Revolución científica

La revolución científica fue una serie de eventos que marcaron el surgimiento de la ciencia moderna durante el período moderno temprano, cuando los desarrollos en matemáticas, física, astronomía, biología (incluida la anatomía humana) y química transformaron la visión de la sociedad sobre la naturaleza. La revolución científica tuvo lugar en Europa a partir del final del período del Renacimiento, con la publicación de Nicolaus Copernicus de 1543 De revolutionibus orbium coelestium (Sobre las revoluciones de las esferas celestiales) a menudo citada como su comienzo.

La era del Renacimiento científico se centró en cierta medida en recuperar el conocimiento de los antiguos, y se considera que culminó con la publicación Principia de Isaac Newton de 1687, que formuló las leyes del movimiento y la gravitación universal, completando así la síntesis de una nueva cosmología.. El posterior Siglo de las Luces vio surgir el concepto de una revolución científica en la obra del siglo XVIII de Jean Sylvain Bailly, quien describió un proceso de dos etapas de barrer lo viejo y establecer lo nuevo. Sigue existiendo un compromiso académico con respecto a los límites de la Revolución Científica y su cronología.

Introducción

Los grandes avances en la ciencia se han denominado "revoluciones" desde el siglo XVIII. Por ejemplo, en 1747, el matemático francés Alexis Clairaut escribió que "se dijo que Newton en su propia vida había creado una revolución". La palabra también se usó en el prefacio del trabajo de 1789 de Antoine Lavoisier que anunciaba el descubrimiento del oxígeno. "Pocas revoluciones en la ciencia han suscitado inmediatamente tanto interés general como la introducción de la teoría del oxígeno... Lavoisier vio su teoría aceptada por todos los hombres más eminentes de su tiempo, y establecida en una gran parte de Europa en pocos años. desde su primera promulgación”.

En el siglo XIX, William Whewell describió la revolución en la ciencia misma, el método científico, que había tenido lugar en los siglos XV y XVI. “Entre las revoluciones más conspicuas que han sufrido las opiniones sobre este tema, está la transición de una confianza implícita en los poderes internos de la mente del hombre a una dependencia declarada de la observación externa; y de una reverencia ilimitada por la sabiduría del pasado, a una ferviente expectativa de cambio y mejora". Esto dio lugar a la visión común de la Revolución Científica actual:

Surgió una nueva visión de la naturaleza, reemplazando la visión griega que había dominado la ciencia durante casi 2000 años. La ciencia se convirtió en una disciplina autónoma, distinta tanto de la filosofía como de la tecnología, y se llegó a considerar que tenía objetivos utilitarios.

Tradicionalmente se supone que la revolución científica comienza con la revolución copernicana (iniciada en 1543) y se completa en la "gran síntesis" de los Principia de 1687 de Isaac Newton. Gran parte del cambio de actitud provino de Francis Bacon, cuyo "anuncio seguro y enfático" en el progreso moderno de la ciencia, inspiró la creación de sociedades científicas como la Royal Society y Galileo, quien defendió a Copérnico y desarrolló la ciencia del movimiento.

La revolución científica fue posible gracias a los avances en la producción de libros. Antes del advenimiento de la imprenta, introducida en Europa en la década de 1440 por Johannes Gutenberg, no había un mercado masivo en el continente para los tratados científicos, como había habido para los libros religiosos. La imprenta cambió decisivamente la forma en que se creaba el conocimiento científico, así como también en cómo se difundía. Permitió reproducir diagramas, mapas, dibujos anatómicos y representaciones de flora y fauna precisos, y la impresión hizo que los libros académicos fueran más accesibles, lo que permitió a los investigadores consultar textos antiguos libremente y comparar sus propias observaciones con las de otros académicos. Aunque los errores de los impresores a menudo resultaron en la difusión de datos falsos (por ejemplo, en Sidereus Nuncius de Galileo Galilei(The Starry Messenger), publicado en Venecia en 1610, sus imágenes telescópicas de la superficie lunar aparecían por error al revés), el desarrollo de placas de metal grabadas permitió que la información visual precisa se hiciera permanente, un cambio con respecto al anterior, cuando las ilustraciones grabadas en madera se deterioraron. a través del uso repetitivo. La capacidad de acceder a investigaciones científicas anteriores significaba que los investigadores no tenían que empezar siempre desde cero para dar sentido a sus propios datos de observación.

En el siglo XX, Alexandre Koyré introdujo el término "revolución científica", centrando su análisis en Galileo. El término fue popularizado por Butterfield en su obra Origins of Modern Science. El trabajo de Thomas Kuhn de 1962 La estructura de las revoluciones científicas enfatizó que los diferentes marcos teóricos, como la teoría de la relatividad de Einstein y la teoría de la gravedad de Newton, a la que reemplazó, no se pueden comparar directamente sin pérdida de significado.

Significado

El período vio una transformación fundamental en las ideas científicas a través de las matemáticas, la física, la astronomía y la biología en las instituciones que apoyan la investigación científica y en la imagen más generalizada del universo. La revolución científica condujo al establecimiento de varias ciencias modernas. En 1984, Joseph Ben-David escribió:

La rápida acumulación de conocimiento, que ha caracterizado el desarrollo de la ciencia desde el siglo XVII, nunca había ocurrido antes de esa época. El nuevo tipo de actividad científica surgió solo en unos pocos países de Europa occidental y estuvo restringida a esa pequeña área durante unos doscientos años. (Desde el siglo XIX, el conocimiento científico ha sido asimilado por el resto del mundo).

Muchos escritores contemporáneos e historiadores modernos afirman que hubo un cambio revolucionario en la visión del mundo. En 1611, el poeta inglés John Donne escribió:

[La] nueva Filosofía lo pone todo en duda,

El elemento fuego está bastante apagado;El sol está perdido, y la tierra, y el ingenio de nadie

Bien puede indicarle dónde buscarlo.

El historiador de mediados del siglo XX, Herbert Butterfield, estaba menos desconcertado, pero sin embargo vio el cambio como fundamental:

Dado que esa revolución convirtió la autoridad en inglés no solo de la Edad Media sino del mundo antiguo, dado que comenzó no solo con el eclipse de la filosofía escolástica sino con la destrucción de la física aristotélica, eclipsa todo desde el surgimiento del cristianismo y reduce la el Renacimiento y la Reforma al rango de meros episodios, meros desplazamientos internos dentro del sistema de la cristiandad medieval... [Es] tan grande como el origen real tanto del mundo moderno como de la mentalidad moderna que nuestra periodización habitual de la historia europea se ha convertido en un anacronismo y un estorbo.

El profesor de historia Peter Harrison atribuye al cristianismo haber contribuido al surgimiento de la Revolución Científica:

los historiadores de la ciencia saben desde hace tiempo que los factores religiosos desempeñaron un papel significativamente positivo en el surgimiento y la persistencia de la ciencia moderna en Occidente. Muchas de las figuras clave en el surgimiento de la ciencia no solo eran personas con sinceros compromisos religiosos, sino que los nuevos enfoques de la naturaleza que fueron pioneros se basaron de varias maneras en suposiciones religiosas.... Sin embargo, muchas de las principales figuras de la revolución científica se imaginaban a sí mismos como campeones de una ciencia que era más compatible con el cristianismo que las ideas medievales sobre el mundo natural que reemplazaron.

Antecedentes antiguos y medievales

La Revolución Científica se construyó sobre la base del aprendizaje y la ciencia de la Grecia antigua en la Edad Media, tal como había sido elaborada y desarrollada por la ciencia romana/bizantina y la ciencia islámica medieval. Algunos estudiosos han notado un vínculo directo entre "aspectos particulares del cristianismo tradicional" y el surgimiento de la ciencia. La "tradición aristotélica" seguía siendo un marco intelectual importante en el siglo XVII, aunque en ese momento los filósofos naturales se habían alejado de gran parte de ella. Las ideas científicas clave que se remontan a la antigüedad clásica habían cambiado drásticamente a lo largo de los años y, en muchos casos, habían quedado desacreditadas. Las ideas que quedaron, que se transformaron fundamentalmente durante la Revolución Científica, incluyen:

• Cosmología de Aristóteles que situaba a la Tierra en el centro de un cosmos esférico jerárquico. Las regiones terrestres y celestes estaban formadas por diferentes elementos que tenían diferentes clases de movimiento natural.
  • La región terrestre, según Aristóteles, constaba de esferas concéntricas de los cuatro elementos: tierra, agua, aire y fuego. Todos los cuerpos se movían naturalmente en línea recta hasta que alcanzaban la esfera adecuada a su composición elemental: su lugar natural. Todos los demás movimientos terrestres no eran naturales o eran violentos.
  • La región celeste estaba formada por el quinto elemento, el éter, que no cambiaba y se movía naturalmente con un movimiento circular uniforme. En la tradición aristotélica, las teorías astronómicas buscaban explicar el movimiento irregular observado de los objetos celestes a través de los efectos combinados de múltiples movimientos circulares uniformes.
• El modelo ptolemaico del movimiento planetario: basado en el modelo geométrico de Eudoxo de Cnido, el Almagesto de Ptolomeo, demostró que los cálculos podían computar las posiciones exactas del Sol, la Luna, las estrellas y los planetas en el futuro y en el pasado, y mostró cómo estos Los modelos computacionales se derivaron de observaciones astronómicas. Como tales, formaron el modelo para desarrollos astronómicos posteriores. La base física de los modelos ptolemaicos invocaba capas de capas esféricas, aunque los modelos más complejos no concordaban con esta explicación física.

Es importante señalar que existía un precedente antiguo para teorías y desarrollos alternativos que prefiguraron descubrimientos posteriores en el área de la física y la mecánica; pero a la luz del número limitado de obras que sobrevivieron a la traducción en un período en el que muchos libros se perdieron en la guerra, tales desarrollos permanecieron oscuros durante siglos y tradicionalmente se cree que tuvieron poco efecto en el redescubrimiento de tales fenómenos; mientras que la invención de la imprenta hizo que la amplia difusión de tales avances incrementales del conocimiento fuera un lugar común. Mientras tanto, sin embargo, se lograron avances significativos en geometría, matemáticas y astronomía en la época medieval.

También es cierto que muchas de las figuras importantes de la Revolución Científica compartían el respeto general del Renacimiento por el saber antiguo y citaban genealogías antiguas para sus innovaciones. Nicolaus Copernicus (1473–1543), Galileo Galilei (1564–1642), Johannes Kepler (1571–1630) e Isaac Newton (1642–1727) rastrearon diferentes ascendencias antiguas y medievales para el sistema heliocéntrico. En el Axioms Scholium de sus Principia, Newton dijo que sus tres leyes axiomáticas del movimiento ya fueron aceptadas por matemáticos como Christiaan Huygens (1629-1695), Wallace, Wren y otros. Mientras preparaba una edición revisada de sus Principia, Newton atribuyó su ley de la gravedad y su primera ley del movimiento a una variedad de figuras históricas.

A pesar de estas calificaciones, la teoría estándar de la historia de la Revolución Científica afirma que el siglo XVII fue un período de cambios científicos revolucionarios. No solo hubo desarrollos teóricos y experimentales revolucionarios, sino que, lo que es más importante, la forma en que trabajaban los científicos cambió radicalmente. Por ejemplo, aunque las insinuaciones del concepto de inercia se sugieren esporádicamente en la discusión antigua del movimiento, el punto más destacado es que la teoría de Newton difería de los entendimientos antiguos en aspectos clave, como que una fuerza externa es un requisito para el movimiento violento en la teoría de Aristóteles.

Método científico

Bajo el método científico tal como se concibió en el siglo XVII, las circunstancias naturales y artificiales se dejaron de lado a medida que la comunidad científica aceptaba lentamente una tradición de investigación de experimentación sistemática. La filosofía de utilizar un enfoque inductivo para obtener conocimiento (abandonar la suposición e intentar observar con una mente abierta) contrastaba con el anterior enfoque aristotélico de deducción, mediante el cual el análisis de hechos conocidos producía una mayor comprensión. En la práctica, muchos científicos y filósofos creían que se necesitaba una combinación saludable de ambos: la voluntad de cuestionar los supuestos, pero también de interpretar las observaciones que se suponía que tenían cierto grado de validez.

Hacia el final de la Revolución Científica, el mundo cualitativo de los filósofos lectores de libros se había transformado en un mundo mecánico y matemático que se conocería a través de la investigación experimental. Aunque ciertamente no es cierto que la ciencia newtoniana fuera como la ciencia moderna en todos los aspectos, conceptualmente se parecía a la nuestra en muchos aspectos. Muchos de los sellos distintivos de la ciencia moderna, especialmente con respecto a su institucionalización y profesionalización, no se generalizaron hasta mediados del siglo XIX.

Empirismo

El principal modo de interacción con el mundo de la tradición científica aristotélica era a través de la observación y la búsqueda de circunstancias "naturales" a través del razonamiento. Junto con este enfoque estaba la creencia de que los eventos raros que parecían contradecir los modelos teóricos eran aberraciones, que no decían nada sobre la naturaleza como era "naturalmente". Durante la Revolución Científica, las percepciones cambiantes sobre el papel del científico con respecto a la naturaleza, el valor de la evidencia, experimental u observada, condujeron a una metodología científica en la que el empirismo jugó un papel importante, pero no absoluto.

Al comienzo de la Revolución Científica, el empirismo ya se había convertido en un componente importante de la ciencia y la filosofía natural. Pensadores anteriores, incluido el filósofo nominalista de principios del siglo XIV William of Ockham, habían iniciado el movimiento intelectual hacia el empirismo.

El término empirismo británico comenzó a usarse para describir las diferencias filosóficas percibidas entre dos de sus fundadores, Francis Bacon, descrito como empirista, y René Descartes, descrito como racionalista. Thomas Hobbes, George Berkeley y David Hume fueron los principales exponentes de la filosofía, quienes desarrollaron una sofisticada tradición empírica como base del conocimiento humano.

Una formulación influyente del empirismo fue el Ensayo sobre el entendimiento humano (1689) de John Locke, en el que sostenía que el único conocimiento verdadero al que podía acceder la mente humana era el que se basaba en la experiencia. Escribió que la mente humana fue creada como una tabula rasa, una "tableta en blanco", sobre la cual se registraban las impresiones sensoriales y se acumulaba conocimiento a través de un proceso de reflexión.

Ciencia baconiana

Los fundamentos filosóficos de la Revolución Científica fueron establecidos por Francis Bacon, quien ha sido llamado el padre del empirismo. Sus trabajos establecieron y popularizaron metodologías inductivas para la investigación científica, a menudo llamadas método baconiano o simplemente método científico. Su demanda de un procedimiento planificado para investigar todas las cosas naturales marcó un nuevo giro en el marco retórico y teórico de la ciencia, mucho del cual todavía rodea las concepciones de la metodología adecuada en la actualidad.

Bacon propuso una gran reforma de todo proceso de conocimiento para el avance del saber divino y humano, a la que llamó Instauratio Magna (La Gran Instauración). Para Bacon, esta reforma conduciría a un gran avance en la ciencia ya una progenie de nuevos inventos que aliviarían las miserias y necesidades de la humanidad. Su Novum Organum se publicó en 1620. Argumentaba que el hombre es "el ministro e intérprete de la naturaleza", que "el conocimiento y el poder humano son sinónimos", que "los efectos se producen por medio de instrumentos y ayudas", y que "el hombre mientras operando sólo puede aplicar o retirar los cuerpos naturales; la naturaleza realiza internamente el resto", y más adelante que "la naturaleza sólo puede ser mandada obedeciéndola".Aquí hay un resumen de la filosofía de este trabajo, que por el conocimiento de la naturaleza y el uso de instrumentos, el hombre puede gobernar o dirigir el trabajo natural de la naturaleza para producir resultados definidos. Por lo tanto, que el hombre, al buscar el conocimiento de la naturaleza, puede alcanzar el poder sobre ella y así restablecer el "Imperio del Hombre sobre la creación", que había sido perdido por la Caída junto con la pureza original del hombre. De esta manera, creía, la humanidad se elevaría por encima de las condiciones de impotencia, pobreza y miseria, mientras llegaba a una condición de paz, prosperidad y seguridad.

Con este propósito de obtener conocimiento y poder sobre la naturaleza, Bacon esbozó en esta obra un nuevo sistema de lógica que creía superior a las antiguas formas del silogismo, desarrollando su método científico, consistente en procedimientos para aislar la causa formal de un fenómeno. (calor, por ejemplo) por inducción eliminativa. Para él, el filósofo debería proceder a través del razonamiento inductivo desde el hecho hasta el axioma y la ley física. Sin embargo, antes de comenzar esta inducción, el investigador debe liberar su mente de ciertas nociones o tendencias falsas que distorsionan la verdad. En particular, encontró que la filosofía estaba demasiado preocupada con las palabras, en particular el discurso y el debate, en lugar de observar realmente el mundo material: "Porque mientras los hombres creen que su razón gobierna las palabras, de hecho,

Bacon consideró que es de suma importancia para la ciencia no seguir haciendo discusiones intelectuales o buscando fines meramente contemplativos, sino que debe trabajar para el mejoramiento de la vida de la humanidad a través de nuevos inventos, llegando a afirmar que "los inventos también son, como eran, nuevas creaciones e imitaciones de las obras divinas". Exploró el carácter trascendental y transformador de los inventos, como la imprenta, la pólvora y la brújula.

A pesar de su influencia en la metodología científica, él mismo rechazó teorías novedosas correctas como el magnetismo de William Gilbert, el heliocentrismo de Copérnico y las leyes del movimiento planetario de Kepler.

Experimentación científica

Bacon describió por primera vez el método experimental.

Queda la experiencia simple; lo cual, si se toma como tal, se llama accidente, si se busca, experimento. El verdadero método de la experiencia primero enciende la vela [hipótesis], y luego por medio de la vela muestra el camino [arregla y delimita el experimento]; comenzando como lo hace con la experiencia debidamente ordenada y digerida, no chapucera o errática, y de ella deduciendo axiomas [teorías], y de axiomas establecidos de nuevo nuevos experimentos.Francisco Bacon. Órgano nuevo. 1620

William Gilbert fue uno de los primeros defensores de este método. Rechazó apasionadamente tanto la filosofía aristotélica predominante como el método escolástico de enseñanza universitaria. Su libro De Magnete fue escrito en 1600 y algunos lo consideran el padre de la electricidad y el magnetismo. En este trabajo, describe muchos de sus experimentos con su modelo Tierra llamado terrella. A partir de estos experimentos, concluyó que la Tierra en sí misma era magnética y que esta era la razón por la que las brújulas apuntan al norte.

De Magnete fue influyente no solo por el interés inherente de su tema, sino también por la forma rigurosa en que Gilbert describió sus experimentos y su rechazo a las antiguas teorías del magnetismo. Según Thomas Thomson, "Gilbert ['s]... libro sobre magnetismo publicado en 1600, es uno de los mejores ejemplos de filosofía inductiva que jamás se haya presentado al mundo. Es más notable, porque precedió al Novum Organum de Bacon, en el que se explica por primera vez el método inductivo de filosofar".

Galileo Galilei ha sido llamado el "padre de la astronomía observacional moderna", el "padre de la física moderna", el "padre de la ciencia" y "el padre de la ciencia moderna". Sus contribuciones originales a la ciencia del movimiento se realizaron a través de una combinación innovadora de experimentación y matemáticas.

Galileo fue uno de los primeros pensadores modernos en afirmar claramente que las leyes de la naturaleza son matemáticas. En The Assayer escribió: "La filosofía está escrita en este gran libro, el universo... Está escrito en el lenguaje de las matemáticas, y sus caracteres son triángulos, círculos y otras figuras geométricas;..." Sus análisis matemáticos son un mayor desarrollo de una tradición empleada por los filósofos naturales escolásticos tardíos, que Galileo aprendió cuando estudiaba filosofía.Ignoró el aristotelismo. En términos más amplios, su trabajo marcó otro paso hacia la eventual separación de la ciencia de la filosofía y la religión; un gran avance en el pensamiento humano. A menudo estaba dispuesto a cambiar sus puntos de vista de acuerdo con la observación. Para realizar sus experimentos, Galileo tuvo que establecer estándares de duración y tiempo, de modo que las mediciones realizadas en diferentes días y en diferentes laboratorios pudieran compararse de manera reproducible. Esto proporcionó una base fiable sobre la que confirmar las leyes matemáticas mediante el razonamiento inductivo.

Galileo mostró una apreciación por la relación entre las matemáticas, la física teórica y la física experimental. Comprendió la parábola, tanto en términos de secciones cónicas como en términos de la ordenada (y) que varía como el cuadrado de la abscisa (x). Galilei afirmó además que la parábola era la trayectoria teóricamente ideal de un proyectil uniformemente acelerado en ausencia de fricción y otras perturbaciones. Admitió que existen límites a la validez de esta teoría, señalando sobre bases teóricas que la trayectoria de un proyectil de un tamaño comparable al de la Tierra no podría ser una parábola, pero, sin embargo, sostuvo que para distancias hasta el rango de la artillería de su época, la desviación de la trayectoria de un proyectil de una parábola sería muy pequeña.

Matematización

El conocimiento científico, según los aristotélicos, se ocupaba de establecer las causas verdaderas y necesarias de las cosas. En la medida en que los filósofos naturales medievales utilizaron problemas matemáticos, limitaron los estudios sociales a análisis teóricos de la velocidad local y otros aspectos de la vida. La medida real de una cantidad física y la comparación de esa medida con un valor calculado sobre la base de la teoría se limitaba en gran medida a las disciplinas matemáticas de la astronomía y la óptica en Europa.

En los siglos XVI y XVII, los científicos europeos comenzaron a aplicar cada vez más medidas cuantitativas a la medición de fenómenos físicos en la Tierra. Galileo sostenía firmemente que las matemáticas proporcionaban un tipo de certeza necesaria que podía compararse con la de Dios: "... con respecto a esas pocas [proposiciones matemáticas] que el intelecto humano comprende, creo que su conocimiento es igual al Divino en certeza objetiva...."

Galileo anticipa el concepto de una interpretación matemática sistemática del mundo en su libro Il Saggiatore:

La filosofía [es decir, la física] está escrita en este gran libro —me refiero al universo— que está continuamente abierto a nuestra mirada, pero no puede entenderse a menos que uno primero aprenda a comprender el lenguaje e interpretar los caracteres en los que está escrito. Está escrito en el lenguaje de las matemáticas, y sus caracteres son triángulos, círculos y otras figuras geométricas, sin las cuales es humanamente imposible entender una sola palabra; sin estos, uno está deambulando en un laberinto oscuro.

La filosofía mecánica

Aristóteles reconoció cuatro tipos de causas y, en su caso, la más importante de ellas es la "causa final". La causa final era el objetivo, la meta o el propósito de algún proceso natural o cosa hecha por el hombre. Hasta la Revolución Científica, era muy natural ver tales objetivos, como el crecimiento de un niño, por ejemplo, conduciendo a un adulto maduro. La inteligencia se asumió solo en el propósito de los artefactos hechos por el hombre; no se atribuía a otros animales ni a la naturaleza.

En la "filosofía mecánica" no se permite ningún campo o acción a distancia, las partículas o corpúsculos de materia son fundamentalmente inertes. El movimiento es causado por una colisión física directa. Donde antes las sustancias naturales se entendían orgánicamente, los filósofos mecánicos las veían como máquinas. Como resultado, la teoría de Isaac Newton parecía una especie de retroceso a la "acción espeluznante a distancia". Según Thomas Kuhn, Newton y Descartes sostuvieron el principio teleológico de que Dios conservó la cantidad de movimiento en el universo:

La gravedad, interpretada como una atracción innata entre cada par de partículas de materia, era una cualidad oculta en el mismo sentido que lo había sido la "tendencia a caer" de los escolásticos... A mediados del siglo XVIII, esa interpretación había sido aceptada casi universalmente., y el resultado fue una reversión genuina (que no es lo mismo que un retroceso) a un estándar escolástico. Atracciones y repulsiones innatas unieron tamaño, forma, posición y movimiento como propiedades primarias físicamente irreductibles de la materia.

Newton también había atribuido específicamente el poder inherente de la inercia a la materia, en contra de la tesis mecanicista de que la materia no tiene poderes inherentes. Pero mientras que Newton negó con vehemencia que la gravedad fuera un poder inherente de la materia, su colaborador Roger Cotes hizo de la gravedad también un poder inherente de la materia, como se establece en su famoso prefacio a la segunda edición de Principia de 1713 que él mismo editó, y contradijo al propio Newton. Y fue la interpretación de la gravedad de Cotes más que la de Newton la que llegó a ser aceptada.

Institucionalización

Los primeros pasos hacia la institucionalización de la investigación y la divulgación científica tomaron la forma de la creación de sociedades, donde se aireaban, discutían y publicaban los nuevos descubrimientos. La primera sociedad científica que se estableció fue la Royal Society de Londres. Esto surgió de un grupo anterior, centrado en Gresham College en las décadas de 1640 y 1650. Según una historia del Colegio:

La red científica que se centró en Gresham College desempeñó un papel crucial en las reuniones que llevaron a la formación de la Royal Society.

Estos médicos y filósofos naturales fueron influenciados por la "nueva ciencia", como la promovió Francis Bacon en su Nueva Atlántida, desde aproximadamente 1645 en adelante. Un grupo conocido como la Sociedad Filosófica de Oxford estaba dirigido bajo un conjunto de reglas que aún conserva la Biblioteca Bodleian.

El 28 de noviembre de 1660, el comité de 12 de 1660 anunció la formación de un "Colegio para la Promoción del Aprendizaje Experimental Físico-Matemático", que se reuniría semanalmente para discutir sobre ciencia y realizar experimentos. En la segunda reunión, Robert Moray anunció que el rey aprobaba las reuniones, y el 15 de julio de 1662 se firmó una carta real que creaba la "Sociedad Real de Londres", con Lord Brouncker como primer presidente. Se firmó una segunda Carta Real el 23 de abril de 1663, con el Rey señalado como Fundador y con el nombre de "Sociedad Real de Londres para la Mejora del Conocimiento Natural"; Robert Hooke fue nombrado curador de experimentos en noviembre. Este favor real inicial ha continuado, y desde entonces todos los monarcas han sido patrocinadores de la Sociedad.

El primer secretario de la Sociedad fue Henry Oldenburg. Sus primeras reuniones incluyeron experimentos realizados primero por Robert Hooke y luego por Denis Papin, quien fue designado en 1684. Estos experimentos variaban en su área temática y eran importantes en algunos casos y triviales en otros. La sociedad comenzó a publicar Philosophical Transactions a partir de 1665, la revista científica más antigua y de mayor duración en el mundo, que estableció los importantes principios de la prioridad científica y la revisión por pares.

Los franceses establecieron la Academia de Ciencias en 1666. En contraste con los orígenes privados de su contraparte británica, la Academia fue fundada como organismo gubernamental por Jean-Baptiste Colbert. Sus reglas fueron establecidas en 1699 por el rey Luis XIV, cuando recibió el nombre de 'Real Academia de las Ciencias' y se instaló en el Louvre de París.

Nuevas ideas

Como la Revolución Científica no estuvo marcada por ningún cambio único, las siguientes ideas nuevas contribuyeron a lo que se llama la Revolución Científica. Muchos de ellos fueron revoluciones en sus propios campos.

Astronomía

heliocentrismo

Durante casi cinco milenios, el modelo geocéntrico de la Tierra como centro del universo había sido aceptado por todos menos unos pocos astrónomos. En la cosmología de Aristóteles, la ubicación central de la Tierra era quizás menos significativa que su identificación como un reino de imperfección, inconstancia, irregularidad y cambio, en oposición a los "cielos" (Luna, Sol, planetas, estrellas), que se consideraban perfectos, permanente, inmutable y, en el pensamiento religioso, el reino de los seres celestiales. La Tierra incluso estaba compuesta de un material diferente, los cuatro elementos "tierra", "agua", "fuego" y "aire", mientras que lo suficientemente lejos sobre su superficie (aproximadamente la órbita de la Luna), los cielos estaban compuestos de una sustancia diferente. llamado "éter".El modelo heliocéntrico que lo reemplazó implicaba no solo el desplazamiento radical de la Tierra a una órbita alrededor del sol, sino que compartir una ubicación con los otros planetas implicaba un universo de componentes celestiales hechos de las mismas sustancias cambiantes que la Tierra. Los movimientos celestiales ya no necesitaban ser gobernados por una perfección teórica, confinados a órbitas circulares.

El trabajo de Copérnico de 1543 sobre el modelo heliocéntrico del sistema solar trató de demostrar que el sol era el centro del universo. A pocos les molestó esta sugerencia, y el Papa y varios arzobispos estaban lo suficientemente interesados ​​como para querer más detalles. Su modelo se usó más tarde para crear el calendario del Papa Gregorio XIII. Sin embargo, la idea de que la tierra se movía alrededor del sol fue puesta en duda por la mayoría de los contemporáneos de Copérnico. Contradecía no solo la observación empírica, debido a la ausencia de un paralaje estelar observable, sino más significativamente en ese momento, la autoridad de Aristóteles.

Los descubrimientos de Johannes Kepler y Galileo dieron credibilidad a la teoría. Kepler fue un astrónomo que, utilizando las precisas observaciones de Tycho Brahe, propuso que los planetas se mueven alrededor del sol no en órbitas circulares, sino elípticas. Junto con sus otras leyes del movimiento planetario, esto le permitió crear un modelo del sistema solar que era una mejora con respecto al sistema original de Copérnico. Las principales contribuciones de Galileo a la aceptación del sistema heliocéntrico fueron su mecánica, las observaciones que hizo con su telescopio, así como su presentación detallada del caso del sistema. Usando una teoría temprana de la inercia, Galileo pudo explicar por qué las rocas que caen desde una torre caen hacia abajo incluso si la tierra gira. Sus observaciones de las lunas de Júpiter, las fases de Venus, las manchas del sol, y montañas en la luna ayudaron a desacreditar la filosofía aristotélica y la teoría ptolemaica del sistema solar. A través de sus descubrimientos combinados, el sistema heliocéntrico ganó apoyo y, a fines del siglo XVII, fue generalmente aceptado por los astrónomos.

Este trabajo culminó con el trabajo de Isaac Newton. Principios de Newtonformuló las leyes del movimiento y la gravitación universal, que dominaron la visión científica del universo físico durante los siguientes tres siglos. Al derivar las leyes del movimiento planetario de Kepler a partir de su descripción matemática de la gravedad, y luego usar los mismos principios para explicar las trayectorias de los cometas, las mareas, la precesión de los equinoccios y otros fenómenos, Newton eliminó las últimas dudas sobre la validez de el modelo heliocéntrico del cosmos. Este trabajo también demostró que el movimiento de los objetos en la Tierra y de los cuerpos celestes podía describirse mediante los mismos principios. Su predicción de que la Tierra debería tener la forma de un esferoide achatado fue reivindicada más tarde por otros científicos. Sus leyes del movimiento iban a ser la base sólida de la mecánica;Gravitación

Además de probar el modelo heliocéntrico, Newton también desarrolló la teoría de la gravitación. En 1679, Newton comenzó a considerar la gravitación y su efecto sobre las órbitas de los planetas con referencia a las leyes del movimiento planetario de Kepler. Esto siguió al estímulo de un breve intercambio de cartas en 1679-1680 con Robert Hooke, quien había sido designado para administrar la correspondencia de la Royal Society, y quien abrió una correspondencia destinada a obtener contribuciones de Newton para las transacciones de la Royal Society. El renovado interés de Newton por los asuntos astronómicos recibió un nuevo estímulo con la aparición de un cometa en el invierno de 1680-1681, sobre el cual mantuvo correspondencia con John Flamsteed.Después de los intercambios con Hooke, Newton elaboró ​​una prueba de que la forma elíptica de las órbitas planetarias resultaría de una fuerza centrípeta inversamente proporcional al cuadrado del radio vector (ver la ley de gravitación universal de Newton - Historia y De motu corporum in gyrum). Newton comunicó sus resultados a Edmond Halley ya la Royal Society en De motu corporum in gyrum, en 1684. Este tratado contenía el núcleo que Newton desarrolló y expandió para formar los Principia.

Los Principia se publicaron el 5 de julio de 1687 con el estímulo y la ayuda financiera de Edmond Halley. En este trabajo, Newton estableció las tres leyes universales del movimiento que contribuyeron a muchos avances durante la Revolución Industrial que pronto siguió y no se mejoraron durante más de 200 años. Muchos de estos avances continúan siendo la base de las tecnologías no relativistas en el mundo moderno. Usó la palabra latina gravitas (peso) para el efecto que se conocería como gravedad, y definió la ley de la gravitación universal.

El postulado de Newton de una fuerza invisible capaz de actuar sobre grandes distancias lo llevó a ser criticado por introducir "agencias ocultas" en la ciencia. Más tarde, en la segunda edición de los Principia (1713), Newton rechazó firmemente tales críticas en un Escolio general final, escribiendo que era suficiente que los fenómenos implicaran una atracción gravitacional, como lo hicieron; pero hasta ahora no indicaron su causa, y era a la vez innecesario e impropio formular hipótesis de cosas que no estaban implícitas en los fenómenos. (Aquí Newton usó lo que se convirtió en su famosa expresión "hipótesis non fingo").

Biología y medicina

descubrimientos medicos

Los escritos del médico griego Galeno habían dominado el pensamiento médico europeo durante más de un milenio. El erudito flamenco Vesalius demostró errores en las ideas de Galen. Vesalius diseccionó cadáveres humanos, mientras que Galen diseccionó cadáveres de animales. Publicado en 1543, De humani corporis fabrica de Vesalio fue una obra pionera de la anatomía humana. Hizo hincapié en la prioridad de la disección y lo que se ha dado en llamar la visión "anatómica" del cuerpo, viendo el funcionamiento interno humano como una estructura esencialmente corpórea llena de órganos dispuestos en un espacio tridimensional. Esto estaba en marcado contraste con muchos de los modelos anatómicos utilizados anteriormente, que tenían fuertes elementos galénicos/aristotélicos, así como elementos de astrología.

Además de la primera buena descripción del hueso esfenoides, mostró que el esternón consta de tres porciones y el sacro de cinco o seis; y describió con precisión el vestíbulo en el interior del hueso temporal. No sólo verificó la observación de Etienne sobre las válvulas de las venas hepáticas, sino que describió la vena ácigos y descubrió el canal que pasa en el feto entre la vena umbilical y la vena cava, llamado desde entonces ductus venosus. Describió el epiplón y sus conexiones con el estómago, el bazo y el colon; dio las primeras vistas correctas de la estructura del píloro; observó el pequeño tamaño del apéndice cecal en el hombre; dio la primera buena descripción del mediastino y la pleura y la descripción más completa de la anatomía del cerebro hasta ahora avanzada. No entendió los recovecos inferiores;

Antes de Vesalio, las notas anatómicas de Alessandro Achillini demuestran una descripción detallada del cuerpo humano y comparan lo que ha encontrado durante sus disecciones con lo que han encontrado otros como Galeno y Avicena y señala sus similitudes y diferencias. Niccolò Massa fue un anatomista italiano que escribió un texto de anatomía temprana Anatomiae Libri Introductorius en 1536, describió el líquido cefalorraquídeo y fue autor de varios trabajos médicos. Jean Fernel fue un médico francés que introdujo el término "fisiología" para describir el estudio de la función del cuerpo y fue la primera persona en describir el canal espinal.

William Harvey, quien publicó De Motu Cordis en 1628, llevó a cabo un trabajo innovador adicional. Harvey hizo un análisis detallado de la estructura general del corazón, pasando a un análisis de las arterias, mostrando cómo su pulsación depende de la contracción del corazón. ventrículo izquierdo, mientras que la contracción del ventrículo derecho impulsa su carga de sangre hacia la arteria pulmonar. Se dio cuenta de que los dos ventrículos se mueven juntos casi simultáneamente y no de forma independiente como habían pensado anteriormente sus predecesores.

En el octavo capítulo, Harvey estimó la capacidad del corazón, cuánta sangre se expulsa a través de cada bomba del corazón y la cantidad de veces que late el corazón en media hora. A partir de estas estimaciones, demostró que, de acuerdo con la teoría de Gaelen de que la sangre se producía continuamente en el hígado, la cifra absurdamente grande de 540 libras de sangre tendría que producirse cada día. Con esta simple proporción matemática a mano, que implicaría un papel aparentemente imposible para el hígado, Harvey pasó a demostrar cómo la sangre circulaba en un círculo por medio de innumerables experimentos realizados inicialmente en serpientes y peces: atando sus venas y arterias en forma separada. periodos de tiempo, Harvey notó las modificaciones que ocurrieron; de hecho, al atar las venas, el corazón se vaciaría, mientras que al hacer lo mismo con las arterias,

Este proceso se realizó más tarde en el cuerpo humano (en la imagen de la izquierda): el médico ató una ligadura apretada en la parte superior del brazo de una persona. Esto cortaría el flujo de sangre de las arterias y las venas. Cuando se hizo esto, el brazo por debajo de la ligadura estaba frío y pálido, mientras que por encima de la ligadura estaba caliente e hinchado. La ligadura se aflojó un poco, lo que permitió que la sangre de las arterias entrara en el brazo, ya que las arterias están más profundas en la carne que las venas. Cuando se hizo esto, se observó el efecto contrario en la parte inferior del brazo. Ahora estaba caliente e hinchado. Las venas también eran más visibles, ya que ahora estaban llenas de sangre.

Se realizaron varios otros avances en la comprensión y la práctica médicas. El médico francés Pierre Fauchard inició la ciencia de la odontología tal como la conocemos hoy, y ha sido nombrado "el padre de la odontología moderna". El cirujano Ambroise Paré (c. 1510-1590) fue un líder en técnicas quirúrgicas y medicina de campo de batalla, especialmente en el tratamiento de heridas, y a veces se hace referencia a Herman Boerhaave (1668-1738) como el "padre de la fisiología" debido a su enseñanza ejemplar. en Leiden y su libro de texto Institutiones medicae (1708).

Química

La química y su antecedente, la alquimia, se convirtieron en un aspecto cada vez más importante del pensamiento científico en el transcurso de los siglos XVI y XVII. La importancia de la química está indicada por la variedad de importantes académicos que participaron activamente en la investigación química. Entre ellos se encontraban el astrónomo Tycho Brahe, el médico químico Paracelso, Robert Boyle, Thomas Browne e Isaac Newton. A diferencia de la filosofía mecánica, la filosofía química enfatizaba los poderes activos de la materia, que los alquimistas frecuentemente expresaban en términos de principios vitales o activos, de espíritus que operan en la naturaleza.

Los intentos prácticos de mejorar el refinado de minerales y su extracción para fundir metales fueron una importante fuente de información para los primeros químicos del siglo XVI, entre ellos Georg Agricola (1494–1555), quien publicó su gran obra De re metallica en 1556. Su El trabajo describe los procesos altamente desarrollados y complejos de minería de minerales metálicos, extracción de metales y metalurgia de la época. Su enfoque eliminó el misticismo asociado con el tema, creando la base práctica sobre la cual otros podrían construir.

Se considera que el químico angloirlandés Robert Boyle (1627-1691) perfeccionó el método científico moderno para la alquimia y separó aún más la química de la alquimia. Aunque su investigación claramente tiene sus raíces en la tradición alquímica, Boyle es considerado hoy en día como el primer químico moderno y, por lo tanto, uno de los fundadores de la química moderna y uno de los pioneros del método científico experimental moderno. Aunque Boyle no fue el descubrimiento original, es más conocido por la ley de Boyle, que presentó en 1662: la ley describe la relación inversamente proporcional entre la presión absoluta y el volumen de un gas, si la temperatura se mantiene constante dentro de un sistema cerrado.

A Boyle también se le atribuye su publicación histórica The Skeptical Chymist.en 1661, que se considera un libro fundamental en el campo de la química. En el trabajo, Boyle presenta su hipótesis de que todo fenómeno era el resultado de colisiones de partículas en movimiento. Boyle apeló a los químicos a experimentar y afirmó que los experimentos negaron la limitación de los elementos químicos a solo los cuatro clásicos: tierra, fuego, aire y agua. También abogó por que la química dejara de estar al servicio de la medicina o la alquimia y se elevara al estatus de ciencia. Es importante destacar que abogó por un enfoque riguroso del experimento científico: creía que todas las teorías deben probarse experimentalmente antes de que se consideren verdaderas. El trabajo contiene algunas de las primeras ideas modernas sobre átomos, moléculas y reacciones químicas, y marca el comienzo de la historia de la química moderna.

Físico

Óptica

Se realizó un trabajo importante en el campo de la óptica. Johannes Kepler publicó Astronomiae Pars Optica (La parte óptica de la astronomía) en 1604. En él, describió la ley del cuadrado inverso que rige la intensidad de la luz, la reflexión de espejos planos y curvos, y los principios de las cámaras estenopeicas, así como la astronómica. implicaciones de la óptica como el paralaje y los tamaños aparentes de los cuerpos celestes. Astronomiae Pars Optica se reconoce generalmente como la base de la óptica moderna (aunque la ley de refracción brilla por su ausencia).

Willebrord Snellius (1580-1626) encontró la ley matemática de la refracción, ahora conocida como la ley de Snell, en 1621. Había sido publicada anteriormente en 984 dC por Ibn Sahl. Posteriormente, René Descartes (1596-1650) demostró, utilizando la construcción geométrica y la ley de la refracción (también conocida como ley de Descartes), que el radio angular de un arco iris es de 42° (es decir, el ángulo subtendido en el ojo por el borde del arco iris). el arco iris y el centro del arco iris es 42°). También descubrió de forma independiente la ley de la reflexión, y su ensayo sobre óptica fue la primera mención publicada de esta ley.

Christian Huygens (1629–1695) escribió varias obras en el área de la óptica. Estos incluían los trabajos del resto (también conocido como Christian Hugenii Zuilichemii, mientras el toparch de Zelhemii estaba vivo, y el trabajo del posthuma) y el Traité de la lumière.

Isaac Newton investigó la refracción de la luz, demostrando que un prisma podía descomponer la luz blanca en un espectro de colores, y que una lente y un segundo prisma podían recomponer el espectro multicolor en luz blanca. También demostró que la luz coloreada no cambia sus propiedades separando un haz coloreado e iluminándolo sobre varios objetos. Newton notó que independientemente de si se reflejaba, se dispersaba o se transmitía, se mantenía del mismo color. Por lo tanto, observó que el color es el resultado de la interacción de los objetos con la luz ya coloreada en lugar de que los objetos generen el color por sí mismos. Esto se conoce como la teoría del color de Newton. De este trabajo concluyó que cualquier telescopio refractor sufriría la dispersión de la luz en colores.On Color (más tarde ampliado a Opticks). Newton argumentó que la luz está compuesta de partículas o corpúsculos y se refractan acelerando hacia el medio más denso, pero tuvo que asociarlas con ondas para explicar la difracción de la luz.

En su Hipótesis de la Luz de 1675, Newton postuló la existencia del éter para transmitir fuerzas entre partículas. En 1704, Newton publicó Óptica, en la que expuso su teoría corpuscular de la luz. Consideró que la luz estaba compuesta de corpúsculos extremadamente sutiles, que la materia ordinaria estaba hecha de corpúsculos más burdos y especuló que a través de una especie de transmutación alquímica "¿No son los Cuerpos burdos y la Luz convertibles uno en otro,... y los Cuerpos no pueden recibir mucho?" de su Actividad a partir de las Partículas de Luz que entran en su Composición?"Electricidad

El Dr. William Gilbert, en De Magnete, inventó la nueva palabra latina electricus de ἤλεκτρον (elektron), la palabra griega para "ámbar". Gilbert llevó a cabo una serie de cuidadosos experimentos eléctricos, en el curso de los cuales descubrió que muchas sustancias distintas del ámbar, como el azufre, la cera, el vidrio, etc.,eran capaces de manifestar propiedades eléctricas. Gilbert también descubrió que un cuerpo calentado perdía su electricidad y que la humedad impedía la electrificación de todos los cuerpos, debido al hecho ahora bien conocido de que la humedad perjudicaba el aislamiento de tales cuerpos. También notó que las sustancias electrificadas atraían a todas las demás sustancias indiscriminadamente, mientras que un imán solo atraía al hierro. Los numerosos descubrimientos de esta naturaleza le valieron a Gilbert el título de fundador de la ciencia eléctrica.Al investigar las fuerzas sobre una aguja metálica ligera, en equilibrio sobre una punta, amplió la lista de cuerpos eléctricos y descubrió también que muchas sustancias, incluidos los metales y los imanes naturales, no mostraban fuerzas de atracción cuando se frotaban. Se dio cuenta de que el clima seco con viento del norte o del este era la condición atmosférica más favorable para exhibir fenómenos eléctricos, una observación sujeta a malentendidos hasta que se entendiera la diferencia entre conductor y aislante.

Robert Boyle también trabajó con frecuencia en la nueva ciencia de la electricidad y agregó varias sustancias a la lista de electricidad de Gilbert. Dejó un relato detallado de sus investigaciones bajo el título de Experimentos sobre el origen de la electricidad. Boyle, en 1675, afirmó que la atracción y la repulsión eléctrica pueden actuar a través del vacío. Uno de sus descubrimientos importantes fue que los cuerpos electrificados en el vacío atraerían sustancias ligeras, lo que indica que el efecto eléctrico no dependía del aire como medio. También añadió resina a la entonces conocida lista de eléctricos.

Esto fue seguido en 1660 por Otto von Guericke, quien inventó uno de los primeros generadores electrostáticos. A finales del siglo XVII, los investigadores habían desarrollado medios prácticos para generar electricidad por fricción con un generador electrostático, pero el desarrollo de las máquinas electrostáticas no comenzó en serio hasta el siglo XVIII, cuando se convirtieron en instrumentos fundamentales en los estudios sobre las nuevas ciencia de la electricidad. El primer uso de la palabra electricidad se atribuye a Sir Thomas Browne en su obra de 1646, Pseudodoxia Epidemica. En 1729, Stephen Gray (1666-1736) demostró que la electricidad podía "transmitirse" a través de filamentos metálicos.

Nuevos dispositivos mecanicos

Como ayuda a la investigación científica, en este período se desarrollaron varias herramientas, ayudas de medición y dispositivos de cálculo.

Dispositivos de cálculo

John Napier introdujo los logaritmos como una poderosa herramienta matemática. Con la ayuda del destacado matemático Henry Briggs, sus tablas logarítmicas incorporaron un avance computacional que hizo que los cálculos a mano fueran mucho más rápidos. Sus huesos de Napier utilizaron un conjunto de varillas numeradas como herramienta de multiplicación utilizando el sistema de multiplicación en celosía. Se abrió el camino a los avances científicos posteriores, particularmente en astronomía y dinámica.

En la Universidad de Oxford, Edmund Gunter construyó el primer dispositivo analógico para ayudar a la computación. La 'escala de Gunter' era una escala plana grande, grabada con varias escalas o líneas. Las líneas naturales, como la línea de cuerdas, la línea de senos y tangentes se colocaban en un lado de la escala y las correspondientes artificiales o logarítmicas en el otro lado. Esta ayuda de cálculo fue un predecesor de la regla de cálculo. Fue William Oughtred (1575-1660) quien utilizó por primera vez dos escalas de este tipo deslizándose una junto a la otra para realizar multiplicaciones y divisiones directas y, por lo tanto, se le acredita como el inventor de la regla de cálculo en 1622.

Blaise Pascal (1623–1662) inventó la calculadora mecánica en 1642. La introducción de su Pascalina en 1645 lanzó el desarrollo de las calculadoras mecánicas primero en Europa y luego en todo el mundo. Gottfried Leibniz (1646-1716), basándose en el trabajo de Pascal, se convirtió en uno de los inventores más prolíficos en el campo de las calculadoras mecánicas; fue el primero en describir una calculadora de molinete, en 1685, e inventó la rueda de Leibniz, utilizada en el aritmómetro, la primera calculadora mecánica producida en masa. También perfeccionó el sistema numérico binario, base de prácticamente todas las arquitecturas informáticas modernas.

John Hadley (1682–1744) fue el inventor del octante, el precursor del sextante (inventado por John Bird), que mejoró enormemente la ciencia de la navegación.

Maquinas industriales

Denis Papin (1647– c. 1712) fue mejor conocido por su invención pionera del digestor de vapor, el precursor de la máquina de vapor. La primera máquina de vapor en funcionamiento fue patentada en 1698 por el inventor inglés Thomas Savery, como un "... nuevo invento para elevar el agua y ocasionar el movimiento de todo tipo de trabajo de molino por la fuerza impulsora del fuego, que será de gran utilidad y ventaja para secar minas, servir a los pueblos con agua, y para hacer funcionar toda clase de molinos donde no tienen el beneficio del agua ni de vientos constantes". [ sic ] La invención se demostró a la Royal Society el 14 de junio de 1699 y Savery describió la máquina en su libro The Miner's Friend; o, Un motor para levantar agua por fuego (1702),en el que afirmó que podría bombear agua fuera de las minas. Thomas Newcomen (1664–1729) perfeccionó la práctica máquina de vapor para bombear agua, la máquina de vapor de Newcomen. En consecuencia, Thomas Newcomen puede considerarse como un antepasado de la Revolución Industrial.

Abraham Darby I (1678–1717) fue el primero y el más famoso de tres generaciones de la familia Darby que desempeñó un papel importante en la Revolución Industrial. Desarrolló un método para producir hierro de alta calidad en un alto horno alimentado con coque en lugar de carbón vegetal. Este fue un gran paso adelante en la producción de hierro como materia prima para la Revolución Industrial.

Telescopios

Los telescopios refractores aparecieron por primera vez en los Países Bajos en 1608, aparentemente producto de los fabricantes de gafas que experimentaban con lentes. Se desconoce el inventor, pero Hans Lippershey solicitó la primera patente, seguido por Jacob Metius de Alkmaar. Galileo fue uno de los primeros científicos en utilizar esta nueva herramienta para sus observaciones astronómicas en 1609.

El telescopio reflector fue descrito por James Gregory en su libro Optica Promota (1663). Argumentó que un espejo con forma de parte de una sección cónica corregiría la aberración esférica que fallaba en la precisión de los telescopios refractores. Sin embargo, su diseño, el "telescopio gregoriano", quedó sin construir.

En 1666, Isaac Newton argumentó que las fallas del telescopio refractor eran fundamentales porque la lente refractaba la luz de diferentes colores de manera diferente. Llegó a la conclusión de que la luz no podía refractarse a través de una lente sin causar aberraciones cromáticas. A partir de estos experimentos, Newton concluyó que no se podía hacer ninguna mejora en el telescopio refractor. Sin embargo, pudo demostrar que el ángulo de reflexión seguía siendo el mismo para todos los colores, por lo que decidió construir un telescopio reflector. Se completó en 1668 y es el primer telescopio reflector funcional conocido.

50 años más tarde, John Hadley desarrolló formas de fabricar espejos objetivos asféricos y parabólicos de precisión para telescopios reflectores, construyendo el primer telescopio newtoniano parabólico y un telescopio gregoriano con espejos de forma precisa. Estos fueron demostrados con éxito a la Royal Society.

Otros dispositivos

La invención de la bomba de vacío allanó el camino para los experimentos de Robert Boyle y Robert Hooke sobre la naturaleza del vacío y la presión atmosférica. El primer dispositivo de este tipo fue fabricado por Otto von Guericke en 1654. Consistía en un pistón y un cilindro de pistola de aire con aletas que podían aspirar el aire de cualquier recipiente al que estuviera conectado. En 1657, extrajo el aire de dos hemisferios unidos y demostró que una yunta de dieciséis caballos era incapaz de separarlos. La construcción de la bomba de aire fue mejorada en gran medida por Robert Hooke en 1658.

Evangelista Torricelli (1607–1647) fue mejor conocido por su invención del barómetro de mercurio. La motivación de la invención fue mejorar las bombas de succión que se usaban para extraer agua de las minas. Torricelli construyó un tubo sellado lleno de mercurio, colocado verticalmente en un recipiente de la misma sustancia. La columna de mercurio cayó hacia abajo, dejando arriba un vacío torriceliano.

Materiales, construcción y estética.

Los instrumentos sobrevivientes de este período tienden a estar hechos de metales duraderos como el latón, el oro o el acero, aunque existen ejemplos como telescopios hechos de madera, cartón o con componentes de cuero. Los instrumentos que existen en las colecciones de hoy tienden a ser ejemplos robustos, hechos por hábiles artesanos para y a expensas de mecenas adinerados. Estos pueden haber sido encargados como muestra de riqueza. Además, es posible que los instrumentos conservados en las colecciones no hayan recibido un uso intensivo en el trabajo científico; los instrumentos que habían recibido un uso intensivo visible generalmente se destruyeron, se consideraron no aptos para exhibición o se excluyeron por completo de las colecciones.También se postula que los instrumentos científicos conservados en muchas colecciones se eligieron porque eran más atractivos para los coleccionistas, en virtud de que eran más ornamentados, más portátiles o estaban hechos con materiales de mayor calidad.

Las bombas de aire intactas son particularmente raras. La bomba de la derecha incluía una esfera de vidrio para permitir demostraciones dentro de la cámara de vacío, un uso común. La base era de madera y la bomba cilíndrica era de latón. Otras cámaras de vacío que sobrevivieron estaban hechas de hemisferios de latón.

Los fabricantes de instrumentos de finales del siglo XVII y principios del XVIII fueron contratados por organizaciones que buscaban ayuda con la navegación, la topografía, la guerra y la observación astronómica. El aumento en los usos de tales instrumentos y su uso generalizado en la exploración y el conflicto global crearon la necesidad de nuevos métodos de fabricación y reparación, que serían satisfechas por la Revolución Industrial.

Desarrollos científicos

Personas e ideas clave que surgieron en los siglos XVI y XVII:

• Primera edición impresa de los Elementos de Euclides en 1482.
• Nicolaus Copernicus (1473-1543) publicó Sobre las revoluciones de las esferas celestiales en 1543, que avanzó la teoría heliocéntrica de la cosmología.
• Andreas Vesalius (1514-1564) publicó De Humani Corporis Fabrica (Sobre la estructura del cuerpo humano) (1543), que desacreditó las opiniones de Galeno. Encontró que la circulación de la sangre se resolvía a partir del bombeo del corazón. También armó el primer esqueleto humano a partir de cadáveres abiertos.
• El matemático francés François Viète (1540-1603) publicó In Artem Analyticem Isagoge (1591), que dio la primera notación simbólica de parámetros en álgebra literal.
• William Gilbert (1544-1603) publicó Sobre el imán y los cuerpos magnéticos, y sobre el gran imán de la Tierra en 1600, que sentó las bases de una teoría del magnetismo y la electricidad.
• Tycho Brahe (1546-1601) realizó observaciones de los planetas a simple vista extensas y más precisas a finales del siglo XVI. Estos se convirtieron en los datos básicos para los estudios de Kepler.
• Sir Francis Bacon (1561-1626) publicó Novum Organum en 1620, que esbozaba un nuevo sistema de lógica basado en el proceso de reducción, que ofrecía como una mejora sobre el proceso filosófico del silogismo de Aristóteles. Esto contribuyó al desarrollo de lo que se conoció como el método científico.
• Galileo Galilei (1564-1642) mejoró el telescopio, con el que realizó varias observaciones astronómicas importantes, incluidas las cuatro lunas más grandes de Júpiter (1610), las fases de Venus (1610, lo que demuestra que Copérnico tenía razón), los anillos de Saturno (1610), e hizo observaciones detalladas de las manchas solares. Desarrolló las leyes para la caída de los cuerpos basándose en experimentos cuantitativos pioneros que analizó matemáticamente.
• Johannes Kepler (1571-1630) publicó las dos primeras de sus tres leyes del movimiento planetario en 1609.
• William Harvey (1578-1657) demostró que la sangre circula mediante disecciones y otras técnicas experimentales.
• René Descartes (1596-1650) publicó su Discurso sobre el método en 1637, que ayudó a establecer el método científico.
• Antonie van Leeuwenhoek (1632–1723) construyó poderosos microscopios de lente única e hizo extensas observaciones que publicó alrededor de 1660, abriendo el micromundo de la biología.
• Christiaan Huygens (1629–1695) publicó importantes estudios de mecánica (fue el primero en formular correctamente las leyes relativas a la fuerza centrífuga y descubrió la teoría del péndulo) y óptica (siendo uno de los defensores más influyentes de la teoría ondulatoria de la luz).
• Isaac Newton (1643–1727) se basó en el trabajo de Kepler, Galileo y Huygens. Demostró que una ley del inverso del cuadrado de la gravedad explicaba las órbitas elípticas de los planetas y avanzó en la ley de la gravitación universal. Su desarrollo del cálculo infinitesimal (junto con Leibniz) abrió nuevas aplicaciones de los métodos matemáticos a la ciencia. Newton enseñó que la teoría científica debe ir acompañada de una experimentación rigurosa, que se convirtió en la piedra angular de la ciencia moderna.

Crítica

La idea de que la ciencia moderna tuvo lugar como una especie de revolución ha sido objeto de debate entre los historiadores. Una debilidad de la idea de revolución científica es la falta de un abordaje sistemático de la cuestión del conocimiento en el período comprendido entre los siglos XIV y XVII, lo que lleva a malentendidos sobre el valor y el papel de los autores modernos. Desde este punto de vista, la tesis de la continuidad es la hipótesis de que no hubo una discontinuidad radical entre el desarrollo intelectual de la Edad Media y los desarrollos del Renacimiento y principios de la Edad Moderna y ha sido profunda y ampliamente documentada por los trabajos de estudiosos como Pierre Duhem, John Hermann Randall, Alistair Crombie y William A. Wallace, quienes demostraron la preexistencia de una amplia gama de ideas utilizadas por los seguidores de la tesis de la Revolución Científica para fundamentar sus afirmaciones. Así, la idea de una revolución científica posterior al Renacimiento es —según la tesis de la continuidad— un mito. Algunos teóricos de la continuidad apuntan a revoluciones intelectuales anteriores que ocurrieron en la Edad Media, generalmente refiriéndose a un Renacimiento europeo del siglo XII o una revolución científica musulmana medieval.como signo de continuidad.

Otro punto de vista contrario ha sido propuesto recientemente por Arun Bala en su historia dialógica del nacimiento de la ciencia moderna. Bala propone que los cambios involucrados en la Revolución Científica —el giro realista matemático, la filosofía mecánica, el atomismo, el papel central asignado al Sol en el heliocentrismo copernicano— deben verse como arraigados en influencias multiculturales en Europa. Él ve influencias específicas en la teoría óptica física de Alhazen, las tecnologías mecánicas chinas que conducen a la percepción del mundo como una máquina, el sistema de numeración hindú-árabe, que lleva implícita una nueva forma de pensamiento atómico matemático, y el heliocentrismo arraigado en las creencias religiosas del antiguo Egipto. ideas asociadas con el hermetismo.

Bala argumenta que al ignorar tales impactos multiculturales hemos sido llevados a una concepción eurocéntrica de la Revolución Científica. Sin embargo, afirma claramente: "Los hacedores de la revolución —Copérnico, Kepler, Galileo, Descartes, Newton y muchos otros— tuvieron que apropiarse selectivamente de ideas relevantes, transformarlas y crear nuevos conceptos auxiliares para completar su tarea.. En última instancia, incluso si la revolución se basó en una base multicultural, es el logro de los europeos en Europa". Los críticos señalan que, al carecer de evidencia documental de transmisión de ideas científicas específicas, el modelo de Bala seguirá siendo "una hipótesis de trabajo, no una conclusión".

Un tercer enfoque toma el término "Renacimiento" literalmente como un "renacimiento". Un estudio más detenido de la filosofía griega y las matemáticas griegas demuestra que casi todos los llamados resultados revolucionarios de la llamada revolución científica fueron en realidad reformulaciones de ideas que en muchos casos eran más antiguas que las de Aristóteles y en casi todos los casos por lo menos. tan antiguo como Arquímedes. Aristóteles incluso argumenta explícitamente en contra de algunas de las ideas que se propugnaron durante la Revolución Científica, como el heliocentrismo. Arquímedes y sus contemporáneos conocían bien las ideas básicas del método científico, como se demuestra en el conocido descubrimiento de la flotabilidad. Lucio Russo afirma que la ciencia como un enfoque único para el conocimiento objetivo nació en el período helenístico (c. 300 aC),Este enfoque de la Revolución Científica la reduce a un período de reaprendizaje de las ideas clásicas que es en gran medida una extensión del Renacimiento. Este punto de vista no niega que ocurrió un cambio, pero argumenta que fue una reafirmación del conocimiento previo (un renacimiento) y no la creación de un nuevo conocimiento. Cita declaraciones de Newton, Copérnico y otros a favor de la cosmovisión pitagórica como evidencia.

En un análisis más reciente de la Revolución Científica durante este período, ha habido críticas no solo a la difusión de las ideologías eurocéntricas, sino también al predominio de los científicos masculinos de la época. Las académicas femeninas no siempre tuvieron las oportunidades que habría tenido un académico masculino, y la incorporación del trabajo de las mujeres en las ciencias durante este tiempo tiende a oscurecerse. Los académicos han tratado de investigar la participación de las mujeres en la ciencia en el siglo XVII, e incluso con ciencias tan simples como el conocimiento doméstico, las mujeres estaban logrando avances.Con la historia limitada proporcionada por los textos de la época, no sabemos completamente si las mujeres ayudaron a estos científicos a desarrollar las ideas que hicieron. Otra idea a considerar es la forma en que este período influyó incluso en las mujeres científicas de los períodos posteriores. Annie Jump Cannon fue una astrónoma que se benefició de las leyes y teorías desarrolladas a partir de este período; hizo varios avances en el siglo siguiente a la Revolución Científica. Fue un período importante para el futuro de la ciencia, incluida la incorporación de la mujer a los campos utilizando los desarrollos realizados.