La Cosmología Medieval

La Cosmología Medieval en la física actual

Manuel Mª Domenech Izquierdo

La Cosmología Medieval


La cosmología medieval distinguía en el universo dos regiones con características bien diferenciadas: la esfera sublunar que contenía las sustancias que están sujetas a la corrupción debido a la contrariedad de las cuatro cualidades frío, calor, sequedad y humedad; y la región celeste, poblada de cuerpos incorruptibles, sin rugosidades, perfectos en su esfericidad y en todos sus atributos.

En la región sublunar, los cuerpos se desplazaban debido a la tendencia que tenían los elementos de que estaban compuestos a ocupar su lugar propio; fuera de éste estaban desplazados, inacabados, apeteciendo su perfección completa, que conseguían al alcanzarlo. El lugar central e inferior era el propio de la tierra, elemento frío y seco; sobre ella se situaba el agua, cuyas cualidades eran la frialdad y la humedad; encima el aire, que era caliente y húmedo; y, por fin, la parte más alta correspondía al fuego, cálido y seco.

En la región celeste, la materia de los cuerpos era distinta; la forma de los cuerpos celestes colmaba totalmente la potencialidad de su materia, por lo que no les quedaba posibilidad de ningún cambio fuera de la rotación circular de las esferas.

Sin los medios tecnológicos que permiten mediciones precisas y variedad de puntos de vista interplanetarios, el modelo astronómico medieval de la región celeste se mantenía muy próximo a las primeras e inmediatas percepciones y apariencias que se dan al mirar al cielo.

Concebían el sistema del mundo como formado por un conjunto de esferas concéntricas y cristalinas, es decir transparentes, en cada una de las cuales se situaba un planeta; la tierra ocupaba el centro, la primera esfera era la de la luna, seguían los planetas con el Sol entre las esferas de Venus y Marte, y todo quedaba encerrado y terminado por la esfera de las estrellas fijas. Los ejes de cada esfera se alojaban en la que la envolvía inmediatamente y se pensaban orientados de manera que los astros, vistos desde la tierra, reproducían con sus movimientos las apariencias de la realidad.

Como las esferas no tenían que conseguir ninguna forma para su perfeccionamiento, puesto que su materia tenía toda su potencialidad colmada y, además, las rotaciones no tienen propiamente fin, los movimientos celestes no podían obedecer a una forma natural y, por tanto, su causa tenía que atribuirse a las sustancias separadas de la materia, es decir los ángeles, que, por su inteligencia, podía concebir un fin del movimiento y, por su poder, las impulsaban para conseguirlo. El fin era completar el número de los elegidos, ya que, al mover los cielos, provocaban los cambios de las estaciones y todo lo que se requiere en la tierra para la vida de los hombres.

La Cosmología Clásica

Durante la Edad Media, esta poética y sugerente síntesis cosmológica, se explicaba en todas las cátedras y se seguía en todas las escuelas; tenía su base científica en el "Almagesto", obra de Claudio Ptolomeo, astrónomo griego del siglo II, que murió en Alejandría hacia el año 178; su sistema estuvo en boga hasta el siglo XV.

A partir del siglo XVI, los hombres que realmente representaron un progreso en cuanto al hallazgo de verdaderas leyes fisicomatemáticas fueron Tycho Brahe, Kepler y Newton, llevando a cabo un ímprobo y genial trabajo de observación, ordenación y síntesis.

Tycho Brahe vive de 1545 a 1601. Hizo el catálogo de las estrellas visibles a simple vista y anotó sus posiciones. Confeccionó, por tanto, las primeras tablas astronómicas. Tycho Brahe era danés, de familia noble. No aceptó la obra de Copérnico. Estudió leyes en la universidad de Copenhague. Concebía la tierra en el centro del universo, el sol giraba alrededor de ella y todos los demás cuerpos celestes alrededor del sol. Contó con la ayuda de Federico II de Dinamarca, por lo que pudo estar desde 1576 hasta 1592 en Uranieborg ("castillo de los cielos"), donde llegó a medir sin ayuda óptica hasta el minuto de arco entre las visuales de las estrellas. Al morir Federico II en 1592, fue expulsado de allí. Sostenido por Rodolfo II de Bohemia, trabajó en un observatorio de Praga ayudado por Kepler. Por ello las tablas se publicaron con el nombre de "Rudolfinas". Con los datos de estas tablas solamente, Kepler descubre y comprueba sus tres famosas leyes.

Nacido prematuramente, Juan Kepler vive entre 1571 y 1630. Delicado de la vista, pobre y enfermo. Enseñaba astronomía en Tubinga cuando tropezó con las ideas de Copérnico. Estaba profundamente convencido de que encontraría sencillas leyes geométricas a partir de las observaciones de Tycho Brahe.

En 1609, Kepler, publica sus dos primeras leyes y la tercera en 1619:

  1. Las órbitas de los planetas son elípticas y el sol ocupa uno de los focos.
  2. La velocidad aerolar de los planetas es constante.
  3. Los cuadrados de los períodos son proporcionales a las terceras potencias de los semidiámetros de las órbitas.

El genio que redujo estas leyes al problema mecánico equivalente al lanzamiento de una piedra fue Isaac Newton. Este eminente físico es el primer hombre capaz de concebir un modelo fisicomatemático, fundado en las leyes de inercia y de la gravitación, con el que será posible calcular la posición de astros nunca vistos. Su obra fundamental, publicada en 1687, escrita durante los dos años anteriores se titula precisamente "Philosophie Naturalis Principia Mathematica". Lo aportado por Newton permite deducir matemáticamente las leyes de Kepler.

Si todo lo movía el cielo, y el hombre ya tenía la clave del cielo, se hacía el rey del universo.

Newton muere en 1727 en Kensigton. La siembra ha terminado. Con él surge la llamada física clásica que se desarrollará durante los siglos XVIII y XIX. Esta física, llamada clásica, no es la medieval, sino la que comienza a partir de Newton.

No obstante el siglo XX, es desde el principio, la historia de la crisis total de esta nueva física. ¿Se hará justicia con la física de Aristóteles?.

La Dinámica del Cosmos

Actualmente estudiamos en cinemática diferencial que cualquier movimiento, por complicado que sea, puede ser considerado como una sucesión de movimientos helicoidales y que, por tanto, presentan una componente de traslación y otra de giro. Esto se corresponde con aquella división del movimiento en rectilíneo y circular, que estaba ya arraigada en la filosofía aristotélica. Por esto, filosóficamente, para una dinámica del cosmos hemos de explicar solamente las causas de dos tipos de movimiento: las traslaciones debidas a fuerzas centrales y los giros debidos a influencias tangenciales.

La Gravitación

Para entrar de lleno en la esencia del fenómeno de la caída de los graves, hemos de introducir una teoría ontológica de la gravitación, cosa que no se ha hecho todavía, ni pudo hacer el mismo Newton:

"Lo que yo llamo atracción puede tener lugar por impulso o por otros medios desconocidos para mí. Uso esta palabra aquí sólo para significar en general cualquier fuerza, mediante la cual los cuerpos tienden unos hacia los otros, cualquiera que sea su causa. Debemos aprender de la naturaleza qué cuerpos se atraen mutuamente, y cuáles son las leyes y propiedades de la atracción, antes de investigar la causa por la que se produce la gravitación"(1).

La gravitación es una tendencia natural; las tendencias naturales, según la filosofía aristotélica, son manifestación de la apetencia de las formas de los elementos hacia su lugar propio, en donde consiguen la plena satisfacción de la potencialidad de su materia.

Hoy sabemos, por el análisis espectral de la luz llegada del sol y las estrellas, por el análisis de los astrolitos caídos a la tierra, por el de muestras tomadas de la luna y traídas aquí, y por los laboratorios de análisis químico automáticos de que están dotadas aeronaves no tripuladas que se han posado en otros planetas del sistema solar, que tierra, agua, aire y fuego no son elementos y que no tienen lugar (ubi) propio en el universo, ni esos antiguos elementos ni los que hoy día se consideran como tales, ni cualquier sustancia química.

Sin embargo, podemos decir que las formas minerales no colman tampoco totalmente la potencialidad de su materia, ya que cualquier sustancia química que consideremos tiene todavía potencia para ser subsumida por otras formas en una reacción química o nuclear; así el cloro puede formar cloruro sódico y el hidrógeno puede dar elementos más pesados por fusión nuclear.

Pues bien, el resultado de la suma de las tendencias de cada parte de materia a formar sustancias con el resto de materia del universo es lo que la técnica llama gravitación.

Así se comprende la fórmula de Einstein:

E = m . c2

La energía total que podría desarrollarse a partir de una determinada masa es proporcional a ella, y esta misma masa es proporcional a su peso en un punto definido del universo en relación con las demás masas; dicha energía se desarrollaría si la potencia llegara a quedar totalmente colmada; esto es imposible, porque al alcanzar nuevas formas deja las viejas ya que no puede la materia ser simultáneamente todas las formas; sólo podemos computar, en las reacciones nucleares por ejemplo, el balance entre la masa perdida y la energía desarrollada, pero ese balance da, como resultado, dicha fórmula y hace ver la relación de proporcionalidad que hay entre la gravitación y la energía para un determinado cuerpo.

Ya San Agustín había dicho: "Los pesos son como los amores de los cuerpos"(2); y Aristóteles: "El bien es lo que todas las cosas apetecen"(3); las tendencias naturales son el resultado de la tendencia a la perfección de los cuerpos; tanto para la cosmología medieval como para la contemporánea; basta esta idea para poder sustituir mentalmente los ejemplos que pone Santo Tomás refiriéndose a la apetencia de los cuerpos por sus lugares propios, por otros que se refieran, no a su lugar propio (ubi), sino a la configuración espacial perfecta de todos los cuerpos según su especie (situs). Si se hace así, el ámbito de aplicabilidad de su filosofía recupera las dimensiones cósmicas que merece la verdad.

Por tanto la, apetencia de todas las sustancias por formas superiores, es la causa material ontológica de la gravitación.

El Principio de Inercia

El principio de inercia se toma como origen histórico y base fundamental de la mecánica, e incluso de la física moderna:

¿Cómo explicar el movimiento de las esferas celestes?. No hay que olvidar que entonces se ignoraba la idea básica de la mecánica moderna, el principio de inercia (un cuerpo en movimiento uniforme no necesita ninguna fuerza para continuar moviéndose de la misma manera). El movimiento del complejo sistema necesitaba un motor permanente; por tanto, había que suponer un primer motor (Dios) que anima todo el sistema del mundo por una acción que comunica directamente a la primera esfera, el cielo de las estrellas fijas"(4).

"Con el derrumbamiento de la representación cósmica y teológica de la causalidad, y con la negación de toda animación del universo, la nueva ciencia tuvo que buscar la explicación causal al nivel de los cuerpos mismos; sus movimientos no habían de ser explicados ya por una causa extraña, era una realidad que se conservaba en ellos (principio de conservación de la cantidad de movimiento, principio de inercia); su energía propia se bastaba a sí misma. Del mismo modo el movimiento local uniforme (aquel que, para los antiguos representaba el tipo mismo del cambio), fue considerado muy pronto no ya como un cambio real que necesitaba fuera de sí mismo la explicación, sino como un simple estado de los cuerpos como lo es el reposo. Como consecuencia de todo ello, la causalidad perdió su sentido metafísico"(5).

Sin embargo, mirando bien las cosas, la "inercia" es simplemente el nombre dado a un hecho, no su fundamento ontológico. No se puede aceptar que principios ontológicos como los que siguen, hayan sido "superados" por una mera ficción fisicomatemática.

"Todo lo que se mueve es movido por otro"(6).

"Todo lo que se mueve, se mueve por algún fin; por lo que, alcanzado el fin último, ya no se moverá"(7).

El tema es importante porque precisamente uno de estos principios es premisa para una vía de demostración de la existencia de Dios: la del motor inmóvil.

¿Por qué sigue moviéndose el péndulo al llegar a la parte baja de su movimiento, si es lo que siempre apetece?. ¿Cuál es la causa ontológica de la inercia?.

El renacimiento revolucionario en el campo científico y cosmológico empieza a tener algo que ofrecer cuando, al expresar fisicomatemáticamente el principio de inercia

                                F  =  m . a

y la ley de la gravitación universal

                                       m . m
                                F = G.-------
                                         d2

es capaz de predecir la posición de los astros aun sin haberlos visto antes, con sólo saber la influencia que ejerce un cuerpo celeste nunca visto sobre los demás; el hombre desmitifica el cielo, se hace con su clave y con ella encuentra un nuevo fundamento para soñar con dominarlo todo. Este estado de cosas permite además ridiculizar aquella filosofía según la cual el señor de todo es Dios, y la nueva concepción se avendrá muy bien con el liberalismo, que confunde la voluntad humana con la divina, y con el idealismo que da a la mente humana atributos divinos al hacerla creadora. Con todo ello la caída en el evolucionismo más radical y materialista es inevitable.

La ridiculización es posible porque la cosmología medieval había aplicado mal los principios ontológicos del movimiento; y lo hizo mal porque los aplicó directamente a aquello que los había sugerido: los movimientos del cielo y la caída y ascenso de los cuerpos graves y ligeros, es decir a lo que primeramente se presenta a la sensibilidad humana. Pero no es que las apariencias engañen, sino todo lo contrario.

Como obra de un gran artista, las apariencias sensibles son sugerentes de la verdadera realidad ontológica, por analogía intrínseca, pero también, a veces, metafóricamente, y de una manera bellísima por cierto. Por ello fueron verdaderos aquellos principios ontológicos y por lo mismo se pueden entender correctamente todas las alusiones de la Suma Teológica a la física medieval si se interpretan, al menos, metafóricamente.

Ahora bien para salvar plenamente la verdad de los principios ontológicos del movimiento no tenemos más que aplicarlos correctamente según los datos que ha aportado la ciencia hasta nuestros días; estos datos son que todos los cuerpos astronómicos están constituidos por las mismas sustancias químicas; que no hay lugar (ubi) privilegiado en el cosmos para ninguna sustancia corporal; y que todas las sustancias minerales tienen una estructura espacial (situs) determinada entre sus partes, a la que tienden y en la que reposan.

Cada cuerpo mantiene su estado de movimiento si no interviene ninguna fuerza corporal, es decir mientras no se manifiesten las tendencias a la configuración espacial perfecta (situs) de las sustancias que intervienen en el fenómeno; para entender esto hay que pensar en la gravitación como el resultado conjunto de todas las tendencias corporales de cada cuerpo concreto hacia la configuración perfecta de todas las sustancias posibles. La materia de los cuerpos no tiene colmada toda su potencialidad, y le queda apetencia por todas las otras formas, que alcanza aproximándose y uniéndose a las demás sustancias; y no hay que buscar sujeto aislado de esta apetencia, porque la materia prima informe no tiene existencia actual; esta apetencia la tienen los cuerpos debido a su materia.

Las manifestaciones elásticas y eléctricas son eso mismo pero cuando predominan las solicitudes y afinidades de sustancias concretas, hacia la configuración perfecta de una sustancia específica, por estar más próxima su formación. Las fuerzas magnéticas son en realidad eléctricas, ya que cualquier campo magnético se convierte en eléctrico con tal de aplicar convenientemente la teoría de la relatividad de Einstein a la composición de velocidades de todas las partes que intervienen en el sistema (8). Si algún tomista ve con reticencia la teoría de la relatividad, puede subsumirla en su cosmovisión, viendo mi artículo "Arrastre parcial de la probabilidad de amplitud", que establece el vínculo sintético entre la teoría de la relatividad y la electrodinámica cuántica. Esta nueva teoría sólo la encontrará en http://idd0098d.eresmas.net/artrepa.htm

Todas las referencias de la Suma Teológica a los apetitos naturales que mueven los cuerpos graves y ligeros pueden entenderse metafóricamente; pero si se quiere sustituir el ejemplo puesto por Santo Tomás, por otro más conforme con las concepciones fisicomatemáticas modernas, se pueden utilizar los fenómenos elásticos.

Por ejemplo, el siguiente texto:

"Si el principio del movimiento celeste es sólo la naturaleza, sin aprehensión alguna, tal principio tendría que ser la forma del cuerpo celeste, como pasa entre los elementos; pues aunque las formas simples no sean motores, son, no obstante, principios de movimiento, porque tras ellas siguen los movimientos naturales como todas las demás propiedades naturales. Pero es imposible que el movimiento celeste siga a la forma del cuerpo celeste como a un principio activo. Pues la forma es principio del movimiento local cuando a un cuerpo le corresponde por ella tal lugar, hacia el cual se mueve en virtud de que su forma tiende a él; y entonces, como lo engendra, la forma se llama motor, como vemos que el fuego tiende hacia arriba en virtud de su forma. Más por razón de la forma, no corresponde al cuerpo celeste el estar en este lugar o en aquel. Luego el principio del movimiento celeste no es sólo la naturaleza. En consecuencia deberá ser algo que mueva por aprehensión"(9).

Podría transcribirse asi:

"Si el principio del movimiento inercial fuera sólo la naturaleza, sin aprehensión alguna, tal principio tendría que ser alguna forma, como pasa entre los elementos; pues aunque las formas de las sustancias químicas no sean motores, son, no obstante, principios de movimiento, porque tras ellas siguen los movimientos naturales como todas las demás propiedades naturales. Pero es imposible que el movimiento inercial siga a una forma de cuerpo como a un principio activo. Pues la forma es principio del movimiento local cuando a alguna parte de un cuerpo le corresponde por ella tal lugar relativamente a las demás partes, hacia el cual se mueve en virtud de que su forma tiende a él; y entonces, como lo engendra, la forma se llama motor, como vemos que la parte de hidrógeno tiende a situarse a 0,965 Angstrom de la parte de oxígeno en virtud de la forma del agua. Más por razón de la forma, no corresponde a lo que se mueve inercialmente el estar en este lugar o en aquel. Luego el principio del movimiento inercial no es sólo la naturaleza. En consecuencia deberá ser algo que mueva por aprehensión".

Si en la concepción de Santo Tomás, una esfera celeste en movimiento giratorio tenía que ser movida por una sustancia espiritual inteligente, porque ninguna perfección natural era alcanzada, por no haber posición privilegiada en ninguna de las que sucesivamente va adquiriendo la esfera en su movimiento, y como eso mismo sucede en el giro de una peonza, que ahora decimos que mantiene el movimiento por inercia, se ha de concluir que el impulso de los cuerpos se mantiene también por la acción de la sustancia inteligente, con lo que la concepción ontológica medieval sigue siendo cierta y aplicable. El movimiento, como cierto acto que es, tiene que ser conservado continuamente como el ser.

"Newton no ha descubierto por qué cae la piedra, ni por qué los planetas obedecen a las leyes de Kepler. Mostró que la caída de la piedra y el movimiento elíptico de los planetas son fenómenos del mismo tipo"(10). Por eso se habría caído en la misma interpretación materialista del cosmos que ahora se tiene en las escuelas, si, durante la edad media, se hubiera dicho que las esferas celestes mantenían el movimiento por inercia.

Y por lo mismo, hoy, podemos y debemos tener la audaz osadía de decir que la misma causa ontológica que movía las esferas medievales, es la causa del movimiento inercial de todos los movimientos uniformes.

Es sabida la gran dificultad que encontraba la filosofía aristotélica para explicar la permanencia del movimiento en la flecha lanzada por el arquero (11). Los forzados argumentos utilizados no hubieran sido necesarios si se hubiese caído en la cuenta de que aquello mismo que pensaba para explicar ontológicamente el movimiento del cielo era aplicable al tiro de la piedra o de la flecha.

De igual modo que se ha ensalzado la teoría de Newton porque reducía el movimiento celeste al problema del lanzamiento de un proyectil(12), podemos decir que ontológicamente el tiro de la flecha se explica por la teoría peripatética del movimiento celeste, lo que eleva el problema al orden de lo espiritual e inteligible.

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1 Cuestiones propuestas al final de la Optica. Issac Newton. Selección. Austral 334.

2 La Ciudad de Dios. Libro 9, cap. 28

3 Suma Teológica. I q6 a2 d2

4 Filosofía de la Naturaleza. Aubert. Herder. pag.82

5 Filosofía de la Naturaleza. Aubert. Herder. pag.144

6 Suma Teológica 1 q2 a3

7 Suma Teológica 1 q2 a2 d2

8 Lectures on Physics. Feynman. Addison-Wesley.

9 Suma Contra los Gentiles. L 3, cap. 23

10 Historia y Filosofía de la Ciencia. L.W.H. Hull p.228. Ariel

11 ibidem pag. 190

12 The Sleepwalkers. Koetsler. Pelikan Book. pag. 513


Incluyo aquí un comentario de enlace con la física contemporánea (17/9/2015). Cada vez estoy más convencido de que, para alcanzar la mejor visión científico-natural de los fundamentos radicales del universo, hemos de adiestrarnos en "pensar al revés". Por ejemplo, no es que las partículas emitan luz, sino que la luz "hace" las partículas. No es que las simetrías sean causa de las conservaciones de la energía y la cantidad de movimiento, sino que esas conservaciones "naturales" provocan que se puedan abstraer leyes matemáticas con simetrías. El movimiento tangencial de impresión angélica tendría relación con la conservación de la cantidad de movimiento, y la conservación de la energía con las fuerzas intrínsecas y centrales que las sustancias presentan hacia el "situs" de sus partes.


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