Historia De La Fisica

III.- LA REVOLUCION

INDUSTRIAL

En el siglo XVIII, el de la Ilustración o “Siglo de la Luces”, está casi unánimemente caracterizado por los siguientes fenómenos sociales:

•Desarrollo del espíritu científico, apartándose de los tradicionales esquemas católicos.

•Desarrollo de la burguesía y consiguiente aparición de brotes capitalistas.

•Aumento del poder del Estado en detrimento del poder eclesiástico. Son frecuentes los monarcas que comparten el espíritu del racionalismo experimental y protegen las investigaciones científicas para mejorar los medios de producción, tales como la agricultura y la industria.

Es la época de la fe incondicional en la razón humana, por encima de cualquier creencia. Cuando en 1796 publicó Laplace la “Exposición del Sistema del Mundo” y se la entregó a Napoleón, éste le mostró su sorpresa al no encontrar mencionado a Dios por ninguna parte, a lo que aquél respondió con su célebre “no tengo necesidad de esa hipótesis”. Newton se hubiera escandalizado de la irreverencia laplaciana.

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LAPLACE, PIERRE-SIMON, marqués de (Beaumont-en-Auge, Francia, 1749-París, 1827) Matemático francés. Hijo de un granjero, inició sus estudios primarios en la escuela local, pero gracias a la intervención de D’Alembert, profundamente impresionado por un escrito del joven sobre los principios de la Mecánica, pudo trasladarse a la capital, donde consiguió una plaza en la École Militaire.

Entre 1771 y 1789 desarrolló la mayor parte de su trabajo sobre Astronomía, particularmente su estudio sobre las desigualdades planetarias, seguido por algunos escritos sobre cálculo integral y ecuaciones diferenciales en derivadas parciales. Destaca entre su producción del período 1784-1787 la determinación de la atracción de un esferoide sobre una partícula situada en su exterior, para cuya determinación introduciría el análisis de armónicos o coeficientes de Laplace y el concepto de potencial. En 1796 publicó su “Exposición del Sistema del Mundo”, en el que ofreció una versión divulgativa de la Mecánica newtoniana y una exposición del Sistema Solar. Sus resultados analíticos sobre la Mecánica estelar se publicaron en los cinco volúmenes del “Tratado de Mecánica celeste” (1799-1825). En los dos primeros volúmenes describió métodos para el cálculo del movimiento de los planetas y sus satélites, y determinó sus trayectorias. El tercero contiene la aplicación de estos métodos y muchas tablas astronómicas.

En 1814, Laplace publicó un ensayo sobre probabilidades orientado al lector profano, que le serviría de base para la segunda introducción de su “Teoría analítica de las probabilidades” (tratado publicado en 1812), donde incluyó una exposición del método de los mínimos cuadrados, base de toda la teoría de los errores.

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Durante el siglo XVIII y los dos primeros tercios del XIX, el afán mecanicista iniciado en el Renacimiento y sistematizado con la Revolución Barroca, alcanza sus más altas cotas. La formalización de la Mecánica Clásica se extendió a campos hasta entonces no mecánicos y por ello menos prestigiosos, las que denominamos Ciencias baconianas. A partir del siglo XIX, hablar de Física es referirse a lo que hoy reconocemos como tal, sin poner barreras infranqueables entre los aspectos teóricos y experimentales.

En este período, toda la Ciencia Física se matematiza; se fortalecen conceptos tan fecundos como el newtoniano de fuerza, aparecen otros de difícil interpretación, como el de la energía, se busca la unidad de la Física a costa de reducir, sí es posible a uno solo, los artificiosos pero útiles fluidos imponderables, y se produce una simbiosis entre los saberes científicos y técnicos, que permiten hablar legítimamente de la Revolución Industrial.

Se pasa de la producción manual, doméstica y artesanal a la producción mecánica, en fábricas y con maquinaria. Estamos hablando, en definitiva, de algo más que de un nuevo estilo científico: se trata de la formación también del mundo moderno.

UN MUNDO MECANICO, DETERMINISTA Y LAICO

Las Leyes de Newton están referidas a puntos materiales aislados, puntos con masa pero inextensos, tales que sus posiciones, velocidades y aceleraciones en un instante dado son inequívocas. Por tanto, los astros, a pesar de sus enormes dimensiones, son, en la Teoría newtoniana, insignificantes puntos másicos. La transferencia de la Física del punto a la de los cuerpos sólidos, atrajo a los matemáticos ilustrados, los llamados “geómetras “ o “algebristas”, siendo en su mayor parte franceses, suizos o alemanes, quienes ahora se dedican a desarrollar el newtonismo, mientras que los filósofos naturales ingleses optaron por la vía de la investigación empírica. A lo largo del siglo XIX, estas diferencias metodológicas van desapareciendo.

La forma más sencilla de afrontar el problema era considerar los cuerpos como sólidos “rígidos”, en los que la distancia entre cada dos partículas es inalterable, y por tanto el cuerpo se mantiene indeformable. Para resolver esta situación, eran insuficientes las tres coordenadas cartesianas que localizan un punto en el espacio; había que introducir magnitudes relacionadas con la orientación del cuerpo en el espacio, y eligieron otras tres de carácter angular, formando así un conjunto de seis coordenadas como base de referencia para hablar de la posición.

En este proceso, arduo y matemáticamente muy complejo, sobresalió el ya mencionado Leonhard Euler, nacido en Basilea en 1707 y muerto en San Petersburgo en 1783, adonde fue por mediación de los Bernouilli, de quienes fue alumno y amigo. Euler es quizá el matemático más prolífico de todos los tiempos: escribió sobre Algebra, Geometría, Análisis, Teoría de números, Acústica, Optica, Mecánica, Hidrodinámica, Astronomía, Balística, hasta un total de 866 títulos, de los que el 54% corresponden, curiosamente, a la época de su ceguera total. Fue el iniciador de la Mecánica en la forma actual, modificando el formulismo geométrico de Newton por el algebraico y analítico que ahora practicamos, pero manteniendo el concepto de fuerza propio de la Estática como básico para la Dinámica, según los procedimientos newtonianos.

En 1736 publicó “Mecánica analítica”, primer tratado con ese título

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