Sunday, February 25, 2018

La revolución científica y técnica


La ciencia en el mundo moderno
Revolución científica y técnica es una expresión referida a la transformación de la ciencia desarrollada en Europa occidental durante la edad moderna, aproximadamente entre 1500 y 1700. La nueva ciencia, el descubrimiento de América, las transformaciones religiosas europeas, y el movimiento cultural y artístico del renacimiento forman la línea divisoria entre el mundo medieval y el mundo moderno. La revolución científica se inició con la difusión de las teorías de Copérnico y culminó con la obra de Newton; comprende, entre otras, las aportaciones de Galileo, Kepler o Harvey.
El término revolución se utiliza para designar la transformación que generó la aparición de una nueva actitud hacia la naturaleza y de un nuevo pensamiento científico. No obstante, tal revolución no implica una ruptura respecto a la ciencia anterior. Al contrario, existe una continuidad histórica que hace imprescindible citar, como predecesores de esta revolución, a los científicos de la edad media y a numerosas figuras del mundo clásico grecorromano.
Galileo Galilei
La revolución científica se puede dividir en tres fases. Una primera fase, preliminar o preparatoria, se corresponde cronológicamente con la época histórica del renacimiento. En esta etapa destacaron las obras y formulaciones de Leonardo da Vinci (1452-1519), Nicolás Copérnico (1473-1543), Paracelso (1493-1541), Andrés Vesalio (1514-1564), Vannoccio Biringuccio (1480-1538), Georg Bauer –llamado Agricola– (1494-1555) y Jean Fernel (1497-1558).
La segunda fase se desarrolló entre 1550 y 1650; coincide cronológicamente con la Contrarreforma y las guerras de religión en Europa. En esta época destacaron las obras de Giordano Bruno (1548-1600), Tycho Brahe (1546-1601), Johannes Kepler (1571-1630), Galileo Galilei (1564-1642), William Gilbert (1544-1603) y William Harvey (1578-1657).
La tercera fase corresponde a la época de la Restauración inglesa (1650-1690); en ella destacaron nombres como los de Robert Boyle (1627-1691), Robert Hooke (1635-1703), Christian Huygens (1629-1695) e Isaac Newton (1643-1727).
Los grandes descubrimientos científicos de los ss. XVI y XVII
1519
Muere Leonardo da Vinci, precursor del método experimental
1543
Nicolás Copérnico publica la teoría heliocéntrica del sistema solar
1564
Nace Galileo Galilei, padre de la física moderna
1590
Galileo formula la ley de la caída de los cuerpos
1600
Fabrizio d'Acquapendente, maestro de Harvey, publica el primer tratado de embriología comparada
1608
Hans Lippershey construye el primer telescopio
1609
Galileo mejora el telescopio astronómico y observa los cráteres de la Luna, los satélites de Júpiter y las fases de Venus. Johannes Kepler publica Astronomia nova, donde formula sus dos primeras leyes del movimiento planetario
1619
Kepler publica su tercera ley: las distancias de los planetas al Sol son proporcionales a sus correspondientes períodos de revolución
1628
William Harvey presenta sus trabajos sobre la circulación sanguínea
1633
La Inquisición vuelve a procesar a Galileo. Es condenado y obligado a abjurar de la teoría heliocéntrica
1643
Nace Isaac Newton. Evangelista Torricelli demuestra la existencia del vacío
1650
Pascal desarrolla la ley de la presión de los fluidos
1661
Robert Boyle explica las reacciones químicas y desarrolla su teoría sobre la naturaleza de los elementos y compuestos químicos
1664
Isaac Newton postula la ley de la gravitación universal
1667
John Roemer mide la velocidad de la luz
1686
Newton publica Philosophiae naturalis principia mathematica, obra en la que difunde las leyes de la mecánica y la ley de la gravedad
1704
Newton publica Opticks, obra en la que describe los efectos del paso de un rayo de luz a través de un prisma


Dos nuevos métodos de análisis: racionalismo y empirismo
La revolución científica y técnica de la edad moderna fue posible gracias a la aparición de dos nuevos métodos filosóficos de análisis e investigación: el racionalismo y el empirismo.
El racionalismo tiene sus orígenes en el pensamiento del filósofo griego Platón (427-347 a.C.), para quien la auténtica forma de conocimiento se realiza a través de la razón pura. Por su parte, el empirismo tiene su origen en la figura del también filósofo griego Aristóteles (384-322 a.C.), según el cual el conocimiento deriva de las impresiones sensoriales, es decir, de los sentidos.
• El racionalismo cartesiano
El método racionalista de pensar y analizar el mundo tiene como principal representante a René Descartes (1596-1650). Su logro más notable fue la reducción de la naturaleza a las leyes matemáticas. La base de su filosofía se basaba en la convicción de que "nada es verdadero si antes no hemos percibido claramente que lo es". Descartes consideraba necesario construir un método científico por varias razones. La primera, para sistematizar y organizar los conocimientos acumulados desde finales del s. XV. En segundo término, por la necesidad de partir de cero respecto a las formulaciones medievales, puesto que el conjunto de los conocimientos que se habían heredado de la edad media no era necesariamente fiable. Y, en tercer lugar, por la necesidad de ampliar los límites del conocimiento intelectual.
René Descartes
Su método se divide en cuatro pasos: plantear el enunciado del problema; dividirlo en sus partes componentes; analizar y conocer cada una de las partes; rearmar el problema y lograr el conocimiento de la cadena completa. Este método es el pilar fundamental de la filosofía mecánica, que constituye el mayor legado de Descartes, pues marca el paso del estudio cualitativo al cuantitativo. Descartes logró construir su método de análisis a partir de las matemáticas, ciencia cuya aplicación a la razón humana él consideraba imprescindible.
La frase más célebre y recordada de Descartes (Cogito ergo sum, "pienso, luego existo") retoma la idea de Platón según la cual lo que se capta con la razón es más real que lo que se capta con los sentidos.
• El empirismo o el valor de la experiencia
El empirismo es un sistema filosófico de origen inglés según el cual todos los conocimientos del ser humano provienen de la experiencia. En la edad media, el empirismo surgió con la escuela de Oxford, en la que destacó la figura del filósofo y naturalista inglés Roger Bacon (1214-1292). En la edad moderna, el empirismo maduró a partir de las aportaciones de personajes como Francis Bacon (1561-1626), Thomas Hobbes (1588-1679), John Locke (1632-1704) y David Hume (1711-1776).
El empirismo se opone a la tesis del racionalismo según la cual la razón es la verdadera fuente de conocimiento. Para el empirismo, la única fuente de conocimiento es la experiencia. Por otra parte, la mayor parte de los racionalistas son pensadores que proceden del campo de las matemáticas, mientras que los empiristas proceden casi siempre del campo de las ciencias naturales. En éstas la experiencia es decisiva, ya que se trata de comprobar exactamente los hechos mediante la observación. Para el filósofo de orientación matemática, sin embargo, la razón es la única fuente del conocimiento humano, pues no necesita el recurso a la experiencia para la comprobación de sus teorías.
• El origen del método hipotético-deductivo
Durante la época de la revolución científica, Newton y Galileo unificaron el racionalismo y el empirismo, dos métodos de análisis y conocimiento aparentemente contrarios; a través de sus métodos de trabajo demostraron que estas dos tendencias no son opuestas sino, en muchos aspectos, complementarias. Las obras científicas de Newton y Galileo se preocuparon por la metodología pero además sentaron evidencias prácticas, creando así el método hipotético-deductivo.
Las fases principales de este método son la observación (partir de la experiencia de los sentidos), la construcción de hipótesis, la deducción de consecuencias a partir de la hipótesis, la contrastación empírica de los enunciados y la formulación de leyes científicas.
En el s. XVII, las matemáticas se convirtieron en el lenguaje de la ciencia, a la que condicionaron profundamente. El primer paso de la revolución matemática fue la normalización de los símbolos numéricos modernos, es decir de los números arábigos. El uso de éstos para operaciones sencillas no se normalizó hasta la segunda mitad del s. XVII, cuando desplazaron definitivamente a los romanos.
La expansión de la astronomía
La revolución de la ciencia astronómica se basó en un mejor conocimiento del sistema solar y en la verificación de la teoría heliocéntrica formulada por Copérnico. El proceso de análisis del Universo derivó hacia la constatación de que las leyes terrestres son las mismas que las celestes. En el viaje a la comprensión del Universo, tal y como se entiende actualmente, cabe destacar los nombres de Copérnico, Tycho Brahe, Kepler, Galileo Galilei y Newton.
• Copérnico y el centro del Universo
La principal obra de Copérnico, De revolutionibus orbium coelestium, no se publicó hasta la muerte de su autor en 1543. En este trabajo, el científico polaco sostenía que el Sol es el centro del Universo y que la Tierra y el resto de planetas se mueven en órbitas circulares a su alrededor. Este sistema heliocéntrico difería del modelo ptolomaico tradicional, que situaba a la Tierra como centro del Universo (geocentrismo). Las teorías de Ptolomeo se aceptaban sin discusión desde la antigüedad, aunque ya algunos pensadores griegos habían defendido el heliocentrismo. Copérnico también observó que la superficie lunar no es perfecta, por lo que dedujo que los objetos celestes no son cualitativamente diferentes de los terrestres. Ésta fue una de las ideas básicas que marcaron el paso del pensamiento medieval al moderno.
Planisferio celeste según la concepción heliocéntrica de Nicolás Copérnico (Biblioteca Nacional de Francia, París). Para el sabio polaco, la Tierra y el resto de los planetas describían órbitas circulares alrededor del Sol. La Tierra, por lo tanto, ya no era el centro del Universo.
A pesar de la magnitud y certeza de sus formulaciones, el planteamiento heliocéntrico de Copérnico presentaba un problema importante: sus predicciones sobre la situación de los planetas no eran exactas, ya que su modelo usaba movimientos circulares perfectos.
Tycho Brahe rechazó el sistema de Copérnico, ya que algunas de sus propias observaciones no coincidían con las del sistema heliocéntrico copernicano, pero diseñó algunos de los mejores instrumentos de su época para la observación astronómica a simple vista. Brahe trabajó en un castillo construido específicamente para realizar sus tareas, que se convirtió en el mejor observatorio de este período. Sus datos y tablas sobre la situación de las estrellas y de los planetas fueron claves para las investigaciones posteriores, en especial para las del astrónomo alemán Johannes Kepler, quien heredó todos los libros de Brahe y las anotaciones de sus observaciones celestes.
A medida que las mediciones astronómicas se hicieron más precisas, diversos científicos llegaron a la conclusión de que ni el heliocentrismo ni el geocentrismo eran válidos si los demás astros tenían un movimiento circular uniforme. Kepler, coetáneo de Galileo, desarrolló un modelo matemático del movimiento planetario que descartaba tanto la idea de una Tierra estacionaria como la de un movimiento circular. Consiguió asimismo predecir los movimientos de los planetas basándose en relaciones matemáticas. Afirmó que los planetas se mueven en órbitas elípticas y que el Sol ocupa uno de los focos de la elipse; también demostró que los planetas se mueven a velocidades variables pero predecibles, más rápidas cuando se acercan al Sol y más lentas a medida que se alejan de él.
Las leyes de Kepler implicaban que la Tierra es un planeta igual que los demás y que, por tanto, las leyes físicas son las mismas para todo el Universo; científicamente eran correctas, pero sus cálculos para las elipses no eran exactos, ya que las matemáticas conocidas en aquel momento no permitían conseguir todavía la precisión a la que llegaron posteriormente. Por esta razón, Kepler no logró averiguar por qué los planetas se movían siguiendo una órbita de forma elíptica.
Kepler necesitó a Copérnico para colocar al Sol en el centro del Universo, a Brahe para obtener datos precisos y a Galileo para demostrar que Copérnico estaba en lo cierto y que los cuerpos celestes no son perfectos.
• La ampliación del heliocentrismo de Giordano Bruno
A finales del s. XVI, Giordano Bruno propuso una justificación filosófica del sistema copernicano que tuvo la virtud de llamar la atención de sus contemporáneos y convirtió la teoría copernicana en tema común de conversación y debate. Debido a la defensa pública de sus ideas, Bruno se enemistó con las diferentes Iglesias cristianas: fue perseguido por los calvinistas, fue excomulgado por los protestantes y murió en 1600 quemado en la hoguera, tras ser procesado y condenado a muerte por la Inquisición católica.
Planisferio celeste según la visión cosmológica de Tycho Brahe. Este destacado astrónomo danés, contrario al heliocentrismo de Copérnico, recopiló muchos datos y elaboró tablas detalladas sobre la observación de las estrellas y los planetas. Su legado científico pasó a Johannes Kepler.
Giordano Bruno amplió filosóficamente las ideas del heliocentrismo, ya que encontró en las formulaciones de Copérnico un magnífico apoyo para su teoría de la infinitud y unidad de la naturaleza. Según Bruno, el Universo no es sólo heliocéntrico, sino también omnicéntrico, para lo cual se basaba en el pensamiento de Nicolás de Cusa (1401-1484). Según el omnicentrismo, en el Universo lo infinitamente grande y lo infinitamente pequeño son coincidentes. Además, Bruno, Nicolás de Cusa y Paracelso entendían el Universo como un ser viviente, dotado de alma. Según esta teoría, una identidad esencial reunía a todos los seres.
Paracelso fue científico, médico y mago. En su Astrologia magna parte de la convicción de que existe una correspondencia perfecta entre el macrocosmos y el microcosmos. Por tanto, las causas de las enfermedades dependen de las fuerzas naturales y celestes. Los fundamentos de su medicina eran la teología, la filosofía, la astrología y la alquimia (la fabricación de fármacos mediante la combinación de determinadas sustancias, que tienen el privilegio de contener las "virtudes" del mundo sideral).
• Galileo Galilei y el sistema solar
Las formulaciones del científico italiano Galileo Galilei fueron de gran importancia en el desarrollo de la física y la astronomía. Pero su mayor contribución científica fue, quizás, la divulgación de sus descubrimientos en una forma y lenguaje accesibles a las personas instruidas de su época.
Como astrónomo utilizó el telescopio, recién inventado, para estudiar el Sol, la Luna, los planetas y las estrellas. Sus descubrimientos reforzaron la concepción heliocéntrica de Copérnico. Con el descubrimiento de las cuatro lunas que giraban alrededor del planeta Júpiter demostró que la Tierra no es el único centro de movimiento celeste. Descubrió, también con el telescopio, los cráteres y las montañas de la Luna, las manchas del Sol, las fases de Venus (parecidas a las lunares) y un gran número de estrellas no visibles a simple vista. Galileo también formuló por primera vez la ley de la inercia, según la cual un cuerpo se mantiene en reposo o en movimiento rectilíneo hasta que no es obligado a dejar este estado por parte de una fuerza que actúe sobre él.
Galileo Galilei observa la oscilación de una lámpara, según un fresco de 1841, de Luigi Sabatelli (Palacio Torrigiani, Florencia, Italia). El astrónomo y físico italiano fue uno de los pioneros en la divulgación de la ciencia y en conferir bases matemáticas al razonamiento de las leyes físicas.
Galileo fue duramente criticado por la Iglesia católica, que todavía creía ciegamente en el modelo geocéntrico de Ptolomeo, ya que la sustitución de éste por el sistema copernicano ponía en cuestión algunos pasajes de la Biblia (en especial, el episodio del Antiguo Testamento en el que Josué solicita a Yahvé que detenga al Sol durante la batalla de Gabaón). La Inquisición procesó a Galileo y lo acusó de creencias heréticas. En 1616 se comprometió a abandonar las teorías de Copérnico y a no enseñarlas ni defenderlas de ninguna manera, fuera a través de la escritura o a través de la palabra. Posteriormente, enfermo y con 69 años, fue procesado de nuevo bajo la acusación de incumplir la prohibición impuesta en 1616. El tribunal de la Inquisición le obligó a renegar públicamente de sus doctrinas sobre el movimiento de la Tierra y le condenó a prisión perpetua. Finalmente, la condena fue conmutada y Galileo quedó bajo la custodia del arzobispo Ascamio Piccolomini. Ninguno de sus amigos en Italia se atrevió a defenderle públicamente y su obra fue incluida en el Índice de libros prohibidos de la Inquisición.
Durante el juicio inquisitorial, Galileo tuvo que aceptar en público que la Tierra es el centro del Universo. Pero, según se cuenta, al concluir el juicio exclamó: "e pur si muove" ("y, sin embargo, se mueve"). Esta frase, que ha pasado a la historia, hace referencia a su absoluta convicción de que la Tierra no se encuentra en el centro del Universo, sino que gira alrededor del Sol. Otra de sus frases célebres ("las matemáticas son el alfabeto con el que Dios ha hecho el Universo") denota el carácter matemático de sus investigaciones.
• La ley de la gravitación universal de Newton
En la teoría astronómica de Galileo quedaban todavía preguntas sin resolver. Por ejemplo, cómo se mueven los planetas alrededor del Sol y por qué se mantienen en sus órbitas. Las respuestas a estas preguntas fueron elaboradas por Isaac Newton, nacido en 1643, un año después de la muerte de Galileo. El científico inglés demostró que las leyes naturales que Galileo y Kepler aplicaban a algunas partes del Universo podían extenderse a la totalidad de éste. También demostró que el Universo es accesible a la comprensión a través del conocimiento matemático y, completando las ideas de sus predecesores (sobre todo, de Copérnico, Brahe, Kepler y Galileo), elaboró una nueva teoría del Universo. Newton reconoció este legado científico anterior ("si veo tan lejos es porque estoy de pie sobre hombros de gigantes").
La ley de la gravitación universal terminó definitivamente con la concepción medieval de que existen unas leyes para la Tierra y otras leyes diferentes para el resto del Universo. En Principios matemáticos de la filosofía natural (1687), Newton presentó un modelo matemático del Universo, en el que reunió los conocimientos sobre el movimiento de los objetos en la Tierra al de los movimientos de los cuerpos celestes.
Isaac Newton
Para explicar el movimiento de la Tierra en el espacio creó conceptos básicos como los de masa, momento, aceleración y fuerza. A partir de ellos enunció las tres leyes del movimiento: la inercia; la relación de la aceleración con la fuerza y la masa (el principio de acción y reacción); y la ley de la fuerza gravitatoria universal. Ésta establece que cualquier objeto atrae a otro objeto con una fuerza que aumenta en proporción a su masa y disminuye en proporción al cuadrado de la distancia entre ambos.
Con este conjunto de ideas, Newton ofreció la descripción definitiva del sistema solar y de las órbitas de los planetas y describió cómo se mueven los planetas alrededor del Sol y por qué se mueven siguiendo una órbita elíptica. Explicó, asimismo, las órbitas observadas de los planetas y de sus satélites, el movimiento de los cometas, el movimiento irregular de la Luna, el movimiento de los objetos que caen sobre la superficie terrestre, las mareas oceánicas y la ligera comba ecuatorial del planeta.
La respuesta a por qué los cuerpos celestes no se precipitaban sobre la Tierra llevó a Newton a la formulación de la ley de las órbitas de los planetas. Para ello recurrió a dos leyes que ya había señalado Galileo: la ley de la inercia y la ley del plano inclinado (cuando dos fuerzas actúan simultáneamente sobre un cuerpo, éste se mueve en órbita elíptica). Así, Newton explicó que los planetas se mueven en órbitas elípticas alrededor del Sol como resultado de dos movimientos diferentes, el movimiento rectilíneo que tenían cuando se formó el sistema solar y el movimiento alrededor del Sol causado por la gravitación.
El sistema newtoniano prevaleció como perspectiva científica y filosófica básica del mundo durante 200 años. Su sistema del Universo fue utilizado en la investigación científica y tecnológica hasta que la teoría de la relatividad de Albert Einstein (1879-1955) modificó algunos de sus conceptos fundamentales. Sin embargo, las aportaciones de Einstein no eliminaron por completo la concepción del mundo desarrollada por Newton.
El cuerpo humano
Por lo que respecta a la medicina, una de las obras más importantes publicadas durante la revolución científica y técnica fue Sobre la estructura del cuerpo humano (1543), escrita por Andrés Vesalio. En ella, basándose en la disección de cadáveres, este científico belga expuso unos estudios que darían origen a lo que actualmente se conoce como anatomía. La obra de Vesalio destaca por la importancia que otorgó a la necesidad de criticar los textos antiguos. Con este argumento, en realidad, Vesalio estaba atacando todo el esquema de pensamiento medieval, basado en la autoridad inapelable del dogma. Para Vesalio, las ideas de los textos no eran válidas si no se habían comprobado a través de una experimentación personal y directa; fue un pionero en la disección de cadáveres, y, por ello, en el desarrollo de la medicina forense.
Retrato del médico y anatomista belga Andrés Vesalio, según un grabado de Jan Stephen Van Calcar, publicado en la primera edición de la obra Sobre la estructura del cuerpo humano (1543). Vesalio fue un pionero del estudio anatómico mediante la disección de cadáveres.
Otro gran representante de la medicina durante la revolución científica fue William Harvey. Investigó la circulación de la sangre a través del cuerpo humano. En De motu cordis ("Sobre el movimiento del corazón", 1628), demostró que cuando el corazón se contrae impulsa la sangre hacia las arterias; que la sangre circula en un único sentido (hacia el corazón por las venas y desde el corazón por las arterias); y que las venas y las arterias forman un sistema único a través del cual la sangre es propulsada en circuito por las impulsiones del músculo cardíaco. Harvey, que tuvo como profesor en la universidad de Padua a Galileo, coincidió con éste en dos aspectos fundamentales del método científico: la importancia del análisis matemático de los fenómenos naturales y el valor de los experimentos en el estudio de la realidad.
Respecto al sistema venoso, también fueron importantes las investigaciones de Marcello Malpighi (1628-1694), quien descubrió la existencia de los capilares en los pulmones de los animales y de los seres humanos. Con sus descubrimientos, Malpighi ratificó la teoría de la circulación sanguínea de Harvey. También inició, junto con Grew (1641-1712), el estudio de los órganos de las plantas.
La revolución técnica
En el s. XVII se idearon, entre otros, nueve instrumentos básicos para la ciencia y para la vida cotidiana de las generaciones futuras: el microscopio, el telescopio, el reloj de péndulo, el termómetro, el barómetro, la balanza, la bomba de vacío, el lápiz y las primeras calculadoras.
• El telescopio y el microscopio
La renovación de la óptica y los descubrimientos celestes y del cuerpo humano están íntimamente relacionados gracias al progreso técnico e instrumental en la fabricación de lentes, microscopios, espejos y anteojos astronómicos.
El primer telescopio fue construido en Holanda en 1608 por Hans Lippershey, un fabricante de anteojos que tuvo la idea de poner dos lentes a cada extremo de un tubo y mirar a través de él. Galileo, tras leer diversas informaciones referentes al invento, construyó en 1609 un telescopio sencillo (el anteojo ocular divergente), que comercializó entre los hombres de negocios venecianos; con él, éstos podían avistar los barcos mercantes desde lejos, lo cual les favorecía económicamente. Galileo se ganó por ello una gran reputación como inventor. Pero el científico italiano fue más lejos: apuntó el telescopio hacia arriba, hacia el cielo nocturno, y lo que vio cambió el mundo científico para siempre.
Robert Hooke, químico, matemático y astrónomo inglés, fue el primer científico que utilizó el término célula al describir los pequeños alvéolos que identificó en el corcho. Tejidos vegetales ampliados, en un grabado de 1666 (Biblioteca Nacional de Francia, París).
El mismo principio de actuación del anteojo astronómico se aplicó a la construcción de lentes para la observación de objetos minúsculos. Hacia 1590 aparecieron los primeros microscopios compuestos (los que cuentan con ocular y objetivo). El uso del microscopio se extendió durante el s. XVII entre los denominados "microscopistas", que descubrieron numerosas criaturas vivientes minúsculas y detalles anatómicos desconocidos hasta entonces. Marcello Malpighi examinó tejidos animales y vegetales. En 1665, Robert Hooke, el padre de la citología, descubrió la estructura celular y utilizó, por primera vez, la palabra célula. Anton van Leeuwenhoek (1632-1723) descubrió los microorganismos y las bacterias e investigó la estructura de los vegetales y animales. También en esta época se descubrió la existencia de los espermatozoides en el líquido seminal (hallazgo de gran importancia para las investigaciones relacionadas con el sistema de reproducción humana y también de gran trascendencia filosófica, religiosa y moral).
• Las primeras calculadoras, el termómetro y el barómetro
En 1623, el alemán Wilhelm Schickard (1592-1635) inventó el reloj calculador, que fue la primera calculadora mecánica de la historia; la máquina funcionaba a partir de la rotación de unos cilindros, pero se destruyó a causa de un incendio antes de ser terminada. Posteriormente, Blaise Pascal (1623-1662), con tan sólo 18 años, inventó una máquina calculadora capaz de sumar y restar, que funcionaba mediante un sistema que engarzaba múltiples ruedas dentadas.
En 1666, sir Samuel Morland (1625-1695) inventó la primera máquina de multiplicar. El aparato estaba formado por una serie de ruedas que representaban las decenas, las centenas, etc.; un alfiler de acero movía los diales para ejecutar los cálculos. En 1673, Leibniz perfeccionó los estudios de Pascal y logró construir una máquina que no sólo sumaba y restaba, sino que también multiplicaba, dividía e incluso calculaba raíces cuadradas.
Barómetro aneroide o barómetro sin líquido (Museo Naval Didáctico, Milán, Italia). El fundamento del barómetro es la deformación que la presión atmosférica ejerce sobre una caja metálica estanca. La invención del barómetro facilitó el desarrollo de la meteorología durante el s. XVIII.
Galileo Galilei inventó el termómetro. El alemán Otto von Guericke inventó la máquina neumática, una balanza para pesar el aire, un barómetro y una máquina electrostática. El italiano Evangelista Torricelli (1608-1647) inventó el barómetro de cubeta, creando por primera vez un vacío absoluto en el tubo barométrico. El termómetro y el barómetro permitieron el desarrollo de la ciencia meteorológica durante el s. XVIII.
De la alquimia a la química moderna
La alquimia ha sido interpretada históricamente desde varias perspectivas; algunas de sus formulaciones fueron precursoras de la química moderna; otras estuvieron relacionadas con la magia. Desde su aparición, la alquimia se preocupó de temas muy variados (transmutar los elementos, purificar la materia y perfeccionar el mundo, curar las enfermedades y buscar la fuente de la eterna juventud, etc.). En la época de la revolución científica, alcanzó un punto de inflexión con la figura de Paracelso, quien convirtió la alquimia en farmacia y abrió sus puertas a la iatroquímica. Ésta era una corriente de la medicina desarrollada en los ss. XVII y XVIII, cuyo objetivo principal era la curación de los enfermos mediante reacciones químicas. Entre las obras de Paracelso cabe destacar: Once tratados sobre el origen, las causas, los síntomas y la curación de las distintas enfermedades (1520), Tres libros de cirugía (1528), La gran cirugía (1536) y Paragranum (1565).
El interés por la alquimia favoreció el desarrollo de las ciencias mineralógicas y metalúrgicas, impulsadas también por la creciente extracción de metales y otros minerales, como consecuencia del descubrimiento de las minas americanas, del desarrollo tecnológico de la guerra y de los avances en la fabricación de armas. En esta línea, es necesario mencionar las obras Pirotecnia (1540), del metalúrgico italiano Vannoccio Biringuccio; De re metallica y De re fossillium, de Georg Bauer, conocido como Agricola, en las cuales reunió todo el conocimiento de la época sobre las ciencias nacientes de la mineralogía y geología; y Alquimia (1597), de Andreas Libavius, un naturalista y químico alemán.
Frontispicio de El químico escéptico, en una edición de 1668. Su autor, Robert Boyle, introduce en esta obra el concepto de elemento químico y rechaza los preceptos de la alquimia y la tradición aristotélica.
El principal representante de la química en el s. XVII fue el inglés Robert Boyle, quien introdujo el concepto de los elementos químicos, sobre el cual se basaría posteriormente esta ciencia. Su obra de 1661, El químico escéptico, preparó el camino de la denominada revolución química del s. XVIII. En este libro, Boyle se alejaba de las concepciones alquímicas, dominantes hasta entonces, y de la teoría aristotélica de los cuatro elementos (tierra, aire, fuego y agua). Según el científico inglés, la materia está compuesta de corpúsculos construidos sobre diferentes configuraciones de partículas primarias.
Los científicos en sociedad
En el s. XVII, la ciencia europea se vio impulsada por numerosas instituciones patrocinadas por mecenas privados o públicos, lo que produjo su institucionalización y favoreció su desarrollo. Aparecieron las sociedades científicas, centros nacidos y desarrollados fuera de la influencia del mundo académico tradicional, que dieron al cultivo de la ciencia moderna una dinámica original. Sus nuevos métodos de difundir la ciencia y de establecer relaciones entre los científicos rompieron con el aislamiento y la soledad de éstos y establecieron nuevos hábitos de trabajo, como la investigación en grupo, la discusión de las novedades científicas, la celebración periódica de congresos y el intercambio habitual de investigadores.
Las sociedades científicas desempeñaron también un papel decisivo en la difusión de la ciencia. Las revistas científicas, nacidas en el seno de estas sociedades, fueron una plataforma decisiva. En 1665 aparecieron el Journal des Savants y Transactions of the Royal Society of London, en Francia e Inglaterra respectivamente. Posteriormente aparecieron Litteratti (1668) y Miscellanea Curiosa (1670), publicadas, respectivamente, en Italia y Alemania.
En el s. XVII, las ciudades italianas ofrecían una gran formación científica en universidades e instituciones, promovidas e impulsadas por mecenas o personajes prominentes. Las universidades de Padua, Pisa, Bolonia, Pavía y Florencia, que reunían a los sabios de mayor renombre, fueron los mayores centros científicos de la época. Bajo los auspicios del príncipe Federico Cesi, se constituyó en Roma la primera sociedad científica de Europa (la Accademia dei Lincei, 1600-1630). La gran actividad científica de Italia hizo del latín y del italiano las lenguas por excelencia de la ciencia durante el s. XVII. Fuera de Italia, las universidades más célebres fueron las holandesas de Leiden y Utrecht.
En España, la Universidad de Salamanca, impulsora en el s. XVI de la astronomía de Copérnico, se refugió posteriormente en la tradición escolástica. Desde finales del s. XVI, la marginación de España respecto a las nuevas corrientes espirituales e intelectuales propiciadas por la Reforma hizo que el país quedara casi totalmente aislado del avance científico y tecnológico que se estaba produciendo en los restantes países de Europa occidental.
La Academia Natural Curiosorum, fundada en 1657, no se convertiría en la Real Academia de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales hasta la tardía fecha de 1834. Las primeras aportaciones importantes de investigadores españoles al acervo cultural europeo, relacionadas sobre todo con la botánica y otras ciencias naturales, se remontan a la segunda mitad del s. XVIII, en relación con las expediciones científicas efectuadas en América del Sur y en el océano Pacífico. Las razones que explican la negativa situación de la ciencia en España durante la edad moderna pueden extenderse a las colonias americanas de la Monarquía Hispánica (prácticamente lo mismo puede afirmarse de Portugal y del Brasil). Tras la independencia de las colonias, la expansión de la ciencia moderna en Iberoamérica comenzaría a finales del s. XIX y sólo avanzaría lentamente durante el s. XX.

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