FORMAS FUNDAMENTALES DEL MOVIMIENTO1
El
movimiento, en el sentido más general de la palabra, concebido como una
modalidad o un atributo de la materia, abarca todos y cada uno de los cambios
y procesos que se operan en el universo, desde el simple desplazamiento de
lugar hasta el pensamiento. La investigación de la naturaleza del movimiento
debiera, evidentemente, partir de las formas más bajas y más simples de este
movimiento y explicarlas, antes de remontarse a la explicación de las formas
más altas y más complicadas. Así, vemos cómo, en la trayectoria histórica
de las ciencias naturales, se desarrolla ante todo la teoría del simple
desplazamiento de lugar, la mecánica de los cuerpos celestes y de las masas
terrestres; viene luego la teoría del movimiento molecular, la física, y
enseguida, casi al mismo tiempo y, a veces incluso adelantándose a ella, la
ciencia del movimiento de los átomos, la química. Y solamente después de
haber alcanzado un alto grado de desarrollo estas diversas ramas de la ciencia
de las formas del movimiento que se refieren a la naturaleza inanimada, ha
sido posible abordar con éxito la explicación de los fenómenos del
movimiento que se dan en los procesos biológicos. Esta explicación avanzó
en proporción a los avances experimentados por la mecánica, la física y la
química. Así, pues, mientras que la mecánica se hallaba desde hacía ya
mucho tiempo en condiciones de reducir satisfactoriamente a las leyes que
rigen también en la naturaleza inanimada los efectos que en el cuerpo animal
se deben a las palancas óseas puestas en movimiento por la contracción
muscular, la fundamentación físico-química de los demás fenómenos biológicos
se halla todavía casi en sus comienzos. Por tanto, al investigar aquí la
naturaleza del movimiento, nos vemos obligados a dejar a un lado las formas
del movimiento orgánicas, limitándonos obligadamente -con arreglo al estado
de la ciencia- a las formas de movimiento de la naturaleza inanimada.
Todo
movimiento va unido, de un modo o de otro, a cierto desplazamiento de lugar,
ya sea de los cuerpos celestes, las masas terrestres, las moléculas, los átomos
o las partículas del éter. Cuanto más alta sea la forma del movimiento,
menor será este desplazamiento de lugar. El desplazamiento de lugar no agota,
en modo alguno, la naturaleza del movimiento en cuestión, pero es inseparable
de él. Es, por tanto, lo primero que hay que investigar.
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48
Toda
la naturaleza asequible a nosotros forma un sistema, una concatenación
general de cuerpos, entendiendo aquí por cuerpos todas las existencias
materiales, desde los astros hasta los átomos, más aún hasta las partículas
del éter, de cuanto existe. El hecho de que estos cuerpos aparezcan
concatenados lleva ya implícito el que actúan los unos sobre los otros, y en
esta su acción mutua consiste precisamente el movimiento. Ya esto, por sí sólo,
indica que la materia es inconcebible sin el movimiento. Y si, además, la
materia aparece ante nosotros como algo dado, como algo que ni ha sido creado
ni puede ser destruido, ello quiere decir que también el movimiento es algo
increado e indestructible. Esta conclusión se reveló como irrefutable desde
el momento mismo en que el universo se impuso al conocimiento como un sistema,
como una concatenación de cuerpos. La conciencia de esto se abrió paso en la
filosofía mucho antes de que llegara a dar frutos en las ciencias naturales,
y ello explica por qué la filosofía llegó a la conclusión de la
increabilidad e indestructibilidad del movimiento unos doscientos años antes
que dichas ciencias. Y la misma forma en que lo hizo sigue estando todavía
hoy por encima de la formulación que actualmente dan al problema las ciencias
naturales. La tesis cartesiana de que la cantidad de movimiento existente en
el universo permanece invariable sólo peca desde el punto de vista formal,
puesto que emplea una expresión finita para expresar una magnitud infinita.
En cambio, en las ciencias naturales prevalecen, actualmente, dos expresiones
de la misma ley: la de Helmholtz acerca de la conservación de la
fuerza y la más
moderna y más precisa acerca de la conservación de la
energía, una
de las cuales, como veremos, dice precisamente lo contrario de la otra, sin
que, además, ninguna de las dos exprese más que uno de los lados de la
relación.
Cuando
dos cuerpos actúan el uno sobre el otro, dando como resultado el
desplazamiento de lugar de uno de ellos, este desplazamiento de lugar sólo
puede consistir en un acercamiento o en un alejamiento. O los cuerpos se
atraen o se repelen. O bien, para decirlo en los términos en que se expresa
la mecánica, las fuerzas que entre ellos actúan son fuerzas centrales que
operan en la dirección de la línea de entronque de sus centros. Hoy,
consideramos ya como evidente el que esto ocurra y que ocurra por doquier y
sin excepción en el universo, aunque algunos movimientos nos parezcan
complicados. Se nos antojaría un contrasentido suponer que dos cuerpos que
actúan el uno sobre el otro y cuya mutua acción no tropieza con la
interferencia o la acción de un tercer grupo, hubieran de desarrollar esta
acción por un camino
que no
fuese el
más corto
y el
más directo,
en la
49
dirección
de las dos rectas que unen sus centros.* Pero, como es sabido, Helmholtz (Erhaltung der Kraft, Berlín, 1847, sección I y II)3
ha aportado también la prueba matemática de que la acción central y la
constancia de la cantidad de movimiento4 se condicionan mutuamente
y de que el admitir otras acciones que no sean centrales conduce a resultados
en los que el movimiento podría ser creado o destruido. La forma fundamental
de todo movimiento es, según esto, la aproximación o el alejamiento, la
contracción o la expansión; en una palabra, la vieja contraposición polar
de atracción
y repulsión.
Hay
que advertir expresamente que la atracción y la repulsión no se conciben,
aquí, como lo que se llama "fuerzas",
sino
como simples formas de movimiento. No en vano Kant concebía ya la materia como la unidad de atracción y
repulsión. Qué ocurre con las "fuerzas", lo veremos más adelante.
Todo
movimiento consiste en el juego alternativo de atracción y repulsión. Pero
el movimiento sólo puede darse cuando cada atracción singular se ve
compensada por la correspondiente repulsión en otro lugar distinto. De otro
modo, uno de los lados acabaría predominando con el tiempo sobre el otro, con
lo que el movimiento cesaría, a la postre. Eso quiere decir que todas las
atracciones y todas las repulsiones se compensan mutuamente en el universo.
Por consiguiente, la ley de la indestructibilidad y la increabilidad del
movimiento cobra, así, la expresión de que todo movimiento de atracción en
el universo se ve complementado por un equivalente movimiento de repulsión, y
viceversa; o, como lo expresaba la filosofía antigua -mucho antes de que las
ciencias naturales formulasen la ley de la conservación de la fuerza o de la
energía-, de que la suma de todas las atracciones operadas en el universo es
igual a la suma de todas las repulsiones.
Quedan
siempre en pie, sin embargo, dos posibilidades de que un día cese todo
movimiento: una es la de que la atracción y la repulsión acaben equilibrándose,
de hecho, alguna vez; otra, la de que toda la repulsión se apodere
definitivamente de una parte de la materia, y toda la atracción de la parte
restante. Pero ambas posibilidades deben ser desechadas de antemano, desde el
punto de vista dialéctico. Desde el momento en que la dialéctica ha
demostrado ya, partiendo de los resultados de nuestra experiencia de la
naturaleza hasta el día de hoy, que
todas las contraposiciones
* Al margen del manuscrito,
escrita a lápiz, aparece esta nota: "Kant
(dice), en la pág. 22, que las tres dimensiones del espacio se hallan
condicionadas por el hecho de que esta atracción o repulsión se produce en
razón inversa al cuadrado de la distancia."2 N.
del ed.
50
polares
se hallan siempre condicionadas por el juego cambiante de los dos polos opuestos
el uno sobre el otro, de que la separación y la oposición entre estos dos
polos sólo existe dentro de su cohesión y, a la inversa, su unión solamente
en su separación, su cohesión solamente en su oposición, no cabe hablar ni de
un definitivo equilibrio entre repulsión y atracción ni de una definitiva
adscripción de una forma de movimiento a la mitad de la materia y de la otra a
la mitad restante; es decir, ni de la mutua acción5 ni del absoluto
divorcio entre los dos polos. Sería lo mismo que si, en el primer caso, se
exigiera que se equilibraran entre sí el polo Norte y el polo Sur del campo
magnético o que, en el segundo caso, el limar la aguja magnética en el centro
de ambos polos creara, de una parte, una mitad septentrional sin polo Sur y en
la otra una mitad meridional sin polo Norte. Pero, si la imposibilidad de
admitir tales hipótesis se desprende de la misma naturaleza dialéctica de la
contraposición polar, ello no es obstáculo para que, gracias a la mentalidad
metafísica imperante entre los naturalistas, la segunda de dichas dos hipótesis
siga desempeñando, por lo menos, cierto papel en la teoría física. De ello
hablaremos en su lugar oportuno.
Ahora
bien, ¿cómo se presenta el movimiento en el juego alternativo de atracción y
repulsión? Como mejor puede investigarse esto es a la vista de las distintas
formas del movimiento mismo. Al final, después de examinarlas todas, se
establecerá el balance.
Fijémonos
en el movimiento de un planeta en torno a su cuerpo central. La astronomía
escolar al uso explica la elipse descrita, siguiendo a Newton, por la acción
combinada de dos fuerzas, la de la atracción del cuerpo central y una fuerza
tangencial que normalmente impulsa al planeta en el sentido de esta atracción.
Admite, pues, además de la forma de movimiento que se opera de un modo central,
otra tendencia de movimiento o llamada "fuerza" que se desarrolla en
sentido perpendicular a
la línea recta que une los puntos centrales.
Con lo cual esta explicación entra en contradicción con la ley fundamental
mencionada, según la cual en nuestro universo todo movimiento sólo puede
operarse en la dirección de los puntos centrales de los cuerpos que actúan los
unos sobre los otros o, para decirlo en los términos usuales,
sólo es causalmente determinada por los "fuerzas" que actúan en
sentido centrípeto. Y, de este modo, introduce en la teoría un elemento que,
como también hemos visto, implica la creación y destrucción del movimiento y
que, por tanto, presupone un creador. Se trata, por consiguiente, de reducir
esta misteriosa fuerza tangencial a una forma centrípeta de movimiento, y esto
es lo que hizo la teoría cosmogónica de
Kant -
Laplace. Como
es sabido,
según esta
51
concepción
todo el sistema solar nació de una masa gaseosa extraordinariamente
enrarecida y en rotación, mediante su gradual condensación, de tal modo que,
como es natural, el movimiento de rotación de esta bola de gas cobró su
mayor fuerza en el Ecuador: allí se desprendieron de la masa anillos de gas
que luego se condensaron para formar los planetas, los planetoides, etc.,
girando en torno del cuerpo central, en el sentido de la rotación originaria.
En cuanto a esta rotación misma, se la explica, generalmente, por el
movimiento propio de las distintas partículas de gas, movimiento operado en
las más diversas direcciones, pero de manera que acaba siempre imponiéndose
el movimiento en una determinada dirección, lo que determina el movimiento
giratorio, el cual va necesariamente intensificándose a medida que se contrae
la nebulosa. Pero, cualquiera que sea la hipótesis que se acepte acerca del
origen de la rotación, todas ellas eliminan la fuerza tangencial, para
reducirla a una forma especial de manifestarse de un movimiento centrípeto.
Si un elemento del movimiento planetario, el elemento directamente central, es
representado por la gravedad, por la atracción que media entre él y el
cuerpo central, el otro elemento, el elemento tangencial, aparece, en forma
transferida o transformada, como un residuo de la originaria repulsión de las
distintas partículas de la nebulosa. Por donde el proceso de existencia de un
sistema solar se representa, ahora, como un juego alternativo de atracción y
repulsión, en el que la atracción va ganando ventaja poco a poco y cada vez
más por el hecho de que la repulsión se irradia en el espacio cósmico en
forma de calor, perdiéndose, por tanto, en medida cada vez mayor, para el
sistema.
A
primera vista se observa que la forma de movimiento que aquí se concibe como
repulsión es la misma que la física moderna llama "energía".
Por
la contracción del sistema y la consiguiente disociación de los distintos
astros que actualmente lo forman, el sistema ha perdido "energía",
y esta pérdida de energía representa ya ahora, según el conocido cálculo
de Helmholtz, el 453/454
de toda la cantidad de movimiento
originariamente contenido en él en forma de repulsión.
Fijémonos,
ahora, en una masa corpórea que se mueva en nuestra misma tierra. Esta masa
se halla enlazada a la tierra por medio de la gravedad, como la tierra, a su
vez, se halla enlazada al sol; pero, a diferencia de la tierra, no puede
desarrollar un movimiento planetario libre. Sólo se la puede mover mediante
un impulso de fuera, y tan pronto como el impulso desaparece, el movimiento
cesa inmediatamente, ya sea solamente por la acción de la gravedad, ya por
la combinación
de ésta con la resistencia
del
52
medio
en que se mueve. También esta resistencia es, en última instancia, un
resultado de la gravedad, sin la
que la tierra no ofrecería un medio resistente ni tendría en su superficie
una atmósfera. Por tanto, el movimiento puramente mecánico que se opera en
la superficie de la tierra se desarrolla en una situación en la que predomina
resueltamente la gravedad, la atracción, y en la que, por consiguiente, la
producción de movimiento presenta dos fases: primera, la de contrarrestar la
gravedad, y segunda, la de hacer que ésta siga actuando; en una palabra, las
dos fases de levantar un cuerpo y dejarlo caer.
Volvemos a
encontrarnos, pues, con la acción mutua entre la atracción, de una parte, y
de otra una forma de movimiento que se opera en dirección opuesta a ella y
que es, por tanto, una forma de movimiento repelente. Ahora bien, dentro del
campo de la mecánica terrestre pura
(que opera a base de las masas de estados
dados
de conglomeración y cohesión, para ella inmutables), esta forma
repelente de movimiento no se da en la naturaleza. Las condiciones físicas y
químicas en que un bloque de roca se desprende de la cima de una montaña o
en que la corriente de un río forma una cascada caen fuera del campo de acción
de esa mecánica. Por consiguiente, el movimiento repelente, el movimiento de
levantar un cuerpo, en el campo de la mecánica pura, tiene que producirse
artificialmente: por la acción de la fuerza humana, de la fuerza animal, de
la fuerza hidráulica, de la fuerza del vapor, etc. Y esta circunstancia, es
decir, la necesidad de contrarrestar artificialmente la atracción natural,
suscita en los mecánicos la concepción de que la atracción, la gravedad, la fuerza de la gravedad, como ellos la llaman, constituye la
forma más esencial y hasta la forma fundamental de movimiento, en la
naturaleza.
Cuando, por
ejemplo, se levanta un peso y éste, con su caída directa o indirecta,
comunica movimiento a otros cuerpos, no es, según la concepción mecánica
usual, el levantamiento
del peso lo que comunica este movimiento, sino la
fuerza
de la gravedad. Helmholtz, por ejemplo, nos presenta
"la fuerza más simple y que mejor conocemos, la gravedad,
actuando como fuerza motriz..., por ejemplo en los relojes de pared que
funcionan por la acción de pesas. Las pesas... no pueden seguir la acción de
la gravedad sin poner en movimiento todo el mecanismo del reloj". Pero no
pueden poner en movimiento el mecanismo del reloj sin caer ellas mismas, y van
cayendo hasta que se desenrolla la cadena de la que penden.
"En este momento, el reloj se para, por haberse agotado
provisionalmente la capacidad de rendimiento de las pesas. Su gravedad no se
ha perdido ni reducido, sino que sigue viéndose atraída, en la misma medida
que antes, por
la tierra; lo
que se
ha perdido es la
capacidad de
esta
53
gravedad para producir
movimientos... Pero podemos dar cuerda al reloj con nuestro brazo, levantado
de nuevo las pesas. Tan pronto lo hacemos, las pesas recobran su anterior
capacidad de funcionamiento y pueden mantener de nuevo el reloj en
marcha." (Helmholtz, Populäre Vorträge,6 II, páginas 144-145).
Como
vemos, para Helmholtz no es la comunicación activa del movimiento, el hecho
de levantar las pesas, lo que hace funcionar el reloj, sino la gravitación
pasiva de las pesas mismas, a pesar de que esta gravitación sólo es
arrancada a su pasividad al levantarse las pesas, para caer de nuevo en ella
cuando la cadena de que penden llega al final. Por tanto, si, según la
concepción moderna, la energía
no es más que otro nombre dado a
la repulsión, en la
concepción antigua, que es la de Helmholtz, la
fuerza aparece
aquí como otra manera de expresar lo contrario de la repulsión, o sea la
atracción. Por el momento, nos limitamos a consignar esto.
Ahora
bien, al llegar a su término el proceso de la mecánica terrestre, es decir,
cuando se deja caer de nuevo de la misma altura la masa pesada que hemos
empezado levantando; ¿qué se hace del movimiento constitutivo de este
proceso? Para la mecánica pura, ha desaparecido. Pero ahora sabemos que no ha
quedado destruido, ni mucho menos. En su parte menor se ha convertido en las
oscilaciones vibratorias del aire, y en su mayor parte en calor; calor que
parcialmente se comunica a la atmósfera que opone resistencia de un lado al
cuerpo mismo que cae y, de otro, por último, al suelo que recibe el impacto.
También las pesas del reloj han ido transfiriendo poco a poco su movimiento a
los distintos resortes del mecanismo, en forma de calor de frotamiento. Pero
no es, como suele expresarse la cosa, el movimiento de la
caída, o sea la atracción, lo que se
trueca en calor, es decir, en una forma de repulsión. Por el contrario, la
atracción, la gravitación, sigue siendo, como acertadamente dice Helmholtz,
lo mismo que antes era y, en rigor, incluso mayor aún. Es más bien la
repulsión comunicada al cuerpo caído por el hecho de levantarlo la que es
destruida mecánicamente con la caída y la que
renace en forma de calor. La repulsión de masa se convierte así en repulsión
molecular.
El
calor es, como ya hemos dicho, una forma de repulsión. Trueca las moléculas
de los cuerpos sólidos en vibraciones, rompiendo con ello la cohesión de las
distintas moléculas, hasta que, por último, se produce el tránsito al
estado líquido; y, en éste, va aumentando, a medida que se añade calor, el
movimiento de las moléculas hasta llegar a un punto en que se desprenden por
entero de la masa y comienzan a moverse libremente, con un grado de velocidad
que depende de la constitución química de cada molécula;
54
al
aumentar progresivamente el calor, acentúa más aún esta velocidad y hace, por
tanto, que las moléculas se repelan cada vez más las unas a las otras.
Pero
el calor es una forma de la llamada "energía", la cual vuelve a
revelarse aquí como algo idéntico a la repulsión.
En
los fenómenos de la electricidad estática y del magnetismo, repartimos
polarmente la atracción y la repulsión. Cualquiera que sea la hipótesis que
se admita con respecto al modus operandi
[modo
de actuar] de estas dos formas de movimiento, nadie pondrá en duda, a la vista
de los hechos, que la atracción y la repulsión, en cuanto provocadas por la
electricidad estática o el magnetismo y en la medida en que pueden desplegarse
sin entorpecimiento, se compensan totalmente la una a la otra, como en efecto se
desprende necesariamente de la misma naturaleza de la distribución polar. Dos
polos cuya acción no se compensara plenamente no serían tales polos, ni hasta
ahora se han encontrado nunca en la naturaleza. Por el momento, dejaremos aquí
a un lado el galvanismo, ya que en él el proceso se halla determinado por fenómenos
de orden químico, lo que viene a complicarlo. Examinemos de preferencia, por
tanto, los procesos de movimientos químicos mismos.
Si
se combinan dos unidades de peso de hidrógeno con 15,96 unidades de peso de oxígeno
para formar el vapor de agua, se desarrolla durante este proceso una cantidad de
68.924 unidades térmicas. Y, a la inversa, si 17,96 de peso de vapor de agua se
descomponen en dos de hidrógeno y 15,96 de oxígeno, este proceso sólo puede
operarse a condición de imprimir al vapor de agua una cantidad de movimiento
equivalente a 68.924 unidades de calor, ya sea en forma de calor mismo o en
forma de movimiento eléctrico. Y lo mismo podríamos decir de todos los demás
procesos químicos. En la gran mayoría de los casos, las síntesis emiten calor
y a las disociaciones hay que imprimirles movimiento. También aquí nos
encontramos con que la repulsión es, por regla general, el lado activo del
proceso, el más dotado de movimiento o el que más movimiento requiere, y la
atracción el lado pasivo, que no necesita de movimiento y lo elimina. De ahí
también que, según la moderna teoría, la combinación de elementos libere
energía, mientras que la disociación la retiene. Por tanto, energía vuelve a
significar, aquí, repulsión. Y es de nuevo Helmholtz quien declara: "Esta
fuerza (la fuerza de afinidad química) podemos... representárnosla... como una
fuerza de atracción
... Y esta fuerza de atracción que se manifiesta entre los átomos del
carbono y los del oxígeno cumple exactamente la misma función positiva que la
tierra, en forma de gravitación, ejerce sobre un peso levantado... Al lanzarse unos contra otros los
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átomos
de carbono y de oxígeno, para formar el ácido carbónico, las partículas
recién formadas del ácido carbónico necesitan hallarse dentro del más
violento movimiento molecular, es decir, dentro del movimiento térmico...
Cuando, más tarde, traspasan su calor al medio, seguimos teniendo en el ácido
carbónico el carbono íntegro y el oxígeno íntegro y la fuerza de afinidad
de ambos con el mismo vigor de antes. Sin embargo, ésta sólo se manifiesta,
ahora, en el hecho de que une estrechamente los unos a los otros los átomos
del carbono y los del
oxígeno, sin permitir que se separen" (obra cit., pág. 169).
Exactamente lo mismo que antes: Helmholtz hace hincapié en que, en la química
al igual que en la mecánica, la fuerza sólo consiste en la
atracción y es,
por tanto, cabalmente lo contrario de lo que otros físicos llaman
energía e idéntico
a la repulsión. Ahora,
ya no tenemos, pues, ante nosotros las dos formas fundamentales simples de la
atracción y la repulsión, sino toda una serie de subformas, en las que se
opera el proceso del movimiento universal que se enrolla y desenrolla en la
contraposición de aquellas dos. Pero no es solamente nuestro intelecto, ni
mucho menos, el que compendia estas múltiples formas de manifestarse bajo la
expresión única de
movimiento. Por el contrario, ellas mismas se afirman y se demuestran con
hechos como formas de uno y el mismo movimiento, al convertirse, bajo ciertas
condiciones, de unas en otras. El movimiento mecánico de masa se convierte en
calor, en electricidad, en magnetismo; el calor y la electricidad se
convierten en disociación química; a su vez, la combinación química
desarrolla nuevamente calor y electricidad y, por medio de ésta, magnetismo;
y, por último, el calor y la electricidad producen, por su parte, movimiento
mecánico de masa. Y todo ello, además, de tal modo que a una determinada
cantidad de movimiento de una forma corresponde siempre una cantidad
exactamente determinada de otra forma de movimiento, siendo indiferente, a su
vez, de qué forma de movimiento se tome la unidad de medida por la que esta
cantidad de movimiento se evalúa: si sirve para medir el movimiento de masa,
el calor, la llamada fuerza electromotora o el movimiento transferido en los
procesos químicos.
Nos
hallamos, por tanto, en el terreno de la teoría de la "conservación de
la energía", fundada en
1842 por J. R. Mayer*
y
* En las Populäre Vorlesungen,7 II, pág.
113, Helmholtz parece atribuirse también a sí mismo, aparte de Mayer, Joule
y Colding, cierta participación en las vías de las ciencias naturales
seguidas para probar la tesis cartesiana de la inmutabilidad cuantitativa del
movimiento. "Yo mismo había seguido idéntico camino, sin tener la menor idea de Mayer ni de Colding y sin
haber conocido los experimentos de Joule hasta el final de mi trabajo; me
esforcé, en efecto, por indagar todos los nexos existentes entre los
diferentes procesos
56
desde entonces
desarrollada internacionalmente con tan brillante éxito. Veamos ahora cuáles
son las ideas fundamentales con que actualmente opera esta teoría. Estas
ideas son la de "fuerza" o "energía" y la de
"trabajo".
Ya hemos
visto más arriba que la concepción moderna, aceptada hoy por casi todo el
mundo, entiende por energía la repulsión, mientras que Helmholtz, por su
parte, emplea la palabra "fuerza" para designar, preferentemente, la
atracción. Podría creerse que se trata de una diferencia de forma sin
importancia, puesto que la atracción y la repulsión se compensan en el
universo, razón por la cual parece indiferente cuál de los dos términos de
la relación se establezca como el lado positivo o el negativo; del mismo modo
que es indiferente de por sí el que, partiendo de un punto de una línea
cualquiera, se cuenten las abscisas positivas hacia la derecha o hacia la
izquierda. Sin embargo, no es así, ni mucho menos.
En efecto,
aquí no se trata, por el momento, del universo, sino de fenómenos que se
operan en la tierra y se hallan condicionados por la posición exactamente
determinada que ésta ocupa en el sistema solar y la de éste en el cosmos. Y
nuestro sistema solar emite en todo momento al espacio cósmico masas enormes
de movimiento y, además, de movimiento de una cualidad muy determinada: calor
solar, es decir, repulsión. Ahora bien, la tierra misma debe su vida
solamente al calor solar y, a su vez, acaba irradiando también en el espacio
cósmico el calor recibido del sol después de haberlo convertido,
parcialmente, en otras formas de movimiento. Por tanto, en el sistema solar y,
muy especialmente, en la tierra, vemos que la atracción ha conseguido ya un
importante predominio sobre la repulsión. Sin el movimiento de repulsión que
el sol irradia hacia nosotros cesaría necesariamente todo movimiento sobre la
tierra. Si mañana se enfriara el sol, la atracción en la tierra seguiría
siendo, en igualdad de circunstancias, la misma que es hoy. Una piedra de 100
hilos seguiría
de la naturaleza y
que podían deducirse del modo de considerar las cosas ya indicado, y
publiqué mis investigaciones
en 1847 en un opúsculo titulado Sobre la
conservación de la
fuerza." Sin embargo, en
este escrito no se contiene absolutamente nada que fuera muevo en 1847, aparte
del desarrollo matemático, ciertamente valiosísimo, indicado más arriba,
según el cual la "conservación de la fuerza" y la acción central
de las fuerzas que se manifiestan entre los distintos cuerpos de un sistema no
son más que dos expresiones distintas de la misma cosa y, además, una
formulación más precisa de la ley de la constancia de la suma de las fuerzas
vivas y las fuerzas elásticas de un sistema mecánico dado. En todo
lo demás, el escrito de Helmholtz había quedado ya superado desde la segunda
edición de Mayer, publicada en 1845. Ya en 1842 había sostenido Mayer la
"indestructibidad de la fuerza" y en 1845, desde su nuevo punto de
vista, apuntaba cosas mucho más geniales que Helmholtz en 1847 acerca de
"las relaciones entre los distintos procesos de la naturaleza". [Nota
de Engels]
57
pesando, en el lugar en que
se encuentra, exactamente lo mismo. Pero el movimiento, tanto el de las masas
como el de las moléculas y el de los átomos, se paralizaría totalmente, con
arreglo a nuestras ideas. La cosa está, pues, clara: tratándose de procesos
que se operan actualmente en la tierra,
no es de todo punto indiferente que se considere como el lado activo del
movimiento la atracción o la repulsión, es decir, expresado en otros términos,
la "fuerza" o la "energía". En la tierra actual, la
atracción se ha convertido ya, por el contrario, en algo
absolutamente
pasivo, por
su predominio decisivo sobre la repulsión; todo movimiento activo en la
tierra se debe al aumento de la repulsión por medio del sol. Por eso la
escuela moderna -aunque no llegue a ver claro en cuanto a la naturaleza de la
relación del movimiento- se halla totalmente en lo cierto, en cuanto al fondo
del problema y tratándose de procesos terrestres,
más aún, del sistema solar en su conjunto, cuando concibe la energía
como la repulsión.
Es
cierto que la palabra "energía" no expresa, ni mucho menos; de un
modo certero toda la relación del movimiento, por cuanto que sólo abarca uno
de sus lados, el de la acción, pero no el de la reacción. Además, hace
aparecer la cosa como si la "energía" fuese algo externo a la
materia, implantada en ella desde fuera. Sin embargo esta expresión es
preferible, desde luego, a la palabra "fuerza".
La
idea de fuerza está tomada, como todo el mundo reconoce (desde Hegel hasta
Helmholtz), de las actividades del organismo humano dentro de su medio. En
este sentido, hablamos de la fuerza muscular, de la fuerza de levantamiento
del brazo, de la fuerza de la pierna para saltar, de la fuerza digestiva del
estómago y del intestino, de la fuerza sensitiva de los nervios, de la fuerza
secretiva de las glándulas, etc. En otras palabras, para ahorrarnos el
trabajo de indicar la causa real de un cambio provocado por una función de
nuestro organismo, le atribuimos otra ficticia, una llamada fuerza en
consonancia con el cambio que se opera. Este cómodo método lo trasladamos
luego al mundo exterior e inventamos, así, tantas fuerzas como fenómenos
existen.
En
esta fase tan simplista se encontraban las ciencias naturales (exceptuando tal
vez la mecánica celeste y terrestre) todavía en tiempo de Hegel, quien tronaba con toda razón
contra la manera que entonces se seguía para indicar las fuerzas (citar el
pasaje).8 Y lo mismo, en otro lugar: "Vale más (decir) que el
imán tiene un alma" (a
la manera como se expresa Tales) "que decir que posee la fuerza de la
atracción; la fuerza es una especie de propiedad
separable de
la materia, que se representa como un predicado; en cambio, el
alma es este
movimiento suyo, idéntico a la naturaleza de la materia" (Geschichte der
Philosophie, I, pág. 208).9
58
Hoy
no operamos ya con las fuerzas de un modo tan simple como en aquel tiempo.
Escuchemos a Helmholtz: "Cuando conocemos totalmente una ley natural
tenemos que exigir también que su vigencia no deje margen a excepciones... De
este modo, la ley aparece ante nosotros como un poder objetivo, y en consonancia
con ello la llamamos fuerza.
Objetivamos,
por ejemplo, la ley de refracción de la luz como una fuerza de refracción
luminosa de las sustancias transparentes o la ley de las afinidades electivas químicas
como una fuerza electiva de las distintas materias entre sí. En el mismo
sentido hablamos de la fuerza eléctrica de contacto de los metales, de la
fuerza de la adherencia, de la fuerza capilar, etc. Bajo este nombre se
objetivan leyes que, de momento, sólo abarcan pequeñas series de procesos
naturales cuyas
condiciones son todavía harto complejas ...10 La fuerza no es otra cosa que la ley de la acción
objetivada. El concepto abstracto de fuerza, que nosotros intercalamos, añade
solamente la nota de que esta ley no ha sido inventada caprichosamente, sino que
es una ley forzosa de los fenómenos mismos. De este modo, nuestra exigencia de
comprender los fenómenos naturales, es decir,
de encontrar sus leyes, asume otra forma de expresión, a
saber: la de que tenemos que investigar las fuerzas
en que se hallan las causas de
los fenómenos" (obra cit., págs. 189-191. Conferencia pronunciada en
Innsbruck en 1869).
En
primer lugar, constituye ya, desde luego, una manera muy peculiar de
"objetivar" eso de introducir la idea puramente subjetiva de fuerza en una ley natural que se ha
comprobado ya como independiente de nuestra subjetividad y que es, por tanto,
algo totalmente objetivo. Semejante manipulación se la
podría permitir, a lo sumo, un viejo hegeliano de pura cepa, pero no un
neokantiano como Helmholtz. Por deslizar bajo ella una fuerza no se añade ni
la más pequeña nueva objetividad a la ley, una vez establecida, ni a su
objetividad ni a la de sus efectos; lo único que se añade es nuestra
afirmación
subjetiva de que actúa gracias a una fuerza que, de momento, nos es totalmente
desconocida. Pero el sentido oculto de esta manipulación se revela a partir
del momento en que Helmholtz pone ejemplos para ilustrar su tesis: cuando da
el espaldarazo de lo "objetivo" como fuerza a la refracción de la
luz, a la afinidad química, a la electricidad de contacto, a la adherencia, a
la capilaridad y a las leyes reguladoras de estos fenómenos. "Bajo este
nombre se objetivan leyes que de momento sólo abarcan pequeñas series de
procesos naturales cuyas condiciones
son todavía harto
complejas". Aquí es precisamente donde cobra sentido la
"objetivación", que es más bien subjetivación: si, a veces, nos
refugiamos aquí
en la
palabra fuerza
no es porque hayamos
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conocido
plenamente la ley, sino precisamente porque
no es
ese el caso, porque aún no vemos claro acerca de las "condiciones
harto complejas" de estos fenómenos. Con ello, no expresamos, por tanto,
nuestro conocimiento, sino nuestra falta de conocimiento de la naturaleza
de la ley y de su modo de actuar. En este sentido, es decir, como expresión
compendiada de una conexión casual aún no descubierta, puede pasar la
expresión en el lenguaje usual. Pero el ir más allá de eso induce a engaño.
Con el mismo derecho con que Helmholtz explica ciertos fenómenos físicos en
virtud de una llamada fuerza de refracción de la luz, de una llamada fuerza
eléctrica de contacto, etc., explicaban los escolásticos de la Edad Media
los cambios de temperatura como efecto de una
vis calorífica [fuerza
engendradora de calor] o de una vis
frigifaciens [fuerza engendradora de frío],
sin molestarse en entrar a investigar más a fondo los fenómenos térmicos.
Y
también en este sentido es torpe esta explicación, pues todo lo explica de
un modo unilateral. Todos los procesos de la naturaleza tienen dos caras,
puesto que descansan sobre la relación entre dos partes actuantes, por lo
menos, la acción y la reacción. Y la idea de fuerza, por tener su origen en
la acción del organismo humano sobre el mundo exterior y en la mecánica
terrestre, implica el que sólo una de las partes actúa, se comporta
activamente, mientras que la otra parte se mantiene pasiva en un plano
puramente receptivo, con lo que estatuye la extensión, hasta ahora no
demostrable, de la diferencia de sexos a las existencias inanimadas. La reacción
de la segunda parte, de aquella sobre que actúa la fuerza, aparece a lo sumo
como una reacción pasiva, como una resistencia.
Ahora
bien, esta manera de concebir es admisible en una serie de campos, incluso
fuera de la mecánica pura, a saber: donde quiera que se trata simplemente de
una transferencia de movimiento y de su cálculo cuantitativo. Pero esta
explicación falla ya en los procesos un poco más complejos de la física,
como lo demuestran precisamente los propios ejemplos puestos por Helmholtz. La
fuerza de refracción de la luz reside tanto en la luz misma como en los
cuerpos translúcidos. En la adhesión y en la capilaridad, la
"fuerza" reside, evidentemente, tanto en la superficie sólida como
en el líquido. Por lo que se refiere a la electricidad de contacto, podemos
asegurar, por lo menos, que ambos
metales contribuyen a ello, y la
"fuerza de la afinidad química" radica también, si en algún lugar
radica, en las
dos partes que entran en la combinación.
Ahora bien, una fuerza consistente en dos fuerzas separadas, un efecto que no
provoca su contraefecto, sino que lo lleva e implica en sí mismo, no es tal
fuerza, en el sentido de la mecánica terrestre,
que es aquel en que realmente se sabe lo que es
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una
fuerza. En efecto, las condiciones fundamentales de la mecánica terrestre son,
en primer lugar, la negativa a investigar las causas del impulso, es decir, la
naturaleza de la fuerza que en cada caso actúa y, en segundo lugar, la intuición
de la unilateralidad de la fuerza, a la que se opone una gravedad que permanece
siempre y en cada lugar la misma, de tal modo que frente a cada espacio
terrestre de caída el radio de la tierra = ¥.
Pero
sigamos viendo cómo "objetiva" Helmholtz sus "fuerzas" en
las leyes de la naturaleza.
En
una conferencia pronunciada por él en 1854 (obra cit., pág. 119),11
investiga la "reserva de fuerza de trabajo" que originariamente
encerraba la nebulosa partiendo de la cual se formó nuestro sistema solar.
"En realidad, contaba, en este respecto, con una reserva inmensamente
grande, que le había sido conferida ya de por sí bajo la forma de la fuerza
general de atracción entre todas sus partes." Esto es indudable. Como lo
es también el hecho de que toda esta reserva de gravedad o de gravitación
sigue existiendo hoy, intacta, en el sistema solar, descontando si acaso la
insignificante cantidad que se ha perdido con la materia y que ha sido lanzada
al espacio cósmico, de un modo posiblemente irreparable. Y más adelante:
"También las fuerzas químicas debían ya existir, dispuestas a actuar;
pero, como estas fuerzas sólo podían entrar en acción al producirse el más
íntimo contacto entre las diversas masas, tenía que producirse la condensación
para que su acción comenzara" [pág. 120]. Si, como más arriba hace
Helmholtz, concebimos estas fuerzas químicas como fuerzas de afinidad y, por
tanto, como atracción, debemos decir también, aquí, que la suma total de
estas fuerzas químicas de atracción sigue existiendo sin merma alguna dentro
del sistema solar.
Pero,
en la misma página, Helmholtz indica como resultado de su cálculo que
"solamente existe en cuanto tal" -en el sistema solar, se entiende-
"hacia la 454ava parte de la fuerza mecánica originaria". ¿Cómo se
compagina esto? La fuerza de atracción, tanto la general como la química, se
mantiene todavía intacta en el sistema solar. Helmholtz no indica ninguna otra
fuente segura de fuerza. Cierto es que aquellas fuerzas han realizado, según él,
un trabajo inmenso. Pero sin que por ello hayan aumentado ni disminuido. Como más
arriba veíamos que sucedía con las pesas del reloj, le sucede ahora a toda molécula
en el sistema solar y al sistema solar mismo. "Su gravedad no se ha perdido
ni se ha mermado." Ocurre con todos los elementos químicos lo que más
arriba veíamos
con respecto
al carbono
y al oxígeno: seguimos
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contando
siempre con la cantidad total dada de cada uno y "la fuerza total de la
afinidad se mantiene tan vigorosa como antes". ¿Qué hemos perdido,
entonces? ¿Y qué "fuerza" ha realizado el enorme trabajo 453 veces
mayor del que según su cálculo puede seguir realizando el sistema solar?
Helmholtz no nos lo aclara. Pero, más adelante, dice:
"No
sabemos si existía [en la nebulosa originaria], además, otra reserva
de fuerza
en forma
de calor." 12
Permítaseme.
El calor es una "fuerza" repulsiva, que, por tanto, contrarresta
la
acción de la gravedad y de la atracción química; representa un menos,
suponiendo que éstas representen un más. Por consiguiente, si Helmholtz hace
que su reserva originaria de fuerza esté formada por atracción
general y química, no será
necesario sumar a aquella reserva de fuerza una reserva de calor, además
subsistente, sino que habrá, por el contrario, que sustraérselo. De otro
modo, el calor del sol tendría que reforzar la fuerza de atracción de la tierra, cuando lo que hace -precisamente
al
contrario de eso- es evaporar el agua y elevar el vapor a lo alto; o el calor de
un tubo de hierro al rojo por el que- se hace pasar vapor de agua tendría que
reforzar
la atracción química del hidrógeno
y el oxígeno, y no contrarrestarla y anularla, que es precisamente lo que
hace. O bien, para aclarar la cosa bajo otra forma: supongamos que la nebulosa
con un radio r
y, por
tanto, con un volumen de 4/3 p
r3 tenga la temperatura
t. Supongamos además que una
segunda nebulosa de una masa igual tenga, con una temperatura más alta, T,
un radio mayor, R,
y
el volumen de 4/3 p
R3. Es evidente que, en la segunda nebulosa, la atracción, tanto la mecánica
como la física y la química, sólo puede actuar con la misma fuerza que en
la primera si desciende del radio R
al radio
r, es decir, si se irradia en el
espacio cósmico el calor correspondiente a la diferencia de temperatura entre
T y
t. Por tanto, la nebulosa más
caliente tardará más en condensarse que la más fría; por lo tanto, desde
el punto de vista de Helmholtz, el calor en cuanto obstáculo para la
condensación no representa un más sino un menos en la "reserva de
fuerza". Así, pues, Helmholtz incurre en un error decisivo de cálculo
al presuponer bajo la forma de calor la posibilidad de una cantidad de
movimiento repulsivo que
viene a añadirse a las formas atractivas
de movimiento y aumenta su suma.
Reduzcamos
ahora al mismo signo para que pueda efectuarse la suma, esta "reserva de
fuerza" total, tanto la posible como la demostrable. Como,
provisionalmente, aún no podemos invertir el calor y poner
en vez
de su repulsión
la equivalente
atracción,
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necesitaremos
operar esta inversión en las dos formas de la atracción. Y, entonces, en vez
de poner sencillamente la fuerza general de atracción, en vez de poner la
fuerza química de afinidad y en vez de poner, además, el calor que
posiblemente existía ya como tal en un principio, tendremos la suma del
movimiento de repulsión o de la llamada energía existente en la nebulosa en el
momento de independizarse. Y con ello coincide también, en efecto, el cálculo
de Helmholtz, en el que trata de averiguar "el calentamiento que
necesariamente tuvo que producirse mediante la supuesta condensación inicial de
los cuerpos celestes de nuestro sistema, partiendo de la materia nebulosamente
dispersa". Al reducir, así, toda la "reserva de fuerza" a calor,
a repulsión, se hace también posible sumar a ella la presunta "reserva de
fuerza calor". Y el resultado obtenido indica que el 453/454
de toda la energía, es decir, de la repulsión originariamente
contenida en la nebulosa, se ha irradiado en el espacio cósmico bajo la forma
de calor o, hablando en términos precisos, que la suma de toda la atracción en
el actual sistema solar es a la suma de toda la repulsión aún contenida en él
como 454 : 1. Resultado que contradice abiertamente al texto de la conferencia
que trata de ilustrar.
Pues
bien, si la idea de fuerza da motivo a tal confusión conceptual, incluso en un
físico como Helmholtz, ¿qué mejor prueba de que esta idea es científicamente
inutilizable en todas aquellas ramas de la investigación que trascienden de la
mecánica basada en cálculo? En la mecánica se suponen las causas del
movimiento como dadas y no se trata de indagar su origen, sino sus resultados.
Por tanto, cuando se da a una causa de movimiento el nombre de fuerza, en nada
se atenta contra la mecánica en cuanto tal; pero, al acostumbrarse a esta
expresión y hacerla extensiva a la física, a la química y a la biología, la
confusión es inevitable. Así lo hemos visto y seguiremos viéndolo más de una
vez. Del concepto de trabajo trataremos en el capítulo siguiente.