El éter, al no ser detectable por los
sentidos, ha sido siempre utilizado como hipótesis necesaria para hacer
inteligibles fenómenos de variado contenido. Aparece así en un primer momento
como elemento constitutivo de los objetos que se mueven en la región supralunar
en la cosmología aristotélica o confundido con el pneuma en la visión estoica y, más tarde, adoptando múltiples
máscaras, como medio imprescindible para dar respuesta, en variados ámbitos, a una
pregunta que podría formularse en estos términos ¿Cómo actúa un cuerpo sobre otro a través del espacio?. Es así
necesario, en diversos momentos, para entender la acción gravitacional, el
proceso de propagación de la luz, las acciones eléctricas y magnéticas, el
comportamiento químico, la vitalidad de la materia orgánica, la trasmisión de
órdenes del cerebro a los órganos de los sentidos y de estos a aquél, la
propagación del calor, etc. ¿Es extraño, pues, que proliferen los éteres? ¿es
extraño que los científicos se hayan tomado todo tipo de libertades a la hora
de definirlo y que sus propiedades y aún más su existencia haya ido adaptándose
a la conceptuación que esos fenómenos ha recibido a lo largo del proceso de
unificación gestado a lo largo del tiempo y aparentemente culminado durante el
siglo XIX? ¿no es en cambio lógico que los éteres, dada su inacabable capacidad
camaleónica, hayan ocupado el centro de discusiones que van más allá de lo
estrictamente científico y hayan pasado a ser, incluso, objeto de encendidas
controversias teológicas?.
No
es posible, en el corto espacio de este artículo abordar en todo su complejidad
este apasionante asunto que llenó páginas y páginas de la producción de los más
renombrados científicos a lo largo de toda la historia de la ciencia. Nos
limitaremos, pues, a unos breves apuntes que tienen como núcleo la batalla que
enfrentó a cartesianos y newtonianos a lo largo de gran parte del siglo XVIII y
dejaremos para otra ocasión los otros, y múltiples, disfraces que adoptó el
éter como recurso explicativo en ciencias como la química, la calorimetría, la
electricidad y el magnetismo o la óptica.
Voltaire
resumía de forma escueta y, sin duda, simplificada, en sus Cartas Filosóficas, el corazón de la controversia: Un francés que llega a Londres encuentra las cosas muy cambiadas
en filosofía, como en todo lo demás. Ha dejado el mundo lleno; se lo encuentra
vacío. En París se ve el universo compuesto de torbellinos de materia sutil; en
Londres, no se ve nada de eso. Entre nosotros, es la presión de la Luna la que
causa el flujo del mar; entre los ingleses, es el mar el que gravita hacia la
Luna, de tal forma que, cuando creéis que la Luna debería darnos marea alta,
esos señores creen que debe haber marea baja; lo que desdichadamente no puede
verificarse pues habría hecho falta, para aclararlo, examinar la Luna y las
mareas en el primer instante de la creación.
Newton había vaciado un mundo
que Descartes concebía lleno en gran medida por esa materia sutil que no era
otra cosa que el éter. Así, al menos, era presentada la posición del sabio
inglés por sus más conspicuos defensores. A juicio de estos las cosas estaban
claras: las investigaciones en el ámbito de
las ciencias físicas y químicas tienen como objeto central de estudio los
sucesos que pueden someterse a observación –los fenómenos– y también aquellos otros que, aunque no son percibidos
directamente, necesitan existir para garantizar la continuidad entre sucesos
separados que sí son observados de facto;
de otro modo, sin esa continuidad, la visión del mundo perdería su coherencia.
Estos sucesos hipotéticos, de los que podemos encontrar múltiples ejemplos, tanto
en el ámbito de la gravitación, en procesos relacionados con la luz y la visión
o en parcelas en las que tienen lugar fenómenos caloríficos, químicos,
eléctricos y magnéticos o fisiológicos, se denominan interfenómenos.
Es
en el modo de tratar estos interfenómenos donde aparecen las diferencias entre
Newton y Descartes.
Para los
newtonianos la referencia obligada es no sólo el, tantas veces citado, texto
del Maestro: Hasta aquí he explicado los fenómenos celestes y de nuestro mar
a partir de la fuerza de la gravedad, pero hasta el momento no hemos descrito
las causas de esa fuerza […] En
realidad aún no he podido deducir de los
fenómenos el porqué de dicha propiedad y no quiero inventar hipótesis. Pues
todo lo no deducido a partir de los fenómenos ha
de llamarse hipótesis, y las hipótesis, metafísicas o físicas, ya sean de cualidades ocultas o mecánicas, carecen de lugar en la filosofía experimental […] Y es suficiente
con que la gravedad exista de hecho, opere según las leyes que hemos expuesto y
explique todos los movimientos de los cuerpos celestes y de nuestro mar […],
sino, sobre todo, el de las consideraciones que Roger Cotes incluye en el
prefacio a la segunda edición de los Principia.
En ese prefacio recomienda ignorar estos interfenómenos, por un lado, a causa
de su carácter de inobservables y por otro, como consecuencia de que sea
posible establecer una formulación capaz de predecir hechos sin hacer uso de
aquellos. Desde entonces será ésta la posición que, abusivamente, se atribuirá
a Newton, argumentando que al ser mediante
la experiencia como aprendemos que todos los cuerpos gravitan y ser de ese
mismo modo como sabemos que son extensos,
móviles o sólidos, […] la gravitación
tiene el mismo derecho que la extensión, la movilidad o la impetrabilidad a ser
considerada una propiedad esencial de la materia.
A diferencia
de Newton, Descartes en su obra El Mundo
o tratado de la luz considera central el estudio de estos interfenómenos como
vehículo para comprender en profundidad aquello que va más lejos que las meras
apariencias. La trasmisión de las fuerzas es pues, para él, lo esencial. Aunque
la primera forma que adoptó este estudio se asentara en la convicción que bien
transmiten las palabras de un cartesiano convencido, Huygens, al tratar de dar
cuenta de los fenómenos ópticos, […] uno
concibe las causas de todos los efectos que se dan en la naturaleza en términos
de movimientos mecánicos. En mi opinión así debemos hacerlo necesariamente, o
de otro modo renunciar a toda esperanza de comprender nada en Física, la
preocupación por el estudio de lo que sucede en el espacio que media entre dos
objetos separados acabaría liberándose del corsé cartesiano, por insuficiente,
y adoptaría otros formas más sutiles. En todas ellas, sin embargo, uno o más
éteres actuarían como mediadores.
Una de las
diferencias esenciales entre la concepción cartesiana y newtoniana del Cosmos
radica en la forma en que una y otra encaran el problema de la actividad de la
materia.
1.- Para la física de Descartes las fuerzas poseídas
por un cuerpo móvil son consecuencia, no causa, del movimiento, porque las
acciones de uno de los cuerpos sobre otro son producto, exclusivamente, del
contacto; la materia es así totalmente inerte y de una de sus características,
la impenetrabilidad, se deriva la aparición de esas fuerzas. Todo ello aparece
explicado en lenguaje claro en uno de las cartas que Euler dirige a la princesa
Friederike Charlotte Ludovica Luise, sobrina del rey de Prusia:
Todos los han considerado [el origen de
las fuerzas] como el mayor misterio de la
naturaleza, que permanecerá siempre oculto a la penetración de los mortales.
Espero, sin embargo, presentar a V.A. una explicación tan clara de este
pretendido misterio, que todas las dificultades que han parecido hasta ahora
insuperables, se desvanezcan por entero. Así, pues, digo que la misma facultad
de los cuerpos para mantenerse en el mismo estado [la inercia], es capaz de proporcionar las fuerzas que
modifiquen el estado de los demás. Yo no digo que un cuerpo cambie nunca su
propio estado, sino que puede llegar a ser capaz de cambiar el estado de otro
cuerpo.
Imagina, pues,
dos cuerpos uno en reposo y otro que se dirige hacia a él con velocidad
constante y razona así: […] Sucederá,
pues, que el cuerpo B llegará a estar en contacto con el cuerpo A, pero ¿qué
pasará entonces? Mientras el cuerpo A permanezca en reposo, el cuerpo B no
podrá continuar en movimiento sin pasar a través del cuerpo A, es decir, sin
penetrarlo. Es imposible, por tanto, que ambos cuerpos se mantengan en su
estado sin penetrarse mutuamente. Ahora bien, no es posible que tal penetración
tenga lugar, dado que la impenetrabilidad es una propiedad absolutamente
necesaria de todos los cuerpos. Luego, puesto que los dos cuerpos no pueden
mantenerse en su estado, es absolutamente necesario, o bien que el cuerpo A
comience a moverse para hacer sitio al cuerpo B, de modo que este pueda
continuar su movimiento, o bien que el cuerpo B, al llegar a ponerse en
contacto con el cuerpo A, sea súbitamente reducido al reposo, o bien que el
estado de ambos se modifique lo necesario para que puedan permanecer en su
estado sin penetrarse mutuamente. Es, pues, totalmente indispensable que uno u
otro cuerpo, o ambos, experimenten algún cambio en su estado; y la razón o la
causa de este cambio se halla infaliblemente en la impenetrabilidad de los
cuerpos mismos. Por tanto, dado que toda causa capaz de cambiar su estado se
denomina fuerza, será su propia impenetrabilidad la que proporcione las fuerzas
que modifiquen su estado. […] Es,
pues, la impenetrabilidad de los cuerpos la que encierra el verdadero origen de
las fuerzas que modifican continuamente el estado de los cuerpos en este mundo.
2.- En el caso de la física newtoniana aunque se
acepte que los cuerpos materiales estén compuestos de partículas duras e
impenetrables, en línea con la tradición mecánica, se admite la existencia de ciertos principios activos, tales como los
que causan la Gravedad, la fermentación y la cohesión de los cuerpos. Pese
a que la razón última de estos principios activos no le resulte clara lo que
subyace en su necesidad no es otra cosa que su convicción de que una naturaleza
activa requiere algo más que acciones mecánicas por contacto y que las fuerzas
no son simples efectos del movimiento sino causa de sus cambios.
Haciendo
uso de la formulación moderna que queda sintetizada en la expresión F = dp/ dt diríamos que Descartes pone el énfasis en el segundo término,
el cambio de movimiento (el cambio de momento lineal mv) como causa de la aparición de la fuerza, en tanto que Newton privilegia a ésta
a la que considera responsable del cambio de movimiento.
¿Es
todo, en realidad, tan simple y nítido? ¿Aparecen los dos campos tan claramente
diferenciados?
La historia
nos muestra que no y para mostrarlo no hace falta escudriñar en algún texto
oculto o poco conocido de Newton, porque en la misma obra con la que se ajustaban
cuentas con Descartes, los Principia,
leemos:
Bien podríamos ahora añadir algo
acerca de cierto espíritu sutilísimo que atraviesa todos los cuerpos
materiales y permanece latente en ellos;
por cuya fuerza y acciones las partículas de los cuerpos se atraen entre sí a
distancias próximas y cuando están
contiguas se cohesionan; y los cuerpos eléctricos actúan a distancias mayores,
tanto repeliendo como atrayendo a los corpúsculos vecinos; y la luz se emite,
se refleja, se refracta e inflexiona y calienta a los cuerpos; y toda sensación
es excitada, y los miembros de los animales se mueven a voluntad, a saber
mediante las vibraciones de ese espíritu propagadas por los filamentos sólidos
de los nervios desde los órganos externos de los sentidos hasta el cerebro y
desde el cerebro hacia los músculos.
¿Estaba pues, para el mismo Newton, tan vacío el mundo como
nos quería hacer creer Voltaire en la cita que hemos incluido más arriba?
La
respuesta a este interrogante forma parte del desarrollo de la ciencia y, de ella nos ocuparemos en
una próxima ocasión.
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