domingo, 17 de julio de 2011

Inmortalidad [Extracto de 'El ascenso del hombre' de Jacob Bronowski ]


La inmortalidad y la mortalidad es el contraste con que finalizaré este ensayo. La física del siglo XX es una labor inmortal. Trabajando de manera comunal, la imaginación humana no ha producido monumentos que la igualen: ni las pirámides ni la Ilíada ni las baladas ni las catedrales. Uno tras otro, los hombres que forjaron estas concepciones son los héroes pioneros de nuestra época.

Mendeleev, barajando sus tarjetas; J. J. Thompson, confutando la creencia griega de que el átomo es indivisible; Rutherford, que lo configuró como un sistema planetario; y Niels Bohr, que hizo funcionar ese modelo. Chadwick, que descubrió el neutrón, y Fermi, que lo utilizó para abrir y transformar el núcleo. Y a la cabeza de todos ellos están los iconoclastas, los primeros descubridores de las nuevas concepciones:

Max Plank, que dio a la energía un carácter atómico igual a la materia; y Ludwig Boltzmann, al que, más que a ningún otro, debemos el hecho de que el átomo – un mundo dentro de un mundo – sea tan real para nosotros como nuestro propio mundo.

Quién hubiera creído que en 1900 la gente luchaba, podríamos decir que a muerte, al tratar el tema de la realidad o ficción de los átomos. En Viena, el gran filósofo Ernst Mach lo negaba.

La misma negativa era expresada por el gran químico Wilhelm Ostwald. Y, sin embargo, un hombre, durante el crítico cambio de siglo, propugnó la autenticidad del átomo en términos teóricos fundamentales. Se trataba de Ludwig Boltzmann, a cuya memoria rindo homenaje.

Boltzmann era un hombre irascible, extraordinario, difícil; un temprano seguidor de Darwin; buscabullas y encantador; era todo lo que un ser humano debería ser. El ascenso del hombre oscilaba en ese entonces sobre una fina balanza intelectual, a causa de la existencia de doctrinas antiatómicas que realmente imperaban en esos días, nuestro avance habría sido detenido por décadas y quizás por un siglo. Y no solo se habría detenido el avance de la física sino también el de la biología, cuya dependencia en aquélla es fundamental.

¿Se conformaba Boltzmann con discutir? No. Vivió y murió esa pasión. En 1906, a la edad de sesenta y dos años, sintiéndose aislado y derrotado, justamente en el momento en que la doctrina atómica estaba a punto de triunfar, él consideró que todo estaba perdido y se quitó la vida. Lo único que resta para conmemorarle es su fórmula inmortal, grabada en su tumba,

S = K log W.

No tengo palabras para describir la belleza compacta y penetrante de esta fórmula de Boltzmann. Mas tomaré una cita del poeta William Blake, quien inicia los Augurios de inocencia con cuatro líneas:

El ver un mundo en un grano de arena
y un cielo en una flor silvestre,
sostener el infinito en la palma de la mano
y la eternidad en una hora.

___
                    --Jacob Bronowski. El ascenso del hombre. Fin del Cap. 10 --



NOTA: Esta entrada participa en la VI Edición del Carnaval de la Química que alberga durante este mes el blog Divagaciones de una investigadora en apuros y en la edición XXI del Carnaval de la Física que organiza La vaca esférica.

11 comentarios:

  1. Durante años creí que el físico que se había suicidado había sido Carnot, tras haber leído alguna vez su biografía vi que no era así.

    Luego todo encajó cuando descubrí que me habían contado mal la historia, que me habían hablado de Boltzmann, y profundicé sobre sus causas.

    En el fondo esta historia refleja lo que tiene que ser la Ciencia : Teorías sustentadas sobre una base.

    Nunca la ciencia debe basarse en el prejuicio o en la Fe.

    Creo otro factor que afectó a Boltzmann fue que era hipocondríaco y que estaba afectado por varios males ("Incertidumbre" de David Lindley).

    Otro legado importante de este hombre es el uso de la Estadística a la Física: "Teoría cinética de los gases".

    ResponderEliminar
  2. @Paloma: Gracias por comentar. Sobre Bolzmann se ha escrito mucho, y ciertamente, fue uno de los grandes.

    Saludos

    ResponderEliminar
  3. Desde mi punto de vista la gran contribución de Boltzmann fue abrir la puerta hacia el conocimiento de la realidad última del Universo. Una realidad que casi nadie asume hoy día por incomodidad epistemológica. En el Universo no hay certidumbres, sólo probabilidades. Nos gusta pensar que hay certidumbres, pero incluso lo más cierto que podamos pensar es simplemente muy probable. Si nos damos cuenta la mecánica cuántica lo único que hace es profundizar en esta idea a partir de Heisenberg.

    Por otra parte no estoy de acuerdo con el autor cuando liga el suicidio al éxito de la teoría atómica. Tampoco estoy de acuerdo cuando dice que en la segunda mitad del XIX imperaban las teorías antiatómicas: que estudie un poco de historia de la química orgánica y específicamente de la teoría estructural; que estudie las contribuciones de Cooper, Dumas, Wurtz, Kekulé, Pasteur, van 't Hoof, Le Bel, que a mitad del siglo XIX ya hablaban de compuestos de carbono en tres dimensiones, cada carbono con cuatro enlaces, de isómeros, de quiralidad, de radicales, de aromáticos, etc, etc. Lo único aproximadamente cierto es que Mach tenía mucho predicamento en Viena.

    En 1906 hacía un año que la existencia de los átomos se había demostrado más allá de toda duda razonable (movimiento browniano, Einstein, 1905). Mach ya estaba quitado de enmedio, por lo que Ludwig en 1902 había vuelto a Viena y daba charlas de filosofía con un éxito de público tremendo. Sus alumnos, entre ellos Paul Ehrenfest y Lise Meitner, hacían progresos muy interesantes. Pero son estos mismos alumnos los que nos hablan del sufrimiento de un hombre que YA había triunfado. De sus relatos se infiere que el suicidio de Boltzmann tuvo una base neurológica, muy probablemente una forma severa de trastorno bipolar. Pero queda más bonito el romanticismo de morir como héroe por una causa justa...¡Qué daño han hecho los guionistas de Hollywood!

    ResponderEliminar
  4. César, tus comentarios enriquecen mi blog más que el mismísimo Avecrem. Todavía recuerdo tu mención a Boltzmann en este post:

    http://esepuntoazulpalido.blogspot.com/2010/09/quien-fue-o-es-el-segundo-fisico-mas.html

    Muchas gracias. Siempre aprendemos contigo.

    Aclaración: Tras mostrar tu desacuerdo en el tema de las teorías antiatómicas, sugieres al autor de texto a que estudie un poco de la historia de la química orgánica... Uff, va a ser difícil porque el bueno de Jacob, que por cierto era matemático, falleció en 1974. :)

    Saludos!

    ResponderEliminar
  5. Estoy un poco sorprendido del mensaje de César. Comparar la Física Estadística con la Mecánica Cuántica a nivel de probabilidades es un fallo de concepto grave. Que empleemos la Estadística para entender mejor las cosas, no significa que no haya certidumbres, nada dice la Estadística de eso. La Física Estadística de Boltzmann es clásica, es sencillamente una utilidad para avanzar. Las conclusiones en este sentido de la Mecánica Cuántica son más profundas, y es ahí donde aparece la probabilidad de forma intrínseca, al menos desde la interpretación estándar, que es la aceptada y la que parece correcta. No debe confundirse una cosa con la otra.

    ResponderEliminar
  6. Hola Eulez. Muchas gracias por pasar y dejar tu comentario. No veo que haya una comparación en el comentario de César, entre Física Estadística y Mecánica cuántica. Creo que se refiere a la aportación "revolucionaria" de Boltzmann como precursora. Pero dejemos que te conteste él.

    Saludos!

    ResponderEliminar
  7. eulez: Puede que Cesar se refiera al hecho de que, lo que ahora conocemos por la estadistica cuantica de Bose-Einstein, en realidad fue propuesta (kind of) por Boltzmann en 1877:

    http://www.springerlink.com/content/r7683u2586435313/

    En ese sentido se puede considerar a Boltzmann como parte de la proto fisica cuantica.

    Saludos!

    (Perdonad las tildes, teclado guiri)

    ResponderEliminar
  8. He debido de expresarme mal cuando hay lugar a tantas interpretaciones. No digo que la mecánica cuántica se siga del trabajo de Boltzmann de forma directa, sino que éste "abre la puerta" a la probabilidad como base (y límite) de nuestro conocimiento del mundo.

    Quiero pensar que cuando el amigo eulez menciona la estadística de Boltzmann y se refiere a ella como clásica está pensando en la distribución de Maxwell-Boltzmann para los estados cercanos al equilibrio, o en la ecuación para la entropía que aparece en su tumba que está pensada para un gas ideal (por cierto, la forma de la ecuación que aparece en la tumba se debe a Max Planck). Hasta aquí bien.

    Pero ¿cómo llega Planck a la hipótesis cuántica? Precisamente, después del fracaso clásico de la teoría de Planck-Wien para explicar la radiación del cuerpo negro, ¿a qué recurre Planck? A la formulación de la segunda ley de la termodinámica de Boltzmann en la que la energía no puede ser considerada un continuo. Planck después diría que su recurso a la mecánica estadística fue un último intento desesperado para solucionar el problema de la radiación del cuerpo negro, un artificio matemático. Por eso la fórmula que aparece en la tumba de Boltzmann es la de Planck (ya dije en mi anterior comentario que Boltzmann YA había triunfado para 1902).

    Pero Boltzmann no se queda en la termodinámica del equilibrio. Suya es una de las leyes fundamentales de la estadística del no equilibrio (pendiente de soluciones analíticas, por cierto) y la introducción del término de caos molecular. Por cierto, la versión relativista de esta ecuación es la que permite el cáculo de la nucleosíntesis de los elementos ligeros durante el Big Bang.

    Bueno, que ya lo dejo, que me enrollo y al final no sé lo que digo.

    ResponderEliminar
  9. Yo creo que las interpretaciones de César y Eulez pueden ser ambas ciertas hasta que tras un estudio una de éllas resulte válidas.

    ResponderEliminar
  10. Por cierto, mi anterior comentario era una broma cuántica.

    ResponderEliminar
  11. César,

    No creo que te hayas expresado mal, a mí al menos me ha quedado claro lo que querías decir en tu primer comentario.

    Un saludo chicos.

    ResponderEliminar