Movimiento, velocidad y aceleración: Las teorías históricas del movimiento

         Es interesante realizar un repaso de algunas teorías históricas del movimiento mediante la discusión de diferentes ejemplos (caída libre, fuerzas que actúan sobre una piedra que se lanza hacia arriba, trayectoria del agua que surge de un caño horizontal, ...) Es de esperar que los alumnos encuentren razonables muchas de las ideas históricas sobre el movimiento que, sin duda, coinciden con algunas de sus ideas previas (ej: teoría medieval del ímpetus: cuando se lanza un objeto hacia arriba se le comunica un ímpetus que poco a poco se va "gastando". Cuando el ímpetus se agota completamente el objeto cae).

El movimiento circular como movimiento natural

         El movimiento circular tuvo una gran importancia conceptual en el pasado, ya que fue considerado durante muchos siglos como propio de la armonía de las esferas celestes y de los planetas frente a los movimientos "violentos" que acontecían en el mundo sublunar perecedero y lleno de pecados. Estas creencias desempeñaron un papel importante en las teorías medievales del cosmos y en la resistencia a la teoría heliocéntrica. Es importante destacar cómo las concepciones previas y las expectativas propias sesgan las observaciones y dificultan el cambio conceptual en ciencia. 

Movimiento en el campo gravitatorio. La oposición a la teoría de Newton

          El descubrimiento newtoniano de la Gravitación se suele considerar uno de los hitos más significativos de su obra y un punto inicial del desarrollo de la  ciencia moderna. Sin embargo, la ley del inverso del cuadrado de la distancia no fue aceptada tan rápidamente como muchos libros de texto sugieren. Hubo, de hecho, oposición a la teoría de Newton y otras teorías e hipótesis entre la que destaca la hipótesis de Descartes. Esta hipótesis proponía, precisamente, que el peso aumenta con la distancia. Evans ha relatado recientemente los episodios casi rocambolescos, fraudes incluidos, y los intentos de algunos cartesianos por comprobar la validez de la teoría de Newton casi un siglo después de que éste la propusiera [Evans, 1996].

Teorías del calor: Del sustancialismo al mecanicismo

          Entre las teorías físicas más influyentes sobre el calor, cabe destacar la del calórico. Es interesante realizar un análisis de diversos ejemplos en los cuales la teoría del calórico es útil para explicar determinadas observaciones. Probablemente los alumnos encontrarán razonable la concepción del calor como un fluido que se almacena en los cuerpos. Esto llevará sin duda a algunas inconsistencias internas en las concepciones sustancialistas del calor que mantienen los alumnos y entre estas y las concepciones mecanicistas. Por otra parte, estos contenidos pueden utilizarse para ilustrar la resistencia al cambio de las concepciones sustancialistas del calor a las concepciones mecanicistas. 

Los principios de la Termodinámica: El caso de Mayer

          Las dificultades de Mayer para que sus trabajos en Termodinámica fuesen aceptados por la comunidad científica de su época provocaron en él depresiones y desequilibrios mentales. Un árbitro de una prestigiosa revista científica de la época rechazó una de sus contribuciones en este terreno y Mayer se vio forzado a publicar sus teorías en oscuras revistas. Un nuevo caso de resistencia al cambio conceptual.

La ley de Coulomb

          Contrariamente a la idea comúnmente extendida, no fueron los resultados de experimentos sumamente precisos los que llevaron a Coulomb a formular su ley, sino, fundamentalmente, consideraciones teóricas [Heering, 1992]. La ley de Coulomb no fue, por otra parte, fácilmente aceptada por los científicos de la época y hubo una cierta oposición a la misma.

La medida de la carga del electrón.

         El experimento de Millikan para determinar la carga eléctrica del electrón se ha considerado a veces como un ejemplo claro de conducta contraria a la ciencia por varias razones. Parece probado, por ejemplo, que Millikan eliminó arbitrariamente algunas de las medidas que menos se ajustaban a sus expectativas. Además, un estudiante de doctorado de Millikan intervino en los experimentos sin obtener ningún reconocimiento posterior. Por otra parte, la famosa controversia entre Millikan y Ehrenhaft (firme creyente de la continuidad de la carga eléctrica) sirve para ilustrar el papel de este tipo de acontecimientos en el desarrollo de la ciencia, algo a lo que no se suele prestar mucha atención. La controversia Millikan-Ehrenhaft sirve como ejemplo de la importancia trascendental que, según Holton, tienen los factores temáticos o metafísicos en la investigación científica.