¿Cómo creía el genio de Pisa que se hacía la materia? – .

se sabe que galileo como uno de los primeros científicos en medir y utilizar sistemáticamente un método científico ordenado y eficiente. La física de Galileo se caracteriza por la medición y uso de leyes matemáticas. Sin embargo, atomismo clásico No midió ni utilizó las matemáticas para demostrar afirmaciones sobre la constitución última de la materia. Sin embargo, El atomismo está presente en toda la obra literaria galilea., a pesar de que el propio Galileo nunca se declaró abiertamente atomista. Veamos cuál es y por qué la visión atomista del físico pisano. recurrir al atomismo en diversas ocasiones a lo largo de su vida.

Los atomismos de Galileo

Hasta la llegada de Juan Dalton (1766-1844)Casi dos siglos después de la muerte de Galileo, no tendríamos explicaciones precisas y bien fundadas sobre la existencia real de los átomos.

Dalton fue el primero en publicar una tabla de pesos atómicos relativos., con seis elementos: hidrógeno, oxígeno, nitrógeno, carbono, azufre y fósforo. El enfoque y las conclusiones de Dalton se basaron en el análisis de reacciones químicas. Su excelente supuesto fue la defensa que Los átomos se combinan de una manera específica.. Por ejemplo, agua (H₂O) Se combina de modo que hay dos átomos de hidrógeno por cada átomo de oxígeno. La gran diferencia entre el atomismo clásico de la antigüedad (Demócrito, Leucipo, Lucrecio, etc.) es que las matemáticas se convirtieron en parte de un terreno que estaba reservado a la especulación y como filosofía general y difusa a Explicar la estructura de la materia.

El atomismo de Galileo sufrió este problema, ya que No sabía combinar las matemáticas. y sus ideas quedaron en el papel mojado. Al igual que los atomistas clásicos, sus afirmaciones en este ámbito carecían de apoyo experimental. Sin embargo, sirvió apoyan algunas de sus ideas sobre la flotación o caída de los cuerposen el que sí supo introducir las matemáticas.

La visión de Galileo sobre la naturaleza corpuscular de la materia evoluciona a lo largo de su obra. Son tres las etapas que atravesó la visión atomista de nuestro protagonista: una atomismo mecanicista de átomos con extensión e indivisibles (1611-1615), pasando por un atomismo mixto con partículas extendidas pero con luz formada por átomos sin extensión (1615-1623) para terminar con un atomismo matemático de átomos sin extensión aplicados a la física (1626-1642). Estudiemos un poco más de cerca estos tres momentos de la obra de Galileo.

Átomos extendidos e indivisibles, el atomismo mecanicista de Galileo

La primera referencia formal de Galileo al término átomo es de 1611 y aparece en su obra Discorso intorno alle cose che stano in su l’acqua o che in quella si muovono (Discurso sobre las cosas que están en el agua o que se mueven en ella.):

“Por lo tanto, la objeción de Aristóteles contra Demócrito al afirmar que los átomos ígneos ascendentes sostienen los cuerpos funerarios […]».

La posición de Demócrito respecto de los “átomos ígneos” (atomi ignei) cualquiera átomos de fuegos Es la defensa que estos en el agua se levantaban arrastrando los cuerpos hundidos, para que flotaran. Aristóteles intentó refutar esta afirmación basándose en la forma de los objetos. En la mente de Galileo, el atomi ignei Existen, pero no tienen capacidad para soportar cuerpos pesados.

Tampoco apoyó la visión aristotélica del hundimiento basada en la forma del objeto. Galileo era un ferviente seguidor de Arquímedes, por lo que explica la flotabilidad basándose en los principios de Arquímedes. Es decir, Galileo vio que La razón de la flotación fue la gravedad específica. (densidad) del cuerpo con respecto al fluido. La variación del peso específico se debería a la condensación o rarefacción, ya que sería la encargada de modificar su volumen.

Este es el punto de partida de la primera etapa en El atomismo de Galileo: basará su física en una estructura atómica de la materia compuesta de corpúsculos indivisibles con extensión. Aunque en Discorso intorno alle cose che stano in su l’acqua o che in quella si muovono no menciona la indivisibilidad o extensión del átomo, Sí, se refiere al término átomo.por lo que es muy probable que se estuviera refiriendo al concepto clásico de átomo.

En esta primera etapa (1611-1615) está sujeto a la atomismo clásico, ya que se refiere a pequeñas partículas indivisibles, aunque extensas, separadas por extensos espacios vacíos. Aquí no existe correspondencia entre los componentes físicos y matemáticos. En yohistoria y demostraciones dentro de todo el macchie solari (Historia y manifestaciones de las manchas solares.)—carta enviada en 1612—aborda y defiende la idea de que La luz no es una sustancia específica., señalando que la luz está compuesta de corpúsculos sutiles y rápidos. Este planteamiento supondrá el cierre de su primera etapa atomística para entrar de lleno en la segunda.

La naturaleza corpuscular de la luz.

La obra El Saggiatore (el probador), de 1623, constituye el núcleo central de la segunda etapa atomística de Galileo (1615-1623). En este libro señala, no sin razón, que La condensación y rarefacción es uno de los mayores problemas de la física.. El estudio de los estados de agregación de la materia y el calor relacionado con ellos será uno de los puntos que llevará a Galileo hacia una visión atomista mixtavínculo entre la primera y la tercera etapa.

Tu percepción de la luz vendrá sobre todo de tus observaciones astronómicas, tanto con los cuerpos que irradian luz (Sol) como con los que la reflejan (Luna, Venus y otros planetas). Es la observación de los fenómenos de luz y calor. el que hace tambalear el atomismo clásico en el mundo galileano.

Como se defiende en El Saggiatorelos mínimos de fuego a gran velocidad penetran las sustancias hasta dividirlas. La luz estaría compuesta de átomos indivisibles e inextendidos., de máxima rarefacción, ya que lo ocupan todo, y de difusión instantánea. El fuego, en cambio, son partículas mínimas, penetrantes y rápidas –no instantáneas– sino extensas, con forma. Es decir, para analizar sus observaciones sobre el Sol y el fuego, añadido a los extensos átomos indivisibles desde su primera etapa algunos corpúsculos no extendidos eso formaría la luz.

Atomismo matemático, la conclusión final de Galileo Galilei

Este período, de 1626 a 1642, abarcaría la última etapa de su vida, mientras duró el arresto domiciliario. Las propiedades de la luz que fueron anunciadas en El Saggiatore Ahora son extensibles a toda la materia. El núcleo central de la visión atomista de esta etapa se encuentra en Discorsi e dismostrazioni matematiche, en torno a la nueva ciencia (Discurso y demostración matemática, en torno a dos nuevas ciencias), publicado en 1638. El título se traduce a menudo como Diálogo sobre dos nuevas ciencias.

¿Y cuáles son estas ciencias? La resistencia de los materiales.Por un lado, y la dinámicaPor otro.

Si bien el atomismo en la primera etapa fue necesario para abordar el problema flotante y en el segundo atacar al Problemas cosmológicos relacionados con la luz., en esta última fase no hay motivación técnica directa. Tampoco es necesario hacerlo para el estudio de la resistencia de los materiales ni para el estudio de movimiento de cuerposque solo será suficiente usando matemáticas del continuo de espacio, tiempo y velocidad, sin tener que extenderlo a los propios cuerpos en movimiento.

La visión del tiempo continuo puede chocar con la imagen de un segundero que avanza a saltos, pero bastará con imaginar un reloj con suficientes engranajes para que parezca que la aguja se mueve constante y continuamente. Este continuidad matemática instrumentalista Para las magnitudes físicas, Galileo lo extiende a la materia misma.

Por lo tanto, abraza un atomismo matemático en el que la materia está constituida por átomos sin extensión y, por tanto, indivisible. Así como hay infinitos puntos en una recta, Galileo defendió en esta última etapa átomos infinitos en la materia. La diferencia entre los estados de agregación debieron ser los vacíos esparcidos entre los átomos, que daban cohesión al sólido.

Antecedentes de la mecánica del siglo XX.

El paso de mínimos extendidos a átomos no extendidos ya aparece en el Primer Día del Discorsi. La cuestión surge al analizar la causa de la cohesión y resistencia de los cuerpos a la rotura por tracción. Sería debido a dos factores: la resistencia a la formación de un vacío y una fuerza que los une, una especie de “cola”. Aunque en Galileo aún persisten ciertas reminiscencias del horror vacui aristotélico, presenta un ejemplo que muestra la existencia del vacío En algunas situaciones. Si dos losas de mármol están perfectamente pulidas, se pegarán porque el aire no puede pasar entre ellas para separarlas. El enfoque de la situación no es convincente y a caballo entre la “resistencia al vacío” y la “succión al vacío”.

En un paralelo entre el mundo macroscópico y microscópico afirma: «No hay duda de que esta misma resistenciaque tan sensiblemente percibimos entre las dos placas, también debe existir De manera similar, y al menos como causa concomitante de coherencia, entre las partes de los sólidos».

Gran parte de este primer día muestra asombrosas paradojas sin resultados relevantes para la física. Es más, Salviati, uno de los personajes, muestra pocas esperanzas al responder en una ocasión”estamos entre el infinito y lo indivisible, aquellos incomprensibles para nuestro intelecto por su grandeza y estos por su pequeñez. Y luego, “nos resulta en sí mismo incomprensible”.

Pablo Rodríguez Sánchez

La verdad es que unificar el nuevo enfoque matemático del movimiento con una teoría de la materia es una idea brillante, pero A Galileo no le fue bienbásicamente porque No logró matematizar el estudio de los átomos. ni tener una visión muy precisa. Sin embargo, Galileo sigue brillando, como la luz que analizó y que tantos reflejos tuvo en su cabeza. En el DiscorsiPor ejemplo, habla de la naturaleza finita de la velocidad de la luzun completo antecedente de la mecánica del siglo XX en boca de Salviati:

«Ciertamente no he realizado el experimento, salvo a distancias pequeñas, es decir, menos de una milla, y no he podido estar seguro de si la aparición de la luz opuesta es instantánea; pero Si no es instantáneo, al menos es muy rápido. y diría incluso momentáneo, y por ahora lo compararía con el movimiento que vemos producido en el resplandor de los relámpagos, visto entre las nubes a ocho o diez millas de distancia.