intuitivamente. Dan razón de una serie de fenómenos distintos: en el mundo subatómico se puede utilizar el modelo ondulatorio o el modelo corpuscular. Rutherford utiliza la teoría copernicana como modelo para representar el átomo.

Método de las ciencias

El método es el modo ordenado y sistemático de proceder para el conocimiento de una realidad en el ámbito de una ciencia. Es el objeto el que impone el método.

Método deductivo

• Parte de una serie de premisas para extraer una conclusión. Esta deriva necesariamente de las premisas. Transita de lo general a lo particular.
• Ciencias formales: Parten de los axiomas.

Método inductivo

• Transita desde una serie de hechos singulares hasta una proposición general.
• Tiene una función en la ciencia experimental, pero plantea problemas:
  1. La observación no es pura.
  2. Siempre puede haber casos y excepciones que refuten la conclusión.

Método hipotético-deductivo

1. Punto de partida: el problema.
2. Formulación de hipótesis y consecuencias.
3. Análisis de las hipótesis.
4. Si la experimentación confirma la hipótesis: ley.
5. Insertar la ley en una teoría.

Descubrimiento de la penicilina

1. El problema: cultivo de bacterias y moho.
2. Hipótesis: Si se aplica moho a las bacterias, desaparecen.
3. Análisis de las hipótesis. Pruebas inductivas.
4. Confirmación de la hipótesis: ley.
5. Inclusión de la ley en una teoría: la infectología.

Metafísica y Física Aristotélica

Explica cómo funciona el mundo previo a la metafísica.

La cosmovisión antigua

Dos mundos

• Seres naturales: aquellos que tienen en sí mismos el principio del movimiento.
• Terrestre: movimiento rectilíneo, ascendente y descendente.
• Cielo: movimiento circular, éter.

El cosmos aristotélico

• Materia finita y eterna.
• Universo limitado y esférico.
• Geocentrismo y geoestatismo.
• Dualismo.
• Teleología: Doctrina de las causas finales.

Espacio y tiempo

• Absolutismo:
  • 1. LUGAR: es una región del espacio vacío preexistente a todo cuerpo. El espacio es anterior a los cuerpos, y sin este vacío anterior no puede haber cuerpos.
  • 2. El TIEMPO: “Es la condición de posibilidad para que haya sucesión”. No habría cambio sin tiempo.
• Relativismo:
  • 1. LUGAR: es la posición de un cuerpo respecto de otro. Si solo hay un cuerpo, no hay relación entre varios cuerpos y por tanto, no hay espacio. (Para esta postura no hay espacio vacío preexistente).
  • 2. El TIEMPO: Para que haya relación temporal, debe haber antes cambio. El tiempo es posterior al cambio. Si nada cambiara, no habría tiempo.

Ajustes medievales

• Creación ex-nihilo.
• Dios como motor inmóvil del universo.

La revolución científica

Cosmovisión moderna

Nicolás Copérnico

• Heliocentrismo frente a geocentrismo.
• Geodinamismo frente a geoestatismo.

El movimiento de la Tierra

• Paralaje.
• Caída de graves.
• Proyectiles.
• Pájaros y nubes.
• Fuerza centrífuga.

Johannes Kepler

• Órbitas elípticas (Sol en un foco).
• Velocidad no uniforme.
• Fuerza central del Sol.

Galileo Galilei

• Apoyo a la propuesta heliocéntrica.
• Homogeneidad universal (manchas del Sol).
• Principio de inercia: todos los cuerpos conservan su movimiento hasta que una fuerza intervenga.
• Relatividad del movimiento: todo movimiento es relativo a un punto de referencia que tomes como estático.

Isaac Newton

• Principios matemáticos de la Filosofía Natural (1687).
• Desarrollo de la dinámica y de la ley de gravitación universal.
• Ley de gravitación universal: La fuerza con la que se atraen dos cuerpos es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

Leyes de Newton

• 1ª LA INERCIA: Todo cuerpo continúa en estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme, a menos que sea forzado a cambiar ese estado por fuerzas que actúan en él.
• 2ª DE LA FUERZA: El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz que se le ha impreso y sigue la dirección de la línea recta en que se imprime la recta.
• 3ª ACCIÓN Y REACCIÓN: A toda acción se opone siempre una reacción igual; o bien las acciones recíprocas de dos cuerpos, uno sobre otro, son siempre iguales y dirigidas hacia las partes opuestas.

Implicaciones del sistema newtoniano

• Todos los movimientos se explican con las leyes: homogeneidad.
• Mecanicismo y determinismo: No hay teleología. Dios es solo un creador.
• Universo infinito, para evitar un colapso gravitatorio.
• Espacio y tiempo absolutos.

La crisis de la física clásica

La cosmovisión actual

Teoría de la relatividad

• Teoría de la relatividad especial: La luz tiene una velocidad constante de 300.000 km/s. Espacio y tiempo son, por tanto, relativos.
• Teoría de la relatividad general: Espacio-tiempo forman una dimensión.

Mecánica cuántica

• Comportamiento de la materia en la escala microscópica.
• Superposición de estados de un electrón.
• La observación colapsa los sistemas.
• Principio de incertidumbre: posición y velocidad de un sistema atómico.