LA FILOSOFÍA DE LA CIENCIA. 

 

Ensayo de: Raúl Cadena Cepeda-------- 4 Febrero 2,001 

Rev: 9 Dic 2001

 

Contenido:

1- Bibliografía.

2- Antecedentes.

3- Filosofía de la Ciencia.

4- Filosofía de la Física.

5- Influencia de la ciencia en la filosofía. 

6- La ciencia en México.


Bibliografía:

Historia de la filosofía occidental------------------Bertrand Russell.

Filosofía de la física-----------------------------------Laurence Sklar.

Religión y ciencia--------------------------------------Bertrand Russell.

The meaning of relativity------------------------------Albert Einstein.

The ABC of relativity----------------------------------Bertrand Russell

Teoría del infinito---------------------------------------Gregory Cantor.

Principia matemática----------------------------------- Isaac Newton.

A transition to advanced Mathematics---------------Smith, Eggen, St. Andre.

La relatividad----------------------------------------------- L .Landau, Y. Rumer.

In search of Schrodinger´s cat.-----------------------John. Gribbin.

Naturaleza y límites de la razón humana-----------Herbert A. Simon

Física cuántica para filósofos--------------------------Alberto Clemente de la Torre

Ciencia y religión: Albert Einstein--- 


1- Antecedentes:

Existen tres formas de interpretarla realidad. La primera es la forma religiosa-mítica, que busca conocer las cosas en base a las revelaciones, la tradición, y el contenido de los libros sagrados.

Esta forma de interpretar el mundo no la toco en este ensayo, pues ya lo hice en: " Mito y ciencia ".

La segunda forma, es por medio del razonamiento deductivo. Tanto la filosofía como las matemáticas, hacen uso de esta forma. Aunque ambas disciplinas también recurren a la tercera forma, la cual mencionamos mas adelante.

La tercera forma de conocimiento, es mediante la observación o experimentación.

La ciencia se fundamenta principalmente en esta última manera de buscar la verdad. Pues la ciencia es el intento de descubrir las leyes que gobiernan el universo, basándose en acontecimientos conocidos, para conocer el pasado, y pronosticar el comportamiento futuro de la naturaleza.

Esto que expongo anteriormente, se llama epistemología, o teoría del conocimiento. Y es la rama de la filosofía, que estudia el proceso del razonamiento.

Debo mencionar, antes de abordar el tema central de este ensayo, que existen dos corrientes filosóficas que se han mantenido irreconciliables a través del tiempo.

La primera pretende hacer uso de premisas autoevidentes ( Yo pienso, luego existo. ) Y por medio del razonamiento deductivo, de hechos complementarios y que no se contraponen, ( Lógica.) encontrar la verdad. A esta primera corriente de filosofía se le denomina deductiva o racional.

La segunda corriente se llama inductiva o experimental, y parte de la premisa de que lo que se observa por medio de los sentidos, es la realidad. A partir de esa hipótesis, por medio de la lógica y de la observación, pretende llegar a la verdad.

Aunque es muy interesante repasar los conflictos entre esas corrientes de la filosofía, no es motivo de este ensayo. Sugiero al lector ver algunos antecedentes de este tópico en mi ensayo: " Ética, valores y normatividad. "

Pero aunque ha habido  discrepancias entre los filósofos, ninguno ha mandado a otro a la hoguera. Este método, es propiedad de la iglesia católica. ( Patente pendiente.)

Debo aclarar que en este estudio, solo trataré la  filosofía de la física.

La filosofía de la biología, es un tema tan trascendente que se tratará en un ensayo futuro, donde analizaré las corrientes post- Darwinianas, y su influencia en la filosofía y la ética.

Así como la posición de la academia de las ciencias del Vaticano, y del Papa Juan Pablo ll, al respecto.

La filosofía de la Matemática, de la química, y de las otras ramas del saber humano, no las trato. Por incompetencia de mi parte. Lo dejo a algún otro interesado sobre el tema. ( Que seguramente entre mis lectores, habrá alguien bien calificado para hacerlo.)


2- La filosofía de la ciencia.

Este título parecerá algo confuso para muchos, pues se preguntarán:   ¿ Que no son dos cosas diferentes, la filosofía y la ciencia. ?

Es cierto, pero el significado de: " la filosofía de una disciplina", se da a aquellos parámetros básicos, en que se fundamenta ésta. Incluyendo los procesos del razonamiento de la misma.

Ahora bien: 

La ciencia reconoce que sus verdades son tentativas, aproximaciones basadas en la experimentación y que deben ser refinadas, modificadas, o descartadas una vez que aparezca nueva información.

El edificio de la ciencia se basa en el conocimiento adquirido vía experimentación, para pronosticar con la ayuda del razonamiento deductivo, el comportamiento futuro de la naturaleza.

 

Tiene la ciencia, solo tres postulados inalterables:

Primero: La naturaleza se rige por leyes que pueden ser comprendidas racionalmente por el ser humano.

Tanto el ser humano, como el resto de los animales, han evolucionado y  adquirido una inteligencia mas amplia, a través del tiempo.

Sin embargo, los animales lograron un grado de inteligencia, que solo fue suficiente para los fines inmediatos de su existencia y su procreación.

El hombre por otra parte, desarrollo un cerebro que le permitió, no solo las anteriores funciones, sino que con la capacidad excedente, le permitió lanzarse a la conquista del mundo de la ideas. ( No a todos por supuesto. Yo tengo una lista de especimenes que se apartan de esta definición.)

La posibilidad de la conceptualización abstracta es patrimonio exclusivo, o casi exclusivo, de la raza humana.

Por ello, el ser humano, ha emprendido durante los últimos miles de años, este viaje, en los campos del intelecto. En búsqueda de las causas, y leyes que gobiernan la naturaleza.

Es afortunado el hecho de que las leyes naturales existen. Y que la capacidad intelectual del ser humano, es suficiente para entenderlas. (Al menos así parecía, hasta mediados del siglo pasado.)      

En caso contrario, nos encontraríamos sumidos en la ignorancia. Y nuestro mundo nos parecería regido por dioses, que a su capricho, alteran los acontecimientos.

Desde luego, que todavía hay personas que creen en el mundo mágico. Pero al menos no escriben ensayos sobre ese asunto.         

                 

Segundo: Las leyes de la naturaleza no cambian de un lugar a otro, ni de un momento al siguiente.

Las consecuencias de una acción aquí, son las mismas que ocurren allá, bajo la misma acción y en condiciones semejantes.

Lo que ocurre hoy, será lo mismo que ocurrirá mañana, si las condiciones son similares.

 

Tercero: Existe una sola verdad sobre un hecho o un fenómeno en particular, independientemente de las visiones o interpretaciones que se puedan tener sobre el mismo.

Si se demuestra que algo de lo anterior es falso, todo el edificio de la ciencia se vendrá abajo.

 

Un aspecto muy importante sobre postulado tercero, es que no puede haber dos verdades que se contrapongan, y sean válidas simultáneamente.

En caso de controversia, solo una, o quizá ninguna, será la verdadera.

La ciencia por otra parte, no reconoce ninguna autoridad en sus juicios.

Un hecho es verdadero, no porque la halla afirmado Aristóteles, San Martín de Porres, o Juan Pablo ll. La verdad existe independientemente de quien la promulgue, o la observe.

Si no hubiese ningún ser humano sobre la faz de la tierra, la realidad existiría, aunque nadie la pudiese apreciar.

Además, la ciencia no acepta el concepto de dogma, pues ni Aristóteles, Sócrates o Einstein, pueden obligarnos a creer una teoría, que la experimentación nos indica que es falsa.

A esto se le llama, honestidad filosófica.

 

3- La filosofía de la física.

La física pretende interpretar al universo desde el punto de vista del espacio, el tiempo, la materia, el movimiento y las fuerzas.

A través de la historia, hemos visto que el concepto de universo, ha pasado de una interpretación mítica o mágica, a una de forma racional.

Durante su agitado peregrinaje por el tiempo. La ciencia se mueve entre dos actitudes diametralmente opuestas.

La primera, de una confianza y seguridad en sus propios postulados, y la segunda de inseguridad en los resultados alcanzados.

En realidad ambas actitudes, solo son, dos caras diferentes de la misma moneda.

El hombre inicia sus postulados científicos, con una gran inseguridad. Supone que la tierra es plana y que esta está soportada por cuatro grandes elefantes. Los cuales a su vez se sostienen sobre una inmensa tortuga marina. Esta era la visión del universo, en el siglo Vll antes de nuestra era.

 

La primera interpretación del universo racional, la hicieron los griegos en el siglo lV A.C. con la propuesta de la geometría Euclidiana. Y desarrollaron alrededor de ésta, una serie de teorías especulativas de gran valor.

Sugirieron que la materia está compuesta de minúsculos elementos básicos indivisibles, que la tierra es esférica, y que gira junto con el resto de los planetas alrededor del sol.

Muchos de estos postulados, fueron comprobados ingeniosamente por los científicos de la época.         ( ver: Eratóstenes.)

El pensamiento científico se encaminaba hacia la experimentación y el análisis.

Pero no duró mucho. Con el advenimiento del cristianismo como religión del Imperio Romano, en el siglo lV D.C. Se retoman las tesis de Aristóteles, quien no consideraba necesaria la experimentación, y con ello, se cierra el camino a la evolución del pensamiento científico.

( Los errores de Aristóteles son en algunos casos patéticos. Por su insistencia en abstenerse de la mas simple experimentación. Entre muchas otras cosas, dice, que los hombres tienen mas muelas que las mujeres.)   ! Ya ni la aMuelas, mi querido Arist..!

Para colmo de males, la concepción del Universo que se adoptó, fue la de Euclides, quien sostenía en contra de muchos de sus colegas del tiempo, que la tierra era plana, y además el centro del Universo.

Desde luego. Esta teoría antropocéntrica era necesaria para que floreciera el mito del cielo, infierno, purgatorio, etc. Doctrinas fundamentales de la religión cristiana.

Durante mil años, la humanidad permaneció sumida en el oscurantismo científico. Durante este tiempo la pseudo-ciencia existente, se movió hacia el extremo de la auto seguridad en sus propios postulados. No había necesidad de alterar nada. La verdad revelada, coincidía con la verdad científica.                 ( Estábamos en la lona.)

En este período, la humanidad vivió un inmenso letargo, y solo despierta  con el advenimiento del pensamiento heliocéntrico.

Retoman las ideas truncadas de los pensadores griegos, un puñado de genios, quienes alteraron la cultura universal, de manera trascendente.

Galileo Galilei, Copérnico, Kepler y especialmente  Isaac Newton, dan forma, al concepto de universo absoluto. ( Pre- Einsteiniano. )

Este esquema ya no ubica la tierra en el centro. Sino que la hace esférica, y girando alrededor del sol.

Las cosas son divididas en tres grupos: La materia, la fuerza y la energía.

La materia es indestructible. Y la energía se transforma de potencial a cinética.

Los objetos que están en reposo, así se mantienen, a menos que una fuerza los mueva. Y los que se mueven. Lo hacen en línea recta, a menos que una fuerza ( física o gravitacional ), los desvíe.

El espacio consta de tres dimensiones, y una variable denominada tiempo.

La posición y el estado futuro de cualquier objeto, es predecible aplicando las leyes de la física.

Este concepto, que es el que actualmente considera como válido, el hombre de mediana cultura.  Se le conoce como: " La teoría clásica de la física".

El gran atractivo que ofrecía, ésta primera conceptualización científica de las cosas, y del Universo, es que puede ser comprendida fácilmente, y cae dentro de los alcances de las mediciones de la vida diaria. Lo mismo sucede con los demás parámetros relativos a las fuerzas, velocidad, aceleración y la gravedad. 

Al final del siglo XVlll, el mundo científico estaba sumamente complacido consigo mismo. Todo parecía estar descubierto. Las leyes de la naturaleza encuadraban perfectamente con el pronóstico de las teorías de la física. Era un tiempo de completa seguridad en el quehacer científico. !Todo muy bonito.!

Desde el punto de vista filosófico, esta concepción clásica, es una visión maquinista. Las fuerzas y trayectorias de los cuerpos son medibles y predecibles. Si conocemos el estado actual de todas las partículas de materia, su posición y su velocidad, así como el de las fuerzas que las interactúan, entonces podremos predecir el comportamiento futuro del universo.

Está visión determinista del universo, delimitaba grandemente el libre albedrío, de los actores del drama de la vida. Colocando a Dios como un gran relojero, que planea y construye la inmensa máquina del mundo, y del tiempo.

 

A- Los supuestos básicos de esta teoría clásica, son los siguientes:

3-A1- Relativo al espacio:

Dos puntos separados entre sí, solo pueden ser unidos por una línea recta.

La línea mas corta entre dos puntos, es la recta.

Dos línea rectas paralelas entre sí, no se juntan.

El espacio es un marco de referencia, que define la posición de los objetos.

El espacio tiene tres dimensiones. Un objeto que viaja en dirección recta, no vuelve a su punto de origen.

 

3-A2- Relativo al tiempo:

El tiempo es un parámetro absoluto. Los eventos ocurren y tienen una ubicación fija en el tiempo. Pueden existir eventos simultáneos, o separados por un intervalo de tiempo.

El tiempo es independiente del observador.

El tiempo es un vector unidireccional. Se mueve del pasado hacia el futuro, a velocidad constante.

La velocidad con que se mueve un objeto en el espacio, está determinada por su posición con los otros cuerpos.

 

3-A3- Relativo a la materia.

La materia es un elemento, que ocupa un lugar en el espacio y en el tiempo, y está formada por átomos indivisibles.

La posición de un cuerpo con respecto a los demás, queda definida por las ecuaciones de la geometría euclidiana.

La materia es moldeable, pero a su vez, indestructible.

 

3-A4- Relativo a las fuerzas.

Un cuerpo se mantiene en reposo o en movimiento, si no existen fuerzas que actúen sobre él.

La luz, el sonido y las radiaciones son emanaciones de la materia, dentro del espacio. O bien, vibraciones del aire o del éter . ( Esto nunca se pudo comprobar a satisfacción.- ver los experimentos de difracción. )

Existe siempre una causa, para un evento dado.

Los cuerpos materiales se atraen entre sí, con una fuerza que es directamente proporcional a sus masas, e inversamente al cuadrado de las distancias que los separan.

La fuerza de la gravedad, se transmite en el vacío en forma instantánea.

A pesar de que como se mencionó anteriormente, la propuesta Euclidiana- Newtoniana del Universo, es sencilla, elegante y no requiere matemáticas complicadas para interpretarla, al final del siglo XVlll, comienzan a aparecer algunos aspectos filosóficos sobre las mismas, que inquietan a los pensadores de la época.

El primer asunto que molestó a los científicos, fue la indefinición del concepto de: " Espacio ".

Si la luz se transmite en el espacio, y los cuerpos se encuentran delimitados por él, y la velocidad es el cambio de posición de un objeto en el espacio, entonces el espacio debe existir como una entidad independiente.

Por otro lado, si el Universo careciera de objetos materiales, ¿ Existiría el espacio ?. Además, si el Universo es finito, éste termina donde ya no hay materia, o donde ya no hay espacio.

¿ Y como puede haber un lugar donde no hay espacio.?

Todas estas elucubraciones metafísicas, hacían ruido al aparato, que la ciencia había creado.

Pero si el concepto del espacio intranquilizaba a los pensadores, el concepto de tiempo era aún, mas enigmático.

Nuestra intuición nos dice que lo que sucede en el espacio, debe suceder dentro del tiempo.

¿ Que pasaría si en nuestro Universo, la materia desapareciera por un instante. y reapareciera segundos después.? ¿ El tiempo se detendría esos instantes o seguiría transcurriendo.? ¿ Que pasaría con el tiempo si las fuerzas y los movimientos se congelaran por un instante. Notaríamos la diferencia cuando se reanudaran.? Tengamos en cuenta que sin movimiento no tenemos noción del paso del tiempo.

Por otro lado, las cosas que existieron en el pasado, pero ahora no, parecerían como si no hubiesen existido. Y por último, las cosas que sucederán en el futuro, tienen una calidad diferente a las que ahora existen.

Recordemos también que en el siglo XVll, la filosofía del espacio y del tiempo, fue un asunto primordial para la metafísica y epistemología de la época.

Las discusiones llegaron a un punto álgido, en el debate entre G.W. Von Leibniz e Isaac Newton.

Según Leibniz, el tiempo es la secuencia de la relación entere los eventos. Cuando no hay eventos, no existe esa relación y tampoco existe el tiempo. El tiempo no tiene existencia propia independiente de los eventos.

Por otra parte, si observamos los objetos en un momento determinado. Veremos que existen distancias entre los objetos, y la colección de estas distancias en el universo, forman el espacio.

El espacio entonces, según Leibniz, no contiene a los objetos, sino que éstos con su existencia, crean el espacio.

Por otra parte, el gran físico Isaac Newton, sostenía que el espacio tenía características substanciales ( Éter ), y que el movimiento de los cuerpos está definido por su velocidad. Y ésta es un parámetro absoluto, que depende de la posición con el resto de los cuerpos.

La aceleración de un cuerpo, es relativa a un punto de referencia, y no al mismo cuerpo en movimiento.

A pesar de que existieron durante mucho tiempo diversos cuestionamientos a este modelo de Universo, no parecían que fuesen obstáculos insalvables, para el buen funcionamiento del esquema propuesto.

Principalmente, porque las objeciones eran del orden filosófico, y a muy poca gente le interesa esa disciplina . Y si asomamos la cabeza por la ventana, lo que vemos afuera, coincide con lo que pregona la teoría clásica.

Sin embargo, la tecnología, hija predilecta de la ciencia. Traiciona a su madre. (  ! Tecnología ! : Te conmino a que rectifiques tu mala actuación.)

Los nuevos aparatos, e invenciones tecnológicas, permiten hacer mediciones mas precisas. Y se descubren cosas que antes no se imaginaban.

Y en el campo del electromagnetismo, se comienza a empantanar está propuesta, pues se tiene que recurrir a la doble realidad de las ondas y la radiación.

Al final del siglo XlX, al mundo científico comienza a sentir algo de inseguridad. Algunas señales eran contradictorias. Pero no se imaginaban la tormenta que se cernía sobre ellos.


 

La teoría de la relatividad.

Si viajamos un día a un lago, subámonos a una lancha de motor y hagamos este experimento sencillo.

En el centro del lago detengámonos por un momento, y demos un golpe al agua con un remo.

Se formarán una serie de ondas circulares que se alejan del remo, a velocidad constante.

Hagamos lo mismo, cuando la lancha se encuentre en movimiento, y notaremos que a pesar de que el remo se mueve a gran velocidad con respecto al agua, las ondas formadas son exactamente iguales que en el primer caso. Que la velocidad de la fuente que generó la onda,( El remo ), no afectó para nada, la forma de la onda.

Lo mismo debe pasar con la luz, que se supone es una onda, que se mueve a través del éter. Esto está de acuerdo con la teoría de electromagnetismo de J.C. Maxwell.

Si la velocidad de la luz, es independiente de la fuente que la genera, y ponemos una lámpara en un punto en reposo, y medimos la velocidad en todas direcciones, esta velocidad debería ser la misma.

Pero si la lámpara se mueve a gran velocidad, notaríamos un cambio en la velocidad, entre los rayos que salen en el sentido del movimiento, y en el opuesto.

De hecho, si la lámpara y nosotros nos movemos a la velocidad de la luz, iríamos a la misma velocidad del rayo que saliera de la lámpara. Y nos parecería que la velocidad de la luz es igual a cero.

Sería como ir, sobre un tren a 40 kilómetros por hora, y ver un caballo correr a lado de las vías, a la misma velocidad. Nos parecería que el caballo no se mueve.

En 1881, dos físicos norteamericanos, A. A. Michelson y E. W. Morley, realizaron un experimento trascendental en la ciudad de Cleveland Ohio. Midieron la velocidad de un rayo de luz, en la dirección del movimiento de la tierra alrededor del sol, y en el sentido contrario. También lo hicieron en diferentes direcciones.

El resultado de las mediciones arrojó un resultado inesperado. La velocidad del rayo de luz era siempre la misma, ( 298,085 km./seg.) independientemente de que la fuente y el observador se moviesen, en una u otra dirección. Esto demostraba que: O era la tierra el centro del universo, o que las teorías clásicas eran falsas.

Sin saberlo, con ese experimento Michelson y Morley, sacaban un naipe del castillo de barajas que los científicos habían construido por mas de 2,000 años. Y todo se venía abajo. Las tesis clásicas del movimiento no coincidían con la realidad.

Aparecieron una serie de teorías justificativas sobre el hecho. Se supuso inicialmente que el aparato de medición se contraía cuando se colocaba en la dirección del movimiento de la tierra.

Se optó por la teoría corpuscular de la luz, para justificar el empuje que daba la fuente en movimiento, a los rayos de luz. También se propuso que la tierra al moverse arrastraba tras de sí al éter, que la rodeaba, de manera que parecería que el experimento se realizaba en un estado de inamovilidad. Todas esas explicaciones resultaron falsas. No quedaba alternativa, la realidad discrepaba con la teoría fundamental del movimiento de los cuerpos, tal y como se concebía en la física clásica.

Una verdadera lástima, que los científicos no hallan recurrido al dogma. 

Todo se habría solucionado rápidamente. Solo habría que enviar a la hoguera a Michelson y Morley. Y promulagar un decreto sobre la doble personalidas de la luz.  Y sobre la infalibilidad de Newton.

! Carajo !,   ! Que fácil.!                Carajo:  despedir con malos modos. Real academia de la lengua española.

Bueno,  pero ahora debemos retomar el tema de la naturaleza de la luz. Si esta es ondulatoria, su comportamiento será igual al de las ondas de sonido, o las ondas del agua en un estanque. La velocidad de estas, es independiente de la fuente de origen.

Sin embargo, si la luz es de origen corpuscular ( fotones), se comportaran los rayos de luz, como pequeñas balas que salen de un rifle.

En ese último caso, la velocidad de la luz, si estaría afectada por el movimiento de la fuente de origen, como en el caso del rifle y sus balas.

Las balas que salen de un avión en movimiento, van mas veloces que cuando está este estacionado.

Sin embargo, se ha comprobado que los cuerpos que se mueven a altas velocidades, como las galaxias lejanas, que se alejan de nosotros a un 80% de la velocidad de la luz, y nos envían rayos de luz, que al medirse aquí en la tierra, no presentan ninguna diferencia en su velocidad, con respecto a la emanada por un cuerpo en reposo.

Por lo tanto, en este sentido, la luz se comporta en forma ondulatoria.

Fue en 1905, cuando la brillante propuesta de Albert Einstein, resolvió el enigma.

La luz se mueve a velocidad constante, independientemente de la velocidad del observador.

Si un observador viaja a partir de un punto A, en la dirección de un rayo de luz, a una velocidad de 100,000 km./seg., y mide la velocidad del rayo. Esta medición arrojará una velocidad de 298,085 km./seg. y no 198,085 km./seg., como habría de esperarse.

Pero lo mas extraño, para un observador que viajase en contra a 100,000 km./seg., con respecto al mismo punto A, la medición de velocidad también dará un valor de 298,085 km./seg., y no de 398,085 km./seg. como indica la lógica.

El primer observador, supondrá que la luz viaja a una velocidad de  298,085 +100,000 = 398,085 Km./seg. con respecto al punto A

El segundo observador, deducirá que la luz se mueve a:  298,085 -  100,000= 198,085 Km./seg. con respecto al mismo punto A.

¿ Como puede ser que la suma de velocidades no de igual en ambos casos.?

Recordemos ahora, que la velocidad del rayo de luz, es la distancia recorrida por éste, en un tiempo determinado ( Km./seg.)

La única manera de hacer compatibles las ecuaciones, es suponer que la variable tiempo, no es la misma para ambos observadores. De hecho, no es la misma para nadie. Y esto trae como consecuencia, que no se puede definir simultaneidad en los eventos.

Desde luego, que una aseveración de esa naturaleza, nos saca de balance. En la vida diaria, vemos que un objeto que cae al suelo a nuestra izquierda, al mismo tiempo que otro que cae a nuestra derecha, están sincronizados en el tiempo. Y que a un observador que se mueve en un coche, a 40 Km./hora le parecerá lo mismo.

Pero la distorsión del parámetro tiempo, solo es apreciable a muy altas velocidades, y no forma la experiencia de nuestra vida cotidiana.

Pero si fuésemos un rayo gamma, o un electrón que se mueven a grandes velocidades, nos parecería esto lo mas natural.

Lo mismo sucedió para los marineros de la edad media, que escuchaban con temor que la tierra era esférica. Y se preguntaban porqué, las personas que estaban del otro lado, no se caían para abajo.

Fue solo la substitución del concepto " arriba y abajo ", por el de la gravedad, lo que permitió la comprensión de ese nuevo estado de cosas.

Pero debemos reconocer que parece mas lógico, el temor de los marineros medievales, que la aseveración de los científicos que sostenían ese nuevo concepto de:  "La gravedad".

Todos vemos para arriba y para abajo,  pero nadie ha visto a la gravedad.

Ahora sucede lo mismo con el universo Einsteniano.

 

3-B- Los supuestos básicos de esta  interpretación Relativística del Universo, son los siguientes:

3-B1- Con respecto al tiempo:

El tiempo es una variable no absoluta.

No se puede determinar simultaneidad, en los eventos.

La velocidad absoluta de un cuerpo no existe, dado que no existe ningún marco de referencia para poder medirla. Solo existe la velocidad con respecto a otro cuerpo.

La aceleración absoluta de un cuerpo si existe, pues ésta es medida con respecto a sí mismo.

Las últimas dos aseveraciones requieren un poco de explicación.

Si nos encontramos en un carro de ferrocarril cerrado, que se mueve a velocidad uniforme de 10 m/seg. Y caminamos dentro de él a velocidad constante de 2 m/seg., no podremos saber si nuestra velocidad es de 2 m/seg. o 12 m/ seg. 

Por otro lado, nuestra velocidad será diferente si la consideramos con respecto al sol, o a Alfa del centauro. En fin, la velocidad no se puede definir, puesto que no existe un marco de referencia estático en el universo.

Otra cosa sucede con la aceleración. Si nos encontramos dentro del mismo vagón, pero nos movemos con una aceleración de 1 metro/ seg2, sentiremos el efecto de la aceleración a pesar de que el tren esté, o no en movimiento.

Esto acontece, porque la aceleración es la variación de la velocidad con respecto al tiempo. Y se refiere al cambio de velocidad de un objeto, con respecto al mismo objeto. 

Veamos: un cohete se mueve en forma acelerada en una dirección, al expulsar los gases en la dirección contraria.

La fuerza que empuja al cohete, es igual a la masa de los gases expulsados por la velocidad de los mismos, al cuadrado.

La aceleración de la nave es igual a esa fuerza, dividida por la masa del cohete.

Una persona dentro del cohete siente la fuerza de inercia, por la aceleración de la nave. Esto sucede independientemente de que existan mas cuerpos que rodeen al cohete, o que no exista ninguno. Por lo tanto, la fuerza de aceleración es independiente de cualquier marco de referencia.

Esto lo notamos cuando vamos en un elevador. Durante el arranque y el frenado del elevador, sentimos la aceleración y desaceleración del cuarto. durante el tiempo de movimiento a velocidad constante, no sentimos nada. Nos parecería que estamos en reposo. Este es el mismo fenómeno que apreciamos en los aviones o en los trenes.

 

3-B2- Con respecto a las fuerzas.

La gravedad es siempre de atracción.

La transmisión de la fuerza de gravedad, se da a la velocidad de la luz.

La gravedad se puede interpretar como una distorsión del espacio que rodea a los cuerpos masivos. 

Analizando un poco estas tesis, veremos que:

Si nos encontramos sobre la superficie de la tierra, sentiremos la atracción de la misma, con un valor de G ( 9.8 m/seg2).

Si nos encontramos en el espacio, donde no hay atracción, dentro de un cohete que se mueve con una aceleración de 9.8 m/seg2, sentiremos una presión en nuestro cuerpo de G, igual de lo que sentiríamos en la tierra.

Si en el cohete en movimiento, lanzamos un rayo de luz perpendicular al la dirección del movimiento, la luz, recorrerá una línea curva, con respecto al observador dentro del cohete.

La forma de todas las trayectorias de la luz posibles en ese caso, da la curvatura del espacio.

Para que los efectos de la gravedad sean similares a los efectos de la aceleración, es necesario que los cuerpos masivos, distorsionen el espacio que los rodea, de manera que dupliquen el efecto de la fuerza de gravedad.

 

La teoría Cuántica.

Isaac Newton trató de explicar la naturaleza de la luz, en término de partículas que salen del cuerpo luminoso, y llegan a la retina del observador.

La luz se mueve en línea recta, rebota en los espejos y se curva cuando cambia de medios de diferente densidad, tal y como lo haría una pequeña pelota o un haz de fotones.

El físico y óptico, Cristian Huygens, alrededor del año 1660, sostiene una tesis diferente. La luz está formada por ondas, que se mueven en el éter. 

Esta teoría ondulatoria, también explica el fenómeno de transmisión de la luz, aunque requiere de matemáticas mas elevadas. ( Para esa época. Matemáticas que ahora se estudian en bachilleres ).

Un elemento que diferenciaba ambas teorías, es el hecho que con la tesis ondulatoria, la luz debería viajar mas rápido en un medio mas denso, y mas despacio en uno mas ligero. Al contrario de lo que supone la teoría corpuscular.

Sin embargo en esa época no se podía medir la velocidad de la luz, y no había manera de definir quien tenía la razón. Sin embargo, entre el siglo XVll y  el XlX, la teoría corpuscular fue generalmente aceptada, por el hecho de que la sombra de un objeto agudo, es de alto contraste como supone la teoría corpuscular, y no difuminada como infiere la teoría ondulatoria.

Thomas Young, científico británico, llevó a cabo un importante experimento con la luz, a principio del siglo XVlll.

Con una luz puntual y monocromática, en un cuarto oscuro y una cartulina negra, con un pequeño agujero a un metro de distancia. Otra cartulina con dos agujeros ( No alineados al de la cartulina anterior) y a dos metros de distancia, y una pared negra a tres metros.

Con ello se obtiene una proyección de la luz en la pared de círculos de luz y oscuridad alternados, llamados patrón de interferencia. Esto solo se puede lograr si la luz es una onda, pues las partículas no pueden seguir líneas curvas.

Desde ese momento y hasta el principio del siglo XX, tuvo preponderancia la teoría ondulatoria de la luz.

Las cosas vuelven a cambiar en favor de la teoría corpuscular, con el descubrimiento de los rayos X, por Wilhem Roentgen, en 1895.

Y apoyada con el descubrimiento de la teoría atómica, que soporta también la naturaleza corpuscular de la luz.

Sin embargo por otro lado, los experimentos de las ondas electromagnéticas, siguen siendo válidos: Y están de acuerdo a la teoría ondulatoria de la luz.

Tiempo después, en 1960, Richard Freyman repitió el experimento de la luz y las cartulinas, pero tapando uno de los agujeros de la segunda cartulina. Y encontró que el comportamiento está de acuerdo ahora, con la teoría corpuscular. Esto indica que el experimentador puede hacer que la luz se comporte como onda o como partículas, según el experimento que empleé. O que el experimento afecta el comportamiento del objeto medido. ( ! Vámonos recio !.)

Desde las primeras décadas del siglo XX, los científicos pensaban en la naturaleza dual de la luz. A veces se comporta como ondas y a veces como partículas.

( Recordemos también la naturaleza doble, de la divinidad.)

Desde luego, esto era un reconocimiento tácito, de que no se sabía exactamente lo que estaba pasando.

Pendiente el tema:  Max Plank y la filosofía de la física cuántica.

No tengo que mencionar, que en este inicio del segundo milenio, la posición de los científicos es de sumo escepticismo, con respecto a las teorías mas avanzadas de su propio campo.

Que existe en la mente de muchos, la inseguridad de poder llegar a conciliar la teoría científica, con la realidad del mundo. Y que en algunos casos se piensa que hemos llegado al límite de nuestra capacidad de abstracción. Que la naturaleza nos juega una broma pesada, y nos ha ganado la partida. Que no hay camino hacia delante.

Yo no comparto esa impresión. Sobre todo al considerar, que viajamos en el tren del conocimiento, dando bandazos entre parajes de seguridad y zonas de intranquilidad. Pero creo que la mente humana todavía tiene reservas para seguir dando una buena batalla. ( Desde luego, no cuenten con la mía.)

Por supuesto que la interpretación que ahora debe hacerse del Universo, requiere de un salto intelectual mayúsculo.  Que tomará mucho tiempo, y requerirá la presencia de un gran genio del intelecto. Pero en ese sentido, hay mas tiempo que vida.

Me parece que en el futuro,  contaremos con una nueva visión del mundo que nos rodea. Y entraremos en una nueva etapa de seguridad científica.

Si no nos destruimos antes. O si la superstición y el fanatismo no nos hacen volver, al punto de partida.

5-Influencia de la ciencia, en la filosofía.

Metafísica de la Ciencia.

Periódicamente, los científicos sienten la necesidad de incursionar en el campo de la metafísica. Hasta la fecha todos los intentos han sido estériles.

Tengamos en cuenta, que el hecho de practicar una disciplina racional y rigurosa, no excluye las necesidades de la vida espiritual.

A mediados de el año 1998, se reunieron mas de cien científicos de diferentes especialidades. Teólogos y estudiosos del tema, en la Universidad de California. Para especular sobre la existencia de Dios, y tratar los temas del conflicto, entre la ciencia y la religión. ( Scientific American, August 1998 )

Uno de los temas específicos fue el siguiente: ¿ Existe suficiente evidencia científica para soportar la creencia en el Dios Judeo Cristiano.?

Desde luego que la mayoría de los científicos, contestaron que "no".

Sin embargo, mas de una docena de ellos piensan de manera diferente. Lo extraño del caso, es que en ese grupo, se encuentran algunos de los líderes del pensamiento científico contemporáneo.

"Existe una gran cantidad de información, que nos encamina a pensar en la existencia de Dios", aseveró George Ellis, Cosmologista de la Universidad de Cape Town. ", " El problema a resolver, es como evaluarla correctamente."

A pesar de que las disciplinas científicas se encuentran muy distanciadas de los temas metafísicos, la astronomía es la que mas se acerca a ellos, por tratar el concepto del infinito, el origen y final del universo, el concepto del tiempo. Y sobre todo, por tocar  el criterio de la causalidad de los eventos.

Uno de los puntos de apoyo de la tesis de Ellis, es el principio Antrópico.

John P. Barrpw, astrónomo de la Universidad de Ohio, comenta: " En la última década, los físicos, han notado que muchas de las constantes básicas de la naturaleza, desde los niveles de energía en el átomo de carbón, hasta el rango de expansión del universo en sus cuatro dimensiones, están en precario equilibrio, y son las únicas que pueden sustentar la vida, tal y como la conocemos.

Si se modifica un ápice estas variables, la posibilidad de la vida desaparece."

John Plokinghorne, físico nuclear, plantea el cuestionamiento:  " Por que, las habilidades cognitivas del ser humano, exceden notablemente las que requeriría para la mera supervivencia, y que deberían ser las existentes de acuerdo a la economía de las tesis evolutivas." y " Porque son las matemáticas una herramienta tan efectiva para describir el mundo físico."

Una posible respuesta dice Plokinghorne , es que el universo ha sido planeado.

Difiere de los anteriores, Andrei D. Linde, cosmologista de la Universidad de Stanford, y co-autor de la teoría inflacionaria de la creación del Universo. Quien sostiene que nuestro universo apreciable, es solo una burbuja dentro de un inmenso océano de otras burbujas, que forma el verdadero universo eterno.

Las constantes de la física pueden diferir en cada burbuja, y por lo tanto es una coincidencia que nos encontremos aquí y ahora. Esto derrumba los argumentos de la teoría antrópica.

 

GRÁFICA DE LOS UNIVERSOS POSIBLES.

 

Mitchell P. Marcus, chairman of computer science, de la Universidad de Pennsylvannia, sostiene que:   " En matemáticas y teoría de la información, podemos garantizar ahora, que existen verdades que nunca podremos comprender."

" La incapacidad de la ciencia para proporcionar las bases para el sentido, y propósito de los valores y de la ética, nos encamina a pensar en la necesidad de la religión."

Profundizando sobre la creencia religiosa de la mayoría de los científicos que supone la existencia de Dios. Todos ellos tienen un concepto abstracto de la deidad, y aceptan algunos cuantos principios básicos de algunas religiones, pero rechazan firmemente cualquier intento de Dogma.

Pauline M. Rudd, Bioquímico de la universidad de Oxford, comenta: " He tenido experiencias que solo se pueden justificar con el lenguaje de la religión. Si los mitos religioso-históricos son falsos o verdaderos, no me importa."

Cabe aquí mencionar, el libro publicado en 1993, por Hugh Ross P.h.D. " El creador del cosmsos", en el cual de una manera bastante bien documentada desde el punto de vista científico, intenta probar la existencia de Dios, como causa original del universo. ( Editorial Navpress)

Desde mi punto de vista, este es el intento mas serio que yo he observado. Y me parece que se acerca de alguna manera a justificar la existencia de Dios, eliminado las otras posibilidades, según los  acontecimientos teorizados, sobre el origen y destino final del universo.

Sin emabargo, las observaciones científicas en que se fundamenta, no han sido corroboradas totalmente. Y por lo tanto es prematuro y muy aventurado hechar a volar las campanas. Seguramente pronto aperecerán nuevos fenómenos que nos colocarán en otra perspectiva.

Resumiendo sobre este último intento de la ciencia, de participar en los temas metafísicos, debemos considerar que por ahora, solo seguimos en meras elucubraciones, y que no existe ningún razonamiento científico que avale o niegue la existencia de Dios. Y parece que en un futuro próximo, el panorama será el mismo.

Un fenómeno que se presenta comúnmente en la comunidad científica, es que muchos de ellos, se acercan de manera cautelosa a las religiones. Su participación dentro de la congregaciones e iglesias, es lejana y tolerante.

Como personas, requieren de los ritos, y convivencia humana que ofrecen estas instituciones. Pero se alejan del fanatismo religioso. Por tener una visión mas humilde del ser humano, ante la magnitud del inmenso océano de la realidad universal.

La repulsión que estos pensadores sienten por los dogmas, la intransigencia y el triunfalismo infantil y tridentino, de las religiones apostólicas, los coloca en la incomoda posición de extranjeros, en el mundo de la mística institucional.

Pero desde luego, esto último, es totalmente ajeno a la filosofía de la ciencia, que no se relaciona con las necesidades de orden espiritual, de quien la estudia. 

 

 

6- LA CIENCIA EN MÉXICO.

Hemos visto el concepto teórico de la ciencia, y no debemos pasar por alto su relación con la tecnología.

La ciencia pretende encontrar la verdad en función de las leyes naturales y la observación. El porqué de las cosas.

La ciencia busca además, encontrar nuevas verdades. No es una disciplina estática que se contenta con lo ya descubierto.

No existe crítica mas aplastante para un estudio científico, que la siguiente :

"Lo que aquí se expone como nuevo, no es cierto. Y lo que es cierto, no es nuevo."

La tecnología por otra parte, busca el " Como" de las cosas.

Después de haber encontrado algunos parámetros básicos del comportamiento de la naturaleza, el espíritu humano, pretende utilizar ese conocimiento para su provecho.

Si determinamos las leyes que gobiernan el movimiento de los cuerpos, queremos usarlas para diseñar una cañón. Y con ese cañón podremos matar a todos los habitantes de la ciudad vecina. Los cuales creen en un dios diferente al mío. O no creen en el verbo encarnado.

Para ello empleamos la tecnología. Tengamos en mente que la ciencia es una disciplina muy antigua. En la Grecia clásica se inició su desarrollo.

Pero la tecnología es mucho mas reciente. El uso de las máquinas, la fabricación en serie y con estándares rígidos, la encontramos hasta el advenimiento de la revolución industrial en el siglo XlX.

Pero esto solo en los países del primer mundo. En México como en el resto de la América latina, entramos en la época de la industrialización, con un siglo de atraso.

Por motivo de mi profesión, me he visto involucrado en el área de diseño de ingeniería, y he podido constatar que en nuestro país, prácticamente no se diseña ni se fabrica nada original. Todo lo recibimos del primer mundo.

Analizando lo anterior, caigo en cuenta del fenómeno que nos orilló a lo anterior.

Si revisamos la historia, vemos que la gran Bretaña, estuvo aislada del resto del mundo civilizado, desde la caída del imperio romano, hasta el fin de las invasiones de los Normandos, en el siglo X.

Sin embargo, a partir de esa época, se integra vigorosamente en el mundo medieval y, con la ventaja de tener a sus iglesias supeditadas al poder civil. Logró la culturización secular. De ahí nace el pensamiento liberal, y el desarrollo de la ciencia y la tecnología.

En el resto de Europa, las condiciones fueron mas o menos similares. Con excepción de Italia, y muy particularmente de España.

El caso de Italia, está afectado por la presencia de los Estados Vaticanos, y lo trataré en otra ocasión. Pero España es un caso atípico del mundo Europeo.

A partir de la invasión de los moros en el siglo Vlll, se encuentra sumida en la cultura islámica, que se opuso tenazmente al desarrollo tecnológico ( Aunque nó así, a las disciplinas liberales.). Y la reconquista exigió que todo el intelecto, se dedicara a la labor de guerrear y expulsar a los musulmanes, durante siete siglos.

Es por ello que España, entra de lleno en la edad media, en el año de 1492, cuando los demás países salen de ella. La península Ibérica no pudo liberarse del pensamiento medieval, hasta hace cincuenta años.

Nuestros países Latinoamericanos corrieron peor suerte. Dependientes de la madre patria en lo político, y con una Iglesia católica extremadamente conservadora. La posibilidad de progreso en el ámbito de la ciencia y la tecnología fue nula.

Pero ahora veamos, en que consiste este defecto tecnológico, de nuestros países de habla hispánica.

Si recorremos alguna de nuestras prestigiadas universidades tecnológicas, veremos que los estudiantes se preparan para adquirir conocimientos, empleando libros de texto. El profesionista egresado de las mismas, busca encontrar la justificación de los modelos físicos, a través de los libros editados en el extranjero.

Casi nunca pasa por su mente, el analizar estos fenómenos mediante la experimentación directa. La comunicación directa con la naturaleza, no es el procedimiento común de trabajo. El hacer ensayos y descubrir leyes de comportamiento no nos agrada. Preferimos buscar en algún texto, la explicación de los fenómenos naturales.

Vienen a mi mente, los ensayos que realizaron a principio de siglo, sobre el comportamiento del suelo, bajo diferentes estados de carga, y en otros tipos de materiales, hombres tan renombrados como Stephen P. Timoshenko, Karl Tarzagui. Tsebatarioff, y muchos mas.

A partir de los datos inductivos del laboratorio, y apoyándose en las herramientas matemáticas, determinaron los patrones de comportamiento de los materiales. Dedujeron reglas y ecuaciones que ahora los ingenieros usamos sin cuestionar.

En México también tenemos materiales y suelo. El acero, concreto, la arcilla y la arena de nuestro terreno, no se diferencían en nada, de la que usaron los investigadores citados. Además los instrumentos que se requieren para ese tipo de pruebas son muy accesibles, aún para un estudiante de primer grado.

¿ Porqué no hemos encontrado nosotros, nuestra propia tecnología. ?

La diferencia está en la actitud. Nos encontramos intimidados. Necesitamos que alguien guíe nuestros pasos. Que un ser con autoridad y reconocido prestigio, nos avale en la definición de los conceptos tecnológicos que debemos descubrir.

Esto se debe a que nuestra cultura ha estado dominada siempre por un autoritarismo político y religioso. La religión ha inculcado en las mentes del intelectual, la necesidad de buscar autoridad para la definición de los conceptos metafísicos. La política centralista de España, nos restringió a lo mismo, en el ámbito de gobierno.

Esa actitud se permeó el pensamiento científico del mexicano, que ha pesar de tener buenos intelectuales, se encuentra en una adolescencia, que le niega la seguridad de carácter para buscar sus propios derroteros.

Recordemos que la premisa básica de la ciencia, y la misma para la tecnología. Es aceptar que no existe ninguna autoridad que avale el hecho analizado. La única autoridad es la naturaleza misma.

Si encontramos una ecuación que interpreta un fenómeno natural con suficiente exactitud, no necesitamos del apoyo de la UNAM, de la UNESCO o de santa Teresa del Niño Jesús. La ecuación será válida con, o sin ese apoyo. ( Tampoco se requiere la anuencia del autor de estos ensayos.)

Espero que las anteriores líneas sirvan para dar entusiasmo a los jóvenes estudiantes de mi país, para adentrarse sin temor en el ámbito de la investigación. Que sus herramientas teóricas del conocimiento, sean complementadas con la prueba de fuego de las leyes de la naturaleza. Que la aportación del pensamiento científico nacional, sobrepase pronto, a la que recibimos del extranjero.

Mi mejor recomendación para ellos es la siguiente: No confíes totalmente en las instituciones establecidas. Busca y encuentra los resultados por ti mismo. 

Raúl Cadena Cepeda. 


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