viernes, 29 de abril de 2011

Correspondencia Newton-Bently: el problema de la acción a distancia

La última frase de su segunda tesis me gusta muchísimo: "Es inconcebible que materia bruta inanimada <(sin la mediación de alguna otra cosa que no sea material)> [Bentley le había escrito: <(sin un influjo divino)>] actúe sobre y afecte otra materia sin contacto mutuo, como tendrá que hacerlo si la gravitación (en el sentido de Epicuro) [añadido por Newton] es esencial e inherente en ella." Y esto es una razón por la que le expresé mi deseo de que no me adscribiese a mí la gravedad innata. El que la gravedad sea innata, inherente y esencial a la materia, de forma que un cuerpo pueda actuar sobre otro a distancia a través del vacío, sin la mediación de ninguna otra cosa por y a través de la cual pueda transmitirse de uno a otro la acción o fuerza de ellos, es para mí un absurdo tan grande que no creo que pueda caer nunca en él ninguna persona que tenga alguna competencia para pensar en materias filosóficas. La gravedad tiene que ser causada por un agente que actúe constantemente según ciertas leyes, pero si ese agente es material o
inmaterial es una cuestión que he dejado a la consideración de mis lectores.

Carta de I. Newton a Richard Bentley,  respuesta a su carta del 18 de febrero de 1693. Original en 189.R.4.47, ff. 7-8, Trinity College Library, Cambridge, UK.


Introduciré este comentario de texto dando el contexto histórico en el que se desarrolla la correspondencia epistolar entre Newton y Bentley, sus motivaciones y la importancia de este texto. Veremos las distintas (según algunos autores) fases del pensamiento de Newton con respecto a la acción a distancia y la naturaleza de la gravedad, y en que fase se puede encuadrar el texto a comentar de las cartas a Bentley, haciendo un repaso a las distintas posturas enfrentadas que distintos autores mantienen sobre lo que Newton quiso decir. Daré una posible explicación a la divergencia entre autores, cuya raíz creo que es el propio Newton, con su dilema interno entre su defensa de ideas religiosas ante un incipiente ateismo filosófico y un espíritu cientifista que intentaba evitar en la medida de lo posible la explicación teológica para fenómenos naturales. Concluiremos con la superación de la acción a distancia a finales del XIX y principios del XX, con un ejemplo no resuelto de acción a distancia en la física actual.


La concepción del mundo que se tenía a finales del siglo XVII, que es precisamente cuando se realiza la correspondencia entre Bentley y Newton, es la que describe Koyré como el universo infinito, cuando escribe[1]: "[…]los cambios alumbrados por la revolución del siglo XVII […] se podían reducir a dos acciones fundamentales, […] la destrucción del cosmos y la geometrización del espacio, es decir, la sustitución de la concepción del mundo como un todo finito y bien ordenado […] por la de un universo indefinido o aun infinito […] que se unificaba mediante la identidad de sus leyes y sus componentes básicos y últimos. […] Sustitución de la concepción aristotélica del espacio por la de la geometría euclídea que a partir de entonces pasa a considerarse idéntica al espacio real del mundo. […] Son la ciencia, la filosofía y la teología las que […] confluyen y toman parte del gran debate que comienza con Bruno y Kepler para terminar […] con Newton y Leibniz.". La correspondencia entre Newton y Bentley se desarrolló entre los años 1692 y 1693, donde los cambios que expone Koyré ya se han dado en su mayor parte, pero todavía se discute enormemente sobre las implicaciones científicas, teológicas y filosóficas de estos cambios. Según Koyré, estas "cuatro cartas constituyen uno de los más preciosos e importantes documentos para el estudio e interpretación del pensamiento newtoniano"[2]. La motivación de esta correspondencia era el encargo de ocho sermones que el reverendo Richard Bentley (1662-1742) tenía que dar para probar la verdad de "la religión cristiana contra infieles bien conocidos, es decir, ateos, deístas, paganos, judíos y mahometanos, aunque sin rebajarse a las controversias entre cristianos"[3] [4] Estos sermones fueron un encargo póstumo del filósofo mecanicista Robert Boyle (1627-1691), muy interesado en la teología natural, y que dejó una suma de dinero para este objetivo. Tras dar sus sermones durante el año 1692 en la iglesia de St. Martin-in-the-Fields de Londres, con el título "Una confutación del ateísmo a partir del origen y estructura del mundo", Bentley quiere retocarlas para su publicación, con lo cual establece una correspondencia con Newton pidiéndole aclaraciones y explicaciones sobre algunos puntos concretos de sus Principia que cree no haber entendido bien. Bentley acude a Newton por su competencia demostrada en los Principia para la teología natural, y por tener bastantes puntos filosóficos en común con él. Existen tres temas principales[5] que Bentley aborda en estas cartas:

  • El del origen o puesta en marcha de los planetas y cometas.
  • El de la conservación o mantenimiento de sus órbitas.
  • El de la explicación de esa fuerza de gravitación universal, que parece actuar a distancia.
Es precisamente este último tema el abordado en el texto a comentar, que aparece implícitamente en la segunda carta cuando Newton dice: "Usted habla a veces de la gravedad como esencial e inherente a la materia. Por favor, no me adscriba a mí esa idea; porque la causa de la gravedad no pretendo conocerla, y por consiguiente habría de tomarme más tiempo para dar cuenta de ella."[6], para abordarlo explícitamente, ante una réplica de Bentley donde le argumenta lo inconcebible de una acción a directa a distancia, en el texto a comentar que nos ocupa, donde Newton nuevamente vuelve a decirnos que la gravedad es una fuerza que actúa a distancia, pero no como propiedad esencial e inherente de la materia (como lo puede ser por ejemplo la extensión), sino que es causada por un agente, que aquí no aclara si es material o inmaterial (aunque en otros escritos se intuye que su naturaleza es inmaterial).

Es oportuno en este punto ver la transición de Newton desde una separación clara de religión y filosofía natural hacia un punto en el que la metafísica ocupa una parte fundamental de sus explicaciones en materia de filosofía natural. Dentro de esto, y como explicación de la naturaleza de la gravedad y su causante, Newton presenta 3 distintas teorías[7] (para algunos, como Henry, esta diferencia es solo aparente, lo cual trataremos en el siguiente párrafo). La primera fase es la de un Newton estudiante en Cambridge, mecanicista, donde no recurre a Dios, sino a fluidos materiales como los usados por los atomistas o Descartes. Este fluido lo llamaría éter, siendo éste material y mecánico. Material en cuanto a su densidad, y por tanto su resistencia al movimiento. Esto hace que pudieran imaginarse experimentos para verificar la realidad física del éter. Mecánico, en el sentido de actuar por impulsos, por lo cual es capaz de explicar todo tipo de interacciones (magnéticas, eléctricas, la luz, la gravedad, etc.). La segunda fase viene de una influencia del neoplatonismo cantabrigense, en concreto de Isaac Barrow y Henry More, y es la fase en la que se encuadra la correspondencia con Bentley. Este neoplatonismo insistía en que todo movimiento derivaba de principios (agentes) espirituales (inmateriales) jerárquicamente dependientes de Dios. Este cambio fue fuertemente motivado por un Newton con unas creencias religiosas cada vez más sólidas que se da cuenta del peligro ateo del mecanicismo. Como explica Solís Santos, "la lógica, la alquimia, la religión y finalmente las matemáticas y la experimentación han vaciado de éter el espacio, llenándolo con el espíritu activo de Dios. Este proceso se ve agudizado desde los años ochenta, eliminando progresivamente los últimos vestigios vorticiales, hasta llegar al clímax del año 1706 en que se expone públicamente en la edición latina de la Óptica."[8]. En la tercera fase, a partir de la segunda década del siglo XVIII, Newton trata de combinar las operaciones mecánicas de fluidos sutiles (éter) con su ontología de fuerzas a distancia, influenciado por los experimentos de F. Hauksbee entre 1703 y 1713, que mostraban según Newton la existencia de un fluido sutil, no teniendo que operar éste a distancia.

Existen, entre los estudiosos de Newton[9], varias posturas sobre la interpretación de lo que Newton pensaba sobre la gravedad como propiedad no esencial a la materia y la acción a distancia. Para autores clásicos como Koyré, Newton no creía verdaderamente en la acción a distancia y la sustituyó por la teoría del éter en cuanto tuvo oportunidad. Otros como Henry, más recientemente, han analizado los textos de Newton y ven coherencia en su tesis de la acción a distancia, manteniendo la idea de que Newton no defendió otra cosa en toda su vida, ya que en el momento de la introducción del éter, éste tenía necesariamente que ser capaz de actuar a distancia debido a su naturaleza corpuscular. Después de haber leído algunos textos de Newton comentados por estos autores, mi postura es intermedia. Creo que Newton si creyó verdaderamente en la acción a distancia, muy influido por sus creencias religiosas y en parte por el hecho de tener que presentar una alternativa a ciertas teorías paganas, deístas o ateas contemporáneas. Sin embargo, a pesar de estas profundas ideas religiosas y esa protección de sus creencias, Newton también tenía claro que debía de alejarse de una explicación teológica para los fenómenos naturales, ya que de otra manera podría relegar el papel de Dios a un Dios de los huecos o a un Deus ex machina. Su viaje intelectual, sin embargo, fue al revés, de un separatismo entre ciencia y religión más profundo en su juventud[10] a una posición donde existe dentro de su obra una importancia cada vez mayor de los conceptos metafísicos[11]. En éste sentido coincido parcialmente con Solís Santos cuando dice que "repárese con qué rapidez se lanza Newton a montar teorías en términos de fluidos mecánicos tan pronto como encuentra un punto de apoyo experimental, dando al traste con su piadosa metafísica de las interacciones directas causadas por la fuerza del Padre. Ello muestra que esa ontología descarnada de la segunda fase era para él un tanto forzada."[12] Sin embargo, aunque sin duda se sentía incómodo con la segunda fase, la tercera fase no deja de ser menos piadosa o metafísica. Más bien, como nos cuenta Funkestein, existe una "fusión entre el ideal de igualdad por un lado y los ideales de homogeneidad y monocausalidad por el otro, viniendo acompañada por una fusión de teología y física en casi una única ciencia"[13].

A pesar de las muchas discusiones que continuaron en los siglos XVIII y XIX por parte de sus más grandes pensadores (Clarke, Leibniz, Kant, Olberts, Ampere, Coulomb, etc.) sobre la acción a distancia, se adoptó la idea Newtoniana del éter como sutil sustancia que permea todo el espacio, a través de la cual se produce la atracción gravitacional. Es importante resaltar que al final la teoría Newtoniana que fue quedando y que perduró en el tiempo por más de dos siglos desde su muerte se separó de toda su metafísica y reflejo del universo como sensorio de Dios, aún manteniendo curiosamente todas sus características, debidamente secularizadas y cientifizadas. Con este éter, era fácil suponer un sistema de referencia único para el Universo, donde el éter está en reposo. Junto con este espacio absoluto, la idea Newtoniana del tiempo absoluto también permaneció. Otra contribución importante de Newton fue el estudio de la luz, de naturaleza corpuscular. Sin embargo, otro de sus contemporáneos, Huygens, tenía la teoría de que era una onda, una vibración en el (ahora, nuevamente) útil éter. Descubrimientos en el campo del electromagnetismo no hacían sino más necesaria la existencia del éter y de este espacio y tiempo absolutos. Sin embargo, en un intento de medición del éter, el de Michelson y Morley, los resultados fueron negativos. Sólo quedaba esperar a que este resultado negativo cobrara su verdadera importancia en la revolución científica que fue la teoría de la relatividad de Einstein, donde no existe un espacio ni un tiempo absolutos, tampoco es necesario el éter y la gravedad es tan solo una consecuencia de la geometría espacio-tiempo (eliminando por tanto también el concepto de acción a distancia). Sin embargo, otros experimentos (paradoja de Einstein-Podolsky-Rosen) introducen de nuevo indicios de acción a distancia entre cuerpos. ¿Es esta acción a distancia algo inherente a la naturaleza? ¿Es, como pensaba Newton, un agente inmaterial el que la provoca? o quizás ¿Es que no hemos entendido bien la Naturaleza y estamos faltos de una nueva revolución científica que nuevamente nos permita eliminar esta acción a distancia?

Bibliografia

Funkestein, A. (1986) Theology and the Scientific Imagination: from the middle ages to the seventeenth century. Princeton, Ed. Princeton University Press

García Doncel, M. (2001) El diálogo Teología-Ciencias hoy. I. Perspectiva histórica y oportunidad actual. Barcelona, Ed. Cristianisme y Justicia.

Hacyan, S. (1996) Relatividad para principiantes. México D.F., Ed. Fondo de Cultura Económica.

Henry, J. (2007) Isaac Newton y el problema de la acción a distancia. En: Estudios de Filosofía nº 35, febrero 2007 pp.189-226. ISSN 0121-3628.

Koyré, A. (1968) Newtonian Studies. Chicago, Ed. The University of Chicago Press.

Koyré, A. (1979) Del mundo cerrado al universo infinito. Madrid, Ed. Siglo Veintiuno.

Kragh, H. (2008) Historia de la cosmología: De los mitos al universo inflacionario. Barcelona, Ed. Crítica.

Newton, I. (1950) Seven Statements on Religion. McLachlan, H. (1950) Theological Manuscripts. Liverpool, Ed. University Press.

Newton, I. (1962). Scholium. Rupert Hall, A. & Boas Hall, M. (1962) Unpublished Scientific Papers of Isaac Newton. Cambridge, Ed. University Library.

Newton, I. (2010) Four Letters from Sir Isaac Newton to Doctor Bentley. Containing Some Arguments in Proof of a Deity. Dublin, Ed. Gale Ecco.

Sellés García, M.A. (2007) Introducción a la historia de la cosmología. Madrid, Ed. UNED.

Solís Santos, Carlos (1987) La fuerza de dios y el éter de cristo: la explicación de la interacción a través del espacio en la filosofía de la naturaleza de Newton. En: Sylva Clius, Revista de Historia de la Ciencia, Año 1, nº 2, octubre 1987, pp. 51-80.

Trenchard More, L. (1944) The Life and Works of the Honorable Robert Boyle. Londres, Ed. Oxford University Press.



[1] Koyré (1979), pp. 2-3
[2] Koyré (1968), p. 202
[3] Trenchard (1944), p. 132
[4] Algunos de estos enemigos, ya con nombres y apellidos, que Boyle no cita explícitamente son Robert Hooke, René Descartes, Cristian Huygens o los nuevos epicúreos. Posteriormente, ya en el siglo XVIII, Hobbes o Leibniz serían estos nuevos enemigos a atacar.
[5] Según García Doncel (2001) pp. 29-36
[6] Newton (2010)
[7] Solís Santos (1987)
[8] Solís Santos (1987) p. 64
[9] Ver Koyré (1979) y Henry (2007)
[10] "religión y filosofía [natural] deben preservarse distintas. No debemos introducir revelaciones divinas en la filosofía [natural] ni opiniones filosóficas [es decir, científicas] en la religión" en Newton (1950) p. 58
[11] "si Dios redujo a orden el sistema del Sol y los planetas, las causas finales tendrán un lugar en la filosofía natural, y será legitimo investigar con que fin fue fundado el mundo, con que fin fueron formadas las extremidades de los animales, y por medio de que sabiduría tienen ellas un orden tan elegante" en Newton (1962) p. 360
[12] Solís Santos (1987) pp. 70-71
[13] Funkestein (1986) p. 89