Ciencias naturais

As ciencias naturais, ciencias da natureza, ciencias físico-naturais, ciencias experimentais ou mesmo historia natural, son aquelas ciencias que teñen por obxecto o estudo da natureza seguindo o método científico, tamén coñecido como método experimental.
As ciencias naturais estudan só os aspectos físicos do universo, e non os aspectos humanos do mundo, obxecto das chamadas ciencias sociais ou humanas, diferenciándose polo tanto das humanidades, as artes e doutros tipos de saberes, que implican enfoques epistemolóxicos diferentes.
As ciencias naturais apóianse no razoamento lóxico e no aparato metodolóxico das denominadas ciencias formais, especialmente das matemáticas, cuxa relación coa realidade da natureza é menos directa (ou mesmo inexistente).
Por outra parte, diferéncianse das ciencias aplicadas, xa que forman parte da ciencia básica, aínda que teñen naquelas os seus desenvolvementos prácticos, polo que están intimamente ligadas, interactuando entre elas e co sistema produtivo nos sistemas denominados investigación e desenvolvemento (I+D) ou investigación, desenvolvemento e innovación (I+D+i, ou I+D+I). Historia
A pesar de ser relativamente recente o método científico (concibido na revolución científica do século XVII), a historia das ciencias naturais pode rastrexarse até os tempos prehistóricos, xa que está intimamente ligada á historia das sociedades e das civilizacións. A historia das ciencias naturais dá conta do desenvolvemento humano, marcado polos sucesivos cambios de paradigmas sobre a natureza, cambios que, á súa vez, están marcados polo continuo refinamento do coñecemento adquirido e polo desenvolvemento tecnolóxico, acelerado desde a aparición do método científico na chamada revolución científica.
A prehistoria
A actividade científica comezou nun pasado moi remoto, na prehistoria. Moi probabelmente, a ciencia desenvolveuse a partir das primitivas prácticas de maxia tribal. Tamén, probabelmente, tiveron a mesma orixe tanto a relixión coma a arte. Durante moito tempo, a maxia foi o punto de unión da sociedade, a institución na que se depositaba a sabedoría e a experiencia acumulada até o momento.
A técnica precede á ciencia nos primeiros tempos da humanidade. Apoiándose en observacións empíricas, o home desenvolve as súas ferramentas (traballa os ósos, a pedra), e descobre o uso do lume no Paleolítico inferior. A maior parte dos prehistoriadores concordan en pensar que o lume empezou a utilizarse desde hai 250. 000 anos ou 300. 000 anos.
Antigüidade
Durante moitos anos as ideas científicas conviviron con mitos, lendas e pseudociencias (falsas ciencias). Así, por exemplo, a astroloxía conviviu coa astronomía, e a alquimia coa química. A astroloxía sostiña que os astros exercen influencia real e física sobre a nosa personalidade (a astroloxía actual xa non sostén iso, agora consiste no estudo da influencia simbólica sobre a nosa forma de ser). A alquimia, pola súa parte, tiña por obxectivo encontrar a fórmula para converter calquera metal en ouro e descubrir a pedra filosofal e o elixir da eterna xuventude. Ningunha destas dúas disciplinas, (astroloxía e alquimia) aplica o método científico e, polo tanto, aínda que modificaron algunhas das súas afirmacións antigas, non poden chamarse ciencias.
Os primeiros trazos de actividades científicas datan das civilizacións humanas do neolítico, onde se desenvolven o comercio e a urbanización. Así, para André Pichot, en La Naissance de la science, a ciencia nace en Mesopotamia ou Babilonia, contra o ano 3500 a. C. As primeiras experiencias da alquimia están ligadas aos descubrimentos das técnicas metalúrxicas que caracterizan este período. A innovación máis importante provén da invención da escritura cuneiforme que, por medio de pictogramas, permite a reprodución de textos, e a elaboración abstracta de conceptos. A numeración foi tamén o primeiro método científico que viu a luz, que permitía realizar cálculos cada vez máis complexos. Os sumerios descobren as fraccións e o sistema decimal.
Os babilonios constituíron as primeiras ciencias, tales como a metroloxía, moi adaptada á práctica, a álxebra (acháronse táboas que permitían as operacións de multiplicación e de división, ou de inversos para esta última, e tamén as potencias, as raíces cadradas e cúbicas, así como ecuacións de primeiro grao, cunha e dúas incógnitas), a xeometría (cálculos de superficies, teoremas), e a astronomía (cálculos de mecánica celeste, previsións dos equinoccios, constelacións, denominación dos astros). En Mesopotamia créanse tamén os primeiros instrumentos de medida do tempo e do espazo.
O Exipto faraónico
O antigo Exipto desenvolveu a herdanza precientífica mesopotámica. A escritura dos xeróglifos permite a representación máis precisa de conceptos; fálase entón dunha escritura ideográfica. A numeración é decimal, pero non coñecían o cero. Principalmente a xeometría deu un gran salto adiante. Os exipcios construían monumentos grandiosos non recorrendo máis que ao sistema das fraccións. Desde o 2600 a. C. calculaban correctamente as áreas do rectángulo e do triángulo, e aproximaron igualmente o valor do número pi (π), elevando ao cadrado os 8/9 do diámetro da circunferencia, descubrindo un número equivalente a ≈ 3, 1605 (no canto de ≈ 3, 1416).
A astronomía progresa igualmente: o calendario exipcio é de 365 días, o tempo mídese a partir dun "reloxo estelar" e danlle nome ás estrelas visíbeis. En medicina, a cirurxía fai a súa aparición. Establécese unha teoría médica coa análise dos síntomas e con tratamentos, e isto desde 2300 a. C. (o papiro de Ebers é tamén un verdadeiro tratado de medicina).
A China e a India na antigüidade
Os antigos chineses descubriron o teorema de Pitágoras. En astronomía, identificaron o cometa Halley e comprenderon a periodicidade das eclipses. Inventaron a metalurxia do ferro. En 104 a. C. promúlgase o calendario Taichu, primeiro verdadeiro calendario chinés. En 132, Zhang Heng inventa o primeiro sismógrafo para a medida dos terremotos e foi o primeiro en construír, na China, un globo celeste rotatorio. A medicina progresou con Zhang Zhongjing e Hua Tuo, a quen se debe o primeiro sistema de anestesia xeral. De maneira xeral, a influencia das ciencias chinesas foi considerábel na India e nos árabes.
A civilización chamada do val do Indo (do 3300 a. C. ao 1500 a. C. ) coñécese, sobre todo na historia da ciencia, debido á emerxencia das matemáticas complexas. A numeración decimal de posición e os símbolos numerais hindús, dos que derivaron as cifras árabes, influíron considerabelmente en Occidente a través dos árabes e os chineses. Os hindús inventaron o cero, os números negativos, as funcións trigonométricas así como o cálculo diferencial e integral, as series e os límites.
Época clásica
Dentro do marco cultural no que nós nos desenvolvemos (a chamada cultura occidental), algúns filósofos e científicos buscan as raíces da ciencia moderna na época dos antigos gregos, na Grecia clásica, hai uns 300 anos a. C. Foron os creadores da lóxica dedutiva. Porén a súa filosofía natural tiña un defecto moi importante: consideraba innecesaria a comprobación experimental das conclusións. Era, incluso, degradante para o filósofo da época suxerir que as conclusións obtidas nun proceso mental lóxico precisaban ser confirmadas pola comprobación experimental. Esta maneira de ver as cousas non variaría, substancialmente, até mediados do século XVII, data na que, grazas ás figuras de Francis Bacon e René Descartes, os fundamentos experimentais, que son a base da ciencia, chegan a ser filosoficamente respectábeis.
Os presocráticos
Os filósofos denominados presocráticos son os primeiros en interrogarse sobre os fenómenos naturais. Chamados φυσιολογοι (physiologoi, "fisiólogos") por Aristóteles porque tiñan un discurso racional sobre a natureza, investigan sobre as causas naturais dos fenómenos que chegaron a ser os primeiros obxectos do método.
Tales de Mileto (ca. 625 - 547 a. C. ) e Pitágoras (ca. 570 - 480 a. C. ) contribuíron principalmente ao nacemento dalgunhas das primeiras ciencias, como as matemáticas, a xeometría (teorema de Pitágoras), a astronomía e mesmo a música. As súas primeiras investigacións están marcadas pola vontade de imputar a constitución do mundo (ou κόσμος, cosmos) a un principio natural único (o lume para Heráclito por exemplo) ou divino (para Anaximandro). Os presocráticos inician tamén unha reflexión sobre a teoría do coñecemento. Constatan que a razón por unha parte e os sentidos por outra conducen a conclusións contraditorias; Parménides opta pola razón e estima que só ela pode levar ao coñecemento, debido a que os nosos sentidos nos equivocan. Estas concepcións favoreceron a reflexión matemática. Pola contra, foron un obstáculo para o desenvolvemento das outras ciencias, e singularmente das ciencias experimentais. A estes filósofos oponse a corrente epicúrea, iniciada por Demócrito, contemporáneo de Sócrates. Os aspectos máis destacados da súa doutrina eran o hedonismo e o atomismo. Pitágoras afirmaba que a Terra era unha esfera, opinión que sustentaban tamén moitos outros pensadores gregos. E, ao redor de 235 a. C. , Eratóstenes deu un paso adiante ao determinar o diámetro terrestre por primeira vez, para o que deseñou un enxeñoso experimento. Obtivo un resultado asombrosamente próximo ao real, só un 15 % máis elevado do que se considera correcto actualmente, a pesar dos escasos medios dos que dispoñía.
Platón
Con Sócrates e Platón, en relación ás palabras e aos diálogos, a razón (grego antigo λόγοσ, lógos), e o coñecemento chegan a estar intimamente ligados. Aparece o razoamento abstracto e construído. Para Platón, as teorías das formas son o modelo de todo o que é sensíbel, sendo o sensíbel un conxunto de combinacións xeométricas de elementos. Platón abre así a vía á matematización dos fenómenos. As ciencias sitúanse na vía da filosofía, no sentido do discurso sobre a sabedoría; pola súa parte, e á inversa, a filosofía busca nas ciencias un fundamento seguro.
Para Platón, a busca da verdade e da sabedoría (a filosofía) é indisociábel da dialéctica científica, é en efecto o sentido da inscrición que figura sobre o frontón da Academia de Atenas: "Que ninguén entre aquí se non é xeómetra".
Aristóteles
É sobre todo con Aristóteles, que funda a física e a zooloxía, cando as ciencias naturais adquiren un método, baseado na dedución. A el débese a primeira formulación do siloxismo e da indución. As nocións de "materia", "forma", "potencia" e "acto" foron os primeiros conceptos de elaboración abstracta. Para Aristóteles, a ciencia está subordinada á filosofía ("é unha filosofía secundaria", dixo) e ten por obxecto a busca dos primeiros principios e das primeiras causas, o que o discurso científico chamará o causalismo e que a filosofía denomina aristotelismo. Porén, Aristóteles é a orixe dun retroceso do pensamento en relación a certos presocráticos en canto ao lugar da Terra no espazo. Seguindo a Eudoxo de Cnidos, imaxina un sistema xeocéntrico e considera que o cosmos é finito. E será seguido nisto polos seus sucesores en materia de astronomía, até Copérnico, coa única excepción de Aristarco, que propuxera un sistema heliocéntrico. Determina, por outra parte, que o vivo está ordenado segundo unha cadea xerarquizada.
A influencia de Aristóteles na ciencia foi extraordinaria en toda a Idade Antiga e na Media, até o Renacemento e a aparición do método científico.
Período alexandrino. Alexandría na época romana
O período chamado alexandrino (de 323 a. C. - 30 a. C. ) é o prolongamento da cultura grega na época romana e está marcado por progresos significativos en astronomía e en matemáticas, así como por algúns avances na física. A cidade exipcia de Alexandría foi o centro intelectual dos sabios da época, que eran gregos. Os traballos de Arquimedes (292 a. C. - 212 a. C. ) sobre o pulo (principio de Arquimedes) conduciron á primeira lei física coñecida despois de Eratóstenes (276 a. C. - 194 a. C. ) sobre o diámetro terrestre ou de Aristarco de Samos (310 a. C. - 240 a. C. ) sobre as distancias Terra-Lúa e Terra-Sol que testemuñaran un grande enxeño. Apolonio de Pérgamo constrúe o modelo dos movementos dos planetas coa axuda de órbitas excéntricas. Hiparco de Nicea (194 a. C. - 120 a. C. ) perfecciona os instrumentos de observación como o dioptro, o gnomon e o astrolabio.
En álxebra e xeometría, divídese o círculo en 360°, e créase incluso o primeiro globo celeste (ou orbe). Hiparco redacta tamén un tratado en 12 libros sobre o cálculo das ordes (denominadas hoxe en día trigonometría). Euclides (325 a. C. - 265 a. C. ) é o autor dos Elementos, que están considerados como un dos textos fundadores das matemáticas modernas. Os seus postulados, como o denominado postulado de Euclides, que expresa que "por un punto dado dunha recta pasa unha, e unha soa, paralela a esta recta"[Cómpre referencia] está na base da xeometría sistematizada (a chamada xeometría euclidiana). En astronomía, proponse unha "teoría dos epiciclos" que permitirá á súa vez o establecemento de táboas astronómicas máis precisas. O conxunto revelaríase amplamente funcional, permitindo por exemplo calcular por primeira vez as eclipses lunares e solares. Claudio Tolomeo (ca. 85 d. C. - ca. 165) prolonga e amplía os traballos de Hiparco e de Aristóteles sobre as órbitas planetarias e promove un sistema xeocéntrico do sistema solar, que foi aceptado no mundo occidental e árabe durante máis de mil trescentos anos. A súa obra astronómica principal son os 13 libros que integran a Composición matemática ou Gran Sintaxe, máis coñecida por Almaxesto —nome que deriva do título árabe que recibiu durante a Idade Media— que até a época de Nicolao Copérnico e Johannes Kepler foi a obra fundamental da astronomía. Consta esta obra, ademais, dun catálogo de estrelas, así como da descrición dos instrumentos necesarios para a observación astronómica. A obra xeográfica de Tolomeo (Planisphaerium, Geographia), é tamén de grande importancia, e permaneceu vixente até o Renacemento.
Cómpre sinalar tamén, nos derradeiros anos deste período, a Hipatia de Alexandría (ca. 355 - ca. 415), filósofa, e mestra neoplatónica grega, que destacou tamén nos campos das matemáticas e a astronomía, membro e líder da escola neoplatónica de Alexandría. Seguidora de Plotino, cultivou os estudos lóxicos e as ciencias exactas. Educou unha selecta escola de aristócratas cristiáns e pagáns que ocuparon posteriormente altos cargos. O feito de ser unha filósofa pagá (nun medio predominantemente cristián) considérase como un dos factores que contribuíron para que fose asasinada. Hoxe está considerada como a primeira gran científica, especialmente matemática, da historia da humanidade.
A Roma imperial
A civilización romana non proporcionou grandes avances na ciencia. A filosofía, a medicina e as matemáticas son de orixe grega, así como algunhas técnicas agrícolas. Aínda así, na época romana cabe citar os nomes de Dioscórides, grego, un dos primeiros botánicos; de Lucrecio e a súa obra De rerum natura (Sobre a natureza das cousas), e de Plinio o Vello (23 - 79 d. C. ), autor dunha importante Historia natural na que se citan especies tanto reais coma inventadas. Non obstante, os sabios romanos foron pouco numerosos e o discurso científico abstracto progresou pouco durante a Roma antiga: "Os romanos, facendo prevalecer as humanidades, a reflexión sobre o home e a expresión escrita e oral, sen dúbida ocultaron para o futuro as realidades científicas e técnicas", deixando á parte algúns grandes pensadores, como Vitruvio ou Apolodoro de Damasco, frecuentemente de orixe estranxeira. Posteriormente destaca Galeno (129 - 201), famoso polas súas achegas no campo da medicina. Os romanos achegaron, sobre todo, o sistema de numeración romana para as unidades de medida. En cambio, a tecnoloxía romana é un dos aspectos máis importantes da civilización romana. Esta tecnoloxía foi certamente a máis avanzada da Antigüidade. Permitiu a domesticación do contorno, especialmente mediante as vías e os acuedutos. Para L. Cracco Ruggini, a tecnoloxía traduce a vontade de prestixio das capas dominantes. O período durante o cal a tecnoloxía romana alcanza o seu apoxeo é entre os séculos II a. C. e I a. C. , sobre todo na época de Augusto, co cemento, as conducións de chumbo, os guindastres, as máquinas, as cúpulas, os arcos etc. Para a agricultura, desenvolven os muíños de auga.
A ciencia na Idade Media
Considérase xeralmente, desde un punto de vista evidentemente eurocentrista, que, tras da caída do Imperio Romano de Occidente (476 d. C. ), gran parte de Europa (a Europa occidental) perdeu o contacto co coñecemento escrito, iniciándose a escura Idade Media, que se estende até 1492. Pero cómpre ter en conta os avances tecnolóxicos e a evolución do pensamento científico do mundo oriental (civilización árabe-musulmá) e, en primeiro lugar, os do Imperio Bizantino que, herdeiro do saber latino, e cos saberes que tomou do mundo árabe-musulmán, e mesmo dos da China, foi decisivo na construción da ciencia moderna. Polo tanto, o período da Idade Media coñece un desenvolvemento sen precedentes das técnicas e das disciplinas científicas, a despeito dunha imaxe escurantista, propagada polos manuais escolares. Ademais, na actualidade, é común considerar o desenvolvemento da ciencia como un proceso continuo e gradual, cos seus antecedentes tamén medievais, e tamén na Europa occidental.
Europa
Os bizantinos dominan a arquitectura urbana e a captación de auga; perfeccionaron igualmente as clepsidras (reloxos de auga) e as grandes noras para a irrigación; tecnoloxías hidráulicas que a civilización árabe herdou e que transmitiu á súa vez. A hixiene e a medicina experimentaron igualmente progresos. As universidades bizantinas así como as bibliotecas recompilaron numerosos tratados e obras de estudo sobre a filosofía e o saber científico da época. A Europa occidental, despois dun período de repregamento durante a Alta Idade Media, recupera un espírito cultural e técnico que culmina no Renacemento do século XII. A filosofía natural proponse como obxectivo a descrición da natureza, percibida como un sistema coherente de fenómenos (ou pragmata), movidos por "leis". Na Baixa Idade Media fai a súa aparición a lóxica, que permite que se desenvolvan diversos métodos científicos, así como os esforzos para elaborar modelos matemáticos ou médicos, o que xogará "un papel maior na evolución das diferentes concepcións do status das ciencias". Por outra parte, o mundo medieval occidental ve aparecer unha "laicización do saber", concomitante coa "autonomización das ciencias".
Mundo musulmán
O mundo árabe-musulmán tivo o seu apoxeo intelectual desde o século VIII até o século XIV, o que permitiu o desenvolvemento dunha cultura científica específica, iniciada en Damasco baixo os últimos Omeias, e despois en Bagdad baixo os primeiros Abásidas. A ciencia árabe-musulmá esta fundada na tradución e a lectura crítica das obras da Antigüidade. A expansión do saber árabe-musulmán está estreitamente ligada ás guerras de conquista do islam que permitiu aos árabes entrar en contacto coas civilizacións hindú e chinesa. O papel, empréstito dos chineses, substitúe rapidamente ao pergameo no mundo musulmán. O Califa Harún ar-Rashid, apaixonado da astronomía, crea en 829 en Bagdad o primeiro observatorio permanente, o que permitiu aos seus astrónomos realizar os seus propios estudos do movemento dos astros. Al-Biruní, retomando os escritos de Eratóstenes, calcula o diámetro da Terra e afirma que ela xira sobre si mesma, moito antes que Galileo. En 832 fúndanse as Casas da sabedoría (Bait al-hikma), lugares onde se comparte e desde onde se difunde o saber.
En medicina, Avicena (980 - 1037) redacta unha monumental enciclopedia, a Qanûn. Ibn Nafis describe a circulación sanguínea pulmonar, e al-Razi recomenda o uso do alcohol en medicina. No século XI, Abu-l-Qasim az-Zahrawi (coñecido como Abulcasís en Occidente) escribe unha obra de referencia para a época, sobre a cirurxía.
En matemáticas a herdanza antiga salvagárdase e profúndase, permitindo o nacemento da álxebra. A utilización das cifras árabes e do cero fan posíbel os avances en análise combinatoria e en trigonometría.
A ciencia na China medieval
A China da Antigüidade e da Idade Media contribuíu sobre todo á innovación técnica, con tres inventos principais: o papel (que data do século II a. C. ), a pólvora (o primeiro rexistro escrito testemuñado parece ser o Wujing Zongyao que dataría arredor de 1044) e o compás, utilizado desde o século XI, na xeomancia. O científico chinés Shen Kuo (1031 - 1095) describe o compás magnético como instrumento de navegación. Para o historiador Joseph Needham, en Science et civilisation en Chine a sociedade chinesa produciu unha ciencia innovadora, desde os seus inicios. O mesmo Needham relativiza a concepción segundo a cal a ciencia debe todo a Occidente. Para el, a China estaba incluso animada dunha ambición de recoller de maneira desinteresada o saber, antes incluso que as universidades occidentais. Karine Chelma igualmente demostrou que a opinión estendida segundo a cal a demostración matemática sería de orixe grega é parcialmente falsa, os chineses arranxaban os mesmos problemas na súa época; di tamén: non pode quedar centrada en occidente, a historia das ciencias exixe unha posta en perspectiva internacional dos saberes.
A India dos matemáticos medievais
Os matemáticos hindús da Idade Media eran particularmente abstractos e non estaban orientados cara á práctica, en contraste cos exipcios, por exemplo. É con Brahmagupta (598 - 668) e a súa obra, particularmente complexa e innovadora, cando as diferentes facetas do "cero", a "cifra" e o "número" son perfectamente comprendidas, e cando se perfecciona a construción do sistema de numeración decimal de posición. O período remata co matemático Bhaskara II (1114 - 1185) que escribiu varios tratados importantes. Á maneira de Nasir ad-Din at-Tusi (1201 - 1274) desenvolve a derivación. Encontra as ecuacións polinomiais, e fórmulas de trigonometría, entre as cales as fórmulas de adición. Bhaskara é tamén un dos pais da análise, porque introduciu varios elementos relevantes do cálculo diferencial: a derivada, a diferenciación e a aplicación aos extremos, e incluso unha primeira forma do teorema de Rolle. Pero é sobre todo con Âryabhata (476 - 550), cuxo tratado de astronomía leva o seu nome, o Aryabatîya, escrito en verso contra 499 a. C. , cando as matemáticas hindús se manifestan. Trátase dun curto tratado de astronomía que presenta 66 teoremas de aritmética, álxebra, ou trigonometría plana e esférica. Estes gromos retomáronse e amplificáronse polos matemáticos e astrónomos da escola de Kerala, entre eles: Madhava de Sangamagrama, Nilakantha Somayaji, Parameswara, Jyeshtadeva, ou Achyuta Panikkar, durante o período medieval do século V ao século XV. Así, o Yuktibhasa ou Ganita Yuktibhasa é un tratado de matemáticas e de astronomía, escrito polo astrónomo hindú Jyesthadeva, membro da escola matemática de Kerala en 1530. Jyesthadeva adiantouse tres séculos ao descubrimento do cálculo infinitesimal polos occidentais.
Os fundamentos da ciencia moderna en Europa: a ciencia institucionalizada
A Escola de tradutores de Toledo
Contra o século XII e, especialmente, coa creación das primeiras universidades (Boloña, 1088; París, 1170; Salamanca, 1218; Oxford, 1220) é cando a ciencia en Europa se institucionaliza, separándose dunha identificación intelectual coa esfera relixiosa, a pesar desta. . A este respecto cabe destacar o labor da Escola de tradutores de Toledo. Con este nome coñécese na historiografía, desde o século XIII, aos distintos procesos de tradución e interpretación de textos clásicos greco-latinos alexandrinos, que foran vertidos do árabe ou do hebreo á lingua latina servíndose do romance castelán como lingua intermedia. A conquista en 1085 de Toledo e a tolerancia que os reis casteláns cristiáns ditaron para cos musulmáns e xudeus (e que, naquela época, se respectaba) facilitaron este comercio cultural que permitiu o renacemento filosófico, teolóxico e científico primeiro de España e logo de todo o occidente cristián. O arcebispo don Raimundo de Sauvetat quixo aproveitar a conxuntura que facía convivir en harmonía a cristiáns, musulmáns e xudeus auspiciando diferentes proxectos de tradución cultural demandados en realidade por todas as cortes da Europa cristiá.
Afonso X o Sabio alentou o centro tradutor que existía en Toledo desde a época de Raimundo de Sauvetat, que se especializara en obras de astronomía e de leis. Por outra parte fundará en Sevilla uns Studii ou Escolas xerais de latín e de arábigo, que nacen xa cunha vinculación claramente cortesá. Igualmente, fundaría en 1269 a Escola de Murcia, dirixida polo matemático Al-Ricotí.
Roger Bacon, Grossenteste, Alberte o Magno, Tomé de Aquino, Occam
O redescubrimento e a tradución de textos antigos gregos, e en primeiro lugar dos Elementos de Euclides, así como os textos de Aristóteles, grazas á civilización árabe-musulmá, fixeron deste período un renacemento das disciplinas científicas, clasificadas no quadrivium (entre as Artes Liberais). Ao institucionalizarse, a ciencia faise máis aberta e máis fundamental, incluso estando suxeita aos dogmas relixiosos, e de que non era aínda máis que unha rama da filosofía e da astroloxía. O período está marcado por cinco personalidades que proxectarán, na Europa cristiá, os fundamentos da ciencia moderna:
Roger Bacon (1214 - 1294), filósofo, senta as bases do método experimental. Bacon admite tres vías de coñecemento: a autoridade, o razoamento e a experiencia. Rexeita, pois, a autoridade da evidencia, que se apoia nas razóns exteriores e promove o "argumento que conclúe e fainos conceder a conclusión, pero que non certifica e non afasta a dúbida até o punto de que a alma descansa na intuición da verdade, porque non é posíbel que a encontre pola vía da experiencia".
Robert Grosseteste (ca. 1168 - 1253) estudou a Aristóteles e estableceu as premisas das ciencias experimentais, explicitando o esquema: observacións, deducións da causa e dos principios, formulación de hipóteses, e finalmente, novas observacións refutando ou verificando as hipóteses.
San Alberte o Magno (1193 - 1280), está considerado por moitos historiadores como alquimista e mago. No entanto os seus estudos biolóxicos permitíronlle sentar as bases das disciplinas das ciencias da vida. Fai tamén o estudo do desenvolvemento dos pitos observando o contido de ovos incubados e foi o primeiro en comentar o fenómeno da nutrición do feto. Estableceu tamén unha clasificación sistemática dos vexetais, antecedente da taxonomía. Describe igualmente as primeiras experiencias da química. Europa saía así dun letargo intelectual, iniciado pola Igrexa, que prohibira até 1234 as obras de Aristóteles, acusado de paganismo. Os primeiros sabios cristiáns, estudando Aristóteles, fixeron, daquela, ao principio, un acto de herexía; e non foi até Santo Tomé de Aquino (discípulo de San Alberte) cando a doutrina aristotélica foi aceptada polos Papas.
Santo Tomé de Aquino, teólogo, permitiu redescubrir, a través do mundo árabe, os textos de Aristóteles e doutros filósofos gregos. Porén, coñécese sobre todo polo seu principio chamado da autonomía respectiva da razón e a fe. Foi, en efecto, o primeiro teólogo que distinguiu, na súa Suma Teolóxica (1266 - 1273), a razón (facultade natural de pensar, propia do home) e a fe (adhesión ao dogma da Revelación).
Guillerme de Occam (ca. 1285 - ca. 1349) permitiu un avance no plan do método. Enunciando o seu principio da parsimonia, tamén chamado navalla de barbear de Occam, proporciona á ciencia un cadro epistemolóxico fundado na economía dos argumentos. Empirista avant l'heure, Occam postula que: Entia non sunt multiplicanda praeter necessitatem, literalmente "As entidades non deben ser multiplicadas máis alá do que é necesario". Explica que é inútil avanzar sen probas e formar conceptos ilusorios que permitan xustificar non importa que.
O Renacemento e a "ciencia clásica"
O Renacemento é un período que se sitúa en Europa no fin da Idade Media e no comezo da Idade Moderna. Chámase así polo redescubrimento dos traballos dos antigos pensadores gregos e romanos, que marcou a fin da Idade Media e creou alicerces sólidos para o desenvolvemento de novos coñecementos. Dos científicos desta época destácanse Francis Bacon (filósofo), Nicolao Copérnico e Galileo Galilei. Eles estableceron o denominado método científico. No curso dos séculos XV e XVI prodúcense en Europa, iniciadas polos reinos de Castela e Portugal, grandes expedicións marítimas de envergadura mundial, coñecidas co nome de grandes descubrimentos. Numerosas innovacións fixéronse populares, como o compás (navegación) ou o sextante; a cartografía desenvólvese, así como a medicina, grazas sobre todo á corrente do humanismo.
A ciencia como disciplina do coñecemento adquire así a súa autonomía e os seus primeiros grandes sistemas teóricos, até tal punto que Michel Blay fala da "canteira da ciencia clásica" O Renacemento tivo o seu berce en Italia (polo menos, en canto á invención do termo), e foi alí onde xurdiron os primeiros traballos científicos serios, como os de Leonardo da Vinci (1452 - 1519), que estendeu a súa curiosidade investigadora á anatomía humana e intuíu a longa duración das épocas pasadas, e os traballos de Andrea Vesalio (1514 - 1564), que baseou os seus estudos anatómicos na disección de cadáveres. Nesta época, o aragonés Miguel Servet (1511 - 1553) descubriu a circulación do sangue, completando este descubrimento o inglés William Harvey (1578 - 1657), que demostrou o mecanismo da circulación maior e menor.
Nacemento do método científico
Entre os moitísimos pensadores prominentes que deron forma ao método científico e á orixe da ciencia como sistema de adquisición de coñecemento, cómpre destacar ao filósofo Roger Bacon (1214 - 1294) en Inglaterra, ao filósofo e matemático René Descartes (1596 - 1650) en Francia e a Galileo Galilei (1564 - 1642) en Italia. Este último foi o primeiro científico que baseou as súas ideas na experimentación e que estableceu o método científico como a base do seu traballo. Por iso está considerado como o pai da ciencia moderna. Desde aquela até hoxe, a ciencia avanzou a pasos de xigante. Converteuse en parte da nosa cultura e está ligada ao constante avance tecnolóxico.
Francis Bacon
O político e filósofo inglés Francis Bacon (Londres, 1561 - 1626), contribuíu grandemente no pensamento moderno, e impulsou e propagou os métodos da ciencia experimental. Realizou os seus estudos baseándose na experimentación, introducindo as bases do método cualitativo-indutivo, que tanto serviu para a elaboración de teorías e hipóteses durante o século XIX (método científico). O punto de partida da súa reflexión foi a revisión do estado das ciencias. Mentres estas, con Copérnico e Galileo, estaban configurando un mundo novo, Bacon comprobou o anquilosamento da filosofía natural, que non dera ningún paso decisivo desde a antigüidade clásica. De aí deduciu a necesidade de instaurar un novo método adecuado aos novos coñecementos científicos que substituíse o vello sistema aristotélico. Bacon propuxo un método que permitía obter coñecementos: o método indutivo.
Bacon consideraba a observación e a experimentación como as fontes únicas do coñecemento. O seu método consistía en partir do coñecido para chegar ao descoñecido, do particular ao xeral, do individual ao universal. Realizou investigacións e recolleu datos co fin de chegar, a través de hipóteses e comprobacións, a algunha conclusión sobre o fenómeno que estudaba. Bacon, polo tanto, é o pai do empirismo, e sentou os primeiros fundamentos da ciencia e dos seus métodos.
Para Bacon, "a verdadeira ciencia é a ciencia das causas". Oponse á lóxica aristotélica que establece unha ligazón entre os principios xerais e os feitos particulares, abandona o pensamento dedutivo, que procede a partir dos principios admitidos pola autoridade dos antigos, en proveito da interpretación da natureza, onde a experiencia arrequece realmente o saber. En suma, Bacon preconiza un razoamento e un método fundados no razoamento experimental. Para Bacon, como máis tarde para os científicos, a ciencia mellora a condición humana.
René Descartes
René Descartes (1596 - 1650), autor do Discurso do método (1631), desenvolveu na súa obra as catro regras da investigación científica: 1º) non afirmar agás o que é evidente;
2º) dividir ao máximo as dificultades;
3º) explicar primeiro o máis simple e despois o complicado, e
4º) enumerar cada unha das observacións evitando as xeneralizacións.
Copérnico e Galileo
Facilitada polos avances das matemáticas do Renacemento, a astronomía emancípase da mecánica aristotélica, posta ao día por Hiparco e Tolomeo. A teoloxía medieval fundaméntase por unha parte no modelo de Aristóteles e, por outra, sobre o dogma da creación bíblica do mundo. É sobre todo Nicolao Copérnico (1473 - 1543) coa súa obra De revolutionibus Orbium Caelestium (Das revolucións dos corpos celestes) (1543) quen pon fin ao modelo aristotélico da inmobilidade da Terra. A súa doutrina permite a instauración do heliocentrismo: "con Copérnico, e só con el, ponse en marcha unha revolución da que xurdiron a astronomía e a física modernas" explica Jean-Pierre Verdet. e por iso o consideramos o fundador da astronomía moderna. Segundo o seu sistema todos os planetas, incluída a Terra, xiran ao redor do Sol en órbitas circulares, tanto máis rápido canto máis preto están del. A Terra, ademais de xirar ao redor do Sol, xira sobre si mesma (o que explica o movemento aparente do Sol). Copérnico demostrou que os movementos aparentes do Sol e das estrelas podían explicarse admitindo o duplo movemento da Terra, a súa rotación diaria e a súa translación anual ao redor do Sol. Esta tese heliocéntrica, que fora xa establecida na antigüidade por Aristarco de Samos, contradicía a tradicional teoría xeocéntrica de Tolomeo, que daquela formaba parte da ideoloxía oficial e, o que é aínda peor, desprazaba ao home do centro do universo, poñendo en cuestión a teoloxía cristiá da época. Por este motivo, e aínda que Copérnico non ocultaba as súas hipóteses, resistiuse a publicar a súa obra principal, De Revolutionibus.
A obra de Copérnico foi unha das primeiras teorías científicas, que tivo unha sinalada influencia nos filósofos e pensadores posteriores. Retomado e desenvolvido por Georg Joachim Rheticus, o heliocentrismo sería confirmado polas observacións, achando a súa máis brillante confirmación en 1610, ano en que Galileo observou as fases de Venus (que Copérnico vaticinara) e de Xúpiter, que pon a punto por entón unha das primeiras lentes astronómicas, que denomina "telescopio", iniciándose así a revolución astronómica que culmina en Newton.
Antes de que Galileo interveña, a teoría de Copérnico permanece confinada nalgúns especialistas, de maneira que non encontra máis que oposicións puntuais por parte dos teólogos, mentres que a maioría dos astrónomos permanecen máis favorábeis á tese xeocéntrica. Publicado o libro polo seu amigo Rheticus en 1543, ao ano escaso da morte do seu autor, case setenta e cinco anos despois, en 1616, o Santo Oficio (Inquisición) publica un decreto condenando o sistema de Copérnico e metendo a súa obra no Índice de libros prohibidos, prohibíndose tamén a súa divulgación.
No entanto, a pesar desta prohibición, "Galileo adoptará a cosmoloxía de Copérnico, construíndo unha nova física co éxito e as consecuencias sabidas", é dicir, que permitirá a difusión das teses heliocéntricas. Galileo Galilei (1564 - 1642) desempeñou un papel fundamental na introdución das matemáticas para a explicación das leis físicas e pode considerarse, ante todo, como un dos fundadores da mecánica moderna. Descubriu o movemento isócrono do péndulo (que pensou que podería utilizarse para medir o tempo), estableceu un método para determinar o peso específico dos corpos, describiu a traxectoria parabólica dos proxectís de artillaría e formulou a lei da caída libre dos corpos, afirmando que a velocidade de caída era independente da masa do grave (o corpo que cae). En 1609 construíu o anteollo ocular diverxente e iniciou o estudo dos astros. Apreciou a natureza accidentada da superficie da Lúa e chegou a medir a altura dalgunha das súas montañas. Descubriu 4 satélites de Xúpiter, o anel de Saturno, as manchas e a rotación do Sol, as fases de Venus e numerosas estrelas descoñecidas até entón. Todas estas novidades viñan a corroborar as ideas de Copérnico, das que Galileo se declarou decidido partidario. Até aquel momento a teoría copernicana non suscitara demasiadas preocupacións na igrexa romana. Pero Galileo sostiña a tese de que os designados naquela época "matemáticos" (Copérnico e el mesmo) pretendían falar en tanto que "filósofos", isto é, en termos de realidade, non de simples hipóteses de traballo. E en 1632, data de publicación do seu fundamental libro Dialogo sopra due massimi sistemi del mondo, tolemaico e copernicano (Diálogo sobre os dous máximos sistemas do mundo, o tolemaico e o copernicano), no que nega a inmobilidade da Terra, que non só contradicía as opinións aristotélicas e tolemaicas sobre o mundo, profundamente enraizadas na ensinanza oficial —que dependía naquel tempo case por enteiro da Igrexa—, senón que se opoñía tamén aos relatos bíblicos sobre a orixe do mundo interpretados de maneira literal. Foi denunciado á Inquisición, perante a cal compareceu en 1633. O proceso durou vinte días, e nel Galileo apenas se defendeu. Foi obrigado a pronunciar de xeonllos a abxuración da súa doutrina e condenado á excomuñón e a reclusión perpetua, incluíndose o seu libro no Índice. Foi autorizado a retirarse a Arcetri, preto de Florencia, onde permaneceu ata a súa morte.
Máis tarde Johannes Kepler desenvolvería as leis empíricas dos movementos dos corpos celestes, mentres que Huygens describía a forza centrífuga. Isaac Newton unificaría estas achegas descubrindo a gravitación universal.
Da alquimia á química
Arte esotérica desde a Antigüidade, a alquimia é a antecesora da física no sentido de observación da materia. Segundo Serge Hutin, especialista na historia da alquimia, as "fantasías dos ocultistas" bloquearon porén o progreso científico, sobre todo nos séculos XVI e XVII. Porén opina que estes espellismos que nutriron a alegoría alquímica influíron considerablemente no pensamento científico. A experimentación debe tamén moito aos laboratorios dos alquimistas, onde se descubriron numerosos corpos que formaron máis tarde parte da química: o antimonio, o ácido sulfúrico ou o fósforo, por exemplo. Os instrumentos dos alquimistas foron tamén os dos químicos modernos, o alambique, por exemplo. Segundo Hutin, foi sobre todo sobre a medicina na que a alquimia tivo unha influencia máis notábel, pola achega de medicamentos minerais e polo ensanchamento da farmacopea. Para o químico Jean-Baptiste Dumas: "A química práctica naceu nos talleres dos ferreiros, dos oleiros, dos cristaleiros e nas tendas dos perfumistas". A alquimia non xogou, pois, o papel único na formación da química; aínda que non é menos certo que este papel foi capital.
Para a conciencia popular, foron os primeiros químicos modernos —como Lavoisier sobre todo, no século XVIII, que pesa e mide os elementos químicos— os que consuman o divorcio entre química e alquimia. Numerosos filósofos e sabios foron na súa orixe alquimistas, como Roger Bacon ou Paracelso; outros interesáronse por eles, como Francis Bacon, e incluso, máis tarde, Isaac Newton.
Aínda que as dúas disciplinas estiveron ligadas, pola historia e polos seus actores, a diferenza reside na representación da materia: combinacións químicas para a química, manifestacións do mundo inanimado como fenómenos biolóxicos para a alquimia. Para Bernard Vidal, a alquimia ten sobre todo "permiso para acumular un coñecemento manipulatorio, práctico, do obxecto químico (. .. ) O alquimista comezou así a rozar o campo de experiencias que sería necesario aos químicos dos séculos futuros". A química nace como disciplina científica con Andreas Libavius (1550 - 1616) que publica o primeiro compendio de química, ligándoa coa medicina e a farmacia (clasifica os compostos químicos e dá métodos para preparalos), e máis tarde Nicolas Lémery (1645 - 1715) publica o primeiro Tratado de química elevándoa xa definitivamente ao rango de ciencia e facendo autoridade co seu Cours de chimie, contenant la manière de faire les opérations qui sont en usage dans la médecine, par une méthode facile, avec des raisonnements sur chaque opération, pour l’instruction de ceux qui veulent s’appliquer à cette science en 1675. Johann Rudolph Glauber (1604 - 1668) ou Robert Boyle, pola súa parte, achegan considerábeis experimentacións sobre os elementos químicos.
O nacemento da fisioloxía moderna
Os descubrimentos médicos e os progresos efectuados no coñecemento da anatomía, en particular despois da tradución de numerosas obras antigas de Hipócrates e Galeno nos séculos XV e XVI permitiron avances en materia de hixiene e da loita contra a mortalidade. Andrea Vesalio senta así as bases da anatomía moderna, mentres Miguel Servet descobre o funcionamento da circulación sanguínea e Ambroise Paré fai as primeiras ligaduras de arterias. Ao mesmo tempo que numerosos artistas se interesan por aspectos dos corpos dos animais e do home, os científicos da época dedícanse a estudar a fisioloxía con detalle.
Fanse un certo número de comparacións entre os membros inferiores dos humanos e dos équidos (cabalos, principalmente). Otto Brunfels, Jérôme Bock e Leonhart Fuchs foron tres grandes autores sobre plantas silvestres. Hoxe en día son recoñecidos como os pais da botánica alemá. Da mesma maneira, escribíronse obras sobre animais como as de Conrad Gesner ilustradas, entre outros, por Alberto Durero.
A difusión do saber: a imprenta
O campo das técnicas progresa considerabelmente grazas á invención da imprenta por Johannes Gutenberg no século XV, invento que revoluciona a transmisión do saber. O número de libros publicados aumenta exponencialmente, a escolarización en masa faise posíbel, e os científicos poden debater por medio das publicacións das súas experimentacións. A ciencia convértese así nunha comunidade de sabios. Aparecen as Academias de ciencias, en Londres, París, San Petersburgo e Berlín.
As revistas científicas proliferan. Pero os dominios do saber están mesturados e non constitúen aínda totalmente disciplinas separadas. A ciencia, ao tempo que se institucionaliza, forma aínda parte do campo da investigación filosófica. Michel Blay di: "é moi sorprendente e, en definitiva, moi anacrónico separar, no período clásico, a historia das ciencias da historia da filosofía, e tamén do que se chama a historia literaria".
Finalmente, o Renacemento permite, para as disciplinas científicas da materia, a creación de disciplinas e de epistemoloxías distintas pero reunidas pola cientificidade, e o mesmo permite para as matemáticas, porque, segundo a expresión de Pascal Brioist: "a matematización dunha práctica conduce a darlle o título específico de ciencia. .
O século XVIII: o século das luces
No século XVII, a "revolución científica" foi posíbel pola matematización da ciencia. Isto non ocorre até o transcurso do século XVIII no que aparecen as grandes institucións científicas, especialmente as Academias das Ciencias, as Sociedades científicas, e no que a ciencia entra nas universidades. Sobre todo, as ciencias naturais e a medicina desenvólvense durante este período. E no século XVIII a maioría dos científicos eran partidarios dun cambio: fronte ás ideas anteriores, consideraban a ciencia como a única vía obxectiva de coñecemento (de aí, o nome de Século das luces). Este espírito quedou reflectido na Enciclopedia das Artes e das Ciencias, recompilada por Diderot (1713 - 1784) e D'Alembert (1717 - 1783), obra na que se resumía todo o coñecemento científico da época en todas as ramas do saber, e da que se trata máis abaixo. En España, durante o século XVIII, no reinado de Carlos III, produciuse unha recuperación en todas as ordes tras a superación da crise económica do século XVII. Exemplos do rexurdimento das ciencias foron as fundacións do Real Xardín Botánico de Madrid (1781) e o Colexio de Cirurxía de Barcelona, así como as diversas expedicións científicas ao Novo Mundo, entre as que destaca a de José Celestino Mutis (1732 - 1808). Os séculos XVI e XVII estiveron moi influídos polo descubrimento de América. As novas especies de plantas e animais polarizaron o interese dos naturalistas, entre os que destacaron os sistemáticos John Ray e Tournefort.
Entre os científicos máis importantes do século XVII destacan Francesco Redi (1626 - 1698), que se declarou contrario á xeración espontánea; os irmáns Janssen, que inventaron o microscopio a finais do século XVI; Malpighi (1628 - 1694), que descubriu os capilares sanguíneos (a existencia dos cales xa fora prevista por Harvey), os alvéolos pulmonares, a circulación renal (as pirámides de Malpighi levan o seu nome) etc. , e Robert Hooke (1635 - 1703), que introduciu o termo célula ao ver o parecido entre un tecido suberoso (de cortiza), visto ao microscopio, e as celas dun favo).
E entre os do século XVIII cabe destacar a Anton van Leeuwenhoek (1632 - 1723), descubridor dos protozoos e primeiro observador de células como os glóbulos vermellos, os espermatozoides e as bacterias, John Needham (1731 - 1789), defensor da xeración espontánea, e Lazzaro Spallanzani (1729 - 1799), detractor da mesma. O século XVIII é a época dos grandes viaxeiros e sistemáticos. Entre eles destaca o sueco Carl von Linné, (1707 - 1778), fixista e aristotélico, que ideou a nomenclatura binomial actualmente en uso, e clasificou os animais e as plantas nas sucesivas edicións das súas obras Systema naturae (O sistema da natureza) (1735) e Species plantarum (As especies de plantas) (1753), obras que serven de base á sistemática actual de animais e plantas, o sistema binomial e da nomenclatura para animais e vexetais, respectivamente. O seu contemporáneo Conde de Buffon (1707 - 1788), naturalista francés autor dunha Histoire naturelle (Historia natural) á que dedicou gran parte da súa vida, criticouno e adoptou unha concepción transformista do universo.
A Enciclopedia
Un segundo cambio importante no Século das luces en relación co século precedente tivo a súa orixe en Francia, cos enciclopedistas. Este movemento intelectual defendía a idea de que existe unha arquitectura científica e moral do saber. O filósofo Diderot e o matemático d'Alembert publicaron en 1751 a Encyclopédie ou Dictionnaire raisonné des sciences, des arts et des métiers (coñecido como "A Enciclopedia") que permitiu coñecer todo o coñecemento científico da época. Esta Enciclopedia vén ser coma un himno ao progreso científico.
Coa Enciclopedia nace igualmente a concepción clásica de que a ciencia debe a súa aparición ao descubrimento do método experimental. Jean Le Rond d'Alembert explica así, no Discours préliminaire de l'Encyclopédie (1759) que:
Racionalismo e ciencia moderna
O período chamado das luces iniciou o ascenso da corrente racionalista, que proviña de René Descartes e, despois, de filósofos ingleses como Thomas Hobbes e David Hume, que adoptaron unha vía empírica, poñendo o acento nos sentidos e a experiencia na adquisición dos coñecementos, en detrimento da razón pura. Pensadores, igualmente científicos (como Leibniz, que desenvolveu as matemáticas e o cálculo infinitesimal, ou Kant, ou o barón de Holbach, no seu Sistema da natureza, no que sostén o ateísmo contra calquera concepción relixiosa ou deísta, o materialismo e o fatalismo, é dicir, o determinismo científico), fixeron da Razón (con maiúscula) un culto ao progreso e ao desenvolvemento social. Os descubrimentos de Isaac Newton, a súa capacidade para confrontar e para ensamblar as probas axiomáticas e as observacións físicas nun sistema coherente, déronlle o ton a todo o que seguiría a súa exemplar Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (Principios matemáticos da filosofía natural). Enunciando a teoría da gravitacion universal, Newton inaugurou a idea dunha ciencia como discurso tendente a explicar o mundo considerado como racional por estar ordenado por leis reproducíbeis.
O nacemento das grandes disciplinas científicas
A maioría das disciplinas maiores da ciencia consolídanse, coas súas epistemoloxías e os seus métodos, no século XVIII. A botánica aparece con Linneo. A química nace por aquel tempo con Lavoisier que enuncia en 1778 a lei da conservación da materia, e identifica e batiza o oxíxeno. As ciencias da Terra fan tamén a súa aparición. Como disciplina, a medicina progresou igualmente coa constitución dos exames clínicos e as primeiras clasificacións das enfermidades por William Cullen e François Boissier de Sauvages de Lacroix.
O século XIX
Tras dun século coma o XVIII, no que a maior actividade dos biólogos se desenvolveu no campo da sistemática, nun intento de clasificar as especies procedentes do Novo Mundo, suscitouse no século XIX unha interpretación, baseada na razón, tanto da aparición das diferentes especies coma da súa distribución e parentesco. Así xurdiu a teoría evolucionista. Un dos primeiros en defendela foi Jean-Baptiste de Monet, coñecido como Lamarck (1744 - 1829), que explicaba a súa hipótese baseándose en dous principios: "a necesidade crea o órgano e a súa función desenvólveo", e "os caracteres adquiridos transmítense hereditariamente". Esta teoría (lamarckismo) chocaba, por un lado, coa crítica daqueles que pedían datos, experiencias etc. , que a confirmasen e, por outro, coa opinión do francés Georges Cuvier (1769 - 1832), considerado como o pai da paleontoloxía e da anatomía comparada, e os seus seguidores. Cuvier era fixista, é dicir, cría na inmutabilidade das especies. Para explicar a desaparición de especies que só existiron no pasado, e das que só nos chegaron restos fosilizados, supoñía que houbera unha serie de catástrofes sucesivas que producirían a súa extinción (catastrofismo). Posteriormente, despois de cada catástrofe, desenvolvíase unha nova e distinta creación.
A oposición entre ciencia e relixión refórzase coa aparición, en 1859, de A orixe das especies segundo a selección natural do naturalista inglés Charles Darwin (1809 - 1882). Neste libro Darwin recolleu as conclusións ás que chegara durante a viaxe científica que moitos anos antes (1831 - 1836) realizara por todo o Novo Mundo e o Pacífico a bordo do Beagle. A teoría de Darwin (darwinismo) apóiase en dous puntos: a variabilidade da descendencia e a selección natural ou, dito doutro xeito, a supervivencia do máis apto. Pronto se desencadeou unha controversia entre os seguidores do francés Lamarck e os do inglés Darwin (e, algo máis tarde, e máis intensamente, entre estes últimos e os sectores relixiosos).
O filósofo Spencer utilizou o impacto do darwinismo na sociedade do século XIX para, dándolle unha carga relixiosa da cal esta teoría en principio carece (Darwin era agnóstico), realizar un ataque contra a opinión doutros científicos. Así, produciuse unha primeira reacción de rexeitamento do darwinismo en moitos ambientes relixiosos e científicos. Posteriormente admitiuse a denominación de evolucionismo científico para referirse a un darwinismo desprovisto desta carga ideolóxica. Darwin morreu en 1882 sen poder achegar datos que explicasen a orixe da variabilidade entre os descendentes dunha mesma parella, fenómeno que constitúe a base fundamental da súa teoría evolucionista. No primeiro terzo deste século XIX hai que recordar tamén o labor de Edward Jenner (1749 - 1823), descubridor da primeira vacina, a da varíola, que abriu o camiño da inmunoloxía. Posteriormente Scheleiden (1804 - 1881) e Schwann (1810 - 1895) destacaron en citoloxía e histoloxía por enunciar a teoría celular. Máis tarde, en microbioloxía, Louis Pasteur (1822 - 1895) levou a cabo experimentos definitivos sobre a falsidade da xeración espontánea, descubriu que algúns microorganismos tiñan carácter patóxeno (ao estudar unha enfermidade que atacaba o verme da seda), illou o bacilo do cólera das galiñas, deduciu o concepto de inmunidade e descubriu a vacina antirrábica; está considerado como o pai da bacterioloxía. Posteriormente, Robert Koch (1843 - 1910) illou o microbio que producía o carbúnculo, o bacilo da tuberculose e o vibrio do cólera. En 1865, o médico escocés Joseph Lister (1827 - 1912) descubriu que as infeccións das feridas débense ás bacterias, e en 1867 utilizou fenol para crear un ambiente bactericida nas salas de operacións (antisepsia). En 1884, o médico e bacteriólogo español Jaime Ferrán (1852 - 1929) descubriu a vacina contra o cólera.
A bioloxía coñece no século XIX profundos cambios co nacemento da xenética, cos traballos de Gregor Mendel. En 1865, o freire agostiño Gregor Mendel (1822 - 1884) publicou os seus traballos sobre as leis que rexen a herdanza biolóxica. O abandono definitivo do vitalismo, despois da (accidental) síntese da urea, en 1828, a partir de amoníaco e dióxido de carbono, polo alemán Friedrich Wölher (1800 - 1882), que demostra que os compostos orgánicos obedecen ás mesmas leis fisicoquímicas que os compostos inorgánicos, favorece o desenvolvemento da fisioloxía. Nesta disciplina destacou o francés Claude Bernard (1813 - 1878), que pode ser considerado o pai desta ciencia. A mediados do século XIX apareceu por primeira vez o termo ecoloxía para designar unha nova rama das ciencias biolóxicas. O alemán Ernst Haeckel (1834 - 1919) foi o introdutor desta palabra e talvez o primeiro que definiu a nova ciencia. Nun traballo publicado en 1870 dicía: "Entendemos por ecoloxía o conxunto dos coñecementos referentes á economía da natureza, a investigación de todas as relacións do animal tanto co seu medio orgánico coma inorgánico". Tamén a mediados deste século o zoólogo francés Étienne Geoffroy Saint-Hilaire (1772 - 1844) propuxo a denominación de etoloxía para o estudo das relacións dos organismos dentro da familia, da sociedade no seu conxunto e da comunidade.
A Revolución industrial
A Primeira e a Segunda Revolucións Industriais estiveron marcadas por profundos cambios económicos e sociais, derivados das innovacións e descubrimentos científicos e técnicos. O vapor e, despois, a electricidade contan entre os progresos notábeis que permitiron a mellora dos transportes e da produción. Os instrumentos científicos son máis numerosos e máis seguros, tales como o microscopio ou o telescopio, que se perfeccionan.
A física adquire as súas principais leis, especialmente con Maxwell (1831 - 1979), que enuncia os principios da teoría cinética dos gases, así como a ecuación de onda fundando o electromagnetismo. Estes dous descubrimentos permiten importantes traballos ulteriores especialmente en relatividade restrinxida e en mecánica cuántica. Establécense así os fundamentos das ciencias do século XX, sobre todo os principios da física de partículas, a propósito da natureza da luz.
Unha ciencia postindustrial
A historia recente da ciencia está marcada polo continuo refinamento do coñecemento adquirido e o desenvolvemento tecnolóxico, acelerado xa desde a aparición do método científico. Se ben as revolucións científicas de principios do século XX se deron sobre todo no campo da física a través do desenvolvemento da mecánica cuántica e a relatividade xeral, no século XXI a ciencia enfróntase á revolución biotecnolóxica.
No século XX produciuse unha aceleración sen precedentes do progreso científico. Esta revolución científica débese tanto á aparición de novos instrumentos, como o microscopio electrónico, que permitiu, xunto co progreso que experimentaron outras ciencias, como a química orgánica, grandes avances en citoloxía e histoloxía, como á gran cantidade de persoas e grupos de investigación que se dedican á ciencia en todo o mundo.
Prodúcese unha importate mellora da precisión dos instrumentos que, eles mesmos, resultan dos avances máis recentes da ciencia. A informática, que se desenvolve a partir dos anos 1950, e que permite un mellor tratamento dun volume de informacións cada vez máis importante, e que chegou a revolucionar a práctica da investigación, é un destes instrumentos.
Os intercambios internacionais dos coñecementos científicos son cada vez máis rápidos e fáciles. Cada vez máis os descubrimentos máis coñecidos do século XX preceden á verdadeira mundialización e á uniformación lingüística das publicacións científicas.
Complexidade crecente das ciencias
De revolucións científicas en revolucións científicas, a ciencia viu como as súas disciplinas se especializaban. A complexificación das ciencias estoura no século XX, conxuntamente coa multiplicación dos campos de estudo. O caso da bioloxía é un exemplo. Divídese, en efecto, en numerosas ramas: bioloxía molecular, bioquímica, bioloxía xenética, agrobioloxía etc.
Paralelamente, as ciencias aproxímanse para traballaren xuntas. Así, por exemplo, a bioloxía busca axuda na química e na física, mentres que esta última utiliza a astronomía para confirmar ou rexeitar as súas teorías (é a astrofísica). Por outra parte, as matemáticas convértense na "linguaxe" común das ciencias; as súas aplicacións son múltiplas.
A suma dos coñecementos chega a ser tan grande que resulta imposíbel para un científico coñecer perfectamente varias ramas da ciencia. Especialízanse cada vez máis e, para contrabalancear iso, o traballo en equipo converteuse en norma.
Ética e ciencia: o porvir da ciencia no século XXI
O século XXI caracterízase por unha aceleración dos descubrimentos "punta", como a nanotecnoloxía. Ademais, no seo das ciencias naturais, a xenética promete cambios sociais ou biolóxicos sen precedentes. A informática é á vez unha ciencia e un instrumento de investigación xa que a simulación informática permite experimentar modelos cada vez máis complexos e gorentosos en termos de potencia de cálculo.
A ciencia democratízase. Por unha parte, importantes proxectos internacionais ven a luz (loita contra a SIDA e o cancro, programa SETI, astronomía, detectores de partículas etc. ). E por outra, a vulgarización científica permite acceder a cada vez máis persoas ao razoamento e á curiosidade científica.
A ética, nestes tempos, representa unha noción concomitante á da ciencia. As nanotecnoloxías e a xenética sobre todo presentan os problemas da sociedade futura, a saber, respectivamente, os perigos das innovacións para a saúde e a manipulación do patrimonio hereditario do home. Os países avanzados tecnoloxicamente crean así órganos institucionais encargados de examinar o bo uso das aplicacións científicas. Por exemplo, leis bioéticas establécense a través do mundo, aínda que non en todos os lugares da mesma maneira, porque están moi ligadas aos dereitos locais. División das Ciencias Naturais
Astronomía: ocúpase do estudo dos corpos celestes, dos seus movementos, dos fenómenos ligados a eles, do seu rexistro e da investigación da súa orixe a partir da información que chega deles a través da radiación electromagnética ou de calquera outro medio.
Bioloxía: ocúpase do estudo dos seres vivos e, máis especificamente, da súa orixe, a súa evolución e as súas propiedades (xénese, nutrición, morfoxénese, reprodución, patoxenia etc. ). Inclúe, entre outras subdisciplinas, a antropoloxía (estudo do ser humano), a anatomía (incluíndo a anatomía comparada), a zooloxía (coas subespecialidades, entre outras, de mastozooloxía, ornitoloxía, herpetoloxía, ictioloxía, entomoloxía, carcinoloxía, malacoloxía, protozooloxía), zooxeografía e paleozooloxía), botánica (con fanerogamia —estudo das chamadas plantas superiores— e criptogamia (plantas sen flores) —ficoloxía (algas), micoloxía (fungos)—, fitoxeografía e paleobotánica, microbioloxía, bioquímica, bioloxía mariña, bioloxía molecular, bioloxía evolutiva, biotecnoloxía, paleontoloxía, citoloxía, histoloxía, fisioloxía, ecoloxía e etoloxía. Tamén iclúe a xenética, por algúns considerada como unha disciplina á parte, pero que bioloxía, con xenética formal, citoxenética, xenética molecular e xenética das poboacións
Física, coa física matemática, a mecánica, a termodinámica, a acústica, a óptica, a electrónica, a física nuclear, a física das partículas e a astrofísica.
Química, coas divisións química inorgánica, química orgánica, química física, química analítica, bioquímica, química farmacéutica, química industrial e química nuclear.
Xeoloxía, que inclúe a xeofísica, a xeoquímica, a tectónica ou xeoloxía estrutural, a xeodinámica, a hidroloxía, a meteoroloxía, a oceanografía, a edafoloxía, a estratigrafía, a mineraloxía, a petroloxía e a paleontoloxía. Descrición das Ciencias Naturais
Astronomía
Esta disciplina é a ciencia dos obxectos e fenómenos astronómicos orixinados fóra da atmosfera terrestre. O seu campo está relacionado coa física, coa química, co movemento e coa evolución dos obxectos celestes, así como tamén coa formación e o desenvolvemento do universo. A astronomía inclúe o exame, estudo e modelaxe das estrelas, os planetas, os cometas, as galaxias e o cosmos. A maioría da información usada polos astrónomos recóllese pola observación remota, aínda que se conseguiu reproducir, nalgúns casos, no laboratorio, a execución de fenómenos celestes como, por exemplo, a química molecular do medio interestelar.
Mentres as orixes do estudo dos elementos e fenómenos celestes poden rastrexarse até a antigüidade, a metodoloxía científica deste campo comezou a desenvolverse a mediados do século XVII. Un factor clave foi a introdución do telescopio por Galileo Galilei, que permitiu examinar o ceo da noite máis detalladamente.
O tratamento matemático da astronomía comezou co desenvolvemento da mecánica celeste e coas leis de gravitación por Isaac Newton, aínda que xa fora posto en marcha polo traballo anterior de astrónomos como Johannes Kepler.
Contra o século XIX, a astronomía desenvólvese xa como unha ciencia formal, coa introdución de instrumentos como o espectroscopio e a fotografía, que permitiron a continua mellora de telescopios e a creación de observatorios profesionais.
Bioloxía
Este campo comprende un conxunto de disciplinas que examinan fenómenos relativos a organismos vivos. A escala de estudo vai desde os subcompoñentes biofísicos até os sistemas máis complexos. A bioloxía ocúpase das características, a clasificación e a conduta dos organismos, así como da formación e as interaccións das especies entre si e co medio natural.
Os campos biolóxicos da botánica, a zooloxía e a medicina (estreitamente relacionada esta coa farmacia) xurdiron desde os primeiros momentos da civilización, mentres que a microbioloxía introduciuse no século XVII co descubrimento do microscopio.
Con todo, non foi até o século XIX cando a bioloxía se unificou, unha vez que os científicos descubriron coincidencias en todos os seres vivos e decidiron estudalos como un conxunto.
Algúns desenvolvementos clave na ciencia biolóxica foron a xenética, a teoría da evolución de Charles Darwin coa chamada selección natural, a teoría microbiana das enfermidades infecciosas e a aplicación de técnicas de física e química a nivel celular e molecular (biofísica e bioquímica, respectivamente).
A bioloxía moderna divídese en subdisciplinas, segundo os tipos de organismo e a escala en que se estudan. A bioloxía molecular é o estudo da química fundamental da vida, mentres que a bioloxía celular ten como obxecto o exame da célula, é dicir, a unidade construtiva básica de toda a vida. A un nivel máis elevado, está a fisioloxía, que estuda a estrutura interna do organismo.
Física
A física inclúe o estudo dos compoñentes fundamentais do universo, as forzas e interaccións que exercen entre si e os resultados producidos por ditas interaccións. En xeral, a física considérase como unha ciencia fundamental, estreitamente vinculada coa matemática e a lóxica na formulación e cuantificación dos principios.
O estudo dos principios do universo ten unha longa historia e un gran traballo dedutivo, a partir da observación e a experimentación. A formulación das teorías sobre as leis que gobernan o universo foi un obxectivo central da física desde tempos remotos, coa filosofía do emprego sistemático de experimentos cuantitativos de observación e proba como fonte de verificación.
A clave do desenvolvemento histórico da física inclúe fitos como a teoría da gravitación universal e a mecánica clásica de Newton, a comprensión da natureza da electricidade e a súa relación co magnetismo, a teoría xeral da relatividade e a teoría especial da relatividade de Einstein, o desenvolvemento da termodinámica e o modelo da mecánica cuántica, aos niveis da física atómica e subatómica.
O campo da física é extraordinariamente amplo, e pode incluír estudos tan diversos como a mecánica cuántica, a física teórica ou a óptica. A física moderna oriéntase a unha especialización crecente, onde os investigadores tenden a enfocar áreas particulares máis que a ser universalistas, como o foron Albert Einstein ou Lev Landau, que traballaron nunha multiplicidade de áreas.
Química
Constituíndo o estudo científico da materia a escala atómica e molecular, a química ocúpase principalmente das agrupacións supraatómicas, como son os gases, as moléculas, os cristais e os metais, estudando a súa composición, propiedades, transformacións e reaccións. A química tamén inclúe a comprensión das propiedades e interaccións da materia a escala atómica. A maioría dos procesos químicos poden estudarse directamente no laboratorio, usando unha serie de técnicas a miúdo ben establecidas, tanto de manipulación de materiais como de comprensión dos procesos subxacentes.
Unha aproximación alternativa é a que proporcionan as técnicas de modelaxe molecular, que extraen conclusións de modelos computacionais. A química chámase a miúdo ciencia central, polo seu papel de conexión coas outras ciencias naturais.
A experimentación química tivo a súa orixe na alquimia, un sistema de crenzas que combinaba esoterismo e experimentación física. A ciencia química comezou a desenvolverse a finais do século XVIII, co traballo de científicos notábeis como Robert Boyle, o descubridor dos gases, ou Antoine Lavoisier, que descubriu a lei de conservación da masa.
A sistematización fíxose patente coa creación da táboa periódica dos elementos (ou sistema periódico) e a introdución da teoría atómica, cando os investigadores desenvolveron unha comprensión fundamental dos estados da materia, os ións, os enlaces químicos e as reaccións químicas.
Desde a primeira metade do século XIX o desenvolvemento da química levou aparellada a aparición e expansión dunha industria química de gran relevancia na economía e na calidade de vida actuais.
Xeoloxía
Xeoloxía é un termo que engloba as ciencias relacionadas co planeta Terra, que inclúen a xeofísica, a xeoquímica, a tectónica ou xeoloxía estrutural, a xeodinámica, a hidroloxía, a meteoroloxía, a oceanografía, a edafoloxía, a estratigrafía, a mineraloxía, a petroloxía e a paleontoloxía.
Aínda que a minería e a xemoloxía (estudo das pedras preciosas) foron obxecto do interese humano ao longo da historia da civilización, o seu desenvolvemento científico dentro da ciencia da xeoloxía non ocorreu até o século XVIII.
O estudo da Terra, en especial a paleontoloxía, floreceu no século XIX.
E o crecemento doutras disciplinas, como a xeofísica, no século XX, coa teoría da tectónica de placas, nos anos 60, que tivo un impacto sobre as ciencias da Terra similar á da teoría da evolución sobre a bioloxía.
A xeoloxía está, na actualidade, estreitamente ligada á investigación climática e ás industrias mineira e petroleira. Ciencias cruzadas ou interdisciplinares
As diferenzas entre as disciplinas das ciencias naturais non están sempre ben marcadas, polo que as denominadas "ciencias cruzadas" comparten un gran número de campos. A física xoga un papel significativo nas outras ciencias naturais, dando orixe, por exemplo, á astrofísica, a xeofísica, a química física e a biofísica. Así mesmo, a química está representada en varios campos, como a bioquímica, a xeoquímica e a astroquímica.
Un exemplo particular de disciplina científica que abarca múltiplas ciencias naturais é a ciencia do medio ambiente. Esta materia estuda as interaccións dos compoñentes físicos, químicos e biolóxicos do medio, con particular atención aos efectos da actividade humana (acción antrópica) e o seu impacto sobre a biodiversidade e a sostibilidade. Esta ciencia tamén implica a expertos doutros campos (edafólogos, climatólogos, oceanógrafos etc. ).
Unha disciplina compárabel á anterior é a oceanografía, que se relaciona cunha ampla gama de disciplinas científicas. A oceanografía subdivídese, á súa vez, noutras disciplinas cruzadas, como a bioloxía mariña. Como o ecosistema mariño é moi grande e moi diverso, a bioloxía mariña tamén se bifurca en moitas subdivisións, incluíndo especializacións en especies particulares.
Hai tamén un grupo de campos con disciplinas cruzadas nos que, pola natureza dos problemas que abarcan, hai fortes correntes contrarias á especialización. Por outro lado, nalgúns campos de aplicacións integrais, os especialistas en máis dun campo teñen un papel clave no diálogo entre eles. Tales campos integrais, por exemplo, poden incluír a nanociencia, a astrobioloxía e complexos sistemas informáticos.