La Mecánica Renovada

Indice ¿Cómo se mueven los cuerpos terrenales? La “mecánica” de Aristóteles. Las primeras crítica escolásticas La cinemática de Galileo. La cuestión de la caída libre graves. El nuevo sistema del Mundo De Newton. El clímax del determinismo newtoniano: Laplace. Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es

La Mecánica Aristotélica Centrada más en la descripción del movimiento que en sus causas – Cinemática La dinámica de los cuerpos definida por su naturaleza predominante. La velocidad directamente proporcional al “peso” e inversamente proporcional a su “resistencia” a menos que Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es

La crítica escolástica a Aristóteles Santo Tomás de Aquino (1225 – 1274) fundamento la concepción cristiana del mundo en la filosofía de Aristóteles. (Adapto la visión cristiana del mundo a la máxima autoridad “científica” del momento”). T. Bradwardine (1290 –1349) del grupo escolástico del Merton College, Oxford muestra la paradoja de la cinemática Aristotélica. El vacío lleva a una velocidad infinita Un medio de cambiante resistencia lleva a una discontinuidad en la velocidad. Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es

Galileo: La caida libre de graves A finales del siglo XVI la teoría del movimiento de Aristóteles era fuertemente criticada. Galileo focaliza sus intereses científicos en la mecánica tras se condenado por la inquisición (1633) y prohibirse la enseñanza de la “nueva astronomía” Publicación en Holanda de “Dos Nuevas Ciencias” (1638) utiliza nuevamente el estilo de diálogos (Simplicio, Salvati, Sagredo). El experimento (¿conceptual?) de la caída de graves desde la Torre de Pisa. Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es

Galileo: El movimiento uniforme acelerado Define el movimiento uniformemente acelerado y lo plantea como hipótesis de movimiento seguido por un cuerpo en caída libre. La verificación experimental la obtiene del estudio del plano inclinado donde los tiempos de caída se reducen y permite la medida del mismo con un rudimentario reloj de agua. No aborda por el momento las causas del movimiento, se centra “únicamente” en la cinemática. Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es

La leyes de la cinemática Galileana Todo objeto moviéndose con una velocidad constate en un plano sin rozamiento, continuará su movimiento con la misma velocidad. En caída libre en el vacío, todos los objetos independientemente de su tamaño, peso o constitución caerán la misma distancia para tiempos de caída iguales. El movimiento de un objeto en caída libre es un movimiento uniformemente acelerado. Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es

Consecuencias de la nueva cinemática De la leyes de la caída libre de cuerpos se pueden derivar que los proyectiles han de seguir trayectorias parabólicas (nuevamente en contra de Aristóteles Argumentación a favor de los modelos geodinámicos. Establecimiento del principio de relatividad de Galileo. . Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es

Discusión ¿Por qué se ha atribuido a Galileo la paternidad de la física moderna? Siendo ambas empíricas, ¿Cuál es la diferencia esencial entre las leyes de Kepler y las leyes de la cinemática de Galileo? Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es

El nuevo sistema del Mundo: Newton A mediados del siglo XVII la Nueva “filosofía natural” goza de un gran prestigio. Lo científicos muy respetados socialmente ya no están aislados, se establecen las primeras sociedades científicas. Entran en escena las nuevas revistas científicas que comienzan a desplazar a la correspondencia entre científicos. Agotado el sistema aristotélico dos nuevas preguntas se plantea: ¿Cuál es la causa detrás de los movimientos descritos por las leyes de Galileo? ¿Cuál es la causa que explica el movimiento de los planetas? Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es

Las leyes de la mecánica de Newton Newton proporcionará una misma respuesta a ambas preguntas con su mecánica que por primera vez aborda cuestiones de dinámica. Estudio de los movimientos planetarios ¡¡¡desde su teoría física!!! Principia Mathematica (1687): Tres leyes del movimiento. Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es

Primera Ley del Movimiento de Newton Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado por fuerzas impresas a cambiar su estado. Reescritura del principio de Inercia. Más que un principio proporciona una definición de lo que es una fuerza. Una derivación inmediata es que todo movimiento curvo es un movimiento con fuerzas impresas. Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es

Segunda Ley del Movimiento de Newton El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza matríz impresa y ocurre según la linea recta a lo largo de la cual la fuerza se imprime. Relación cuantitativa entre fuerza y aceleración (cinemática). Definición cuantitativa de la Inercia (masa, cantidad de material) Posiblemente la ley de mayor éxito de la historia de la física, a pesar de su ambigüedad en la definición operacional del concepto de fuerza. Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es

Tercera ley del Movimiento de Newton Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: o sea, las acciones mútuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentidos opuestas. Es la propuesta más original de sus leyes. Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es

La conexión de lo terrenal con lo celestial Dentro del marco de la dinámica newtoniana: ¿Qué fuerza da cuenta de un movimiento circular ? Estudio del la dinámica del movimiento circular uniforme. Introducción de la fuerza centrípeta. Derivación de la ley de la Gravitación Universal Acción a distancia: Solución filosóficamente aberrante “La dinámica celestial es la misma que la terrenal” Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es

El apoteosis de la mecánica Newtoniana: Laplace En siglo XVIII existe la convicción de que cual quieres fenómeno de la naturaleza puede ser entendido en términos de las leyes de Newton. Se produce un periodo de hegemonía científica francesa con: Institucionalización de la ciencia. Creación de las Escuelas Politécnia, Normal y el Instituto de Francia. D’Alembert, Diderot, Lavoisier En mecánica: Lagrange y Laplace Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es

El determinismo causal Tras solucionar y explicar las anomalías en la dinámica de Jupiter y Saturno –que amenazan la estabilidad del sistema solar-, la ley gravitatoria de Newton establece su absoluta universalidad: “Podemos mirar el estado presente del universo como el efecto del pasado y la causa de su futuro. Se podría condensar un intelecto que en cualquier momento dado sabría todas las fuerzas que animan la naturaleza y las posiciones de los seres que la componen, si este intelecto fuera lo suficientemente vasto para someter los datos al análisis, podría condensar en una simple fórmula de movimiento de los grandes cuerpos del universo y del átomo más ligero; para tal intelecto nada podría ser incierto y el futuro así como el pasado estarían frente sus ojos. “ En realidad, Laplace dista mucho de creer en tal posibilidad, como lo deja patente en sus estudios de la “ciencia de las probabilidades” Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es

Discusión Newton y su continuadores cierran lo que se denominaría posteriormente se denominaría “Mecánica clásica”. En el siglo XX su validez es cuestionada en varios frentes: Mecánica cuántica. Mecánica relativista. Sistemas caóticos (no determinismo clásico) ¿Puede decirse que la mecánica newtoniana es errónea? ¿Cuál sería la razón de este “error”? Historia de la Ciencia, Ivan Vila - vila@ifca.unican.es