La filosofía de la naturaleza

Antes de empezar

¿Qué es esto de la admiración?

1.1 Los orígenes de la filosofía como cienciaHubo un tiempo en el que filosofía y ciencia era lo mismo

El mundo es cognoscible

• El mundo es racional

• El mundo es racional porque hay un orden (KOSMOS)

• Podemos explicar ese orden (KOSMOS) si conocemos el origen de todo (ARJÉ)

Cuidado con tres conceptos que pueden resultarnos extraños: macrocosmos, microcosmos, mesocosmos

1.2 Teleología y mecanicismo¿Por qué está todo ordenado?

Teleología

• ¿Qué significa?

• ¿Qué consecuencias tiene?

Mecanicismo

• Las leyes científicas (universales y eternas) explican con exactitud matemática los movimientos del universo. Este es concebido como una gran máquina comparable a un mecanismo de relojería

1.3 Paradigma científico

¿Qué es un paradigma?

Elementos

• Cosmovisión (¿esto qué es? No seas vago y tira de etimología)

• Leyes o teorías

• Qué es un problema y qué no (¿Qué hay que investigar?)

• Los instrumentos que podemos utilizar

Fases del paradigma

Ciencia normal

AnomalíasRevolución científica

Vamos a intentar explicar la revolución de la que habla el video a partir del concepto de paradigma

Resumen y conceptos clave

• Una gran idea: podemos conocer el mundo porque es ordenado• Kosmos• Arjé

• ¿Por qué es ordenado el universo?• Teleología• Mecanicismo

• ¿Cómo avanzamos en nuestra forma de conocer el mundo?• Paradigma

¿Todo esto cómo lo puedo aplicar hoy en día?

Conceptos clave

• Kosmos• Arjé• Teleología • Mecanicismo• Paradigma

Cosmología grecomedieval

Movimientos celestes

• 3 tipos de movimientos• El Sol• Las estrellas• Los planetas (“errante”,

“vagabundo”)

• MOVIMIENTOS DIARIOS• ¿Cómo los explicamos? Sentido

común

• MOVIMIENTOS ANUALES• Problemas: Los planetas

• Retrogradación

Los tres principios platónicos

• Geocentrismo y geoestatismo• Los astros se mueven con movimientos circulares y uniformes• Inmutabilidad en el cielo

La física de AristótelesUna explicación coherente y de sentido común

¿Qué pretende Aristóteles?

Cómo es el universo

• Finito

• Eterno

• No existe el vacío

• Geocéntrico y geoestático

• Dividido en dos regiones

• Dotado de movimiento

Dos regiones

SUPRALUNAR• Astronomía• Elemento: el éter• Movimiento: circular y uniforme• ¿Cómo surge el movimiento? • MOTOR INMÓVIL

SUBLUNAR• Física• Elementos: fuego, aire, agua y

tierra.• Movimiento: línea recta• ¿Cómo surge el movimiento?

• Cada elemento tiende a ocupar su lugar

El movimiento (cambio)

• Paso de la POTENCIA al ACTO• Tipos de movimiento• Sustancial• Accidental

• Cualitativo• Cuantitativo• Movimiento local

• Movimientos violentos• Movimientos naturales

• IMPORTANTE: • Todo cambio tiene una causa• Todo cambio requiere la acción constante de una causa

Características

• Organicismo

• Teleológico

• Geocéntrico (antropocéntrico)

• Heterogéneo

• Determinista

Intenta explicar este movimiento

Resumen y conceptos principales

• ¿Cuántos tipos de movimientos celestes hay?• La retrogradación y sus problemas

• ¿Por qué el mundo está dividido en dos regiones?

• Esfera sublunar

• Esfera supralunar

• ¿Cómo explica Aristóteles el movimiento?

• ¿Qué anomalías provocarán el cambio de paradigma?

El universo mecánico

El Renacimiento: Antropocentrismo

¿Por qué si el Renacimiento es antropocéntrico nos quita del centro del universo?

El modelo heliocéntrico de CopérnicoEl heliocentrismo ¿Una propuesta nueva?

¿Cómo es el universo copernicano?

Objeciones al sistema copernicano

• Paralelaje estelar• ¿Podrías explicar por qué los cálculos astronómicos de Copérnico no podían

coincidir con las observaciones?• ¿Por qué los objetos caen a la Tierra?

Las aportaciones de Kepler, Galileo y Newton

Kepler

Tres leyes de Kepler

1. Las órbitas planetarias son elípticas y el Sol está en uno de sus

focos.

2. Los planetas, en el camino de sus órbitas, barren áreas iguales en

tiempos iguales

3. Los cuadrados de los periodos de los planetas son proporcionales a

los cubos de sus distancias medias al Sol.

¿Por qué es importante?

Es el primero que da una prioridad a la observación sobre las ideas metafísicas

GalileoY sin embargo, se mueve

Si la Tierra se mueve, ¿Por qué no lo notamos?

¿Por qué no notamos el movimiento de la Tierra si, para dar la vuelta al Solen un año, su velocidad ha de ser rapidísima?¿Por qué al girar sobre sí mismano se pone incandescente?¿Por qué si tiramos con la misma potencia unabala de cañón hacia Occidente no va a parar más lejos que si la tiramos haciaOriente (ya que la Tierra debería rotar de Occidente a Oriente)?¿Por qué novemos ir hacia atrás aquellos objetos separados de la Tierra como las nubeso los pájaros?¿Por qué si tiramos verticalmente hacia arriba una piedravuelve a caer en su punto de partida?

Galileo ofrece una explicación física a laastronomía copernicana

Bases de la física galileana

• Principio de la relatividad del movimiento

• Principio de la conservación del movimiento

• Principio de la composición del movimiento

La relatividad del movimiento

• El movimiento es un estado un proceso.• No afecta a la naturaleza de los móviles. El movimiento no consiste enla adquisición de una nueva propiedad, sino en el cambio de surelación espacial con los objetos que lo rodean.• Un cuerpo puede estar afectado por dos movimientos distintos a lavez (esto le permite resolver la parábola de los proyectiles)

Consecuencias

• Ya no es necesario distinguir entre cuerpos pesados y ligeros. Para Galileo todos los cuerpos son pesados• Experimento Torricelli

• El movimiento no depende de elementos cualitativos (que sea de tierra o de aire), sino de de elementos cuantitativos (que pese «más» o «menos»)• Elimina la distinción entre movimiento naturales y violentos

NewtonTermina el cuadro. No solo explica el movimiento, explica el por qué

Ley de gravitación universal

Explica el movimiento de los planetas utilizando solo dos leyes, ya señaladas por Galileo:• Ley de inercia• Ley de gravitación universal

• Explica cómo

El Kosmos se ha transformado en un Universo

Superación de los tres postulados platónicos

• Copérnico abandona el geocentrismo y el geoestatismo

• Kepler los movimientos circulares

• Galileo la inmutabilidad de los cielos

Resumen y conceptos

• ¿Cómo es el sistema copernicano?• Heliocentrismo

• ¿Por qué Kepler propone las órbitas elípticas?• ¿Cómo desmonta Galileo el movimiento aristotélico?¿Por qué?• ¿Por qué la propuesta de Newton transforma el kosmos en un

universo?

4. La cosmovisión contemporánea

La cosmovisión newtoniana

• El espacio es infinito y tridimensional, se describe con la geometría euclidea• El tiempo es infinito y lineal• Espacio y tiempo son absolutos• La materia está formada por átomos• Los átomos se mueven por la fuerza de la gravedad

• En el cosmos hay dos principios diferentes: la materia y la fuerza• La mecánica celeste es determinista

La crisis del paradigma newtoniano, Einstein y la relatividad.

• La teoría de la relatividad especial (1905)

• La velocidad de la luz es constante; por tanto, espacio y tiempo son relativos

• La teoría de la relatividad general (1906)

• ¿Cómo funciona la gravedad?

https://twitter.com/alex_riveiro/status/897864404892610560?s=19

Teoría de la relatividad especial

https://www.youtube.com/watch?v=lT4OLf4yyuU&t=469s

Teoría de la relatividad general

https://www.youtube.com/watch?v=PnDzK4cFiOs

Entonces, ¿según la teoría de la relatividad todo es relativo?

¿Por qué Einstein la llama teoría de la relatividad si sigue teniendo una visión determinista de la

realidad?

¿Cuáles son las 4 dimensiones? ¿Cómo se relacionan?

Si el tiempo es una dimensión ¿Podemos viajar hacia delante y hacia atrás?

¿Podemos viajar a la velocidad de la luz?

En la película de Superman, el superhéroe debe girar alrededor de la Tierra a mucha velocidad

(imaginemos que cercana a la velocidad de la luz) para dar marcha atrás en el tiempo ¿Esto es

posible?¿Qué le pasaría a él?

Resumen y conceptos clave

• Las anomalías que darán lugar al nuevo paradigma.• Si la velocidad de la luz es constante…• ¿Cómo funciona la gravedad según la teoría de la relatividad?

Mecánica cuántica-Dios no juega a los dados-Bueno… no le digas a Dios lo que tiene que hacer

La base

•MAX PLANCK• Cuantos

• NIELS BÖHR• Diseño del modelo

atómico

Los átomos absorben o emiten cantidades fijas de energía (cuantos)cuando sus electrones saltan de una órbita a otra.

• https://www.youtube.com/watch?v=7-TuaLHCZfM&t=41s

• https://www.youtube.com/watch?v=Y9ScxCemsPM

Todo esto nos lleva a… 2 principios fundamentales

• PRINCIPIO DE COMPLEMENTARIEDAD DE BÖHR• Dualidad onda-partículaEsto nos lleva a otro problema…

• PRINCIPIO DE INCERTIDUMBRE DE HEISENBERG• No es posible determinar con certeza la velocidad y la posición de una

partícula subatómica• https://www.youtube.com/watch?v=2W8i-BVWehc

No es que no tengamos medios suficientes para hacer las medicionesEl comportamiento de las partículas es indeterminado. Se rige por leyes probabilísticas.¿Es esto azar?

Lorenz y el caos

• El efecto mariposa• https://www.nationalgeographic.es/ciencia/2017/11/el-efecto-mariposa

• ¿Esto es un sistema caótico?

• ¿La realidad es impredecible?

En resumen

En el Universo tenemos 3 tipos de procesos• Azarosos• Deterministas estrictos• Deterministas caóticos

4.5 ¿Cómo es el Universo?

¿Cómo surge?

BIG BANG

https://www.youtube.com/watch?v=YJJK9x1Ffhw

El universo se expande

Edwin Hubble• EFECTO DOPPLER

• Espacio y tiempo se crean con el Big Bang• El universo es finito pero carece de límites

Desde el Big Bang a nosotros

Partículas elementales

Átomos y moléculas

Cristales

Organismos vivos

Ser humano

Somos polvo de estrellas

El universo es…

• Homogeneo• Todo surge del Big Bang• Todo está unido por las mismas fuerzas

• Es una ESTRUCTURA

¿Qué no podemos explicar todavía?

• ¿Conocemos todo?• ¿Qué había antes del Big Bang?• ¿Qué es la materia oscura?• ¿Es la velocidad de la luz un valor absoluto?• ¿Es en realidad el universo homogéneo?