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Huellas del pensamiento griego enla física moderna
Hector Vucetich
FCAGLP - UNLP
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Introducción
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Ciencia y filosofíaLa ciencia moderna utiliza un conjunto de ideasy conceptos para describir el universo. Algunasde esas nociones son de naturaleza filosófica,tales como la de ley natural o la de contrastacióncon la experiencia. Otras, en cambio, soncaracterísticas de la ciencia particular, talescomo la de átomo o la de campo de fuerzas enla física.Muchas de esas ideas provienen del mundohelénico, a través de una historia azarosa deolvidos y descubrimientos.
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Grecia y nosotrosBertrand Russell ha observado que
Casi todas las ideas que han influido en lafilosofía moderna fueron primeramenteideadas por los griegos. . . Los considerocomo los creadores de teorías quedespués se han independizado,desarrollándose, y que han podidosobrevivir y evolucionar en el transcursode más de dos mil años, aunque alprincipio eran ciertamente infantiles.
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Ideas infantiles• Tres ejemplos típicos, que han desempeñado
un papel importante en la creación,formulación y comprobación de teoríasfísicas modernas.
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Ideas infantiles• Tres ejemplos típicos, que han desempeñado
un papel importante en la creación,formulación y comprobación de teoríasfísicas modernas.
• la descripción matemática de la naturaleza,
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Ideas infantiles• Tres ejemplos típicos, que han desempeñado
un papel importante en la creación,formulación y comprobación de teoríasfísicas modernas.
• la descripción matemática de la naturaleza,• la noción de sustancia fundamental y
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Ideas infantiles• Tres ejemplos típicos, que han desempeñado
un papel importante en la creación,formulación y comprobación de teoríasfísicas modernas.
• la descripción matemática de la naturaleza,• la noción de sustancia fundamental y• la noción de cambio.
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InfluenciaEn el caso de la física, la influencia delpensamiento griego es lejana pero clara: sushuellas quedan marcadas incluso en teorías muymodernas y muy ascépticas, tan alejadas de lafilosofía como podría desear el más recalcitrantede los científicos duros.
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La noción de ley natural
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Regularidad y ley• El hombre siempre ha querido explicar las
regularidades observadas en la naturaleza:
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Regularidad y ley• El hombre siempre ha querido explicar las
regularidades observadas en la naturaleza:• la sucesión de las estaciones,
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Regularidad y ley• El hombre siempre ha querido explicar las
regularidades observadas en la naturaleza:• la sucesión de las estaciones,• la piedra de imán o
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Regularidad y ley• El hombre siempre ha querido explicar las
regularidades observadas en la naturaleza:• la sucesión de las estaciones,• la piedra de imán o• la reproducción de los seres vivos.
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Explicaciones míticas(Posidón) Así diciendo reunió nubes,
agitó el martridente en mano; y levantó muchas
ráfagasde todos vientos, con nubes ocultóambos tierra y mar; y cayó del cielo
la noche.
Odisea, v 291–294
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¿Ley Jurídica?La comparación entre el orden de la naturalezacon el orden jurídico en la pólis parece habersugerido una concepción jurídica de la leynatural
El Sol no sobrepasará sus medidas. De locontrario, las Erinias, servidoras de lajusticia, lo descubrirán.
Heráclito, Frag 94
Esta concepción prosperó a través de la EdadMedia, en la forma de la Gran Cadena del Ser.
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La ley matemáticaLa noción de ley natural es, actualmente, muydistinta de esa concepción original. En física,especialmente, un enunciado de ley toma laforma de una o más estructuras matemáticascuya validez describe la evolución de un sistemade objetos materiales.
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Pitágoras de Samos
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El origenLa concepción moderna de ley natural tieneraíces muy profundas en los pitagóricos queidentificaron las cosas de la naturaleza conentidades matemáticas: los números. Es extrañoque esto ocurriera, pues la filosofía pitagórica,dogmática y alejada de la realidad, se prestabamás a las especulaciones abstractas que alestudio de la naturaleza.
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Música y ley
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El origen (2)• Sin embargo, se atribuye a Pitágoras mismo
el descubrimiento una ley natural: la relaciónsencilla entre los intervalos musicales usandocomo instrumento el monocordio, tal vez desu propia invención.
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El origen (2)• Sin embargo, se atribuye a Pitágoras mismo
el descubrimiento una ley natural: la relaciónsencilla entre los intervalos musicales usandocomo instrumento el monocordio, tal vez desu propia invención.
• La generalización de este descubrimiento atodos los fenómenos naturales fue un actoaudaz, pero no muy diferente de las hipótesiscosmológicas comunes en las últimasdécadas.
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Platón y Aristóteles
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Platón• Platón también sugirió la existencia de
regularidades matemáticas en la naturaleza,especialmente en el movimiento de losplanetas.
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Platón• Platón también sugirió la existencia de
regularidades matemáticas en la naturaleza,especialmente en el movimiento de losplanetas.
• Pero la filosofía platónica, que considerabareal al mundo de las ideas y sólo una sombraal mundo físico, no era la adecuada para elestudio de la naturaleza.
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Aristóteles• Tampoco Aristóteles, pese a su gran interés
en las ciencias naturales, ayudó al desarrollomoderno de la noción de ley física, puesdesconfiaba de las matemáticas.
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Aristóteles• Tampoco Aristóteles, pese a su gran interés
en las ciencias naturales, ayudó al desarrollomoderno de la noción de ley física, puesdesconfiaba de las matemáticas.
• Interesado principalmente en la biología, lanoción de ley natural propuesta porAristóteles es cualitativa y descriptiva, adiferencia de la ley formal y cuantitativacaracterística de la física moderna.
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Alejandría• En Alejandría, Ptolomeo Sóter creó la
Biblioteca y el Museo, que formaron laprimera institución “universitaria” del mundo.
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Alejandría• En Alejandría, Ptolomeo Sóter creó la
Biblioteca y el Museo, que formaron laprimera institución “universitaria” del mundo.
• Arquímedes, Aristarco y Eratóstenesintentaron analizar la naturaleza usandofundamentos mateméticos,
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Alejandría• En Alejandría, Ptolomeo Sóter creó la
Biblioteca y el Museo, que formaron laprimera institución “universitaria” del mundo.
• Arquímedes, Aristarco y Eratóstenesintentaron analizar la naturaleza usandofundamentos mateméticos,
• en una forma sorprendentemente moderna.
Huellas del pensamiento griego en la fısica moderna– p. 19/60
Alejandría• En Alejandría, Ptolomeo Sóter creó la
Biblioteca y el Museo, que formaron laprimera institución “universitaria” del mundo.
• Arquímedes, Aristarco y Eratóstenesintentaron analizar la naturaleza usandofundamentos mateméticos,
• en una forma sorprendentemente moderna.• Allí estuvieron las fuentes de la moderna
noción de ley física.
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Arquímedes
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Ley matemática• Quedan sus análisis de la palanca y de los
cuerpos flotantes.
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Ley matemática• Quedan sus análisis de la palanca y de los
cuerpos flotantes.• Tienen una estructura similar a las
publicaciones en revistas modernas de física.
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Ley matemática• Quedan sus análisis de la palanca y de los
cuerpos flotantes.• Tienen una estructura similar a las
publicaciones en revistas modernas de física.• Se enuncian las respectivas leyes naturales
en forma cuantitativa.
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Ley matemática• Quedan sus análisis de la palanca y de los
cuerpos flotantes.• Tienen una estructura similar a las
publicaciones en revistas modernas de física.• Se enuncian las respectivas leyes naturales
en forma cuantitativa.• Se basan (posiblemente) sobre un cuidadoso
trabajo experimental.
Huellas del pensamiento griego en la fısica moderna– p. 21/60
Ley matemática• Quedan sus análisis de la palanca y de los
cuerpos flotantes.• Tienen una estructura similar a las
publicaciones en revistas modernas de física.• Se enuncian las respectivas leyes naturales
en forma cuantitativa.• Se basan (posiblemente) sobre un cuidadoso
trabajo experimental.• Parte del mismo puede ser del mismo
Arquímedes.
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Los herederos de ArquímedesEl enunciado de leyes naturales en formamatemática (en los trabajos de Arquímedes)constituyó un modelo de investigación enciencias naturales para los hombres delRenacimiento.Copérnico, Tico Brahe y Képler desarrollaron enpoco menos de un siglo una formulación legal,matemática, del comportamiento del SistemaSolar.
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Kepler
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Las leyes de Képler• Las leyes de Képler resumían en muy pocas
ecuaciones no sólo los voluminosos datoselaborados por Aristarco, Hiparco y Tolomeo
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Las leyes de Képler• Las leyes de Képler resumían en muy pocas
ecuaciones no sólo los voluminosos datoselaborados por Aristarco, Hiparco y Tolomeo
• sino también los datos incomparablementemás precisos de Tico Brahe.
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Las leyes de Képler• Las leyes de Képler resumían en muy pocas
ecuaciones no sólo los voluminosos datoselaborados por Aristarco, Hiparco y Tolomeo
• sino también los datos incomparablementemás precisos de Tico Brahe.
• Además, podía explicar fenómenos que lasantiguas formulaciones no podían, como lasfases de Venus, descubiertas por Galileo.
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Galileo
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Il SaggiatoreLa filosofía está escrita en este vasto libro(. . . [el] universo) el cual. . . no se puedeentender si antes no se ha aprendido. . .su lengua. . . Y está escrito en el lenguajede las matemáticas, siendo suscaracteres triángulos, círculos y otrasfiguras geométricas, sin las cuales eshumanamente imposible comprender unasola palabra; sin ellos sólo se conseguirávagar por un oscuro laberinto.
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Newton
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Los Principia
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La substancia fundamental
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AristótelesLa mayoría de los primeros filósofos,pensaron que los principios de todas lascosas se encuentran en la especie de lasustancia material, pues [es] aquello de locual constan todos los seres, y de lo cualse engendran primeramente y en lo quefinalmente se disuelven, quedandopermanente la sustancia en el cambiar desus modalidades. . .
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Los jónicos• Thales: el agua.
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Los jónicos• Thales: el agua.• Anaximandro: el áperion (lo ilimitado).
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Los jónicos• Thales: el agua.• Anaximandro: el áperion (lo ilimitado).• Anaxímenes: el aire.
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Los jónicos• Thales: el agua.• Anaximandro: el áperion (lo ilimitado).• Anaxímenes: el aire.• Heráclito: el fuego.
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Una opinión importanteLas especulaciones de Tales,Anaximandro y Anaxímenes debenconsiderarse hipótesis científicas, y raravez señalan intrusiones indebidas dedeseos antropomórficos e ideas morales.
Bertrand Russell Historia de la FilosofíaOccidental
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Los cinco elementos• Empédocles propuso la tierra como el cuarto
elemento
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Los cinco elementos• Empédocles propuso la tierra como el cuarto
elemento• y dos fuerzas opuestas: Eros y Eris.
(Concordia y Discordia)
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Los cinco elementos• Empédocles propuso la tierra como el cuarto
elemento• y dos fuerzas opuestas: Eros y Eris.
(Concordia y Discordia)
• Pitágoras: el Éter que forma los cuerposcelestes.
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Los cinco elementos• Empédocles propuso la tierra como el cuarto
elemento• y dos fuerzas opuestas: Eros y Eris.
(Concordia y Discordia)
• Pitágoras: el Éter que forma los cuerposcelestes.
• Aristóteles: sintetizó todos los pasosanteriores.
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Los cinco elementos• Empédocles propuso la tierra como el cuarto
elemento• y dos fuerzas opuestas: Eros y Eris.
(Concordia y Discordia)
• Pitágoras: el Éter que forma los cuerposcelestes.
• Aristóteles: sintetizó todos los pasosanteriores.
• Fue la teoría de la materia durante dos milaños.
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Los primeros químicos• van Helmont: el fuego no puede ser
constituyente de la materia.
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Los primeros químicos• van Helmont: el fuego no puede ser
constituyente de la materia.• Robert Boyle: Primera definición moderna de
Elemento Químico:
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Los primeros químicos• van Helmont: el fuego no puede ser
constituyente de la materia.• Robert Boyle: Primera definición moderna de
Elemento Químico:• Por Elemento Químico quiero significar. . . los
ingredientes con los que están hechos loscuerpos perfectamente mezclados. . . [que]no pueden ser hechos con otros cuerpos niser obtenidos los unos de los otros.
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Lavoisier
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El siglo XIX• Se descubrieron unos 90 elementos
químicos.
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El siglo XIX• Se descubrieron unos 90 elementos
químicos.• Eran demasiadas sustancias fundamentales.
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El siglo XIX• Se descubrieron unos 90 elementos
químicos.• Eran demasiadas sustancias fundamentales.• Prout: Todos los elementos se forman, por
algún mecanismo de condensación, a partirdel hidrógeno.
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El siglo XIX• Se descubrieron unos 90 elementos
químicos.• Eran demasiadas sustancias fundamentales.• Prout: Todos los elementos se forman, por
algún mecanismo de condensación, a partirdel hidrógeno.
• Rechazada en el siglo XIX.
Huellas del pensamiento griego en la fısica moderna– p. 36/60
El siglo XIX• Se descubrieron unos 90 elementos
químicos.• Eran demasiadas sustancias fundamentales.• Prout: Todos los elementos se forman, por
algún mecanismo de condensación, a partirdel hidrógeno.
• Rechazada en el siglo XIX.• Confirmada en el XX.
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Los atomistas griegos
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Los atomistas griegos• Leucipo y Demócrito: fragmentaron la materia
en átomos.
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Los atomistas griegos• Leucipo y Demócrito: fragmentaron la materia
en átomos.• Formados por la misma sustancia
fundamental, sus diferencias se debían a suforma, tamaño y posición.
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Los atomistas griegos• Leucipo y Demócrito: fragmentaron la materia
en átomos.• Formados por la misma sustancia
fundamental, sus diferencias se debían a suforma, tamaño y posición.
• Todas las cosas de la naturaleza se formanpor choques puramente mecánicos.
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Los atomistas griegos• Leucipo y Demócrito: fragmentaron la materia
en átomos.• Formados por la misma sustancia
fundamental, sus diferencias se debían a suforma, tamaño y posición.
• Todas las cosas de la naturaleza se formanpor choques puramente mecánicos.
• Las transformaciones se deben sólo al azar yla necesidad.
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Epicuro• Epicuro aceptó el atomismo porque su
materialismo se oponía a la religión: el origende todos los males.
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Epicuro• Epicuro aceptó el atomismo porque su
materialismo se oponía a la religión: el origende todos los males.
• El poema de Lucrecio De rerum naturadescribe el atomismo y fue la forma en que lafilosofía atomista llegó al Renacimiento.
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Epicuro• Epicuro aceptó el atomismo porque su
materialismo se oponía a la religión: el origende todos los males.
• El poema de Lucrecio De rerum naturadescribe el atomismo y fue la forma en que lafilosofía atomista llegó al Renacimiento.
• Su materialismo y vivos ataques a la religiónatrajeron a los filósofos y científicos de laépoca.
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Epicuro y Lucrecio
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Dalton
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El nuevo atomismo• Dalton desarrolló el nuevo atomismo (1808).
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El nuevo atomismo• Dalton desarrolló el nuevo atomismo (1808).• Los nuevos átomos tenían propiedades
físicas y químicas bien definidas.
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El nuevo atomismo• Dalton desarrolló el nuevo atomismo (1808).• Los nuevos átomos tenían propiedades
físicas y químicas bien definidas.• Sus predicciones podían contrastarse con la
observación y corregirse.
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El nuevo atomismo• Dalton desarrolló el nuevo atomismo (1808).• Los nuevos átomos tenían propiedades
físicas y químicas bien definidas.• Sus predicciones podían contrastarse con la
observación y corregirse.• Hubo fuerte resistencia conta el nuevo
atomismo.
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El nuevo atomismo• Dalton desarrolló el nuevo atomismo (1808).• Los nuevos átomos tenían propiedades
físicas y químicas bien definidas.• Sus predicciones podían contrastarse con la
observación y corregirse.• Hubo fuerte resistencia conta el nuevo
atomismo.• Desapareció cien años después de Dalton,
con la teoría y experimentos sobre elMovimiento Browniano.
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El Cambio
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Cambio• La ciencia moderna es dinámica: estudia el
cambio.
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Cambio• La ciencia moderna es dinámica: estudia el
cambio.• El cambio es rebelde: difícil de analizar.
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Cambio• La ciencia moderna es dinámica: estudia el
cambio.• El cambio es rebelde: difícil de analizar.• Arquímedes podía analizar el agua en
reposo. . .
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Cambio• La ciencia moderna es dinámica: estudia el
cambio.• El cambio es rebelde: difícil de analizar.• Arquímedes podía analizar el agua en
reposo. . .• pero nosotros aun no podemos hacerlo
cuando se agita el líquido.
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El cambio arcaicoCual generación de hojas, así la de
varones.Hojas el viento por la tierra esparce, pero
la selvafloreciente las crea al llegar la siguiente
primavera.Así, cuando una generación surge, otra
desaparece.
Homero, Iliada, VI, 146–9
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Los rivales
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Heráclito• 91: Porque no es posible entrar dos veces en
un río que se dispersa, se reune, se acerca yse retira.
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Heráclito• 91: Porque no es posible entrar dos veces en
un río que se dispersa, se reune, se acerca yse retira.
• 30: Este mundo, que es el mismo para todos,no lo hizo ningún dios o ningún hombre; sinoque fue siempre, es ahora y será fuegosiempre viviente, que se prende y apagamedidamente.
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Heráclito• 91: Porque no es posible entrar dos veces en
un río que se dispersa, se reune, se acerca yse retira.
• 30: Este mundo, que es el mismo para todos,no lo hizo ningún dios o ningún hombre; sinoque fue siempre, es ahora y será fuegosiempre viviente, que se prende y apagamedidamente.
• 52: El tiempo es un niño que juega con losdados; el reino es de un niño.
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SófoclesVecinos de mi patria Tebas, vean: a este
Edipo,el que sabía el famoso enigma y era tan
poderosoque a ningún ciudadano miraba con
envidia,una gran ola de males ha sumergido.
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Sófocles (II)Así pues: a ningún mortal, mientras
esperamossu día destinado, se lo llame feliz antesde ver cómo cruza el límite de su vida sin
haber sufrido.
Sófocles, Edipo Rey, 1524–30
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BorgesTorne a afirmar que el fuego es la ceniza,La carne el polvo, el río la huidizaImagen de tu vida y de mi vidaQue lentamente se nos va de prisa.
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Los eleatas• Parménides y sus discípulos negaron el
cambio.
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Los eleatas• Parménides y sus discípulos negaron el
cambio.• Zenón es el más próximo al pensamiento
moderno.
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Los eleatas• Parménides y sus discípulos negaron el
cambio.• Zenón es el más próximo al pensamiento
moderno.• El movimiento conduce a contradicciones:
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Los eleatas• Parménides y sus discípulos negaron el
cambio.• Zenón es el más próximo al pensamiento
moderno.• El movimiento conduce a contradicciones:• La flecha no se mueve ni donde está ni
donde no está.
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Aristóteles• Física y matemática griega se ocuparon de
objetos estáticos.
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Aristóteles• Física y matemática griega se ocuparon de
objetos estáticos.• Aristóteles desarrolló una teoría cualitativa
del cambio.
Huellas del pensamiento griego en la fısica moderna– p. 52/60
Aristóteles• Física y matemática griega se ocuparon de
objetos estáticos.• Aristóteles desarrolló una teoría cualitativa
del cambio.• En la esfera sublunar el cambio ocurría por
generación y corrupción.
Huellas del pensamiento griego en la fısica moderna– p. 52/60
Aristóteles• Física y matemática griega se ocuparon de
objetos estáticos.• Aristóteles desarrolló una teoría cualitativa
del cambio.• En la esfera sublunar el cambio ocurría por
generación y corrupción.• Había movimientos naturales (ascenso y
descenso) y forzados (los otros).
Huellas del pensamiento griego en la fısica moderna– p. 52/60
Aristóteles• Física y matemática griega se ocuparon de
objetos estáticos.• Aristóteles desarrolló una teoría cualitativa
del cambio.• En la esfera sublunar el cambio ocurría por
generación y corrupción.• Había movimientos naturales (ascenso y
descenso) y forzados (los otros).• Todo móvil necesita un motor para moverse.
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El motor inmóvilUn motor inmóvil origina toda la cadena demovimientos:
Y puesto que el motor debe ser eterno yno cesar nunca, es necesario que haya unprimer motor. . . inmóvil.
La filosofía medieval, en sus mejores momentos,identificó al motor inmóvil con Dios:
l’ amor che move il sole e l’ altre stellePar. XXXIII, 145
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Galileo y el movimientoEl anáilsis correcto del cambio pertenece a laedad de la razón y ayudó a originarla. Losprimeros pasos certeros fueron las hipótesis deGalileo sobre la inercia:
Cualquiera que sea el grado de velocidadque se dé a un móvil, está por su propianaturaleza, indeleblemente impreso en él,con tal de que se eliminen todas lascausas de aceleración o retardo. . .
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El primer análisis del cambio• Se afirma la existencia de un movimiento
espontáneo: el movimiento inercial. . .
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El primer análisis del cambio• Se afirma la existencia de un movimiento
espontáneo: el movimiento inercial. . .• que demolía una de las demostraciones de la
existencia de Dios.
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El primer análisis del cambio• Se afirma la existencia de un movimiento
espontáneo: el movimiento inercial. . .• que demolía una de las demostraciones de la
existencia de Dios.• Galileo estudió el movimiento de proyectiles
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El primer análisis del cambio• Se afirma la existencia de un movimiento
espontáneo: el movimiento inercial. . .• que demolía una de las demostraciones de la
existencia de Dios.• Galileo estudió el movimiento de proyectiles• con rigor semejante a los trabajos de
Arquímedes.
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Newton y el movimiento• La síntesis final de Newton resolvió el
problema del movimiento.
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Newton y el movimiento• La síntesis final de Newton resolvió el
problema del movimiento.• La solución introducía la noción de función:
una genuina creación de la edad de la razón.
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Newton y el movimiento• La síntesis final de Newton resolvió el
problema del movimiento.• La solución introducía la noción de función:
una genuina creación de la edad de la razón.• En cada instante, el móvil ocupa una posición
única.
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Newton y el movimiento• La síntesis final de Newton resolvió el
problema del movimiento.• La solución introducía la noción de función:
una genuina creación de la edad de la razón.• En cada instante, el móvil ocupa una posición
única.• El resultado mostró que Zenón no se
equivocaba:
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Newton y el movimiento• La síntesis final de Newton resolvió el
problema del movimiento.• La solución introducía la noción de función:
una genuina creación de la edad de la razón.• En cada instante, el móvil ocupa una posición
única.• El resultado mostró que Zenón no se
equivocaba:• ¡la flecha se mueve porque en cada instante
está inmóvil!
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Conclusión
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Nuestra herencia• La física moderna ha heredado y
aprovechado muchas ideas y conceptoscreados libremente por el genio griego,
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Nuestra herencia• La física moderna ha heredado y
aprovechado muchas ideas y conceptoscreados libremente por el genio griego,
• en especial por los presocráticos y losalejandrinos.
Huellas del pensamiento griego en la fısica moderna– p. 58/60
Nuestra herencia• La física moderna ha heredado y
aprovechado muchas ideas y conceptoscreados libremente por el genio griego,
• en especial por los presocráticos y losalejandrinos.
• Junto con muchos otros ingredientes, estasideas integran nuestra visión actual delmundo
Huellas del pensamiento griego en la fısica moderna– p. 58/60
Nuestra herencia• La física moderna ha heredado y
aprovechado muchas ideas y conceptoscreados libremente por el genio griego,
• en especial por los presocráticos y losalejandrinos.
• Junto con muchos otros ingredientes, estasideas integran nuestra visión actual delmundo
• pues las teorías científicas constituyen laforma más precisa de una cosmovisión.
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Acerca de la cienciaLa ciencia no es una colección de leyes oun catálogo de hechos inconexos. Es unacreación del espíritu humano por mediode ideas y conceptos librementeinventados. Las teorías físicas intentanformar una imagen de la realidad yconectarla con el vasto mundo de lasimpresiones sensibles.
Einstein & Infeld The evolution of physics
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Los herederosSomos buenos herederos de Grecia: no hemosdespilfarrado su patrimonio sino que lo hemosenriquecido con nuestros aportes a la ciencia y ala filosofía. Una vez más, la comunicación entredistintos aspectos de la cultura (humanidades yciencias naturales) se revela como fructífera.
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