Entre la caída silenciosa de una piedra y la órbita precisa de los planetas se libra una de las disputas más decisivas del pensamiento occidental: la de la causalidad. De la teleología de Aristóteles a las leyes matemáticas de Newton, cambió no solo la física, sino nuestra idea de naturaleza. ¿Explican mejor las ecuaciones que las causas naturales? ¿O perdimos comprensión al ganar precisión?
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Aristóteles vs. Newton: La Transformación del Concepto de Causalidad Mecánica
El Problema de la Explicación del Movimiento
La pregunta por la suficiencia de la causalidad natural para explicar el movimiento constituye uno de los debates más fundamentales en la historia del pensamiento científico occidental. Durante dos milenios, la física aristotélica dominó la comprensión de los fenómenos dinámicos mediante un sistema teleológico donde cada cuerpo buscaba su lugar natural. Con la revolución newtoniana, emergió un paradigma alternativo basado en leyes matemáticas universales que operan independientemente de propósitos intrínsecos. Este ensayo examina la transición epistemológica entre ambos sistemas, problematizando si la causalidad natural aristotélica resulta insuficiente frente a la explicación matemática newtoniana, o si ambas representan modos complementarios de inteligibilidad física.
La tesis central que aquí se sostiene postula que la mecánica newtoniana no simplemente reemplazó la física aristotélica mediante una corrección empírica, sino que transformó radicalmente las condiciones de posibilidad para pensar la naturaleza. La matematización del movimiento operó una reducción epistemológica que, si bien incrementó el poder predictivo, generó nuevas problemáticas ontológicas respecto al estatuto de la causalidad eficiente. El debate trasciende la mera historia de la ciencia para interrogar los fundamentos de la racionalidad científica moderna.
El Sistema Aristotélico: Causalidad Natural y Lugares Naturales
La Física Teleológica del Estagirita
La concepción aristotélica del movimiento reposa sobre la distinción ontológica entre sustancia y accidente, particularmente en la teoría de los cuatro elementos y sus movimientos naturales. Para Aristóteles, el movimiento (κίνησις) designaba cualquier cambio en la categoría de la cantidad, cualidad, lugar o sustancia, aunque el desplazamiento local ocupaba un lugar privilegiado en la física terrestre. Cada elemento —tierra, agua, aire y fuego— poseía un lugar natural hacia el cual tendía por su propia naturaleza (φύσις), constituyendo así una causalidad intrínseca que no requería fuerzas externas permanentes.
La teleología operativa en este sistema no implicaba necesariamente proyección consciente, sino una direccionalidad immanente orientada hacia la actualización de potencias. El movimiento violento, por el contrario, requería un motor inmediato que permaneciera en contacto con el móvil, generando la famosa regresión al infinito que Aristóteles resolvía mediante el Primer Motor Inmóvil. Esta estructura garantizaba la inteligibilidad causal del cosmos sin recurrir a abstracciones matemáticas descontextualizadas.
El rechazo aristotélico del vacío resultaba coherente con este marco: sin resistencia media, no existiría diferenciación de lugares naturales ni, por tanto, explicación causal del movimiento. La física del Estagirita constituía un sistema cerrado donde la experiencia cotidiana —la piedra que cae, el humo que asciende— encontraba explicación inmediata mediante causas naturales observables. La velocidad resultaba proporcional a la fuerza motriz e inversamente proporcional a la resistencia del medio, estableciendo una relación cualitativa que no requería cuantificación exacta.
Los Límites Epistemológicos de la Causalidad Natural
No obstante, el sistema aristotélico presentaba limitaciones estructurales que la historiografía clásica identificó como obstáculos para el desarrollo científico moderno. La ausencia de leyes universales aplicables indistintamente a todos los cuerpos —celestes y terrestres— generaba una fisura ontológica entre el mundo sublunar y el supralunar. Los cuerpos celestes, compuestos de éter quinta esencia, obedecían movimientos circulares perfectos eternos, mientras los terrestres experimentaban generación y corrupción.
Esta bipartición dificultaba la constitución de una física matemática unificada. La tendencia natural, aunque proporcionaba explicación causal satisfactoria para la experiencia ordinaria, resultaba insuficiente para fenómenos de precisión como la trayectoria de proyectiles o los movimientos planetarios irregulares. Los comentaristas medievales, desde Averroes hasta Galileo precursor, identificaron gradualmente estas tensiones internas, particularmente la inconsistencia entre la teoría del impetus desarrollada por Filopono y Buridan y la persistencia de la teleología aristotélica.
La Revolución Newtoniana: Leyes Universales y Mathematización
Los Principios Matemáticos de la Filosofía Natural
La publicación de los Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica en 1687 constituyó un evento epistemológico sin precedentes. Newton propuso tres leyes del movimiento aplicables universalmente a todos los cuerpos, desde la manzana que cae hasta la Luna en órbita. La primera ley —inercia— abolía radicalmente la distinción entre movimiento natural y violento: todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme rectilíneo salvo que fuerzas impresas lo obliguen a cambiar. Esta proposición desplazaba la causalidad natural aristotélica por una causalidad forzada externa, donde el estado de movimiento no requería explicación mientras no actuara fuerza neta.
La segunda ley establecía la proporcionalidad entre fuerza y cambio de cantidad de movimiento (F=ma), matematizando la relación dinámica mediante una ecuación exacta. La tercera ley completaba el sistema mediante la reciprocidad de acciones, garantizando la conservación de la cantidad de movimiento en sistemas aislados. Estas leyes operaban independientemente de la constitución interna de los cuerpos, aplicándose indistintamente a cualquier entidad material dotada de masa inerte.
La ley de gravitación universal representó la síntesis máxima de este programa: todos los cuerpos se atraen con fuerza proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Esta formulación unificaba mecánica terrestre y celeste, eliminando la fisura ontológica aristotélica mediante una ley matemática común. La causalidad natural fue sustituida por fuerzas gravitacionales calculables, operando instantáneamente a distancia sin medio material interviniente.
El Estatus Ontológico de la Gravitación
La introducción de la acción a distancia generó, sin embargo, debates filosóficos intensos que persistieron durante siglos. Newton mismo reconoció la absurdidad filosófica de que un cuerpo actuara sobre otro sin contacto material, aunque defendió la validez matemática de su descripción. Los cartesianos criticaron severamente esta característica, exigiendo mecanismos de contacto para toda interacción física. La gravitación newtoniana funcionaba como causa matemática sin causa física observable, generando una tensión entre descripción formal y explicación ontológica.
Esta problemática revela que la transición newtoniana no resolvió completamente el problema de la causalidad, sino que lo transformó. Mientras Aristóteles ofrecía causas naturales intuitivas —tendencias, potencias, lugares—, Newton proporcionaba leyes predictivas cuya eficacia matemática no garantizaba comprensión mecanicista. La fuerza gravitatoria, en su formulación original, era una propiedad matemática de la masa que no explicaba el mecanismo de su acción. La causalidad se había externalizado y matematizado, pero no necesariamente comprendido en su naturaleza última.
Debate Historiográfico: Continuidad o Ruptura Epistemológica
La Tesis de Kuhn y la Inconmensurabilidad
Thomas S. Kuhn, en La estructura de las revoluciones científicas (1962), caracterizó la transición aristóteles-newton como un cambio de paradigma radicalmente inconmensurable. Según esta interpretación, los términos fundamentales —movimiento, causa, lugar— adquirían significados distintos en ambos sistemas, impidiendo la traducción directa entre ellos. La mecánica newtoniana no probaría teoremas aristotélicos como casos límite, sino que redefiniría el espacio de problemas legítimos de la física.
Esta tesis ha sido matizada por historiadores recientes. Alexander Koyré en Estudios galileanos enfatizó la continuidad del platonismo matemático desde Galileo hasta Newton, sugiriendo que la revolución científica representó la realización de un programa intelectual antiguo más que una ruptura absoluta. Los estudiosos de la escuela de Padua —Wallace, Crombie— han identificado tradiciones de análisis matemático del movimiento presentes en la física medieval que prepararon terreno para la síntesis newtoniana.
La historiografía contemporánea, representada por figuras como Peter Dear y Lorraine Daston, ha problematizado la narrativa de revolución abrupta, señalando prácticas experimentales y tradiciones de cálculo que persistieron durante el siglo XVII. La transición resulta más compleja que un simple reemplazo de causalidad natural por leyes matemáticas: involucró transformaciones en la noción de evidencia, experimentación y estatuto de la teoría.
La Causalidad en la Física Clásica Posterior
El desarrollo post-newtoniano revela tensiones internas en el paradigma mecanicista. La mecánica analítica de Lagrange y Hamilton (siglo XVIII-XIX) reformuló las leyes del movimiento mediante principios variacionales, introduciendo teleología matemática a través del principio de mínima acción. Esta formulación, equivalente formalmente a la newtoniana, sugería que los sistemas físicos “elegían” trayectorias optimizando ciertas magnitudes, resonando curiosamente con la teleología aristotélica aunque despojada de intencionalidad consciente.
El descubrimiento de la termodinámica y la teoría cinética de los gases en el siglo XIX introdujo nuevas formas de causalidad estadística. Las leyes de la mecánica newtoniana, aplicadas a sistemas de muchas partículas, generaban regularidades probabilísticas que no eran deducibles mecánicamente de las trayectorias individuales. La causalidad natural resurgía así en forma de propensidades colectivas, aunque fundamentadas matemáticamente en las leyes microscópicas.
Problematización Analítica: ¿Suficiencia Explicativa o Reducción Epistemológica?
El Debate Actual sobre la Explicación Científica
La filosofía contemporánea de la ciencia ha retomado estas cuestiones mediante el debate entre modelos deductivo-nomológicos y modelos causales de explicación. Según la tradición hempeliana, una explicación científica consiste en la subsunción de fenómenos bajo leyes generales, cumpliéndose así el ideal newtoniano. Filósofos como Wesley Salmon y Philip Kitcher han defendido, por el contrario, que la explicación genuina requiere identificación de mecanismos causales, sugiriendo que la mera subsumición bajo leyes matemáticas resulta insuficiente epistemológicamente.
Esta discusión ilumina retrospectivamente el aristotelismo. La causalidad natural del Estagirita proporcionaba precisamente mecanismos intuitivos: se explicaba por qué la piedra caía identificando su naturaleza terrestre y su tendencia al centro. La física newtoniana, aunque predictivamente superior, a menudo carecía de mecanismos: la gravitación actuaba sin que se comprendiera cómo. La relatividad general de Einstein (1915) representó un avance en este sentido, geometrizando la gravedad mediante la curvatura del espacio-tiempo, proporcionando así un mecanismo físico para la interacción gravitatoria.
La Causalidad en la Física Cuántica
La mecánica cuántica del siglo XX ha radicalizado las problemáticas de causalidad. El principio de incertidumbre de Heisenberg y las correlaciones no locales de Einstein-Podolsky-Rosen cuestionan la validez universal de las leyes deterministas newtonianas. La interpretación de Copenhague abandona incluso la noción de trayectorias definidas, sustituyéndolas por evolución de estados y probabilidades de medición. La causalidad natural, en su versión cuántica, opera mediante propensidades objetivas que no admiten descripción completamente mecanicista.
Estos desarrollos sugieren que la pregunta aristotélica sobre la suficiencia de la causalidad natural permanece vigente, aunque transformada. La física contemporánea requiere tanto leyes matemáticas formales como interpretaciones causales de sus términos fundamentales. La dualidad onda-partícula, la decoherencia, el entrelazamiento cuántico, constituyen fenómenos donde la matematización completa no proporciona automáticamente inteligibilidad física.
Contextualización Histórica: Prácticas Sociales y Condiciones de Producción
El Contexto Institucional del Cambio Paradigmático
La transición de la causalidad aristotélica a la matematización newtoniana no ocurrió en el vacío intelectual, sino que respondió a transformaciones en las prácticas sociales de producción de conocimiento. La revolución científica coincidió con la emergencia de academias nacionales, revistas especializadas y comunidades de expertos que requerían criterios de validación intersubjetivos. Las leyes matemáticas, al contrario de las causas naturales intuitivas, permitían verificación cuantitativa precisa y comunicación técnica estandarizada.
La revolución industrial posterior dependió crucialmente de la mecánica newtoniana para el diseño de maquinaria y estructuras. La causalidad natural aristotélica, orientada hacia fines biológicos y metafísicos, resultaba operativamente inútil para la ingeniería. La matematización respondió así a demandas prácticas de control tecnológico, no únicamente a imperativos teóricos internos. La eficacia predictiva de las leyes universales se convirtió en criterio de demarcación entre ciencia y no-ciencia.
Esta contextualización no implica reduccionismo sociológico, sino que reconoce la dialéctica entre práctica teórica y condiciones materiales. La física newtoniana triunfó no solo por su verdad epistemológica sino por su capacidad de integrarse en redes de poder económico y político emergentes. La causalidad natural aristotélica, asociada a universidades medievales y teología escolástica, enfrentó deslegitimación institucional paralela a su refutación empírica.
Conclusión: Hacia una Síntesis Crítica de la Causalidad Física
El análisis comparativo entre Aristóteles y Newton revela que la pregunta por la suficiencia explicativa no admite respuesta binaria simple. La causalidad natural aristotélica proporcionó inteligibilidad fenomenológica y coherencia ontológica durante dos milenios, articulando observación cotidiana con metafísica sistemática. Sus limitaciones predictivas respecto a fenómenos precisos y su incapacidad para unificar terrestre y celeste la hicieron insuficiente para el programa científico moderno.
La revolución newtoniana constituyó una ganancia epistemológica indiscutible en poder predictivo y unificación teórica, pero generó nuevas problemáticas respecto al estatuto de la causalidad. La acción a distancia gravitatoria, aunque matemáticamente precisa, carecía de mecanismo físico comprensible. La matematización del movimiento operó una reducción ontológica donde la eficacia instrumental a veces suplantó la comprensión causal profunda.
La síntesis crítica propuesta reconoce que ambas aproximaciones representan modos legítimos pero parciales de inteligibilidad física. La física contemporánea requiere leyes matemáticas universales para su operatividad predictiva, pero necesita simultáneamente interpretaciones causales para su comprensión. La mecánica cuántica y la relatividad general han demostrado que la matematización avanzada puede recuperar aspectos de la causalidad natural —geometría del espacio-tiempo, propensidades cuánticas— aunque en formas radicalmente transformadas.
El legado de este debate trasciende la historia de la ciencia para interrogar la racionalidad moderna. La primacía de las leyes matemáticas sobre las causas naturales refleja una orientación cultural hacia el control técnico y la predictibilidad, a veces a costa de la comprensión holística del cosmos. Recuperar la pregunta aristotélica sobre la naturaleza intrínseca de los cuerpos, sin renunciar a la precisión newtoniana, constituye un desafío filosófico permanente para la física fundamental del siglo XXI.
La causalidad, lejos de ser un concepto obsoleto, permanece como horizonte de inteligibilidad incluso en la física más abstracta. La diferencia entre describir matemáticamente un fenómeno y explicar causalmente por qué ocurre, entre predecir trayectorias y comprender tendencias naturales, entre leyes universales y propiedades intrínsecas, sigue estructurando el pensamiento científico contemporáneo. La confrontación Aristóteles-Newton no tiene vencedor definitivo, sino que ofrece perspectivas complementarias para una comprensión más completa de la naturaleza física.
Referencias
Cohen, I. B. (1980). The Newtonian revolution: With illustrations of the transformation of scientific ideas. Cambridge University Press.
Koyré, A. (1978). Galileo studies (J. Mepham, Trans.). Humanities Press. (Trabajo original publicado en 1939)
Kuhn, T. S. (2012). La estructura de las revoluciones científicas (A. Diéguez Ramírez, Trad.). Fondo de Cultura Económica. (Trabajo original publicado en 1962)
Ross, D. (1995). Aristotle (6ª ed.). Routledge.
Salmon, W. C. (1984). Scientific explanation and the causal structure of the world. Princeton University Press.
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