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Einstein y la F. Clásica


Determinismo y Mecanicismo
Desde la segunda mitad del siglo XVII hasta finales del siglo XIX, el modelo mecanicista y determinista de Newton, el Paradigma Newtoniano del universo, dominó todo el pensamiento científico y social. Este modelo constituyo las bases de la física clásica, ha sido la estructura de la ciencia y proporcionó una base sólida a la filosofía natural durante casi tres siglos. El universo era considerado como totalmente causal y determinado. Todo lo que sucedía tenía una causa definida y originaba a su vez unos efectos definidos. El futuro de cualquier parte del sistema podía -en principio- ser predicho con absoluta certeza, siempre que su situación en un momento dado se conociera con todo detalle.
 

Leyes Naturales - Leyes de Dios
Las leyes de la naturaleza fueron consideradas como leyes fijas, que gobiernan el movimiento de los cuerpos materiales.  Se creía que la naturaleza tiene sus propias leyes y de ninguna manera se podía influir en ellas. Las leyes de la naturaleza 
investigadas por los científicos fueron consideradas como las leyes de Diosinvariables y eternas, a las que el inundo se hallaba sometido. De forma paralela, se fomentó la imagen de un dios monárquico, que gobernaba el mundo desde arriba, imponiendo en él su divina ley. Según el concepto de Newton, Dios creó, al principio, las partículas materiales, las fuerzas existentes  entre ellas y las leyes fundamentales del movimiento. De este modo, todo el universo fue puesto en movimiento y así ha continuado desde entonces, gobernado por leyes inmutables, como una máquina.
 
Newton imaginaba que Dios había creado el Mundo Material de esta forma:
 
 Me parece probable que Dios, en un principio formase la materia en partículas sólidas, duras, impenetrables, móviles, con ciertos tamaños y formas y con otras propiedades -como su proporción en el espacio- tendentes en su mayoría a cumplir la finalidad para la cual fueron formadas. Siendo estas partículas sólidas, son incomparablemente más duras que cualquiera de los cuerpos porosos compuestos de ellas, de una dureza tal que incluso nunca se consumen ni se rompen en pedazos, no existiendo ningún poder que sea capaz de dividir lo que Dios, en su primera creación hizo uno.
M. P. Crosland, The Science of Matter (La Ciencia de la Materia) (History of Science Readings, Penguin Books, Harmond-swonh 1971 ), pág. 76
 
La base filosófica de este riguroso determinismo era la separación existente entre el "yo" y el mundo, introducida por Descartes. Como consecuencia de esta separación, se creía que el mundo podía ser descrito objetivamente, es decir, sin mencionar jamás al observador humano, y tal descripción objetiva de la naturaleza se convirtió en el ideal de toda la ciencia.
 
 
 
 
 
El Universo. Espacio y Tiempo
El escenario del universo newtoniano, donde ocurrían todos los fenómenos físicos era el espacio tridimensional de la geometría clásica euclidianaEra un espacio absoluto, siempre en reposo e inmutable. Todos los cambios que tienen lugar en el mundo físico fueron descritos en función de una dimensión aparte, llamada tiempo, que a su vez era absoluta, sin conexión con el mundo material  y que fluía suavemente desde el pasado, pasando por el presente, hacia el futuro. 

Los elementos del mundo newtoniano que se movían en estos espacios y tiempos absolutos eran partículas materiales. En las ecuaciones matemáticas se los trataba como puntos de masa, y Newton los consideraba como objetos pequeños, sólidos e indestructibles, de los cuales estaba compuesta la materia. Era un modelo bastante similar al de los atomistas griegos. Ambos se basaban en la distinción entre lo lleno y lo vacío, entre materia y espacio y en ambos modelos las partículas permanecían siempre idénticas a sí mismas en cuanto a su masa y su forma.
 
Por ello la materia siempre se conservaba y tenía un carácter esencialmente pasivo. La principal diferencia entre los sistemas atomistas de Demócrito y de Newton es que éste último incluye una precisa descripción de la fuerza que actúa entre las partículas materiales. Esta fuerza es muy simple y depende sólo de las masas y de las distancias mutuas entre las partículas. Se trata de la fuerza de la gravedad y Newton la consideró rígidamente relacionada con los cuerpos sobre los que actuaba a través de la distancia (Copra, 1975: 22).
 
 
Principio de Gravitación Universal 
En la mecánica newtoniana todos los fenómenos físicos se reducen al movimiento de cuerpos materiales en el espacio, movimiento originado por sumutua atracción, esto es, por la fuerza de gravedad.El propio Newton aplicó su teoría al movimiento de los planetas y pudo explicar los rasgos básicos del sistema solar. Su modelo planetario era muy simplificado, no tenía en cuenta por ejemplo, la influencia gravitacional de los planetas entre sí, pese a ello descubrió que había ciertas irregularidades que no podía explicar. Resolvió este problema asumiendo que Dios estaba siempre presente en el Universo para corregir tales irregularidades.

 
Laplace. Mecanique Céleste
El matemático Laplace, perfeccionó los cálculos de Newton ofreciendo la solución al problema mecánico presentado por el sistema solar. Logró explicar los movimientos de los planetas, lunas y cometas hasta sus más pequeños detalles, así como también el flujo de las mareas y otros fenómenos relacionados con la gravedad. Demostró que las leyes newtonianas relativas al movimiento aseguraban la estabilidad del sistema solar, tratando al universo como una máquina perfectamente autorregulada (Capra, 1975: 23).

Hizo creer a los físicos de principios del siglo XIX que el universo era un gigantesco sistema mecánico que funcionaba según las leyes newtonianas del movimiento. Estas leyes fueron consideradas como las leyes básicas de la naturaleza, y la mecánica de Newton se convirtió en la teoría definitiva, que explicaba todos los fenómenos naturales. Y sin embargo, apenas cien años más tarde era descubierta tina nueva realidad física que pondría de manifiesto las limitaciones del modelo newtoniano, demostrando que ninguna de sus características tenía validez absoluta (Capra, 1975: 24).

  • Objetivismo. Existe un mundo ahí fuera independiente de mí que puedo observar y estudiar sin afectarlo.
  • Realidad Fragmentada y separada. El observador y lo observado son entidades independientes aisladas unas de las otras.
  • Positivismo. El mundo real es el mundo que puedo medir con instrumentos. Todo lo que no se puede medir no existe.
  • Reduccionismo. La manera de comprender los fenómenos y el mundo de ahí fuera es reduciéndolo a sus partes más pequeñas.
  • Realidad únicamente material. Toda la vida se reduce a la materia organizada de forma simple o compleja, pero al fin y al cabo materia sólida, a los átomos y moléculas. La realidad es sólida. 
 
Michael Faraday y Maxwell
El paso más importante, lo dieron Michael Faraday, uno de los más grandes experimentadores en la historia de la ciencia. Y Clerk Maxwell, un brillante teórico.
  • Michael Faraday. Su experimento fundamental dio origen a toda la tecnología de la ingeniería eléctrica, la cual constituyó la base de sus especulaciones teóricas y de las de Maxwell.
  • Clerk Maxwell. Descubre las leyes del electromagnetismo y elabora una teoría completa.

Faraday y Maxwell no sólo estudiaron los efectos de las fuerzas eléctricas y magnéticas, sino que hicieron de las mismas el principal objeto de su investigación. Reemplazaron el concepto de fuerza por el de campo de fuerza, y con ello, fueron los primeros en ir más allá de la física newtoniana. Desde la perspectiva newtoniana, las fuerzas estaban rígidamente relacionadas con los cuerpos sobre los que actuaban. Ahora el concepto de fuerza tuvo que ser sustituido por el mucho más sutil concepto de campo, que tenía su propia realidad y que podía ser estudiado sin ninguna referencia a los cuerpos materiales. La culminación de esta teoría, llamada electrodinámica, fue el descubrimiento de que la luz es un campo magnético  que alterna muy rápidamente y que viaja a través del espacio en forma de ondas (Capra, 1975:24).
 
Así, a comienzos del siglo XX, los físicos tenían a su disposición dos exitosas teorías 
que aplicaron a diferentes fenómenos: la mecánica de Newton y la electrodinámica de Maxwell. Todo podía ser predecible y todo estaba sujeto a unas leyes estables. La física parecía haber explicado ya todos los fenómenos: todo lo que se transmite lo hace en forma de ondas, como las ondas electromagnéticas.
 
 
Jéssica López
Junio 2016
 

 
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