KANT Y LA NUEVA FISICA: UN PANORAMA INESPERADO

Ya a finales del siglo XIX e inicios del siglo XX, la física de Newton que tan

orgullosamente explicaba cómo funcionaba el mundo, comienza a sucumbir a las luz de

un conjunto de nuevos descubrimientos(la emisión de energía por los cuerpos calientes,

estudio realizado por Planck y Kirchhoff, la radioactividad, por bequerel, etc.) realizados

por los físicos de ese entonces, a pesar del enorme desarrollo de la mecánica, la óptica y

el electromagnetismo, no se podían explicar de marera conocida alguna estos nuevos

descubrimientos.

Si bien se conoce la monumental obra desarrollada por Newton, se sistematiza una gran

cantidad de experiencias y conocimientos, también se establecen las herramientas

matemáticas para quitarle la categoría de filosofía de la naturaleza a la que

posteriormente se llamaría FISICA. Este trabajo tuvo enorme influencia no solo en el

pensamiento científico de la época si no que también influyo notablemente en el

pensamiento filosófico de muchos estudiosos, entre los cuales cabe destacar Immanuel

Kant, aunque existen partes de esta obra en las cuales Newton no es muy explícito y las

da por ¨conocidísimas¨, desembarazándose de explicaciones filosóficas. Es Kant como

representante de la modernidad (época en la cual el propio ser humano se desligaba del

misticismo y dogma) busca a través de la razón establecer y darle sustento filosófico a

esta gran obra.

En el presente trabajo se quiere abocar de marera específica a la forma como han ido

cambiando las nociones del espacio y el tiempo desde Newton hasta la nueva física.

La Mecánica Newtoniana y el Idealismo Kantiano

Como ya se indicó más arriba la visión de Newton tuvo repercusiones filosóficas, por

ejemplo Humé, en su tratado de la naturaleza humana de 1739, criticara las ideas

filosóficas básicas de sustancia y de causalidad, pero no tanto las nociones de espacio y

de tiempo. Cree que estas últimas satisfacen el criterio empirista de estar basadas en

percepciones, aunque ellas directamente percibidas. De las diversas frases con que

critica Humé podemos rescatar esta que suena a relativista¨ las ideas de espacio y tiempo

no son ideas separadas o distintas sino meramente la de la manera u orden con que

existen los objetos¨, aunque en su contexto la frase no tiene nada de relativista.

Simplemente dice, la idea de espacio no es separable del orden de ordenación o

colocación de los objetos y la del tiempo no es separable del orden de su sucesión.

Es sabido que la crítica de Humé como lo reconociera Kant, lo despertaría del sueño

dogmático, y que la solidez de la ciencia newtoniana le incitar a reflexionar sobre las

condiciones de posibilidad de una metafísica.

Preguntose Kant ¿cómo conocemos lo que nos rodea? a lo que responde que el proceso

de conocer lo integran dos elementos: lo dado y lo que ponemos nosotros. Lo dado, es lo

material del mundo, es puro desorden es puro caos, un material informe que logramos

ordenar gracias a nuestra sensibilidad: el espacio y el tiempo.

El espacio y el tiempo son, pues, condiciones propias de nuestra capacidad de conocer, a

que tiene que someterse los a objetos que aprehendemos sensorialmente para que

puedan ser conocidos efectivamente por nosotros.

Según Kant, entonces, el carácter espacial y temporal de las cosas y los hechos de

nuestra vida les viene de su inserción en esta existencia nuestra. Únicamente desde el

punto de vista del hombre cabe hablar de espacio y tiempo.

Según diversos autores consideran el poder reducir la doctrina Kantiana en cuatro puntos:

1.- el espacio y el tiempo son representaciones a priori porque no derivan de la

experiencia, siendo la representación del espacio dad primeramente la que permite

representarse las cosas exteriores y es la representación del tiempo, dada primeramente

también, la que permite representarse cosas simultáneas y sucesivas.

2.- el espacio y el tiempo son representaciones necesarias. Siendo estas consideradas

como ilimitables condiciones de posibilidad.

3.- el espacio y el tiempo son intuiciones, no conceptos discursivos. Hay un espacio único

y un tiempo único, omnicomprensivos.

4.- el espacio y el tiempo son infinitos.

Además:

``la estética, por consiguiente, dice: las formas de la sensibilidad son el espacio y el

tiempo, las cuales, a su vez, son intuiciones a priori, necesarias e infinitas´´. La

sensibilidad, en su propiedad formal de ser afectada por los objetos es dada en las formas

del espacio y del tiempo que condicionaran todo lo que a la sensibilidad misma le sea

dado y le afecte.

No hay pues seres reales que sean el espacio y el tiempo, sino que estos son condiciones

subjetivas de la sensibilidad humana que comprenden todas las cosas reales, pero no en

sí mismas, como pudiera percibirlas un sujeto cualquiera, sino desde el punto de vista del

hombre. Se puede decir, pues, que en ellas cabe la realidad empírica constituida por los

objetos reales, pero dentro de las condiciones de la posibilidad de la intuición misma, por

lo tanto, en la idealidad trascendental del espacio y el tiempo.

Así, pues para Kant, filósofo de la modernidad, que tenía ante sí las concepciones físicas

tanto de Newton como de Leibniz, para el espacio y el tiempo eran y serán formas

subjetivas de la sensibilidad; no concibe que no existan o que tal vez deje n de existir,

considerándolos únicos y omnicomprensivos, centrándolos en un espacio y tiempo

intuitivos.

Según Roberto Torreti, en su estudio Manuel Kant, señala: según esta doctrina el espacio

no es real, sino ideal, esto es no tiene existencia independiente de la vida mental de los

hombres, y constituye un principio que condiciona la manera como tenemos que

representarnos los objetos que conocemos a través de nuestros sentidos.

También al igual que Leibniz, Kant concibe como idea al tiempo, es decir, vinculado

indisolublemente a la conciencia que lo vive. Es decir Kant: ve al espacio y al tiempo

como formas apriorísticas de la contemplación sensorial.

Espacio y Tiempo en la Nueva Física

Cuando se menciona la nueva física se hace referencia a la física desarrollada a partir de

1900 en adelante, a partir de la cual por un lado podemos mencionar a la famosa teoría

de la relatividad de Einstein y la también no menos famosa Mecánica Cuántica

desarrollada en el primer cuarto de ese mismo siglo, las nuevas ideas que trajeron

consigo estas dos teorías son tan inimaginables que aun hoy en día los físicos y los

filósofos discuten sus implicaciones tanto físicas como filosóficas. El nexo de las teorías

científicas y la filosofía no es inmediato sino mediato.

Hablaremos de algunos de los resultados de la teoría de la relatividad, según la cual los

procesos físicos transcurren de manera uniformemente en todos los sistemas que, uno

relativamente a otro se mueven con velocidad constante (teoría especial de la relatividad:

1905) y también con movimiento acelerado (teoría general de la relatividad: 1916). Dicha

teoría parte del principio clásico de relatividad propuesto por Galileo-Newton, según el

cual los procesos mecánicos se producen del mismo modo en sistemas inerciales.

El avance de la óptica y de la electrodinámica llevo a la conclusión de que ese principio es

aplicable a la difusión de la luz, es decir, a las ondas electromagnéticas proponiéndose la

independencia de la velocidad de la luz, respecto al estado de movimiento del sistema de

referencia. Dicha conclusión fue explicada por la teoría de la relatividad, que renuncio al

concepto de tiempo absoluto, de simultaneidad absoluta y al de espacio absoluto. Según

Einstein el curso del tiempo depende del movimiento del sistema y los intervalos de

tiempo se modifican de tal modo que la velocidad de la luz, en el sistema dado no cambia

en dependencia del movimiento de este. Se modifican así mismo las proporciones

espaciales.

De estos resultados se infirió un gran número de conclusiones físicas. Por otro lado la

teoría general de la relatividad, por su contenido fundamental constituye una nueva teoría

de la gravitación, se basa en la conjetura de que el espacio-tiempo es un entramado tetra

dimensional en el que las fuerzas de la gravitación se subordinan a las correlaciones de la

geometría no euclidiana (geometría hiperbólica de Lobachetsky y la geometría elíptica de

Riemman)

Einstein por analogía interpreta la desviación de las correlaciones geométricas respecto a

las euclidianas, en el espacio tiempo tetra dimensional, como curvatura del espacio

tiempo, llegando a establecer que la gravitación es una curvatura del espacio tiempo.

La teoría de la relatividad demostró el vínculo indisoluble del espacio y el tiempo,

expresando un concepto único el intervalo espacio-temporal, y también entre el

movimiento material por un lado y sus formas de existencia espacio temporal por el otro.

La determinación de las propiedades espacio-temporales en dependencia de las

particularidades del movimiento material (tiempo enlentecido, espacio curvado) revelo la

limitación de las representaciones de la física newtoniana sobre el espacio y el tiempo

absolutos, la legitimidad de aislarlos de la materia en movimiento. La teoría de la

relatividad proporciona una visión de los procesos objetivos más exacta que la de la

mecánica clásica, refleja la realidad objetiva.

Ahora mencionaremos algunos resultados de mecánica cuántica, esta se encarga del

estudio del movimiento de los micro objetos, esta fue creada por Max Planck, Louis De

Broglie, y reformulada más tarde por Werner Heisemberg, Erwin Schrödinger y Paul

Dirac, los rasgos esenciales de esta teoría se desprenden de la presencia del cuanto de

acción. En la mecánica cuántica a diferencia de la newtoniana la conducta de una

partícula como tal tienen un carácter de probabilidad, estadístico, lo cual hace que, en

dicha teoría pierda su sentido el concepto de trayectoria del movimiento y la idea clásica

de causalidad. Las propiedades extraordinarias de las macropartículas se reflejan

mediante la denominada función de onda que da la caracterización mecánica cuántica del

estado del micro objeto.

Esta función se determina partiendo de la ``ecuación de onda´´ cuanto-mecánica que

constituye la ley fundamental del movimiento de los micro-objetos. Cuando las

velocidades son pequeñas esta ley está dada por la ecuación de Schrödinger, si las

velocidades del movimiento de los micro-objetos es grande se expresa mediante la

ecuación de Dirac, que tiene en cuenta las exigencias de la teoría de la relatividad.

Esta teoría ha permitido explicar un círculo amplísimo de fenómenos tanto en física, en

química como en biología, la estructura del átomo, la radiactividad, el sistema periódico de

los elementos, etc. Como quiera que la mecánica cuántica, en comparación con la

mecánica newtoniana hace referencia a un nivel más profundo de la materia, ha

planteado con mayor profundidad problemas filosóficos, como el de la relación entre el

objeto y el sujeto, el conocimiento y la realidad física, la posibilidad y realidad, el de

determinismo e indeterminismo, el de ``evidencia´´ física y el formalismo matemático.

La distinta visión filosófica de tales problemas se revela directamente de la interpretación

de los rasgos específicos fundamentales de la mecánica cuántica, ante todo de la función

de onda, de la interpretación del principio de incertidumbre, el experimento de la doble

rendija, de los diagramas de feynman, los cuales rompen la estructura clásica del espacio

y tiempo de la mecánica newtoniana, tal es así que surgieron diversas corrientes que

interpretaron los resultados totalmente inesperados de dichos experimentos.

Una pincelada desde la Astrofísica

Según Stephen Hawking, uno de los físicos en vida, más relevante desde Einstein, en su

famosa obra la historia del tiempo, propone la búsqueda de un teoría que fusione tanto la

relatividad como la mecánica cuántica en una teoría unificada que permita una completa

comprensión del universo, de su origen y funcionamiento.

De acuerdo a los estudios realizados sobre estos temas, se puede proponer que una

teoría satisfactoria (hasta cierto punto) del origen del universo es la teoría del BING

BANG, a partir de la cual estaba concentrada en un único punto (singularidad) toda la

materia, incluso el propio espacio y el tiempo. Desde la primera singularidad en adelante

el universo se encuentra en expansión.

Uno de los resultados de esta teoría y que está de acuerdo con la relatividad general es la

aparición de objetos únicos llamados ``agujeros negros´´ que se constituyen como

fenómenos naturales de la muerte de una estrella, son lugares donde la gravedad es tan

intensa que incluso la propia luz queda atrapada en el de ahí su nombre. Según Hawking,

los agujeros negros constituyen desgarraduras en el tejido espacio-temporal, tal es asi

que en su interior se considera que el espacio y el tiempo, tal como solemos percibirlos se

acaban.

En conclusión

Con todo esto podríamos decir que el principal error de Kant y por consiguiente de la

física Newtoniana estuvo en tratar al mundo físico como un mundo sensible. La nueva

física nos tiende a demostrar que la imagen científica del mundo no coincide con su

imagen sensible, así mismo parece demostrar que el hombre posee medios cognoscitivos

que le permiten penetrar intelectualmente en una realidad que trasciende al mundo

empírico sensible.

Por otro lado el gran principio de Einstein según el cual «es imposible por experimento

alguno constatar el movimiento de un cuerpo con respecto al éter» es obviamente un

principio que tiene una base epistemológica. El principio se funda, como el de Heisenberg,

en lo observable, en lo constatable y hace una referencia directa a las condiciones de la

observación. Ambos principios delimitan conceptualmente al campo de lo observable la

base de sustentación de la nueva física.

En realidad, la nueva física, tiene un notable matiz epistemológico, y es por esto que

Eddington ha dicho en su «Filosofía de la Ciencia Física» que los físicos modernos se han

visto obligados a estudiar epistemología.

La física newtoniana no había delimitado de una manera exacta su territorio.

Innumerables inobservables como el éter y el movimiento absoluto habían penetrado en

sus dominios. El progreso más significativo de la nueva física ha consistido en eliminar lo

inobservable del campo de la física.

Sin embargo, al lado del rigor con que la nueva física a ha eliminado lo inobservable del

conjunto de datos que le sirven de base, es notable la audacia con que el pensamiento

partiendo de estos datos e interpretándolos lógicamente ha construido una concepción del

mundo diferente de la sensible.

Bibliografía

Libros de texto

Critica de la razón pura, E. Kant, editorial Taurus

Pensamiento sobre la verdadera estimación de las fuerzas vivas, E. Kant,

La teoría de la relatividad y la filosofía, E. Chudinov,

La historia del tiempo, S. Hawking, editorial planeta, 2005, Barcelona, España

La frontera del infinito, P. Davies, Salvat editores, 1985, Barcelona, España

Otros mundos, P. Davies, Salvat editores, 1986, Barcelona, España

La explosión de la relatividad, M Gardner, Salvat editores, 1994, Barcelona, España

Las leyes del caos, I. Prygogyne, editorial crítica, 1997, Barcelona, España

Diccionario filosófico ROSENTAL

Artículos

El kantismo y la ciencia contemporánea

Consideraciones entorno a la causalidad Kantiana

Conceptos de espacio y tiempo en la física

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Teoría kantiana del espacio, geometría y experiencia

Entorno a la filosofía natural de Newton

La evolución de los conceptos de espacio y tiempo en los escritos pre críticos de

Kant