A horcajadas en el Tiempo

La Dinámica de Newton
significado, una realidad de la misma clase que la de los puntos materiales y sus distancias.
En sus explicaciones matemáticas sobre los movimientos planetarios, Newton trabajó sobre la suposición de que la gravedad actúa
instantáneamente a través del espacio . No le satisfacía esta idea, pero no encontró alternativas; en cualquier caso, no parecía tener importancia
práctica para sus cálculos. La velocidad de la acción de la gravitación, en cambio, resultaba de importancia crítica cuando se consideraba el
universo como un conjunto. Newton planteaba que el universo era infinito. De otro modo, argumentaba, tendría un borde y, en consecuencia, un
centro gravitatorio como cualquier otro objeto finito. La atracción entre sus partes haría, señaló, que el universo "cayera hacia el centro del
espacio", lo cual evidentemente no ocurría. Como contraparte, cada fragmento de materia en un universo infinito se halla sometido a fuerzas
iguales desde todas direcciones y, en consecuencia, permanece estable.
También era una preocupación para Newton la fragilidad de un universo gobernado por el equilibrio de estas fuerzas opuestas. Si la
gravedad actúa instantáneamente sobre distancias infinitas, entonces las fuerzas sobre cada fragmento de materia serán no sólo iguales sino
también infinitas, en todas direcciones. Cualquier pequeño desequilibrio en la distribución de la materia alteraría el equilibrio de la atracción,
sometiendo a los cuerpos a enormes fuerzas asimétricas, mucho más fuertes que la gravitación ordinaria que mantiene a los planetas en sus
órbitas o retiene juntas a las estrellas. Las consecuencias serían catastróficas: los astros se verían lanzados al espacio interestelar a velocidades
increíbles. Sin embargo, puesto que el universo parecía estar bien cohesionado, Newton llegó a la conclusión de que la distribución de la materia
era de hecho perfectamente uniforme y que el efecto gravitatorio neto de los objetos distantes era prácticamente cero.
Otro de los temas que complico a Newton fue la problemática de los cuerpos no sometidos a fuerzas externas, La ley de la inercia,
enunciada primero por Galileo y asumida por Newton como la primera de sus leyes del movimiento afirma que un objeto continúa en un estado
de reposo o de movimiento uniforme a menos que sea impulsado a cambiar de movimiento por fuerzas que actúan sobre él. Pero no existe
ningún estándar claro por el que juzgar si un objeto está o no en reposo. Por ejemplo, un pasajero en un barco en una noche perfectamente
tranquila puede ver luces que pasan en la oscuridad. Estas luces pueden ser interpretadas como un signo de que el barco se mueve hacia
delante mientras se cruza con otro que se encuentra parado, pero también puede significar que el barco del observador se encuentra detenido
mientras es el otro barco el que está pasando. 0 ambos barcos pueden estar moviéndose. Siempre que los movimientos implicados sean
uniformes, es imposible determinar la condición estacionaria. Pero este problema abstracto es resuelto por Newton con otra abstracción. Un
objeto está en reposo, señaló, si no posee ningún movimiento en relación con el «espacio absoluto», que "permanece siempre igual e
inamovible". Dibujó el espacio absoluto como una parrilla invisible sobre la cual pueden trazarse cualquier movimiento, lo que implicaba la
imposibilidad, para cualquiera, de poder distinguir entre movimiento absoluto y reposo. Por otro lado, la teoría de Newton no proporciona ninguna
explicación para el curioso hecho de que el peso y la inercia de un cuerpo están determinados por la misma magnitud (su masa), siendo que el
propio Newton había reparado en la peculiaridad de este hecho.
Lo inmediatamente anterior descrito no puede clasificarse como una objeción lógica a la teoría newtoniana. En cierto sentido, sólo
significa necesidades científicas insatisfechas por el hecho de no hallar en ella una visión conceptual uniforme y completa de los fenómenos
naturales.
Considerada como un programa de todo el conjunto de la física teórica, la teoría del movimiento de Newton recibió su primer golpe de la
teoría de la electricidad de Maxwell. Se había llegado comprender con claridad que las interacciones eléctricas y magnéticas entre los cuerpos no
eran debidas a fuerzas que operan de un modo instantáneo y a distancia, sino a procesos que se propagan a través del espacio a una velocidad
finita. Junto con el punto de masa y su movimiento, aquí surgió, de acuerdo con el concepto de Faraday, una nueva especie de realidad física; es
decir, «el campo». En una primera instancia, bajo la influencia del punto de vista de la mecánica, se intentó interpretar el campo como un estado
mecánico (de movimiento o tensión) de un medio hipotético (el éter) que llena el espacio. Pero cuando esta interpretación no resultó adecuada, a
pesar de los más obstinados esfuerzos, se fue gradualmente adoptando la idea de considerar que el «campo electromagnético» es el elemento
final irreductible de la realidad física. De cuerdo con H.A. Lorentz, el único sustrato del campo es el espacio físico vacío (o éter), que incluso en la
mecánica de Newton no estaba desprovisto de toda función física. Es en este punto, cuando se deja de considerar, dentro del mundo de la física,
la factibilidad de la acción inmediata a distancia ni siquiera en la esfera de la gravitación.
Pero el valor del principal aporte de Newton a la física fue la explicación de los fenómenos que los humanos podían percibir, desde las
balas de cañón hasta los cometas. Esto queda comprobado con el éxito que alcanzó la física newtoniana a mediados del siglo XIX. Las
irregularidades observadas en la órbita del planeta Urano condujo a dos jóvenes matemáticos, Urbain Leverrier en Francia y John Adams en
Inglaterra, a una sorprendente conclusión: Tenía que existir otro planeta mucho más grande y más distante que Urano. Trabajando
independientemente, utilizaron las leyes del movimiento y de la gravitación de Newton para calcular la posición del nuevo planeta. En septiembre
de 1846 fue descubierto Neptuno, exactamente en el lugar donde Leverrier y Adams habían previsto. Con ello quedó demostrado el poder y la
perfección de los instrumentos científicos aportados por Newton.
Al analizar la teoría de Newton hay que tomar en consideración aspectos que son fundamentales, tanto para su comprensión como para
su aplicación. La mecánica newtoniana, dentro de su rango de validez -las "escalas humanas"- viene a ser una teoría perfecta. Sólo cuando nos
acercamos a sus «bordes» debemos sustituirla por otra que, por supuesto, debe coincidir con la teoría newtoniana dentro de sus límites. Así, en
presencia de altas velocidades la sustituimos por la relatividad especial o restringida -a velocidades normales, la mecánica newtoniana y la
relatividad especial dan los mismos resultados hasta órdenes de magnitud fuera de todo aparato experimental-. En consecuencia, hasta ahora, la
mecánica newtoniana no es errónea mientras no se le saque de su rango de validez.
http://www.astrocosmo.cl/h-foton/h-foton-04_02.htm (8 of 9)29/12/2004 23:25:05