LA MÁQUINA NEWTONIANA
DEL MUNDO
Las teorías
esenciales de la visión del mundo y el sistema de valores que están en la base
de nuestra cultura y que hoy tenemos que reexaminar atentamente se formularon
en los siglos XVI y XVII. Entre 1500 y 1700 se produjo un cambio radical en la
mentalidad de las personas y en la idea que éstas tenían acerca de las cosas.
La nueva mentalidad y la nueva percepción del mundo dieron a nuestra civilización
occidental los rasgos que caracterizan la era moderna y se convirtieron en las
bases del paradigma que ha dominado nuestra cultura durante los últimos
trescientos años y que ahora está a punto de cambiar.
Antes del
1500, en Europa —y en la mayoría de las demás civilizaciones— predominaba una
visión orgánica del mundo. Las personas vivían en pequeñas comunidades
solidarias y sentían la naturaleza en términos de relaciones orgánicas cuyos
rasgos característicos eran la interdependencia de los fenómenos materiales y
espirituales y la subordinación de las necesidades individuales a las comunitarias.
La estructura científica de esta visión orgánica del mundo se basaba en dos
fuentes históricas de importancia reconocida: Aristóteles y la Biblia. En el
siglo XIII santo Tomás de Aquino conjugó la doctrina aristotélica de la
naturaleza con la ética y la teología del Cristianismo, estableciendo una
estructura conceptual que no fue cuestionada nunca durante la Edad Media. La
naturaleza de la ciencia medieval era muy diferente a la de la ciencia
contemporánea. La primera se basaba al mismo tiempo en la razón y en la fe y
su meta principal era comprender el significado y la importancia de las cosas, no
predecirlas o controlarlas. En la Edad Media, los científicos que investigaban
el objetivo primario de los distintos fenómenos naturales daban la máxima
importancia a todo lo relacionado con Dios, con el alma humana y con la ética.
En los siglos XVI
y XVII los conceptos medievales sufrieron un cambio radical. La visión del
universo como algo orgánico, vivo y espiritual fue reemplazada por la
concepción de un mundo similar a una máquina; la máquina del mundo se volvió la
metáfora dominante de la era moderna. Esta evolución fue el resultado de varios
cambios revolucionarios en el campo de la física y de la astronomía que culminaron
en las teorías de Copérnico, Galileo y Newton. La ciencia del siglo XVII se
basaba en un nuevo método de investigación, defendido enérgicamente por
Francis Bacon, que incluía dos teorías: la descripción matemática de la
naturaleza y el método analítico de razonamiento concebido por el genio
cartesiano. Los historiadores dieron a este periodo el nombre de la era de la
Revolución Científica en reconocimiento al importante papel desempeñado por la
ciencia en la realización de estos cambios trascendentales.
La Revolución
Científica comienza con Nicolas Copérnico. Sus teorías invalidaron la visión
geocéntrica expuesta por Tolomeo y descrita en la Biblia; dicha visión había
sido el dogma aceptado durante más de mil años. A partir de este momento, el
mundo ya no fue considerado el centro del universo sino un planeta más que gira
en torno a una estrella menor situada al borde de la galaxia; como consecuencia
de ello; el hombre fue despojado de la orgullosa convicción de creerse la
figura central de la creación divina. Copérnico era plenamente consciente de
que la publicación de sus ideas ofendería de forma profunda la conciencia
religiosa de su época y por ello no quiso exponerlas hasta 1543, año de su
muerte, e incluso entonces presentó su visión heliocéntrica como una mera
hipótesis pragmática.
La herencia de
Copérnico fue recogida por Johannes Kepler. Este científico y místico trató de
encontrar la armonía de las esferas mediante un estudio minucioso de las
tablas astronómicas y logró formular sus famosas leyes empíricas sobre el movimiento
planetario, que confirmaron ulteriormente el sistema ideado por Copérnico. Pero
el verdadero cambio en la esfera científica no se produjo hasta que Galileo
Galilei, ya famoso por su descubrimiento de las leyes que rigen la caída de los
cuerpos, no comenzó a interesarse por la astronomía. Apuntando en dirección al
cielo el recién inventado telescopio y aplicando su extraordinario don de
observación a los fenómenos celestes, Galileo logró poner en duda la antigua
cosmología y afirmar la validez científica de la hipótesis concebida por Copérnico.
La parte
desempeñada por Galileo en la Revolución Científica va más allá de sus éxitos
en el campo de la astronomía, si bien éstos fueron los más célebres a causa del
enfrentamiento que tuvo con la Iglesia. Galileo fue el primero en utilizar la
experimentación científica junto con un lenguaje matemático para formular las
leyes naturales que descubrió y por ello se lo considera el padre de la
ciencia moderna. «La filosofía —afirmaba— está escrita en el gran libro que se
abre ante nosotros, pero para entenderlo tenemos que aprender el lenguaje y
descifrar los caracteres con los que está escrito. El lenguaje es la matemática
y los caracteres son los triángulos, los círculos y las demás figuras
geométricas»1. Estas dos facetas de la obra de Galileo —el enfoque
empírico y la descripción matemática de la naturaleza— supusieron un gran
adelanto para su época y se convirtieron en las características dominantes de
la ciencia del siglo XVII.
Hasta el día
de hoy se las utiliza como criterio para cualquier teoría científica.
Según Galileo,
para que fuese posible describir la naturaleza matemáticamente, los
científicos tenían que limitarse al estudio de las propiedades esenciales de
los cuerpos materiales —formas, números y movimiento— que pudiesen ser medidas
o contadas. Las restantes propiedades —el color, el sonido, el sabor o el olor—
eran consideradas simplemente una proyección mental subjetiva que debía ser
excluida del dominio de la ciencia2. La estrategia de Galileo
—dirigir el interés del científico a las propiedades cuantificables de la materia—
ha tenido gran éxito en la ciencia moderna pero, por otro lado, también le ha
infligido graves pérdidas, como nos recuerda el psiquiatra R.D. Laing:
«Desaparece la vista, el oído, el sabor, el tacto y el olfato y junto con ellos
se van también la estética y el sentido ético, los valores, la calidad y la
forma, esto es, todos los sentimientos, los motivos, el alma, la conciencia y
el espíritu. Las experiencias de esta índole han sido desterradas del reino
del discurso científico»3. Según Laing, la obsesión de los
científicos por las medidas y cantidades ha sido el factor determinante de los
cambios ocurridos durante los últimos cuatrocientos años.
Mientras, en
Italia Galileo ideaba sus ingeniosos experimentos, en Inglaterra Francis Bacon
exponía sus teorías sobre el método empírico. Bacon fue el primero en formular
una teoría clara del procedimiento inductivo que consiste en extraer una
conclusión de carácter general a partir de un experimento y luego confirmarla
con otros experimentos. Bacon defendió sus planteamientos enérgicamente y
llegó a tener una gran influencia en el pensamiento de su época; se enfrentó
con audacia a las escuelas filosóficas tradicionales y desarrolló una verdadera
pasión por la experimentación científica.
El «espíritu
baconiano» modificó profundamente los objetivos y la naturaleza de la
investigación científica. Desde la antigüedad, la ciencia había tenido como
meta el conocimiento, la comprensión del orden natural y la vida en armonía con
este orden. El hombre buscaba el conocimiento científico «para gloria de Dios»
o, en la civilización china, «para seguir el orden natural» y «confluir en la
corriente del Tao»4. Todos estos objetivos eran yin, o
integradores; hoy diríamos que los científicos de aquella época tenían una
postura básica ecológica. Pero en el siglo XVII esta actitud se transformó en
su polo opuesto, pasando del yin al yang, de la integración a la autoafirmación.
Con Bacon la ciencia comenzó a tener como fin un tipo de conocimiento que
permitiera dominar y controlar la naturaleza conocimientos que hoy se emplean
junto con la tecnología para lograr objetivos que son profundamente
antiecológicos.
Los términos
que Bacon utilizaba para defender su nuevo método empírico no sólo eran
apasionados sino que, a menudo, se podían tachar de atroces. En su opinión, la
naturaleza tenía que ser «acosada en sus vagabundeos», «sometida y obligada a
servir», «esclavizada»; había que «reprimirla con la fuerza» y la meta de un
científico era «torturarla hasta arrancarle sus secretos»5. Es
probable que muchas de estas imágenes le fueran inspiradas por los procesos de
brujería que se celebraban con frecuencia en su época. Como fiscal del Tribunal
Supremo durante el reinado de Jaime I, Bacon estaba muy familiarizado con estos
juicios y, por consiguiente, no es raro que utilizara las metáforas escuchadas
en la sala de tribunales para sus escritos científicos. De hecho, la
comparación de la naturaleza con una hembra a la que se había de torturar con
artilugios mecánicos para arrancarle sus secretos sugiere claramente que la
tortura a mujeres era una práctica muy difundida en los procesos por brujería
a comienzos del siglo XVI6. Por consiguiente, la obra de Bacon es un
ejemplo significativo de la influencia que la mentalidad patriarcal tuvo en el
desarrollo del pensamiento científico.
El antiguo
concepto de la tierra/madre se transformó radicalmente en la obra de Bacon y
desapareció por completo cuando la Revolución Científica reemplazó la visión
orgánica del mundo con la metáfora del mundo/máquina. Este cambio, que
llegaría a tener una importancia abrumadora en la evolución ulterior de la
civilización occidental, fue iniciado y completado por dos grandes figuras del
siglo XVII: René Descartes e Isaac Newton.
A Descartes se
lo suele considerar el fundador de la filosofía moderna. Brillante matemático,
sus ideas filosóficas fueron afectadas por la nueva física y la astronomía.
Descartes rechazó los conceptos tradicionales y se propuso crear un sistema de
pensamiento totalmente nuevo. Según Bertrand Russell: «Esto no había ocurrido
desde Aristóteles y es una señal de la seguridad que el hombre de nuestro
tiempo tiene en sí mismo; esta confianza es un resultado del progreso
científico. La novedad de los conceptos que (Descartes) plantea en su obra no
se halla en ningún otro filósofo eminente del pasado, salvo en Platón»7.
A la edad de
veintitrés años Descartes tuvo la visión reveladora que iba a determinar toda
su vida8. Después de meditar durante varias horas y examinar
sistemáticamente toda la sabiduría que había acumulado, le sobrevino una ráfaga
de inspiración y comprendió «las bases de una maravillosa ciencia» en la que se
fusionarían todos los conocimientos. En una carta que escribe a un amigo para
explicarle su ambiciosa meta, Descartes parece haber tenido un presagio de esta
intuición: «Y para no ocultarte nada sobre la naturaleza de mi obra, te diré
que me gustaría dar al público... una ciencia completamente nueva que
resolviese en términos generales todos los problemas de cantidad, sean éstos
continuos o discontinuos»9. En su visión, Descartes concibió la
manera de llevar a cabo su plan. Vio un método que le permitiría construir toda
una ciencia de la naturaleza de la que podía estar totalmente seguro; una
ciencia que, como la matemática se apoyaría en ciertos principios básicos
evidentes. Descartes quedó pasmado ante esta revelación. Sintió que acababa de
hacer el descubrimiento más importante de su vida y no le cupo la menor duda de
que la visión fuese una suerte de inspiración divina. A la noche siguiente tuvo
un sueño extraordinario durante el cual la visión se le presentó en forma
simbólica y esto contribuyó a reforzar la convicción de su origen divino.
Entonces Descartes se persuadió de que Dios le había encomendado una misión y
se propuso establecer una nueva filosofía científica.
En virtud de
esta visión, Descartes quedó firmemente convencido de la certeza de los
conocimientos científicos y se decía a sí mismo, que su vocación era distinguir
la verdad del error en todos los campos del estudio. «Toda la ciencia —escribió—
es sabiduría cierta evidente. Rechazamos todos los conocimientos que sólo son
probables y establecemos que no debe darse asentimiento sino a los que son
perfectamente conocidos y de los que no cabe dudar»10.
La fe en la
certeza absoluta de la ciencia está en el origen mismo de la filosofía
cartesiana y de la visión del mundo que deriva de ella, sin embargo fue aquí,
desde el principio, donde Descartes se equivocó. En el siglo XX la física nos
ha demostrado con la fuerza de sus argumentos, que no existe una certeza
científica absoluta y que todos nuestros conceptos y nuestras teorías son
limitados y aproximativos.
La filosofía
cartesiana de la certeza científica absoluta es aún muy popular y se refleja en
el cientifismo que caracteriza a nuestra civilización occidental. Muchos de
nuestros contemporáneos, científicos y no científicos, están convencidos de que
éste es el único método válido para entender el universo. El método del
pensamiento cartesiano y su visión de la naturaleza han influido en todas las
ramas de la ciencia moderna y pueden seguir utilizándose siempre y cuando se
admitan sus limitaciones. Aceptar la visión de Descartes como la verdad
absoluta y su método como una manera válida de lograr el conocimiento ha sido
una de las principales causas de nuestro desequilibrio cultural.
La certidumbre
cartesiana es matemática en esencia. Descartes creía que la clave del universo
se hallaba en su estructura matemática y, para él, ciencia era sinónimo de
matemáticas. Por esta razón escribió, con respecto a las propiedades de los
objetos físicos: «Sólo admito como verdadero lo que haya sido deducido —con la
claridad de un ejemplo matemático— de unas nociones comunes acerca de las
cuales no quepa la menor duda. Como todos los fenómenos de la naturaleza pueden
explicarse de esta manera, creo que no tenemos necesidad de admitir otros
principios de la física y tampoco hemos de desearlos»11.
Como Galileo,
Descartes pensaba que la matemática es el lenguaje de la naturaleza —«ese gran
libro que se abre ante nosotros»— y su deseo de describir el mundo en términos
matemáticos lo llevó a realizar su más famoso descubrimiento. Aplicando las relaciones
numéricas a figuras geométricas, logró establecer una correlación entre el
álgebra y la geometría y con ello creó una nueva rama de las matemáticas, que
hoy se conoce como geometría analítica. Dicha ciencia incluyó la
representación de curvas mediante ecuaciones algebraicas cuyas soluciones
Descartes estudió de manera sistemática. El nuevo método le permitió aplicar un
análisis matemático más general al estudio de los cuerpos en movimiento de
acuerdo con su grandioso proyecto de establecer una relación matemática exacta
en todos los fenómenos físicos. Con ello podía decir orgullosamente: «Toda mi
física no es más que geometría»12.
Descartes fue
un genio de las matemáticas y esto se refleja en su filosofía. A fin de
realizar su proyecto de crear una ciencia natural completa y exacta, desarrolló
un nuevo método de razonamiento y lo expuso en su famosísimo libro Discurso del
método. Aunque este texto es hoy uno de los grandes clásicos de la filosofía,
no fue concebido como tal, sino más bien como una introducción a la ciencia.
El método cartesiano tenía como meta llegar a la verdad científica, como
claramente se ve en el título completo del libro: «Discurso del método para guiar correctamente el razonamiento y
encontrar la verdad en las ciencias»
La clave del
método cartesiano se halla en la duda radical. Descartes pone en duda todo
aquello de que sea posible dudar —toda la sabiduría tradicional, las
impresiones de los sentidos y hasta el hecho de tener un cuerpo— hasta llegar a
un punto sobre el cual no cabe albergar ninguna duda: su existencia como sujeto
pensante. De ahí su famosa afirmación: «Cogito ergo sum» («Pienso, luego
existo»). De este principio deduce que la esencia de la naturaleza humana se
halla en el pensamiento y que todo aquello que sea percibido con gran claridad
y distinción es absolutamente cierto. A este concepto tan claro y distinto —«un
concepto de la mente pura y atenta»13—, Descartes lo llama
«intuición» y afirma que «el hombre, para llegar a un conocimiento
absolutamente cierto de la verdad, sólo puede guiarse por la intuición evidente
y la deducción necesaria»14. El conocimiento cierto, por
consiguiente, sólo se obtiene mediante la intuición y la duda, los dos
instrumentos utilizados por Descartes en una tentativa de reconstruir el
edificio de la sabiduría sobre cimientos más firmes.
El método
cartesiano es analítico, esto es, consiste en dividir los pensamientos y
problemas en cuantas partes sea posible y luego disponerlos según un orden
lógico. El método de razonamiento analítico quizá sea la principal
contribución de Descartes a la ciencia. El racionalismo se ha convertido en una
característica esencial del, pensamiento científico moderno y ha demostrado su
utilidad en el desarrollo de teorías científicas y en la realización de
proyectos tecnológicos extremadamente complejos. Gracias al método cartesiano,
la NASA logró poner a un hombre en la luna. Por otro lado, la excesiva
importancia dada al racionalismo es una de las causas que caracterizan tanto a
nuestras ideas generales como a nuestras disciplinas académicas, además de
propiciar la postura reduccionista —la convicción de que hay que reducir los
fenómenos complejos a sus partes constitutivas para lograr entenderlos— tan
difundida en el mundo de hoy.
El Cogito —nombre
que hoy se da al método cartesiano— hizo que para él la razón fuese más cierta
que la materia y le hizo llegar a la conclusión de que ambas cosas eran entes
separados y básicamente distintos. Por consiguiente, afirmó que «el concepto
de cuerpo no incluye nada que pertenezca a la mente y el de mente, nada que
pertenezca al cuerpo»15. La distinción que Descartes hizo entre la
mente y el cuerpo ha calado hondo en la civilización occidental. Nos ha
enseñado a pensar en nosotros mismos como egos aislados «dentro» de nuestro
cuerpo; nos ha hecho conceder más valor al trabajo intelectual que al manual; a
las grandes industrias les ha permitido vender al público —especialmente al
público femenino— productos que le darían el «cuerpo ideal»; a los médicos les
ha impedido considerar las dimensiones psicológicas de las enfermedades y a
los psicoanalistas ocuparse del cuerpo de sus pacientes. En las ciencias
humanas, la distinción cartesiana ha provocado una infinita confusión sobre la
relación que existe entre la mente y el cerebro; en física, ha hecho que los
fundadores de la mecánica cuántica se enfrenten a enormes obstáculos en sus
observaciones de los fenómenos atómicos. Según Heisenberg, que luchó contra
este problema durante muchos años: «En los últimos tres siglos esta división
ha ido penetrando profundamente en la mente humana, y pasará mucho tiempo
antes de que pueda ser reemplazada con una postura verdaderamente diferente ante
el problema de la realidad»16.
Descartes
basaba toda su visión de la naturaleza en esta división fundamental existente
entre dos campos independientes y separados: el del pensamiento o res cogitans,
la «substancia pensante», y el de la materia o res extensa, la «substancia
extensa». Tanto la mente como la materia eran obra de Dios; Él representaba el
punto de referencia de ambas cosas al ser el origen del orden natural exacto y
de la luz de la razón que permitía al ser humano reconocer este orden. Para
Descartes, Dios era un elemento esencial de su discurso filosófico, pero los
científicos que desarrollaron sus teorías según la distinción cartesiana entre
la mente y la materia omitieron cualquier referencia explícita a la presencia
divina: las humanidades se concentraron en la res cogitans y las ciencias
naturales en la res extensa.
Según
Descartes el universo material era una máquina y sólo una máquina. En la
materia no había ni vida, ni metas, ni espiritualidad. La naturaleza funcionaba
de acuerdo con unas leyes mecánicas, y todas las cosas del mundo material
podían explicarse en términos de la disposición y del movimiento de sus partes.
Esta imagen mecanicista de la naturaleza fue el paradigma que dominó la
ciencia después de Descartes, marcando la pauta de las investigaciones científicas
y sugiriendo la formulación de todas las teorías sobre los fenómenos
naturales, hasta que la física del siglo XX efectuó un cambio radical. Toda la
elaboración de la ciencia mecanicista que tuvo lugar entre el siglo XVII y el
siglo XIX —incluida la grandiosa síntesis newtoniana— fue sólo una evolución de
la idea cartesiana. Descartes dio una estructura general al pensamiento
científico con su visión de la naturaleza como una máquina perfecta regida por
leyes matemáticas exactas.
El cambio
drástico en la imagen de la naturaleza —de organismo a máquina— afectó
profundamente la actitud de las personas hacia su entorno natural. La visión
orgánica del mundo durante la Edad Media había sugerido un sistema de valores
propicios a un comportamiento ecológico. En palabras de Carolyn Merchant:
La imagen de organismo vivo y de madre que se le
daba a la tierra fue utilizada como obstáculo cultural para limitar las
acciones de los seres humanos. No es nada fácil matar a la propia madre, hurgar
en sus entrañas en búsqueda de oro o mutilar su cuerpo... Mientras se pensó en
la tierra como algo vivo y sensible, podía considerarse como falta de ética del
comportamiento humano el llevar a cabo actos destructivos en contra de ella17.
Estos límites
culturales desaparecieron con la mecanización de la ciencia. La concepción
mecanicista del universo ideada por Descartes proporcionó la autorización
«científica» para la manipulación y la explotación de los recursos naturales
que se ha convertido en una constante de la cultura occidental. De hecho,
Descartes compartía la opinión de Bacon en cuanto a que la meta de la ciencia
era dominar y controlar la naturaleza y afirmaba que podía utilizarse el conocimiento
científico para «convertirnos en los amos y dueños de la naturaleza»18.
En su
tentativa de crear una ciencia natural completa, Descartes incluyó a los
organismos vivos dentro de su visión mecanicista de la materia. Las plantas y
los animales se consideraban simples máquinas; los seres humanos estaban
habitados por un alma racional que se conectaba con el cuerpo mediante la
glándula pineal, situada en el centro del cerebro. En cuanto al cuerpo humano,
era imposible diferenciarlo de un animal/máquina. Descartes explicó detalladamente
la manera de reducir los movimientos y las funciones biológicas del cuerpo a
simples operaciones mecánicas, a fin de demostrar que los organismos vivos eran
meros autómatas. La imagen del autómata denota la influencia que en él —como
hombre de su tiempo, el barroco siglo XVI— ejercieron aquellas maquinarias
ingeniosas, «casi vivas», que deleitaban al público por la magia de sus movimientos
aparentemente espontáneos. Como muchas personas de su generación, Descartes
estaba fascinado por esos autómatas y llegó incluso a construir varios.
Inevitablemente, estableció una comparación entre sus creaciones y el
funcionamiento de los organismos vivos: «Vemos que los relojes, las fuentes
artificiales, los molinos y otras máquinas semejantes, a pesar de haber sido
creadas por el hombre, tienen la facultad de moverse por sí mismas de
diferentes maneras... No reconozco ninguna diferencia entre las máquinas de
los artesanos y los diferentes cuerpos creados por la naturaleza»19.
En la época de
Descartes la relojería había alcanzado un alto nivel de perfeccionamiento y,
por consiguiente, el reloj era un modelo privilegiado para otras máquinas
automáticas. Descartes comparaba a los animales a «un reloj... hecho... de
ruedas y muelles» y extendió la comparación al cuerpo humano: «Veo el cuerpo
humano como una máquina... En mi opinión... un enfermo y un reloj mal hecho
pueden compararse con mi idea de un hombre sano y un reloj bien hecho»"20
La visión
cartesiana de los organismos vivos tuvo una influencia decisiva en la evolución
de las ciencias humanas. Describir minuciosamente los mecanismos que constituyen
los organismos vivos ha sido la tarea principal de todos los biólogos, los
sociólogos y los psicólogos en los últimos trescientos años. El enfoque
cartesiano ha tenido mucho éxito —especialmente en el campo de la biología—pero
también ha limitado los posibles caminos de la investigación científica. El
problema está en que los científicos, alentados por el éxito obtenido tratando
a los organismos vivos como máquinas, tienden a creer que estos organismos son
sólo máquinas. Las consecuencias negativas de esta falacia reduccionista se
han vuelto clarísimas en la medicina; los médicos, suscritos a la imagen
cartesiana del cuerpo humano como un mecanismo de relojería, no pueden entender
muchas de las principales enfermedades presentes en el mundo de hoy.
Ésta, pues, es
la «maravillosa ciencia» de Descartes. Utilizando un método de pensamiento
analítico creado por él, trató de explicar con precisión todos los fenómenos
naturales por un sistema único de principios mecánicos. De este modo pensaba
lograr una ciencia a exacta cuyos conceptos fueran de una certeza matemática
absoluta. Por supuesto, Descartes no logró llevar a cabo su ambicioso proyecto
y él mismo reconoció que no había podido llevar a término su filosofía
científica. A pesar de ello, el método de razonamiento y el esquema general de
la teoría sobre los fenómenos naturales han determinado el pensamiento
científico de Occidente durante tres siglos.
Hoy, a pesar
de que se comienzan a vislumbrar las severas limitaciones de la visión
cartesiana del mundo, el método de enfocar los problemas intelectuales y la
claridad de razonamiento de Descartes siguen vigentes. Recuerdo que un día,
después de pronunciar una conferencia sobre física moderna en el que había
recalcado la importancia de las limitaciones del enfoque mecanicista en la
cuántica y la necesidad de superar esta visión en otros campos, una mujer,
francesa me felicitó por mi «lucidez cartesiana». Por ello Montesquieu escribía
en el siglo XVIII: «Descartes enseñó a los que vinieron después de él cómo
descubrir sus propios errores»21.
Descartes dio
una estructura conceptual a la ciencia del siglo XVII, pero su idea de una
máquina del mundo regida por leyes matemáticas siguió siendo sólo una visión
ilusoria durante toda su vida. Lo único que pudo hacer fue trazar las líneas
generales de su teoría sobre lo fenómenos naturales. El hombre que realizó el
sueño cartesiano completó la Revolución Científica fue Isaac Newton. Nacido en
Inglaterra en 1642, año de la muerte de Galileo, Newton desarrolla toda una
fórmula matemática del concepto mecanicista de la naturaleza y con ella
sintetizó magníficamente las obras de Copérnico y de Kepler, y también las de
Bacon, Galileo y Descartes. La física newtoniana, logro supremo de la ciencia
del siglo XVII, estableció una teoría matemática del mundo que se convirtió en
la base del pensamiento científico hasta mediados del siglo XX. Newton tenía una
comprensión de las matemáticas muy superior a la de cualquiera de sus
contemporáneos. Inventó el cálculo diferencial, un método totalmente nuevo para
describir el movimiento de los cuerpos sólidos que iba mucho más allá de las
técnicas matemáticas de Galileo y de Descartes. Este tremendo logro intelectual
fue elogiado por Einstein con estas palabras: «Quizá este sea el mayor avance
en el campo intelectual que un solo individuo haya tenido el privilegio de hacer»22
Kepler había
deducido las leyes empíricas del movimiento planetario mediante el estudio de
las tablas astronómicas, y Galileo había realizado ingeniosos experimentos para
descubrir las leyes de la caída de los cuerpos. Newton aunó los descubrimientos
de sus predecesores, formulando las leyes generales del movimiento que rigen
todos los objetos del sistema solar, desde las piedras hasta los planetas.
Según la
leyenda, Newton tuvo la revelación decisiva de su ciencia un día que, sentado
bajo un árbol, vio caer una manzana. Le sobrevino una ráfaga de inspiración y
comprendió que la manzana estaba siendo atraída hacia la tierra por la misma
fuerza que atraía los planetas hacia el sol; de esta manera encontró la clave
de su genial síntesis. Después utilizó su nuevo método matemático para
formular las leyes exactas del movimiento para todos los cuerpos en los que
influyen la fuerza de gravedad. La importancia de estas leyes se basa en su
aplicación universal. Por el hecho de ser válidas para todo el sistema solar
parecían confirmar la visión cartesiana de la naturaleza. El universo
newtoniano era, en efecto, un enorme sistema mecánico regido por leyes
matemáticas exactas.
En su libro
Principios Matemáticos de la Filosofía Natural, Newton expuso su teoría con
gran lujo de detalles. Los Principia (diminutivo del título original latino de
la obra) comprenden un vasto sistema de definiciones, proposiciones y pruebas,
que los científicos admitieron como la correcta descripción de la naturaleza
durante más de doscientos arios. También contienen un comentario explícito del
método experimental newtoniano, que su autor veía como un procedimiento
sistemático en el cual la descripción matemática se basa en una evaluación
crítica de las pruebas experimentales realizada en cada una de sus etapas.
Todo lo que no se pueda deducir de los fenómenos ha
de llamarse hipótesis; y las hipótesis, sean metafísicas o físicas, sean de calidades
ocultas o mecánicas, no tienen cabida en la filosofía experimental. En esta
filosofía las proposiciones particulares se deducen de los fenómenos y después
se universalizan por inducción23.
Anteriormente
a Newton existían dos tendencias opuestas en la ciencia del siglo XVII: el
método empírico e inductivo propuesto por Bacon y el método racional y
deductivo representado por Descartes. En sus Principia, Newton expuso la
manera justa de combinar ambos métodos, haciendo hincapié en el hecho de que
era imposible llegar a una teoría cierta mediante experimentos desprovistos de
una interpretación sistemática ni por medio de unos principios básicos
confirmados por la experimentación. Superando a Bacon en la experimentación
sistemática y a Descartes en el análisis matemático Newton combinó las dos
tendencias en una sola y desarrolló la metodología que ha sido la base de las
ciencias naturales desde entonces.
La
personalidad de Newton era mucho más compleja de lo que sus escritos
científicos pueden sugerir. No sólo fue un excelente científico y un brillante
matemático sino que también, en varias etapas de su vida, destacó como abogado,
historiador y teólogo; también se interesó profundamente por las ciencias
ocultas y la sabiduría esotérica. El mundo era, para él, un acertijo y pensaba
que la clave para entenderlo podría hallarse no sólo por medio de la
experimentación científica sino también en las revelaciones crípticas de la
tradición esotérica. Igual que Descartes, Newton se creía capaz de desentrañar
todos los secretos del universo y aplicó su genio con igual intensidad al
estudio de las ciencias naturales y de las ciencias esotéricas. Mientras
componía sus Principia en el Trinity College de Cambridge logró acumular,
paralelamente, un sinfín de apuntes sobre alquimia, textos apocalípticos,
teorías teológicas poco ortodoxas y temas relacionados con las ciencias
ocultas. La mayoría de estos escritos esotéricos nunca fueron publicados, pero
lo que sabemos de ellos de muestra que Newton, el gran genio de la Revolución
Científica, fue también «el último mago de la historia» 24.
El escenario
en donde ocurrían todos los fenómenos físicos del universo newtoniano era el
espacio tridimensional de la geometría clásica euclidiana. Éste era un espacio
absoluto, un recipiente vacío independiente de los fenómenos físicos que
ocurrían en su interior. En palabras de Newton: «El espacio absoluto por
naturaleza sin relación a nada externo, permanece siempre igual a sí mismo e
inmóvil»25. Todos los cambios que se efectuaban en el mundo físico se
describían en términos de una dimensión separada y el tiempo —que también es
absoluto— no guardaba relación alguna con el mundo material, fluyendo
uniformemente desde el pasado hasta el futuro, pasando por el presente. «El
tiempo absoluto, verdadero y matemático —escribía Newton—, de suyo y por su
propia naturaleza, fluye uniformemente sin relación con nada externo»26.
Las partículas
de materia son los elementos del mundo newtoniano que se mueven dentro de ese
espacio absoluto y en este tiempo absoluto. Toda la materia estaba formada por
estos objetos pequeños, sólidos e indestructibles. La teoría de Newton era
corpuscular y se diferenciaba del atomismo actual en que los átomos, según
Newton, estaban todos hechos de la misma materia. En su opinión, la materia era
homogénea y la diferencia entre los tipos de materia era el resultado de la
agrupación más o menos densa de los átomos y no de los diferentes pesos o
densidades de éstos. Los componentes básicos de la materia podían tener diferentes
tamaños pero estaban hechos del mismo «material», y la masa de un objeto
dependía de la cantidad total de sustancia material contenida en él.
El movimiento
de las partículas era engendrado por la fuerza de gravedad, la cual —en opinión
de Newton— actuaba instantáneamente a distancia. Las partículas de materia y
las fuerzas existentes entre ellas eran por naturaleza básicamente diferentes y
la constitución interna de las partículas era independiente de su
interrelación. Newton creía que tanto las partículas como la fuerza de gravedad
eran de origen divino y, por consiguiente, no estaban sujetas a un análisis más
profundo. En su Óptica, Newton expuso
claramente la imagen que él tenía de la creación del mundo material.
Me parece probable que Dios, en el comienzo, creó
partículas de materia, sólidas, macizas, duras, impenetrables y móviles, de
diversos tamaños y formas, con diferentes propiedades y en distintas
proporciones al espacio, como mejor conviniese al objetivo para el que las formó.
Y creo que, al ser cuerpos sólidos, estas partículas primitivas son
incomparablemente más duras que cualquier cuerpo poroso formado de varias de
ellas; su dureza es tal que nunca se desgastan ni se rompen en pedazos; y
ninguna fuerza corriente puede dividir lo que Dios unió en los albores de la
creación27.
En la mecánica
newtoniana todos los fenómenos físicos se reducen al movimiento de partículas
de materia provocado por su atracción mutua, esto es, por la fuerza de
gravedad. Los efectos de esta fuerza en una partícula o en cualquier objeto
material están descritos matemáticamente en las ecuaciones newtonianas de
movimiento, que forman la base de la mecánica clásica.
El movimiento
de los objetos materiales, —según se pensaba—estaba sujeto a estas normas
fijas; ellas causaban todos los cambios que se observaban en el mundo físico. En
opinión de Newton, Dios, al comienzo, había creado las partículas de materia,
las fuerzas entre ellas, y las leyes básicas que rigen el movimiento; fue así
como todo el universo fue puesto en marcha y desde entonces ha continuado
funcionando de esta manera, como una máquina, gobernada por leyes inmutables. Así,
el concepto mecanicista de la naturaleza tiene una estrecha relación con el
determinismo riguroso, con la gigantesca máquina del cosmos que es
completamente causal y determinada. Todos los fenómenos tenían una causa y un
efecto determinado, y se podía predecir con absoluta certeza —en principio— el
futuro de cualquier parte del sistema si se sabía con todo detalle el estado en
el que se hallaba en un momento determinado.
Esta imagen de
un mundo mecánico perfecto suponía la existencia de un creador externo, un dios
monárquico que gobernaba el mundo desde las alturas y le imponía su ley divina.
Los fenómenos físicos en sí no eran considerados divinos en ningún sentido y,
cuando el desarrollo de la ciencia hizo cada vez más difícil creer en aquel
dios, lo divino desapareció por completo de la visión científica del mundo,
dejando el vacío espiritual que se ha vuelto una característica de nuestra
época. La base filosófica de esta secularización de la naturaleza se halla en
la distinción entre espíritu y materia realizada por Descartes. A consecuencia
de esta idea, el mundo comenzó a ser considerado un sistema mecánico que podía
describirse objetivamente sin tomar en cuenta al observador humano, y esta
descripción objetiva de la naturaleza se tornó el ideal de todas las ciencias.
En los siglos
XVIII y XIX la mecánica fue puesta en práctica y cosechó grandes éxitos. Con la
teoría newtoniana se podía explicar el movimiento de los planetas, de las lunas
y de los cometas hasta los detalles más ínfimos; también se podían interpretar
mediante el crecimiento de las mareas y varios otros fenómenos relacionados con
la gravedad. El sistema matemático de Newton no tardó en establecerse como la
teoría correcta de la realidad y despertó un enorme entusiasmo entre los
científicos y también entre el público. La imagen de la perfecta máquina del
mundo ideada por Descartes fue considerada un hecho comprobado y Newton se
convirtió en su símbolo. Sir Isaac Newton, durante los últimos veinte años de
su vida, fue el hombre más famoso de su época, el gran sacerdote y anciano
sabio de la Revolución Científica, que reinaba en el Londres del siglo XVIII.
Las anécdotas de este periodo de la vida de Newton nos suenan conocidas pues
son parecidas a los recuerdos y las fotografías de Albert Einstein, científico
que desempeñó un papel similar al de Newton en nuestro siglo.
Alentados por
el gran éxito de la mecánica newtoniana en la astronomía, los físicos la
aplicaron al movimiento continuo de los cuerpos líquidos y a las vibraciones de
los cuerpos elásticos, y funcionó una vez más. Por último, hasta la teoría del
calor pudo ser reducida a la visión mecanicista, al descubrirse que el calor
era la energía generada por un complicado movimiento y roce de los átomos y
las moléculas. Asimismo, muchos fenómenos térmicos como la evaporación de los
líquidos o la temperatura y presión de los gases, podían entenderse
perfectamente desde un punto de vista puramente mecánico.
Después de
realizar un estudio sobre el comportamiento físico de los gases, John Dalton
pudo formular su famosa hipótesis atómica, que probablemente fue el paso más
importante dado por la química en toda su historia. Dalton tenía una
imaginación gráfica y trató de explicar las propiedades de las mezclas de gases
con la ayuda de elaborados dibujos de modelos atómicos geométricos y
mecánicos. Dalton suponía que todos los elementos químicos están compuestos de
átomos y que los átomos de un elemento determinado son parecidos,
diferenciándose de los de otros elementos en la masa, el tamaño y en las
propiedades. Utilizando esta hipótesis, los químicos del siglo XIX
desarrollaron con precisión una teoría atómica de la química y de esta manera
abrieron el camino para la unificación conceptual de la física y la química,
que ocurrió en el siglo XX. De esa forma la mecánica newtoniana se difundió
mucho más allá de la descripción de cuerpos macroscópicos. El comportamiento de
los cuerpos sólidos, de los líquidos y de los gases —incluidos los fenómenos
del calor y del sonido— pudo ser explicado con éxito en términos del movimiento
de las partículas elementales de materia. Para los científicos de los siglos XVIII
y XIX, el tremendo éxito del modelo mecanicista corroboraba la teoría según la
cual el universo era verdaderamente un enorme sistema mecánico que funcionaba
de acuerdo con las leyes de movimiento newtonianas y la mecánica de Newton era
la teoría fundamental de los fenómenos naturales.
Si bien en el
siglo XIX el estudio de las propiedades de los átomos fue llevado a cabo por
químicos y no por físicos, la física clásica se basaba en la idea newtoniana
del átomo, que lo concebía como bloques sólidos de materia. Indudablemente,
esta imagen contribuyó a crear la reputación de la física como «ciencia dura» y
al desarrollo de la «tecnología dura» basada en ella. El éxito estrepitoso de
la física newtoniana y la doctrina cartesiana sobre la certeza del conocimiento
científico fueron las causas directas del excesivo énfasis que nuestra cultura
pone en la ciencia dura y en la tecnología dura. Hasta mediados del siglo XX
no se comenzó a ver claramente que la idea de la ciencia dura era parte del
paradigma cartesiano-newtoniano, paradigma que sería superado.
En el siglo XVII,
con la visión mecanicista del mundo firmemente arraigada en la sociedad, la
física se convirtió naturalmente en la base de todas las ciencias. Si el mundo
es verdaderamente una máquina, la mejor manera de descubrir cómo funciona es
por medio de la mecánica newtoniana. Por esta razón, una consecuencia
inevitable de la visión cartesiana del mundo fue el hecho de que las ciencias
del siglo XVIII y XIX siguieran la línea de la física newtoniana. De hecho,
Descartes se dio cuenta perfectamente de la importancia básica de la física en
su visión del mundo: «Toda la filosofía —escribió— es como un árbol. Sus raíces
son la metafísica; su tronco, física; y sus ramas, todas las demás ciencias»28.
Descartes
mismo había trazado el esquema de un enfoque mecanicista de la física, la
astronomía, la biología, la psicología y la medicina. Los pensadores del siglo XVIII
fueron mucho más lejos aplicando los principios de la mecánica newtoniana a las
ciencias de la naturaleza y de la sociedad humana. Las ciencias sociales recién
creadas despertaron gran entusiasmo y muchos de sus defensores llegaron a
afirmar que habían descubierto una «física social». La teoría del universo
newtoniana y la filosofía racionalista se difundieron con tal rapidez entre la
clase media del siglo XVIII que toda esta época se conoce por el nombre de «El
Siglo de las Luces». La figura dominante de este desarrollo fue el filósofo
John Locke, cuyas obras principales fueron publicadas a finales del XVII. La obra
de Locke —en la que se acusan profundas influencias cartesianas y newtonianas—
tuvo un impacto decisivo en el pensamiento del siglo XVIII.
Siguiendo la
línea de la física newtoniana, Locke desarrolló una visión atomista de la
sociedad, describiéndola en términos de su componente básico, esto es, el ser
humano. De la misma manera en que los físicos reducían las propiedades de los
gases al movimiento de sus átomos o moléculas, Locke trató de reducir los
modelos que observaba en la sociedad al comportamiento de los individuos que la
forman. Por esta razón comenzó a estudiar primero la naturaleza del ser humano
y luego trató de aplicar los principios de la naturaleza humana a los problemas
económicos y Políticos. Su análisis de la naturaleza humana se basaba en el de
uno de sus predecesores, Thomas Hobbes, según el cual todo el conocimiento
resultaba de la percepción de los sentidos. Locke adoptó esta doctrina y, en
una metáfora famosa, comparó la mente de un recién nacido a una tabula rasa,
una pizarra en blanco sobre la cual se imprimiría el conocimiento una vez que
fuese adquirido por medio de la experiencia sensible. Esta imagen llegaría a
influir profundamente en dos de las principales escuelas de la psicología
clásica —el conductismo (behaviorism) y el psicoanálisis—, además de calar
hondo en la filosofía política. Según Locke, todos los seres humanos —«todos
los hombres», en sus palabras— son iguales al nacer y su evolución depende enteramente
de su entorno. Las acciones de los seres humanos, a juicio de Locke, siempre
eran motivadas por lo que creían ser sus propios intereses.
Cuando Locke
aplicó su teoría sobre la naturaleza humana a los fenómenos sociales estaba
convencido de la existencia de leyes naturales que regían la sociedad humana
similar a las que gobiernan el universo físico. Como los átomos de un gas
establecen un estado de equilibrio, también los individuos se instalan en una
sociedad «en estado natural». Por consiguiente, la función de un gobierno no
era la de imponer sus leyes a las personas, sino más bien la de descubrir y
poner en vigor las leyes naturales que existían antes de que el gobierno se
formara. Entre estas leyes naturales Locke incluía la libertad y la igualdad
de todos los individuos y también el derecho de éstos a la propiedad que
representaba el fruto de su trabajo.
Las ideas de
Locke se volvieron la base del sistema de valores de Siglo de las Luces y sus
efectos se manifestaron en el desarrollo del pensamiento político y económico
moderno. Los ideales del individualismo, el derecho a la propiedad, el mercado
libre y el gobierno representativo, que se remontan a la doctrina de Locke,
contribuyeron de manera significativa al pensamiento de Thomas Jefferson y se
reflejan en la declaración de independencia y en la constitución de los Estados
Unidos.
Durante el
siglo XIX los científicos siguieron elaborando el modelo mecanicista del
universo en todos los campos: física, química, biología, psicología y ciencias
sociales. Como consecuencia de ello, la máquina newtoniana del mundo se tornó
una estructura mucho más compleja y sutil. Al mismo tiempo, nuevos
descubrimientos y nuevos modos de pensar sacaron a la luz las limitaciones del
modelo newtoniano y prepararon el terreno para las revoluciones científicas del
siglo XX.
Uno de estos
desarrollos ocurridos en el siglo XIX fue el descubrimiento y la investigación
de ciertos fenómenos eléctricos y magnéticos que suponían un nuevo tipo de
fuerza y que no podían ser descritos adecuadamente por el modelo mecanicista.
Este descubrimiento fue llevado a cabo por Michael Faraday, uno de los más brillantes
investigadores en la historia de la ciencia, y fue completado por el gran
teórico Clerk Maxwell. Faraday y Maxwell no se limitaron a estudiar los efectos
de las fuerzas eléctricas y magnéticas, sin que convirtieran estas fuerzas en
el principal objetivo de su investigación. Reemplazando el concepto de fuerza
por el concepto mucho más sutil de campo de fuerzas, fueron los primeros en
llegar más allá de la física newtoniana29 demostrando que los campos
teman su propia realidad y que podían ser estudiados sin hacer referencia a los
cuerpos materiales. Esta teoría, llamada electrodinámica, culminó en el
descubrimiento de que la luz era un campo electromagnético que alterna a gran velocidad
y que viaja por el espacio en forma de ondas.
A pesar de
estos cambios trascendentales, la mecánica newtoniana mantenía su posición de
base de toda la física. El mismo Maxwell trató de explicar sus resultados en
términos mecánicos, interpretando los campos como estados mecánicos de tensión
dentro de un espacio muy ligero, el éter, que lo envolvía todo, y las ondas
electromagnéticas como ondas elásticas de este éter. Pese a ello, utilizó
varias interpretaciones mecánicas de su teoría al mismo tiempo y parece que no
se interesó seriamente por ninguna de ellas, pues su intuición le decía que los
campos —y no los modelos mecánicos— eran las entidades fundamentales de su
teoría. Y hubo de ser Einstein, en nuestro siglo, quien reconociese este hecho,
cuando declaró que el éter no existía y que los campos electromagnéticos por su
propio derecho eran entidades físicas que podían viajar a través del espacio
vacío y no podían ser explicadas mecánicamente.
En la medida
en que el electromagnetismo destronó a la mecánica newtoniana como teoría de
mayor validez sobre los fenómenos naturales, surgió una nueva corriente de
pensamiento que iba más allá de la imagen del mundo/máquina newtoniana y que
llegaría a dominar no sólo las ideas del siglo XIX, sino también todo el pensamiento
científico posterior: la evolución, es decir, la idea de cambio, crecimiento y
desarrollo. La noción de evolución había surgido por primera vez en geología.
Después de estudiar minuciosamente los depósitos de fósiles, los científicos llegaron
a la idea de que el actual estado del mundo era el resultado de un desarrollo
continuo causado por la actividad de las fuerzas naturales a lo largo de
inmensos períodos de tiempo. La teoría del sistema solar propuesta por Immanuel
Kant y por Pierre Laplace se basaba en un pensamiento evolutivo o
desarrollista; la evolución era un punto crucial de las teorías políticas de
Hegel y de Engels; a lo largo del XIX, tanto los poetas como los filósofos se
interesaron profundamente en el problema evolutivo.
Estas ideas
crearon el ambiente intelectual necesario para que se produjera precisa y la
más trascendental formulación del pensamiento evolutivo: la teoría biológica
de la evolución de las especies.
Desde la
antigüedad, los filósofos habían acariciado la idea de «una gran cadena del
ser» en la naturaleza. Esta cadena, sin embargo, se concebía como una jerarquía
estática, que comenzaba con Dios y seguía descendiendo a los ángeles, los seres
humanos y los animales, terminando en las formas inferiores de vida. El número
de las especies era fijo; no había cambiado desde el día de la Creación. En
palabras de Linneo, el gran botánico y clasificador: «Reconocemos tantas
especies como salieron en pares de las manos del Creador»30. Esta
visión de las especies biológicas concordaba perfectamente con la doctrina
judeo-cristiana y se acomodaba muy bien al mundo newtoniano.
El cambio
decisivo se debe a Jean Baptiste Lamarck. Este cambio, ocurrido a comienzos del
siglo XIX, fue tan radical que Gregory Bateson, una de las mentes más profundas
y abiertas de nuestro siglo, lo comparó a la revolución producida por las ideas
de Copérnico:
Lamarck, quizá el más grande biólogo de la
historia, dio la vuelta a la escalera de la explicación. Fue él quien dijo que
todo había comenzado con los infusorios y que después de varias
transformaciones se había llegado al ser humano. La revolución que sus teorías
causaron en la taxonomía es una de las proezas más asombrosas de la historia.
Fue el equivalente, en biología, a la revolución causada por las teorías de
Copérnico en astronomía31.
Lamarck fue el
primero que propuso una teoría coherente de la evolución, según la cual todos
los seres vivientes habían evolucionado de ciertas formas de vida anteriores,
mucho más simples, debido a la presión del entorno. A pesar de que los
detalles de la teoría de Lamarck fueron superados posteriormente, su obra tiene
el valor de haber sido un primer paso en el camino correcto.
Unas décadas
después, Charles Darwin presentó una enorme cantidad de pruebas evidentes a
favor de la evolución biológica, confirmando sin lugar a dudas este fenómeno
ante los ojos de la ciencia. También propuso una explicación basada en los
conceptos de la variación casual —hoy
conocida como mutación al azar— y la selección natural, que llegaría a ser la
piedra fundamental de la doctrina moderna de la evolución. En su monumental
obra Sobre el origen de las especies, Darwin realizó una síntesis de las ideas
de sus predecesores y sentó las bases de todos los conceptos biológicos posteriores.
Este libro tuvo para las ciencias humanas una importancia similar a la que
tuvieron los Principia de Newton para la física y la astronomía doscientos años
antes.
El
descubrimiento de la evolución biológica obligó a los científicos a abandonar
el concepto cartesiano de la máquina del mundo que había surgido perfectamente
completo de las manos de su Creador. En su lugar, el universo hubo de ser
concebido como un sistema en evolución y en permanente movimiento, en el cual
las estructuras complejas se habían desarrollado de las formas más simples.
Mientras este concepto nuevo se perfeccionaba en la biología, se comenzaron a
vislumbrar en la física ideas similares. A pesar de ello, mientras que en
biología la evolución significaba un movimiento hacia un orden y una
complejidad superior, en física se trataba exactamente de lo contrario, esto
es, de un movimiento hacia un desorden creciente.
Aplicando la
mecánica newtoniana al estudio de los fenómenos térmicos, lo cual suponía el
tratar los líquidos y los gases como sistemas mecánicos complicados, los
físicos llegaron a la fórmula de la termodinámica, la «ciencia de la
complejidad». El primero de los éxitos obtenidos por esta nueva ciencia fue el
descubrimiento de una de las leyes más fundamentales de la física: la ley de la
conservación de la energía. Esta ley especifica que toda la energía envuelta en
un proceso se conserva siempre; su forma puede cambiar de la manera más
complicada, pero nada de la energía se pierde. Descubierta por los físicos a
través del estudio de las locomotoras de vapor y de otras máquinas que generan
calor, se la considera también la primera ley de la termodinámica.
A ella le
sigue la segunda ley de la termodinámica: la ley de la dispersión de la
energía. Mientras la energía total envuelta en un proceso permanece constante,
la cantidad de energía útil se reduce y se dispersa, convirtiéndose en calor,
fricción, etcétera. La segunda ley fue formulada por Sadi Carnot en términos de
la tecnología de motores térmicos, pero pronto se descubrió que tenía una
significación mucho más extensa, introduciendo en la física la idea del proceso
irreversible, de una «flecha del tiempo». En conformidad con la segunda ley,
hay una tendencia cierta en los fenómenos físicos. La energía mecánica se
dispersa en calor y no se la puede recuperar totalmente; cuando se mezcla agua
caliente con agua fría el resultado será agua tibia y los dos líquidos no
podrán nunca ser separados. De igual manera, cuando se mezclan una bolsa de
arena blanca y una de arena negra, el resultado será arena gris, y cuanto más
se sacuda la mezcla, más uniforme será el color; nunca veremos que los dos
tipos de arena se separen espontáneamente.
El punto en
común de estos procesos es que todos proceden en la misma dirección —del orden
al desorden. Y aquí se halla la fórmula más general de la segunda ley de la
termodinámica: cualquier sistema físico aislado tomará espontáneamente el
camino del desorden cada vez mayor. A mediados de siglo pasado, Rudolf Clausius
introdujo una nueva medida de cantidad a la que dio el nombre de «entropía»,
con la que se expresa matemáticamente esta dirección evolutiva de los sistemas
físicos. El término es una combinación de la palabra «energía» y la palabra
griega «tropos» (transformación o evolución). Por consiguiente, la entropía es
la cantidad que mide el grado de evolución de un sistema físico. De acuerdo con
la segunda ley, la entropía de un sistema físico aislado seguirá aumentando y
—puesto que esta evolución va acompañada de un desorden creciente— la entropía
puede considerarse también una medida de desorden.
La fórmula del
concepto de entropía y la segunda ley de la termodinámica fueron uno de los
descubrimientos más importantes de la física en el siglo XIX. El aumento de
entropía en un sistema físico, que marca la dirección del tiempo, no podía
explicarse con las leyes de la mecánica newtoniana y permaneció envuelto en el
misterio hasta que Ludwig Boltzmann introdujo otra idea —la del concepto de
probabilidad— que ayudó a esclarecer la situación. Gracias a la teoría de la
probabilidad se podía describir el comportamiento de un sistema mecánico
complejo en términos de leyes estadísticas, y la termodinámica podía adquirir
una sólida base newtoniana que se conoce como mecánica estadística.
Boltzmann
demostró que la segunda ley de la termodinámica es una ley estadística. El
hecho de que ciertos procesos no ocurran —por ejemplo, la conversión espontánea
de energía térmica en energía mecánica— no significa que estos procesos sean
imposibles sino que son extremadamente raros. En los sistemas microscópicos que
constan solamente de pocas moléculas, la segunda ley es quebrantada con
regularidad, pero en los sistemas macroscópicos, formados por una gran cantidad
de moléculas, (cada centímetro cúbico de aire contiene aproximadamente 10
trillones de moléculas) la probabilidad de que toda la entropía del sistema
aumente se vuelve casi una certeza. Por consiguiente, la entropía —o desorden—
de cualquier sistema aislado compuesto de una gran cantidad de moléculas
seguirá aumentando hasta que, eventualmente, el sistema llegue a un estado de
entropía máxima o «muerte térmica» en el cual cesa toda actividad: toda la
materia está entonces repartida uniformemente y tiene la misma temperatura.
Según la física clásica, todo el universo está dirigiéndose hacia un estado de
entropía máxima; está yendo hacia abajo y eventualmente se detendrá.
Esta lúgubre
imagen de la evolución cósmica se opone a la idea evolutiva de los biólogos,
para quienes el universo evoluciona del caos al orden, hacia estados cada vez
más complejos. La aparición del concepto de la evolución en la física sacó
también a relucir otra limitación de la teoría newtoniana. El concepto
mecanicista del universo que concibe a éste como un sistema de pequeñas bolas
de billar que se mueven al azar es demasiado simple para aplicarlo a la evolución
de la vida.
A finales del
siglo XIX la mecánica newtoniana había perdido su papel como la teoría
fundamental de los fenómenos naturales. La electrodinámica de Maxwell y la
teoría de la evolución de Darwin suponían una serie de conceptos que iban mucho
más allá del modelo newtoniano y revelaban que el universo era mucho más
complejo de lo que Descartes y Newton habían creído. A pesar de todo, las ideas
básicas de la física newtoniana, si bien insuficientes para explicar todos los
fenómenos naturales, siguieron considerándose correctas. En las primeras tres
décadas de nuestro siglo la situación cambió radicalmente. Dos desarrollos de
la física, que culminaron en la teoría de la relatividad y en la cuántica,
echaron por tierra los principales conceptos de la visión cartesiana y de la
mecánica newtoniana. La noción de espacio y tiempo absolutos, las partículas
sólidas elementales, la sustancia de materia fundamental, la naturaleza
estrictamente causal de los fenómenos físicos y la descripción objetiva de la
naturaleza eran conceptos inaplicables en los nuevos campos en los que la
física comenzó a adentrarse.
