Conceptos Clave en Filosofía de la Naturaleza y Física Contemporánea

Filosofía de la Naturaleza y Cosmovisiones

La filosofía de la naturaleza es la reflexión acerca de los principios y las causas de la naturaleza y del universo en su totalidad. Dentro de este campo, se distinguen varios conceptos clave:

• Cosmogonía: Una explicación fundamental del origen del universo, a menudo basada en elementos mitológicos o religiosos. Su interpretación varía significativamente según la época histórica.
• Cosmología: El estudio del universo en su totalidad, incluyendo su estructura, origen, evolución y destino. En el siglo XVIII, se consideraba parte de la metafísica; en la actualidad, está estrechamente ligada a la física y la astronomía.
• Cosmovisión: Una interpretación coherente y sistemática del mundo. Es un modo de ver e interpretar los hechos científicos y el universo en su conjunto, profundamente ligado a una época histórica y cultural específica.

La Cosmología de Aristóteles

La cosmovisión teleológica de Aristóteles abarca la totalidad de los seres naturales, considerándolos dentro de un gran organismo: la Physis. Esta Physis posee el principio de su propio cambio, y cada uno de sus seres naturales también lo posee.

En el centro del cosmos aristotélico se encuentra la Tierra, que permanece inmóvil. El cosmos se divide en dos zonas principales:

• Zona Sublunar: Comprende todo lo que está por debajo de la Luna. Todos los seres de esta zona están formados por los cuatro elementos clásicos: agua, aire, tierra y fuego, constituidos por materia y forma. Los cuerpos son pesados o ligeros, y existe una clara distinción entre "arriba" y "abajo".
• Zona Supralunar: Incluye los astros que están por encima de la Luna, así como la propia Luna. Se compone de esferas y astros que son sustancias incorruptibles y eternas. Estos cuerpos celestes tienen un movimiento circular perfecto y giran en torno a la Tierra. Están compuestos de éter, un quinto elemento incorruptible.

Nuevas Perspectivas del Universo: De la Cosmovisión Excéntrica a la Física Moderna

La Cosmovisión Excéntrica y el Cuestionamiento Clásico

La cosmovisión excéntrica postula que no hay un centro fijo en el universo, sino que este dependerá del campo de referencia que se establezca. Esta perspectiva marcó un cambio fundamental, incorporando y cuestionando las bases de la física clásica. Incluye conceptos revolucionarios como:

• La teoría ondulatoria de la luz.
• La noción de campo electromagnético.
• Las leyes de la termodinámica.
• Las bases de la radiactividad y la estructura del átomo.

Esta nueva visión cuestiona las leyes mecánicas del movimiento de Newton, dando lugar a la aparición de nuevos fenómenos y a la reconsideración de la homogeneidad de los fenómenos terrestres.

La Teoría de la Relatividad

La Teoría de la Relatividad, formulada por Albert Einstein, se basa en dos postulados fundamentales:

1. El principio de la relatividad (las leyes de la física son las mismas para todos los observadores en movimiento uniforme).
2. La velocidad de la luz en el vacío es la máxima que se puede alcanzar y es constante para todos los observadores.

De estos postulados se concluye que la longitud disminuye con la velocidad y que el tiempo se ralentiza con la velocidad (dilatación del tiempo y contracción de la longitud).

Relatividad Especial

Describe el movimiento de los cuerpos y trata la física del movimiento en ausencia de fuerzas gravitatorias, centrándose en sistemas de referencia inerciales.

Relatividad General

Generaliza el principio de relatividad para incluir la gravedad, interpretándola como una curvatura del espacio-tiempo causada por la masa y la energía. Intenta resolver la incompatibilidad existente entre la mecánica de Newton y el electromagnetismo. Postula que la masa y la energía mantienen una relación de equivalencia (famosa ecuación E=mc²): la masa se puede convertir en energía y viceversa. El espacio y el tiempo no son entidades separadas, sino que forman un continuo de cuatro dimensiones (espacio-tiempo) que dependen del sistema de referencia y de la velocidad. Además, el concepto del éter como medio propagador de la luz es descartado; simplemente no existe.

La Mecánica Cuántica

La Mecánica Cuántica explica el comportamiento de la materia y la energía a escala microscópica, es decir, a nivel del átomo y sus partículas subatómicas. Sus principios fundamentales incluyen:

• Dualidad Onda-Partícula: Las partículas subatómicas son al mismo tiempo corpúsculo y onda.
• Cuantización de la Energía: Son radiaciones ondulatorias discontinuas que se transmiten por paquetes de energía discretos, llamados quanta (o cuantos).
• Naturaleza Probabilística: La materia es corpuscular y ondulatoria. Las partículas se comportan de modo impredecible.
• Indeterminación: No hay causalidad y determinación absoluta en la realidad cuántica, sino azar, irreversibilidad e incertidumbre (Principio de Incertidumbre de Heisenberg).

Los quanta son, por tanto, manifestaciones de materia y energía a la vez.