Ya en el siglo XX se había logrado unificar espacio, tiempo, materia y electromagnetismo. Imagen de la famosa conferencia de Solvay de 1927, donde se ve a varios científicos prominentes de la época, varios de ellos con algún Premio Nobel. (Flickr)
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Lea la ciencia en la Edad Antigua
Lea la ciencia en la Edad Media
Lea la ciencia en la Edad Moderna

En las tres anteriores entregas hemos analizado el desarrollo de las ciencias desde la Antigüedad Clásica, pasando por la Edad Media y llegando a la Edad Moderna. Nos queda para concluir este trabajo analizar un momento cumbre: el surgimiento de nuevas disciplinas científicas en el contexto de la Revolución Industrial. Periodo iniciado en el siglo XVIII, resultado del trabajo de roturación de las tecnologías de los campos que ya habían trabajado las matemáticas y la física, e incluso la roturación de amplias áreas del saber que estaban aún sin conceptualizar, como sucedió con la química o la mecánica cuántica.

Si ya vimos en el anterior trabajo que fue la decisiva influencia que tuvieron los desarrollos de la geometría y el álgebra, que en la práctica estuvieron estancadas desde el año 300 hasta el 1600, para el surgimiento de la mecánica clásica de Newton, en este caso desarrollos de las matemáticas como el trabajo sobre los números complejos como el de William Hamilton, o el trabajo con espacios vectoriales n-dimensionales, permitieron nuevos desarrollos científicos.

Siguiendo esta línea de investigación, podrían verse así las matemáticas como una suerte de «método», forma común, o «lenguaje» que explica a todas las ciencias, con vistas a la formación de una ciencia unificada, como postuló el Círculo de Viena o de la adecuación de unos descubrimientos científicos a unas estructuras formales, como señalaron los estructuralistas siguiendo el paradigma formalista de Nicolás Bourbaki.

Sin embargo, las matemáticas, pese a su aparente abstracción, siempre trabajaron sobre líneas, superficies y cuerpos (los famosos «números polígonos» que utilizó el matemático griego Diofanto en sus tratados sobre álgebra), y las matemáticas, lejos de ser una «ciencia formal» que se aplica a problemas prácticos, siempre han sido unas ciencias apegadas a lo empírico.

Al fin y al cabo, tanto la geometría como la física tratan con líneas, superficies y cuerpos, por lo que las matemáticas no pueden presentarse como un método o lenguaje que desvelase el secreto del Universo, sino como una parte constituyente suya, en el sentido de la involucración de las categorías científicas que hemos señalado en otras ocasiones.

Reconsiderar mecánica newtoniana

La ciencia y tecnología del siglo XXI permitió enormes beneficios para la población, entre ellos el Sistema de Posicionamiento Global o GPS. (Wikimedia)

Así, fue fundamental en la física del átomo el hallazgo previo de un espacio no solo tridimensional sino incluso n-dimensional, a cargo de Hamilton, quien introdujo la idea de un espacio vectorial de cuaterniones, de la forma (x,y,z,t), permitía introducir el tiempo como una dimensión a considerar en el contexto de las partículas microscópicas que se desplazaban a la velocidad de la luz.

Si ya la estructura del átomo simula a la del Sistema Solar, con las partículas subatómicas orbitando en torno al núcleo, obligó a reconsiderar muchos de los postulados de la mecánica newtoniana, la idea de que una partícula, desplazándose a una velocidad de cientos de miles de kilómetros por segundo implicaba introducir una ruptura en el espacio-tiempo.

Asimismo, el propio desarrollo de la física afectó a la química, compartiendo ambos el análisis atómico, aunque con diferente escala. Podría decirse que en la segunda mitad del siglo XIX, ya consolidada la Revolución Industrial, se pone en marcha otra revolución científica que pondrá en cuestión la validez universal de las leyes de la mecánica de Newton, y cuyos avances y problemas propiciarán el surgimiento de la moderna filosofía de la ciencia.

Así, Gustav Kirchhoff reniega de la concepcion laplaciana del Universo, la necánica entra en crisis al desarrollarse la termodinámica y el estudio de lo que más tarde será la estructura atómica de la materia mediante la espectroscopia.

La teoría especial de la relatividad, inspirada en el análisis de Galileo del movimiento relativo de un cuerpo, comienza a desarrollarse con Ernst Mach, quien señala que la masa no es un concepto primario, sino resultado de la relación, según el principio de accion y reacción de Newton, entre las aceleraciones que se provocan mutuamente los cuerpos que chocan el uno con el otro.

De aquí saldrá la idea que desarrollarán Einstein y Minkowski del espacio-tiempo como un continuo, donde tomando como constante la velocidad de la luz, c, la masa y la energía tienden a igualarse, salvando así el principio de la ley de la conservación de la energía en fenómenos como la desintegración radiactiva, tan decisiva en los procesos de fisión atómica que se plasmaron en tecnologías tan influyentes como la bomba atómica, la energía nuclear, los sistemas de GPS, etc.

Se había logrado unificar espacio, tiempo, materia y electromagnetismo. Los nuevos modelos del Universo, la cuestión de si hubo un origen del mundo y de la ruptura del paradigma newtoniano, al menos en lo concerniente a la escala microscópica de la materia, pasaron a formar parte no sólo del elenco de muchos experimentos cruciales, sino de la cultura popular que empezó a imaginar nuestra vida en viajes a través del espacio-tiempo.

Hasta aquí hemos llegado en nuestro repaso a las ciencias a lo largo de la historia. Como vemos, hemos iniciado nuestro trayecto en una época clásica en la que la práctica totalidad de nuestro mundo se encontraba sin conceptualizar, el surgimiento de la geometría a partir de la agrimensura, que permite también el desarrollo de la astronomía, y tras una larga etapa de más de mil años, un nuevo ímpetu de desarrollo científico con nuevas transformaciones de la geometría y el álgebra, involucradas en el nacimiento de la mecánica, la química, etc.

Mirando hacia atrás, se ha producido un progreso indudable, al encontrarnos en un mundo donde casi todo lo que manejamos está conceptualizado por diversas ciencias y tecnologías. Sin embargo, este trayecto no se ha guiado por un progreso continuo y lineal, pues, como hemos señalado, durante mas de mil años las ciencias estuvieron en situación de estancamiento o letargo.

No obstante, tampoco podría deducir de aquí, como señaló Kuhn en sus trabajos sobre las revoluciones científicas, que las «revoluciones científicas» demuestren un desarrollo inesperado e imprevisible de las ciencias y tecnologías a ella asociadas. Necesidades históricamente planteadas, ligadas a la mejora de rutas comerciales o de las propias tecnologías y sus límites, abren camino a nuevas disciplinas cada vez más diversas y complejas, sin que a día de hoy se haya cerrado el ciclo de explosión científica iniciado con la Revolución Industrial.

 

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