Ricardo S. Decca
Department of Physics, Indiana University-Purdue University Indianápolis
Esta presentación describe nuestros esfuerzos para caracterizar posibles correcciones al potencial gravitatorio newtoniano, a distancias características de 100 nm, entre las distintas masas. Mostraremos como la pequeña separación entre las masas nos fuerza a hacer las mediciones en un régimen donde las fluctuaciones de vacío juegan un papel importante. Describiremos nuestro aparato experimental y la técnica usada para tratar de minimizar el efecto de las fluctuaciones de vacío. También mostraremos como nuestras mediciones de la fuerza Casimir están en contra de lo que se esperaría cuando las propiedades ópticas de las muestras, en particular la absorción, son tenidas en cuenta.
miércoles, 20 de febrero de 2008
lunes, 18 de febrero de 2008
EL TRABAJO DEL FÍSICO EN ARGENTINA
¿ Sos físico? Ah, educación física. No, la Física en la que yo trabajo es la que explica la caída de los objetos, el porqué vuelan los aviones...- Ah!
Este es el diálogo bastante común con el cual debemos explicarnos.
La carrera de Física (Física “pura”) es desconocida incluso para estudiantes universitarios y profesionales. Unos 100 alumnos entran en la carrera por año en la UBA.
Tiene poca salida laboral en cuanto a la inserción en una empresa dentro del país. Por lo general, el físico se dedica a la docencia en universidades públicas y privadas y a la investigación en organismos del Estado como el CONICET, CITEFA, INTI, CNEA, etc
Con los nuevos aumentos de salarios, el físico recién recibido apenas superaría la línea de pobreza.
¿Por qué estudiar Física? Para el que tenga esa vocación es un espectáculo el conocimiento de las leyes de la Naturaleza. La mecánica que estudia el movimiento, la termodinámica que comprende el estudio de la temperatura, el calor y las transformaciones energéticas entre trabajo y calor; la óptica que versa sobre los fenómenos luminosos.
A este respecto recuerdo que una vez expliqué que la luz recorre el camino temporalmente más corto entre dos puntos siendo este un mínimo relativo o absoluto (caso línea recta) o “principio de Fermat” y una alumna concluyó: ¡Entonces la luz es inteligente!
También se estudia la acústica que comprende el sonido. En cuanto al electromagnetismo se ocupa de todos los fenómenos eléctricos y magnéticos.. La física atómica y nuclear que trata de lo más pequeño y la cosmología que trata del universo en su conjunto y su evolución a partir del Big Bang. Algunos dicen que el Big Bang y la posterior evolución hasta el hombre se dio a partir del azar. Pero resulta que el azar no es más que interacción de cadenas causales. Es decir si yo voy a comprar el diario y me encuentro por azar con un amigo que va a la facultad se trata de dos procesos causales (causas finales: el diario y la facultad) que se encuentran por sincronía de espacio y tiempo. Es decir, el azar se explica por la causa y no la causa por el azar. La filosofía actual mejora esta definición de “interacción de series causales. Algunos investigadores hablan de que el Big Bang se produce por una fluctuación del vacío (casi desde la nada). En primer lugar no es lo mismo el vacío y la nada. Tampoco el vacío es mera extensión ya que esta última es un ente de razón. Por último de la nada, nada se hace. La creación del mundo no es un tema de física, pues trata del paso de la nada al ser (un proceso no físico). Esto es análogo a la muerte. La muerte no es un suceso de la vida sino que hay corte.
En esta carrera está todo fundamentado en la matemática que es el “idioma” de la naturaleza.
¿Pero cuál es el sentido social o el servicio que el físico hace a la sociedad?
Primeramente escribe artículos especializados que enriquecerán los conocimiento de otros. Por otro lado, las clases que entusiasmarán a los alumnos sobre todo de esa maravillosa clase media, que ya come, y se acerca con ilusión a aprender en la Universidad. Y yo diría, por último, la aplicación a la tecnología. ¿Por qué digo por último? Porque pienso en primer lugar que es lo último en importancia y porque en efecto, en Argentina no hay transferencia de física pura a tecnología excepto algunos organismos de gran importancia como el INVAP.
Se da en la física, por un lado la búsqueda de la verdad, y por otro lado, la capacidad de controlar el experimento y así, ser de utilidad práctica.
No estoy de acuerdo con el complejo de inferioridad del físico que continuamente reclama resultados prácticos y tampoco estoy de acuerdo en planes que desde hace treinta años quieren forzar estas realizaciones aplicadas invocando a que estamos en la época del conocimiento.
Caen en la misma crítica los estados que relegan el papel de la ciencia al binomio ciencia y tecnología (dicen “aparato” de CYT), en detrimento del trinomio ciencia, educación y cultura.
Estoy más de acuerdo con la posición dulce de Ramón y Cajal respecto a los países que empezaron hace poco a investigar 1) No polemizar con filósofos y teólogos 2) No hacer política 3) No exigir aplicaciones inmediatas (Todo lo contrario a lo que hizo la Reforma del 18 aunque me parece que los concursos, si son limpios, son una gran herramienta para designar profesores).
Estoy de acuerdo con Einstein, la Física es la aventura del pensamiento.
Este es el diálogo bastante común con el cual debemos explicarnos.
La carrera de Física (Física “pura”) es desconocida incluso para estudiantes universitarios y profesionales. Unos 100 alumnos entran en la carrera por año en la UBA.
Tiene poca salida laboral en cuanto a la inserción en una empresa dentro del país. Por lo general, el físico se dedica a la docencia en universidades públicas y privadas y a la investigación en organismos del Estado como el CONICET, CITEFA, INTI, CNEA, etc
Con los nuevos aumentos de salarios, el físico recién recibido apenas superaría la línea de pobreza.
¿Por qué estudiar Física? Para el que tenga esa vocación es un espectáculo el conocimiento de las leyes de la Naturaleza. La mecánica que estudia el movimiento, la termodinámica que comprende el estudio de la temperatura, el calor y las transformaciones energéticas entre trabajo y calor; la óptica que versa sobre los fenómenos luminosos.
A este respecto recuerdo que una vez expliqué que la luz recorre el camino temporalmente más corto entre dos puntos siendo este un mínimo relativo o absoluto (caso línea recta) o “principio de Fermat” y una alumna concluyó: ¡Entonces la luz es inteligente!
También se estudia la acústica que comprende el sonido. En cuanto al electromagnetismo se ocupa de todos los fenómenos eléctricos y magnéticos.. La física atómica y nuclear que trata de lo más pequeño y la cosmología que trata del universo en su conjunto y su evolución a partir del Big Bang. Algunos dicen que el Big Bang y la posterior evolución hasta el hombre se dio a partir del azar. Pero resulta que el azar no es más que interacción de cadenas causales. Es decir si yo voy a comprar el diario y me encuentro por azar con un amigo que va a la facultad se trata de dos procesos causales (causas finales: el diario y la facultad) que se encuentran por sincronía de espacio y tiempo. Es decir, el azar se explica por la causa y no la causa por el azar. La filosofía actual mejora esta definición de “interacción de series causales. Algunos investigadores hablan de que el Big Bang se produce por una fluctuación del vacío (casi desde la nada). En primer lugar no es lo mismo el vacío y la nada. Tampoco el vacío es mera extensión ya que esta última es un ente de razón. Por último de la nada, nada se hace. La creación del mundo no es un tema de física, pues trata del paso de la nada al ser (un proceso no físico). Esto es análogo a la muerte. La muerte no es un suceso de la vida sino que hay corte.
En esta carrera está todo fundamentado en la matemática que es el “idioma” de la naturaleza.
¿Pero cuál es el sentido social o el servicio que el físico hace a la sociedad?
Primeramente escribe artículos especializados que enriquecerán los conocimiento de otros. Por otro lado, las clases que entusiasmarán a los alumnos sobre todo de esa maravillosa clase media, que ya come, y se acerca con ilusión a aprender en la Universidad. Y yo diría, por último, la aplicación a la tecnología. ¿Por qué digo por último? Porque pienso en primer lugar que es lo último en importancia y porque en efecto, en Argentina no hay transferencia de física pura a tecnología excepto algunos organismos de gran importancia como el INVAP.
Se da en la física, por un lado la búsqueda de la verdad, y por otro lado, la capacidad de controlar el experimento y así, ser de utilidad práctica.
No estoy de acuerdo con el complejo de inferioridad del físico que continuamente reclama resultados prácticos y tampoco estoy de acuerdo en planes que desde hace treinta años quieren forzar estas realizaciones aplicadas invocando a que estamos en la época del conocimiento.
Caen en la misma crítica los estados que relegan el papel de la ciencia al binomio ciencia y tecnología (dicen “aparato” de CYT), en detrimento del trinomio ciencia, educación y cultura.
Estoy más de acuerdo con la posición dulce de Ramón y Cajal respecto a los países que empezaron hace poco a investigar 1) No polemizar con filósofos y teólogos 2) No hacer política 3) No exigir aplicaciones inmediatas (Todo lo contrario a lo que hizo la Reforma del 18 aunque me parece que los concursos, si son limpios, son una gran herramienta para designar profesores).
Estoy de acuerdo con Einstein, la Física es la aventura del pensamiento.
sábado, 16 de febrero de 2008
NEWTON, Isaac
Físico, matemático y astrónomo inglés; n. en Woolsthorpe (condado de Lincoln) el día de Navidad de 1642, justamente el año en que muere Galileo. Es, sin duda, una figura extraordinaria de la humanidad. Sus aportaciones a la Física abarcan todos los campos, pero los que más se beneficiaron fueron la óptica y, en la Mecánica, la Dinámica.
En el s. XVII, como uno de los frutos del Renacimiento, cambia el modo de razonar en las ciencias naturales, permitiendo a los matemáticos concebir el álgebra (v.), la teoría de los números (v.) y el cálculo infinitesimal (v.). Todo ello repercutió de manera decisiva en el desarrollo de las ciencias físicas, de forma tal que la Dinámica (v.) se convierte en una ciencia autónoma, la Mecánica (v.) celeste queda formulada en leyes por las que se rige, y la óptica (v.) alcanza el grado de ciencia matemática. En todas estas cuestiones y en otras tales como una primera hipótesis consistente de la naturaleza de la luz, la construcción de aparatos de observación tan decisivos como el telescopio y la teoría de los colores, está siempre presente el nombre de Newton. Nace en este siglo lo que se ha convenido en llamar «ciencia nueva», que se aparta del dogmatismo y teorías reinantes en la ciencia natural, pese a los peligros que ello suponía, dedicándose más a la experimentación. Las informaciones científicas salen de su casi forma única epistolar y aumentan las publicaciones, con los magníficos libros de N.
En 1705 le fue concedido a N. título de nobleza, y desde 1696, que abandonó Cambridge, vivió en Londres, con carácter oficial, en la Casa de la Moneda, de la que fue director. Fue presidente de la Royal Society desde 1703 hasta su muerte, acaecida el 31 mar. 1727.
Mecánica. El primer gran éxito de N. fue el de revisar el concepto de fuerza (v.), prescindiendo de la formulación de Aristóteles, y que tampoco Galileo fue capaz de modificar acertadamente: «Los cambios que experimentan la cantidad de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y tienen lugar en la dirección de ella». Matemáticamente se expresa así: d(mv)=Fdt, siendo m la masa del cuerpo, v la velocidad de _que está animado, F la fuerza que actúa sobre él y t el tiempo. Esta definición de la fuerza constituye el segundo principio fundamental de la mecánica de N. El primero es el de la inercia (v.); «Todo cuerpo continúa en su estado de reposo o de movimiento mientras una fuerza no actúa sobre él». El tercer principio es el de acción y reacción, que si bien parece trivial en las acciones de contacto, N. lo extiende a las acciones a distancia.
El papel que las fuerzas juegan en el mundo físico es una idea obsesiva para N. El magnetismo, las atracciones y repulsiones eléctricas, la fuerza centrífuga, las atracciones entre los astros, etc. En su famoso libro Opticks (óptica, 1704), escribe: «Es imposible construir una física sin tener en cuenta todas estas fuerzas, que están siempre presentes». «Los cuerpos reales no son indiferentes unos de otros, como los cuerpos geométricos de Descartes, las pequeñas partículas (N. era atomista) obran las unas sobre las otras por las atracciones de la gravedad, del magnetismo y de la electricidad, aunque puede haber otras atracciones muy potentes que aún no conocemos». Leibniz (v.) ataca violentamente a N. y se rebela contra su vis attractiva considerándolo como un antibarbarus physicus. También Huygens (v.) califica la vis attractiva como un absurdo.
N. se siente como fuera de lugar en su tiempo, al verse obligado a utilizar una nomenclatura nueva, pero todo le vale la pena cuando llega a identificar la fuerza de gravedad (v.) como un caso particular de la gravitación (v.) universal y enunciar la ley general de que «todos los cuerpos se atraen con fuerzas que son directamente proporcionales a sus masas e inversamente proporcionales al cuadrado de las distancias que los separan».
Toda la mecánica newtoniana, basada en muy pocos principios, sorprendentemente pocos, sigue en pie y es la que rige todos los fenómenos que ocurren a «nuestra escala». Las nuevas mecánicas, relativistas y cuánticas, que rigen fuera de ella, encierran siempre, como caso particular, la de N., en cuanto las condiciones de velocidades y distancias son las del mundo macroscópico que podemos apreciar con nuestros sentidos (v. MECÁNICA).
Óptica. La primera hipótesis seria que aparece (1671) sobre la naturaleza de la luz (v.) es la sustentada por N. Para él, la luz tiene una naturaleza corpuscular; es decir, los cuerpos luminosos emiten en todas direcciones pequeñísimas partículas que, al chocar con nuestra retina, producen la sensación luminosa. Mediante esta hipótesis, se explica perfectamente la propagación rectilínea de la luz y la reflexión de la misma. Ahora bien, resulta difícil explicar con ella por qué cuando cae sobre la superficie del agua, p. ej., parte se refleja y parte se refracta (v. REFLEXIÓN; REFRACCIÓN); parece lógico que los corpúsculos se comporten siempre de la misma manera y, por tanto, debieran ser o todos reflejados o todos refractados. N. combatió esta objeción con una elegancia insuperable, admitiendo que la superficie del agua pasaba por periodos alternos de reflexión y refracción, de tal modo que, al alcanzar el corpúsculo la superficie del agua en un periodo de refracción penetraba en ella, y el corpúsculo que llegaba un instante después era reflejado. Estas consideraciones de N. no fueron tenidas en cuenta en su época. Actualmente nos admiran, pues es la primera vez que aparece la palabra probabilidad en el campo de la Física. Hoy día se utiliza constantemente y la sustitución del determinismo por la probabilidad es la base-de la fructífera teoría de los cuantos (v.).
Después de sus trabajos sobre la dispersión, N. afirma que la luz blanca está formada por una serie de colores «puros», cada uno de los cuales posee una refrangibilidad específica y no se altera ni en la reflexión ni en la refracción. N. estableció el hecho de que la sensación de un color (v.) no solamente puede ser producida por la luz de ese color, sino también por la combinación de luces de diferentes colores. Así, p. ej., una sensación invariable amarilla (luz de sodio) puede continuar siendo invariable añadiendo luces rojas y verdes en proporción conveniente. Se preguntó N. si los colores pueden existir en la oscuridad; es decir: ¿se trata de cualidades de los objetos iluminados? Para él, los colores pertenecen a la luz y no a los cuerpos. No es que los rayos luminosos sean coloreados por sí mismos, pero «poseen una cierta potencia o disposición para excitar la sensación de color». En su teoría de la emisión trata de explicar los distintos colores por la diversidad de los «corpúsculos luminosos», siendo los violetas los más ligeros, con lo que la dispersión es función de la masa. Es evidente que el prisma se debe comportar siempre de la misma manera.
No excluye el principio de un éter vibrante, demostrando que esta concepción está de acuerdo con su teoría de los colores. Es curioso que, en el fondo, se adelante en cerca de 200 años a la Mecánica ondulatoria de Brbglie y Schródinger (v. MECÁNICA ni), ya que en «una teoría mixta» corpuscular y ondulatoria, los corpúsculos de N. «excitan» el éter, produciendo vibraciones con los caracteres propios de los colores. La diferencia más importante estriba en que para N. el papel fundamental lo juega la amplitud en vez de la frecuencia.
Otra contribución importantísima de N. fue la invención del telescopio de espejo, pues evita de esta forma la aberración cromática que lleva consigo el fenómeno de la refracción.
La concepción newtoniana. En un pasaje del ya citado libro Opticks, puede leerse: «Yo empleo la palabra atracción para significar, en general, una fuerza cualquiera responsable de que los cuerpos tiendan recíprocamente los unos sobre los otros sea cual fuere la causa. Las fuerzas atractivas son realidades siempre y cuando sirvan por inducción para explicar los fenómenos. No son entonces causas en el sentido metafísico de la palabra». Su gran religiosidad le ayuda a afirmar que entre la física y la metafísica existe una estrecha solidaridad. No está conforme con el mecanicismo (v.) de Descartes, al que considera como un fermento del ateísmo.
Los axiomas y las definiciones generales de los términos mecánicos aparecen en su obra Philosophiae naturalis principia mathematica (Trinity College, Cambridge 1686). Al referirse a los conceptos de espacio, lugar y movimiento, indica que hay que distinguir entre el absoluto y el relativo, entre el verdadero y el aparente, entre el matemático y el vulgar. El movimiento es la traslación de un lugar a otro y es absoluto o relativo según sean asimismo absolutos o relativos esos propios lugares.
El libro más importante de N. se publica, en su segunda edición, en 1713. Se inicia con la Regulae philosophandi, continúa con los Phenomenus (que son observaciones astronómica) y termina con el Scholium generale que, dedicado a su propia teología, contiene su famosa declaración «hypotheses non f ingo». «Todo aquello que no puede deducirse de los fenómenos es una hipótesis, y las hipótesis sean físicas o metafísicas, sean mecánicas o de cualidades ocultas, no pueden ser admitidas dentro de la filosofía experimental». En realidad, aquella célebre declaración encierra una táctica que adoptará N. para cortar las polémicas que surgen cuando aborda los problemas de la óptica. Al N. de los principia, cuajado de razonamientos matemáticos, parece oponerse el N. de la Opticks, mucho más explícito sobre las imágenes que le han servido de soporte.
N. no pretendía con la física, el método experimental y las deducciones matemáticas, captar toda la esencia de las cosas. Pero hubo newtonianos entusiastas que no siempre siguieron las fundadas y cautelosas enseñanzas del maestro y los interpretaron dando la impresión de que todo el mundo es una gran máquina. Abriendo paso así al mecanicismo (v.) y materialismo (v.) que durante tiempo después empaparon el pensamiento de muchos pensadores y cultivadores de la ciencia natural (v. MATERIALISMO 1, 2-3), al confundir los distintos métodos y los distintos planos de las diversas ciencias (v. MÉTODO; MATERIA II, 1).
Lo que dijo Newton de Dios en "Principia Mathematica"
"Pero aunque esos cuerpos puedan continuar en sus órbitas por las meras leyes de gravedad, en modo alguno podrían haber adquirido a partir de esas leyes la posición regular de las órbitas mismas. Los seis planetas primarios giran en torno al Sol en círculos concéntricos, con movimientos dirigidos hacia las mismas partes y casi en el mismo plano. Diez lunas giran en torno a la Tierra, Júpiter y Saturno en círculos concéntricos, con la misma dirección de movimiento y casi en los planos de las órbitas de esos planetas. Pero no debe suponerse que simples causas mecánicas podrían dar nacimiento a tantos movimientos regulares, puesto que. los cometas vagan libremente por todas las partes de los cielos en órbitas muy excéntricas. Debido a ese tipo de movimiento, los cometas transitan muy veloz y fácilmente a través de los orbes de los planetas; y en sus afelios, donde se mueven con la máxima lentitud y se detienen el máximo tiempo, se _alejan unos de otros hasta las mayores distancias, sufriendo así una perturbación mínima proveniente de sus atracciones mutuas. Este elegantísimo sistema del Sol, los 'planetas y los cometas sólo puede originarse en el consejo y dominio de un ente inteligente y poderoso. Y si las estrellas fijas son centros de otros sistemas similares, creados por un sabio consejo análogo, los cuerpos celestes deberán estar todos sujetos al dominio de Uno, especialmente porque la luz de las estrellas fijas es de la misma naturaleza que la luz solar, y desde cada sistema pasa a todos los otros. Y para que los sistemas de las estrellas fijas no cayesen unos sobre otros por efecto de la gravedad, los situó a inmensas distancias unos de otros. Este rige todas las cosas, no como alma del mundo, sino como dueño de los universos. Y debido a esa dominación suele llamársele señor dios, o amo universal. Pues dios es una palabra relativa que se refiere a los siervos, y deidad es dominación de dios, no sobre el cuerpo propio -como piensan aquellos para los cuales dios es alma del mundo-, sino sobre siervos. El dios supremo es un ente eterno, infinito, absolutamente perfecto, pero un ente así perfecto y sin dominio no es el señor dios. Pues decimos dios mío, dios vuestro, dios de Israel, dios de dioses y dueño de dueños; pero no decimos eterno mío, eterno.
La dominación de un ente espiritual constituye a dios, verdadero si es verdadera, supremo si es suprema, ficticio si es ficticia. Y de su dominio verdadero se sigue que el verdadero dios es un ente vivo, inteligente y poderoso; y de las restantes perfecciones que es supremo o supremamente perfecto. Es eterno e infinito, omnipotente y omnisciente, esto es, dura desde la eternidad hasta la eternidad, y está presente desde lo infinito hasta lo infinito. Rige todo, y conoce todo cuanto es o puede ser hecho. No es eternidad e infinitud, sino eterno e infinito; no es duración o espacio, pero dura y está presente. Dura siempre y está presente en todas partes, funda la duración y el espacio. Como cada partícula de espacio es siempre, y como cada momento indivisible de duración es ubicuo, el creador y señor de todas las cosas jamás podrá ser nunca ni ninguna parte. Toda alma percibe en diferentes tiempos, con diversos sentidos y órganos de movimiento, pero sigue siendo la misma persona indivisible. En la duración se dan partes sucesivas, en el espacio partes coexistentes, pero ni lo uno ni lo otro pueden hallarse en la persona del hombre o en su principio pensante, y mucho menos en la sustancia pensante de dios. En tanto en cuanto es una cosa dotada de percepción, todo hombre es uno e idéntico consigo mismo durante toda su vida en todos y cada uno de sus órganos sensoriales. Dios es uno y el mismo dios siempre y en todas partes. Su omnipresencia no es sólo virtual, sino substancial, pues la virtud no puede subsistir sin sustancia. Todas las cosas están contenidas y movidas en é12, pero uno y otras no se afectan mutuamente. Dios nada padece por el movimiento de los cuerpos, y los cuerpos no hallan resistencia en la ubicuidad de dios. Se reconoce que un dios supremo existe necesariamente, y por la misma necesidad existe siempre y en todas partes. Por lo mismo, es todo similar, todo ojo, todo oído, todo cerebro, todo brazo, todo poder para percibir, entender y obrar, pero de un modo para nada humano, para nada corpóreo, radicalmente desconocido para nosotros. Así como un ciego no tiene idea de los colores, así carecemos nosotros de idea sobre el modo en que el dios sapientísimo percibe y entiende todas las cosas. Está radicalmente desprovisto de todo cuerpo y figura corporal, con lo cual no puede ser visto, escuchado o tocado; y tampoco debería ser adorado bajo la representación de cualquier cosa corpórea. Tenemos ideas sobre sus atributos, pero no conocemos en qué consiste la sustancia de cosa alguna. En los cuerpos sólo vemos sus figuras y colores, sólo escuchamos los sonidos, sólo tocamos sus superficies externas, sólo olemos los olores y gustamos los sabores. Sus substancias íntimas -no son conocidas por ningún sentido o por acto reflejo alguno de nuestras mentes. Mucho menos podremos formar cualquier idea sobre la sustancia de dios. Sólo le conocemos por propiedades y atributos, por las sapientísimas y óptimas estructuras de las cosas y causas finales, y le admiramos por sus perfecciones; pero le veneramos y adoramos debido a su dominio, pues le adoramos como siervos. Y un dios sin dominio, providencia y causas finales nada es sino hado y naturaleza. Una ciega necesidad metafísica, idéntica siempre y en todas partes, es incapaz de producir la variedad de las cosas. Toda esa diversidad de cosas naturales, que hallamos adecuada a tiempos y lugares diferentes, sólo puede surgir de las ideas y la voluntad de un ente que existe por necesidad. Alegóricamente se dice que dios ve, habla, ríe, ama, odia, desea, da, recibe, se alegra, se encoleriza, lucha, fabrica, trabaja y construye. Pues todas nuestras nociones de dios se obtienen mediante cierta analogía con las cosas humanas, analogía que a pesar de no ser perfecta conserva cierta semejanza. Y esto por lo que concierne a dios, de quien procede ciertamente hablar en filosofía natural partiendo de los fenómenos".
L. BRÚ VILLASECA.
BIBL.: C. PLA, Isaac Newton, Buenos Aires 1945; A. C. CROMBIE y M. A. HOSKIN, History of Science, Cambridge 1962; VARIOS, Histoire Générale des Sciences, París 1964; L. T. MORE, Isaac Newton, Nueva York 1934; L. BRÚ, Física, 12 ed. Madrid 1969; íD, Mecánica, 4 ed. Madrid 1971. Sobre la influencia de Newton en la filosofía; É. GILSON, T. LANGAN, Filosofía moderna, Buenos Aires 1963, 249-253 y 556-558; B. MAGNINO, Iluminismo y cristianismo, 1, Barcelona 1961, 121-136; J. HIRSCIIBERGER, Historia de la Filosofía, 11, 4 ed. Barcelona 1971, 490-496 (Los fundadores de la física moderna); F. BARONE, Newton (Isaac), en Enc. Fil. 4,1002-1005.
En el s. XVII, como uno de los frutos del Renacimiento, cambia el modo de razonar en las ciencias naturales, permitiendo a los matemáticos concebir el álgebra (v.), la teoría de los números (v.) y el cálculo infinitesimal (v.). Todo ello repercutió de manera decisiva en el desarrollo de las ciencias físicas, de forma tal que la Dinámica (v.) se convierte en una ciencia autónoma, la Mecánica (v.) celeste queda formulada en leyes por las que se rige, y la óptica (v.) alcanza el grado de ciencia matemática. En todas estas cuestiones y en otras tales como una primera hipótesis consistente de la naturaleza de la luz, la construcción de aparatos de observación tan decisivos como el telescopio y la teoría de los colores, está siempre presente el nombre de Newton. Nace en este siglo lo que se ha convenido en llamar «ciencia nueva», que se aparta del dogmatismo y teorías reinantes en la ciencia natural, pese a los peligros que ello suponía, dedicándose más a la experimentación. Las informaciones científicas salen de su casi forma única epistolar y aumentan las publicaciones, con los magníficos libros de N.
En 1705 le fue concedido a N. título de nobleza, y desde 1696, que abandonó Cambridge, vivió en Londres, con carácter oficial, en la Casa de la Moneda, de la que fue director. Fue presidente de la Royal Society desde 1703 hasta su muerte, acaecida el 31 mar. 1727.
Mecánica. El primer gran éxito de N. fue el de revisar el concepto de fuerza (v.), prescindiendo de la formulación de Aristóteles, y que tampoco Galileo fue capaz de modificar acertadamente: «Los cambios que experimentan la cantidad de movimiento de un cuerpo son proporcionales a la fuerza motriz y tienen lugar en la dirección de ella». Matemáticamente se expresa así: d(mv)=Fdt, siendo m la masa del cuerpo, v la velocidad de _que está animado, F la fuerza que actúa sobre él y t el tiempo. Esta definición de la fuerza constituye el segundo principio fundamental de la mecánica de N. El primero es el de la inercia (v.); «Todo cuerpo continúa en su estado de reposo o de movimiento mientras una fuerza no actúa sobre él». El tercer principio es el de acción y reacción, que si bien parece trivial en las acciones de contacto, N. lo extiende a las acciones a distancia.
El papel que las fuerzas juegan en el mundo físico es una idea obsesiva para N. El magnetismo, las atracciones y repulsiones eléctricas, la fuerza centrífuga, las atracciones entre los astros, etc. En su famoso libro Opticks (óptica, 1704), escribe: «Es imposible construir una física sin tener en cuenta todas estas fuerzas, que están siempre presentes». «Los cuerpos reales no son indiferentes unos de otros, como los cuerpos geométricos de Descartes, las pequeñas partículas (N. era atomista) obran las unas sobre las otras por las atracciones de la gravedad, del magnetismo y de la electricidad, aunque puede haber otras atracciones muy potentes que aún no conocemos». Leibniz (v.) ataca violentamente a N. y se rebela contra su vis attractiva considerándolo como un antibarbarus physicus. También Huygens (v.) califica la vis attractiva como un absurdo.
N. se siente como fuera de lugar en su tiempo, al verse obligado a utilizar una nomenclatura nueva, pero todo le vale la pena cuando llega a identificar la fuerza de gravedad (v.) como un caso particular de la gravitación (v.) universal y enunciar la ley general de que «todos los cuerpos se atraen con fuerzas que son directamente proporcionales a sus masas e inversamente proporcionales al cuadrado de las distancias que los separan».
Toda la mecánica newtoniana, basada en muy pocos principios, sorprendentemente pocos, sigue en pie y es la que rige todos los fenómenos que ocurren a «nuestra escala». Las nuevas mecánicas, relativistas y cuánticas, que rigen fuera de ella, encierran siempre, como caso particular, la de N., en cuanto las condiciones de velocidades y distancias son las del mundo macroscópico que podemos apreciar con nuestros sentidos (v. MECÁNICA).
Óptica. La primera hipótesis seria que aparece (1671) sobre la naturaleza de la luz (v.) es la sustentada por N. Para él, la luz tiene una naturaleza corpuscular; es decir, los cuerpos luminosos emiten en todas direcciones pequeñísimas partículas que, al chocar con nuestra retina, producen la sensación luminosa. Mediante esta hipótesis, se explica perfectamente la propagación rectilínea de la luz y la reflexión de la misma. Ahora bien, resulta difícil explicar con ella por qué cuando cae sobre la superficie del agua, p. ej., parte se refleja y parte se refracta (v. REFLEXIÓN; REFRACCIÓN); parece lógico que los corpúsculos se comporten siempre de la misma manera y, por tanto, debieran ser o todos reflejados o todos refractados. N. combatió esta objeción con una elegancia insuperable, admitiendo que la superficie del agua pasaba por periodos alternos de reflexión y refracción, de tal modo que, al alcanzar el corpúsculo la superficie del agua en un periodo de refracción penetraba en ella, y el corpúsculo que llegaba un instante después era reflejado. Estas consideraciones de N. no fueron tenidas en cuenta en su época. Actualmente nos admiran, pues es la primera vez que aparece la palabra probabilidad en el campo de la Física. Hoy día se utiliza constantemente y la sustitución del determinismo por la probabilidad es la base-de la fructífera teoría de los cuantos (v.).
Después de sus trabajos sobre la dispersión, N. afirma que la luz blanca está formada por una serie de colores «puros», cada uno de los cuales posee una refrangibilidad específica y no se altera ni en la reflexión ni en la refracción. N. estableció el hecho de que la sensación de un color (v.) no solamente puede ser producida por la luz de ese color, sino también por la combinación de luces de diferentes colores. Así, p. ej., una sensación invariable amarilla (luz de sodio) puede continuar siendo invariable añadiendo luces rojas y verdes en proporción conveniente. Se preguntó N. si los colores pueden existir en la oscuridad; es decir: ¿se trata de cualidades de los objetos iluminados? Para él, los colores pertenecen a la luz y no a los cuerpos. No es que los rayos luminosos sean coloreados por sí mismos, pero «poseen una cierta potencia o disposición para excitar la sensación de color». En su teoría de la emisión trata de explicar los distintos colores por la diversidad de los «corpúsculos luminosos», siendo los violetas los más ligeros, con lo que la dispersión es función de la masa. Es evidente que el prisma se debe comportar siempre de la misma manera.
No excluye el principio de un éter vibrante, demostrando que esta concepción está de acuerdo con su teoría de los colores. Es curioso que, en el fondo, se adelante en cerca de 200 años a la Mecánica ondulatoria de Brbglie y Schródinger (v. MECÁNICA ni), ya que en «una teoría mixta» corpuscular y ondulatoria, los corpúsculos de N. «excitan» el éter, produciendo vibraciones con los caracteres propios de los colores. La diferencia más importante estriba en que para N. el papel fundamental lo juega la amplitud en vez de la frecuencia.
Otra contribución importantísima de N. fue la invención del telescopio de espejo, pues evita de esta forma la aberración cromática que lleva consigo el fenómeno de la refracción.
La concepción newtoniana. En un pasaje del ya citado libro Opticks, puede leerse: «Yo empleo la palabra atracción para significar, en general, una fuerza cualquiera responsable de que los cuerpos tiendan recíprocamente los unos sobre los otros sea cual fuere la causa. Las fuerzas atractivas son realidades siempre y cuando sirvan por inducción para explicar los fenómenos. No son entonces causas en el sentido metafísico de la palabra». Su gran religiosidad le ayuda a afirmar que entre la física y la metafísica existe una estrecha solidaridad. No está conforme con el mecanicismo (v.) de Descartes, al que considera como un fermento del ateísmo.
Los axiomas y las definiciones generales de los términos mecánicos aparecen en su obra Philosophiae naturalis principia mathematica (Trinity College, Cambridge 1686). Al referirse a los conceptos de espacio, lugar y movimiento, indica que hay que distinguir entre el absoluto y el relativo, entre el verdadero y el aparente, entre el matemático y el vulgar. El movimiento es la traslación de un lugar a otro y es absoluto o relativo según sean asimismo absolutos o relativos esos propios lugares.
El libro más importante de N. se publica, en su segunda edición, en 1713. Se inicia con la Regulae philosophandi, continúa con los Phenomenus (que son observaciones astronómica) y termina con el Scholium generale que, dedicado a su propia teología, contiene su famosa declaración «hypotheses non f ingo». «Todo aquello que no puede deducirse de los fenómenos es una hipótesis, y las hipótesis sean físicas o metafísicas, sean mecánicas o de cualidades ocultas, no pueden ser admitidas dentro de la filosofía experimental». En realidad, aquella célebre declaración encierra una táctica que adoptará N. para cortar las polémicas que surgen cuando aborda los problemas de la óptica. Al N. de los principia, cuajado de razonamientos matemáticos, parece oponerse el N. de la Opticks, mucho más explícito sobre las imágenes que le han servido de soporte.
N. no pretendía con la física, el método experimental y las deducciones matemáticas, captar toda la esencia de las cosas. Pero hubo newtonianos entusiastas que no siempre siguieron las fundadas y cautelosas enseñanzas del maestro y los interpretaron dando la impresión de que todo el mundo es una gran máquina. Abriendo paso así al mecanicismo (v.) y materialismo (v.) que durante tiempo después empaparon el pensamiento de muchos pensadores y cultivadores de la ciencia natural (v. MATERIALISMO 1, 2-3), al confundir los distintos métodos y los distintos planos de las diversas ciencias (v. MÉTODO; MATERIA II, 1).
Lo que dijo Newton de Dios en "Principia Mathematica"
"Pero aunque esos cuerpos puedan continuar en sus órbitas por las meras leyes de gravedad, en modo alguno podrían haber adquirido a partir de esas leyes la posición regular de las órbitas mismas. Los seis planetas primarios giran en torno al Sol en círculos concéntricos, con movimientos dirigidos hacia las mismas partes y casi en el mismo plano. Diez lunas giran en torno a la Tierra, Júpiter y Saturno en círculos concéntricos, con la misma dirección de movimiento y casi en los planos de las órbitas de esos planetas. Pero no debe suponerse que simples causas mecánicas podrían dar nacimiento a tantos movimientos regulares, puesto que. los cometas vagan libremente por todas las partes de los cielos en órbitas muy excéntricas. Debido a ese tipo de movimiento, los cometas transitan muy veloz y fácilmente a través de los orbes de los planetas; y en sus afelios, donde se mueven con la máxima lentitud y se detienen el máximo tiempo, se _alejan unos de otros hasta las mayores distancias, sufriendo así una perturbación mínima proveniente de sus atracciones mutuas. Este elegantísimo sistema del Sol, los 'planetas y los cometas sólo puede originarse en el consejo y dominio de un ente inteligente y poderoso. Y si las estrellas fijas son centros de otros sistemas similares, creados por un sabio consejo análogo, los cuerpos celestes deberán estar todos sujetos al dominio de Uno, especialmente porque la luz de las estrellas fijas es de la misma naturaleza que la luz solar, y desde cada sistema pasa a todos los otros. Y para que los sistemas de las estrellas fijas no cayesen unos sobre otros por efecto de la gravedad, los situó a inmensas distancias unos de otros. Este rige todas las cosas, no como alma del mundo, sino como dueño de los universos. Y debido a esa dominación suele llamársele señor dios, o amo universal. Pues dios es una palabra relativa que se refiere a los siervos, y deidad es dominación de dios, no sobre el cuerpo propio -como piensan aquellos para los cuales dios es alma del mundo-, sino sobre siervos. El dios supremo es un ente eterno, infinito, absolutamente perfecto, pero un ente así perfecto y sin dominio no es el señor dios. Pues decimos dios mío, dios vuestro, dios de Israel, dios de dioses y dueño de dueños; pero no decimos eterno mío, eterno.
La dominación de un ente espiritual constituye a dios, verdadero si es verdadera, supremo si es suprema, ficticio si es ficticia. Y de su dominio verdadero se sigue que el verdadero dios es un ente vivo, inteligente y poderoso; y de las restantes perfecciones que es supremo o supremamente perfecto. Es eterno e infinito, omnipotente y omnisciente, esto es, dura desde la eternidad hasta la eternidad, y está presente desde lo infinito hasta lo infinito. Rige todo, y conoce todo cuanto es o puede ser hecho. No es eternidad e infinitud, sino eterno e infinito; no es duración o espacio, pero dura y está presente. Dura siempre y está presente en todas partes, funda la duración y el espacio. Como cada partícula de espacio es siempre, y como cada momento indivisible de duración es ubicuo, el creador y señor de todas las cosas jamás podrá ser nunca ni ninguna parte. Toda alma percibe en diferentes tiempos, con diversos sentidos y órganos de movimiento, pero sigue siendo la misma persona indivisible. En la duración se dan partes sucesivas, en el espacio partes coexistentes, pero ni lo uno ni lo otro pueden hallarse en la persona del hombre o en su principio pensante, y mucho menos en la sustancia pensante de dios. En tanto en cuanto es una cosa dotada de percepción, todo hombre es uno e idéntico consigo mismo durante toda su vida en todos y cada uno de sus órganos sensoriales. Dios es uno y el mismo dios siempre y en todas partes. Su omnipresencia no es sólo virtual, sino substancial, pues la virtud no puede subsistir sin sustancia. Todas las cosas están contenidas y movidas en é12, pero uno y otras no se afectan mutuamente. Dios nada padece por el movimiento de los cuerpos, y los cuerpos no hallan resistencia en la ubicuidad de dios. Se reconoce que un dios supremo existe necesariamente, y por la misma necesidad existe siempre y en todas partes. Por lo mismo, es todo similar, todo ojo, todo oído, todo cerebro, todo brazo, todo poder para percibir, entender y obrar, pero de un modo para nada humano, para nada corpóreo, radicalmente desconocido para nosotros. Así como un ciego no tiene idea de los colores, así carecemos nosotros de idea sobre el modo en que el dios sapientísimo percibe y entiende todas las cosas. Está radicalmente desprovisto de todo cuerpo y figura corporal, con lo cual no puede ser visto, escuchado o tocado; y tampoco debería ser adorado bajo la representación de cualquier cosa corpórea. Tenemos ideas sobre sus atributos, pero no conocemos en qué consiste la sustancia de cosa alguna. En los cuerpos sólo vemos sus figuras y colores, sólo escuchamos los sonidos, sólo tocamos sus superficies externas, sólo olemos los olores y gustamos los sabores. Sus substancias íntimas -no son conocidas por ningún sentido o por acto reflejo alguno de nuestras mentes. Mucho menos podremos formar cualquier idea sobre la sustancia de dios. Sólo le conocemos por propiedades y atributos, por las sapientísimas y óptimas estructuras de las cosas y causas finales, y le admiramos por sus perfecciones; pero le veneramos y adoramos debido a su dominio, pues le adoramos como siervos. Y un dios sin dominio, providencia y causas finales nada es sino hado y naturaleza. Una ciega necesidad metafísica, idéntica siempre y en todas partes, es incapaz de producir la variedad de las cosas. Toda esa diversidad de cosas naturales, que hallamos adecuada a tiempos y lugares diferentes, sólo puede surgir de las ideas y la voluntad de un ente que existe por necesidad. Alegóricamente se dice que dios ve, habla, ríe, ama, odia, desea, da, recibe, se alegra, se encoleriza, lucha, fabrica, trabaja y construye. Pues todas nuestras nociones de dios se obtienen mediante cierta analogía con las cosas humanas, analogía que a pesar de no ser perfecta conserva cierta semejanza. Y esto por lo que concierne a dios, de quien procede ciertamente hablar en filosofía natural partiendo de los fenómenos".
L. BRÚ VILLASECA.
BIBL.: C. PLA, Isaac Newton, Buenos Aires 1945; A. C. CROMBIE y M. A. HOSKIN, History of Science, Cambridge 1962; VARIOS, Histoire Générale des Sciences, París 1964; L. T. MORE, Isaac Newton, Nueva York 1934; L. BRÚ, Física, 12 ed. Madrid 1969; íD, Mecánica, 4 ed. Madrid 1971. Sobre la influencia de Newton en la filosofía; É. GILSON, T. LANGAN, Filosofía moderna, Buenos Aires 1963, 249-253 y 556-558; B. MAGNINO, Iluminismo y cristianismo, 1, Barcelona 1961, 121-136; J. HIRSCIIBERGER, Historia de la Filosofía, 11, 4 ed. Barcelona 1971, 490-496 (Los fundadores de la física moderna); F. BARONE, Newton (Isaac), en Enc. Fil. 4,1002-1005.
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