El "vacío" es materia

Este cuaderno de aproximación a la física fue elaborado con las notas, apuntes, fragmentos de textos, lecturas y comentarios e incluso noticias y datos documentales que sirvieron para nutrir los debates semanales del Taller realizado en el Caum durante casi dos años. Sin embargo, correspondió a sus redactores dar libremente al cuaderno el carácter que tiene. Una segunda edición permitiría recoger cuantas críticas y correcciones merezca a propósito de mejorarlo e incluso y si fuera necesario modificarlo. (Diciembre 2002)

Aproximación a la física

"Los conceptos físicos son creaciones libres del intelecto determinadas por el mundo exterior. En nuestro empeño por concebir la realidad, nos parecemos a alguien que tratara de descubrir el mecanismo invisible de un reloj, del cual ve el movimiento de las agujas, oye el tic-tac, pero no le es posible abrir la caja que lo contiene. Si se tratara de una persona ingeniosa, podrá imaginar un mecanismo que sea capaz de producir los efectos observados, pero nunca estará segura completamente de si su imagen es la única que los puede explicar. Jamás podrá compararla con el mecanismo real, y no puede concebir, siquiera, el significado de una comparación que le está vedada. Como él, el hombre de ciencia creerá ciertamente que, al aumentar su conocimiento, su imagen de la realidad se hará más simple y explicará mayor número de impresiones sensoriales. Puede creer en la existencia de un límite ideal del saber, al que se aproxima el entendimiento humano, y llamar a este límite verdad objetiva" (Einstein).

El concepto, la palabra materia es una categoría filosófica que utilizamos convencionalmente para designar la realidad objetiva. Al definir la materia y sus atributos –movimiento, espacio y tiempo- Lenin subrayó que la propiedad característica de aquella es la de ser una realidad-objetiva que existe independientemente de nosotros, de nuestra conciencia, y es dada al hombre en sus sensaciones. Nuestras sensaciones reflejan esa realidad, que es decir, todo absolutamente cuanto existe y con independencia de que sea observado o no, objetos, fenómenos, seres, procesos, cualesquiera que sean sus formas, incluso aquellas otras formas posibles que puedan ser descubiertas en el futuro. "El mundo material y perceptible por los sentidos –escribió Engels- es el único mundo real". Materia es pues, de una manera general, todo lo que nos rodea, lo que se llama el mundo exterior, que es, como todo lo concerniente al ser humano, su psiquis misma y la sociedad, absolutamente cognoscible con el paso del tiempo por muy complejas y excepcionales que parezcan a priori sus diversas formas. "Materia –escribió Marx- es la sustancia única, la única razón del ser y del conocimiento", la esencia más general del mundo, como única base universal de todo lo existente. Digamos, pues, que la unidad del mundo consiste en su materialidad.

En cada época histórica las representaciones sobre la estructura y propiedades de la materia señalan los límites hasta los que ha llegado el conocimiento y la pugna también entre una y otra concepción del mundo. Así, lo mismo la identificación del concepto materia como categoría filosófica, que la reducción metafísica de la materia, fueron utilizadas en uno y otro momento para luchar contra la visión materialista que pretende exponer las cosas a la luz del conocimiento. Asimismo, el derrumbamiento de las viejas ideas sobre la estructura de la materia, sería interpretado como el descubrimiento de nuevos estados de ella y traducido como la "refutación" del materialismo, es decir, como la "desaparición" de la materia... Lenin se encargó de aclarar la inadmisibilidad de pretender identificar la categoría filosófica de "materia" con las ideas, históricamente limitadas, acerca de la estructura y las propiedades de la materia. Al formular el concepto materia, partía de la diversidad cualitativa de ésta, de la inagotabilidad de su estructura y propiedades. Y acertó. En la actualidad, además de los átomos elementales y sus partículas componentes: electrón, protón, neutrón, se conocen los fotones, los neutrinos y centenares y miles de subpartículas y "antipartículas" (*), lo que permite pensar en antiátomos e incluso antimateria, pero, eso sí, siempre como un aspecto más, posible, cualitativamente distinto, del único mundo material. Del mismo modo podríamos, al hablar de sustancia, hablar de antisustancia, pero recordando que el concepto vino siendo interpretado en el transcurso de los siglos para definir un aspecto de la materia como el de la diversidad de los átomos y sus combinaciones cuantitativas, que ha quedado rebasado a límites antes nunca imaginados. La ciencia ha descubierto nuevos aspectos de la materia, unos normales y otros especiales, que se diferencian cualitativamente de la substancia o la "cosa" en sí. Ejemplos como el del llamado vacío, las ondas y los campos (**) físicos cualitativamente determinados: campo electromagnético, campo de gravitación, campo nuclear, campo ondulatorio, campo de partícula, etc,:. Todo ello nos habla de la diversidad cualitativa de la materia, de la imposibilidad de reducir esta diversidad a un aspecto determinado cualquiera de aquella, seguros de que la real unidad del mundo estriba en su materialidad.

(*) predichas por Dirac en 1930; dos años después, Anderson descubriría el "antielectrón" al que denominó "positrón"’. Existen el "antiprotón" descubierto entre 1955 y 56, de masa igual a la del protón y carga igual, pero de signo opuesto, y el antineutrón, partícula neutra de masa igual a la del neutrón, pero de signo contrario y de momento magnético idéntico (un neutrón cuyo movimiento rotatorio se ha invertido).

(**) región del espacio físico (limitada o ilimitada) donde cierta fuerza eléctrica o magnética interactúa con el entorno.

Espacio y tiempo son categorías universales empleadas para describir las formas básicas de existencia de la materia. El espacio es inseparable de la materia, es una forma objetiva, real, de existencia de la materia; expresa el orden de existencia de la materia, en tanto que el tiempo, el orden de mutación de los fenómenos. El tiempo (*) es uno de los lados, una de las facetas del ser, del movimiento, del desarrollo. No puede ni pudo existir jamás, el tiempo "vacío, es decir, en que no hubo nada, en que no ocurría nada. Del mismo modo, el espacio es otro de los lados, de los rasgos, de las facetas, que caracterizan a la materia en movimiento. El espacio "vacío", es decir, desvinculado de la materia y de su movimiento, es tan inexistente como el tiempo "vacío", como el movimiento sin lo que se mueve. La unidad material del mundo, en sus diversas manifestaciones y en todas las escalas de su desarrollo incesante, es una unidad móvil, consustancial con el espacio y el tiempo. No existen procesos físicos o materiales, o de cualquier otro tipo, que se cumplan fuera del tiempo, del mismo modo que no hay procesos que acontezcan fuera del espacio. Todo ocurre en el mundo que habitamos y no en un "mundo superior" mental. Una de las grandes conquistas del siglo pasado –la teoría de la relatividad- colocó la teoría de la inseparabilidad de la materia, el movimiento, el espacio y el tiempo, sobre la base firme de los hechos físicos y de las demostraciones matemáticas.

(*) La comprensión del tiempo que incorpora el mundo al movimiento continuo la expresó Heráclito  (siglo VI-V a.n.e.): "Todo lo que ocurre en el mundo, todo lo que empieza, surge, dura y por fin concluye se efectúa en el tiempo, y, en principio, es inseparable del tiempo". "El día y la noche, la rotación de los meses y los años, los ciclos de las estaciones y de las cosechas nos dieron la noción del universo y nos instigaron a investigar la naturaleza del universo" (Platón). Aristóteles escribió: "El tiempo es el número de movimientos". Para Platón, tiempo y movimiento eran la misma cosa.

Minkowski (n.1864) escribió: "De aquí en adelante los conceptos del espacio, por sí mismo, y del tiempo, por sí mismo, están condicionados a desaparecer y transformarse en unas sombras pálidas y sólo la unión singular de estos dos conceptos conservará una realidad independiente"

La materia y el movimiento son absolutamente inseparables, el movimiento es un atributo, el modo de existencia de la materia, de la misma forma que lo son el espacio y el tiempo. La materia no existe fuera del movimiento, del mismo modo que no hay movimiento inmaterial. El movimiento es, por tanto, tan increable y tan indestructible como la materia misma; lo cual permite decir que la cantidad de movimiento presente en el mundo es constante. El movimiento y su medida, la energía, no pueden pues crearse, sino sólo transformarse y transportarse bajo la diversidad de formas: calor, electricidad, magnetismo, luz, movimiento mecánico, etc. El materialismo científico puso de manifiesto la dialéctica objetiva de las formas del movimiento, dio una definición del movimiento como cambio en general, irreductible cualitativamente al movimiento mecánico estricto. Pero aún fueron muchos los físicos hasta fines del XIX que intentaron reducir los fenómenos térmicos, electromagnéticos, etc., a las leyes de la mecánica. En este sentido, Lenin se ocuparía de poner al descubierto la falta de fundamentación de los neomecanicistas. Habló de los estrechos límites en que pretendían situar la teoría electrónica... Y fue el surgimiento y desarrollo de la mecánica cuántica que vino a confirmar sus predicciones: "Las leyes que regulan el movimiento de los microobjetos no se pueden encuadrar -escribió- dentro de los marcos de la teoría electrónica".... Incluso el desarrollo de la física del núcleo atómico y de las partículas elementales vino a demostrar que también la "mecánica cuántica" tiene una esfera limitada de aplicación. Pues, sirviendo la teoría para explicar los movimientos de los microobjetos, incluidas las partículas fundamentales, sin una explicación suficiente no refleja los profundos nexos internos existentes de la estructura de estas partículas.... Y es ahí, casualmente, donde está detenida la gran investigación pendiente y su estrecha relación con el hondo significado del vacío espacial, la "quintaesencia", toda vez que el escollo que representó la aparente acausalidad de la nueva teoría fue afortunadamente superado, dando una vez más razón al postulado materialista, de la causalidad dialéctica contenida, una de las cuestiones fundamentales de la filosofía; entendiendo por dialéctica, la ciencia de las leyes generales del movimiento y la evolución de la naturaleza, la sociedad humana y el pensamiento.

El concepto Universo es precisamente la unidad dialéctica de la materia, es decir, la conexión total de la naturaleza, comprendido el "vacío espacial". El llamado vacío, una forma de manifestarse la materia espacio-temporal, no es la nada, por lo que no puede existir sin ser algo, y ese algo es precisamente la materia. La materia "llena" y "es todo" el espacio-tiempo en sus diversas formas. Una de estas formas es la aparente ausencia de materia en el vacío espacial, otras son las normalmente conocidas, sensorialmente percibidas o comprendidas, de propiedades corpusculares u ondulatorias. Así pues podemos decir, que la civilización de los griegos dio en llamar vacío, éter, quintaesencia, etc., a una forma material del espacio-temporal no investigada todavía, pero que estamos muy cerca de conocer probablemente como la señal perdida que conduce a descifrar el mayor de los enigmas: la interconexión y unidad de la estructura y comportamiento eterno de la materia.

"La conjetura sobre el éter ha existido durante miles de años, y hasta hoy sigue siendo una conjetura. Pero en el momento actual existen ya mil veces más canales subterráneos que conducen a una solución del problema, es decir, a una determinación científica del éter. Tanto es así que la naturaleza de la materia no es ya un problema metafísico, porque se está convirtiendo en un problema de orden experimental y positivo" (V. Lenin. 1870-1924).

El Universo en la antigua Grecia quedó construido a partir de la mera observación cual una bóveda o gran esfera que rodeaba la esfera de la Tierra, ya conocida como tal en el s. III a.n.e. Las "estrellas fijas" y la Vía láctea parecían moverse rígidamente unidas a la bóveda que giraba alrededor de un punto fijo. En la Edad Moderna el éter o vacío se entendería como un medio mecánico más, semejante hipotéticamente a un fluido elástico que llenaba todo el espacio y era capaz de transmitir la luz y, en general, la interacción electromagnética, sin ofrecer resistencia alguna al movimiento en general y de los cuerpos celestes. Según la teoría de la física de partículas elementales, el éter (vacío) no es un campo, está "lleno" de campos que contienen energía y partículas evanescentes que pasan de existir a no existir, proporcionando cuerpo a la nada. Hoy, desde el punto de vista moderno, al vacío físico se le atribuyen algunas de las propiedades de un medio material ordinario. Sin embargo, el concepto "vacío" significa, vulgarmente todavía, un espacio completamente libre de materia, sin ninguna partícula material (lo que no es cierto en los espacios interplanetarios). Se dice, "enrarecido" cuando las distancias entre las partículas son de unas cincuenta mil veces su diámetro, o sea, prácticamente sin posibilidad de chocar una con otra. Desde este punto de vista, vacío, en el cosmos, significaría, sin más, la inmensurable profundidad espacial que oculta la infinitud, convertida en distancias inimaginables entre los planetas y sus satélites, astros, galaxias y cúmulos galácticos. E igualmente en el micromundo del átomo, de las partículas interatómicas y de las subpartículas, donde las distancias "llenas" de vacío son de magnitudes relativas inimaginables. Citemos como ejemplo el vacío interatómico, donde el diámetro del núcleo apenas equivale a una cienmilésima del volumen total del átomo.

"La mayor parte de la materia galáctica no se presenta en forma de estrellas, gas polvo que podamos detectar sino que consiste en cierta materia invisible que llena un inmenso espacio dentro de la galaxia y en torno a ella" (Nigel Henbest)

La inmensidad del "vacío" sideral: Correspondió a Hiparco de Nicea (150 a.n.e) ser el primero en calcular, con los datos de Eratóstenes del diámetro de la Tierra, la inmensa distancia de vacío existente entre la Luna y la Tierra (unos 384.000 kms, 30 veces el diámetro del planeta). Aristarco de Samos, padre del método usado por Hiparco, aunque erró al calcular la distancia entre la Tierra y el Sol (que estimó en sólo 20 veces más que la de la Luna, siendo unas 400 veces más), contribuyó a dar nuevas e inimaginables dimensiones al espacio existente alrededor de la Tierra... Pero, detengámonos aquí un momento, pues merece la pena recordar la convulsión que causó el citado Aristarco, el más osado de los astrónomos griegos: puesto el sabio a calcular el tamaño del Sol, sembró una tremenda duda, porque si el cálculo era correcto (aunque erró creyéndolo sólo 7 veces mayor que la Tierra), había que reconocer al Sol más dotado físicamente que la Tierra para ocupar el centro del Universo... ¡Tendrían que pasar 1400 largos años hasta que Copérnico pudiese dar vigencia a tan revolucionario punto de vista! En 1572 sería Ticho Brave el encargado de advertir, al contemplar sorprendido la aparición de una estrella aparentemente nueva (una supernova) en la constelación de Casiopea, que existían distancias reales, inmensos espacios vacíos más allá de la Luna, donde objetos con brillos cambiantes como el descubierto ponían seriamente en cuestión las ideas existentes sobre las dimensiones e inmutabilidad del Universo... Pero sería Johannes Kepler con sus descubrimientos en 1673, quien abriría camino hacia la determinación exacta de distancias enormes existentes en los espacios interplanetarios. Pocos años después, Richer y Cassini, utilizando como método el paralaje ( la visión prolongada desde dos puntos opuestos de la Tierra hasta un mismo objeto distante) pudieron calcular la distancia del Sol a la Tierra: 136 millones de kms (serían 150). Las dimensiones espaciales, el vacío sidéreo considerado inmaterial, se hacía creciente e interminable, cada vez más. La distancia del radio solar hasta Saturno resultó ser de 1.427 millones de kms.; la de Plutón: 11.475 millones de kms. Mientras tanto, hacia 1755, Immanuel Kant se ocuparía de multiplicar la extensión espacial hasta lo que supuso que eran cúmulos nebulosos creadores de "universos-islas". En 1785 William Herschel llegó a calcular, sorprendido, que el diámetro de la Vía Láctea podía ser de unas 850 veces la distancia a la

estrella Sirio, estimada en 8,8 años luz, es decir, de unos 7.480 años luz ( Pasados los años la medida resultaría ser de 100.000 años luz).

Hacia 1830 ya se sabía que el Sistema Solar se extendía miles de millones de kilómetros en el espacio vacío, y quedaba por calcular el tamaño total de la Galaxia; aún así y todo, una pequeña porción del vacío sideral, como así se demostró enseguida. Herschel y Charles Messier descubrirían la existencia de "cúmulos globulares", agregados esféricos muy densos, núcleos de estrellas, manchas nebulosas que resultarían ser nuevos, y más sistemas galácticos como el nuestro. Mientras tanto, las distancias observadas habían seguido creciendo y con ellas el llamado vacío espacial. En 1830-38 la medida que hicieron Bessel y Henderson del paralaje de la estrella 61 de Cisne, asombró por su inconcebible distancia: 11 años luz , lo que redujo a un punto insignificante la anchura del sistema solar... En 1840 la medida de Vega daría 27 años luz... Las Nubes de Magallanes resultaron hallarse a más de 100.000 años luz de nosotros, corregidas después a 150.000 la Mayor y 170.000 la Menor, una y otra con miles de millones de estrellas.

Hacia 1920, la dimensión del espacio en estado vacío alcanzaba cotas inimaginables, pero, aún así y todo, no parecían rebasar los 200.000 años luz de diámetro. Mas un buen día de nuevo todo cambió: la inexplicable luminosidad de una "nebulosa" (Andrómeda) obligó a pensar en dimensiones y distancias situadas más allá de la Vía Láctea. Andrómeda parecía estar alejada entre 1 y 2,5 millones de años luz... Y no quedó ahí la cosa: en 1942, un apagón en Los Ángeles durante la II Guerra Mundial permitió a Walter Baade deducir que Andrómeda se hallaba a 1,5 millones más de años luz, de lo estimado hasta entonces..., con lo que, así, de golpe, resultaba casi duplicado el tamaño del Universo... Después se observarían acumulaciones galácticas como la de la Cabellera, que encierra unas ¡11.000 galaxias! separadas entre sí por vacíos o distancias siderales en apariencia inmateriales de unos 300.000 años luz... Finalmente, se descubrirían distancias espaciales incomparablemente mayores; gigantescos e incontables grupos de galaxias y espacios supergigantescos separados por inmensos "vacíos". Valga de ejemplo la distancia que nos separa del quásar RDJ030117, registrada por el observatorio de Monte Palomar: 11.100 millones de años luz.

Por si todo esto fuera poco, se acabaría descubriendo que la expansión cósmica lejos de irse reduciendo ¡se acelera! ... Según últimas observaciones muchas de las galaxias se encuentran entre un 10% y un 15% más lejos de lo anteriormente calculado. Es decir, que, de seguir así y si esto fuera cierto -lo que hay razones para dudar-, el vacío espacial seguiría haciéndose extensible hasta el infinito, a "riesgo" de atravesar un límite a partir del cual sólo quedaría a la vista nuestra galaxia, en cuyo caso hablar de vacío espacial llegaría a convertirse en un algo sin sentido.

El Hubble ha revelado la existencia de 50.000 millones más o menos de galaxias, con una media de 300.000 millones de estrellas y sus correspondientes planetas. De Andrómeda nos llega la luz que salió de allí hace más de dos millones de años... Con el Hubble vemos galaxias tal como eran hace más de 10.000 millones de años luz, es decir, situadas a una distancia de más diez mil millones de años luz, o sea, tal cómo eran de "jóvenes".

Se sabe que las galaxias en espiral son más de la tercera parte de las existentes visibles. El resto son elípticas. La razón por la que gases y polvo se disponen de manera tan exótica no parece estar muy clara. Sospechan que el mayor responsable son las ondas gravitatorias que recorren la galaxia y afectan a cuerpos que pueden encontrarse a distancias siderales. Simulaciones en ordenador muestran que este efecto desencadena la distribución en espiral de la materia galáctica. Einstein predijo este tipo de ondas. De su teoría de la Relatividad se deduce que éstas únicamente pueden ser emitidas por masas aceleradas, al igual que las partículas cargadas, que, cuando se aceleran, irradian luz. Este tipo de ondas se propaga desde su fuente –por ejemplo, dos agujeros negros (*) que orbitan alrededor de otro- hacia el exterior en forma de pequeñas ondulaciones que rizan el espacio. Cuando una de ellas atraviesa una galaxia, provoca que las estrellas y el polvo sufran una aceleración gravitatoria que tiende a concentrarse en la cresta de la onda, mientras que las regiones que se corresponden con el valle se despueblan.

Mientras tanto, últimas informaciones dan notician del registro a 10.000 años luz de un quásar(**) y de la observación de multitud de galaxias ocultas a la luz visible y desconocidas hasta hoy. Y se habla de que ciertas observaciones permiten pensar que las galaxias sean el doble de lo que creímos... Es decir, estamos empezando, ahora, a conocer el Universo y cómo su aparente armonía y belleza muestra hechos tan evidentes como el de nuestra galaxia, que está en trance de "partir y asimilar" a su vecina más próxima, la enana de Sagitario, ya condenada a ser devorada por las regiones exteriores de la Vía Láctea.

(*) Agujeros negros: Objetos cósmicos que surgen como consecuencia de la compresión de un cuerpo por las fuerzas de la gravitación hasta dimensiones menores que su radio gravitacional, culminando con una "implosión" singular y, probablemente, con su desaparición total... Antes de atravesar el horizonte, todas las partículas que caen en un agujero negro adquieren una cantidad de energía del orden de su energía de masa. Las estrellas del centro galáctico se desplazan a muy alta velocidad como si fuesen atraídas por una enorme masa. Hay quienes proponen a los agujeros supermásicos, como legados del mítico Big Bang, que se habrían formado en el seno del gas primordial y que habrían estado íntimamente relacionados con la formación de las futuras galaxias. El agujero detectado en el centro de nuestra tiene la masa de tres millones de soles y todo gira a su alrededor. Y se han registrado tres en las cercanías de la Tierra, a 50 y 100 millones de años luz. Con este trío ya son 17 los localizados en nuestras proximidades. El cúmulo de la Virgen, la gran galaxia elíptica M 87 sugiere la presencia de un agujero negro (de 3 109 masas solares) debido a la presencia de un disco de rotación rápida alrededor de un eje. La M 31, de la nebulosa de Andrómeda, alberga un supermasivo del orden de 3x10 elevado a 7 masas solares. El Hubble ha registrado en la galaxia elíptica Centauro un disco de gas caliente que está siendo engullido por un agujero negro. En la constelación de El Aguila, un microcuásar, a 40.000 años luz, "consiste en un agujero negro varias ves más masivo que el Sol, en órbita de una estrella normal", ésta se calienta y emite rayos X conforme es atraída. El proceso es tan violento que se producen explosiones impredecibles, que dan lugar a dos chorros espectaculares en sentidos opuestos, uno se mueve hacia nosotros y el otro se aleja, con velocidades mayores que el 90% de la de la luz". Nature : "Un monstruo 3,2 millones de veces más masivo que el Sol ocupa el centro de nuestra Vía Láctea".

En 1971 y 1972 respectivamente, Hawking y Bekenstein han mostrado sorprendente e independientemente, el primero, que un agujero negro puede no tener rotación, y, el segundo, que la temperatura de un agujero podría ser efectivamente cero absoluto. Además, los rusos Zeldovich y Starobinsky han descubierto la emisión de partículas.

(**) Cuásares. Como han confirmado las últimas imágenes del Hubble, nacen de la colisión de dos galaxias, que terminarán creando un agujero negro. Estaban erróneamente considerados como los astros más luminosos del universo. Se alimentan con la energía que se desprende del violento encontronazo y del material galáctico circundante, y crecen en el centro de la nueva galaxia hasta convertirse en objeto celeste tan brillante que puede ser detectado a distancias superiores a los 10.000 años luz. Se cree que su excepcional luminosidad se debe a la presencia de un agujero negro gigante en el corazón de la nueva galaxia, que puede ser debido a que la materia gaseosa que lo rodea, que gira muy rápidamente, alcanza elevadas temperaturas debido a los fenómenos de fricción y turbulencias. De ahí la radiación tan intensa que emiten.

La cuestión no parece tener fin. Al cabo de XXVI siglos desde la física griega, el tema del Universo sigue lastrado con la incógnita todavía no despejada de la composición real del quinto elemento aristótélico y su papel mismo como fundamento probable de toda expresión material, ondas, cuarks, quántos, campos, micro y macrocorpúsculos, desde el átomo y sus partículas pasando por las moléculas hasta los cuerpos celestes y los conglomerados galácticos.. De manera que las palabras éter, vacío, quintaesencia, etc., vuelven a cobrar particular importancia, recurridas incluso a veces con intenciones inconfesables... Si bien, desde el punto de vista moderno, tendremos que reconocer que en las Ciencias Naturales domina desde hace algún tiempo la noción de que las oscilaciones del éter o vacío existen independientemente de nuestra conciencia. George Gamow , un científico seguidor de Schrödinger, pretendió en 1904 considerar el éter como una realidad material, "una quinta dimensión añadida a las cuatro habituales del espacio". ¿Cómo están las cosas desde entonces? El desarrollo sucesivo del conocimiento permitirá, sin duda, penetrar en niveles estructurales más profundos de la materia formal del vacío. Mientras tanto seguirá siendo un semillero de problemas y un refugio de idealistas al uso, pronto a descubrir en él la manera de recuperar del pasado más primitivo los valores absolutos, la inmutabilidad, la mano suprema, etc., no obstante que la materialidad del vacío esté confirmando en nuestros días la explicación que diera Lomonosov::

Se está diciendo que el vacío cuántico es un verdadero objeto físico, es decir, la materia espacial que contiene en potencia y disposición formal todos los campos y todas las partículas posibles en este Universo. Pero tenemos que añadir, que por basarse todavía la física de los cuantos sobre los dos conceptos materia y campo, ésta representa una teoría dualista y no adelanta ni un solo paso el viejo problema del concepto de campo. Pues, de aceptar la existencia, además, de un vacío real, o y de un éter estructurados, de cierto o parecido carácter "extraño", compañero del campo, pero sin unidad o conexión esencial, volvería a plantearse la discontinuidad, cuando no el supuesto contacto a distancia... Y no hay tal. La materia –a nuestro modo de ver- es en todos los casos una y solamente una, aunque de infinitas formas, siempre en condiciones de poder entenderla, esforzando un poco la imaginación, conforme a la explicación ejemplar que dieran Einstein y de Broglie: "un corpúsculo que se mueve no es otra cosa sino una burbuja sobre la onda de radiación en el sustrato básico del universo". Su equivalente por tanto sería decir, para no desligar burbuja y sustrato, que todas las formas son parte inseparable de la única materia espacio-temporal, en cuyo caso tendríamos que admitir que los cuerpos -contrariamente a la lección aprendida (fundada en la discontinuidad)- no ocupan un lugar en el espacio; son parte misma e inseparable del espacio material.

Nosotros pensamos, en fin, que espacio, vacío, éter, quintaesencia, hilem, campo, líneas, ondas, partículas, antipartículas, neutrinos, cualesquiera subpartículas incluidas las spartículas, y las gravitacionales, o antigravitacionales si aparecieran, es decir; toda forma o fenómeno ondulatorio o corpuscular conocido o por conocer, como las llamadas "cuerdas"..., son formas distintas de manifestarse la materia espacio-temporal, y que ésta existe independientemente de nuestra conciencia, que no ha sido creada por nadie, es eterna e infinita, y hace posible utilizar sus leyes y probabilidades para edificar el mundo que más permita a una humanidad inteligente supervivir de la forma más segura, solidaria, venturosa y altamente creativa... Siguiendo estas pautas, vivimos en la convicción de que al igual que son producto de procesos materiales la infinitud de formas citadas, lo son igualmente, si bien altamente complejos, la psiquis, el espíritu, la conciencia, el pensamiento y las ideas, fruto en general de la más alta y estupenda masa de materia organizada del Universo conocido: el prodigioso cerebro humano, su capacidad y potencial inteligente. Y algo a tener en cuenta de importancia suma: que cuanto más evolucionado psicológicamente es el cerebro humano, mayor es el impulso a explorar, mayor la "curiosidad excedente", el "deseo de conocer".... Hay quien atribuye a este, llamemos: "exceso cualitativo" de capacidad inteligente, el hecho de que, cuando el ser humano es esclavizado, explotado, oprimido, excluido, sometido a la ignorancia, marginado o maltratado, esa "cualidad" o potencialidad inteligente se constituya en un factor concausante de las diversas reacciones y padecimientos posibles: tensiones y angustias desesperantes, depresiones y enfermedades físicas y mentales, cuyos daños inmensos, profundos, de todo orden para el individuo y la sociedad siguen siendo ignorados.

Marx  resumió semejante situación con su dramático gritó tremendamente acusatorio: "¡estáis idiotizando al hombre!"..

Sobre la naturaleza de la materia: Mitos procedentes de culturas tan antiguas como las de Babilonia, Egipto, India y China hacen alusión a la existencia de una sustancia eterna a partir de la cual se formaron todas las cosas. Desde la antigüedad se pensó que eran tres los "elementos" materiales básicos de la naturaleza: tierra, agua y aire, a los que los griegos Anaxímenes, Anaximandro y Heráclito añadirían uno más, el fuego. Aristóteles imaginó un quinto elemento situado más allá del dominio terrestre (quinta/esencia): éter, de esencia divina, constitutivo de los cuerpos celestes (perfectos) organizados en esferas concéntricas, con una, la mayor, el "móvil primario" (primum mobile) haciéndolas girar por fricción. Rechazó el vacío, que concibiera Demócrito (*) como medio "real" necesario para el libre desenvolvimiento de los átomos, negándose a reconocerlo porque impedía el contacto entre las cosas. Su legado como tal, y, sobre todo, la utilización teológica que harían de la filosofía subyacente en sus teorías marcarían dramáticamente el proceso histórico frenándolo durante ¡dos mil trescientos años!... Pero es más: aún en nuestros días la quintaesencia, el éter, el "vacío" (ausencia aparente de materia y dimensiones espacio-temporales indefinidas) no ha recibido una explicación clara, coherentemente científica. Sólo se sabe, sí, como anteriormente dijimos, que el interrogante de su materialidad está a punto de ser despejado gracias a la observación de sus efectos revelados en los fenómenos cósmicos gravitacionales y en los relacionados con el estado del Universo.

(*) Empédocles, Demócrito, Leucipo y, finalmente, Epicuro formularon la hipótesis del átomo, de la que más tarde se haría eco Lucrecio en su obra De rerum natura. Saber con certeza cuáles fueron los factores determinantes del "milagro" griego, aquél florecimiento rápido y ágil, de desarrollo intelectual, que en dos siglos dio a la humanidad lo que otras naciones no han dado en milenios, sigue siendo una asignatura pendiente, sin olvidar dos factores principales, uno, la explotación del trabajo de los esclavos, y, otro, que su llamada democracia se desenvolvía en ausencia de una religión preponderante.

Paso a paso, tendremos ocasión de ir viendo la manera en que la historia del éter o vacío ha venido siendo piedra angular a la hora de interpretar el mundo, bien como un hecho de causa material única, bien como un echo de causas múltiples, material y /o divino, eterno o finito, automovido o impulsado, continuo o discontinuo, de composición ondulatoria o corpuscular; con la existencia o no de un éter (vacío) vehículo del lumínico y la gravedad, medio independiente o no como tal, tejido de fondo, sustrato material, cortina de la materia oculta (negra) etc. etc... Por nuestra parte, y sin ambicionar otra cosa que aproximar al lector al conocimiento de la física, nos vamos a limitar a resumir cuantos datos permitan explicar lo que ahora se sabe de la naturaleza y comportamiento de la materia, de qué y cómo están hechas las cosas, su curso en la historia y cómo fueron entendiendo el Universo las gentes de ciencia hasta fechas muy recientes, tan recientes que, como dijera L. V. de Broglie: "Sólo hacia 1930 se empezó a conocer lo que ocurría en el núcleo atómico". Si bien es cierto que más de un siglo antes (1816), Prout, W., había señalado que el átomo de hidrógeno entraba en la constitución de todos los átomos.

Apenas tres años después de 1930, le llegaría el turno al interés de los científicos por el conocimiento del fondo material del universo, registrado en su primera observación y aspecto con el nombre poco afortunado de materia invisible, como dieron en llamar al éter primigenio: el vacío, la quintaesencia..., que sigue siendo uno de los más apasionantes fenómenos todavía no dominados por la ciencia, no obstante haber sido medidos aspectos muy concretos como los de su densidad de energía...

En 1933 Edwin Hubble conjeturó que los cúmulos de galaxias tenían que contener una cantidad enorme de materia invisible. Y se ha demostrado... La concentración, hoy conocida, de cientos de cúmulos como el de Coma (de varios millares de galaxias con un tamaño de decenas de millones de años luz) ha permitido calcular, midiendo la energía cinética de su masa material de fondo, que ésta es casi cien veces mayor que la de su materia luminosa... Esto concuerda con el secreto tan mal guardado por la comunidad científica, que sitúa el fondo de materia todavía no conocida del universo entre un 95 ó 99%... Sólo faltaría saber si esa materia no conocida está presente en todo el universo o únicamente en los cúmulos. Pues bien, los métodos de detección permiten decir que está distribuida casi uniformemente por el espacio, es decir, existe sin ningún género de dudas. Y otro dato más lo corrobora: la estadística de las velocidades de las galaxias debidas a toda la materia presente en dichas irregularidades demuestra que la razón materia invisible / materia visible sigue siendo la misma en todas partes. Han podido incluso concluir que la atracción gravitatoria que engendra la materia invisible no sólo contribuye a las irregularidades de las velocidades sino que también modifica el movimiento de expansión general, es decir, que sus efectos tienen que ver con la llamada expansión o estado estacionario del Universo y con el giro mismo de las galaxias. Por fin, los astrofísicos han tenido que reconocer, aunque sorprendidos todavía, que sólo atribuyendo al insondable vacío espacial la probabilidad de ser "algo" realmente material, se hace posible cuadrar matemáticamente los cálculos conducentes al establecimiento de un Universo razonable.

La cuestión, pues, queda situada en estos términos. Es decir, que según los cálculos realizados el componente físico de la diversidad de formas materiales perceptibles por los medios habituales, apenas representa un 5%... El 95% restante es materia invisible, oscura, oculta, como le han dado en llamar, porque es una materia sin radiación mensurable; pero materia concebible como tal y con sus específicas cualidades pendientes de registrar físicamente.

No obstante para muchos la pregunta sigue en pie: ¿Qué sustancia es ésta que constituye la mayoría del Universo y que no emite luz, pero que es detectable por sus efectos gravitatorios? Los estudios realizados para comprobar si la sustancia invisible podría estar compuesta de los cuerpos no luminosos del tamaño de una estrella, que los astrónomos llaman machos, han demostrado que si bien es muy posible que existan algunos objetos de este tipo, no bastan para explicar la aparente carencia de masa en el universo. Las hipótesis son muchas: materia en forma de gas de partículas masivas que no emiten radiación, bariones (protones y neutrones), neutrinos, partículas muy ligeras, axiones, Wimps (materia oscura y fría), fotinos, gravitinos, neurtalinos, "q-bolas", "wimppzillas", etcétera. Por nuestra parte nos atrevemos a pensar que se trata de un estado singular de la materia, que llena y es al mismo tiempo todo: vacío aparente y luego plasma (*), ondas corpusculares, nebulosas, sustancias subatómicas y moleculares, cuerpos planetarios, galaxias e intervalos siderales galácticos e intergalácticos..., en un proceso constante -donde hemos podido aparecer- de generación y desaparición o vuelta a empezar merced al concurso fenomenológico probable de los agujeros negros.... En cualquiera de los casos, resulta evidente que el vacío primigenio, desde la antigüedad discutido, es "algo" real, material por supuesto, cualquier cosa menos espacio inmaterial absurdamente vacío. Nada, no podía ser. De la nada no surge nada. Las cosas surgen siempre como resultado del cambio, del desarrollo, de la transformación de otras cosas.

En este sentido suele pasar inadvertido, debido probablemente a la influencia de los grandes avances y pasos casi de gigante dados por la ciencia en los últimos siglos, el hecho reconocible de que estamos aún en los albores de la historia del conocimiento: hasta ayer, como quien dice, en los años 20 al 30 del siglo XX (decir LX sería lo correcto), no empezamos a conocer cómo está conformada la materia en las interioridades del átomo, el componente físico fundamental de todo lo existente. Que estamos en los albores, e incluso frenados, lo corrobora, además, un hecho harto significativo: transcurridos 2.300 años desde que al hablar del átomo se hablara también del vacío, nada o poquísimo sabemos todavía de cómo está conformada la materia invisible en cuestión (el espacio "vacío", desde la antigüedad denominado éter: "sustancia divina"), que oculta, fijémonos bien, volvemos a repetirlo, ¡más del 95% del componente material del Universo!. La cuestión, en fin, es que esta sustancia está suscitando una actividad febril en el mundo de la investigación. ¿Por qué tan retrasada la investigación, siendo fundamento de la explicación pendiente, sobre la indudable unidad y continuidad de la materia?

Por supuesto que la tardanza ni pudo estar determinada, ni fue una fatalidad; desde luego que no. Lo único cierto es que hubieron de transcurrir demasiados siglos, 21 aproximadamente, hasta que la sociedad pudo acceder a partir del siglo XVI a los inicios de recuperación del átomo primigenio, pero, todavía, sin que nada se conociese prácticamente ni existiese explicación científica alguna de la composición del vacío, enigma con el que se encontró Galileo, invitado a solucionar un problema de fontanería, todavía irresoluble con los escasos conocimientos que había al respecto.

(*) cuarto estado singular de la materia, en el cual los átomos (por calentamiento o enfriamiento extremos) pierden su estructura y con ella su función de cohesionar, dando lugar a la conformación de nubes, con densidad de carga igual, una negativa, de los electrones, y, otra, positiva, de los núcleos: una especie de "fluido cuántico". En 1667, científicos de Florencia descubrieron que la llama del quemador tenía la propiedad de conducir la electricidad. En 1698, Woll, frotando ámbar con lana produjo una chispa obteniendo por primera vez una pequeña descarga eléctrica en el aire, que sólo es posible cuando se crea una suficiente cantidad de partículas cargadas y el aire se convierte en un gas (plasma) alto conductor de la electricidad. En 1879, Crookes, estudiando descargas eléctricas en tubos con aire enrarecido, escribió al respecto: "Los fenómenos en los tubos vaciados abren a las ciencias físicas un nuevo mundo en el que la materia puede existir en el cuarto estado". En 1936, Landau formuló la hipótesis de que la materia, en las entrañas de estrellas altamente contraídas: púlsares, pasa del estado plasmático al neutrónico. Una particularidad del plasma es que puede existir a temperaturas superbajas, incluso hasta cero absoluto. Los científicos han calculado que el 99% de la materia en el Universo se halla en forma de plasma caliente y frío.

En la Edad Moderna, un pionero de la Ciencia, Gassendi (n.1592), consideraba indetectable el vacío, pero lo definía como un medio donde "podían moverse, expandirse y comprimirse los átomos". Boyle (n.1627) basó su "filosofía mecánica" en dos principios: la materia y el movimiento y un cierto vacío. En 1678, Huygens definió el vacío como un medio sutil y elástico. Newton (n.1672) lo concibió como un medio de inmovilidad absoluta por el que viajaban las ondas electromagnéticas, el lumínico, pero sin hacerlo necesario. Franklin (n.1706) complicó las cosas, hablando de un éter vibratorio que llenaba todo el espacio, pero "compartido" con un hipotético fluido imponderable, la eléctricidad. Correspondió a Lomonosov (n.1711) definir el vacío, por vez primera, como un medio material "que llena los intersicios interatómicos". Dalton (n.1766) lo consideró como algo indispensable para la vida del átomo. J.A.C.Charles, sin enunciar el vacío, descubre en 1787 que un gas puede "desaparecer" a los 273º... Fresnel (n.1788) lo reconoció como el soporte material (muy tenue) de las ondas luminosas. Maxwell (n.1831) atribuyó a un éter fijo la propiedad de propagar las acciones magnéticas y eléctricas o perturbaciones electromagnéticas, mediante ondas de velocidad constante. En la teoría maxweliana el "espacio vacío" era conductor de tensiones y energías responsables de las acciones electromagnéticas aunque sin ninguna dependencia con la existencia o no de materia. Michelson (n.1852), sugestionado por la idea de un éter fijo, pretendería determinar su velocidad, y fracasó: no había éter o, si lo había, no afectaba a la velocidad de la luz. Poincaré (n.1854) lanzó una pregunta: ¿Existe de verdad nuestro éter? Sechi ( ) lo señaló como causa de los fenómenos luminoso y eléctrico (comprendido el magnético), "que actúa vibrando en los primeros y desplazándose en los segundos". Einstein , sin embargo, no creía en el éter; para él las masas eléctricas eran las "verdaderas poseedoras de una realidad física dentro del vacío"...

Y así, poco a poco, visto de una y otra manera, el éter famoso se iría haciendo innegable entre los siglos XVII y XVIII, cual un elemento clave para entender aspectos tan discutidos como el de la continuidad o discontinuidad de la materia, lo corpuscular u ondulatorio, el movimiento inherente o externo, y la cohesión universal misma, de la naturaleza. Ello no obstante, todavía en pleno siglo XIX, el éter seguiría siendo visto por algunos como un fluido imponderable fijo que bañaba todos los cuerpos celestes. Un vestigio de la concepción metafísica y del mecanicismo, que mantenía la vieja idea de los fenómenos aislados, de la discontinuidad y del "impulso inicial", como dominios no vinculados entre sí. En este sentido, no se sentó un precedente importante hasta que el calórico dejó de ser un fluido imponderable en 1814, y pasó a ser un "género de movimiento", lo que era una forma revolucionaria de interpretar el movimiento propio e inherente de la materia.

En 1820 se reconocería el éter como el soporte material de las ondas luminosas. En 1827 se haría visible el movimiento propio de las moléculas ("movimiento browiano"). En 1820 se descubre la relación imán-electricidad y se establecen las líneas y campos. En 1828 se fijarían los pesos atómicos. En 1854 se formula la Termodinámica y se establece la entropía. En 1880 se sabe que la luz procede de la oscilación de electrones. En 1886 se descubre el protón. En 1887 se descubren las ondas electromagnéticas y el efecto fotoeléctrico. En 1895 se descubren la estructura abierta del átomo, la radiación y desintegración de los átomos, y los rayos X, una forma de radiación de mayor energía que la luz visible, por tener longitud de onda mucho más corta.. En 1898 se descubren los elementos irradiantes. En 1905: la discontinuidad de la luz o fotón, y aparece la Teoría de la Relatividad Especial. En 1908 se descubre la superconductividad..

Finalizando el XIX había quedado sin resolver un enigma, además del desconocimiento del vacío: ¿qué cosa es ésa que se comporta por la mañana como un corpúsculo y por la tarde como una onda? fenómeno que parecía afectar a la continuidad o discontinuidad de la materia. Para responder a este pregunta tendría que aparecer una nueva manera de describir el mundo: la física cuántica (14/12/1900), teoría que produjo resultados espectaculares en múltiples dominios; la supraconducción, los transitores, los semiconductores, e incluso la bomba atómica.

Comenzando el siglo XX (1911), se descubre la naturaleza del átomo al desvelar el núcleo atómico, y se diseña el modelo planetario, aunque ya se había anunciado en 1816 que la estructura del H da fundamento al átomo.. En 1912: descubrimiento de los rayos cósmicos (*). 1913: transformación de los átomos en otras variedades, y teoría atómica de Bohr. 1915: la luz como granos de energía o fotones y la Teoría de la Relatividad General. 1916: la estructura del átomo en capas. 1919: la transformación del N en O. 1920: descubrimiento de los neutrinos (**) solares. 1923: se sugiere la onda asociada al corpúsculo y se prueba la existencia del fotón. 1924: adopción definitiva de la dualidad onda-corpúsculo y propuesta de la mecánica ondulatoria. 1925: mecánica de matrices y movimiento rotatorio de las partículas. 1926: formalización de la mecánica ondulatoria e interpretación probabilística de Born. 1927: sobre la sorprendente difracción de los electrones y sobre la incertidumbre e indeterminación. 1930: las partículas anti y el neutrón. 1931: descubrimiento del antineutrón y el neutrino. 1932: descubrimiento del antielectrón, Einstein sugiere la conversión de materia en energía. 1934: modelo atómico de "subcapas" y radiación de los núcleos. 1935: la superfluidez y las cargas aceleradas que permiten descubrir nuevas micropartículas; los piones o mesones, semejantes a fotones existentes en los rayos cósmicos. 1936: modelo atómico de "gota líquida". 1942: detectan los rayos cósmicos. 1947: nuevos descubrimientos: partículas con masas diferentes, distintas cargas y spines diversos. 1955: captan el antiprotón. 1956: el neutrino no tiene pareja, capturan un antineutrino. 1957: medición de la fuerza gravitatoria. 1964: la cámara de burbujas descubre dos nuevas partículas a deducir, los quarks (***) o sopa de quark, vacío quarkiano: partículas o estados ondulatorios singulares de la materia verdaderamente elementales, componentes básicos de la materia, y Gell-Mann habla de la antimateria. 1965: son clasificados105 elementos, se producen antihelios y combinciones de antiprotones y entineutrones.. 1968: se detectan neutrinos solares Se conocen 8 subpartículas del átomo.

Cono ya dijimos, al descubrimiento a comienzos del XX de la naturaleza del átomo le habían precedido los rayos X, los rayos catódicos, la radiactividad, el fotón, las llamadas partículas corpusculares, luego la onda y el "campo" (donde no hay materia aparente...). El estado ondulatorio y la onda asociada aparecerían sobre la marcha. El estado plasmático lo añadiría la astrofísica (la mayor parte del Universo se dice en estado de plasma). Luego se conocerían sus variantes, o estados cuánticos de la materia: fluido cuántico, gas enrarecido, superfluidos, cuasipartículas, y; junto a los "anti" del electrón, del protón y del neutrón, el galimatías de subpartículas, hoy dividido en dos grandes grupos de hadrones y leptones, con los quark, antes citados, ahora finalmente propuestos como partículas dudosamente indivisibles: la referida "sopa de quarks" . Finalmente, en 1995, Edward Witten pretendería unificar en una sola versión las cinco existentes de la llamada teoría de las cuerdas (****), infinitesimales filamentos, "spartículas", que vibran... Mas no obstante, predomina en nuestros días el "misterio" de la materia invisible (*****), al que nos hemos referido al principio, o masa oculta, pero cuyos efectos sí se están pudiendo registrar debido a su influencia en la supuesta expansión del Universo, que trae de cabeza a físicos y astrofísicos. A Eisntein le preocupó ese habitante extraño, la quintaesencia, el éter, hoy llamado materia invisible; llegó a pensar que "sería tan diferente de la materia y la energía normales que tendría el efecto gravitatorio contrario, produciendo repulsión en vez de atracción". A finales del siglo XX, los físicos postularon que lo que nosotros llamamos el vacío, la nada aparente, estaría poblado por las "cuasipartículas" fundamentales, cuya carga eléctrica es una tercera parte de la del electrón, que conforman un estado de la materia al que han dado en denominar fluido cuántico, con la muy rara característica, como señalaría Pauli en 1925, de que en él no se puede encontrar más de un electrón (Kapitsa descubrió la superfluidez, un estado semejante al descrito, en 1938. Landau acertó a explicar el fenómeno en 1941). El problema ahora, dicen algunos científicos, es cómo responder a una pregunta que parece paradójica, pero que atañe a la cuestión: ¿Cuánto pesa el vacío, la materia invisible? Sin cuyo dato piensan que no tenemos una teoría completa sobre el universo.

(*) Rayos cósmicos. En 1911 y 12, V.F. Hes, con ayuda de globos en la alta atmósfera (y del "elestroscopio" que había ideado Hauksbee en 1706) establece la existencia de unos misteriosos rayos (R.A. Millikan los llamó), "rayos cósmicos" del espacio, según Millikan: radiaciones electromagnéticas; según Compton: partículas cargadas que se curvaban bajo la acción el campo magnético de la Tierra y atravesaban planchas de plomo de varios centímetros. Un flujo de partículas elementales formado fundamentalmente de protones, e incluso núcleos más pesados producto de fragmentaciones, siendo, los primarios, similares a los rayos gamma pero de longitud más corta. Desde su descubrimiento surgiría la pregunta, de dónde proceden y cómo se forman. ¿En nuestro Sol, en un astro más distante, en la Galaxia, incluso en una supernova, un púlsar o un cuasar? En 1942 se confirmaría su naturaleza en relación con las pretuberancias solares. Como fuente energértica se puede concebir el aniquilamiento mutuo entre núcleos pesados. Otra posibilidad, sugeriría Fermi, era que alguna fuerza existente en el espacio acelerara las partículas cósmicas procedentes de grandes explosiones, actuando sobre ellas como gigantescos sincrotrones. Inundan el espacio y bombardean sistemáticamente la Tierra: Son causa de mutaciones en los seres vivos, al inducir cambios en el ADN, que luego prosperan o no en los descendientes del animal o la planta tocados.

(**) Neutrinos; emisión de radiaciones rápidas de las estrellas, insensibles a los campos electrónicos. Estrellas tales como nuestro Sol pierden a causa de esto entre un 6 y 8% de su energía. Hong Yee Chin calculó en 1961 que cuando las estrellas alcanzan unos 6.000.000.000º C, casi toda la energía del astro se deposita en los neutrinos, que parten del centro del Sol a la velocidad de la luz sin interferencia alguna y lo atraviesan en menos de tres segundos. El propio neutrino surgiría de la conversión de un protón en un neutrón. Así, pues, los productos serían un neutrón (partícula) y un positrón (antipartícula) y un neutrino (partícula). Cuando el neutrón se desintegra, desprende un protón, un electrón y un antineutrinio. Se ha calculado que el neutrino corriente podría atravesar 100 años luz de plomo sin que sus posibilidades de resultar absorbido superaran el 50%. De 100 billones que atraviesan la Tierra, sólo uno se podrá parar. Existe la opinión de que con el desarrollo de técnicas para detectar neutrino o antineutrinos del espacio exterior, sería posible determinar la existencia y localización de antigalaxias

(***) Quark: denominación dada, en 1960, a tres subpartículas detectadas en el núcleo, ya sugeridas por Murray Gell-Mann, que se movían con bastante libertad dentro del protón o del neutrón. Los quarks están presentes, sobre todo, en el vacío... Pero no se pueden aislar y si se intenta hacerlo se rodean de docenas de partículas directamente extraídas del vacío cuántico. Se especula con la posibilidad de que estén formadas por otras partículas (top) que detectó aventuradamente Steve Weinberg. No existen como partículas libres, sino que se manifiestan como chorros de hadrones.

(****) La teoría de cuerdas, postulada por Edward Witten, con raíces en la mecánica ondulatoria iniciada por de Broglie y Schrödinger, propone sustituir todas las "partículas" elementales por minúsculas cuerdas: cuerdas "sin espesor pero de longitud finita", que vibran en nueve dimensiones espaciales. La teoría incluye la gravitación en el mismo modelo que las otras tres interacciones fundamentales. Pretende que los quarks sean cuerdas cuánticas (de 10 elevado a menos 35 m. de longitud). Las partículas que observamos, no serian sino manifestaciones de modos de vibración de estas cuerdas... Curiosamente, si traducimos "partículas" por "burbujas" y "sustrato básico" por "minúsculas cuerdas", encontraríamos ciertas similitudes de fondo entre la teoría de las cuerdas y la explicación anterior de Einstein y de Broglie. La teoría, conviene recordar, que, pese a su aparición en los años 70, no interesó a los físicos hasta 1984. Hoy disponemos de cinco teorías de cuerdas, que sólo existen en la imaginación de sus teóricos, porque todavía no se ha observado en los grandes aceleradores ninguna de las singulares "partículas" básicas anunciadas.

(*****) Materia oscura, invisible, extraña, exótica, negra. ¿Dónde está? ¿De qué esta hecha? 60 años después de que el suizo Fritz Zwicky afirmara que al menos un 90% de la masa del Universo o materia espacial (se dice igual del plasma) escapa a nuestras observaciones, ya que no emite luz visible u otra radiación, los astrónomos siguen sin verla. Pero saben que está ahí, en forma de nubes oscuras, llamadas halo, como lo confirman sus efectos gravitatorios mensurables sobre la curva de rotación de las galaxias. Esto, claro está, contraría la expresión extendida de que sólo es una hipótesis la existencia de una forma de energía "que permea el Universo, y que sería la causa de que las galaxias se estén apartando unas de otras cada vez más deprisa". ¿De qué esta compuesta esta sustancia material? Los astrofísicos trabajan cuatro posibilidades: neutrinos, partículas sin carga ni masa aparente, "wimos", partículas masivas de interacción débil, y en el macrocosmos, machos (materia planetaria invisible): planetas enormes con poca masa o estrellas enanas blancas hechas de materia ordinaria; y, por último, agujeros negros. Tiene que ver con la densidad de la materia en el universo. Una ligera variación en un sentido o en otro y el universo podría continuar o "desaparecer". Lo cierto es que su destino está relacionado muy de cerca con la materia que hay en el aparente vacío históricamente cuestionado y que aquí nos viene ocupando, y ello porque su descubrimiento permitirá explicar mejor cómo hemos llegado a ser como somos hoy, desplazando cada vez más los misterios, campo de cultivo de las supersticiones y los prejuicios tan frecuentemente explotados por intereses muy concretos..

Parecidamente al caso de la materia oscura, el mundo de los físicos atravesó en el curso de los años 30 una crisis nacida de las interpretaciones divergentes de la física cuántica. Viene al caso referir la posición adoptada en 1939 por Paul Langevin (n.1872), uno de los grandes científicos comprometidos con los movimientos progresistas y pacifistas. <<Nuestra razón –diría- no está dada a priori..., evoluciona y se insinúa cada vez más cerca de esta realidad que conocemos y dominamos cada vez más... Una vez más se ha hablado de "crisis" de la física. Los filósofos idealistas –añadiría-, así como los físicos que comparten sus concepciones, como Eddington, Jeans, Jordan, Dirac y otros, han afirmado que los progresos recientes de la física demuestran que no existe un mundo real independiente, que nuestra voluntad de conocer la realidad choca con límites infranqueables... han querido ver en las relaciones de indeterminación de Heisenberg una confesión por parte de la física de las limitaciones del conocimiento científico... Así, en los años que han seguido al enunciado del principio de incertidumbre, algunos físicos no han vacilado en afirmar que nuestros conocimientos sobre los átomos ya no rebasarán el nivel alcanzado en tormo a 1931... Pero hemos progresado en la exploración de un mundo atómico presuntamente incognoscible. Se ha constituido así un nuevo dominio de la física: la física nuclear. De hecho, ningún límite infranqueable se ha impuesto a nuestro conocimiento de la materia... Sin embargo, se llegó a hablar del albedrío "de los electrones", de la "libre elección" que realizaba la naturaleza en tal o cual eventualidad. El electrón era asimilado a un individuo humano. Esas interpretaciones iban lo bastante lejos como para que Eddington pudiera aventurarse a escribir que "la religión se ha vuelto aceptable a partir de 1927 para una mente científica razonable"... Y un libro de Jordan abunda en fórmulas definitivas: "liquidación del materialismo", "posibilidades novísimas para garantizar a la religión su espacio vital sin contradicciones con el pensamiento científico... Pero aquellos que presentan la evolución de nuestro conocimiento del determinismo como su fracaso, por mucho que digan inspirarse en la ciencia más moderna no es de ella de donde sacan su idea, sino de una vieja filosofía hostil a la ciencia que tratan de reintroducir en ella>>...

En la Antigua India, el Ragveda (que recoge 120 himnos del período védico temprano, 600 a 800 a.n.e.) registra las inquietudes e incluso alcances sorprendentes del intelecto por explicarse la composición del mundo: "el universo no era más que una onda indistinta". La doctrina sankhya (600 a.n.e.) denominaba praktiti a la "sustancia primigenia". La escuela nyaya y vaisesika sostenía que pequeñas partículas de agua, aire, tierra y fuego se mantenían en el éter. La escuela religiosa nimansa explicaba que el alma estaba compuesta de átomos regidos por la ley autónoma de karma.

-En China, Zhang Zai creía en un magma armonía, partícula invisible que da vida a todo Y, Lao-Tse, creía en el tao...

-La doctrina azteca sostenía la idea de los cuatro elementos..

-Los griegos se plantearon la cuestión de si existía un solo mundo material y otra esencia o no de origen divino... De aquí a preguntarse si la materia era continua o discontinua sólo había un paso. Veamos:

Hesíodo (mitad del VIII a.n.e.) habló de la existencia de un fondo material surgido del "khaos" (caos).

Tales de Mileto (n.624 a.n.e.), que viajó por Mesopotamia y Egipto, situó el agua como primer elemento de la que se fueron separando la tierra, el aire y los seres vivos.

"Saber –diría Tales- no consiste en saber muchas cosas sino en ir descubriendo aquello que las regula".

Anaximandro (n.610 a.n.e.) llamó apeiron a un "algo, indefinido e ilimitado".

Anaxímenes (n.550 a.n.e.) creía en una sustancia divina, pneuma, de la que surgía todo.

Heráclito (n.530 a.n.e.) sostuvo que todo venía del fuego, "que fue y siempre será eternamente vivo".

Anaxágoras (n.500 a.n.e.) pensaba que los objetos celestes provenían de la condensación de una masa caótica en remolino y eran arrastrados en el espacio por el éter. Para atestiguar la existencia de "un solo mundo material", puso de ejemplo la caída de un meteorito del espacio "celeste". Sostenía un pensamiento sorprendente, que está cobrando vigencia en nuestros días: "la naturaleza es continua y la realidad se ofrece a nuestra percepción de forma discontinua". Fue el primer caso en la historia en que un filósofo es sentado en el banquillo de los acusados por defender sus teorías.

Empédocles (n.494 a.n.e.), alumno de Tales, fundió en una las teorías de los cuatro "elementos" básicos: tierra, aire (cuyo peso intuyó), agua y fuego, que existían como un algo continuo y daban movimiento a un universo mantenido en "ciclos cósmicos" de Amor y de Odio. Enunció que la luz empleaba determinado tiempo para llegar a la Tierra.

Demócrito (n.460 a.n.e.), por fin, descartando cualquier sustancia divina de fondo, atribuyó al vacío un género específico de existencia material; lo señaló como el medio real donde existían lo que él llamó "átomos" (o sea, entidades "no divisibles"), de naturaleza material, dotados de movimiento propio, componentes de todas las formas existentes: "en realidad no hay más que átomos y vacío".

Aristóteles (n.384 a.n.e), ya lo dijimos, definió el vacío espacial como un quinto elemento (quintaesencia), éter: "sustancia del cielo más divina que todas", que llenaba todo y daba forma a los objetos celestes, eternos, inmutables e incorruptibles que se hallaban más allá de la Luna. Todo lo existente en el mundo sublunar, con la Tierra en el centro, era imperfecto y corruptible, compuesto de una especie de "materia primigenia" que existía en potencia hasta que adquiría "forma" y se le imprimía movimiento. Rechazó el atomismo, replicando que el espacio vacío que había defendido Demócrito para explicar el movimiento de los átomos no podía existir, porque en la naturaleza "no puede haber algo sin nada al otro lado", algo que lo llenara todo para poder transmitir los efectos físicos por contacto de un lugar a otro. Sin embargo, pensaba que el calor es "como un elemento oculto formado por partes en perpetuo movimiento".

Epicuro (n.341 a.n.e.) recuperó el atomismo, estableciendo la causalidad ciega y la eternidad de la naturaleza. Sostenía que la materia es eterna y está dotada de un movimiento interno: "estos átomos están en movimiento durante toda la eternidad..., en el seno del vacío infinito". Enseñó la idea y la escribió en sus obras, 300 a.a.n.e.. Sus seguidores dieron un gran paso: determinaron la percepción sensible como la única fuente del conocimiento.

Lucrecio .(n.94 a.n.e.), filósofo y poeta latino, difundió la idea del atomismo asociada a la del vacío. En su poema Sobre la Naturaleza (60 a.n.e.), obra que sobrevivió a través de la Edad Media y fue uno de los primeros trabajos que se imprimieron con la imprenta de Gutenberg, aparece escrita la sentencia: "nada puede ser creado de la nada"..

...La oposición de Aristóteles al átomo se vería prolongada y tergiversada por el oscurantismo durante 23 largos siglos de frenos y controversias. Y ello de manera tal, que a partir del XVII se seguiría hablando todavía de los cuatro elementos clásicos, si bien con ligeras variantes, como en los casos de Descartes, Newton y Leibniz, pero siempre bajo un común denominador, la aceptación de que los únicos estados básicos de la materia eran el sólido, el líquido y el gaseoso, sin dilucidar aún el carácter de los llamados fluidos imponderables (flogisto, calórico, lumínico, eléctrico, magnético, éter incluido). Hasta que estos, menos el éter, fueron explicados se había vivido en la creencia de que el calor, como ejemplo, era un fluido imponderable y libre que entraba por los poros de los cuerpos cuando se calentaban y salía cuando se enfriaban.

...Cierto que, como veremos después, Descartes y Leibniz seguirían negando todo lo que no coincidiese con sus planteamientos contrarios al éter y / o vacío. Descartes consideraba que la naturaleza estaba constituida por tres elementos primigenios: ígneos, aéreos y térreos, en un continuo espacial, formando vórtices o torbellinos que interaccionaban sin dejar intersicios, pero movidos por un impulso divino. Leibniz mantenía que las mónadas eran los elementos constitutivos de la realidad: infinitesimales, de naturaleza psico-física, que poseían en sí mismas el principio de sus acciones y su propia finalidad, eran simples, inextensas, e indiscernibles unas de otras, cuyo orden y existencia respondía a un plan previo trazado por Dios.

-El período helenístico (segunda "cuna" de la cultura que representó Alejandría): Una vez agotada la edad floreciente a la que habían dado impulso figuras como Euclides y Apolonio, padres con Arquímedes de la geometría; Aristarco, heliocentrista; Eratóstenes, geómetra de la esfera; Hiparco, que calculó la distancia Tierra-Luna, y; Tolomeo, con sus ingeniosos epiciclos expuestos en el Almagesto..., el interés por el conocimiento de las ciencias naturales y la física en particular, privativo de la herencia griega quedaría hibernado ¡durante más de mil años!...El cristianismo, al centrar la atención sobre la naturaleza de Dios y su relación con el hombre y asignar como única autoridad del saber las Sagradas Escrituras, introdujo una variante completamente nueva en la materia objeto de estudio, sobre todo al imponer la Filosofía moral sobre la Filosofía natural, confiriendo así a la primera una especie de rango intelectual, que no era sino obediencia ciega.

Desde el año 200 hasta el 1200 de n.e., el mundo europeo se regiría casi exclusivamente por la Filosofía moral, en particular, de la Teología. La Filosofía natural fue casi olvidada. La oportunista decisión de Constantino (n.274), de convertir el cristianismo en una religión de Estado (que llegaría con el paso del tiempo a autodelegarse para ejercer el poder espiritual sobre el orbe), traería impensables consecuencias de atraso para la Historia universal. Bajo la influencia oscurantista por entonces todavía imperante de Filon de Alejandría (n. 20 a.a.n.e.), para quien la Biblia era la única fuente del saber, y de la posterior autoridad religiosa de Agustín de Hipona (n. 354), para quien "la más peligrosa tentación es la enfermedad de la curiosidad"..., se sucederían acciones como el horrible asesinato de Hipatia y la quema de la Biblioteca de Alejandría... Siglos después, todavía, el cultivo cuidadoso de ese bagaje de ideas permitiría al Papado coronar a Carlomagno (n. 742), brazo secular de la Iglesia. Éste quedaría encargado de promover por la geografía europea una "nueva cultura" para la fe católica que se extendería, al mismo tiempo que el feudalismo, mediante una red de maestros ("scholastici" ) abanderados de la idea de los dos mundos y del Primum Mobile, contrarios al átomo y el vacío, defensores de la teoría geocéntrica basada sobre el carácter ideal y eterno de la inmutabilidad de los cuerpos celestes, del pensamiento e incluso de la estructura social al uso.

... Hasta la aparición de pioneros como Miguel Angel, Leonardo, Durero, Bacon, Kepler, Copérnico, Galileo, Giordano Bruno etc., no volveríamos a ver a los nuevos instrumentos de la cultura, el pensamiento, el arte y la ciencia presionando en pleno escenario de la historia; conformando las primeras luces del Renacimiento, la centralidad humana y la revolución energética, que serían el preludio de la Revolución Industrial, es decir: los elementos que favorecerían con la mediación islámica, la recuperación del interés por la física, el pensamiento y los conocimientos griegos y grecorromanos, amén de muchas de las técnicas procedentes de Oriente Medio, que permitirían puentear el tremendo e insondable vacío cultural abierto por la religión dominante, que había apostado por un oscurantismo cavernícola en detrimento del progreso humano... Habrían tenido que pasar nada menos que ¡1600 años! para volver a hablar de la máquina de vapor que inventara Heron de Alejandría en el siglo 1º de n.e, y siglos para recuperar las teorías de los griegos alejandrinos sobre la esfericidad de la Tierra, el heliocentrismo, los movimientos planetarios, los conocimientos de Arquímedes, Euclides, la pristina idea del átomo, etcétera, etcétera, etcétera...

Pero no todo se había perdido: A comienzos de la Baja Edad Media rondaba por Europa una teoría tenida por "peligrosa" iniciada por Juan Filipono (primera mitad del VI) e introducida por los árabes, que sería un primer paso en la revolución científica. Filipono, recordándonos a Epicuro, admite la posibilidad de un movimiento natural en el vacío y pone en cuestión a Aristóteles y en particular su explicación del movimiento (Primun Mobile), tratando de sustituirla por la del ímpetus o movimiento inherente: "lo que permite al cuerpo mantenerse en movimiento sin acciones externas, algo inmanente, comunicado o adquirido por el hecho mismo de moverse". Por fin, un numeroso grupo aunque disperso pero coherente, de partidarios de la teoría del impetus, se atrevía a prescindir de los "motores angélicos"; empezaba a reconocer la vida en una sociedad evolutiva, perfectible, de mente dinamizada y crítica, y a relacionar los conceptos de espacio, tiempo, velocidad, aceleración y fuerza con un significado objetivo.

-De otro lado, con el declive relativo de la esclavitud, con el paso al feudalismo y la utilización de nuevos conocimientos, técnicas e instrumentos llegados vía de los árabes (arado de vertedera, arneses, herradura, fertilizantes, molino, brújula, tornillo sin fin, polea, palanca, manivela, etc.), la nueva riqueza creada a costa del trabajo milenario, del desarrollo de la agricultura y el comercio medievales terminaría sirviendo, además de para organizar las Cruzadas, para consolidar la red de monasterios fundados en la baja Edad Media e ir construyendo entre los siglos XI y XIII las nacientes ciudades urbanizadas, las nuevas catedrales monumentales, y, en particular, las primeras Universidades (en Bolonia, París, Montpellier, Oxford, Cambridge, Nápoles, Palermo, Padua, Praga, Salamanca, Coimbra), establecidas para la preparación teológica de los clérigos y juristas y dar cierto aire culto a la nobleza, regentadas por dominicos aristotélico-conservadores y franciscanos, que entendían la ciencia como experimentación, pero sin práctica alguna, donde la poca física que se estudiaba era cuidadosamente pasada por el filtro de la Teología.

-La filosofía medieval dominante, la Escolástica, tenía como fin fundamental sistematizar la concepción cristiana del mundo en términos oscuramente aristotélicos, de lo que se ocuparía posteriormente con especial interés Tomás de Aquino (n.1225). Se había formado con Alberto Magno (1196) y especializado en la cristianización de Aristóteles, por cuanto seguiría negando el vacío, alegando la necesidad del contacto entre las cosas, porque sin él no sería posible el traslado del "Primun Mobile" a las esferas celestes. Cierto es que el tomismo sirvió para despertar algún interés por la ciencia y la técnica, pero el torticero propósito de aplicar la primera a la búsqueda de Dios estancó el avance de ésta, tanto que encontró pronto sus primeros detractores en Oxford, París e Italia. Miembros del Merton College de Oxford y otras universidades "oxaron poner en duda –dice H. Butterfield- la explicación aristotélica del movimiento y trataron de implantar una nueva doctrina, la del impetus".

En el terreno de las ideas, el conocimiento de la física del Universo seguiría siendo motivo de preocupación entre los árabes, cuyos conocimientos a mediados del siglo VIII abarcaban la mayor parte del mundo conocido. En su obra, el Trivium, de finales del siglo V, en la Mecánica o "ciencia de los ingenios" se trataron los conceptos básicos espacio, tiempo, materia y vacío, así como la "ciencia del movimiento" que estudiaba la relación entre causa y velocidad.

Al-Kindi (n.800), filósofo, para quien dios no era más que una "causa remota", había abierto las puertas al aristotelismo original..

Al-Farabi (n.870) sostenía que el mundo material estaba compuesto de seis elementos (minerales, plantas, animales, hombres y cuerpos celestes).

Alhazen (n.965) consideraba los rayos luminoso dirigidos de los objetos al ojo, contrariamente a Arquímedes

Avicena (n.980) socavaría los pilares de la religión con sus complejas tesis sobre la eternidad.

Avempace (finales del 1138) coincidió con Filipono al admitir la posibilidad de un movimiento natural en el vacío; cuestionó la idea aristotélica de la caída de las cosas ( "que buscan su lugar natural"), pensando que podía ser debido a una atracción de la tierra semejante a la que el imán ejerce sobre el hierro...

Averroes (n.1126) afirma que la materia y el movimiento son eternos y no han sido nunca creados;.recupera con sus traducciones a un Aristóteles liberado de las adherencias neoplatónicas y teológicas medievales, con lo que daría lugar con el paso del tiempo al refrescante "libertinismo" que se practicaría en universidades como la de Padua, donde se refugiaría Galileo en 1592, y donde habrían adoptado las traducciones sustitutivas del aristotelismo tomista.

Al-Sari (XIII) mostraría un mundo material, con el tiempo y el movimiento, compuesto de átomos separados por el vacío.

Roger Bacon (inglés, n.1214), ideólogo del artesanado, adversario de la escolástica y estudioso de la ciencia árabe preconizaría el estudio experimental de la naturaleza. Achaca el estancamiento de la filosofía natural a los teólogos escolásticos que "con sus manos y sus métodos han hecho peligroso hablar de la naturaleza". Su Novum Organum ("El Nuevo Instrumento") intenta sistematizar el proceso de adquisición de conocimientos a partir de la observación de los fenómenos por un proceso natural de inducción. En su opinión el fin de la ciencia " debe tener por objeto el acrecentamiento del poder del hombre sobre la naturaleza para el bien de la humanidad". Mediante la observación llega a la conclusión de que el calor es "un movimiento expansivo que obra en las pequeñas partes de la materia que va del centro a la circunferencia juntamente con un movimiento de abajo arriba". No obstante hablar de la "filosofía espinosa y contenciosa de Aristóteles", niega los átomo y el vacío.

Maricourt, P.P.(francés, n. 1270), contrario al tomismo, dio el primer paso seriamente experimental utilizando imanes, si bien, siempre tras la búsqueda del movimiento continuo. Distinguió los dos polos de un imán, enunció la ley de las atracciones y repulsiones, observó inseparables los polos entre sí, consiguió imanes por inducción con otro imán y diseño una brújula náutica...

.Con la lenta recuperación de la física, la ciencia y la figura de Arquímedes, se vería favorecido el desarrollo de la Mecánica, inseparable de la Física. A la Europa enclaustrada habían ido llegando, poco a poco e indeteniblemente, desde Asia y China: el papel, el cigüeñal y la biela, la rueda de hilar con la rueca, la vela latina con el timón, la destilación en alambique, la pólvora... Después, la fundición de hierro y la forja, la imprenta (1438) difusora del pensamiento, la porcelana.

Poco a poco estaba recobrando nuevo y vigoroso impulso la Historia del Progreso, que había sido brutalmente cercenada en los comienzos de nuestra era. Baste recordar cómo pasó al olvido el ensayo antes referido de la primera máquina de vapor inventada por Heron en el siglo I a.n.e., al igual que Ctesibio, hombre de gran ingenio que había resuelto con su bomba el desaguado de las minas hispánicas de los romanos. Otro ejemplo fue la propia Hispania romana, que bajo la influencia griega y fenicia había dado vida a científicos como Columela autor de 12 tomos sobre agricultura y Pomponio Mela redactor del más antiguo tratado geográfico latino. Con la arabización: la llegada de los sabios y gentes de ciencia musulmanes, se creó la leyenda en torno Al-Andalus de que el mismo Aristóteles había nacido allí. Resulta curioso saber que Al-Andalus (Andalucía) viene de arabizar el término landlose (los sin tierra), gentes llegadas con los visigodos y los alanos que se instalaron en el sur de España. Pertenecían al mundo árabe, figuras tan prestigiosas como Azarquiel que inventó el astrolabio universal, Abbas Firnas inventor de un planetario y una esfera armilar, etc..

Copérnico (n.1473) se sentiría aterrorizado por la Inquisición, muriendo, se dice, el mismo día que veía la luz su obra, De Revolutionibus, expresión de su revolucionaria hipótesis heliocéntrica (que había propuesto Aristarco de Samos casi dos mil años antes): "Clamarán -escribió al Papa- pidiendo una rápida condena de mi persona como de mis opiniones". Martín Lutero había denunciado en 1529 que un "astrónomo advenedizo" estaba trastocando las Sagradas Escrituras sin tener en cuenta que "Josué ordenó al Sol, y no a la Tierra, que se parara". Calvino había arremetido contra las nuevas ideas. La Iglesia católica corrió a calificar de "infieles" y "ateos" a los copernicanos.

Pocos años después, Galileo sería avisado; debía abstenerse de "mantener, enseñar o defender" la doctrina condenada de Copérnico. Su obra, El Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo permanecería incluida en el Indice de libros prohibidos desde 1633 hasta 1835. El 9 del 5 de 1983 repararía la Iglesia su condena a Galileo.

Miguel Servet (n.1511) sería perseguido por descubrir la circulación pulmonar de la sangre; tendría que huir de España escapando del fuego de la Inquisición y morir en las hogueras calvinistas en Ginebra.

Agrícola, G., publicaría en 1546 su obra sobre minería y metalurgia.

Gilbert (n.1544) delimita por primera vez los fenómenos eléctrico y magnético e introduce el término "electricidad; comprueba la pérdida del magnetismo por incandescencia, concluyendo que debe ser fluido imponderable, y adopta la teoría de los efluvios (especie de "varillas materiales" de contacto entre el cuerpo electrizado y el atraído), que emitidos por los cuerpos electrizados se extendían por el espacio y establecían contacto con los cuerpos aislados. Aunque no previó la repulsión eléctrica, descubre los polos magnéticos y la inseparabilidad de los mismos y establece que la Tierra es un enorme imán.

... Gilbert, en el prólogo de su obra De Magnate (1600), escribe: " A vosotros... que buscáis conocimientos... he dedicado estos fundamentos de la ciencia magnética, un nuevo estilo de la filosofía".

Stevin (n.1548) refutó las teorías del "perpetum mobile" e intento definir los fluidos (líquidos y gases), que en lo sucesivo será una vía para adentrarse en la naturaleza de la materia. De los primeros en escribir en lengua vernácula (holandés), posibilitaría con los demás traductores que los "hombres prácticos" accediesen a conocer (en Holanda, Francia, Inglaterra e Italia) a Euclides y Arquímedes, los dos clásicos que más influyeron en el desplazamiento de la autoridad aristotélica.

Giordano Bruno (n.1548), atomista destacado, refiriéndose al problema no resuelto del vacío hablaba de un "vastísimo seno etéreo" y del estado inseparable de la materia y el movimiento. Su tesis fundamental sobre la unidad material del universo, compuesto según él de un número infinito de mundos semejantes a nuestro sistema solar, jugaría un papel considerable en el desarrollo de la ciencia, conjuntamente con su hipótesis sobre los cambios geológicos de nuestro planeta .Sostenía genialmente la creencia en un Universo infinito sembrado de estrellas, que serían soles lejanos con sus planteas.

... Está claro que el hombre con su mente prodigiosa puede acercarse al conocimiento esencial de las cosas -los griegos fueron ejemplo-, pero, experimentar para cerciorarse y practicar lo aprendido sólo puede hacerlo estando socialmente favorecido.. Para un hombre como Giordano Bruno el conocimiento de las leyes de la naturaleza era el fin supremo del pensamiento humano. Fue quemado por hereje en 1600, por relacionar su panteismo herético con la teoría de Copérnico... lo cual hizo de él un mártir de la Ciencia en la época de la revolución científica. Y no fue el único...

Bacon, Francis (n.1561) critica fundamentadamente la escolástica, que se había "convertido –diría- en una sirvienta de la teología". Culpa a los teólogos del estancamiento de la filosofía natural: "con sus métodos –dice- han hecho peligroso hablar de la naturaleza, provocando más destrucción aún que la filosofía contenciosa de Aristóteles". A su pesar, mientras consideraba las formas como eternas e inmutables y negaba el átomo y el vacío, contribuyó al desarrollo de la geología y la biología evolucionista durante su fase de formación en el XIX. Ejerció influencia, durante el XVII en Inglaterra y durante el XVI en Francia, para el desarrollo de las ciencias que Kuhn llamaba baconianas (Electricidad, Magnetismo, Calor, Química y partes de la Mecánica relacionada con los fluidos)

Galileo (n.1564) se vería obligado a retractarse ante el Papado tras poner en cuestión la idea aristotélica de los dos mundos, sublunar y celeste e inmutable o divino. Los conocimientos mecánicos obtenidos por éste, y otros, respecto al movimiento local y la caída de los graves se harían extensivos al movimiento celeste, descargándolo así de principios teológicos.. Defendería que las matemáticas son ajustables a los objetos físicos, de modo que pueden ser una herramienta útil para interpretar la naturaleza e incluso explicar los fenómenos recurriendo a la geometría. Su revolución consistió en situar la "inducción" por encima de la "deducción", como el método lógico de la Ciencia. Con sus experimentos de la caída de los cuerpos descubriría las fuerzas materiales que mueven el mundo objetivo.Demostró que el aire tenía peso, metiéndolo a presión y pesando la vasija. Interesado por el problema de los fontaneros florentinos, que apelaron a él para solucionar la subida de agua con bombas aspirantes a más de 10 metros, su conclusión fue la de que, en efecto, la naturaleza aborrecía el vacío, pero sólo hasta ciertos límites, que podrían ser menores empleando un líquido más denso. Y murió sin poder realizar este experimento, que llevarían a cabo sus alumnos Torricelli y Viviani en 1644. El primero adivinó que la atmósfera no pesaba lo bastante para impulsar el agua a más de 10 metros de altura. De la experiencia realizada, utilizando mercurio, resultó conocida la presión atmosférica y el peso del aire. Una experiencia revolucionaria, puesto que la teoría aristotélica afirmaba que el aire no tenía peso.

... La Edad Media había tocado a su fin. Copérnico y Galileo demostraron que los cuerpos celestes están subordinados a las mismas leyes del movimiento que los cuerpos terrestres. Refutaron la convicción dominante en la Edad Media, de que los astros se componían de una materia completamente distinta de la de la Tierra. Eliminaron el abismo que dividía al cielo de la tierra en dos mundos independientes. Fue una colosal victoria del intelecto humano en el proceso de conocimiento de la unidad material del universo.

... Cuando Galileo alcanzó a ver los cielos, escribió: "Todas las controversias que han atormentado a los filósofos durante tantos siglos se reducen a la nada de una vez por la irrefrenable evidencia de nuestra vida"... El Renacimiento (1400-1530) estaba dando paso a la Edad Moderna y sus profundos cambios estructurales, en la producción, en la conformación social y urbana, con el cambio de los centros de poder y de las rutas marítimas y terrestres de suministro y comercio; con el redescubrimiento de la "Cultura pagana" y del llamado Nuevo Mundo; con la aparición de nuevas técnicas y conocimientos, con la declinación del esclavismo, y el auge feudal, que cambiaría el vasallaje por el salario, base del capitalismo y la burguesía.

Kepler (n.1571), discípulo y seguidor de Tycho Brave, corrigió el sistema de Copérnico y abrió camino a Newton con el descubrimiento de sus leyes: órbitas elipsoidales (y no círculos perfectos); barrido de áreas en tiempos iguales, y; la de las revoluciones y radios de donde obtuvo su constante T2 = K(R)3

... era un místico buscador de símbolos, hasta que el conocimiento de la física experimental y las matemáticas afirmaron su actitud científica: "En una ocasión -escribió- creí firmemente que la fuerza origen de un planeta residía en un alma..., llegué a la conclusión de que debía ser sustancial..., no espiritual..., no debida a un organismo divino, sino más bien a una obra de relojería (y quien crea que un reloj tiene alma, atribuye la gloria al constructor del trabajo)"... Con él, con Copérnico, con Galileo y otros muchos, tenemos un ejemplo del cambio iniciado dos siglos antes. Sin esta nueva actitud contraria a los símbolos y misterios complejos, no habría existido nunca ciencia moderna. Está fuera de duda que hasta entonces no hubo Ciencia, tomada con el significado del proceso, aunque sí hubo investigación e indagación entorno a hechos concretos. Antes, sin que pueda atribuirse al azar y a la necesidad estrictos del uso del pedernal, el empleo del fuego y la invención de la rueda; el conocimiento rudimentario y el uso de los medios naturales constituyen una larga fase de tanteos hacia lo que a partir de XVII, cuando se desmorona la primitiva concepción del Universo, sería la consolidación de la Física: conciencia de saber y de que los saberes pueden organizarse, diferenciarse y enriquecerse aplicando procedimientos sistemáticos de estudio o indagación:

Con esa nueva visión de las cosas tenemos un ejemplo del enorme cambio en la perspectiva de la moderna actitud ante la ciencia... Se empezaron a desarrollar la Estática y la Hidrodinámica y problemas de flotación obviados por Arquímedes. Recuperadas la física, la ciencia y la figura de este último se favorece el desarrollo de la Mecánica. Un nuevo ambiente, después del "humanismo", rescataría en Italia, Francia e Inglaterra las obras escritas de la antigüedad clásica y las traduciría en lengua vernácula para los menos doctos (era un primer paso importante). La metodología científica se abría paso.

En poco más de dos siglos, el desplome del medioevo y del absolutismo religioso permitirían realumbrar el pensamiento, recuperar el interés por la física y las ciencias naturales, abrir la mente a la investigación y a los descubrimientos. Coincidiendo con las vidas de Copérnico, Kepler, Galileo..., hasta la aparición activa de Einstein en 1900, se multiplicarían, como iremos viendo, los nuevos conocimientos y aportes concretos instrumentales como los siguientes: Janssen, inventaría el microscopio en 1590, Galileo, el termómetro en 1592, Lippershey (1608), el telescopio que usaría Galileo, Torricelli (1641), el barómetro, Hadley (1731), el cronómetro y el sextante, Newcomen, herrero de profesión, la máquina de vapor (1712) para achicar el agua en las minas, John Kay (1733), la lanzadera volante que aplicada a los telares permitía a un solo operario tejer varios anchos de tela...

En 1751 vería la luz la "Encyclopedie ou Dictionnaire raisonné des ciencies", obra capital del progresismo francés, dirigida y redactada por Diderot y D`Àlambert. Diderot anunció la Enciclopedia como el instrumento para la" futura revolución del saber". A poco de su aparición y pese a las trabas de la censura contaba ya con más de mil abonados; se hicieron cuarenta y tres ediciones en veinticinco países, y en muchos hogares las familias se reunían por la noche para leer y comentar sus artículos, al igual que lo hacían cuantas asociaciones se fundaron dedicadas a su estudio.

Por aquél tiempo (1752) Franklin inventaría el pararrayos. Heargraves inventa y patenta en 1770 la primera hiladora mecánica que multiplica por ocho la capacidad productiva de un obrero... La máquina de vapor, realmente operativa, que Watt había patentado en 1769 permitiría a d`Abbans fletar el primer barco de vapor, el mismo año (1783) que los hermanos Montgolfier elevan un globo aerostático. En 1785 Cartwrigth compondría el primer gran telar industrial movido con una máquina de vapor (*). Volta construiría la primera pila en 1800, Campillo inventaría el telégrafo en 1804. En 1825 haría su aparición el ferrocarril en Inglaterra. Avery desarrollaría la primera turbina de vapor en 1830, Faraday descubriría en 1831 el campo eléctrico base de lo que sería revolucionariamente la dinamo y el motor eléctrico. Morse inventaría el morse en 1865, Siemens (1867), la dinamo aplicable a la industria, Bell (1876), el teléfono, Edison fabricaría la primera bombilla en 1879. Seis años después (1886) comenzaría a rodar el primer automóvil de gasolina. Lumière inventaría el cinematógrafo en 1895 y Marconi la telegrafía sin hilos en 1897.

(*) ¿De dónde venía aquella máquina de vapor que se convertiría en la primera "fuerza motriz" de la Revolución Industrial? El primero en inventarla fue el ya citado Heron de Alejandría del siglo I de n.e., pero se perdió en la oscuridad del medioevo. Después, pasados ¡mil quinientos años!, en pleno agosto vallisoletano de 1602 Felipe II decidió prestar más interés al equipo de buceo de Jerónimo de Ayanz que a la máquina de vapor inventada por el mismo. Transcurridos ochenta años más, Papin (n.1647) construiría en 1682 su "digesteur", que ablandaba y cocía los alimentos por ebullición a presión, dejando a medias su "maquina filosófica" (de vapor) por falta de medios. Savery (n.1650), socio de Papin, aplicó el invento para sanear las minas. Newcomen (n.1663) lo mejoró, y, Watt (n.1736) lo reparó y mejoró con un regulador, "governor" del griego "kybernetes", "cibernética", que modificaría las formas futuras de vida. Cartwrigth aplicó definitivamente la máquina en 1785 a la industria textil.

Pero la rápida industrialización europea tenía como único fin alimentar a la burguesía. Las viviendas del proletariado se componían de una sola pieza donde se hacinaba toda la familia. Las emergentes ciudades industriales crecían generando nuevos y más problemas crónicos de alojamiento y miseria. Eran constantes las demandas obreras seguidas de violentas represiones. Hasta 1824, el mundo del trabajo no lograrían ver derogada la ley que prohibía los sindicatos. Pero hasta 1847 no consiguieron la jornada de diez horas, hecho considerado por los autores del Manifiesto Comunista, Carlos Marx (n.1818) y Federico Engels (n.1820), como la primera victoria del proletariado en su lucha de clases contra la burguesía. No obstante, todavía en 1850 la jornada laboral rara vez era menor de 12 horas diarias, seis días a la semana. Sin embargo, las máquinas de la Revolución Industrial, al ejemplo de la tejedora inventada en 1770 por Heargreaves que multiplicaba la producción por ocho, habían sido compradas con el sudor y el capital acumulado del trabajo, pero que en manos del capitalismo estaban permitiendo al burgués acentuar la explotación, reducir los salarios y contratar mano de obra débil y más barata, con mujeres, y con niños con edades desde los cinco años.

"Casi todo lo que distingue al mundo moderno de los siglos anteriores puede atribuirse a la ciencia..." (B. Russell), y le faltó añadir: y, básicamente, al trabajo obrero.

Gassendi (n.1592), pionero de la Ciencia moderna, recupera y divulga la idea de los átomos de Epicuro , si bien pretendiendo liberarlos –según él-- de las cualidades "ateas y subversivas"... Observó que los gases podían comprimirse y expandirse, demostración de que estaban compuestos de partículas muy separadas entre sí por vacíos indetectables. Los átomos eran para él partículas dotadas de inercia moviéndose en el vacío, fruto de una filosofía de la naturaleza basada en dos principios: la materia y el movimiento... Relacionó las propiedades químicas con las formas de los átomos y estableció mecanismos físicos para la combinación de "moleculae" o "corpusculae", base de su teoría, que conocieron Boyle y Newton, claramente enfrentada a la teoría cartesiana de los "vórtices" en la que no tenía cabida el vacío. Aunque impregnado de originalidades divinas, Gassendi movió a Boyle y a Torricelli a realizar actividades experimentales cada vez más científicas y menos mágicas..

Descartes (n.1596) niega el átomo y el vacío. Identifica materia (que combina con movimiento) y espacio, pero despojada la primera de cualquier acción intrínseca. Explica las "acciones a distancia", por la propagación de impulsos a través de una materia etérea que, según él, llenaba el espacio intermedio. Concibe un Universo de materia divisible hasta el infinito constituida de tres tipos de elementos primigenios: ígneos, aéreos y térreos, formando un todo en estrecho contacto de vórtices y torbellinos materiales interaccionantes, pero sin intersicios..., que provocan un movimiento igual en la materia contigua, causa de los movimientos orbitales (acción por contacto directo que se oponía a las acciones a distancia a través del espacio vacío y mediante fuerzas, que sostenía Newton). Explica su teoría del cosmos físico, como una combinación mecánica de materia y movimiento creada por un Dios perfecto y justo, origen de cualquier creencia o conocimiento. Identifica la materia con el espacio mismo: el mundo es un continuo físico uniforme, indefinido y no mensurable, al que dios dotó de una cantidad de movimiento que se produce naturalmente con velocidad uniforme (principio de inercia) y en línea recta, no en círculo como propuso Galileo. Enfatiza la importancia de las matemáticas, que considera la reina de las ciencias, al mismo tiempo en su obra "Dioptrique" mantiene la idea de que la luz era una emanación de los ojos( *)...

(*) Alhazen, 500 años antes, había considerado ya, contrariamente a Arquímedes, que los rayos luminosos se dirigían de los objetos al ojo... Descartes, educado en los jesuitas de La Flèche, se diferenció de Bacon por su énfasis en las matemáticas; pretendió dar su teoría de los fenómenos y las cosas, pero influido siempre por la idea de un universo físico creado por un Dios perfecto, origen de cualquier creencia o conocimiento, que era el patrón escolástico impuesto en las aulas tradicionales, donde "nada de los descubrimientos trascendentales de un Copérnico, o un Kepler pudo romper el vigilado cerco". Sin embargo, alcanzó a elaborar su histórico Discurso sobre el método y la búsqueda de la Verdad en las Ciencias. El genio de "Cogito ergo sum" (Pienso, luego existo) murió en 1650 en Suecia de una neumonía debida al frió de sus madrugones ilustrando a la reina Cristina, y, sorprendentemente, lo enviaron a Francia sin cabeza, hasta que la recuperó Berzelius en 1809.

Sennert (n.1572) expone su teoría de los "atomos reales", que, aunque los puso en correspondencia con los cuatro elementos clásicos, eran para él cuerpos simples mínima físicos y no mínima matemáticos: cuatro elementos aristotélicos (aire, agua, tierra y fuego) y elementos de segundo orden (prima mixta) producidos por la combinación de los elementos aristotélicos.

... Joachim Jung (n.1587) expresó ideas parecidas que conocería Robert Boyle, junto a las teorías del ya citado Gassendi.

Boyle (n.1627), sin dejar de considerar inmaterial el calor ("flogisto"), que según él se adhería a los cuerpos, accedió a la teoría del átomo . Estableció el criterio por el que se define el concepto "elemento": cuerpos primitivos y simples libres de mezcla", que pueden combinarse con otros para formar compuestos, y no pueden descomponerse en una sustancia más simple. Denominó "filosofía mecánica" (mecánica-corpuscular) a su filosofía experimental de la naturaleza, que estaba basada como la de Gassendi en dos principios perfectamente distinguibles: la materia y el movimiento y un cierto vacío, contrario al que Descartes negaba rotundamente... Boyle formuló le ley de los gases que hoy lleva su nombre. En 1660 demostró que los objetos ligeros caían con la misma rapidez que los pesados, corroborando así las teorías de Galileo contrarias a las de Aristóteles, que achacaba las caídas al peso y la centralidad de la Tierra y no a la gravedad... Con él se estaba anunciando el comienzo de la Ciencia moderna.

... Sin embargo, hasta contar un siglo después, con los trabajos prácticos de Cavendish y, más tarde, Lavoisier ; el primero demostrando que el H se combina con el O para formar agua, y el segundo descomponiendo el aire en O y N, no se haría evidente que los criterios de Boyle estaban lejos todavía de concebir la composición real de los elementos simples, sus combinaciones, las moléculas y, qué decir de la divisibilidad del átomo.. . Leamos si no la descripción que el mismo Boyle hiciera de la composición del aire, cuyo peso (que Aristóteles declaró nulo) determinó por fin respecto al agua: "Es un fluido tenue, ... diferente del éter, compuesto de tres especies de corpúsculos: los emanados de las aguas, de los minerales, de los vegetales, de los animales...;y otros, mucho más sutiles, pertenecientes al fluido magnético...; los terceros, los realmente elásticos, comprensibles y dilatables como un resorte"... En plena Revolución científica los experimentos, no obstante haber superado en gran parte las "practicas mentales" propias de las ciencias físicas clásicas y el excesivo dominio matemático-descartiano, caminaban parejos aún con la idealización de las situaciones que se dan en la naturaleza. Tan es así, que la Revolución industrial, debiendo tanto a las ciencias, vendría a deber probablemente mucho más al trabajo práctico y la instrumentación técnica, áreas de la actividad social, de donde partieron la máquina de vapor y la realización práctica del motor eléctrico.

Huygens (n.1629), situado frente a las teorías de los vórtices de Descartes, corpuscular de Boyle y de los efluvios lumínico-corpusculares de Newton, y observando la propagación del sonido y las ondas formadas en el agua por una piedra..., desarrolló una teoría propia basada en la vibración u ondulación de "un medio sutil y elástico", el éter" o su homólogo el vacío.(*).. Huygens emitió una teoría completamente nueva acerca de la luz, habiendo calculado la velocidad de ésta con un error de un tercio de la actual: "Si la luz emplea cierto tiempo para recorrer una determinada distancia, resulta que este movimiento, comunicado a la materia en la cual se propaga, es sucesivo y, por consiguiente, se difunde como el sonido, por superficies esféricas y ondas"(**). Por lo tanto, concluyó, la luz no es una sustancia, sino una transferencia de energía (***), cuya velocidad, según la medida de Römer (****) no se avenía con el modelo corpuscular

(*) Como podemos observar, la cuestión que nos viene ocupando: la naturaleza y comportamiento de la materia, todavía en pleno siglo XVII seguía oscurecida por el desconocimiento de lo que Aristóteles dio en llamar, al vacío espacial, éter (sustancia divina). También, desde tiempo atrás, venía planteada y sin resolverse la pregunta sobre si la luz era una un haz de rayos lumínicos, un fluido, una onda o una lluvia de corpúsculos luminosos... Transcurridos casi dos siglos más, los físicos se seguirían preguntando parecidamente lo mismo: ¿qué es realmente la luz, una onda o una lluvia de fotones? El problema se complicaría con el paso del tiempo; no parecía existir la posibilidad de ofrecer una descripción basada en uno sólo de los dos lenguajes: corpuscular, ondulatorio. La noción de la dualidad: onda (continuidad)-corpúsculo (discontinuidad), avanzaría a vaivenes con los años hasta su aceptación práctica, con casos tan anecdóticos como sería el de los Thompson muchos años después: Thompson padre recibiría el Nobel en 1906 por establecer la naturaleza corpuscular del electrón; Thompson hijo recibiría el mismo galardón en 1937 por descubrir la naturaleza ondulatoria del electrón.

(**) Tardiamente, se ocuparían de explicar algo tan importante para comprender la naturaleza y comportamiento de la materia, como son las formas esferoidal y transversal de los fenómenos ondulatorios, cuyo único ejemplo gráfico venía siendo, hasta entonces, la representación de ondas (planas) observables en la superficie del agua al tirar una piedra, o de ondas sonoras, en su caso rara vez representadas como debería hacerse, es decir, como emisiones de una fuente puntual proyectadas (esferoidalmentel) en un volumen de tres dimensiones:

(***) A partir de entonces, el concepto de onda encerraría la idea no ya de un movimiento impelido a la materia (como en la trayectoria de una bola) sino de un movimiento propio de la materia, transmisor de una propiedad de ésta: la energía.

(****) Römer (n.1644) demostró que la velocidad de la luz no era instantánea, sino finita, observando diferencias de tiempo en la percepción de un satélite de Jupiter. Primero Galileo, luego Bradley en 1728, Fizeau en 1849, Foucault en 1879 y finalmente en 1963, se obtuvo como resultado último de la velocidad de la luz el de 299.727,2 km/seg.

Spinoza (n.1632) niega y diluye a dios en la naturaleza, que está sostenida según cree por una sustancia o esencia eterna, "algo" yaciente en la base que no ha sido creado nunca y por nadie y se manifiesta a través de infinitas propiedades (una es el movimiento) y estados.

Por esta época se estaba viviendo en Europa un clima nuevo representado por la pérdida del monopolio docente de las Universidades, con el resurgimiento de nuevas fuentes de riqueza en manos de artesanos y gentes que fueron ganando sitio en los estamentos sociales y se mostraron muy sensibles a las actividades científicas. El rechazo al criterio de autoridad propició la creación de centros de discusión, con la fundación de academias y sociedades científicas. La pionera fue Italia. En Roma funcionó la Accadémia del Lincei (1603 al 30) a la que perteneció Galileo. En Londres, la existencia de un Colegio Invisible o Filosófico creado en 1644 serviría de base en 1662 para crear la Sociedad para el Fomento del Conocimiento, a él pertenecieron filósofos experimentales como Boyle, astrónomos, médicos y teólogos. En Francia (1666) funciona la Académie des Sciences. Leibniz logra la Academia de Berlín en 1700, y Rusia funda en 1724 la de San Petersburgo. Londres se vería favorecida con su capitalidad, que devuelve Carlos III, y allí vuelven los baconiano de Oxford que reunidos fundarían un "Colegio para la promoción del Saber físico-matemático experimental" (comprometido a no tratar de teología, metafísica, moral, retórica y lógica). Convertido éste en la Royal Societey, Newton fue nombrado miembro en 1671 y presidente desde 1703 hasta su muerte... Casi todas las sociedades publicaron noticias, revistas y boletines de intercambio y difusión de la Ciencia.

... "Hacia 1690 la ciencia se había establecido de un modo definitivo... En adelante los fundamentos de la ciencia podrían ser apuntalados o alterados, pero el edificio levantado sobre ellos era estable y –lo que es más importante- el método general de construcción era ahora conocido y ya no sería olvidado nunca" (Jhon D. Bernal)

Newton (n.1642), atomista convencido, para quien la materia está formada de "partículas móviles, sólidas, macizas, duras e impenetrables", sostiene, respecto a la luz, la teoría de la emanación, según la cual los cuerpos luminosos emitían corpúsculos de lumínico, un fluido elástico que se propagaba en línea recta por un éter de inmovilidad absoluta, y producía la visión de las formas y colores de las cosas. Sustentaba que Dios dio el primer "papirotazo" al movimiento de los planetas. Consideraba absolutos el espacio y el tiempo, que eran para él entes que no dependían uno del otro, ni tampoco de los objetos materiales que se encontraban en ellos y de los procesos que en ellos transcurrían. Sus leyes están referidas a centros de masa puntuales, sin más contacto entre sí que su relación a distancia a través del espacio vacío, o éter, por las fuerzas de atracción sin intermediación de medio alguno.. Cada cosa estaba separada por completo de la otra. Tenía una visión del mundo esencialmente estática, intemporal, no cambiante, inmutable de las cosas. Sin embargo, demostró, negando a Aristóteles, que no hay tal pureza del blanco de la luz, para lo que hizo pasar un rayo por un prisma de cristal descomponiendo la luz en sus colores. Aplicando su teoría de la gravitación mostró que las fuerzas de la gravedad y las que mueven los planetas eran las mismas: "todo ejerce una fuerza sobre todo lo demás", que se transmite instantáneamente.

... Pero la cuestión estaba justamente en la transmisión, que según él podía ser sin intermediación de medio alguno, o mediante el efecto onda: y no es lo mismo tirar algo para tumbar una ficha distante de dominó, que alinear fichas y golpear la primera para transmitir el efecto hasta la ficha distante. Valga aclarar aquí que el movimiento de la materia no es lo mismo que el movimiento de la materia en que se mueve la onda. Las leyes de Newton están referidas a puntos materiales aislados, con masa pero inextensos tales que sus posiciones, velocidades y aceleraciones en un instante dado son inequívocas. Digamos sobre el estilo de Newton -el "ultimo babilonio" como lo califica J. M.Keynes-, que "consiste en un intercambio entre la simplificación e idealización de las situaciones que se dan en la naturaleza y sus análogos en el domino matemático, lo que le permite tratar problemas de las ciencias exactas como si fueran ejercicios de matemática pura, dejando de lado el problema de la causa de la gravitación universal y el modo de su acción y transmisión, todo ello enmarcado en la opción de las acciones instantáneas a distancia".

Leibniz (n.1646) se entretendría en proponer como componente armónico universal las mónadas, que cumplían mecánicamente todos los fenómenos llamados materiales, e implicaban a su vez la idea de una fuerza que sostiene la oscura actividad de la materia y el movimiento causado por Dios, al mismo tiempo que la actividad "libre y consciente del alma". Las mónadas eran los elementos constitutivos de la realidad: infinitesimales, de naturaleza psico-física, poseían en sí mismas el principio de sus acciones y su propia finalidad, eran simples, inextensas, e indiscernibles unas de otras. Pero pensaba que, su orden y existencia respondía a un plan previo trazado por Dios.

Kircher, Athanasius, un estudiante alemán, demuestra experimentalmente en 1650 que el sonido no se podía transmitir a través del vacío, permitiendo suponer que éste es inmaterial.

Berkeley (n.1685) iría mucho más allá de todos los más grandes idealistas y metafísicos. En pleno siglo XVIII se atrevería a mantener que el Universo está creado por ideas inertes que existen sólo en "la mente de los espíritus": únicamente existo yo mismo (solipsismo), y todas las demás cosas, incluidas las otras personas, son una creación de mi pensamiento.

Franklin (n.1706) se decantó partidario de la teoría ondulatoria y de un éter vibratorio que llenaba todo el espacio, pero no pensó que ambos fluidos fueran el mismo como habían sugerido Euler, antes, y Young, después. Estableció que los rayos atmosféricos tienen naturaleza eléctrica. Explicó las cargas recogidas en las nubes recurriendo a un hipotético fluido imponderable –electricidad- que llenaba el espacio.

Euler (n.1707), considerado como el matemático más prolífico de todos los tiempos, participó en el problema de considerar los cuerpos como sólidos "rígidos", en los que la distancia entre cada dos partículas es inalterable y por lo tanto el cuerpo se mantiene indeformable. Para lo que hubieron de introducir tres coordenadas más de carácter angular, formando así un conjunto de seis como base de referencia para hablar de la posición. Fue el iniciador de la mecánica en la forma actual, modificando el formulismo geométrico de Newton por el algebraico y analítico. En 1736 publicó Mecánica Analítica, primero en la historia de la Física, donde queda precisado definitivamente el concepto de "masa puntual" y el significado de "aceleración" con el empleo del concepto "vector" o "magnitud geométrica". En 1765 publica la definitiva Teoría del movimiento de los cuerpos sólidos o rígidos, que extiende a los sólidos deformables, para lo que define "centro de masa" o "centro de inercia" , más general que "centro de gravedad" newtoniano. Para los rígidos precisó cómo la resistencia al cambio queda determinada no por la masa, sino por el "tensor o momento de inercia".

Lomonosov (n.1711) formularía definitivamente la teoría material: "no sólo los átomos son materiales, sino también el espacio que llena los intersicios interatómicos", y, por extensión, los intermoleculares e incluso interastrales (éter, espacio vacío) y galácticos.. En química fue uno de los fundadores del atomismo, propulsor de la estructura atómica y molecular de la materia. Formuló el descubrimiento de la ley de la conservación de la materia y del movimiento como ley natural universal, con cuyo hecho dio origen al hundimiento de la metafísica y el mecanicismo. Se manifestó en contra de los "imponderables", uno de los principales puntos de apoyo de la metafísica en las ciencias naturales. Pero el gran mérito de Lomonosov consiste en haber rechazado la doctrina del carácter finito del movimiento en el tiempo y en haber demostrado que el movimiento no tiene principio ni fin, que es eterno como es eterna la materia.

Kant (n.1724), para él, espacio y tiempo no eran conceptos objetivos: "sólo podemos conocer las apariencias, pero no la cosa-en-sí"..., algo semejante a Berkeley y Hume. Si bien, fue uno de los primeros que situaron la conformación del universo material en las nubes galácticas, "islas". Marx escribió: "La teoría kantiana del origen de todos los cuerpos celestes a partir de masas nebulosas en rotación ha sido el mayor progreso conseguido por la astronomía desde Copérnico". Y se confirmó como tal: en el decenio de 1920 se descubriría que algunas de las nubes difusas ("nebulosas") eran sistemas estelares independientes de tamaño comparable a la Vía Láctea. Hasta entonces los cuerpos celestes se habían considerado fijos desde el primer momento en órbitas y estados siempre idénticos. Kant abrió la primera brecha en esa representación.

El siglo XVIII –el de la Ilustración o "siglo de las luces"- está caracterizado por los siguientes fenómenos sociales: Desarrollo del espíritu científico, pretendiendo despojarlo de los tradicionales esquemas teológicos; Desarrollo de la burguesía y consiguiente aparición de brotes capitalistas, y; Aumento del poder del Estado político de las minorías dominantes en detrimento del poder eclesiástico. Es la época de la fe incondicional en la razón humana, con apegamientos racionalistas al extremo del determinismo representado por Laplace, quien preguntado por un Napoleón sorprendido de no encontrar a Dios en la obra de aquél, la Exposición del Sistema del Mundo, respondió con su célebre "no tengo necesidad de esa hipótesis". Newtton también había dicho "yo no hago hipótesis", si bien, Dios no dejaba de ser para él el creador, protector y armonizador del mundo... Así, quedaba planteado un reto para una próxima Revolución Científica, la de principios del siglo XX en que inexorablemente será abatido el consistente edificio newtoniano.

Cavendisch (n.1731) Dio un paso importantísimo contra la idea hasta entonces sostenida de los cuatro "elementos" clásicos, adversaria del atomismo, demostrando que el agua es una combinación de nuevos elementos, de modo que ésta ya no podía ser, como dijeran los griegos, uno de los elementos básicos. Averiguó la fuerza de la gravedad utilizando una balanza de torsión. El resultado fue un cálculo preciso de la constante de gravedad, con la que pudo calcular la densidad y masa de la Tierra.

... Por fin se haría evidente que ninguno de los llamados "elementos" clásicos eran tales. El agua resultó ser un compuesto de hidrógeno y oxígeno. El aire, lo demostraría Lavoisier, era un compuesto de oxígeno y nitrógeno. Y así, sucesivamente, la escisión de sustancias una tras otra, como la cal (en oxígeno y calcio), y la sal, el "elemento" de Paracelso, (en cloro y sodio), etc, etc., irían derrumbando las paredes corpusculares de la materia y desinflando a la vez la ilusión alquimista, al poner de manifiesto qué sustancias podrían descomponerse en otras más simples y cuáles no podrían ser descompuestas químicamente (Newton dedicó gran parte de su vida a la alquimia y el emperador F. J de Austria-Hungría financió experimentos para obtener oro hasta fecha tan reciente como 1867). Sin embargo, tanto habían influido el desdén por el conocimiento y, sobre todo, la nefasta escolástica, buscando siempre una garantía contra el error en los libros sagrados, la patrística y la "auctoritas" de Aristóteles..., que tendría que pasar más de un siglo, todavía, para que el rigor metodológico, la experimentación y el empeño científico permitieran a Rutherford en 1919 transmutar realmente el nitrógeno en oxigeno, bombardeando núcleos del primero con partículas alfa (núcleos de helio). Sería la primera transmutación hecha por el hombre.

Stevin (n.----) refuta las teorías del "perpetum mobile" e intenta definir los fluidos (líquidos y gases), que permitirán adentrarse en la naturaleza de la materia.

Priestley (n.1733) propuso en 1767 que las fuerzas eléctricas deberían ser inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia entre cuerpos cargados. Lo demostraría Coulomb con una balanza de torsión inventada por él, añadiendo que esas fuerzas se ejercen a distancia a través del espacio vacío.

Lagrange (n.1736) estableció matemáticamente en 1788 el principio de conservación de la energía (*) mecánica. Planteó su formulación mecánica, cuyo estilo "no requiere ni imágenes ni razonamientos geométricos o mecánicos, sino tan sólo operaciones algebraicas...". Es decir, una disciplina cerrada desarrollada en una rama de la teoría de las ecuaciones diferenciales en boga, que Hamilton (n.1805), admirado, señalaría como "un poema científico".

(*) La palabra energía la propondría Young en 1807. Hasta 1842 Mayer (n.1814) no publicaría su descubrimiento relativo a la conservación y transformación de la energía. Helmholtz formalizó el principio en 1847 y Joule (n.1818) determinó definitivamente la equivalencia entre el calor y el trabajo (1 joule = 0,24 calorías).

Coulomb (n.1736), dio nombre a la unidad de carga eléctrica (*), una de las propiedades fundamentales de la materia, capaz de generar fuerza atractiva o repulsiva según los signos convencionales + ó -. Suya es la ley, que estableció con una balanza de torsión, según la cual : la atracción o repulsión de dos cargas es directamente proporcionales al producto de las cantidades de electricidad e inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia, admitiendo, como en la gravitación newtoniana, que esas fuerzas se ejercen a distancia a través del espacio vacío.

(*) Dos siglos de experiencia han enseñado a los físicos que no es posible crear de la nada cargas eléctricas negativas o positivas. Tampoco se puede destruir ninguna de las dos cargas. Esta es la ley de "conservación de la carga eléctrica".

Galvani (n.1737) descubre la contracción (eléctrica) entre dos músculos de una rana, y desarrolla la electricidad por contacto entre dos metales, con un líquido interpuesto. Con él empezó el descubrimiento de la carga eléctrica móvil, de las corrientes eléctricas o la "electricidad dinámica".

Lavoisier (n.1743), padre de la química moderna , después de descomponer el aire en oxígeno y nitrógeno, con su teoría sobre las combustiones acabó para siempre con el flogisto, aunque seguiría aceptando como fluidos la luz y el calor. Anunció la ley de la conservación de la masa o materia. De igual o mayor importancia sería el experimento que le permitió averiguar la fuerza de gravedad, la constante de gravitación, con la que pudo calcular la densidad y la masa de la Tierra. Asimismo, calentando el diamante (carbón cristalizado, igual que el grafito sometido a altas presiones) consiguió reducirlo a anhídrido carbónico.

Volta (n.1745), basado en el descubrimiento de Galvani, inventa la pila eléctrica (cobre y zinc en una solución ácida). Junto al efecto magnético de Oersted, del efecto magnético de la corriente eléctrica, el invento de Volta encabezaría otra revolución industrial, de tipo eléctrico, tan importante como la térmica de la máquina de vapor.

Laplace (n.1749) pretendió predecir con su "calculador divino" la situación espacio temporal de cualquier objeto: "Una inteligencia que... conociera todas las fuerzas que animan la naturaleza... podría abarcar ... los movimientos... del universo; nada le resultaría incierto y tanto el futuro como el pasado estarían presentes a sus ojos"... Era la expresión más elocuente del carácter determinista de la física clásica.

Thompson (Rumford, n.1753) observó que el metal utilizado en la fabricación de cañones se calentaba cada vez más al tornearlo, y asoció el movimiento del torno con el calentamiento del metal, concluyendo que el calórico (un fluido imponderable) tenía que ser no un fluido sino un "genero de movimiento" transmisible. Había descubierto una forma de energía.

...Mas, pese a la importancia del hecho, que venía a desterrar la teoría del calórico y a fundamentar la existencia del movimiento inherente a la materia, aquella, la teoría del calórico, no sería relegada definitivamente hasta la aparición de la teoría cinética de los gases (basada en la teoría atómica de Dalton) que elaborarían posterior e independientemente Maxwell y Boltzmann (n.1844). Luego, quedaría establecido "que la temperatura de un gas es directamente % a la energía cinética media de traslación por molécula".

El desorbitado interés por el utilitarismo que desembocaría en la Revolución Industrial, no beneficiaría el desarrollo científico en Gran Bretaña. Tendrían que proliferar las sociedades literarias y filosóficas, como la de Manchester, que inaugurada en 1781 contaba hacia 1870 con más de 100 sociedades en la isla. Gozó de gran nombradía la Sociedad Lunar de Birmingham, que antes de ser disuelta se reunía en el Campo Negro las noches de luna llena. El propio Rumford fundó en 1800 una prestigiosa asociación, llamando a "formar por suscripción una institución pública destinada a difundir el conocimiento", y en 1817 instaló en Glasgow el primer laboratorio químico para la enseñanza práctica. Kelvin fundó en 1846 el primer laboratorio para la enseñanza física. Hacia 1850 había en Gran Bretaña más de 600 Institutos de Mecánica, con un nivel en las ciencias físicas "muy por delante de las universidades de Oxford y Cambridge. En Alemania el interés por la ciencia se vio favorecido por el ambiente de libertad relativa para aprender y enseñar mediante Seminarios, como fueron los famosos de Könisberg, Giessen y Gottinga. Francia adoptó un plan totalmente centralizado, en detrimento de las asociaciones científicas provinciales, con la sola alternativa de la Asociación para el Progreso de la Ciencia, que tendría sus reflejos tardíos en la Asociación Española para el Progreso de las Ciencias allá por el año 1908.

Dalton (n.1766) recuperó y desarrolló definitivamente el atomismo, concluyendo que la materia está constituida por diminutos corpúsculos indivisibles e independientes, átomos de distintas clases que pueden combinarse constituyendo moléculas sólidas, líquidas o gaseosas. Reconoció la prioridad de Demócrito empleando la palabra "átomo" (indivisible). Demostró que las diversas normas descubiertas por Avogadro (*), regidoras del comportamiento de los gases, podían explicarse mejor tomando como base la naturaleza atómica de la materia (que había sostenido Demócrito 2.300 años antes), si bien, ahora, atribuyendo a los átomos otras características: cada tipo de materia estaba formado por átomos de una misma clase, con diferencias físicas que radicaban en su peso.

(*) Avogadro había demostrado que volúmenes iguales de un gas estaban formados por el mismo número de partículas (moléculas compuestas de átomos). Y Berzelius había establecido y publicado en 1828 una lista con los pesos relativos de los átomos, referidos a los pesos del O y del H, pero que pasó desapercibida hasta que la recuperó Cannizzaro en 1860. El desarrollo de la teoría atómica –que describía los gases como grupos de moléculas- permitió considerar que el volumen dependía de la velocidad (movimiento) de las moléculas.

Brown (n.1773) observó por vez primera en 1827 un fenómeno de extraordinaria importancia: granos de polen suspendidos en el agua aparecían animados de movimientos erráticos ("movimiento browiano"). 36 años después (1863) se sugirió que tal movimiento sería debido a un bombardeo desigual de las partículas... Por fin, las partículas elementales, los átomos, se convirtieron, de abstracciones semimísticas, en objetos casi tangibles.

... El "movimiento browiano" puso de manifiesto la existencia real de las moléculas (compuestos de átomos). Constituyó la prueba casi visible de que el agua, y la materia en general, tienen "partículas" y éstas "movimiento" interno propio. Entonces se pudo decir que el hombre había logrado "ver" los átomos... Y así acontecería años después: en 1908, Jean Perrin observaría que la sedimentación es obra de la gravedad a la que se oponen las colisiones generadas por las moléculas procedentes de niveles inferiores, de modo que el movimiento browiano se oponía a la fuerza gravitatoria, y utilizó este descubrimiento para calcular el tamaño de las moléculas de agua... En 1955, con el "microscopio de campo iónico" de W. Mueller (anterior al "electrónico"), podrían verse los puntitos brillantes de cada uno de los átomos que componían la punta de una aguja. Pero quedaba por saber cómo eran en realidad los átomos. Se demostró que los átomos en un cristal no están inmóviles.

Young (n.1773) demostró finalmente la naturaleza ondulatoria de la luz. Había realizado su tesis doctoral sobre el sonido y la voz humana, con un trabajo anterior sobre óptica y asimilando los colores a las notas musicales en una analogía totalmente ondulatoria. Y enterado de que Newton había convencido a muchos de que la luz consistía exclusivamente en partículas en lugar de ondas, demostró la sin razón de Newton (*). Crítico consumado, dijo de Newton: "Por más que venere su nombre... veo con pena que... su autoridad quizá haya a veces retardado incluso el progreso de la ciencia", como ocurrió con Aristóteles. .

(*) Hacia 1803 realizó el famoso experimento de la "doble rendija": agujereó una persiana, lo cubrió con un trozo de papel grueso que taladró con un diminuto punzón y utilizó un espejo para desviar el fino haz de luz que pasaba a su través. Después cogió un trozo de cartón de unos tres mm de grosor y lo puso de canto en el recorrido del haz, dividiéndolo en dos. El resultado fue una sombra de bandas alternativas de luz y oscuridad, fenómeno que sólo podía explicarse si los dos rayos se relacionaban como ondas, quedando así demostrada la naturaleza ondulatoria de la luz.

Avogadro (n.1776), aplicando a los gases la teoría atómica, demostró que volúmenes iguales de un gas estaban formados por el mismo número de partículas (moléculas, agrupaciones de átomos)..

Oersted (n.1777) descubre en 1820 el efecto magnético de la corriente eléctrica. Observó un fenómeno trascendente: una corriente eléctrica que atraviesa un cable desvía la aguja de una brújula situada en su proximidad; concluyó que la corriente debía formar líneas magnéticas de fuerza en torno al cable.

Ampère (n.1775) sugirió lo que a muchos pareció descabellado hasta su descubrimiento a finales del XIX: que las propiedades magnéticas tenían su origen en corrientes eléctricas microscópicas circulantes dentro del imán. El resultado indiscutible sería la unificación de las fuerzas eléctricas y magnéticas. Demostró que dos cables paralelos, por los cuales circula la corriente en la misma dirección, se atraían. Y se repelían cuando las corrientes circulaban en direcciones opuestas. Fue el introductor de la palabra electrodinámica.

Berzeluis (n.1779) establece los pesos relativos de los átomos. En 1828 publica una lista de pesos atómicos basados en dos patrones de referencia, el O y el H. Su mérito lo recuperaría Cannizzaro en 1850, que fijó en 16 el peso del O y en 1 el del H.. Una mayor exactitud la conseguiría Richards dedicado a ello desde 1904. Ostwald se negó a aceptar lo que eran para él conceptos no "reales".

Fraunhofer (n.1787) descubrió una peculiaridad en el espectro continuo de la luz solar: Cuando la luz pasaba a través de una estrecha rendija y su aspecto visible se examinaba con sistemas de buenos prismas, la continuidad de los colores aparecía rota por una serie de rayas oscuras, irregularmente espaciadas. Fraunhofer contó más de 700 líneas negras (hoy sabemos que hay más de 15 000). Cada material podría identificarse a partir de su espectro de emisión de líneas, de la misma manera que podemos ser identificados por las huellas de nuestros dedos.

Fresnel (n.1788) reconoce la existencia del éter como el soporte o medio material (muy tenue) de las ondas luminosas (*). Mostró que todos los fenómenos ópticos conocidos eran explicables con la hipótesis de que la luz consistiera en vibraciones ondulatorias transversales del éter (**). Desarrolló la primera teoría de la difracción (**) y trató de explicarla como el resultado de la interferencia de ondas secundarias. Así, pareció que la teoría ondulatoria de la luz había arraigado defintivamente, desplazando y relegando para siempre la teoría corpuscular.

(*) En pleno siglo XIX venía siendo una cuestión de fondo la falta de un soporte reconocible para las ondas luminosas, como lo eran el agua y el aire respecto al movimiento de los otros tipos de ondas.

(**) Habida cuenta de que la propagación transversal es propia de los sólidos, aceptar la hipótesis suponía admitir que el éter fuera un fluido imponderable, algo tan sutil que permitiese el movimiento de los cuerpos celestes como rígido para que en él se pudieran producir ondas transversales.

(***) difracción: fenómeno que pone de manifiesto las propiedades ondulatorias de la luz, cuando ésta contornea los cuerpos opacos y, por consiguiente, penetra en la región de la sombra geométrica.

Faraday (n.1791), encargado de escribir un artículo para una revista, Anales de Filosofía, que iba a publicar los experimentos realizados por Hans ChristianOersted en 1820, haciendo prácticas al respecto llegó a descubrir la relación dinámica entre la electricidad y el magnetismo, es decir, cómo mediante acciones mecánicas por "inducción" podían generarse acciones eléctricas y a la inversa. Faraday revolucionó la física, pensó que el vacío podía componerse de líneas de fuerza (un concepto que había planteado Gilbert en 1600) e incorporó a la física el concepto revolucionario de campo (región del espacio físico donde interactúan fueras eléctricas o magnéticas), es decir, un nuevo modelo para las interacciones: los campos de fuerza en un medio "cartesiano", contrario a las acciones a distancia newtonianas, que era decir, sin intermediación de medio alguno.

...En la década de 1820, Faraday explicó: 1º) la experiencia de Petrus Peregrinus; cómo, en una hoja de papel situada encima de un imán, las limaduras tendían a alinearse alrededor de unos arcos que ivan del polo norte al polo sur del imán, dando lugar a pensar que estas <líneas magnéticas de fuerza> constituían un <campo> magnético; 2º) las conclusiones de Oersted, al observar que cuando una corriente atraviesa un cable y desvía la aguja de una brújula situada en la proximidad, la corriente debía formar >líneas magnéticas de fuerza en torno al cable, y; 3º) la comprobación de Ampère (de que dos cables paralelos se atraían, si la corriente circulaba en la misma dirección, o se repelían si circulaba en dirección opuesta), deduciendo que era similar a lo que ocurría con dos polos norte y sur de un imán: que los norte y los sur se repelían, mientras que un polo norte atraía a un polo sur.

.. Sobre Faraday, Maxwell escribió: "... con los ojos de su mente, vio líneas de fuerza donde los matemáticos sólo vieron centros de fuerza de atracción a distancia; Faraday vio un medio donde ellos no vieron más que distancia".En cierta ocasión, interrogado por un político de turno acerca del valor "práctico" de la electricidad, Faraday respondió: "un día, señor, podrá gravarla con impuestos"... Y así fue realmente, pues la interacción misma entre imanes y corriente se convirtió muy pronto en un factor productivo y de repercusiones sociales impensables. Faraday en 1831 realizó un experimento, que cambiaría el curso de la historia: para demostrar el principio de la inducción eléctrica, empleó un imán permanente, que introducía una y otra vez en el interior de una bobina de cable, para sacarlo luego del mismo; comprobando que pese a que no existía fuente alguna de electricidad, se establecía corriente siempre que las líneas de fuerza del imán atravesaban el cable... Así se podía comprender que lo que creaba la corriente era el movimiento de las líneas magnéticas de fuerza a través del cable, y no el magnetismo propiamente dicho. Años mas tarde, en 1879, Edwin Hall descubriría que cuando se aplica un campo magnético perpendicularmente a una placa de metal por la que circula una corriente eléctrica, aparece un campo eléctrico perpendicular. Con estos descubrimientos, la investigación y el laboratorio pasarían a constituirse en base de la industria científica, se estaban forjando las condiciones para la creación de la dinamo generadora de electricidad, la energía revolucionaria que sustituiría al vapor, la primitiva rueda hidráulica y la fuerza eólica, así acababa de nacer la ingeniería eléctrica que abriría las puertas a una nueva Revolución industrial.

Carnot (n.1796), uno de los fundadores de la termodinámica, que aceptaba todavía la doctrina del "calórico", explica que el trabajo debido a una fuente de calor sólo puede obtenerse por el traslado del calor de un cuerpo más caliente a uno más frío: "el calor –señala- no puede producir trabajo sin el empleo de dos fuentes térmicas con temperaturas distintas", y añade de modo ingenuo que "semejante al agua, el calor sólo produce trabajo cuando cae de un cierto nivel a otro inferior".

...En pleno apogeo del mecanicismo venía a demostrarse lo que era falso: que el calor pudiera convertirse íntegramente en trabajo mecánico. La entropía (noción que introduciría Clausius en 1865) serviría para expresar rotundamente la irreversibilidad de las transformaciones naturales de energía, permitiendo entender lo que se interpreta como un crecimiento del desorden molecular. De tal manera, el universo concebido como máquina, cartesiana o newtoniana, regido por leyes que no distinguen entre pasado y futuro, daría paso a un mundo que tiene una dirección definida, lo que se ha calificado como "la flecha del tiempo" impuesta por el segundo principio de la Termodinámica: "Es imposible transformar calor en trabajo si no se dispone de dos fuentes caloríficas a temperaturas diferentes"... Con la termodinámica o fluencia del calor, y con el movimiento browiano, sufriría un duro golpe la idea newtoniana determinista, del mundo visto como una máquina.

Mayer (n.1814) sugirió por primera vez el supuesto de una equivalencia y conservación de la energía, como una concatenación sucesiva de causa-efecto. Sostuvo que si se engendra calor cuando dos superficies rugosas se encuentran en movimiento una con otra, entonces el calor debe ser una forma de movimiento.

Sechi (n.1818) explica que, "un mismo éter, que es la causa de los fenómenos luminosos y de los eléctricos (comprendido el magnético), actúa vibrando en los primeros y desplazándose en los segundos".

Foucault (n.1819) dio el golpe definitivo a la teoría corpuscular con su comprobación de que la luz se propaga más lentamente en los medios más densos, conclusión contraria a la teoría newtoniana que sólo podía explicar la refracción si la luz se propagaba más rápidamente en los medios más densos. Así, desechada de alguna manera la teoría de la emanación desaparecía la terminología del fluido imponderable, el lumínico, quedando por resolver los problemas planteados por el éter, especie todavía de fluido imponderable. Foucaul demostró experimentalmente en 1851 que la Tierra giraba sobre su eje, suspendiendo una bola de hierro de 28 kilos de la cúpula del Panteón en París.

Fizeau (n.1819) intenta determinar la velocidad de la luz, por medio de una rueda dentada.

Helmholtz (n.1821) tuvo un particular papel en la explicación de los fenómenos calóricos en función del movimiento de las partículas. Sin embargo, A. Rau diría de él, que "paga con su teoría de los símbolos un tributo al kantismo, pues adolece de una falsa comprensión de las palabras: masa, fuerza, etc., que no son para él sino nociones, producto de nuestra fantasía, y en modo alguno realidades existentes fuera del pensamiento".

Kirchhoff (n.1824), con R. Busen en 1859 sentaron las bases del análisis espectral

Stoney (n.1826) bautiza con el nombre de electrones, a las unidades de carga eléctrica, y emite sus teorías sobre la electricidad opuestas a las teorías del fluido o fluidos eléctricos continuos.

Más de un siglo después, Horst Störmer observaría que pasaba alguna cosa muy rara a muy baja temperatura y con campos magnéticos muy intensos: los electrones, que se creía que cristalizaban, no lo hacían así, creaban un nuevo estado de la materia en que aparecían densidades cuánticas de carga eléctrica igual a una fracción del electrón (1/3), poniendo de manifiesto una cosa sorprendente: que la carga del electrón no es la carga eléctrica elemental. Las referidas densidades cuánticas serían "cuasipartículas" fundamentales, cuya interacción estaría creando un estado desconocido de la materia, un fluido cuántico poblador del llamado "vacío", la nada aparente..

Clausius (n.1828) introdujo por primera vez (1865) la noción de entropía en la termodinámica para definir la medida de la disipación irreversible de energía. Mostró que el proceso de transformación de calor en trabajo se supedita a una ley física, llamada segundo principio de la termodinámica: "es imposible un proceso en el cual el calor pase espontáneamente de los cuerpos más fríos a los más calientes". Se dice adiabático cuando la temperatura de todas las partes componentes de un sistema en estado de equilibrio es igual. La noción de entropía se interpreta, asimismo, como un crecimiento del desorden molecular.

... El primer principio de la Termodinámica es la ley de la conservación de la energía, la equivalencia energética entre calor y trabajo. El tercer principio equivale a que la entropía de todos los cuerpos en estado de equilibrio tiende a cero a medida que la temperatura se acerca al cero absoluto. Con la Termodinámica se produce un gran salto desde el Universo concebido como máquina, que admite avanzar o retroceder sin impedimentos, a un mundo que tiene una dirección definida –lo que se ha calificado como "la flecha del tiempo" - impuesto por el segundo principio de la Termodinámica, conocido también como ley de disipación de la energía.

Sobre la naturaleza y comportamiento de los gases: La teoría cinética de los gases explica el comportamiento de las sustancias gaseosa, a partir de suponer que las moléculas están a grandes distancias entre sí en comparación con su tamaño, sin ejercer otra interacción que la de su movimiento desordenado, lo que justifica que un gas pueda expandirse indefinidamente. Cuanto mayor es la temperatura, mayor es el movimiento, la velocidad con que se mueven. Contrariamente, en los líquidos y los sólidos la distancia entre moléculas es menor y actúan otras fuerzas que les impiden moverse arbitrariamente. En los sólidos sólo se realizan pequeñas oscilaciones en torno a posiciones fijas y movimientos como en algunos cristales, salvo al calentarse, que pueden llegar al estado líquido. En los líquidos las moléculas no se alejan excesivamente unas de otras, salvo temperaturas que los transformen en gas o en vapor.

En 1755, Cullen produce hielo, formando vacío para forzar la gasificación sobre pequeñas cantidades de agua... En1787, Charles, J-A-C, observando la relación de la temperatura con el aumento o disminución del volumen de un gas, comprueba que cada grado de enfriamiento contrae el 1/273 del volumen, concluyendo que a –273º el gas desaparecería... 1820: Faraday descubre que a temperaturas normales un gas (cloro) sometido a presión (reducción del volumen) se licua y enfría... 1839: Andrews deduce la "temperatura crítica" de licuación para cualquiera presión... 1860: Thompson (Kelvin) sugiere que el aumento o disminución lo establece la velocidad (temperatura / energía) de las moléculas, apoya el índice de reducción por enfriamiento establecido en 1/273 fijándolo como el "cero absoluto" (Kelvin), donde las moléculas permanecerían inmóviles ... 1877: Pictet licua O a –140º, con el método de "cascada"... 1900: Dewar logra licuar H a -200º, y lo solidifica a -240º... 1905: Nernst demuestra que no es la energía la que se convierte en 0º absoluto, sino una propiedad vinculada a la misma: la "entropía"... 1908: Onnes enfría bajo presión y licua helio a –255º y logra con el mismo los -272,3º... en 1911 observa la desaparición súbita de la resistencia eléctrica del mercurio a -268,88º , lo que ocurriría con otros metales (los "superconductores"), quedando demostrado que a baja temperatura existen propiedades únicas en la materia (la superconductividad)... 1933: Meissner descubre que la superconductividad excluye las líneas de fuerza de un campo magnético y hace a la sustancia "diamagnética", fenómeno destruible por debajo de determinadas temperaturas... 1935: Keeson y Kapitza descubren la imposibilidad de reducir el helio a estado sólido a -270,8º, y que éste así conduce el calor tan perfecta y rápidamente que está siempre a la misma temperatura. Tiene propiedades únicas de "superfluidez": colocado en un recipiente abierto que contenga otro mayor menos lleno, fluiría subiendo por éste hasta verterse en el primero e igualar los niveles de ambos recipientes. Su evaporación puede dar los -272,5º... En 1950, Pomeranchuk empleó técnicas de licuación del helio que proporcionaron los -272,999999º, es decir, casi el 0 absoluto. Pero que es inalcanzable, no sólo porque cada diferencia cuanto más reducida más aumenta las dificultades, sino porque supondría lo absolutamente imposible, eliminar la materia. ...Sin embargo, con estas experiencias y las de la aplicación de "altas presiones" para forzar a los átomos y moléculas a adoptar agrupaciones más compactas (diamante/grafito), se había dado un gran paso para obtener una información fundamental sobre la naturaleza y comportamiento de la materia y sobre la unidad de ésta, evidenciada en el nexo existente entre los estados sólido, líquido, gaseoso y plasmático resultantes de una diferencia en la gradación del movimiento (temperatura y / o presión).

¿Átomos formando una única onda? "Sí –escribiría Wolfgang Ketterle-, cuando se someten a temperaturas de casi el cero absoluto (- 273grados) aparecen propiedades raras: la materia sigue siendo un gas, pero se comporta como un sólido. La longitud de onda de sus átomos se alarga más y más, hasta el punto de que las ondas empiezan a superponerse: la materia está en un nuevo estado (el condensado de Bose-Einstein (*)) en el que los átomos oscilan de forma coordinada, formando una única onda. El fenómeno nos permitirá entender mejor cómo funciona toda la materia".

(*) Forma material que adquieren las partículas u ondas y los átomos, cuanto más lentos se mueven al enfriarse (cerca de –273º) y aparecen longitudes de ondas que se alargan y superponen formando una única onda o "sopa de quarks".. Se llamarían quarks, en 1960, a tres subpartículas detectadas dentro del protón, ya sugeridas por Murray Gell-Mann, que se movían con bastante libertad dentro del protón o del neutrón. Los quarks están presentes, sobre todo... en el vacío. Pero no se pueden aislar y si se intenta hacerlo se rodean de docenas de partículas directamente extraídas del vacío cuántico. Se especula con la posibilidad de que estén formados por otras partículas (top) que detectó aventuradamente Steve Weinberg. No existen como partículas libres, sino que se manifiestan como chorros de hadrones.

Maxwell (n.1831), apoyándose en Faraday y sus líneas y campos e incluso interpretando el fenómeno mecánicamente, consideró que las acciones eléctricas y magnéticas son perturbaciones (presiones y tensiones) que se propagan en el éter (vacío) en forma de ondas con velocidad constante. "Tenemos poderosas razones para concluir –diría- que la luz misma (incluyendo la radiación térmica y otros tipos de radiaciones) es una perturbación electromagnética propagándose en forma de ondas a través del campo electromagnético (*)". En otro momento describiría la luz "como una onda que se propaga por el éter, un fluido eléctrico hipotético de una inmovilidad absoluta". Curiosamente, en el mecanicismo de Maxwell aparece un sentido menos materialista de lo que pudiera pensarse, en cuanto sostiene que el "espacio vacío" es conductor de tensiones y energías responsables de las acciones electromagnéticas, pero sin ninguna dependencia con la existencia o no de materia. Sin embargo, su teoría electrodinámica evidenciaba la conexión y condicionalidad recíprocas de los fenómenos eléctricos, magnéticos y ópticos; se elevaba considerablemente por encima de la limitación metafísica y mecanicista de la concepción científico-natural del mundo en boga en el siglo XVIII... Los fenómenos físicos, según Maxwell, deben ser considerados como movimientos, gobernados por leyes fijas, de puntos materiales en el espacio.

... Las ecuaciones llamadas de Maxwell pueden ser así resumidas: 1) las cargas distintas se atraen y las iguales se repelen; 2) no hay polos magnéticos aislados; 3) la corriente eléctrica crea campos magnéticos, y; 4) los campos magnéticos cambiantes pueden dar origen a una corriente eléctrica.

(*) Del desarrollo de sus ecuaciones resultaría la velocidad de propagación de las ondas, que, para el caso particular del vacío, resulta ser la velocidad de la luz, que había determinado Römer en el siglo XVII. Veinte años después, el descubrimiento de las ondas hertzianas (electromagnéticas) elevaría a Maxwell a una categoría científica sólo comparable con la del ya lejano Newton y el ya próximo Einstein.

Mendeléiev (n.1834) fue reconocido como el investigador que puso orden en la selva de los elementos; no sólo montó la tabla que lleva su nombre, sino que intuyendo genialmente el comportamiento de la materia acertó a asignar la dedicación de espacios vacíos para elementos(átomos) aún no descubiertos, que irían apareciendo después. Es sabido que una de las ideas directrices en sus investigaciones era la de la unidad del mundo material, la idea de la conexión y condicionalidad recíprocas de los fenómenos de la naturaleza. Fue reconocido por la Ciencia porque tuvo el valor y la confianza de llevar sus ideas más allá...

... Después de que Cannizzaro estableciese en 1862 el peso atómico, un geólogo francés (Chancourtois) y un químico británico (Newland) comprobaron que los elementos atómicos se podían disponer en forma de tabla, según el peso atómico, de forma que los de propiedades similares se hallaran en la misma columna vertical, trabajo que llevó a cabo Mendeléiev hasta la presentación de su tabla periódica en 1879.

Mach (n.1838) defensor del "positivismo físico", no tuvo reparos en restablecer las concepciones de Berkeley y Hume sobre la teoría del conocimiento. En su opinión, los elementos químicos, átomos, moléculas, cargas eléctricas y otros elementos estructurales de la materia eran "cosas mentales", "productos de nuestra conciencia". Sostenía que el espacio vacío era conductor de energía sin dependencia con la existencia de materia o no. Negaba la causalidad, el espacio y el tiempo y la existencia del mundo exterior. Formó escuela propagadora del idealismo filosófico con E. Poincaré, P. Duhem y C. Pearson

Boltzmann (n.1844), conjuntamente con Maxwell, entierra la teoría del calórico, después de conocer la experiencia de Rumford: quien había observado cómo al tornear un cañón el calor fluye de un cuerpo caliente a otro. Teórico de la "flecha del tiempo", planteó que la entropía se incrementa en la dirección del futuro, no del pasado. Combatiendo la Física fenomenológica de Mach y compañía, afirmaba que "a quienes piensan eliminar la teoría atómica por medio de ecuaciones diferenciales, los árboles les impiden ver el bosque". Defendía que "deducimos la existencia de todas las cosas por las impresiones que producen en nuestros sentidos". Replicaba a quienes creían que la materia no es sino un complejo de percepciones sensoriales que, "en este caso, los demás tampoco son sino sensaciones de quien habla".

Röntgen (n.1845) descubrió en 1895 que un haz de lo que entonces se llamaba rayos catódicos (*), cuando chocaba contra un obstáculo daba lugar a un nuevo tipo de radiaciones: rayos X, de poder penetrante superior al de la luz, aunque inferior a los rayos gamma. El hecho de ser este poder distinto en cada elemento y más intenso cuanto más pesado, permitiría confirmar la estructura interna de los átomos y su lugar en la tabla periódica, sabido que cada elemento producía "rayos X" con su longitud de onda característica, es decir, de fuerza similar a la que empleaba el núcleo positivo del átomo para sujetar al electrón. Otra cuestión tan importante sería saber si estos rayos eran corrientes de pequeñas partículas o consistían en radiaciones de carácter ondulatorio.

(*) Faraday, que había realizado en 1820 todos los experimentos imaginables; incluso trató de enviar una descarga eléctrica a través del vacío, pero no consiguió hacer un vacío lo suficientemente perfecto. Correspondería a Heinrich Geissier lograr en 1854 una bomba de vacío, en la que colocó un tubo de vidrio con dos electrodos en su interior. Cuando se logró producir descargas eléctricas en el "tubo de Geisser", comprobó que en la pared opuesta al electrodo negativo aparecía un resplandor verde. Eugen Goldstein sugirió en 1876 que se debía al impacto causado por algún tipo de radiación originada en el electrodo negativo, que Faraday había denominado "cátodo". Por lo que Goldstein llamó a la radiación "rayos catódicos". La demostración, por Thompson, en 1897, de que reaccionaban como partículas que podían ser desviadas por cargas eléctricas, llevó a considerarlos como las partículas elementales de la electricidad, a las que G. J. Stoney dio el nombre de "electrones", con una masa 1837 veces menor que la del átomo de hidrógeno. La sugerencia de que eran una subpartícula del átomo acabó con la idea de la indivisibilidad de la materia.

Becquerel (n.1852) descubrió el fenómeno de la radiactividad. "Viví –diría- uno de esos momentos de profunda sorpresa y felicidad que son los sueños de todo científico".

... Investigando en 1896 la posible procedencia de los rayos X, en las reacciones fluorescentes del sulfato de uranilo potásico, descubrió cómo el propio uranio contenido en el sulfato había impresionado una placa fotográfica. Luego se demostraría que las radiaciones (término creado para describir la capacidad irradiante del uranio) de las sustancias radiactivas eran más penetrantes y de mayor energía que los rayos X.. Hoy se llaman rayos gamma (*). Después se descubriría que los elementos radiactivos, al emitir radiación, se trasformaban en otros elementos, una versión moderna de la transmutación.

.. El uranio está formado por tres isótopos (**) radiactivos: U238, U235 y U234. Los dos primeros, con el torio 232 son los padres de las tres cadenas naturales de desintegración radiactiva más importantes. El U238 decae a través de 14 etapas en Plomo 206.

... El K y el C contenidos en el cuerpo humano, por ejemplo, producen 8.000 desintegraciones por segundo. Su período de semidesintegración (tiempo de reducción a la mitad) es muy largo, 4.479 años. Las desintegraciones más frecuentes consisten en la emisión de una partícula alfa (2 protones y 2 neutrones, núcleo de He) o beta (emisión de un electrón o un positrón). Tanto la una como la otra conllevan en muchos casos la emisión de radiación gamma.

(*) radiación electromagnética de gran poder penetrante, que se observa en los procesos de radiactividad natural .

Michelson (n.1852) y Morley (n.1838), sugestionados por lo que había escrito Maxwell sobre el éter, el único fluido imponderable todavía vigente que se consideraba fijo: "la posibilidad de determinar su velocidad una vez determinada la velocidad de la luz midiendo lo que ésta tarda entre dos estaciones terrestres", diseñaron un experimento con el que iban a medir el "viento del éter", algo así como la brisa del éter en el rostro de quien se mueve en su seno, y, con respecto a él, el movimiento "absoluto " de la Tierra.... Y sucedió lo imprevisto, siendo el resultado siempre el mismo: que no había éter o que, si lo había, no afectaba en absoluto a la velocidad de la luz, ni ésta obedecía al esquema newtoniano de composición de velocidades. Habían logrado así plantear dudas, no sólo sobre la existencia del éter, sino también sobre el concepto total de reposo absoluto y de movimiento absoluto. Respecto a la Tierra, parecía como si estuviera inmóvil en el éter. No se encontraba explicación al fracaso.

... La explicación más famosa para justificar el experimento de Michelson vino por separado de Fitzgerald y Lorentz. El primero sugirió que todos los objetos sufren una reducción de la longitud en la dirección del movimiento", a través del éter. Es decir, que ninguna velocidad mayor que la de la luz es posible, porque aparecería una longitud negativa, lo cual carece de sentido en nuestro mundo físico... Lorentz elaboró una teoría según la cual, cuanto más pequeño era el volumen en que una partícula concentraba su carga, mayor era su masa. Pasados los años, Bilaniuk y Sudarshan iniciarían en 1962 unos trabajos especulativos sobre las consecuencias de las velocidades superiores a la de la luz ("velocidades superlumínicas") de donde resultarían dos universos distintos. Uno, el nuestro, donde todas las partículas marchan a velocidades sublumínicas y pueden acelerar hasta alcanzar casi la velocidad de la luz cuando se incrementa su energía. El otro, donde todas las partículas alcanzan velocidades superlumínicas que pueden decelerar hasta igualar casi la velocidad de la luz cuando aumenta su energía.

Ostwald (n.1853) contrapuso al atomismo de Dalton y al mecanicismo de Newton su teoría basada en la energía. Fundó el energetismo: no existe la materia, sólo la energía, que consideraba como sustancia única, "realidad última"... Ostwald e igualmente Mach (n.1836), como buenos mecanicistas e idealistas subjetivos, afirmaban que todos los fenómenos de la naturaleza se pueden representar como procesos entre energías, haciendo desaparecer de la ciencia el concepto de materia; no consideraban necesario, por ejemplo, recurrir a modelos físico-matemáticos para explicar que el calor fluye de un cuerpo caliente a otro frío.

Lorentz, (n.1853) consideró y así lo propuso, que la luz emitida por los cuerpos podía proceder del movimiento oscilatorio de los electrones del átomo (jóvenes del CSIC lo han hecho visible en nuestros días). Coincidió con Fitzgerald en la búsqueda de explicación al fracaso del experimento de Michelson y Morley, en 1887, que intentaba medir el "viento del éter". Lorentz había obtenido de sus cálculos una dilatación del tiempo, y, ambos, una contracción de la longitud, lo que ponía en cuestión el cosmos newtoniano donde el espacio y el tiempo son absolutos, y la simultaneidad y el "ahora", coincidentes para cualquier punto del universo.

Poincaré (n.1854), que en filosofía se aproximó a las teoría de Mach y negaba la existencia objetiva de la materia, aprovechando el Congreso Internacional de Paris de 1900 planteó preguntarse: "¿Existe de verdad nuestro éter?". Poco más tarde, hablando en 1904 del Principio de relatividad situó casi al mismo tiempo que Einstein las bases de la teoría: "es imposible disponer de medio alguno para distinguir quién se mueve cuando se trata de movimientos relativos de traslación uniformes". Lo que suponía renunciar a cualquier referencia absoluta, éter incluido. Así, quedaba sentenciado el resto último de los fluidos imponderables, entendido el éter como la posibilidad de ser un sistema de referencia privilegiado..

Thompson. Kelvin (n.1856) ). Propuso un primer modelo del átomo; estableció la hipótesis de que los átomos consistían en una esfera eléctrica de carga positiva, en cuyo interior los electrones se arracimaban como uvas, en número que compensaba la carga total de la esfera. Demostró experimentalmente que era posible extraer de un átomo pequeños corpúsculos ("partículas") cargadas (-) que dejaban tras de sí una carga (+), con lo cual pudo determinar que la electricidad consistía en partículas de carga negativa. La cámara de niebla de Wilson (n.1869) le permitió descubrir que las partículas con carga negativa emitidas por una placa metálica al ser incidida por radiaciones ultravioleta (el llamado "efecto fotoeléctrico"), eran idénticas a los electrones de los "rayos catódicos": las unidades elementales de carga eléctrica negativa bautizadas años antes como electrones por Stoney (n.1826)

...Esta nueva e importantísima indagación aunque incompleta sobre la naturaleza y comportamiento de la materia permitía descubrir que los átomos no eran exactamente las unidades últimas indivisibles de la materia descritas por Demócrito y reconocidas veinte siglos después por Gassendi, Sennert, Boyle y Dalton. Lo delató un resplandor verde aparecido al producir descargas eléctricas en un tubo al vacío ("tubo de Geissler"). Goldstein dio a la radiación el nombre de "rayos catódicos". Crookes, con un tubo mejorado ("tubo de Crookes") experimentó que las radiaciones originadas en el "cátodo" eran desviadas por un imán. La demostración de Thompson de que podían ser también desviadas por cargas eléctricas permitió aceptarlas definitivamente como partículas elementales de electricidad, reconocibles como subpartículas del átomo: los "electrones", con una masa 1.837 veces menor que la del átomo de hidrógeno.

... Finalmente, Rutherford en 1911 y Bohr a continuación abrirían el conocimiento a los inmensos espacios "vacíos" internos del átomo, existentes entre sus componentes, el electrón y el núcleo, y entre los componentes del núcleo, el protón y el neutrón. Los átomos escrutados venían a añadir nuevas e inimaginables dimensiones al vacío espacial microcósmico, se imponía interpretarlos semejantes a una esfera hueca prácticamente vacía: en un átomo, comparado con la esfera de la Tierra, el núcleo equivaldría a una naranja y el electrón a una cereza.... Después resultaría lo imprevisto, que el núcleo y su satélite no eran tampoco partículas macizas, corpusculares, sino también de propiedades ondulatorias. El vacío, por tanto, se hacía más y más inmensurable, es decir, la aparente ausencia de materia, motivo de controversia desde los griegos, se mostraría presente, una vez más, no sólo en los espacios interatómicos sino también en los espacios internucleares, pues el electrón y el núcleo (protón más neutrón) no parecían ser otra cosa que energía material...

Hertz (n.1857) emprendió en 1887-88 la tarea de experimentar el punto de vista de Maxwell, según el cual una corriente eléctrica oscilante emite ondas electromagnéticas que tienen todas las características de la luz, excepto la visibilidad. Colocó dos esferas pulimentadas conectadas a una carga eléctrica, de signos opuestos, separadas por un pequeño espacio. Y observó que la diferencia de potencial entre las mismas era suficiente para que la zona de separación se ionizase, proporcionando un medio conductor para que saltase la chispa. El aire conductor entre las esferas permitía que las cargas oscilasen de una esfera a la otra hasta alcanzar el equilibrio. Entonces, cuando el aire se hacía de nuevo no conductor, se cargaban otra vez las esferas y se producía otra serie de oscilaciones por el mismo proceso. Había demostrado, finalmente, la existencia de ondas electromagnéticas idénticas a los "rayos luminosos", que se transmitían a través del espacio, las "ondas hertzianas". Asimismo, confirmó que el magnetismo, la electricidad y la luz podían integrarse en una teoría única. Pero lo más importante resultó al advertir que cuando brillaba la luz violeta en el terminal negativo la chispa oscilante saltaba más fácilmente..., era la primera observación que se hacía en 1887 del efecto fotoeléctrico (*), cuyo descubrimiento e investigación jugarían un papel importante en la argumentación experimental de la teoría cuántica.

(*) lo constituye la expulsión cuantificada de electrones de átomos o moléculas por radiación electromagnética, cuya teoría desarrollaría Einstein en 1905.

Planck (n.1858), hombre persuadido del mundo físico objetivo, de la causalidad y del razonamiento, investigando sobre la radiación negra (*) propuso la hipótesis de que los electrones oscilan alrededor de una posición de equilibrio bajo la acción de una fuerza elástica, es decir, proporcional a la elongación. Desarrolló una fórmula semiempírica para la densidad de la energía radiante y, poco después (14-12-1900: nacimiento de la teoría cuántica), dio a conocer su celebre y revolucionaria fórmula (constante de Planck, a que condujo la "catástrofe ultravioleta"), postulando que la materia no puede emitir energía mas que por cantidades finitas (por saltos, cuantos, de manera sorprendentemente discontinua) proporcionales a la frecuencia. No obstante, Planck intentó casi desesperadamente recuperar la continuidad de la radiación, porque sólo así podía mantenerse el carácter ondulatorio de la misma.

... Planck había llegado a la teoría del cuanto aplicando la formulación estadística de la entropía y postulando lo dicho anteriormente: que la materia no puede emitir energía radiante más que por cantidades finitas proporcionales a la frecuencia (**). Esta cantidad venía dada por una constante universal que tiene la dimensión de una acción mecánica (energía X tiempo). "La idea –escribió de Broglie- estaba destinada a conmover todas las concepciones clásicas de la física. Los teóricos advirtieron que la discontinuidad traducida por la hipótesis de los cuantos es incompatible con las ideas generales de la física clásica y exigía una revisión completa de estas ideas".

... La mecánica cuántica se abriría camino asistida por la interpretación cuantificada del efecto fotoeléctrico de Einstein y por la interpretación probabilística implícita en las palabras de Eddington y Schrödinger, que, por otro lado, darían lugar a las posiciones conservaduristas de Heisenberg, Bohr y otros, basadas en la incertidumbre o indeterminación y la complementaridad (***), etc.. Había ocurrido que las partículas subatómicas recién descubiertas no se podían explicar con la mecánica clásica, sólo se podían definir a juicio de algunos como la relación sujeto-objeto, como un conjunto de relaciones entre su estado "actual" y "virtual". Es decir, las propiedades "fijas", la descripción puramente objetiva de los objetos, estaban en cuestión con la aparición de las probabilidades intrínsecas. Mas lo peor de todo vendría del aprovechamiento que hicieron del grado de incertidumbre e indeterminación (no poder medir sin actuar sobre la situación del objeto, debido a la interactuación mediante el sujeto, que impedía indagar las causas). Ello movió a declarar apresuradamente la no existencia en general de la causalidad. Según ellos ya no podíamos estar seguros de nada.... Era, pues, imposible explicar nada (una partícula que se mueve a 8.000 km. por segundo y en diferentes direcciones, dirían que es imposible saber de ella nada). Lo que Einstein rechazó con su célebre frase: dios no juega a los dados. La paradoja del "gato de Schrödinger" (colapso de la función de onda) expresaría irónicamente el grado de incertidumbre e indeterminación absoluto introducido por Bohr y Heisenberg. En la física de los cuantos, se había dicho: las partículas no son así y así con estas o aquellas propiedades, se dice que "hay tal o cual probabilidad de que una partícula sea así o así y tenga estas o aquellas propiedades". Pero había otra razón, que basada sobre los dos conceptos, materia y campo, resultaba una teoría dualista.

... Además de Bohr y Heisenberg, físicos como Pauli y Jordan (****), a los que se unió Born llegaron a pensar que con la formulación de la cuántica se había creado un cierto espacio al espiritualismo y a la parasicología. Heisenberg, llegó a decir: "la vida es un misterio..., después de la experiencia de la física moderna nuestra actitud hacia conceptos tales como los de inteligencia, alma humana, o vida o Dios, serán diferentes de los del siglo XIX y, por consiguiente, tienen una relación inmediata con la realidad". Sobre este último, Isaac Asimov escribió: "planteó una cuestión que proyectó las partículas, y la propia física, prácticamente al reino de lo incognoscible".

... Se denominó de la "escuela de Copenhague", al grupo acorde con las teoría de Bohr (Heisenberg, Born, Jordan) que construiría en 1925 la mecánica de matrices (*****) dando por hecho la discontinuidad absoluta de los procesos físicos y del electrón, y en abierta discrepancia incluso con Schrödinger quien, adoptando la dualidad establecida por de Broglie en 1924, daría a conocer en 1926 su formulación de la mecánica ondulatoria: forma diferente de un mismo esquema conceptual: la mecánica cuántica.

(*) llamaron radiación negra a la radiación de equilibrio o estado en que se compensan los cambios de energía entre materia y radiación, dependientes de la temperatura en una cavidad, pero independientes de las dimensiones, forma y materiales que la componen. Para la cavidad se ideó un objeto hueco isotérmico, con un solo y pequeño agujero por donde entra la radiación que por sucesivas reflexiones queda prácticamente atrapada. Se entiende por cuerpo negro el formado por una sustancia ideal capaz de absorber toda la radiación electromagnética que incida sobre él y, recíprocamente, capaz de emitir más radiación que cualquier otro a igual temperatura.

(**) quedó bautizada como "catástrofe ultravioleta" (y originaría la constante de Planck) la confirmación de que la fórmula propuesta en 1900 por Rayleigth (n.1842) y Jeans (n.1877) basada en que la irradiación térmica es tanto más intensa cuanto más corta es la longitud de onda, llevaba a valores casi infinitos, necesariamente corregibles, en las longitudes de onda muy pequeñas. La historia venía de la comprobación de que la irradiación de los cuerpos varía con la temperatura (longitud de onda): el color del hierro calentado va del rojo (600º C) hasta el blanco (2000ºC). Rayleigh había completado una ley al respecto, formulada por Paschen y Wiem en 1893..

(***)"incertidumbre o indeterminación" es la imposibilidad de medir simultáneamente y con idéntica y total precisión magnitudes conjugadas tales como la posición y el momento o la energía y el tiempo en que sucede un proceso microfísico. "Complementaridad" significaba para Niels Bohr aceptar el lado "físico y el aspecto dominado por una causalidad teleológica o finalista".Sin embargo, el principio de incertidumbre no conmovió al científico ante la investigación, pues, en muchas observaciones es tan insignificante en comparación con la escala correspondiente de medidas, que se la puede descartar para todos los propósitos prácticos, en la posición y el movimiento de una estrella, o un planeta, e incluso un grano de arena. Respecto a las partículas subatómicas, cabe decir que no representa un obstáculo, sino al contrario, una verdadera ayuda cuando se interpreta como lo que en realidad significa, que el Universo es más complejo de lo que los físicos suponían.

(****) para Jordan "la naturaleza de la mecánica cuántica permitía considerar la vida y la conciencia como algo primario, que no puede explicarse mediante las leyes científicas", algo parecido a la opinión de Heisenberg, para quien la vida es un misterio que ninguna ley física puede explicar por completo...

(*****) tablas (como las usuales, cruzadas) puramente matemáticas, no conmutativas, para "predecir" la irradiación proveniente de la región en la que se supone que se encuentra el átomo, y que fueron base del "principio de incertidumbre" enunciado por Heisenberg en 1927.

Lenard (n.1862) demostró en 1895 que una corriente de rayos catódicos (electrones) penetraba fácilmente a través de láminas de distintos materiales, por lo que era lógico pensar que los átomos de que estaban compuestas no eran impenetrables, semejantes a una bola sólida, sino más bien una estructura abierta, porosa.

...Apenas un años después (1896), Becquerel descubriría que los átomos de los elementos más pesados como el uranio, el torio y el radio se desintegraban espontáneamente por la emisión de una partícula alfa. Pocos años más tarde, en 1909 y 1911, Rutherford, bombardeando con rayos alfa una lámina de oro estructurada por unas 10 elevado a 3 capas de átomos, observó el retroceso de algunas partículas y llegó a la conclusión de que debía ser el resultado de una simple colisión. "Fue entonces cuando tuve la idea del átomo formado por un núcleo masivo como centro y con carga. Desarrollé matemáticamente las leyes de la difusión y encontré que el número de partículas difundidas en un determinado ángulo debía ser proporcional al espesor de la lámina". Sería el nacimiento del átomo nuclear.

Curie (María Sklodowska, n. 1867, y Pierre Curie, n. 1859) descubrieron la "radiactividad" (término propuesto por Marie) del torio y aislaron el radio en estado metálico. Antes, María había descubierto el radio y el polonio.

... La inestabilidad del radio y el polonio, ambos de radiación tan intensa y por tanto vida tan corta que no debiera quedar ya ni rastro, llevó a conocer que todavía existen porque se van formando continuamente en el curso de la desintegración del uranio y el torio, para acabar transformándose en plomo. ... En 1930, dos años antes de conocerse los trabajos de la pareja Curie, Bothe y Becker habían conseguido liberar del núcleo una misteriosa radiación de poder penetrante inmenso, equivalente por su masa al protón, pero sin carga alguna, neutra: el neutrón.

A finales del siglo XIX y comienzos del XX se hicieron descubrimientos que trajeron consigo transformaciones nuevas, profundas y revolucionarias en la física. Se descubrió el fenómeno de la radiactividad y de la desintegración de átomos pesados; se descubrió la existencia del electrón, que acabó con la inmutabilidad del átomo, y se demostró que su masa podía variar en función de la velocidad; quedaba patente la profunda conexión recíproca interna de la masa y del movimiento. La demostración de que la radiación posee propiedades tanto ondulatorias como corpusculares planteó en forma nueva el problema de lo continuo y lo discontinuo, de su interconexión. Y ocurrió que un grupo de idealistas "físicos" –Mach y sus partidarios, Poincaré en Francia, Duhem en Bélgica, Pearson y Poyinting en Inglaterra- comenzaron a considerar los nuevos descubrimientos como una "hecatombe general de los principios" de la física, preocupados por la dependencia entre la masa del electrón y su velocidad, así como por la "quiebra de la conservación de la masa", por la "quiebra del principio de la conservación de la energía" y por la aparente desmaterialización o desaparición de la materia... Y todo significaba lo contrario: que desaparecían el límite de los conocimientos y las barreras infranqueables, empezando a hacer ver la unidad de la materia. Lenin demostró que los nuevos descubrimientos eran casualmente testimonio de los éxitos gigantescos de los conocimientos científicos y de la dialéctica del tránsito entre los siglos XIX y XX, y no de ninguna manera una "hecatombe" resultante de la catástrofe de las anteriores teorías de la física. Después, con la aparición de la mecánica cuántica ("síntesis que terminaría siendo de lo continuo y lo discontinuo") y de la teoría de la relatividad, los idealistas de turno pretendieron identificar el materialismo dialéctico con la concepción cuántico-mecánica de la "Escuela de Copenhague" y con los primeros puntos de vista de Einstein: "La materia es la síntesis de espacio y tiempo". Para mayor escarnio se dedicaban a adulterar la verdad al afirmar que el sujeto y el objeto adquieren "verdadera realidad" únicamente durante el proceso de interacción, fundamento de la tesis de Mach.

Sommerfeld (n.1868) aplica la teoría de la relatividad al modelo atómico de Bohr. Estudia los rayos X y la propagación de las ondas electromagnéticas. Supera la concepción corpuscular, explicando que un electrón se desplaza a la manera de una onda, para la cual los átomos dejan de ser un obstáculo, y postula que sólo puede haber un electrón en un determinado estado de movimiento (asociado a una cierta onda): los demás electrones –dice- son excluidos de dicho estado.,

Millikan (n.1868) calculó la carga eléctrica elemental, o carga del electrón, observando la velocidad controlada de caída de finísimas gotas de aceite entre dos placas horizontales conectadas a una batería. Como cada gotita se cargaba de electricidad estática, se podía controlar la velocidad de su descenso alterando el voltaje de las placas Llegó a la conclusión de que la carga sólo podía asumir determinados valores fijos. El más pequeño era la cargal del electrón. En 1915 estudia experimentalmente la energía cinética de los electrones emitidos por un metal iluminado por irradiaciones monocromáticas diferentes y ¡confirma la hipótesis de Einstein! cuyo valor numérico es idéntico al de la constante de Planck. Es decir, la luz está formada por "granos" de energía, "fotones" (como se llamarían a partir de 1923). Hasta entones, desde Huygens en el XVII, se conjeturaba que la luz era un fenómeno ondulatorio análogo al de las ondas en el agua, comprobado por Fresnel al explicar las interferencias y el hecho de que dos rayos pudiesen atravesarse sin deformarse ni desviar sus trayectorias.. Millikan demuestra el origen externo de los rayos cósmicos, que llenan toda la Galaxia: galácticos de energías muy altas (10/21 eV) y solares de energías moderadas (10/10 eV). .

Rutherford (n.1871), padre del átomo moderno, formuló definitivamente un nuevo modelo del átomo (que perfeccionaría Niels Bohr): un pequeño y pesado núcleo cargado positivamente circundado por un electrón con carga negativa. Hasta entonces dominaba la idea de que cada átomo estaba formado por miríadas de fragmentos. Se aceptaba que la masa positiva del átomo era como una esfera homogéneamente distribuida. Pero, bombardeando en 1906 con partículas alfa (núcleos de átomos de helio) una hoja de oro, observó que tropezaban, eso sí en muy rara ocasión, con algún centro duro, que resultaría ser el "núcleo atómico" (una cienmilésima del volumen del átomo, neutro), alrededor del cual giraban los electrones: "fue entonces –escribió Rutherford- cuando tuve la idea del átomo formado por un núcleo masivo como centro y con carga". Significó el nacimiento del átomo nuclear: ¡había descubierto la naturaleza de la materia! Sin embargo, lo sería a costa de proponer un átomo eléctricamente sostenido, cuyo modelo condenaba a los electrones a caer sobre el núcleo..., aunque en realidad esto no ocurría... Fue aquí donde intervendría Bohr, introduciendo a su vez la discontinuidad en el seno del átomo: el electrón puede mantenerse, subir o descender ganando o perdiendo un fotón ("saltos cuánticos"), pero no estar nunca entre dos órbitas o capas (*) ni caer por debajo de una llamada "fundamental". Rutherford identificó y dio nombre, protón (*), a una nueva partícula o radiación, que formaba parte del átomo... Realizó por primera vez la transmutación artificial del átomo al bombardear nitrógeno con cargas positivas (partículas alfa (**)).

(*) Wolfgang Pauli explicaría en 1925 la forma en que los electrones estaban distribuidos en cada capa (uno en la interior para el hidrógeno, dos en la segunda para el helio, tres en la tercera para el litio y así sucesivamente). Sin embargo, Bury había sugerido en 1921 que el número de electrones en cada capa podía no estar limitado necesariamente a la cantidad asignada, que una capa podía tener más si no estaba en el exterior. Lo que confirmó Bohr demostrando que las más internas podían absorber más en "subcapas" de niveles de energía ligeramente distintos. Así, pudieron imaginar la estructura planetaria del átomo: una vez conocida la cantidad de energía necesaria para la separación de un electrón (distinta para cada capa y mayor cuanto más internas), igual a la necesaria para la ocupación, pudieron calcular las capas del átomo..(K.L.M.N.O.P.). Los números atómicos de los elementos serían el número de electrones de sus átomos.

(**) Goldstein detectó en 1886 una partícula que fluía por los orificios de un cátodo perforado en un tubo catódico, que podía atravesar fácilmente la materia, deduciendo que era positiva, contrapuesta al electrón, pero que era mil ochocientas treinta y seis veces mayor, a la que llamó "rayos canales" y que sirvió en 1902 para detectar el efecto Doppler-Fizeau,

similar al de una locomotora cuyo tono aumenta cuando se acerca y, en cambio, disminuye al alejarse.

(**) Rutherford y Schrödinger dieron nombre a las radiaciones corpusculares: alfa (positiva: núcleos de helio, protones; la emisión va acompañada por la transformación de los elementos químicos), beta (negativa: con emisión de un electrón, positrón o con captura de un electrón orbital) y gamma (normalmente ligadas a los procesos de emisión de protones y neutrones como resultado de transiciones electromagnéticas entre distintos estados cuánticos de un mismo núcleo)..

Einstein (n.1879), bajo la influencia de Leibniz -que tardaría en superar-, puso de relieve con su teoría de la relatividad especial, la dependencia existente del continuo espacio-temporal respecto a la velocidad de su movimiento. Andando el camino trazado por otros, daría pasos de gigante siguiendo las huellas de Newton, Faraday y Maxwell. Revisó la teoría del campo (donde no hay materia aparente), y, al mismo tiempo que negaba la simultaneidad establecida por Newton (para quien el tiempo no intervenía en las acciones, sólo dependían de las distancias) dedujo que lo que viaja por el espacio es una onda electromagnética, en definitiva, una transferencia de energía que, según él, (como en el caso de la luz) hacía innecesario el éter. Pero después, pasados los años, prácticamente en nuestros días, resultaría lo impensable: que no saldrían las cuentas... No saldrían porque, según los cálculos recientes, falta materia espacial -llámesele vacío o éter- para frenar la expansión, si no es que existe otra cosa extraña que la acelera, pendiente de investigar, pero que en cualesquiera de los casos nunca sería inmaterial...

... Digamos de Einstein que su intuición física o sentido para entender el modo en que funciona el universo no cedía ante nadie. Llegó a preguntarse cómo vería él el mundo si cabalgara en un rayo de luz... Un día escribió: "lo que el mundo tiene de eternamente incomprensible es su comprensibilidad". No creía en el éter, como antes escribimos; había llegado a la conclusión de que la electricidad y el magnetismo podían definirse como el movimiento de masas eléctricas "verdaderas" poseedoras de una realidad física dentro del vacío... En su famosa publicación de 1905, "Sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento", pretende dar solución a una asimetría (*) detectada en la teoría de Maxwell cuando se aplicaba al movimiento relativo entre espiras e imanes, que tiene que ver con las teorías de campos.

... Conocidos por él los trabajos de Ruark en 1945 y de Deustch en 1951 sobre la "neutralización recíproca", el "aniquilamiento mutuo" de un electrón y un positrón, sin dejar rastro de materia, sólo energía en forma de radiación "gamma", o, la inversa, la desaparición súbita de los rayos gamma, para dar origen a una pareja electrón-positrón..., creyó reconocida su primera sugerencia de que "la materia puede convertirse en energía, y viceversa".

-La Teoría de la Relatividad especial (1905). Einstein añadiría al Principio una ley universal: que la velocidad de la luz es constante e igual a c en todos los sistemas inerciales, y la máxima con que puede transmitirse información. Así, recibían un serio golpe la simultaneidad y el "ahora" newtonianos coincidentes para cualquier punto del universo. Einstein puso de relieve el papel de la velocidad no contemplado por Newton en su teoría, según la cual la fuerza gravitatoria entre dos cuerpos depende de la masa y de la distancia entre ellos; en la relatividad las masa y la distancia varían con la velocidad de modo que la fuerza de la gravitación universal no es constante. Fue un revulsivo para físicos, matemáticos y filósofos, incluso para muchos políticos e interesados en los movimientos sociales. Desaparecían conceptos trabajosamente elaborados durante años, como el reposo absoluto y por tanto la posibilidad de un sistema de referencia privilegiado. Curiosamente, la idea del éter, el socorrido fluido imponderable, parecía desaparecer como medio hipotético elástico, mientras cobraba autoridad el concepto fundamental de campo como una realidad física primaria.

Fotones (efecto fotoeléctrico, definido como un quanto de radiación visible sin masa aparente). En principio, Einstein señaló que el fotón sólo era concebible como un chorro de partículas sobre el que no actúan las fuerzas gravitatorias, lo que produjo cierto revuelo... Lo explicó así en 1905, porque el fotón era capaz de arrancar electrones de la superficie de un metal, lo que era equivalente a los corpúsculos de Newton. Pero eso no explicaba que una onda fuera capaz de provocar tal efecto. Habría que entender, después, que toda onda que parte de un foco incandescente ha de considerarse como una superficie tachonada de fotones, algo así como pequeños puntos sobre un globo que se estuviera hinchando con la velocidad de la luz. Einstein proponía que la energía de la luz no estaba distribuida de un modo uniforme sobre el frente de onda, sino que estaba concentrada o localizada en pequeñas regiones discretas (como en "bolsas", "paquetes" o "fotones") Su propuesta desembocó en la demoledora conclusión de que los fenómenos luminosos solamente son explicables si la luz se comporta a la vez como una onda y como un chorro de partículas. De su revisión, hoy aplicada a todas las entidades, resulto la dualidad onda-partícula.

-La Teoría de la Relatividad General (1915) se basa en el hecho experimental de la igualdad entre la masa de inercia (que entra en la segunda ley de Newton) y la masa gravitatoria (que entra en la ley de la gravitación) para cualquier cuerpo, lo que conduce al principio de equivalencia: La Física o aceleración g en un ascensor es indistinguible de la Física de la caída de los cuerpos, o, lo que es decir, la masa gravitatoria es igual a la masa inerte. Conjeturó, además, que una masa (o cantidad de energía) localizada en un lugar, produce una "incurvación" del espacio que la rodea cuya métrica deja de ser euclídea y las geodésicas no son rectilíneas: la elipse de la Tierra es la geodésica del espacio "incurvado" por la presencia del Sol. Lo que también resultaba contrario a la teoría de Newton: ya no eran las acciones gravitacionales a distancia lo que conformaba la geometría del espacio, eran los campos gravitacionales lo que decidía la geometría del espacio (espacio curvo de Riemann).

-La teoría de la Cuántica: Einstein verificó la existencia del "cuanto" de Planck y desarrollo su interpretación cuantificada del "efecto fotoeléctrico" descubierto por Lenard (fotón: cuanto de radiación visible sin masa aparente), que probaría definitivamente Compton en 1923 dando naturaleza a la existencia del fotón y a la cuantificación de la energía y las órbitas de la teoría atómica de Bohr de 1913 (**). Pero su mayor desazón le llegó con la aparente acausalidad de la teoría, que se resistió a aceptar, rebelado, hasta que cayó en las virtudes completamente contrarias (profundamente causales, aunque dialécticamente determinadas) de la nueva visión de la física que aportaba el mundo de la cuántica. Pero su mayor desacuerdo se haría evidente con Bohr (octubre de 1927, 5ª conferencia de Solvay, Bruxelas). Einstein se niega a abandonar la idea de una realidad física independiente: "La teoría –señaló- nos aporta muchas cosas, pero no nos acerca al secreto del Viejo (Dios). Estoy convencido de que por lo menos él no juega a los dados". Pionero, no obstante, de la cuántica no puede aceptar que los físicos deban contentarse con "probabilidades". Piensa que lo que hoy no podamos ver "se debe a que nuestros medios son aún insuficientes (estaba hablando de las "variables ocultas")". Bohr y Heisenberg (representativos de la Escuela de Copenhague) piensan que la cuántica permite prever los resultados de las experiencias, pero sólo en términos de probabilidades seleccionables. En mayo de 1935, Einstein y sus colegas Podolsky y Rosen (EPR) quisieron probar que la teoría cuántica era un artefacto, y plantearon un problema, el de dos cuantones ligados por un pasado común que, según ellos, probaba el carácter incompleto de la física cuántica. Trataron de demostrar que la velocidad y posición existentes antes de una medición estaban determinadas por parámetros suplementarios (las "variables ocultas") que, según ellos, la física cuántica no tiene en cuenta.

(*) Para Maxwell existe asimetría en el fenómeno, él piensa que cuando es la bobina lo que está en movimiento, la carga que contiene sufre una fuerza debida al campo magnético estático, y cuando es el imán el que se mueve el campo magnético variable produce un campo eléctrico que hace circular la carga a lo largo de la bobina. Einstein, por lo contrario, ve simetría en el fenómeno: "un imán que aproximamos a una bobina produce una corriente que no podemos distinguir de la corriente generada cuando acercamos la bobina o el imán"..El problema, y muy importante que señala Einstein, era el siguiente: que se había prestado una atención insuficiente al hecho de que la eletrodinámica depende siempre de un punto de vista cinemático.. Para ello, Einstein extendió la equivalencia entre sistemas inerciales en mecánica –lo que se considera el principio clásico de relatividad- al electromagnetismo. Con esta generalización postulaba que todas las leyes de la Física eran idénticas en todos los sistemas inerciales de referencia, lo que constituye el principio de la relatividad restringida o especial. Al que añadió una ley universal: que la velocidad de la luz es constante e igual a c en todos los sistemas inerciales y "nada puede viajar a mayor velocidad que la luz". Aspecto éste que asestaría un serio golpe al planteamiento newtoniano basado en la teoría de acciones instantáneas a distancia –la simultaneidad, el "ahora"- en un universo donde el espacio y el tiempo son absolutos, es decir, transcurren con independencia de objetos externos y de que sean o no medidos (Nature, 20 de julio de 2000, publico una demostración del Instituto NEC, en Princeton, EEUU, de que "un pulso de luz puede superar en más de 300 veces el límite teórico de la velocidad de la luz")... Pero lo más revolucionario, en abierto contraste con la mecánica newtoniana sería la dependencia de la masa con la velocidad, y la relación entre masa y energía. Bastaba observar que si actuaban dos fuerzas iguales sobre dos masas en reposo y las velocidades resultaban distintas, era que las masas eran distintas, en la misma proporción que las velocidades resultantes. Había descubierto que las entidades físicas (su masa) eran depositarias de una energía colosal, deducible de la fórmula. E = m c2 (masa: medida de la cantidad de materia que compone un cuerpo y determina sus propiedades inerciales y gravitatorias).

(**) Bohr propuso que los electrones no irradian en sus estados estacionarios, pero era posible la transición entre estados con la consiguiente emisión cuantificada de energía radiante.

- Einstein, la expansión cósmica y la teoría de la relatividad general: Einstein, al aplicar su teoría, que contemplaba la distribución de materia en el universo y la denominada "curvatura" (*) en un espacio finito (considerado por él, estático, permanente, sin centro ni límites), observó que la gravitación aparecía como un factor pronto a colapsar las galaxias, por lo que se aventuró a teorizar que debía existir alguna fuerza que mantuviera separados los componentes del universo, e introdujo en 1917 una "constante cosmológica" (expresión matemática de una hipotética forma de energía que penetra el espacio y contrarresta la fuerza de gravedad), de manera que el Universo resultaba estacionario (**).

Friedman, sin embargo, demostró en 1922 que las ecuaciones de Einstein permitían un Universo en expansión (el R crece con el tiempo). Pues bien, para cuando Edwin Hubble concluyó en 1929 que el efecto Doppler (***) demostraba que la expansión era cierta (aunque cada vez menor debido a la atracción gravitatoria que servía de freno), Einstein ya había calificado su famosa constante como su "mayor error". En 1927 concebía un mundo como formado por entidades localizables en el espacio-tiempo provistas de propiedades que constituían su realidad física, contrariamente a Niels Bohr que se negaba a admitir todo razonamiento sobre la realidad misma de las cosas.

Ahora, sin embargo, acaban de descubrir que la expansión cósmica ¡se acelera! Pues, según últimas observaciones "dichas galaxias están entre un 10% y un 15% aún más lejos de lo esperado" (****)... Lo que quiere decir, que "algo" real está actuando contra la gravitación universal, algo que no puede resolverse sin la explicación del éter, la quintaesencia, el vacío, en fin, esa nada aparente que "puede ser lo más misterioso y fundamental de la ciencia básica". Estamos, nos están diciendo los físicos, ante "otro habitante extraño del espacio vacío que está alejando a las galaxias unas de otras"..., al mismo tiempo que otras galaxias colapsan (como acaba de observar el Hubble), mientras en otras regiones brotan nubes galácticas, criaderos de estrellas, galaxias, conglomerados galácticos (*****).

(*) El valor obtenido de la "curvatura" es doble del pronosticado por Newton y efectuad por Johan Soldner en 1801, partiendo de la hipótesis de que la luz era un chorro de partículas. Un Universo, ¿cómo? esférico, plano, medio euclídeo, toral... Si hay curvatura igual o mayor que 1 habrá Gran Contracción, mientras que si fuese igual o menor que uno el destino sería el llamado por los energetistas "Gran Frío". Otra última sugerencia sitúa el universo en forma de sacacorchos. Nodlan y Ralston, de Rochester y Kansas, afirman que la luz, a medida que atraviesa el universo, es retorcida en un ligero movimiento de sacacorchos, con un mayor retorcimiento en una dirección que en otras. El proyecto Boomerang, cuyos análisis aportó EEUU, pretendió que el universo es prácticamente "plano: su expansión será eterna pero se irá frenando indefinidamente".

(**)Hoyle, con Bondi y Gold propusieron un modelo estacionario del Universo en expansión continua, sin principio ni fin, con una densidad de materia constantemente reinyectada. Para permitir la expansión.

(***) Alejamiento galáctico a velocidad proporcional a su distancia de nosotros, concebido a partir de observar que la frecuencia de las líneas espectrales derivaba "hacia el rojo".

(****) Dos grupos de astrónomos, uno liderado por Perlmutter (EEUU) y otro por Smith (Australia) y docenas de confirmaciones, han podido medir última y sorprendentemente la distancia entre la Tierra y galaxias lejanas utilizando la luz procedente de explosiones estelares (El País 29-12-99)

(*****) Una galaxia bebé. Hablan de un bloque de construcción galáctico, que vemos ahora, tal como era hace 13.400 millones de años, con un diámetro de 500 años luz (100.000 a.l. la Vía Láctea) y una masa cien mil veces menor, que contiene un millón de estrellas, conformado a un ritmo de una masa solar por año. Lo acaban de observar en el Observatorio Midi-Pyrenees. Lo publica la revista Astrophysica Journal Letters (El País 06-10-01).

... "Las estrellas nacen (*) del hundimiento gravitatorio de grandes nubes interestelares, en rotación sobre sí mismas, donde el gas está suficientemente frío para que las partículas puedan existir en forma de hielo sólido. El que una parte de la nube no caiga directamente sobre su centro lo origina el que las estrellas no tengan velocidades de rotación superiores a las observadas. Fenómeno éste en alguna medida similar al del proceso de conformación de galaxias, frenadas sus rotaciones por las prolongaciones estelares de su brazos. (Resumido de Caroline T. y Jhon C.B. M.C.231.48).

En la dirección del centro galáctico, a 400 años luz se encuentra "Barnard 68", una nube interestelar en proceso de condensación para formar estrellas. Podría ser el resto de una nube mucho más vasta barrida por los violentos vientos estelares de estrellas masivas cercanas. (Resumido de J.F. Alves. Nature. 409.159)

Algunas de las regiones más bellas del cielo, como la nebulosa del Aguila, son auténticos criaderos de estrellas. Una galaxia donde se observa luz azul en abundancia es necesariamente rica en estrellas jóvenes. La mayor parte de las estrellas jóvenes no viven en los centros de las galaxias

La nebulosa de Orión está compuesta por polvo de 5 um, mucho más grueso que el de las nebulosas estelares. Estos discos protoplanetarios, de menos de un millón de años, dependen de ser o no barrido por potentes vientos de 100.000 km/h. (Resumido de Science Express Report 1059093)

(*) en la evolución cósmica, muchas estrellas nacen de los desechos de explosión de supernovas. Tycho Brave en 1572 y Kepler en 1604 observaron las primeras Son estrellas primarias de gas que quemaron en su núcleo todo el hidrógeno, convirtiéndolo en helio (mientras liberaban cantidad de energía), y utilizaron después otros elementos como combustible convirtiéndolos en elementos cada vez más pesados, hasta que no quedó nada por quemar y su propia fuerza gravitatoria la hizo colapsar y morir como una supernova. Tras la explosión se formó un agujero negro y de los desechos esparcidos se formarían nuevas estrellas. "Encontramos –nos dice Rafael Rebolo, de Tenerife- que la atmósfera de la estrella tiene diez veces más oxígeno, magnesio, silicio y azufre que el Sol, y estos son elementos pesados que solo se forman a miles de millones de grados en el núcleo de estrellas muy masivas que acaban su vida como supernovas". El 24 de febrero de 1987, Ian Shelton, en el Observatorios de Las Campas (Chile) observó a simple vista una explosión en la Gran Nube de Magallanes, era una supernova, la 1987A. El hecho vino precedido del registro en la Tierra de un total de 19 neutrinos, casi consecutivos, que fueron detectados a las 7h 56m del día 23 de febrero, horas antes de la explosión. Era la primera vez que la búsqueda de neutrinos iniciada en 1956 se saldaba con un incremento notable.

Born (n.1882) construyó en 1925 con Heisenberg y Jordan la mecánica de matrices, destacando así por sus importantes investigaciones en la mecánica de los cuantos y especialmente por su interpretación estadística de la función ondular. En 1926 propuso la interpretación probabilística, adecuada para relacionar la intensidad de la oda en cada punto con la probabilidad de localización del fotón en ese punto. La conclusión era, tanto para la luz como para la materia, que "el cuadrado del módulo de la función de onda es capaz de medir en cada punto y en cada instante la probabilidad para que el corpúsculo asociado sea observado en este punto y en ese instante". Sin embargo, insistió con Heisenberg en la idead de que la "naturaleza ondulatoria de la materia" no significa más que el comportamiento aleatorio de las entidades que son realmente partículas.

Eddington (n.1882) formuló en 1920 la hipótesis de que el brillo y calor del Sol provienen de una reacción nuclear: el hidrógeno se une produciendo helio, y la pequeña diferencia de masa se libera como una gran cantidad de energía, dando además, por cada átomo de helio la liberación de dos partículas evanescentes, después llamadas neutrinos (*), de tales propiedades que podrían atravesar 100 años luz de plomo sin que sus posibilidades de ser absorbidos superaran el 50%..

... Eddington, refiriéndose a la aparente desaparición de la materia debido a la aparición del fenómeno ondulatorio, escribió lo siguiente: "Hemos hallado una sorprendente huella de pisadas en la ribera de lo desconocido. Hemos ensayado una tras otra, profundas teorías para explicar el origen de aquellas huellas. Finalmente hemos conseguido reconstruir el ser que las había producido. Y resulta que las huellas eran nuestras"... Estaba queriendo expresar su posición filosófica. En sus palabras, y en las de Schrödinger también, como veremos, estaban implícitos la interpretación probabilística de la mecánica cuántica y el papel que desempeña el propio observador en el análisis y descripción de los fenómenos naturales, sin duda lo más revolucionario de la Física moderna.

En1887 se producen dos hechos decisivos, que representan respectivamente la apoteosis final del clasicismo y el comienzo de la Física novísima desde que Newton publicara en 1687 los Principia: los fundamentos mecánicos que fueron pilares inamovibles de la Física durante 200 años: Hertz consigue que un generador emita oscilaciones, es decir, ondas hertzianas (**) del mismo tipo que predijo Maxwell en su unificadora teoría electromagnética. Con la producción de estas ondas comenzaría la transmisión de información a distancia: teléfono, telégrafo, radio, televisión, radar, etc... El mismo año 1887, Michelson y Morley -como ya explicamos antes- puestos a medir con rayos luminosos la velocidad de la Tierra respecto al éter, se encontraron con un imprevisto, de tal magnitud que hubieron de concluir o que no había éter o que, si lo había, la Tierra debía permanecer inmóvil respecto a él. El éter, que venía siendo el único fluido imponderable todavía vigente que se consideraba fijo y en el que se bañaban todos los cuerpos celestes, no dio señales de vida.

(*) Neutrino: En 1922, Lise Meitne se preguntaría por qué la partícula beta desprendida al decaer el núcleo carecía a menudo de la suficiente energía para explicar la cantidad de masa que pierde el núcleo. La falta de respuesta situó a Niels Bohr, en 1930, en trance de abandonar el gran principio de la conservación de la energía..., hasta que Wolfgang Pauli dedujo en 1931, que junto con la partícula beta del núcleo se desprendía otra que se llevaba la energía desaparecida.. Esa misteriosa segunda partícula tenía propiedades bastante extrañas, no poseía carga ni masa aparente, parecía un cuerpo ficticio; lo único que llevaba mientras se movía a la velocidad de la luz era cierta cantidad de energía. Pese a su rareza, los físicos creyeron en ella a pies juntillas. Y esta certeza se intensificó al descubrirse el neutrón y saber que éste se desintegraba en un protón y se liberaba un electrón, que, como en la decadencia beta, portaba insuficientes cantidades de energía. Enrico Fermi dio a esta partícula el nombre de "neutrino" (pequeño neutro). Surgen de la conversión protón-neutron, en las reacciones nucleares que se desarrollan en el Sol y en otros astros, que pierden a causa de esto el 6 u 8% de su energía. En 1956 se logró capturar lo que algunas revistas especializadas llamaron un "neutrino", pero que era un "antineutrino", producto de la desintegración de un neutrón, en un protón, un electrón y un antineutrino o antipartícula, como luego se demostró con la suma de partículas. En 1961, Hong Yee Chiu manifestaría que cuando una estrella mayor que el Sol evoluciona, la creación de neutrinos le arrebatarían su energía en proporción creciente. Formados en el centro del Sol, alcanzan sin interferencias su superficie en menos de tres segundos. En 1969 se detectaron los neutrinos solares, pero en una cantidad la mitad inferior a lo que se había supuesto. Se calcula que el neutrino corriente puede atravesar 100 años luz de plomo sin que sus propiedades de resultar absorbido superaran el 50%. En 1968 se detectaron los primeros neutrinos solares.

(**) Con este hallazgo de las "ondas hertzianas" no sólo se confirmó que el magnetismo, la electricidad y la luz podían integrarse en una teoría única, sino que se inicia un proceso social, el de la comunicación a distancia, tan trascendente como lo fueron el fuego en la Prehistoria, la máquina de vapor en el XVII o la asociación electricidad y magnetismo a principios del XIX.

Bohr (n.1885) formuló una hipótesis para explicar el comportamiento del átomo: 1º) los electrones sólo giran en las órbitas que cumplen las condiciones de cuantificación. 2º) Estas órbitas son estados estacionarios del electrón, en las que éste no emite energía. 3º Al saltar de una órbita a otra más cercana al núcleo, emite un fotón; y, a la inversa, cuando lo absorbe, salta a otra más alejada del núcleo. Explicó su "modelo de gota líquida" en la que los protones y los neutrones se mezclaban de modo homogéneo: la partícula que penetra el núcleo, distribuye su energía por igual, hasta que, en una cuatrillonésima de segundo, una acumula energía y salta fuera del núcleo. Propuso el principio de complementariedad, según el cual pueden aparecer dos modos de descripción de un sistema determinado como mutuamente exclusivos, aunque ambos sean necesarios para la completa comprensión del sistema. Bohr sostiene que cada descripción ofrece una visión parcial de la "verdad". Ponía como ejemplo las teorías corpuscular y ondulatoria que eran modos complementarios de descripción.

Similar al modelo de "gota líquida", Robert Hofstadter descubrió que el núcleo consiste en un "corazón" muy denso, rodeado por una "piel", en la que decrece gradualmente la densidad.

Schrödinger (n.1887) estableció en 1926 la ecuación de ondas que lleva su nombre: todas las partículas existentes están provistas también de propiedades ondulatorias.. Contribuyó con de Broglie (y en cierta medida aunque de modo indirecto con Heisenberg) a crear la "mecánica ondulatoria", a la que añadiría su hipótesis basada en la existencia objetiva de ondas con un comportamiento comprensible y causal. Su ecuación básica de la mecánica cuántica permitía describir el comportamiento de un electrón, considerándolo como una vibración eléctrica distribuida alrededor del núcleo (*), y resolvía definitivamente el antagonismo onda-corpúsculo a favor de la onda, pues las partículas serían ondas agrupadas en "paquetes" (como propuso de Broglie) que parecen puntuales en nuestra escala (**) y permitían evaluar las posibilidades de encontrarlas en una determinada porción del espacio..

... Es "pasmosa" –diría Einstein- la simplicidad matemática de la teoría (de Scrödinger) que permite medir la longitud de onda de un corpúsculo luminoso, de un fotón, de una onda electrónica". Se estaba refiriendo a cómo tanto para la radiación como para la materia "el cuadrado del módulo de la función de onda mide en cada punto y en cada instante la probabilidad (***) para que el corpúsculo asociado sea observado en este punto y en ese instante". Resultaba cierto que la función de onda a pesar de que no podía representar una vibración física por su carácter imaginario, necesariamente tenía relación con alguna magnitud real.

... En una conferencia en Munich (6-5-1930) titulada "La transformación del concepto físico del mundo" , Schrödinger expresó rotundamente su posición científico-filosófica: "nuestros signos y fórmulas  -diría- no constituyen un objeto con existencia independiente del observador, sino que tan sólo representan la relación sujeto-objeto"... La interpretación probabilística de la mecánica cuántica y el papel que desempeña el propio observador en el análisis y descripción de los fenómenos naturales (que jamás admitió Einstein), estaban implícitos en sus palabras, fruto de su hipótesis basada en la objetividad de las ondas y su comportamiento causal.

... Opinando sobre la "indeterminación o incertidumbre" y los escritos, sobre todo, de Heisenberg, que además de extrapolar los efectos, por otra parte lógicos, de que toda operación de medición de un sistema provoca automáticamente una alteración de ese sistema, llegaban a adjetivar de "repugnante la parte física de la teoría de Schrödinger", éste llegó a su vez a decir: "La lectura de los escritos de Heisenberg me ha repelido si no ya asqueado".

(*) de Broglie propuso interpretar el corpúsculo (partícula) como un grupo o "paquete de ondas" (con las crestas agregadas hasta formar un abultamiento limitado en el espacio) cuyo máximo de amplitud se desplaza a la velocidad del mismo.

(**) Schrödinger venía coincidiendo con Einstein y de Broglie en la visión asombrosa que éstos tenían de que: "un corpúsculo que se mueve no es otra cosa sino una burbuja (material, habría que añadir) sobre la onda de radiación en el sustrato básico (material) del universo".

(***) La interpretación probabilística de la función de onda fue propuesta por Max Born en 1926, como una consecuencia de la naturaleza ondulatoria de las partículas conducente a la imposibilidad de medir simultáneamente y con idéntica y total precisión magnitudes conjugadas tales como la posición y el momento o la energía y el tiempo en que sucede un proceso, lo que coincidiría con las reglas de indeterminación dadas por Heisenberg en 1927, quien llegó a escribir: "se llegará a la clausura del reducido campo que supone la física de las partículas elementales".

Sin embargo, con el paso del tiempo, la disponibilidad cada vez mayor de fuentes productoras de altas energías permitiría aumentar considerablemente lo que algunos han calificado como el "zoo" de las partículas elementales, cuya vida se alarga casi indefinidamente, con ejemplos como el del protón: de unos 10 elevado a 32 años, o el de las últimas teorías, que sustituyen las partículas, los objetos básicos de la materia, por unos objetos extendidos unidimensionales: las cuerdas y las supercuerdas. Así, quedaría desprestigiada la extraña pregunta que se planteó Heisenberg: "¿Se ha llegado al cierre definitivo de la Física?

Stern (n.1888) estudió la materialización de los fotones.

Friedman (n.1888) fue el primero en demostrar, en 1922, que las ecuaciones de Einstein, sobre la distribución de materia, permitían la posibilidad de un Universo en expansión, donde el radio crece con el tiempo, en un Universo donde todas las posiciones en él serían equivalentes y ninguna podría tomarse como "centro" o como "límite".

Compton (n.1892) constató experimentalmente la discontinuidad de la radiación electromagnética, que venía a ser la prueba definitiva de la existencia del fotón (cuanto de radiación visible). El hecho favorecía la idea existente de la discontinuidad de la materia dados los éxitos de la teoría atómica y los descubrimientos sobre las emisiones radiactivas. "Había que admitir de buen o mal grado -escribió- que la imagen de las ondas y la imagen de los corpúsculos debían ser, alternativamente, utilizadas para la descripción completa de las radiaciones".

... Planck –recordemos- había intentado desesperadamente recuperar la continuidad de la radiación porque sólo así podría mantenerse el carácter ondulatorio de la misma, que estaba plenamente verificado. Pero resultaban incontrovertibles la interpretación cuantificada del efecto fotoeléctrico por Einstein y la cuantificación de la energía y las órbitas en la teoría atómica propuesta por Bohr en 1913 (*). Mas, de ponerlo todo patas arriba se encargarían Davisson, Germer y Thompson (hijo) dando a conocer en 1927 un hecho sorprendente aunque previsto teóricamente por de Broglie en 1924: la difracción de los electrones, cuyo descubrimiento hizo tambalearse la discontinuidad, porque el fenómeno es específicamente ondulatorio. De manera que tampoco podía dudarse a partir de entonces de que la materia tiene un comportamiento continuo.

(*) Bohr, superando la teoría de Maxwell-Lorentz, que de algún modo aceptaba la inestabilidad permanente del modelo atómico dejando margen a pensar que los electrones acabarían por precipitarse sobre el núcleo, propuso que los electrones no irradian en sus estados estacionarios, pero era posible la transición entre estados con la consiguiente emisión cuantificada de energía radiante.

Broglie (n.1892), pensando que las ondas de los fotones podían considerarse corpúsculos, propuso en 1923 asociar a todo corpúsculo material una onda. Y creó, con Schrödinger, la llamada mecánica ondulatoria: toda partícula, fotones, electrones, átomos, moléculas lleva una onda asociada (*) reflejo de su naturaleza cuántica y de la dualidad continuidad-discontinuidad, corpúsculo-onda (**),. En 1924 predijo la difracción de los electrones (***), prueba inequívoca que sería de su naturaleza ondulatoria, y estableció así la dualidad onda-corpúsculo, a partir de la continuidad de los procesos físicos y del electrón como partícula. Desde entonces el electrón ya no se representaría girando en una órbita (****), sino como una vibración, es decir, disuelto como una onda esférica o nube electrónica envolvente sobre el núcleo, sin saber su trayectoria ni donde se encuentra, salvo la probabilidad de encontrarlo a cierta distancia del núcleo.

(*) de Broglie proponía interpretar el corpúsculo (partícula) como un grupo o "paquete de ondas" , con las crestas agregadas hasta formar un abultamiento limitado en el espacio, cuyo máximo de amplitud se desplaza a la velocidad del mismo.

(**)...Un caso curioso, que volvemos recordar, sería el de los Thompson, padre e hijo, el primero, Premio Nobel en 1906, por establecer la naturaleza corpuscular (discontinuidad) del electrón, y el segundo, Premio Nobel en 1937, por descubrir la naturaleza ondulatoria (continuidad) del electrón.

(***) difracción: fenómeno que pone de manifiesto las propiedades ondulatorias de la luz, cuando ésta contornea los cuerpos opacos y, por consiguiente, penetra en la región de la sombra geométrica. De otro lado, hacia 1803 Young había realizado los experimentos denominados de "doble rendija", que se convirtieron en la norma para determinar la naturaleza ondulatoria de la luz radiante. Haría falta la teoría cuántica desarrollada durante las dos décadas siguientes, para reconciliar la forma en que las dos cualidades: onda, corpúsculo, podían ser verdaderas. ... En 1927, Davisson y Germer, en EEUU, y Thompson (hijo) en Inglaterra darían a conocer, felizmente para la predicción de de Broglie la experiencia de la

difracción de los electrones, que resultaría sorprendente, porque en realidad haría tambalearse las corrientes de pensamiento ganadas por la idea absoluta de la discontinuidad de la materia. Luis de Broglie cuenta cómo a partir del descubrimiento del efecto "Compton" y la interpretación cuántica del efecto fotoeléctrico "había que admitir de buen o mal grado que la imagen de las ondas y la imagen de los corpúsculos debían ser, alternativamente, utilizadas para la descripción completa de las radiaciones".La experiencia más rigurosa de interferencia con electrones se haría en 1961. El autor sería Claus Jönsson, de Tubinga, Alemania.

(****) hasta el modelo atómico de de Broglie existían los planetarios de Thompson y Rutherford, y el de Bohr (con órbitas radiales determinadas salvo una fundamental, y toma de fotones o emisión en su caso mediante "saltos cuánticos").

.A finales del siglo XIX faltaba por resolver un primer enigma ¿qué cosa es ésa que se comporta por la mañana como un corpúsculo y por la tarde como una onda? De su resolución dependerían adelantos futuros tan espectaculares como la supraconducción, los transitores, los semiconductores y hasta la energía nuclear. Cierto que, por entonces, todas las personas dedicadas a la ciencia estaban pugnando entre interpretaciones distintas, no exentas de condicionamientos sociales: fondo material, dual, o de naturaleza divina, etc.. El propio Einstein se había planteado si podían preguntarse por separado qué es el electrón (una partícula o una onda), qué es la luz (corpúsculo u onda), qué es la materia... ; incluso llegó a preguntarse "cómo reconciliar las dos imágenes contradictorias de materia y onda". Sucedía, además, que la vieja afirmación de la mecánica clásica del punto material: con tal y tal posición y velocidad en tal y tal instante, base del razonamiento vía del dominio de los fenómenos físicos..., no era igualmente aplicable a los cuantos elementales de materia (los electrones) ni a los cuantos de energía (los fotones). Con la mecánica clásica se hacía inexplicable el efecto del movimiento de un fotón y un electrón que atraviesan los dos orificios hechos con un alfiler... Sin embargo, el efecto se haría inteligible ocupándonos no de lo que sucede a uno, sino de lo que sucede a una multitud compuesta de individuos con un comportamiento particular imposible de pronosticar, debido al enorme número de individuos o partículas, por lo cual la recurrencia al método estadístico nos permitiría medir con cierta exactitud valores medios que caractericen al conjunto; aunque ahora ya, para el caso particular de uno en concreto de los componentes sólo se pudiera predecir la probabilidad del comportamiento propuesta por Schrödinger.

1899: Piotr Nikolaievich Lebedev demuestra experimentalmente la existencia de la presión de radiación o de la luz como una fuerza impulsadora que había sido predicha por Maxwell.

Pauli (n.1900), investigador de la estructura del átomo y sus electrones, formuló el principio de exclusión: dos partículas idénticas y de espín (*) semientero no pueden existir en el mismo estado de donde derivan los efectos de repulsión que explican la estructura de los átomos y moléculas. En 1930 conjeturó una solución para el fenómeno de la aparente desaparición de energía, que ocurría "cuando la partícula beta desprendida al decaer el núcleo, carecía normalmente de la suficiente energía para explicar la cantidad de masa que perdía el núcleo". Según Pauli , sucedía que junto con la partícula beta del núcleo se desprendía otra que se llevaba la energía "desaparecida". Esta "misteriosa" partícula, que Enrico Fermi llamó neutrino (en italiano "pequeño neutro"), tenía propiedades bastante extrañas. No poseía carga ni masa aparente. Lo único que llevaba mientras se movía a la velocidad de la luz era cierta cantidad de energía.

(*) En 1925, Uhlembeck y Goudsmit sugieren una nueva propiedad del electrón: el "spin": giro sobre sí mismo como un trompo. Pero esta imagen del electrón fue abandonada y considerado el "spin" como una propiedad cuántica atribuible a todas las partículas, y mensurable como la masa o la carga eléctrica (el spin no puede ser sino un múltiplo entero o semientero de la constante de Planck por 2pi).

Enrico Fermi (n.1901) investigó y dio nombre al neutrino y estudió la posibilidad de producción de átomos radiactivos por el bombardeo con neutrones. Comprobó que cuando bombardeaba un elemento con un neutrón, éste se transformaba a menudo en otro con el número atómico superior más próximo. Bombardeando uranio con neutrones obtuvo un producto que, al parecer, era realmente el elemento 93. Se le dio el nombre de "uranio X".

Fermi ni sospechar pudo las consecuencias que tendría su descubrimiento para la Humanidad: no había creado un nuevo elemento, había escindido el átomo en dos partes casi iguales.. Sugirió además que el calor extremo desprendido por una bomba atómica podría provocar la fusión de átomos de hidrógeno, liberando así otra fuente de energía.

Heisenberg (n.1901) construyó con Jordan y Born la mecánica de matrices (*), partiendo de los procesos de la discontinuidad y acorde con los planteamientos conservaduristas de la "escuela de Copenhague". Anunció el principio de incertidumbre o indeterminación (**), según el cual no se puede conocer exacta y simultáneamente la trayectoria de una partícula elemental y su impulso. Presentó la mecánica cuántica en forma de la llamada mecánica de matrices, cuya equivalencia con la mecánica ondulatoria fue demostrada por Schrödinger. Respecto al núcleo del átomo, que hasta entonces se explicaba sostenido por la mutua atracción de cargas eléctricas opuestas, señaló en 1932 que se mantenía unido debido a un "intercambio" de fuerzas nucleares (130 veces más potentes, pero de menor alcance) superiores a las electromagnéticas, entre los protones y neutrones. Y describió a estos desenvolviéndose en el núcleo como un continuo intercambio de identidades: primero fueron protones, luego neutrones; más tarde protones nuevamente, etc; una forma de conservar la estabilidad del núcleo. Conjeturó que todas las fuerzas de atracción y repulsión derivan de las partículas intercambiables.

(*) su carácter no conmutativo expresa que el orden en el cual se realicen las mediciones de una partícula puede cambiar fundamentalmente el resultado, según se sitúen antes o después respectivamente los factores velocidad y posición.

(**) es la imposibilidad de medir simultáneamente y con idéntica y total precisión magnitudes conjugadas tales como, la posición y el momento, o la energía y el tiempo en que sucede un proceso.

Jordan (n.1902), en 1925, construyó con Born y Heisenberg la mecánica de matrices, siguiendo las directrices de la "escuela de Copenhague".

Dirac (n.1902), uno de los fundadores de la mecánica cuántica, formuló en 1926 la ecuación que describe el movimiento de un electrón en el campo exterior de fuerzas. En 1930 previó la existencia de un electrón positivo (positrón), llegando a la conclusión de que todas las partículas y objetos resultantes existentes en la naturaleza tienen que existir por parejas, y expone su teoría matemática de que las propiedades inherentes a las partículas subatómicas muestran que cada partícula debe tener su "antipartícula", lo que, después, se pudo experimentar.

Gamow (n.1904), alumno de Friedman, el padre del primer modelo del Universo en expansión, propuso añadir, 2.400 años después de Aristóteles, una quinta dimensión (quintaesencia, éter) a las cuatro habituales de espacio y tiempo, como un modo audaz de interpretar la función de onda de la ecuación de Schrödinger. Dio su primera gran contribución a la física al explicar el mecanismo de la radiactividad (*). Formuló erróneamente la hipótesis de que el origen de los elementos químicos se produjo durante la primera fase caliente del Universo de Lemaître. Se supo después que los más pesados son más recientes, ya que proceden de las estrellas. Es conocido como un gran divulgador de la física del siglo XX. Debe su notoriedad a las cómicas Aventuras del señor Tompkins.

(*) Es la emisión espontánea, para ciertos núcleos atómicos, de partículas formadas por dos neutrones y dos protones, llamadas partículas alfa.

Oppenheimer (n.1904) contribuyó activamente a la construcción de la bomba atómica.

Mejorana (1906-1938) construyó un modelo del átomo, que le "pisaría" Heisenberg en 1932. En 1937 propone partículas neutras sin recurrir a los estados de energía negativa, en la cual las partículas son sus propias antipartículas. Esta sería el neutrino, la única partícula que es, a la vez elemental y eléctricamente neutra. Mejorana demostró cómo el momento magnético de un átomo puede invertirse si atraviesa un campo magnético rápidamente variable.

Lewis, Gilbert Newton, determinó en 1916 las similitudes de las propiedades y el comportamiento químico de algunos de los elementos más simples en base a la estructura de sus capas. Por ejemplo, dos átomos de hidrógeno, que sólo tiene un electrón, pueden compartir sus respectivos electrones y completar así mutuamente sus capas.

...Irving Langmuir pudo llevar a cabo una demostración práctica de la tendencia de los átomos incompletos al mantener completa su capa de electrones y fuertemente cohesionados los átomos. Los electrones pueden ser compartidos o cedidos. De este modo, por ejemplo, el flúor, el oxigeno y el nitrógeno forman moléculas de átomos. El átomo de carbono, con sólo cuatro electrones en su capa L, compartirá cada uno de ellos con un átomo distinto de H, para completar así las capas K de los cuatro átomos de H. En 1921 Bury sugirió que el número de e. de cada capa no estaba limitado necesariamente. Una capa podía tener un mayor número de e. si no estaban en el exterior. Las más internas podían absorber más electrones. Bohr demostró que cada capa estaba constituida por subcapas de niveles de energía ligeramente distintos. En 1932 Linus Pauling estudió la facilidad con que los electrones podían separarse de los distintos elementos, y observó que sin excepción, incluso todos los gases inertes (lo que sorprendió), podían ser desprovistos de electrones. La cantidad de energía requerida disminuye al aumentar el peso atómico.

Chandrasekhar (n.----) postuló, con la oposición enconada de Eddington y la aprobación de Landau, que las enanas blancas habían de tener masas menores que 1,4 veces la del Sol.

Pacini, Franco (n.----) enunció que una estrella ordinaria colapsada forma una estrella de neutrones (*), y que su giro acelerado le hará lanzar radiaciones electromagnéticas por los polos magnéticos, provocando destellos similares a los de un faro.

(*) A 200 años luz de nosotros, una estrella de neutrones reciente (RXJ1856.5-3754) se desplaza en la constelación de Sagitario a más de 100 kms/s, con una temperatura superficial de 700.000 K (European Southern Observatory. MC 2002).

Gödel, Kurt (n.1906), matemático físico de la "incompletitud", planteó en 1949 que la tendencia natural de la gravitación a reunir todas las partes del Universo y provocar un colapso podría hallarse contrarrestada por una fuerza centrífuga si el Universo entero estuviera en rotación.

Los efectos de la gravitación, de largo alcance como la atracción y repulsión electromagnéticas, pero mucho más débiles, pierden intensidad con el cuadrado de la distancia, e implican, según algunos físicos, un continuo intercambio de partículas, denominadas gravitación, que consideran sin masa. En 1957, Josep Weber intentó, sin resultado aparente, detectar los "gravitones", ondas gravitacionales. Pues bien, el 9 de enero de 2003, Kopeikin y Ed Fomalont anunciaban haber medido y comprobado "que la velocidad de la gravedad es probablemente igual a la velocidad de la luz".

Chadwick (n.----) descubriría finalmente la tercera "partícula elemental", el neutrón. El "antineutrón" sería un neutrón cuyo movimiento rotatorio (o polo magnético) se ha invertido. El protón y el neutrón permitirían conocer una fuerza de atracción nueva en la naturaleza, cien veces más fuerte que la eléctrica, y que los dos constituían los estados de una sola entidad, el nucleón..

Hoyle (n.1915), con Hermann Bondi y Thomas Gold propusieron un modelo de "Estado Estacionario" del Universo, en expansión continua, sin principio ni fin, con una densidad de materia constantemente reinyectada para permitir la expansión.

Feynman (n.1918), considerado por muchos el más grande físico teórico, trabajó en el proyecto de la bomba atómica

Hubble (n.----) calculó en 1928 una velocidad de expansión universalmente puntual de 500 km/seg. (Constante de Hubble) por megaparsec (Mcp: un megaparsec es una distancia equivalente a unos 3 millones de años luz). Dando marcha atrás con esta medida se descubría que el universo no tenía más de 2.000 millones de años, algo claramente incorrecto, ya que sabemos que la Tierra dobla más de dos veces esa edad... Para corregir el error, los partidarios de la teoría de Lemaitre (*), el Big Bang, resucitarían en 1945 el "factor fudge" que Einstein introdujo en 1915 para mantener el universo en estado constante de no-expansión. Pero los datos nunca han cuadrado, desde los años cincuenta la constante de Hubble ha sido revisada a la baja continuamente. En los noventa, unos mantienen la constante de 30-50 km por segundo, otros le dan 80-100, de donde resultarían 12.000 millones de años, tiempo todavía insuficiente para sus estrellas más viejas observadas..

(*) en 1931 la publicación Revue des Questions Scientifiques incluyó la noticia de la descripción sui géneris que hacía el jesuita Lemaitre del principio del mundo, de la que extraemos la simple explicación -de suyo inconcebible en boca de un científico- de lo que se daría en llamar irónicamente Big Bang, dice así: "El mundo atómico se rompió en fragmentos y cada uno de estos en pedacitos aún más pequeños. Suponiendo, para simplificar las cosas, que esta fragmentación se hizo en trozos iguales hallamos que se necesitaron doscientas sesenta fragmentaciones sucesivas para alcanzar la pulverización actual de la materia en nuestros pobres y pequeños átomos, tan pequeños que apenas permiten que se les divida más. La evolución del mundo puede compararse a unos fuegos artificiales que acabaran de finalizar: unos cuantos fuegos fatuos rojos, cenizas y humo. Frente una brasa ya fría, observamos el lento declinar de los soles y tratas de recordar la brillantez desvanecida del origen de los mundos"

Según la teoría del Big Bang el universo empezó siendo muy denso y caliente y se fue enfriando al expandirse, transportando estrellas y galaxias hacia un final que parecía incierto en el espacio y en el tiempo (magnitud estadística que representa la agitación térmica media). Pero, todavía nadie ha contestado a una pregunta muy embarazosa: en el supuesto del Big Bang ¿De donde vivieron las dimensiones espacio-temporales? ¿Hubo antes un tiempo y un espacio?

Yukawa (n.----) conjeturaría en 1935 que todas las cargas eléctricas emiten radiaciones electromagnéticas al ser aceleradas. Propuso la hipótesis de que existen unos objetos semejantes a los fotones, los llamados mesones, partículas de masa intermedia entre la del electrón y la del nucleón emitidas por nucleones acelerados. En 1947, E. C. Powell anunciaría el descubrimiento de los mesones en los rayos cósmicos.

Weinberg (n.1936) formuló la posibilidad de que los quarks sean divisibles. "Cabe la posibilidad –diría- de un Universo eterno, donde el nuestro es una fluctuación local". Según él pueden haber otros big bang que se producen antes, después y al mismo tiempo.

En 1995, las palabras "sopa de quarks" aparecerían relacionadas con la pretensión de Edward Witten de unificar en una sola versión las cinco teorías existentes de la llamada teoría de las cuerdas, infinitesimales filamentos, "spartículas", que vibran..., sin que por ello se hubiera logrado otra cosa que mantener el "misterio" de la materia no luminosa, invisible, oscura o masa oculta (éter, vacío, quintaesencia), cuyos efectos, ahora sí, ya se están registrando debido a su influencia en la supuesta expansión del Universo, que trae de cabeza a físicos y astrofísicos. A Eisntein le preocupó ese habitante extraño, el éter (hoy llamado masa oculta); llegó a pensar que "sería –vino a decir- tan diferente de la materia y la energía normales que tendría el efecto gravitatorio contrario, produciendo repulsión en vez de atracción". El problema quedaría sin resolver hasta preguntarse ahora algunos científicos, ¿cuánto pesa el vacío? sin cuyo dato piensan correctamente que no tenemos una teoría completa sobre el universo... Pero, tampoco probablemente tenemos todavía una teoría completa sobre el objeto más cercano: el núcleo atómico...

Éste, que como hemos explicado fue descubierto en 1911 por Ernest Rutherford, se consideró en principio que estaba conformado por un agregado relativamente homogéneo de electrones, protones y neutrones más o menos ordenados como un sistema solar. Pero el estudio que se hizo en 1980 de miles de millones de radiactividades modificaría sorprendentemente la imagen que teníamos del núcleo atómico y sus reacciones, permitiendo comprobar que éste puede emitir "espontáneamente" corpúsculos de distintos tamaños, que a priori no contiene aparentemente, y que los centros de protones y neutrones están constituidos por mesones. Recientemente, aparece como un objeto "abollado" que se aleja de la visión simple propuesta por el modelo de capas, cada vez menos adaptado a una descripción global. Se observa que si una capa está llena, el núcleo es esférico, y si no está llena aparecen deformaciones de dos veces más el largo que el ancho. Con el modelo atómico estamos todavía como en los tiempos de los epiciclos de Tolomeo que precedieron a la aceptación del modelo heliocéntrico. Por si fuera poco, no hace quince años que se han descubierto núcleos (que parecen formados por una materia homogénea) rodeados de un amplio halo de neutrones (Tanihata, en Berkeley). Desde los años 90 se investiga el fenómeno, en Francia, Alemania, Estados Unidos y Japón, persiguiendo una estructura nuclear donde uno o varios neutrones formarían una nube difusa, un halo, lejos de un núcleo que contendría las demás partículas...

Apenas descubierto el neutrón por Chadwick en 1932, los físicos comprendieron que con él se les ofrecía una llave maestra para desentrañar el núcleo atómico. Puesto que el neutrón no tenía carga eléctrica, podría penetrar fácilmente en el núcleo cargado. Y empezaron a bombardear diversos núcleos para observar las posibles reacciones nucleares resultantes. Así, entre 1938/39, Hans y Strassman descubren que el bario adquiere radiactividad al agregarle uranio bombardeado, .. Supusieron que la radiactividad debería pertenecer al radio. La conclusión fue que el bombardeo del uranio con neutrones cambiaba una parte de aquél en radio. Pero este radio tan peculiar no hubo manera de separarlo del bario... Entonces, Meitner divulgó una conjetura de Hans en la revista Nature de enero de 1939: que si no se podía separar el bario del radio era porque allí no había ningún radio, el presunto radio sólo tenía un nombre: bario radiactivo, que se había formado mediante el bombardeo del uranio con neutrones. Y tuvo la audacia de afirmar que el núcleo de uranio se había dividido en dos. La absorción de un neutrón había ocasionado lo que ella denominaba "fisión". Pero al decir que el bombardeo consumiría apenas seis millones de electronvoltios, chocaba con la idea generalizada de un gasto necesario superior a centenares de millones.... Un sobrino de Meitner y Frisch corrieron a verse en Dinamarca con Bohr. (Pocos años después la "gota líquida" explicaría la fisión nuclear). Bohr en una conferencia en Wasington lo hizo saber, y todos los asistentes regresaron a sus laboratorios a comprobar la hipótesis. Dos meses después cundía la noticia estremecedora de la posibilidad de una "reacción nuclear en cadena": un neutrón desintegra un átomo de uranio; éste libera dos neutrones que ocasionan dos nuevas fisiones de las que se desprenderán cuatro, que ocasionarán a su vez cuatro fusiones, y así sucesivamente ... Una onza de uranio rendiría la potencia de 600 Tm de TNT. Szilard, Wigner, Teller y Einstein escribieron a Franklin Delano (agosto 1939) una carta que llegó el 11 de octubre, mientras estallaba la II Guerra. Y todo se aceleró. Bajo la supervisión de Fermi empezaron a trabajar. El 6 de noviembre comenzó el proyecto "Manhattan Engineer District"..Al día siguiente los japoneses atacaban Pearl Harbor.. En agosto de 1945 EEUU hizo explotar sobre Hiroshima y Nagasaki, sendas bombas atómicas de exterminación masiva, murieron calcinados más de doscientos cincuenta mil seres humanos...

:Hawking y Bekenstein, en 1971 y 1972 respectivamente, han mostrado sorprendente e independientemente, el primero, que un agujero negro (*) puede no tener rotación, y, el segundo, que la temperatura de un agujero negro podría ser efectivamente cero absoluto.

(*) Schwarzschild dio su nombre al radio gravitacional representado por una esfera en la que la fuerza de la gravedad tiende al infinito, con la "implosión" gravitatoria de la estrella en trance de crear un agujero negro. Es decir, si se llega a acumular la suficiente cantidad de masa en una de radio menor que el correspondiente radio de "S", el espacio se curvará tantísimo que la masa quedará segregada del universo exterior. Nada podrá escapar, ni siquiera la luz.

Zeldovich y Starobinsky, mientras tanto, nos han sorprendido con su descubrimiento, igualmente extraordinario, de que los agujeros negros emiten partículas...

Horst Störmer (Premio Nobel de Física 1998) observó que lo que se dio en llamar vacío, "ese momento o estado de las cosas que permite pensar que allí no hay nada", lo compone "un fluido cuántico, donde los electrones están en todas partes en un nuevo estado de condensación, interaccionando entre ellos: se encuentran a un nivel de energía menor del que podrían tener sin interaccionar". Störmer explica que las famosas cuasipartículas -de carga confirmada igual a una fracción de la del electrón- surgen repentinamente por doquier de excitaciones producidas en el fluido cuántico, pero como si desde el exterior se modificase la intensidad del campo magnético.

... Y así hasta un sin fin de avances, retrocesos y nuevos pasos adelante dados por el hombre en circunstancias histórico-sociales, tremendas demasiadas veces, que rebelan el entendimiento humano, ante tanto freno, sangre, sufrimiento y destrucción de energías provocados por un lastre primitivo horrendo, materializado en una ciega concepción del mundo, que excluye a la inmensa mayoría y destruye las inmensas posibilidades creadoras del hombre.

Por nuestra parte, en una segunda edición, corregida con la crítica y los aportes de todos -que esperaremos impacientes-, iremos ampliando y recogiendo esa lección memorable de experiencias válidas realizadas por una lista interminable de individuos y gentes anónimos, trabajadores del intelecto, equipos y colaboradores, y críticos rigurosos como lo fueran en tiempos los creadores mismos del materialismo dialéctico (Marx, Engels, Lenin) apoyados en las Ciencias Naturales. Ellos han sido avanzadas del pensamiento, ejemplos de trabajo dignos de reconocer, e incluso de criticar desde la realidad de nuestras vidas y conocimientos, sobre todo, cuanto más interés pongamos por saber aquello a que tenemos derecho: cuanto del mundo se sepa en nuestros días y de las hipótesis de futuro. Única forma de poder ser cuanto más efectivos en la lucha por la transformación de la sociedad y la seguridad.

Proponemos al respecto entender tiempo y espacio fluyendo eternamente sin principio ni fin, y, espacio, en particular, como el sustrato material único constantemente generador del nacimiento, movimiento, cambio, desarrollo y muerte de la diversidad de formas y fenómenos: ondas, campos, plasma, partículas, subpartículas, cuasipartículas y sus antis; nebulosas, cuerpos en general, planetas (naturaleza, sociedad, pensamiento), astros, galaxias, cúmulos y universos galácticos. Desde este punto de vista, la lección tradicional: todos los cuerpos ocupan un lugar en el espacio, quedaría traducida por la de: todos los cuerpos son parte del espacio mismo. De igual forma, proponemos entender el fenómeno cósmico (con su centro situado en todas partes) como la suma inacabable de procesos parciales espacio-temporales, materialmente cohesionados, dados desde siempre, y que van, cíclicamente, desde un estado singular de la materia, pasando por la infinitud de estructuras, fruto del movimiento propio y su evolución, hasta su desconformación final, vía probable de un agujero negro, para volver a empezar.

Por un Pacto Social por la Ciencia: Ignacio Bravo, periodista científico, nos informa en páginas de Mundo Científico sobre el manifiesto de la Fundación Independiente, por un Pacto Social por la Ciencia (2-8-96), que fue firmado por cerca de quinientos científicos españoles, y que resumimos: "... la capacidad de entender y aplicar las leyes de la naturaleza es esencial para el progreso y la prosperidad... La situación exige cambiar hábitos y actitudes característicos de la cultura española, lo que puede y debe hacerse manteniendo y potenciando el gran legado humanístico... Pues creemos que insertar efectivamente la ciencia en nuestro mundo cultural, es una necesidad histórica que debe considerarse como el gran reto español del momento.... ya que ni la opinión pública ni muchos dirigentes políticos y económicos son conscientes de esta raíz de muchos de nuestros males. Es preciso abrir un debate nacional en el que los medios de comunicación deben jugar un papel muy importante... Todo ello exige un cambio de mentalidad... que debe ser impulsado mediante todos los estímulos que sean necesarios".