Física en serio y en broma -4-

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Física en serio y en broma 4

El Principio de conservación de la Energía
En una versión reducida, referido a la energía mecánica, puede expresarse así: en ausencia de cualquier fuerza exterior (frenos, rozamiento, etc.), la suma de las energías cinética y potencial de un sistema cerrado permanece constante.
Los dos guitarristas dando sus serenatas lo ejemplifican con claridad. Luego de alcanzar su altura máxima, el de la derecha cae y transfiere toda su energía al de la izquierda, quien luego cae a su vez, repitiendo el ciclo indefinidamente.
Durante el viaje de cada cantor hacia el balcón, la energía cinética –debida a la velocidad– se transforma en energía potencial –en altura–; lo contrario sucede en el descenso.
Como cada cantor transfiere todo su impulso al otro, también está representado el principio de conservación de la cantidad de movimiento.


¿Físicos o políticos conservadores?
La ciencia que llamamos Física estudia una parte de la Naturaleza de las cosas que nos rodean y formula modelos del comportamiento partiendo de observaciones o hipótesis y pensamientos. La prueba fundamental de la validez de esos modelos es la resolución de determinados problemas aplicados y el ajuste de esas soluciones a los resultados observados y medidos.
A lo largo de su desarrollo han ido quedando en el camino hipótesis y modelos que contradecían nuevas observaciones siendo reemplazados por otros tomados por válidos hasta que se demuestre lo contrario.
Pero los fundamentos de la ciencia física son profundamente filosóficos y antropomorfos (es decir a medida, forma y semejanza del hombre). Se trata de leyes, principios o postulados que son tomados como evidentes porque sí y no tienen demostración alguna; se sostienen en tanto el modelo que apuntalan funciona, y son dejados de lado cuando aparecen acontecimientos que no los cumplen.

Muchas de las columnas en las que se sostiene el edificio de la Física clásica tienen la forma de Ley de conservación de…
Veamos:
-Ley de conservación de la energía.
-Ley de conservación del impulso o cantidad de movimiento
-Ley de conservación del impulso angular
-Ley de conservación de las partículas pesadas
-Ley de conservación de la carga eléctrica

No sólo valen para la Física Clásica. Con variantes se extienden a la Relativista y a la Cuántica. Hasta 1956 aproximadamente, estaba vigente una ley de conservación de la simetría con dos principios básicos: la conservación de la paridad y la simetría de las antipartículas. Sintetizando, decía que todos los fenómenos físicos eran válidos en la realidad y en su imagen especular o que no se podía distinguir la izquierda de la derecha. Una serie de experimentos demostró su invalidez para algunas partículas atómicas y hubo que “derogarla”.

Algo similar sucede con otras ciencias: la Química, por ejemplo, que tiene su ley de conservación de la masa en las reacciones, y leyes de simetría (con moléculas en forma de rosca izquierda o derecha y compuestos sintetizados, como las proteínas “izquierdas” y “derechas”, versiones espejadas unas de las otras).

La “caída” de alguna ley fundamental nos hace mirar con cierto recelo las otras columnas y pensar que pueden estar equivocadas o tener una validez más municipal que universal. No es para ensañarse con los derrotados, pero las leyes de simetría, están tan confeccionadas a la medida del hombre que podríamos sospechar de antemano su endeblez. ¿Cómo se imaginan ustedes estas leyes si en lugar de ser formuladas por el hombre fueran formuladas por una araña de 8 patas? Casi con seguridad, en lugar de imaginar un mundo “mano izquierda” y otro “mano derecha” el modelo de la araña tendría ocho versiones distintas.

Hay otro par de asuntos que resultan llamativos: tantas leyes “fundamentales” de conservación parecen la extensión del sistema del pensamiento conservador de los políticos europeos (donde se desarrolló la Física); y el objetivo de explicar todos los fenómenos físicos con una teoría única, unificada y de un pequeño número de principios, huele a la extensión de un modelo que tiene su paralelo en la religión monoteísta, la monarquía, los imperios y toda forma de organización social piramidal.

Más allá de todas estas digresiones, nuestra comprensión de los fenómenos físicos y de las leyes de la naturaleza es un camino cada vez más iluminado por los titanes que a lo largo de los tiempos han ido construyendo y fortificando el formidable caudal de conocimientos que constituye la Física de nuestros días.


El autor del dibujo es O. Soglow, fue publicado por The New Yorker en 1959 y lo tomé de Física Fundamental de Jay Orear.