La arquitectura se fundamenta en la relación entre la materia y su ausencia, el
espacio. A la materia que, dispuesta de acuerdo a las leyes de la gravedad, construye el
espacio, la denominamos estructura. El carácter de este espacio depende de la interacción
entre la materia grave que lo define y la luz que lo revela. No existe ni una sola obra de
arquitectura en el mundo que, en su afán por construir el espacio, haya podido eludir la
acción de la gravedad terrestre o haya podido prescindir de los efectos de la luz solar. Ante
la imposibilidad de modificar las propiedades de estas dos realidades primigenias incidiendo
en el origen y la causa de su naturaleza física, el arquitecto debe actuar sobre los distintos
modos en que éstas se manifiestan sobre la materia que conforma el espacio.

Esta percatación advierte de la importancia y la oportunidad de la presente
investigación doctoral sobre la estructuración del espacio arquitectónico por la gravedad y
la luz, cuya finalidad es esclarecer los principios sobre los que se fundamenta la interacción
entre la gravedad y la luz a fin de estructurar el espacio arquitectónico.

La investigación se estructura en tres partes. La primera se plantea como objetivo
el esclarecimiento de los orígenes y las razones fundamentales sobre las que se sustenta el
actual interés por la gravedad y la luz, liderado en nuestro país por los arquitectos Juan Navarro
Baldeweg y Alberto Campo Baeza. Se descubre que, desde antiguo, se ha reconocido la
importancia fundamental de la gravedad y de la luz en el hecho arquitectónico: autores tan
distintos y distantes como Marco Vitruvio, Christopher Wren, Arthur Schopenhauer o Theo Van
Doesburg, se han interesado en las consecuencias espaciales de la interacción estructural de
ambos fenómenos.

Sin embargo, a pesar del interés que han suscitado siempre ambas cuestiones,
la teoría arquitectónica no se ha planteado nunca la necesidad de responder a preguntas
aparentemente tan sencillas y elementales como ¿qué es la gravedad? o ¿qué es la luz?. La
segunda parte de la investigación se dedica a indagar en la naturaleza de ambos fenómenos.
Es entonces cuando se advierte la conveniencia de ahondar en el conocimiento científico
sobre la gravedad y la luz, acumulado con tanto rigor y durante tanto tiempo. A tal efecto,
se han analizado las características de las teorías físicas que, a lo largo de la historia, han
abordado la investigación conjunta de ambos fenómenos desde Aristóteles hasta Einstein.

En la tercera y última parte de la investigación se estudian las estrategias
proyectuales empleadas en la manipulación arquitectónica de la interacción estructural entre
la gravedad y la luz con fines espaciales. Este estudio se desarrolla por medio del análisis de
cuatro obras maestras de la arquitectura -el Stonehenge, el Pantheon de Roma, el Palais des
Machines de la Exposición Universal de París de 1889 y la Neue Nationalgalerie de Berlín-,
que se constituyen en ejemplos paradigmáticos de las distintas maneras de concebir el
espacio arquitectónico a lo largo de la historia. Como consecuencia de esta investigación, se
descubre la existencia de una correlación cronológica y conceptual entre la evolución de la
representación física de la gravedad y de la luz y la evolución de las distintas concepciones
espaciales arquitectónicas, hecho que induce a considerar al conocimiento físico sobre
ambos fenómenos como una potente herramienta proyectual.

Con el convencimiento de que el espacio, la gravedad y la luz son temas
fundamentales en la reflexión teórica y la práctica proyectual del quehacer arquitectónico,
la presente investigación realiza su propia aportación al conjunto de reflexiones teóricas y
proyectuales sobre la gravedad y la luz en la arquitectura, que algunos de los más prestigiosos
arquitectos de nuestro país han venido desarrollando durante las últimas décadas.

Architecture is based on the relationship between matter and its absence,
space. Matter, which arranged by the laws of gravity creates space, we name
structure. The character of this space depends on the interaction between the
matter that defines it and the light that reveals it. There isn’t a single architectural
construction in the world that while creating space has been able to elude the
forces of terrestrial gravity, or do without the effects of solar light. Unable to modify
the origin and physical nature of these two primordial facts, the architect must play
with the different ways in which these are revealed on the matter that shapes the
space.

This realization highlights the importance and the opportunity to write a
doctoral investigation on the structuring of architectural space by gravity and light.
The purpose of this research is to clarify the principles on which the interaction
between gravity and light are based, with the aim of structuring architectural
space.

The research is divided into three parts. The aim of the first part is to reveal
the origins and the fundamental reasons for the architectural interest in gravity and
light, lead in Spain by Juan Navarro Baldeweg and Alberto Campo Baeza. It shows
that the importance of gravity and light in architecture has been recognized since
ancient times. Authors as diverse and distant as Marcus Vitruvius, Christopher
Wren, Arthur Schopenhauer and Theo Van Doesburg, have shown an interest in the
spatial consequences of the interaction between both phenomena.

Nevertheless, in spite of the interest that these questions have risen, the
theory of architecture has never felt the need to answer questions as apparently
simple and basic as “What is Gravity?” or “What is light?”. The second part of the
research is dedicated to looking into the nature of both phenomena. This highlights
the benefits of pursuing deeper into the knowledge of gravity and light, accumulated
so carefully throughout time. For this purpose, the characteristics of the physical
theories, that from Aristotle to Einstein have tackled the joint investigation of both
phenomena, have been analyzed.

The third and final part of the research studies the design strategies
used in the architectural manipulation of spatial purposes, through the structural
interaction between gravity and light. Four architectural masterpieces –Stonehenge,
the Pantheon in Rome, the Palais des Machines of the Universal Exhibition of
Paris in 1889, and the Neue Nationalgalerie in Berlin-, will constitute paradigmatic
examples of the different ways of conceiving architectural space throughout
history. The analysis discovers the existence of a chronological and conceptual
interrelationship between the evolution of the physical representation of gravity and
light and the evolution of the different conceptions of architectural space. This fact
leads us to consider the physical knowledge on both phenomena as a powerful
design tool.

Under the conviction that space, gravity, and light are fundamental topics
in the theoretical reflection and in the design of architectural practice, this research
offers its own contribution to the collection of theoretical and practical reflections
on both questions, that some of the most prestigious architects of our country have
been developing in the past few decades.