Las sustancias tienen un lugar natural que les corresponde dependiendo de su gravedad o levedad. Las sustancias más graves, es decir, más pesadas, tienden a moverse hasta el centro del Universo, que es el centro de la Tierra, y de ahí que exista una esfera sólida alrededor de ese punto (que es la Tierra).
Otras menos pesadas también sienten la misma tendencia natural, pero al ser menos intensa tienden a formar una esfera que rodea a la anterior. Se trata de los líquidos como el agua. En otra esfera concéntrica con ella están las sustancias aún más leves, como los gases y el fuego. Cuando un cuerpo no está en su posición natural, sufre una fuerza –en este caso debida a su gravedad o levedad– que lo lleva a esa posición natural, y en ese momento la fuerza desaparece.
Observa que hablo del lugar natural de las sustancias y no los cuerpos, porque Aristóteles era consciente de que lo importante era lo primero y no lo segundo, incluso a pesar de que no realizase experimentos sistemáticos. No hay más que ver una piedrecilla en un estanque de agua y observar que la piedrecilla –mucho menos pesada que toda el agua del estanque– se hunde hacia el centro de la Tierra y desplaza el agua hacia arriba al moverse.
Dicho de otro modo, un cuerpo tiende a una posición natural más o menos cerca del centro de la Tierra debido a la sustancia de la que está hecho, es decir, a la gravedad específica de esa sustancia. La gravedad específica de la piedra es mayor que la del agua, de modo que cualquier objeto de piedra –da igual su masa total– tendrá una posición natural más cerca del centro de la Tierra que cualquier cosa hecha de agua.
El arquitecto e ingeniero romano Marco Vitruvio Polión, que realizó bastantes más experimentos que Aristóteles, lo explica de un modo cualitativo pero empírico en su tratado De Architectura del siglo I a. C.:
Si se vierte el mercurio en un recipiente, y se deja sobre él una piedra de cien libras, la piedra flota sobre la superficie y no puede hundirse en el líquido, ni romperlo, ni separarlo. Si quitamos la piedra de cien libras y ponemos un escrúpulo de oro [una moneda, la tercera parte de un dracma], no flotará, sino que se hundirá por sí mismo hasta el fondo. Por lo tanto es innegable que la gravedad de una sustancia no depende de la magnitud de su peso, sino de su naturaleza.
Ahora bien, para Aristóteles el peso total del objeto sí importa, aunque no sea para determinar su lugar natural: cuanto más pesado es un cuerpo más rápido será su movimiento hacia el centro, es decir, hacia abajo.
Esto es de una percepción muy afilada: lo intuitivo es pensar que “abajo” es una dirección absoluta y que quienes viven “abajo” deberían caerse. No sólo eso, sino que este razonamiento lleva al maestro de Alejandro a la conclusión de que, dado que los objetos tienen tendencias de diferente grado a viajar hacia el centro, y dado que no pueden conseguirlo todos los cuerpos, se formarán una serie de esferas concéntricas alrededor del centro, con los materiales más graves cerca y los más leves lejos. Y esto es precisamente lo que sucede, y la razón de que la Tierra tenga la estructura que tiene.
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