Historias de la Ciencia

La expresión “estaba adelantado a su tiempo” se ha utilizado demasiadas veces sin razón.

Newton, por ejemplo, no estaba adelantado de esta manera. Desarrolló el cálculo, pero Leibnitz lo hizo paralelamente. Y si no hubiera dado él con la ley de Gravitación Universal otro la hubiera dado en poco tiempo. Aunque Einstein no hubiera publicado la Teoría Especial de la Relatividad seguramente Lorentz o Poincaré la hubieran llevado adelante. Aunque ello no les quite mérito alguno, los avances ocurrieron en el momento que tenían que ocurrir. De ejemplos como estos se pueden citar muchos. Si bien es cierto que lo que algunos dijeron se redescubrió algunos años después, en general, no están muy lejos en el tiempo.

Existe, sin embargo, una excepción asombrosamente desconocida sobre la que trata nuestra historia de hoy.

Estamos en el siglo XVIII y la única fuerza conocida es la gravitatoria, que es siempre atractiva entre masas. Newton es el rey. Pues bien, entra en acción nuestro personaje: Roger Joseph Boscovich de Dubrovnik pero que pasó buena parte de su vida en Roma. Nació en 1711 (16 años antes de la muerte de Newton). ¿Por qué os hablo de este hombre?. Pues porque tuvo una serie de ideas que, desde luego, estaban muy adelantadas a su tiempo.

Boscovich vio problemas en la gravitación y dijo que era un “límite clásico”. Las fuerzas atractivas debían ser reemplazadas por oscilaciones entre fuerzas atractivas y repulsivas. Aunque fue un acérrimo defensor de la Ley de la Gravitación Universal de Newton dijo que tenía que fallar por completo a escalas atómicas y no a escalas astronómicas, como estaban acostumbrados a tratar y dibujó el siguiente gráfico que representa la fuerza en función de la distancia que separa dos masas:

Dijo que la materia está compuesta de átomos. Bueno, esa es una vieja idea, pero hizo el razonamiento que explico a continuación.

Sabemos que dos partículas se atraen por la gravedad recién descubierta por Newton y cuanto más cerca estén mayor será la fuerza de atracción. A medida que nos alejamos, la fuerza se hace menor, pero supongamos que no es exactamente así. Supongamos que hay un momento en que llegamos al punto A y a partir de él la fuerza se transforma en negativa (repulsiva). A medida que nos alejáramos más y más podría ser que pasáramos otra vez por una distancia con fuerza nula (punto B), y volvieran a atraerse. Ya, ya, que no es así, pero supongámoslo.

En los puntos A y B estaríamos en fuerza nula y las partículas que estuvieran a esas distancias ni se atraerían ni se repelerían, no habría fuerza entre ellas y quedarían allí siempre. Eso es un punto de equilibrio. Pero miremos el punto A. Si perturbamos ligeramente su posición acercando las partículas la fuerza actuante será positiva, atractiva, y tenderán a juntarse todavía más alejándose del citado punto A. Si, por el contrario, la ligera perturbación las aleja un poco la fuerza pasaría a ser negativa, repulsiva y tenderían a alejarse todavía más. Estamos por tanto en una posición de equilibrio, pero es inestable, pues a una mínima perturbación el sistema cambia.

Por otro lado, imaginemos que las partículas está a distancia B. Si las perturbamos acercándolas, la fuerza será negativa, repulsiva y tenderá a volver al punto de equilibrio. Por otro lado, si las alejamos ligeramente la fuerza que aparecerá será positiva, atractiva y volverá a intentar poner la partícula en la posición B. El equilibrio por tanto es estable.

Pues bien, razonó Boscovich: podría ser que la materia se situara en un entramado de posiciones formando el mundo que conocemos. La idea es (ojo al dato) que la materia se compone de átomos ligados en campos de fuerza en posiciones de equilibrio estable.

Bueno, vaya idea!. No tenía base experimental, por lo que no era una teoría física, pero no me digáis que no es una idea sensacional.

Hoy sabemos un poquito más y puedo de mostraros una forma más intuitiva la idea en términos de lo que técnicamente se llama energía potencial:

Las dos bolas están en equilibrio, pero una de ellas está en equilibrio estable y la otra inestable.

Así que tenemos a un físico del siglo XVIII hablando de límites clásicos, campos de fuerza, posiciones de equilibrio y en suma, estabilidad de la materia y diciendo que las leyes del gran Newton tenían que fallar a escala microscópica. Pues no queda ahí la cosa. Dijo también que las supuestas partículas elementales no poseían una extensión espacial sino que se trataba de puntos literalmente matemáticos desde los cuales actuaban esas fuerzas que tenían las propiedades corrientes: masa, carga y ser fuente de un campo de fuerza. Hoy día, se trata precisamente así a los quarks que se supone son las partes más pequeñas que componen el átomo.

Las ideas de Boscovich fueron difundidas por gente como Nietzsche (quien le puso a la misma altura que Copérnico), y más tarde (mucho más tarde), físicos de la talla de Lord Kelvin quien afirmó que “debemos volver a Boscovich y pedirle nos explique la diversidad cualitativa de las distintas substancias químicas mediante diferentes leyes de fuerza entre diversos átomos”. Además, tanto Faraday como Maxwell estaban muy impresionados por esas ideas.

Y todo esto un hombre solo y casi desconocido para muchos.

Pues no está nada mal para un físico del siglo XVIII, ¿no?. Eso sí es una idea adelantada a su tiempo.

Fuentes:
“La partícula divina”, Leon Lederman
http://www.studiacroatica.com/revistas/002/0020501.htm
http://www.ciencia.cl/CienciaAlDia/volumen3/numero3/cartas/cartas.html