De Aristóteles a Newton

La física antigua es llamada a veces física aristotélica, pues su más grande representante en la antigüedad fue Aristóteles, filósofo – científico que vivió en Grecia durante el siglo IV AC.

Para Aristóteles todos los objetos del planeta se componen de “cuatro elementos”: aire, tierra, fuego y agua. Aristóteles atribuyó la propiedad de ser pesado o liviano a la proporción en que intervienen los distintos elementos formadores de cada cuerpo: la tierra es “naturalmente” pesada y el fuego es naturalmente liviano, mientras el agua y el aire ocupan posiciones intermedias entre esos dos extremos. ¿Cuál es el movimiento “natural” de un objeto compuesto por tales elementos? Si el objeto es pesado, su movimiento natural será hacia abajo; en cambio, si es liviano, su movimiento natural será hacia arriba. Aristóteles sabía, por supuesto, que a menudo los objetos se mueven en direcciones distintas a las indicadas. Tales movimientos, según Aristóteles, son “violentos”, contrarios a la naturaleza del cuerpo y tienen lugar solo cuando alguna fuerza actúa para iniciarlos y mantener el cuerpo en un movimiento antinatural.

En la Edad Media el pensamiento de Aristóteles tenía un carácter “oficial”, sin embargo sus ideas sobre el movimiento fueron objeto de diversas controversias. Filipon, en el siglo VI, propone una idea no aristotélica muy audaz para explicar los movimientos “violentos” o “forzados” de los que hablaba Aristóteles. Filipón propuso la existencia de una “fuerza motriz incorpórea” interna en el objeto que se mueve, trasferida a este durante el lanzamiento. En el siglo XIV, coexistieron distintas formulaciones basadas en la misma propuesta de Filipón. Todas ellas coincidieron en atribuir el movimiento del proyectil a un agente interno, el ímpetus, entregado al objeto cuando este es lanzado. Nicole Oresme (siglo XIV) pensaba que el ímpetus constituye un agregado no natural al cuerpo y que se esfuma con el tiempo. Para su maestro Jean Buridan, en cambio, el ímpetus solo se destruye en presencia de una resistencia externa (como el rozamiento) o de su propensión natural a caer hacia el centro de la Tierra.

Buridan señaló que con su teoría del ímpetus, se volvía innecesario atribuir los movimientos celestes a ángeles o a inteligencias divina (como era frecuente en la época), bastaba suponer que Dios, en el momento de la Creación, imprimió ímpetus convenientes a las esferas celestes “que no decrecieron ni se corrompieron con el paso del tiempo… (ya que) tampoco hay resistencia alguna que pudiera corromper o reprimir dichos ímpetus”.

En el siglo XVII Galileo Galilei se acercó muchísimo a la concepción moderna del movimiento cuando en uno de sus escritos esbozó la idea clave de que para que un movimiento se mantenga en el tiempo no es necesario realizar ninguna acción. Por el contrario, si la velocidad de un cuerpo cambia es señal de que existe algún ente actuando sobre éste.

Posteriormente Isaac Newton completó y modificó la concepción de Galileo al enunciar las tres leyes que le permitieron explicar cualquier movimiento. La primera de estas leyes, conocida como “principio de inercia” señala justamente que para un cuerpo que no interactúa con ningún otro, o para el cual los efectos de otros cuerpos se compensan entre sí, la única posibilidad es el movimiento uniforme o el reposo. En sus propias palabras: “Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme en línea recta, salvo que se vea compelido a cambiar el estado por fuerzas impresas. [En ese caso] el cambio de movimiento es proporcional a las fuerzas motrices impresas, y se hace según la línea recta en la cual se imprime dicha fuerza”