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Las Cosmovisiones Científicas Sobre El Universo

Una cosmovisión científica sobre el universo es la manera de ver e interpretar el universo desde un punto de vista científico.
1. Las cosmovisiones: del caos al cosmos
1. Los babilonios y egipcios fueron los primeros en preguntarse sobre el universo para conseguir mejor conocimiento del funcionamiento del tiempo sobre la agricultura y así poder controlar varios ciclos para la agricultura.
  1. Pero la cosmología va más allá que las experiencias, porque lo que se reflexiona sobre el Unvierso, no lo podemos descubrir con nuestros órganos de los sentidos.
2. El ser humano siempre se ha planteado preguntas que necesitaban una respuesta, muchas de estas preguntas tienen relación con el Universo, por ejemplo,¿Cual es su origen? o ¿Existe desde siempre?, a estas preguntas, en principio, se les ofrecieron respuestas de la mitología.
  1. Pero la curiosidad y el asombro llegó a crear los comienzos de los primeros filósofos, que ofrecían explicaciones que no se salieran de los límites de la razón.
    1. El primer problema que se plantearon los filósofos fue el de "phisis" de la naturaleza. El pasó del mito al logos fue lo que permitió explicar el mundo de forma racional. En el paso del mito al logos, también encontramos el paso del caos al cosmos.
2. Las cosmovisiones antiguas: El geocentrismo
1. Las primeras Teorías Astronómicas: De Anaximandro a Platón.
  1. Anaximandro: Decía que la Tierra era un cilindro flotante, y en su superfície vivía el hombre, al decir flotante, fue el primero en afirmar que la Tierra estaba atada libremente en el espacio sin ningún tipo de apoyo.
  2. Pitágoras: Explicaba que la Tierra era una esfera y giraba alrededor de un fuego central inmóvil, se refería a una fuerza en el centro del mundo, no al Sol.
  3. El modelo platónico sobre la Tierra decía:
    1. Estaba atada libremente en el espacio.
    2. Era una esfera.
    3. Se encontraba en el centro del Universo, y los astros daban vueltas alrededor de ella.
    4. Cada uno de los astros estaba incrustado en su propia esfera.
    5. Las observaciones reales planteaban dudas respecto a este modelo en tres aspectos.
      1. 1. Con la desigualdad de las estaciones, se ve que la velocidad del Sol y de los planetas no es constante.
      2. 2. La trayectoria de los planetas, en algún momento, dejaba de ser continua y circular, se formaba una especie de bucle, como resultado de un retroceso, a este hecho se le llama "retrogradación".
      3. 3. El brillo y el tamaño de los planetas era diferente dependiendo de la posición. Algunas veces eran más grandes, otras más pequeños y viceversa.
  4. Eudoxo decía que el problema de la retrogradación se resolvería si los trayectos de los planetas serían cuatro esferas, girando a velocidades distintas yendo dos y dos en sentidos contrarios. En el primer par, una esfera haría un recorrido diario hacia el oeste produciendo el movimiento diurno del planeta, y la otra haría un recorrido más lento en sentido contrario y haría el movimiento anual. A la vez, las otras dos esferas, interiores y con un giro en sentido opuesto con la misma velocidad, dan lugar a las retrogradaciones.
  5. El cosmos estaba formado por 27 esferas, 20 eran de los 5 planetas retrógrados, 6 del Sol y la Luna, los cuales no presentaban ningún tipo de retrogradación, y 1 para las estrellas fijas, que eran el límite del Universo.
2. El modelo geocéntrico de Aristóteles y la alternativa heliocéntrica.
  1. Para Aristóteles, el cosmos está formado por dos mundos que están separados por la esfera de la Luna
    1. El mundo sub-lunar
      1. Es la zona que se encuentra por debajo de la Luna que coincide con la Tierra, esta formado por los cuatro elementos, tierra, aire, agua y fuego, y está sujeto a la generación y a la corrupción. Los cuatro elementos son los que forman los objetos de la Tierra.
    2. El mundo supra-lunar
      1. En esta zona se encuentran todos los astros, Aristóteles cogió el modelo de Eudoxo-Calipo y le añadió 22 esferas para evitar el rozamiento entre ellas, entonces su mundo estaba formado por 56 esferas. También, se preguntó de qué estaban hechos los planetas, y estaban hechos de tierra, agua, aire y fuego. Además, añadio el "éter" que era un elemento de la naturaleza perfecto e intocable que formaba a todos los cuerpos que no estaban sujetos a la generación ni a la corrupción.
  2. Aristarco fue el primero en defender el heliocentrismo, con sus cálculos tuvo varios errores pero logró descubrir que el Sol era mucho más grande que la Luna y estaba mucho más lejos de la Tierra que la Luna, entonces se pregunto que por qué es la Tierra el centro del universo si el Sol es más grande, y con esta pregunto llegó a la conclusión de que el Sol era el centro del Universo y los planetas giraban alrededor de él.
3. El modelo de Epiciclos de Ptolomeo
  1. Su teoría: Propone el modelo "deferente-epiciclo", en este modelo cada planeta se mueve sobre dos esferas, una es deferente que tiene a la Tierra en el centro y la otra es epiciclo que gira dentro del deferente, el epiciclo hace que el deferente se acerque y se aleje de la Tierra, y que varíe su velocidad.
  2. Este modelo a lo largo de los siglos fue complicándose cada vez más y entonces se creó uno más sencillo que el modelo ptolemaico, el de Copérnico.
4. Implicaciones filosóficas del modelo geocéntrico
  1. Desde el punto de vista geocéntrico del Universo, podemos decir que la realidad está perfectamente ordenada, es decir, todos los objetos y todo lo que se encuentra en el Universo esta organizado y tiene una finalidad propia dentro del todo.
  2. La realidad es totalmente cognoscible, eso quiere decir que el razonamiento humano puede conocer todo el Universo, ya que se adapta a lo que llamamos casualidades, "todo efecto tiene su causa". Según Aristóteles, todo lo que sucede tiene un por qué, es decir, una casualidad. Y mediante la observación y reflexión, el ser humano consigue conocer el mundo.
  3. La realidad se estudia con la vista del antropocentrismo. El centro del mundo es el hombre, todo parece haber sido hecho a su medida.
  4. Desde el siglo V hasta el siglo XV el antropocentrismo fue dejo paso al teocentrismo, donde Dios era el que ocupaba el mundo.
3. La Cosmovisión Moderna: La lenta elaboración del helicentrismo
1. En el siglo XVI empezó a gestarse una nuevo cosmovisión científica sobre el universo por parte de Copérnico.
  1. Se pasa del modelo Geocéntrico al modelo Heliocéntrico.
    1. Este nuevo modelo se inicia en el siglo XVI con Copérnico y termina en el siglo XVIII con Newton.
      1. Su modelo heliocéntrico se basaba en que todos los problemas relacionados con el movimiento retrógado de los planetas, su cambio de velocidad y brillo se podían explicar de una manera más sencilla. Suponiendo que el sol se encontraba en el centro del universo, y que el resto de los planetas (incluida la tierra) y estrellas se encontraban dando vueltas constantes y continuas alrededor de el sol.
        En los siglos anteriores a este nuevo modelo de cosmovisión, la Tierra siempre era el único astro que no emitía luz que estaba en reposo en el universo.
        Con el nuevo modelo de cosmovisión de Copérnico, el sol pasaba a ocupar el lugar de la Tierra.
        Esto pasaba de ser un modelo de cosmovisión que trataba de mantener las buenas apariencias a ser un modelo de cosmovisión más racional que intentaba explicar e interpretar el universo.
        Copérnico respetó en cierta medida el modelo de cosmovisión anterior.
        Todo lo que hay, está contenido dentro de la esfera de las estrellas fijas. En el centro de la esfera se encuentra la esfera del sol.
        La periferia (esfera de las estrellas fijas).
        Centro (esfera del sol).
        Entre estas dos esferas se sitúan los planetas.
        Copérnico acepta las hipótesis de movimiento de la Tierra
        Con esto, tiene que aceptar que la mayor parte de los movimientos celestes no se daban tal cual los percibimos, eran ilusiones ópticas
        Por esto Copérnico plantea la necesidad de explicar estas ilusiones ópticas atribuyendole a la Tierra tres clases de movimiento.
        Rotación.
        La Tierra gira sobre su propio eje. Provoca el aparente movimiento de las estrellas fijas.
        Traslación.
        La Tierra gira alrededor del sol. Por lo que se producen las estaciones del año.
        Declinación del eje terrestre.
  2. Los seguidores de Copérnico: Galileo Galilei
    1. Los seguidores de Copérnico: Johanes Kepler
      1. Johanes Kepler acabó con la idea platónico-aristotélica sobre la circularidad de las órbitas y la uniformidad de sus velocidades.
        Promulgó tres leyes.
        1. Primera ley: las órbitas de los planetas en torno al Sol son elípticas, con el sol en uno de sus focos.
        2. Segunda ley: el radio vector del planeta barre áreas iguales en tiempos iguales.
        3. Tercera ley: los cuadrados de los períodos de revolución de dos planetas cualesquiera son proporcionales a los cubos de sus distancias medias al Sol.
    2. Consolidó el modelo heliocéntrico.
      1. Atacó uno de los principios fundamentales en el que se basaba la astronomía antigua: la división entre el mundo supra-lunar y perfecto y el mundo sub-lunar imperfecto
        Fue el primer hombre en emplear un telescopio, pero no fue el primero en descubrirlo. Lo perfeccionó en 1609.
        La observación de 4 "planetas" más pequeños que giraban alrededor de Júpiter pasaron a ser llamados satélites.
        Se opone con este descubrimiento a las creencias ptolemaicas de que solo existían 7 astros en movimiento, y que el descubrimiento de alguno mas era imposible.
        Se opone también a la idea de la Tierra como centro del universo, ya que estos satélites giraban alrededor de Júpiter.
        Observó que la superficie de la Luna era rugosa, desigual y estaba recorrida por cadenas de montañas y valles profundos.
        Esto contradecía las doctrinas tradicionales de que los cuerpos celestes eran perfectos, esféricos y sin manchas.
        Observó las fases de Venus, la variación del tamaño con que se ve a Venus.
        Esto, era difícil de explicar si se suponía que Venus giraba en torno a la Tierra.
    3. Sus conclusiones sobre la cosmovisión del universo le crearon graves conflictos con las autoridades religiosas hasta el punto de sufrir una condena por parte del Tribunal de la Inquisición.
    4. Dio un paso en la historia de la ciencia: la etapa instrumental, caracterizada por el hecho de que el hombre utiliza instrumentos científicos para conocer la realidad.
      1. Por ejemplo: el telescopio.
  3. Isaac Newton y la gravitación universal.
    1. La teoría del matemático y físico Isaac Newton es una dinámica del movimiento en la que sí que se da cuenta del por qué del movimiento y donde se nos ofrece toda una serie de explicaciones que podemos tildar de deterministas.
      1. Mediante una formulación matemática consigue explicar una multitud de fenómenos.
        La caída de los graves y las órbitas planetarias.
        Las mareas y las órbitas de los cometas.
        Existe una fuerza centrípeta, constante y universal: la gravedad
        Fuerza meidante la cual todas las masas del universo están en constante interacción y se atraen recíprocamente con una fuerza que es directamente proporcional al producto de las mismas e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia.
        Partiendo de esta idea formuló las tres leyes del movimiento.
        Ley de inercia: todo cuerpo permanece en estado de reposo o en movimiento rectilíneo y uniforme mientras no actúe sobre él una fuerza.
        Ley de fuerza: la aceleración de un cuerpo es proporcional a la fuerza resultante ejercida sobre el mismo, con la misma dirección y sentido que dicha fuerza, e inversamente propocional a la masa del cuerpo.
        Ley de acción-reacción: cuando dos cuerpos interaccionan, las acciones mutuas de los dos cuerpos son siempre iguales pero dirigidas en sentidos opuestos.
  4. Implicaciones filosóficas de la cosmovisión moderna del universo
    1. Esta nueva cosmovisión, dejaba de lado la creencia de que la tierra era el centro del universo. Esto permitía entender el mundo y el ser humano desde una nueva óptica, y esto tuvo unas consecuencias.
      1. 1. Mecanismo: El mundo se entendía como una máquina perfecta, comparable a un mecanismo de relojería, que podía conocerse mediante la observación y las matemáticas.
        2.Determinismo: El universo es teóricamente predecible. Se comporta de una manera determinada. A partir de las leyes de Newton podemos predecir su evolución en medida en que dispongamos de datos exactos y podamos tratar toda la información.
        3. Reducción del papel de Dios en la cosmología: No se niega a Dios, pero queda fuera en el estudio del universo. Se le deja a Dios el papel de: creador y diseñador de la máquina del mundo y sus leyes.
        4. Importancia de la naturaleza: Desde el momento en el que Dios la creó y dio sus leyes, evoluciona por sí misma de manera autosuficiente.
        5. Poder de la razón. El ser humano manifiesta una confianza plena en el poder de la razón y eso es algo que le hace sentirse poderoso.
4. La visión contemporánea del universo: El reencuentro de la filosofía y la física
1. Hasta el siglo XIX, el esquema conceptual que nos legaron Galileo, Kepler y Newton no solo proporcionaba a los seres humanos una cosmovisión, sino que también era el modelo a partir del cual se desarrolló toda la ciencia durante dos siglos
  1. Pero con el tiempo estas cosmovisiones cambian
    1. La teoría de la relatividad
      1. Albert Einstein, contribuyó a la formulación de nuevas teorías físicas y aportó una visión revolucionaria del Universo a nivel microcosmos
        Dos formulaciones diferentes
        Teoría de la relatividad especial: se ocupa de sistemas que se mueven uno respecto del otro con velocidad constante
        Teoría de la relatividad general: se ocupa de sitemas que se mueven a velocidad variable
    2. Mecánica cuántica
      1. Al mismo tiempo que Einstein, Newton también hizo un cambio radical en el mundo atómico. Las diferentes investigaciones, permitieron a finales del siglo XX, el surgimiento de la Mecánica Cuántica
        La dualidad onda-partícula
        Según la física cuántica, tanto la materia como la energía se comportan como partículas y como ondas
        Pricipio de incertidumbre
        Aunque pudiéramos construir un instrumento de medida con una precisión infinita, seguiríamos sin ser capaces de determinar simultáneamente y con exasctitud, la posición y la velocidad de una partícula.
        La superposición cuántica
        Schrödinger llega a predicir que dos realidadesdiferentes y opuestas pueden llegar a superponerse simultáneamente.
    3. Implicacciones filosóficas
      1. Consecuencias de la Teoría de la Relatividad
        En el año 1929 formuló la llamada Ley de Hubble, en la que determinó la edad aproximada del Universo, y también demostró que se encontraba en constante expansión
        El pasado del universo: Teoría del Big-Bang. según esta teoría el universo se formó a partir de una gran explosión que debió ocurrir hace catorce mil millones de años
        El futuro del Universo: Teoría del Big-Crunch. Según el Big Bang, ela historia del universo es la minoración de un proceso de expansión que se inició con una gran explosión. Ahora bien, ¿esta minorición será suficiente para detener su expansión?
      2. Consecuencias de la Mecánica Cuántica
        Según la "Interpretación de copenhague": la indeterminación nosería una consecuencia de nuestra falta de información, que nos obligaría a recurrir a leyes probabilísticas, sino que constituye más bien un rasgo inherente a la realidad misma

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