Las reflexiones sobre la existencia abren el camino a los átomos
Los antiguos filósofos griegos desempeñaron un papel importante en la formación de las primeras reflexiones sobre los átomos y las primeras teorías atómicas. Varios filósofos de la antigüedad reflexionaron y desarrollaron una teoría de la materia, y uno de ellos llegó a imaginar la existencia de un bloque fundamental que constituía no sólo todos los seres vivos y no vivos, sino también lo sobrenatural. Sus pensamientos eran especulativos y filosóficos, más que de naturaleza científica. Y aunque intentaron abordar la naturaleza de la materia y su composición, su verdadero objetivo era tratar algo que preocupaba profundamente a los antiguos griegos: la naturaleza de la permanencia y el cambio. Por desgracia, estas «teorías» de la materia fueron bastante efímeras. Aunque hubo un cierto resurgimiento durante la Edad Media y el Renacimiento, nunca cobraron verdadero impulso hasta el siglo XVII.
Teorías atómicas tempranas
Las primeras teorías atómicas se centraban en un elemento primario responsable de la creación de toda la demás materia. Heráclito dijo que era el fuego, Tales de Mileto (c. 624 a.C.-546 a.C.) dijo que era el agua, Anaxímenes (c. 585 a.C.-528 a.C.) pensó que era el aire, y Empédocles finalmente los unificó, declarando que había cuatro elementos: aire, tierra, fuego y agua. Más tarde, Aristóteles adoptó los cuatro elementos de Empédocles, y así permaneció hasta el siglo XVII aproximadamente.
Empédocles
Nacido en Acragas, en la actual Sicilia, Empédocles (c. 492 a.C.- 432 a.C.) fue un personaje interesante, que ha sido descrito como filósofo, profeta, sanador, político democrático, místico, charlatán, estafador y científico. Su principal contribución a las ciencias físicas fue su teoría de los cuatro elementos.
Estos elementos fundamentales, a los que llamó «raíces», se combinaron en cantidades variables para formar toda la demás materia: plantas, animales, humanos, rocas… todo. Y aunque los elementos se mezclaban para formar otras cosas, seguían manteniendo sus propias características individuales. De hecho, Empédocles concebía los cuatro elementos como inmutables, eternos e indestructibles. Empédocles creía en dos fuerzas metafísicas eternas: El amor y la lucha. El Amor era el responsable de unir los elementos en el proceso de creación, mientras que la fuerza opuesta de la Lucha era la responsable de la separación de los elementos, lo que finalmente conducía al proceso de decadencia. La batalla cósmica entre el Amor y la Lucha representaba el ciclo natural de cambio en el universo; el Amor construía las cosas y la Lucha las volvía a derribar, y luchaban una contra la otra, cada una tratando de ganar el dominio sobre la otra.
En la teoría de Empédocles, vemos claramente el concepto de un universo cambiante similar al descrito por Heráclito, aunque donde Heráclito sólo creía en la Lucha, Empédocles suavizó su teoría con la adición del Amor como su contraparte cósmica. Tal vez esté menos claro que Empédocles también adoptó un poco de la doctrina de Parménides. Aunque no creía en un universo inmutable, como exigía el dogma monista de Parménides, atribuyó la inmutabilidad a sus elementos fundamentales. Sin duda, fue un intento deliberado de conciliar las doctrinas opuestas de Heráclito y Parménides, y no fue el único en hacerlo. No obstante, abandonó el punto de vista monista de Parménides en favor de uno pluralista regido por sus cuatro elementos (raíces), dos fuerzas y la consiguiente mezcla de las mismas. Un contemporáneo de Empédocles y compañero del primer teórico atómico fue Anaxágoras.
Anaxágoras
Anaxágoras (c. 500 a.C.- 428 a.C.) nació en la ciudad de Clazomenae en Jonia, situada en la actual Turquía. Fue el primero en llevar la filosofía a Atenas (probablemente convencido por Pericles (c. 495 a.C.- 429 a.C.), que se convirtió en su alumno) y pasó allí treinta años, pero finalmente se marchó. Al parecer, sus enseñanzas sobre la Tierra, el Sol y la Luna podrían haberle causado problemas (al parecer, Galileo no fue el primero en sufrir este destino). En concreto, violaba una ley que permitía la impugnación de cualquiera que no practicara la religión y enseñara teorías sobre los cuerpos celestes. Se le acusó de impiedad. En lugar de quedarse y enfrentarse a su sentencia, que era la ejecución, con la ayuda de Pericles abandonó Atenas para dirigirse a Lampsaco (en Asia Menor), donde permaneció el resto de su vida.
Al igual que Empédocles, Anaxágoras intentó responder al desafío de la exigencia de Parménides de un mundo inmutable al tiempo que daba cuenta del cambio aparente que experimentamos en la vida cotidiana. Mientras que Empédocles señaló el aire, la tierra, el fuego y el agua como los elementos fundamentales de todo lo existente, Anaxágoras, al no ver ninguna razón para tal discriminación, declaró que todo contiene un poco de todo lo demás.
Para Anaxágoras, cosas como el hueso, la piel y el pelo eran tan reales como los elementos fundamentales de Empédocles, el aire, la tierra, el fuego y el agua, y como tales no hay ninguna razón para elegir unos en favor de otros. Así que decidió no elegir, sino incluir una «porción de todo en todo». Aunque no se sabe con certeza, podría ser que llegara a su teoría de la materia a partir de sus estudios bastante perspicaces sobre nutrición. Anaxágoras observó que los alimentos proporcionaban nutrientes a los animales que, a su vez, hacían que ocurrieran ciertas cosas, como que les creciera el pelo y se les curara la piel. Llegó a la conclusión de que los alimentos debían tener ya los componentes del pelo y la piel para poder transmitir estos efectos.
Además, Anaxágoras consideraba que la materia era infinitamente divisible. Así, si uno cortara una y otra vez un trozo de cabello, éste seguiría conteniendo la esencia del cabello. Dice: «Porque de lo pequeño no hay lo más pequeño, sino siempre un más pequeño (porque lo que es no puede no ser). Pero también de lo grande hay siempre un más grande, y es igual en cantidad a lo pequeño. Pero en relación a sí mismo, cada uno es a la vez grande y pequeño»
Sin embargo, a pesar de esto, Anaxágoras consideraba estos componentes de la materia, a menudo denominados «semillas» o «cosas», como eternos e indestructibles, aunque de forma más vaga que lo previsto por Empédocles. Esto sigue planteando la cuestión de que si todo contiene todo lo demás (en proporciones variables, no obstante), entonces ¿qué es lo que hace que algo sea lo que es? A esto responde Anaxágoras: «cada cosa es y fue más claramente aquellas cosas de las que contiene la mayor parte». En otras palabras, algo es lo que es porque contiene la mayor parte de esas «cosas». Más precisamente, algo es lo que parece ser macroscópicamente porque contiene la mayor parte de esa «materia» microscópicamente.
Así que vemos tanto en las teorías de Empédocles como en las de Anaxágoras el intento de producir teorías inteligibles de la materia. Cada uno de ellos trató de combinar ideas que dieran cuenta del mundo cambiante que todos experimentamos, al tiempo que permitían que ciertos componentes siguieran siendo fundamentales y, como tales, inmutables. En efecto, cada uno intentaba incluir simultáneamente, a su manera, el dogma impartido por Heráclito y Parménides.
Hoy en día, sus ideas pueden sonar extrañas y metafísicas para nosotros, pero se puede encontrar la similitud entre ellas y la teoría atómica actual. Quizá el mejor ejemplo sea la teoría expuesta por Demócrito, que es sin duda el teórico atómico griego antiguo más importante.
El átomo de Demócrito
Demócrito (c. 460 a.C.-370 a.C.) era natural de Abdera, en Tracia, situada en la actual Grecia. Viajó mucho, quizás pasando tiempo en Egipto y Persia. También estuvo en Atenas: «Fui a Atenas y nadie me conoció»
De hecho, parece que en Atenas Demócrito nunca encajó realmente en la élite intelectual, y su filosofía fue ignorada durante algún tiempo. Sin embargo, su riqueza de conocimientos y su exactitud de pensamiento le otorgan un lugar muy merecido en la historia de la filosofía. Según nuestros estándares actuales, fue quizás el más exitoso de los antiguos filósofos griegos en cuanto a la notable exactitud de sus ideas. Por ejemplo, consideraba que la Vía Láctea era un conjunto de estrellas diminutas, y que la Luna era muy parecida a la Tierra, ya que contenía montañas y valles. Sin embargo, le conocemos principalmente por su teoría atómica.
Demócrito fue alumno de Leucipo (siglo V a.C.), que tenía una teoría atómica propia. De hecho, es difícil desentrañar las teorías atómicas de Demócrito y Leucipo. Esto se debe, sobre todo, a que sabemos muy poco sobre Leucipo, y se ha especulado con la posibilidad de que nunca existiera realmente, aunque esto parece poco probable, ya que Aristóteles y Teofrasto (c. 371 a.C.- 287 a.C.) mencionaron explícitamente su teoría atómica. Parece más probable que Leucipo estableciera algunos de los fundamentos, y que Demócrito se basara en ellos, ampliando así la teoría general.
Demócrito considera que todo en el universo -incluyendo la mente y el alma humanas, e incluso los dioses- está formado por atomos, que en griego significa indivisible y de donde obtenemos la palabra átomo. De hecho, Demócrito consideraba que estos átomos eran indivisibles (a diferencia de Anaxágoras, que consideraba que sus piezas fundamentales eran infinitamente divisibles). Imaginó que los átomos se presentaban en una variedad de formas y tamaños diferentes, que eran responsables de las propiedades encontradas en los objetos que formaban. Además, consideraba que los átomos eran inmutables, eternos e indestructibles, de forma similar a como Empédocles concebía sus cuatro elementos fundamentales.
Demócrito consideraba que los objetos materiales existían en un estado temporal, creándose o destruyéndose a medida que los átomos se unían o se deshacían bajo la influencia de las fuerzas naturales; todo lo que queda, entonces, son los átomos que constituyen esos objetos materiales. Esto no difiere de la visión de Empédocles, que imaginaba que los cuatro elementos daban lugar a los objetos materiales bajo la influencia de las fuerzas Amor y Lucha. Además, Demócrito también dio movimiento a sus átomos.
Demócrito imaginó que los átomos estaban siempre en movimiento, sufriendo una colisión tras otra mientras se movían. Además, este movimiento era una propiedad fundamental y, al igual que los propios átomos, era eterno e indestructible, aunque cambiable en determinadas circunstancias.
Para que los átomos estén en movimiento, debe haber un espacio para que se muevan, y así Demócrito inventó el vacío. Según Demócrito, los átomos se mueven en el vacío con un movimiento aleatorio constante (comparó el movimiento de los átomos con las partículas de polvo que uno ve bailar a la luz del sol cuando no hay brisa). Esto es muy parecido a cómo nos los imaginamos hoy en día, tal y como lo describe la teoría cinética actual.
Recordemos que en la filosofía de Parménides, las cosas materiales tienen existencia porque somos capaces de pensar en ellas. También considera que es imposible pensar en la nada, y por tanto no puede existir. Por lo tanto, el vacío de Demócrito puede parecer que no respeta este principio, ya que a efectos prácticos parece que no es nada. Sin embargo, Demócrito veía el vacío como algo: un lugar independiente de los átomos para que éstos residieran y se movieran en él. El verdadero problema es que Parménides sólo podía imaginar los objetos materiales como algo, mientras que Demócrito era capaz de imaginar tanto un objeto material (el átomo) como el espacio en el que vivía como algo. Demócrito deja claro su punto de vista: «Nada existe excepto los átomos y el espacio vacío; todo lo demás es opinión»
Demócrito hizo concesiones tanto a Parménides como a Heráclito, al igual que hicieron Empédocles y Anaxágoras, al imaginar un universo compuesto por un número infinito de átomos inmutables, eternos e indestructibles, siempre comprometidos en colisiones aleatorias entre sí, y capaces de unirse para formar objetos materiales tal y como los conocemos.
Aparte de su notable similitud con la teoría atómica actual, la teoría atómica de Demócrito es redentora en sí misma por el hecho mismo de que ofrece una «explicación mecánica» de la materia: la materia está hecha de átomos que se mueven en el vacío y sufren colisiones (donde las colisiones precedentes están determinadas por las anteriores) que se rigen por ciertas leyes físicas de la naturaleza.
No invoca ninguna intervención divina en este proceso atómico, sino que simplemente sostiene que los átomos siempre han estado y estarán en movimiento, y que las leyes físicas describen este movimiento. La belleza de tal construcción es que se presta a una descripción científica. Es decir, uno puede esperar desarrollar una teoría matemática que describa las leyes físicas y luego proceder a realizar experimentos para probar esta teoría.
Obviamente, ni las matemáticas necesarias ni los procedimientos experimentales estaban disponibles para Demócrito. Además, la teoría de Demócrito sufrió otro golpe, a saber, Aristóteles, que frenó el desarrollo del trabajo de Demócrito. En varias ocasiones menciona explícitamente la teoría atómica de Demócrito, sólo para atacarla. Irónicamente, es de esta manera que aprendemos mucho, tal vez la mayoría, de lo que sabemos de la teoría atómica de Demócrito.
¿Por qué Aristóteles?
Aristóteles (c. 384 a.C.- 322 a.C.) nació en Estagira, Grecia. Su padre era el médico personal del rey de Macedonia, cargo que heredó. Aristóteles estudió con Platón (c. 427 a.C.-347 a.C.) en Atenas a partir de los dieciocho años y permaneció allí durante casi veinte años hasta la muerte de Platón. En el año 343 a.C., Aristóteles se convirtió en el tutor de Alejandro Magno, que entonces tenía trece años, y continuó hasta los dieciséis, cuando el padre de Alejandro le nombró regente en Pella.
Los escritos de Aristóteles proporcionaron el primer sistema completo de filosofía occidental que abarcaba temas de política, ética, lógica, metafísica y ciencia. Apenas hubo un área sobre la que no escribiera. Creyendo que todo el conocimiento humano no podía caer en una sola categoría, Aristóteles fue el primero en dividirlo en categorías. Aquí nos interesa la teoría de Aristóteles sobre la materia y la forma.
Al igual que otros, Aristóteles trató de responder al desafío de Parménides sobre la permanencia y al mismo tiempo mantener el espacio para el cambio en el mundo, como había exigido Heráclito; su teoría de la materia y la forma es un intento de esta reconciliación. Según Aristóteles, los objetos tal y como los conocemos constan de dos partes: «materia» y «forma». La forma da una disposición particular a la materia, y es en virtud de la forma que identificamos un objeto como «cosa»; conocer una cosa es tener conocimiento de su forma.
Por ejemplo, imaginemos que un escultor comienza con un trozo de arcilla y procede a moldearlo para darle la forma de un perro. En este caso, la arcilla es la materia, y la forma de un perro que el escultor confiere a la arcilla es la forma. Ahora, imagina que el escultor comienza de nuevo, transformando el trozo de arcilla, que antes tenía la forma de un perro, en otra cosa, quizás un gato esta vez. Evidentemente, la materia sigue siendo la arcilla, pero ahora la forma ha cambiado de la de un perro a la de un gato. Sin embargo, el escultor no crea la forma; siempre ha estado ahí. En cambio, los esfuerzos del escultor se limitan a unir la forma y la materia. Según Aristóteles, el cambio resulta de un cambio en la forma de la materia.
Además, Aristóteles describe tal proceso como regido por cuatro causas: material, formal, eficiente y final. Estos son los axiomas que rigen el modo en que un objeto material llega a ser, y se puede pensar en ellos en términos de estas preguntas: ¿De qué material está hecho el objeto? ¿Qué es el objeto? ¿Cómo se construyó el objeto? ¿Cuál es la finalidad del objeto? La más importante es la última, conocida como causa final. De hecho, si hubiera un principio central que subyace en la filosofía de Aristóteles, sería la cuestión planteada por la causa final.
Es la causa final la que proporciona una cierta meta para la materia a medida que se mueve a través de sus diversas formas. En su mayor parte, es la causa final la que proporciona un sentido de permanencia a lo largo de todo el proceso. Así, la doctrina de Aristóteles sobre la materia y la forma intenta unificar las ideas aparentemente dispares de cambio y permanencia. Relacionados con la teoría de Aristóteles sobre la forma y la materia están los conceptos de «potencialidad» y «actualidad». De nuevo, consideremos el escultor y la arcilla. Cuando la arcilla no era más que un bulto en la mesa de trabajo del escultor, sólo tenía la potencialidad de adoptar la forma de un perro o un gato, entre otras cosas. Pero cuando la arcilla adquiría forma gracias al esfuerzo del escultor, aumentaba su actualidad. Así, cuanto más forma tiene algo, mayor es su actualidad. Aristóteles también incorporó estos principios a su teología, en la que su versión de Dios es representada como la perfección que consiste en la forma pura y la actualidad.
Las obras de Aristóteles fueron redescubiertas tras la caída del Imperio Romano por la civilización árabe que gobernaba la región que se extendía desde Persia hasta España. Entre este grupo de árabes había eruditos musulmanes y judíos, que tradujeron las obras de Aristóteles (y prácticamente todas las obras importantes de la cultura griega, así como de la cultura persa e india) al árabe. Estas obras traducidas fueron adquiridas por los cristianos medievales, que hacia el año 1100 empezaron a controlar esta civilización árabe en regiones como Toledo, España, y Lisboa, Portugal.
Los eruditos musulmanes y judíos incluyeron añadidos a las obras originales. Así, no sólo tradujeron las obras originales del griego al árabe, sino que también completaron ideas que los antiguos griegos habían dejado inconclusas, mejorando así las obras originales. El momento no podía ser mejor para los eruditos cristianos, porque a mediados del siglo XII ya empezaban a preguntarse por la relación entre Dios y, bueno, todo lo demás. Fue Aristóteles quien les proporcionó la visión que buscaban, es decir, una vez que tuvieron todas sus obras traducidas del árabe al latín.
Probablemente hubo varias razones por las que los eruditos cristianos favorecieron a Aristóteles sobre los otros filósofos griegos antiguos. Por un lado, proporcionó un sistema muy completo de filosofía, habiendo comentado casi todo. Sus escritos estaban redactados de una manera muy académica y al mismo tiempo eran muy asequibles para el público en general, con una mezcla de sentido común. El sentido común de Aristóteles se debe, en parte, a que era muy empírico; mientras que Demócrito tenía un pensamiento más teórico, Aristóteles era más observador; observaba la naturaleza y creía que de este modo podíamos obtener información útil del mundo. Por último, la visión de Dios de Aristóteles, aunque no es la de un Dios cristiano, evidentemente proporcionó un punto de partida suficiente para ser integrado en una nueva versión del cristianismo de la época, gracias sobre todo a personas como Santo Tomás de Aquino (1225-1274).
Una vez integrado con éxito en el cristianismo (y con las primeras universidades europeas vinculadas a la Iglesia cristiana), Aristóteles se convirtió en la autoridad en casi todo, en particular en la ciencia, hasta aproximadamente el siglo XVII. Así que las obras de Demócrito realmente no tuvieron la oportunidad de prosperar por estas razones y algunas otras. Sin embargo, el siglo XVII pronto cambiaría todo eso, ya que los científicos trataron de entender el mundo de una manera más sistemática (mecanicista, o mecánica) con las nuevas herramientas disponibles en las áreas rápidamente cambiantes de la física y las matemáticas.