DEL ESPACIO MATERIAL DE DESCARTES A LA TEORÍA GENERAL DE LA RELATIVIDAD

DEL ESPACIO MATERIAL DE DESCARTES A LA CURVATURA ESPACIO-TIEMPO DE LA TEORÍA GENERAL DE LA RELATIVIDAD

Valentín Vásquez

Oaxaca, México
valeitvo@yahoo.com.mx

1. Introducción

La física de la Relatividad General desarrollada por Einstein en 1915, es una teoría de la gravedad y del espacio. Este no puede separarse de su contra-parte: el tiempo, como lo prueba la Teoría de la Relatividad Especial, por ende, se trata de una nueva teoría física del espacio-tiempo y de la gravedad. Específicamente rechaza la concepción de la Ley de la Gravitación Universal, como una fuerza que actúa a distancia; en su lugar propone la curvatura del espacio-tiempo, como la causa de la desviación de la trayectoria rectilínea uniforme de los objetos materiales por una trayectoria curva. No obstante, en la vida cotidiana está tan arraigada la costumbre de percibir el movimiento, como resultado de la interacción por contacto de los objetos materiales, tal como lo establece la segunda ley de la Mecánica Clásica de Newton; por consiguiente, era la principal objeción contra Ley de la Gravitación Universal descubierta por Newton y formulada matemáticamente. El mismo Newton no estaba conforme con su formulación, por no conocer la causa de la naturaleza de la misteriosa fuerza de atracción universal que actuaba en el vacío.

Uno de los principales opositores a la Ley de la Gravitación Universal, fue Leibniz, quién en su polémica con Newton, desarrolló la concepción del espacio como la coexistencia de los objetos materiales, con lo que rechazó terminantemente la acción a distancia de la fuerza de atracción universal.

La teoría General de la Relatividad establece que la trayectoria curva del espacio-tiempo es la causa de la trayectoria curva del movimiento de los objetos materiales. Sin embargo, la curvatura del espacio-tiempo es efecto, no causa de la desviación del movimiento rectilíneo uniforme, ya que la causa está en el movimiento de los objetos materiales que coexisten y al interactuar recíprocamente condicionan la curvatura del espacio-tiempo. En este sentido, el espacio no es el “recipiente” vacío en el que acontece el movimiento mecánico de los procesos materiales, como lo concebía Newton, se trata más bien de un espacio de naturaleza material continuo –infinito- y discontinuo –finito- en el que el movimiento es el resultado de la interacción directa –contacto- de los objetos materiales.

El movimiento del conocimiento de la física teórica, al igual que los procesos físico-materiales, se mueve cíclicamente: la física de Descartes, especialmente su teoría de los vórtices -remolinos-, que explica el movimiento de los planetas alrededor del Sol, es negada por la Mecánica Clásica de Newton, particularmente por la Ley de la Gravitación Universal; ésta es negada como fuerza que actúa a distancia por la Teoría General de la Relatividad y en su lugar establece la curvatura del espacio-tiempo como causa de la trayectoria curva del movimiento de los planetas alrededor del Sol, y en general de todos los objetos materiales, con lo que se retorna a los vórtices -torbellinos- de Descartes, pero a un nivel superior.

2. Fundamento teórico

El Diccionario soviético de filosofía (1965), explica que la extensión es una de las características fundamentales del espacio, cuyas dimensiones expresa. En el concepto de extensión, se refleja el momento de la estabilidad relativa y permanencia de un determinado tipo de conexión en las cosas y en los fenómenos. Dicha estabilidad es precisamente lo que hace posible comparar las dimensiones de los cuerpos. El materialismo metafísico, al separar de la materia en movimiento el espacio, lo concebía como extensión pura. Los atomistas de la Antigüedad -Leucipo y Demócrito- admitían la existencia del vacío como condición necesaria del movimiento de los átomos y asignaban al espacio únicamente la propiedad de extensión. En la filosofía de la Época Moderna, fue Descartes quien concibió con mayor claridad la idea de espacio como pura extensión. Leibniz criticó esta concepción cartesiana e indicó acertadamente que, partiendo de la extensión, sólo pueden inferirse conclusiones acerca de las propiedades geométricas del espacio; para poder aclarar la extensión se requiere un cuerpo, sin lo cual ésta queda reducida a una abstracción vacía. El materialismo dialéctico determina el espacio como forma de existencia de la materia y con ello afirma que las propiedades espaciales de los cuerpos, y en particular su extensión, dependen de las propiedades de la materia en movimiento.

Konstantinov (1986), afirma que  todo objeto tiene extensión: es largo o corto, ancho o estrecho, alto o bajo. Cada cosa se encuentra entre las demás en un sitio o en otro. Los cuerpos poseen volumen, tal o cual forma externa. Cada forma de movimiento de la materia está vinculada necesariamente a la traslación de cuerpos. En todo ello se manifiesta el hecho de que los cuerpos y los objetos existen en el espacio, de que el espacio es condición cardinal del movimiento de la materia.

El espacio es una forma real objetiva de existencia de la materia en movimiento. El concepto de espacio expresa la coexistencia de las cosas y la distancia entre ellas, su extensión y el orden en que están situadas unas respecto a otras.

Los procesos materiales transcurren con cierta sucesión (unos antes o después que otros), se distinguen por su duración y tienen fases o etapas que se diferencian entre sí. Esto significa que los cuerpos existen en el tiempo.

El hecho de que las diferentes fases no coinciden en el tiempo y están separadas por un intervalo es condición cardinal de la existencia de esos procesos. El movimiento de la materia es imposible fuera del tiempo.

El tiempo es una forma real objetiva de existencia de la materia en movimiento. Caracteriza la sucesión del desenvolvimiento de los procesos materiales, la distancia entre las distintas fases de estos procesos, su duración y su desarrollo.

Ningún objeto material puede existir solamente en el espacio y no ser en el tiempo, o ser en el tiempo y no encontrase en el espacio. Siempre y en todas partes, cualquier cuerpo existe en el espacio y en el tiempo. Esto significa que el espacio y el tiempo están vinculados orgánicamente.

El espacio y el tiempo, como formas reales de existencia de la materia, se caracterizan por una serie de peculiaridades. Primero, son objetivos, existen fuera e independientemente de la conciencia. Segundo, son eternos, por cuanto la materia existe eternamente. Tercero, el espacio y el tiempo son limitados e infinitos.

Una peculiaridad importante del espacio consiste en que tiene tres dimensiones. Todo cuerpo material, por cuanto posee un volumen determinado, es necesariamente tridimensional.

A diferencia del espacio, el tiempo es unidimensional. Esto significa que cualquier momento del tiempo es determinado por un número, que expresa el período de tiempo transcurrido hasta ese momento desde otro tomado como comienzo del cálculo. Todos los acontecimientos siguen una sola dirección: de lo pasado a lo presente y de lo presente a lo futuro. Esta dirección de los procesos es objetiva, no dependen de la conciencia de los hombres que los perciben. En el espacio se pueden trasladar los cuerpos de la derecha a la izquierda y de la izquierda a la derecha, de arriba abajo y de abajo arriba. Pero es imposible volver en el tiempo procesos ligados por nexos causales, obligarles a ir de lo futuro a lo pasado. El tiempo es irreversible. En eso se diferencia sustancialmente del espacio.

La tesis de que el espacio y el tiempo son formas de existencia de la materia no solo define su carácter objetivo, real: significa también su nexo indisoluble con la materia en movimiento. De la misma manera que no hay materia fuera del espacio y del tiempo, no hay ni puede haber espacio y tiempo sin materia.

El materialismo dialéctico se distingue sustancialmente del materialismo metafísico por el postulado que proclama el nexo indisoluble del espacio y el tiempo con la materia. El materialismo metafísico, aun admitiendo la realidad objetiva del espacio y el tiempo, los considera, no obstante, como esencias autónomas, como recipientes vacíos independientes de la materia, destinados a guardar cuerpos y procesos materiales.

Un punto de vista semejante sustentaba Isaac Newton, fundador de la mecánica clásica. Para él, el espacio y el tiempo eran objetivos, pero existían independientemente de la materia en movimiento, eran inmutables por completo y no estaban vinculados entre sí. Los denominó absolutos. Las ideas de Newton acerca del espacio absoluto y del tiempo absoluto predominaron en la ciencia hasta comienzos del siglo XX, cuando apareció la física relativista, los naturalistas vieron claro, por fin, que era erróneo desvincular entre sí el espacio y el tiempo y separarlos de la materia en movimiento.

Resulta que la distancia entre los cuerpos no es igual en los distintos sistemas materiales en movimiento: al crecer la velocidad del movimiento, se reduce la distancia (longitud). De la misma manera, el intervalo de tiempo entre los sucesos, cualesquiera que sean, es diferente en los distintos sistemas materiales en movimiento: al aumentar la velocidad, dicho intervalo disminuye. Los mencionados cambios de las dimensiones espaciales (longitudes) y de los intervalos de tiempo en dependencia del movimiento material se producen en rigurosa correspondencia mutua. En ello se manifiesta el nexo interno entre el espacio y el tiempo.

El nexo orgánico del espacio y del tiempo con la materia y con el movimiento de ésta, descubierto por la teoría de la relatividad, ofrece una prueba científico-natural de la realidad objetiva del espacio y del tiempo, de su independencia respecto de la conciencia, del sujeto cognoscente.

Hernández, estudia la evolución del concepto del espacio y el tiempo, en una parte de su escrito rescata una cita de la Ciencia de la Lógica en la que Hegel explica la naturaleza del espacio y el tiempo en los siguientes términos: “La esencia del espacio y del tiempo es el movimiento, como unidad de la negatividad y la continuidad, pero ni la continuidad ni la discontinuidad deben ser puestas como la esencia”. Así pues, para Hegel la esencia del espacio y el tiempo está en el movimiento de la materia, aunque en su versión idealista, pero que una vez depurada de su misticismo teológico se convirtió en el fundamento de la concepción materialista dialéctica del espacio y el tiempo.

Kursanov (1960), explica que el materialismo dialéctico define el tiempo y el espacio como formas fundamentales de existencia de la materia en movimiento. Como formas de existencia de la materia en movimiento, el espacio y el tiempo son también realidades objetivas, como la materia misma.

En el siglo XX, la lucha filosófica a propósito de la esencia del tiempo y del espacio ha girado ante todo, en torno a la teoría de la relatividad, formulada por Einstein en 1905 (teoría especial) y en 1916 (teoría general). Es lógico que haya ocurrido así, pues esta teoría es una doctrina moderna acerca del espacio y del tiempo, de las leyes que rigen el movimiento de los cuerpos, efectuados a velocidades próximas a la de la luz. La teoría de la relatividad dio también un paso muy importante en la comprensión de las leyes del campo de gravitación y proporcionó una ecuación nueva de la gravitación, más profunda y exacta que la de Newton. Planteó de un modo nuevo varios problemas capitales de la física moderna, sobre todo en cuanto a la doctrina del espacio y el tiempo, lo que tiene gran importancia filosófica.

Al principio, casi todas las corrientes de la filosofía idealista adoptaron una actitud muy negativa frente a la teoría de la relatividad. Sirvió de motivo para semejante crítica idealista el hecho de que esta teoría rechazase el espacio absoluto y el tiempo absoluto de la mecánica de Newton, declarados por los kantianos formas eternas, apriorísticas -antes de la experiencia-, de la conciencia. Pero al aumentar el papel de la teoría de la relatividad en la ciencia física y extenderse y afianzarse su prestigio, los partidarios del idealismo han cambiado de actitud ante ella y la han interpretado en un espíritu idealista, orientándola contra el materialismo. Una de las interpretaciones idealistas consiste en afirmar que la teoría de la relatividad demuestra que para cada individuo existe su propio tiempo subjetivo en el espacio.

La teoría de la relatividad no tiene nada en común con semejante criterio subjetivista del espacio y el tiempo. En efecto, rechazó los citados conceptos de Newton de espacio absoluto y tiempo absoluto. Newton eleva el espacio y el tiempo a la categoría de absoluto, los separa de la materia y del movimiento y los convierte en principios independientes, absolutos. A diferencia de estos planteamientos, la teoría de la relatividad ha mostrado el estrecho nexo del espacio y del tiempo con el movimiento de los cuerpos materiales. La longitud y la continuidad no son absolutos ni independientes de los cuerpos en movimiento, sino que están determinados totalmente por las leyes del movimiento de éstos. Esta dependencia se expresa en la correspondiente forma matemática, y el observador no hace más que registrar los resultados de las mediciones de los intervalos de espacio y de los períodos de tiempo, que siempre tienen un significado objetivo, independiente de todo observador.

Del hecho de que el espacio y el tiempo son formas de existencia de la materia en movimiento dimana otra importante tesis del materialismo dialéctico: la que proclama la unión indisoluble del tiempo y el espacio, de una parte, y de la materia y el movimiento, de otra. En contra de las afirmaciones idealistas y teólogos, la filosofía materialista parte del hecho real de que la materia en movimiento se mueve siempre solamente en el espacio y en el tiempo reales.

Pero de la misma manera que no puede haber materia fuera del espacio y del tiempo, tampoco existe el espacio separado de la materia en movimiento ni el tiempo separado de los procesos materiales: estas dos formas de existencia de la materia sin materia no son nada, son vanas representaciones, abstracciones muertas, existentes sólo en nuestro cerebro.

No existe ningún tiempo fuera de los objetos y procesos reales del mundo real. De la misma manera, no existe el espacio vacío desvinculado de la materia. Así lo ha confirmado plenamente la ciencia moderna. El progreso de la física, el surgimiento de la teoría de la relatividad y, en particular, el desarrollo de la teoría cuántica de los campos, han llevado a la conclusión de que el llamado vacío no es tal “vacío” en el viejo sentido de la palabra. Se puede extraer del espacio los electrones, protones, positrones, fotones y demás partículas de la sustancia. Pero incluso después de haber extraído eso, quedará “algo” que posee determinadas propiedades físicas. Ese “algo” o vacío actúa sobre las partículas de sustancia y es, a la vez, objeto de su influencia. El vacío representa un estado completamente determinado de los campos físicos materiales, que tienen siempre propiedades concretas, reales. Esto significa que, en realidad –pese a las afirmaciones de los teólogos e idealistas-, no existe el espacio vacío desvinculado de los procesos materiales.

3. Física de Descartes

Dynnik (1961) afirma que la filosofía de Descartes encierra un importante elemento materialista, su teoría física, que parte de una concepción materialista de la naturaleza. La piedra angular de la física cartesiana es su doctrina de la materia y el movimiento. La física materialista del filósofo francés, junto con su doctrina del método, enderezada contra la Escolástica Medieval, es una de las conquistas más altas del pensamiento filosófico del siglo XVII. Las tesis fundamentales de la física de Descartes son las siguientes: el universo es material e infinito; la materia, aunque se compone de partículas (o corpúsculos), es divisible en principio hasta el infinito; no existe el espacio vacío; la extensión es el atributo de la sustancia material; las partículas de materia se hallan sujetas a un movimiento que representa un cambio de su posición en el espacio; no existe ninguna fuerza al margen de la materia, con excepción de Dios; por último, la materia y el movimiento son indestructibles. Todos los fenómenos se reducen a un desplazamiento de las partículas materiales, a su acción mecánica mutua al entrar en contacto en el movimiento en que chocan y al cambio de forma de las partículas. La medida del movimiento es una magnitud, determinada por el producto de la velocidad del movimiento de las partículas por su masa. La suma total de esta magnitud, llamada posteriormente cantidad de movimiento, permanece absolutamente invariable en todo el universo. Así, pues, el principio de la increabilidad e indestructibilidad del movimiento, concebido éste como movimiento mecánico universal, lo extendió Descartes a todo el universo y se convirtió en un fundamento filosófico de la tendencia materialista en el campo de las ciencias naturales. Según Descartes, la materia universal era, al principio, totalmente homogénea y se hallaba sujeta a un solo movimiento en torbellino y rotatorio. El movimiento rotatorio en torbellino de la materia desprendió de su centro a las partículas más densas y más grandes, de las cuales se formaron posteriormente los planetas. En el centro quedaron las partículas del elemento más ligero o “fuego”, del que se formaron el Sol y las estrellas. El movimiento de rotación de los planetas produjo nuevos torbellinos locales, que dieron origen a nuevos sistemas solares, distintos del nuestro.

El Diccionario soviético de Filosofía (1965), afirma que Descartes (1596-1650) en cosmogonía elaboró un modelo, nuevo para la ciencia, sobre el desarrollo natural del sistema solar; consideraba que la forma básica del movimiento de la materia cósmica –movimiento que condiciona la estructura del universo y el origen de los cuerpos celestes– es el movimiento en torbellino –vórtices- de sus partículas. Esta hipótesis contribuyó al futuro éxito de la dialéctica de la naturaleza, pese a que el propio Descartes aún comprendía el desarrollo en un sentido mecánico. En sus investigaciones matemáticas y físicas, basó su doctrina sobre la materia o sobre la substancia corpórea. Identificaba la materia con la extensión o con el espacio: sólo la extensión no depende de lo subjetivo y se halla condicionada por las propiedades necesarias de la substancia corpórea. No obstante, Descartes introduce el dualismo en la física materialista: la causa general del movimiento, según él, es Dios, que creó la materia a la par del movimiento y del reposo, de los que conserva en aquélla una misma cantidad.

Rocha (2004) escribe que Descartes, el filósofo, físico y matemático  francés, inicia con una intrepidez sin límites, al crear todo un sistema del mundo en el que la materia se identificaba con el espacio, y no había lugar para el vacío.

La causalidad física se reduce a un principio puramente mecánico: todo cambio es movimiento y toda alteración del movimiento se debe al contacto entre los cuerpos. Para Descartes la cuestión clave de la Física, que nunca se había planteado hasta entonces, estribaba en las leyes de los choques entre los cuerpos, que él mismo formuló.

Para Descartes una consideración importante de la noción de materia es la exclusión del vacío. Descartes identifica el lugar o espacio con la extensión, de donde el universo cartesiano se convierte en un pleno o continúo  de materia que hace inadmisible la posibilidad más remota del vacío. Sobre este particular, descartes se expresa de la siguiente forma: “Repugna que se dé el vacío o aquello en que no hay en absoluto cosa alguna. Ahora bien, el vacío tomado en la acepción de los filósofos, esto es, aquello en que no hay absolutamente sustancia alguna, está claro que no puede darse porque la extensión del espacio, o del lugar interno, no difiere de la extensión del cuerpo. Así como del solo hecho de ser un cuerpo extenso en largo, ancho y profundidad concluimos rectamente que es una sustancia, pues repugna en todo que haya extensión de la nada; lo mismo ha de concluirse del espacio que se supone vacío: puesto que en él hay extensión, por fuerza debe haber sustancia”. Ante la objeción de que el pleno podría entorpecer los movimientos de las partículas o corpúsculos, pues, es natural pensar un espacio libre para su desplazamiento, Descartes objeta y resuelve este problema por la vía del movimiento circular. Dice en su tratado El Mundo: “todos los movimientos que se dan en el mundo son de algún modo circulares, es decir, que cuando un cuerpo deja su lugar, entre siempre en el de otro, y éste en el de otro, y así se sigue hasta el último que ocupa en el mismo instante el lugar desalojado por el primero; de suerte que no hay vacío entre ellos.”

La explicación del movimiento circular en la mecánica de Descartes, se expone en la siguiente figura.

Figura 1. Movimiento circular de los objetos materiales

Es evidente que para Descartes la ausencia de vacío es lo que genera el movimiento circular en forma de torbellinos  o vórtices.

El espacio pleno no es un impedimento al movimiento, por el contrario, es su condición de su posibilidad real porque el movimiento solo se realiza por el contacto o choque de partículas. Resulta difícil imaginar la velocidad de las pequeñas partículas – de esta materia sutil, como también la llama Descartes- para ocupar, de manera casi instantánea, los espacios desalojados excluyendo toda posibilidad de formar un vacío; pero, teóricamente es perfectamente concebible dada la contigüidad que mantienen las partículas entre sí, lo que juntas y, en consecuencia, se mueven conjuntamente como en un círculo.

Los efectos transformadores que experimentan los cuerpos, se deben al arreglo que adoptan sus partes en movimiento. La naturaleza está constituida de partes de materia de distintos tamaños que se mueven continuamente de acuerdo a las leyes generales del movimiento. Así se expresa Descartes: “…Dios ha establecido tan maravillosamente estas leyes, que aunque supongamos que él no cree nada más de lo que he dicho, e incluso que no ponga ningún orden ni proporción, sino que componga con esto un caos, el más confuso y embrollado que los poetas puedan describir; ellas (las leyes) son suficientes para hacer que las partes de este caos se desembrollen por sí mismas y se dispongan en tan buen orden que tendrán la forma de un mundo perfecto, y en el cual podremos ver no solamente luz sino también todas las otras cosas tanto generales como particulares que aparecen en este verdadero mundo”.

Así pues, aún organizando el mundo, desde el inicio de su creación, de forma caótica, la necesidad física de tales leyes se impone sobre el indeterminismo o la irracionalidad, imposibilitando, de esta manera, lugar alguno para fuerzas o acciones distintas a la necesidad natural.

Una vez dado el primer impulso, el movimiento inicial en el universo por la acción divina, éste ya puede prescindir de su condicionamiento y continuar autónomamente su funcionamiento de acuerdo a las leyes del movimiento.

En lo referente a la ley de la inercia del movimiento de los objetos materiales, Descartes indica: “La primera es que toda parte de la materia, individualmente, continúa siempre existiendo en un mismo estado, mientras el encuentro con las otras no la obligue a cambiarlo. Es decir, que si tiene cierto tamaño no se tornará jamás más pequeña a menos que las otras la dividan; si es redonda o cuadrada no cambiará jamás esta figura sin que las otras la obliguen; si se ha comenzado en alguna ocasión a moverse, continuará haciéndolo con la misma fuerza hasta que las otras la detengan o la retarse”.

La tercera ley de la mecánica cartesiana está expuesta en El Mundo en los siguientes términos: “Supongo como segunda regla que cuando un cuerpo empuja a otro, no podría darle ningún movimiento si no perdiera al mismo tiempo proporcionalmente el suyo, ni quitárselo sin que el suyo aumente otro tanto…es imposible que sus movimientos cesen jamás, e incluso que cambien de algo más que de sujeto. Es decir, que la virtud o potencia de moverse a sí mismo, que se encuentra en un cuerpo, puede muy bien pasar, todo o en parte, a otro, y así no estar ya en el primero, pero que no puede dejar de estar del todo en el mundo”.

Para la física cartesiana era inconcebible dar crédito a la acción de fuerzas extrañas operando en el vacío. De no existir el pleno de partículas el movimiento no puede transmitirse. Todo movimiento es, indefectiblemente, el resultado de choque de partículas, de lo que se colige que una acción como la tracción, dándose en el vacío y afectando instantáneamente a todos los cuerpos del universo, venía a ser una hipótesis arbitraria, un regreso a las propiedades anímicas e intrínsecas de la epistemología tradicional. Descartes rechaza terminantemente la presencia de fuerzas ocultas y misteriosas ajenas al mecanicismo para explicar la realidad, proponiendo en su lugar una audaz teoría sustentada en los principios de la extensión y el movimiento de las partículas o corpúsculos, que daría cuenta del fenómeno gravitatorio y del funcionamiento unificado del cosmos. Es admirable la compleja construcción teórica que éste elabora al grado de constituirse en el siglo XVII, una teoría perfectamente plausible y aceptable para las exigencias de la ciencia de ese siglo. Para el movimiento de las partes constitutivas del mundo visible –los cielos, planetas, el Sol y las estrellas fijas-, Descartes afirma que  la materia de los cielos, gira continuamente a manera de vórtice, en cuyo centro se sitúa el Sol; las partículas más cercanas a éste, se mueven circularmente a mayor velocidad que las que se alejan. Análogamente a los giros –completos o incompletos, dependiendo de su cercanía al vórtice-, que realizan los residuos de paja arrojadas al vórtice que forman las aguas de un río. Si bien el movimiento de las partes, consideradas individualmente, tiende a moverse rectamente, en su conjunto no lo pueden realizar, y esto es necesariamente así, dada la proximidad de los corpúsculos que, al tocarse entre sí, ven alterada su tendencia original haciendo el movimiento curvo.

La tercera ley del movimiento tiene que ver con la circularidad del mismo. Dada la transmisión y conservación del movimiento, los corpúsculos interaccionan entre sí constantemente, ocasionado la circularidad del movimiento. Descartes lo expone así: “Agregaría en la tercera [ley] que mientras un cuerpo se mueve aunque su movimiento se dé a menudo en línea curva, y que no pueda jamás hacer ninguno que no sea en alguna forma circular, de cualquier modo cada una de sus partes individualmente, tiende siempre a continuar en línea recta. Y así su acción, es decir, la inclinación que tienen a moverse, es diferente de su movimiento”.

Una de las objeciones fuertes que planteaba el movimiento de la Tierra, era dar cuenta de la permanencia de los objetos contenidos sobre su superficie. La materia de los cielos al mover sus partículas agitadamente, va a entorpecer la tendencia rectilínea de los objetos, esto es, de salirse disparados de su órbita (fuerza centrífuga), obligándolos a curvarse, y, en consecuencia, a fijarse sobre su superficie (fuerza centrípeta). Mediante este equilibrio la Tierra, como los demás astros, mantienen su órbita elíptica alrededor del Sol, de la misma forma que la Luna, al ser llevada por su cielo más pequeño realiza su movimiento alrededor de la Tierra.

Aísa (1995) rescata la hipótesis de los vórtices de Descartes para explicar el movimiento de los planetas y el Sol y escribe: cada planeta está en el centro de un torbellino, sumergido en un plenum que llena todo el espacio. La rotación del torbellino es más rápida en el centro, lo que da al planeta el movimiento de rotación. Las partes periféricas del torbellino mueven a los satélites del planeta. Los torbellinos particulares de los planetas, están dentro de otro más grande que es el del Sol, que los arrastra en una trayectoria circular. La teoría explicaba por qué los planetas y satélites giran todos en el mismo sentido alrededor del Sol, por qué el movimiento es más rápido hacia el centro del torbellino que en la periferia, por qué los cuerpos son arrastrados al centro del torbellino, los más ligeros son obligados por los más pesados a causa de su deficiencia de fuerza centrípeta, con lo que se tiene una explicación de la gravedad.

Galindo (2012) al analizar los vórtices cartesianos para explicar el movimiento de los planetas, menciona que cuando Newton publicó su obra: Principios matemáticos de la filosofía natural (1687), la física de Descartes era muy popular. Su obra en el campo de la física había sido publicada después de su muerte en 1664, la cual no fue publicada en vida del autor, por temor a las represalias de la Iglesia –la Santa Inquisición-, tal como había sucedido con Galileo en 1633. Concretamente, Descartes atribuye el movimiento de los planetas debido a vórtices formados por partículas “celestiales” que arrastran a los mundos: “Podríamos suponer que el Sol está formado por un material muy líquido, cuyas partículas están tan en extremo agitadas que ellas transportan a las partículas celestiales vecinas que las rodean. Aún más…podríamos suponer que el material de los cielos, al igual que el que forman al Sol y las estrellas fijas, es líquido”.

Descartes prosigue su razonamiento y afirma que los cielos están llenos de partículas celestiales y en consecuencia no existe el vacío: “Algunos cometen el error de imaginarlos [a los cielos] totalmente vacíos…Están en un error…por la razón de que no existe el vacío en la naturaleza”.

Una vez que afirma que la Tierra no se mueve, para no entrar en confrontación con la Iglesia, ya que en el fondo era partidario de la teoría heliocéntrica de Copérnico, describe el mecanismo que imparte movimiento al sistema solar: “Habiendo…retirado todas nuestras preocupaciones sobre los movimiento de la Tierra, supongamos que el material celestial, en el cual están situados los planetas, se revuelve incesantemente en un vórtice con el Sol en su centro, de esta manera las partículas más cercanas [al Sol] se mueven más rápidamente que aquellas (hasta cierto límite) más alejadas de él, y que todos los planetas (entre los que incluimos a la Tierra) permanecen constantemente suspendidos entre los pedazos de este material celestial. Por esta sola hipótesis, sin la ayuda de algún otro artefacto, máquina o mecanismo, entenderemos fácilmente todo lo observado en el cielo”.

Descartes amplía su explicación recurriendo a un símil fluvial, que además le sirve para justificar el que los planetas más cercanos al Sol presenten períodos de traslación más cortos que aquellos más alejados: “Imaginemos el meandro de un río, donde el agua da vuelta, girando en círculos, algunos grandes otros menores. Notamos que los objetos flotando en esta corriente son conducidos por ella y giran dando vueltas y vueltas, aun los más pesados, algunos de los cuales rotan sobre sus propios centros. Aquellos que se encuentran más cercanos al centro –del remolino que los contiene- completan sus revoluciones más pronto que aquellos más alejados del centro. Finalmente, aun cuando estos remolinos siempre giran en círculos, estos difícilmente describen un círculo perfecto…de manera que no todas las partículas equidistan de su centro”.

En el párrafo anterior Descartes está reafirmando la teoría heliocéntrica de Copérnico, al afirmar que las partículas de los remolinos no recorren en su trayectoria círculos perfectos, es decir, se mueven en órbitas elípticas, tal como lo establece la primera ley de Kepler para el movimiento  de los planetas.

Descartes generaliza el movimiento de los vórtices o remolinos fluviales al movimiento de los planetas: “De manera similar imaginemos las mismas cosas ocurriendo en los planetas. Y esto es todo lo que necesitamos para explicar todos sus fenómenos”.

Descartes identifica la materia con la extensión espacial, pues esta es la única propiedad clara y distinta sin la cual no se pueden concebir los cuerpos. Piensa un poco en esta asociación porque es el alma máter de su sistema. Al establecer un dualismo tajante entre res extensa (los cuerpos) y res cogitans (los espíritus de Dios y el alma), reducía la naturaleza a un mecanismo inerte animado por la gracia de Dios.

La primera conclusión evidente es que la materia, o extensión, reduce los cuerpos a la pura geometría del espacio, de manera que todo cuanto existe es el movimiento relativo de las partes de esa extensión espacial. Todas las interacciones son mecánicas por choque y empuje de trozos de extensión.

La identificación de materia y extensión aseguraba el carácter geométrico de la materia. Bien. Pero llevaba necesariamente a un mundo pleno y a la eliminación del espacio vacío como contradictorio.

Como no existe el vacío, todo es materia-extensión en movimiento, y ese movimiento provoca el desgaste y la fragmentación de los cuerpos materiales en tres tipos de elementos.

Descartes llama "res extensa" a los cuerpos. La característica esencial o atributo de los cuerpos es la extensión, es decir, el estar en el espacio, y sus modificaciones variables o modos la cantidad, la forma y el movimiento. Como consecuencia de ello, los cuerpos se someten a la cantidad y pueden ser explicados en términos mecanicistas.

Leibniz modificó el modelo de Descartes en varios aspectos fundamentales, para explicar la impenetrabilidad de los cuerpos. Si los cuerpos son objetos meramente geométricos, ¿por qué no se atraviesan, como podemos imaginar que sucede con los objetos geométricos? La pregunta no tenía solución dentro del sistema de Descartes. Para contestarla era necesario considerar junto con la extensión, la fuerza como otra propiedad esencial de la materia. La fuerza debería ser repulsiva para resistir la penetración. Leibniz arguye además que hay que asignar fuerzas a todos los puntos de la materia, y no solo a partículas de tamaño finito.

Esta nueva concepción del espacio como un continuo de puntos materiales con fuerza asociada, encontró fuerte oposición por parte de los partidarios de la Física de Newton basada como ya se ha indicado en corpúsculos, vacío y acción a distancia.

4. Física clásica

Las leyes del movimiento de los cuerpos físicos fueron descubiertas por Galileo y Descartes y elevadas a un nivel superior por Newton.

Rocha (2004), explica que la Física de Newton tomaba como punto de partida un universo constituido por corpúsculos extensos y por espacio vacío. Cada uno de ellos con la propiedad de actuar a distancia, es decir, de ejercer fuerzas directa e instantáneamente sobre los demás. Con este esquema básico, Newton desarrolló sus conocidas teorías sobre el movimiento y sobre la gravitación universal publicadas en 1687. La Mecánica de Newton describe cómo las fuerzas que actúan por contacto directo producen movimiento:

La ley de Inercia (primera ley) por la cual un cuerpo se mantiene en su estado de movimiento si no actúan fuerzas externas sobre el mismo.

La proporcionalidad entre la intensidad de la fuerza y la aceleración (segunda ley).

El principio de Acción y Reacción (tercera ley), por el que la fuerza que ejerce un cuerpo sobre un segundo cuerpo es igual y de sentido contrario al que ejerce el segundo sobre el primero.

La teoría de la gravitación universal estudia la naturaleza de las fuerzas asociadas con los corpúsculos, son fuerzas atractivas y centrales, es decir, actúan según la recta que determinan sus respectivos centros. Newton estableció la variación cuantitativa de esta fuerza: resultaba ser directamente proporcional al producto de sus masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa los centros de los cuerpos. Aplicando esta ley, pudo calcular el movimiento de los planetas con gran aproximación y también, deducir correctamente las leyes descubiertas por Kepler y Galileo. La teoría de Newton era sorprendentemente superior, en la predicción de nuevos resultados, a cualquier teoría precedente en la historia del pensamiento humano. La teoría newtoniana de la acción a distancia no involucra al medio y supone la existencia de corpúsculos, espacio vacío, fuerzas centrales actuando a distancia, e interacción instantánea.

Las leyes de la Mecánica Clásica y de la Gravitación Universal se exponen en la figura 2.

Figura 2. Leyes de la Mecánica Clásica de Newton

La Ley de la Gravitación Universal de Newton implica la negación de los vórtices de Descartes en la explicación de los movimientos planetarios alrededor del Sol, ya que considera que la fuerza de atracción actúa en el vacío e instantáneamente. Es decir, niega el espacio pleno –lleno- de Descartes y reafirma el espacio vacío.

Galindo (2012) comenta que Newton conocía perfectamente el modelo de los vórtices de Descartes, pues, en su biblioteca personal de más de 2000 obras, una era la del físico y filósofo francés. Ante esta situación Newton tuvo que adicionar en su Principios matemáticos de la filosofía natural (1687), una sección especial titulada: “Sobre el movimiento circular de los fluidos”, en la que escribió: “He emprendido, en esta proposición, investigar las propiedades de los vórtices, de manera que pudiese encontrar si los fenómenos celestes pudieran ser explicados por ellos…” y en el escolio a la proposición 53 expresa sus conclusiones: “De aquí que es manifiesto que los planetas no giran en torno a vórtices corpóreos; porque de acuerdo a la hipótesis copernicana, los planetas circulan alrededor del Sol en elipses, teniendo como foco común al Sol; y por su radio trazado hacia el Sol describen áreas proporcionales a los tiempos. Empero las partes de un vórtice nunca pueden girar con tal movimiento…La forma en que se realizan estos movimientos es en espacios libres sin vórtices”. Tan es así que en su obra Principios matemáticos de la filosofía natural (De Swaan, 1996), Newton al describir el principio del movimiento circular en los espacios libres, cita a Kepler y Descartes, como partidarios de la teoría de los vórtices o torbellinos para explicar el movimiento circular: "Filósofos recientes pretende explicar todo esto por la acción de ciertos vórtices (o torbellinos)), como lo hacen Kepler y Descartes". Una vez que Newton ha explicado el movimiento de los planetas alrededor del Sol y de los satélites, así como de los mares, por la acción de la fuerza de gravedad, pero no ha explicado la causa de la misma. A este respecto dice:  "Se propaga en todas direcciones a distancias inmensas, disminuyendo como el inverso del cuadrado de las distancias. Pero hasta aquí no he sido capaz de descubrir la causa de estas propiedades, y yo no compongo hipótesis; pues lo que no es deducido de los fenómenos debe ser llamado una hipótesis, y éstas, sean metafísicas o físicas, no tienen cabida en la filosofía experimental. Es inconcebible que la materia bruta inanimada obre sin la mediación de algo distinto, que no sea material e influya en otra materia. La gravedad debe ser causada por un agente que obra constantemente de acuerdo con ciertas leyes, pero dejo a la consideración de mis lectores el hecho de si ese agente es material o inmaterial. No pretendo conocer la gravedad. Para nosotros es suficiente que la gravedad exista realmente, actuando de acuerdo con leyes que hemos explicado, y sirviendo abundantemente para dar cuenta de todos los movimientos de los cuerpos celestes y de nuestro mar".

5. Física de la Relatividad General

Hawking (1988) afirma que Einstein, nuevamente revolucionó la física al proponer que la gravedad no es una fuerza como las otras, sino que es una consecuencia de que el espacio-tiempo está curvado, debido a la distribución de la masa y la energía en él presente. Los cuerpos como la Tierra no están forzados a moverse en órbitas curvas por una fuerza llamada gravedad; en vez de esto, ellos siguen la trayectoria más parecida a una línea recta en un espacio curvo, es decir, lo que se conoce como geodésica.

Hacyan (1995) comenta que “un principio básico, al que nos hemos acostumbrado tanto que nos parece evidente, es que la masa inercial y la masa gravitacional de cualquier cuerpo son iguales. Este es el principio de equivalencia que Galileo formuló por primera vez y que Einstein utilizó como fundamento de su teoría de la relatividad general. La implicación más inmediata del principio de equivalencia es que todos los cuerpos caen de la misma forma, independientemente de la masa que posean. El mismo Isaac Newton confirmó experimentalmente este principio antes de publicar las leyes de la mecánica que había descubierto. El experimento de Newton —más preciso que el realizado por Galileo en Pisa— consistió en medir el periodo de oscilación de varios péndulos de distintos pesos y materiales: después de un largo tiempo, los péndulos, cuyo movimiento se había sincronizado inercialmente, seguían oscilando con el mismo periodo. Y tres siglos después de los experimentos de Galileo y Newton, el principio de equivalencia se confirmó con técnicas modernas, con un margen de error de apenas una parte en un millón de millones. La equivalencia entre masa (o carga) gravitacional y masa inercial es un principio básico de la naturaleza, cuyo origen aún estamos lejos de comprender”.

El principio de equivalencia entre la gravedad y la aceleración, se esquematiza en la siguiente figura.

Figura 3. Principio de equivalencia de la gravedad y la aceleración

El mismo autor, explica “como una visión profética, Riemann especuló que podría existir una relación entre las propiedades geométricas del espacio y los procesos físicos que ocurren en él. Sin embargo, sus trabajos fueron considerados durante mucho tiempo como simples curiosidades matemáticas, ajenas al mundo real. No fue sino hasta la segunda década del siglo XX cuando Einstein llegó a la conclusión de que el espacio-tiempo en el que vivimos es un espacio riemanniano de cuatro dimensiones”.

El autor concluye que “la esencia de la teoría de Einstein es que la masa de un cuerpo deforma el espacio-tiempo a su alrededor. En ausencia de masa, el espacio-tiempo es plano y una partícula se mueve en línea recta porque nada influye sobre su trayectoria, pero en presencia de una masa gravitante, el espacio-tiempo se curva y una partícula se mueve a lo largo de una geodésica. De acuerdo, con esta interpretación de la gravedad, un planeta gira alrededor del Sol porque sigue una trayectoria geodésica en el espacio-tiempo deformado por la masa solar”.

La Relatividad General estudia el problema de la fuerza de gravedad y su relación con el movimiento acelerado. En un famoso experimento "pensado" o imaginario, Einstein razonó que es posible eliminar los efectos de la gravitación -el peso de las cosas- en un sistema en caída libre. Esto es algo que los astronautas experimentan todo el tiempo pues las cápsulas espaciales en órbita se encuentran totalmente en caída libre. A Einstein se le ocurrió esto hacia 1910, cuando ni se soñaba con la posibilidad de los viajes espaciales.

La atracción de los planetas hacia el Sol puede entenderse como resultado de una deformación del espacio producida por el Sol en su entorno. Los planetas orbitan como si fueran atraídos por el Sol, pero sólo siguen la curvatura del espacio. Así, también, los propios planetas curvan su espacio cercano, creando condiciones para que satélites naturales o artificiales giren en torno a ellos. Todo el universo funcionaría así.

La curvatura del espacio-tiempo se muestra en la figura siguiente.

Figura 4. Curvatura del espacio-tiempo

En 1915, Albert Einstein publicó una teoría de la gravitación basada en ideas geométricas. No hay atracción sino cambios en la geometría del espacio -y también del tiempo-, producidos por la presencia de materia. Así, la fuerza de atracción universal, implícita en la Ley de la Gravitación Universal se concibe como una propiedad de la geometría de la curvatura del espacio-tiempo (figura 5).

Figura 5. Geometría de la curvatura del espacio-tiempo

Galileo Galilei, a fines del siglo XVI, observó que todos los cuerpos caen o siguen las mismas trayectorias, si inician el movimiento de una misma manera. No importa qué masa tengan, si son más livianos o más pesados. En el siglo siguiente, Isaac Newton presentó su ley de Gravitación Universal que dice que todos los cuerpos en el universo se atraen con una fuerza que es proporcional a sus masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos. Una consecuencia de esta ley es también que el movimiento gravitatorio resultante no depende de la masa del cuerpo.

Inspirado por la observación de Galileo y por el carácter universal del movimiento gravitatorio, Einstein pensó que la gravitación podía entenderse mejor como un fenómeno geométrico, como una propiedad del espacio mismo. En lugar de ver la gravedad como una fuerza de atracción, se la puede entender como consecuencia de la curvatura del espacio, generada por la presencia de materia o energía.

La expresión matemática de la Teoría General de la Relatividad y su  significado   físico se muestra en la figura 6.

Figura 6. Expresión matemática de la Teoría general de la Relatividad

Una consecuencia notable de esta forma geométrica de entender la gravitación es que en un espacio curvado la luz también debe seguir trayectorias no rectilíneas. Esto sería notorio por ejemplo, si la trayectoria de la luz pasa cerca de un gran cuerpo celeste. Esta desviación no sería posible en la teoría de Newton, pues al no tener masa, la luz no podría ser atraída gravitacionalmente. Sin embargo, según Einstein, la luz se mueve en el espacio siguiendo la geometría. Si la geometría del espacio es curvada por la presencia de un cuerpo celeste, la luz será testigo de esa alteración y no se propagará rectilíneamente.

La desviación de un rayo de luz al pasar cerca del sol fue comprobada en 1919 durante un eclipse. Esto marcó el comienzo de la fama de Einstein y de sus ideas.

La Relatividad General además permitió hacer otras predicciones de gran precisión, como la forma de la órbita de Mercurio, que es inexplicable usando sólo las leyes de Newton. Desde entonces la teoría de Einstein ha permitido descubrir fenómenos aún más espectaculares, como los agujeros negros, la expansión del universo y el Big-Bang.

6. Discusión

En los medios académico y científico está todavía muy arraigado el método metafísico -abordar el estudio de los objetos materiales como si estuvieran estáticos- para estudiar el movimiento de los objetos materiales, a tal grado que se "olvida" que tiene una historia. Con este enfoque metafísico el estudio del movimiento de los planetas alrededor del Sol, se aborda como si no tuvieran un origen; por esto, aparecen misterios, como la acción de fuerzas que actúan a distancia, tal como lo establece la Ley de la Gravitación Universal descubierta por Newton; pero que si se enfocan dialécticamente -en su movimiento histórico- dejan de ser enigmas misteriosos. Resulta que los planetas y satélites del sistema solar, juntos con sus movimientos de rotación y traslación, fueron producto del impacto frecuente de una gran multitud de objetos materiales de tamaño variable. Así pues, los movimientos de traslación y rotación no constituyen ningún misterio en su origen, pues son el resultado de la acción de objetos materiales externos -fuerzas- que actuaron por contacto directo e imprimieron movimiento mecánico a los planetas y satélites, movimiento que ha perdurado miles de millones de años y así continuará, mientras no sea alterado violentamente por poderosas fuerzas externas. En suma, no existen fuerzas misteriosas que actúan a distancia, cuando el movimiento de los objetos materiales se aborda dialécticamente.

El descubrir la esencia y expresarla a través de leyes, como lo hizo Newton con su descubrimiento de la Ley de la Gravitación Universal -generalización de las leyes de Kepler- no implica conocer la causa de la fuerza de atracción, como el propio Newton lo reconoció en su obra. El conocimiento científico no se agota con el descubrimiento de la esencia, es necesario conocer también la causa. Esta es la contra-parte del efecto, por consiguiente, conocer la relación causa-efecto, entendida como la sucesión temporal necesaria entre ambos procesos, nos remite a la historia; es decir al origen de la causa, ya que ésta antecede al efecto. En este sentido, una vez conocido el efecto, es necesario retroceder al pasado para conocer el origen de la causa. Esto evita recurrir a fuerzas misteriosas que actúan a distancia e instantáneamente como le sucedió a Newton.

Los vórtices o torbellinos de Descartes fueron fundamentales en la formación del sistema solar, puesto que explican la acción de objetos externos que por contacto directo generan el movimiento de los objetos materiales en general y de los planetas y satélites en lo particular.

Los vórtices siguen obrando en la actualidad, pero solo ocurren con los fluidos -mares y atmósferas- y partículas sólidas pequeñas que son arrastradas alrededor de la mayoría de planetas, pero que no afectan significativamente el movimiento de traslación alrededor del Sol.

De Gortari (1959) menciona que "tal como se ha comprobado experimentalmente, las propiedades espaciales dependen fundamentalmente de la distribución de las masas y de las energías actuantes en los procesos que muestran dichas propiedades espaciales. Con este descubrimiento, han desaparecido completamente de la física las hipótesis de la ficticia acción a distancia y del éter fantasma. Y, al propio tiempo, se ha confirmado más aún, cómo el espacio no es independiente de los procesos existentes, ni constituye tampoco una especie de recipiente en el cual estuvieran inmersos los objetos; sino que, por el contrario, el espacio es simplemente el conjunto de las propiedades espaciales que son inherentes a los procesos y constituye una de sus formas de existencia". Con la Teoría de la Relatividad General, al considerar la curvatura del espacio-tiempo, desaparecen también las fuerzas enigmáticas a distancia.

Por otro lado, Meliujin (1960) afirma que la cosmología de Newton, a pesar de constituir toda una revolución científica en la física, tenía un carácter metafísico al considerar al espacio, como el receptáculo vacío e invariable de la materia e independiente de ella: El espacio vacío, una vez admitido, conducía lógicamente a la teoría mística de la acción a distancia. En este sentido, las idas de Newton significaron un retroceso en comparación con la teoría de Descartes, quien negaba el vacío absoluto y consideraba el espacio como la extensión de la materia, deduciendo su infinitud de la infinita extensión de la sustancia material.

La concepción moderna del espacio rechaza la concepción aristotélica y newtoniana del espacio como “recipiente” vacío en el que acontecen los procesos materiales. Más bien se trata de un espacio de naturaleza material, que excluye el vacío, tal como lo entendía Descartes en su física y también como la coexistencia simultánea y activa de los procesos materiales. Esta concepción del espacio es incompatible con la acción de fuerzas a distancia como lo considera Newton en la Ley de la Gravitación Universal, la cual establece que los cuerpos materiales se atraen instantáneamente y a distancia; específicamente expresa que la fuerza de atracción entre dos cuerpos, es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

El sentido común nos indica que las fuerzas se producen por el contacto directo de los objetos materiales, por consiguiente, no pueden actuar a distancia en el vacío. En este sentido, la fuerza de atracción universal de la ley de Newton, no puede producirse a distancia y menos instantáneamente, pues por la Teoría de la Relatividad Especial, se sabe que la velocidad máxima de interacción de la materia es la de la luz y es de 300, 000 km./seg. Por consiguiente, lo que está detrás de la Ley de la Gravitación Universal es la incomprensión de la esencia del espacio. Este no es el lugar vacío en el que ocurre el movimiento mecánico de los objetos materiales, es más bien la coexistencia continua y discontinua de los procesos materiales y como los objetos materiales están en contacto no requieren de acciones a distancia para moverse.

La Teoría General de la Relatividad de Einstein también niega la atracción como una fuerza y la considera como una propiedad de la curvatura del espacio-tiempo. Sin embargo, la geometría del espacio-tiempo es efecto, no causa del movimiento de la materia, que es el que condiciona la curvatura del espacio-tiempo. Como los objetos materiales no se encuentran aislados sino que están concatenados, por consiguiente se mueven conjuntamente y al condicionarse mutuamente, en su movimiento se desvían de una trayectoria rectilínea uniforme para curvarse. La magnitud de la curvatura del espacio-tiempo está en función de la masa de los objetos materiales que interactúan. Así los cuerpos de mayor masa arrastran a los de menos masa a su alrededor, tal como sucede con el Sol que arrastra a los planetas a su alrededor y los planetas a sus satélites. Esto explica también, por qué cuando los planetas en el perihelio pasan más cerca del Sol, se mueven más rápido.

Tal parece que con la Teoría General de la Relatividad, se ha retornado a la teoría de los vórtices o remolinos que Descartes utilizaba para explicar el movimiento de los planetas alrededor del Sol, así como los planetas arrastran a sus satélites a su alrededor. Desde luego, no se trata de la vuelta exactamente al punto de partida, se trata más bien de un salto –cambio cualitativo- en la comprensión del movimiento de los objetos materiales. Así pues, se produce una nueva revolución científica en la Física, resultado de la acumulación gradual de conocimientos, principalmente desde el Renacimiento –siglos XVI y XVII-, particularmente de la física de Descartes, la Mecánica Clásica de Newton –incluyendo la Ley de la Gravitación Universal-, el electromagnetismo de Maxwell y la Teoría Especial de la Relatividad, proceso que culmina con un salto revolucionario en la concepción de la gravedad y la curvatura del espacio-tiempo (figura 7).

Figura 7. Nueva revolución científica en la física 

6. Conclusiones

Descubrir la esencia del movimiento de los objetos materiales, tal como lo hizo Newton con el descubrimiento de la Ley de la Gravitación Universal, no implica conocer la causa de la fuerza de atracción universal.

La teoría General de la Relatividad constituye una nueva revolución científica –salto- en la física, particularmente en la concepción de la curvatura espacio-tiempo y la gravedad.

Solo el enfoque dialéctico -abordar el estudio de los objetos como procesos que se mueven contradictoriamente- permite explicar racionalmente el movimiento de los objetos materiales.

La Teoría General de la Relatividad rechaza la concepción newtoniana de la acción a distancia de la fuerza de atracción universal, implícita en la Ley de la Gravitación Universal.

La Teoría General de la Relatividad considera a la atracción universal de los objetos materiales como una propiedad de la curvatura espacio-tiempo y no como una fuerza como la considera la Mecánica Clásica.

La curvatura del espacio-tiempo es inconcebible sin el movimiento de la materia, específicamente sin considerar la interacción de los objetos materiales que actúan por contacto para alterar el espacio-tiempo.

El espacio como objeto de estudio de la geometría constituye la forma -estructura- generada por la materia en movimiento -contenido-.

No se debe olvidar que el espacio no es el "recipiente" en el que se halla contenida la materia, sino que es una forma esencial de la existencia de la materia en movimiento. Por consiguiente, es un error hablar de las propiedades del espacio, sin relacionarlas con la distribución de las masas y su interacción.

Solo la concepción moderna del espacio como coexistencia simultánea y activa de los objetos materiales, permite dar una explicación racional de la curvatura espacio-tiempo de la Teoría General de la Relatividad.

La curvatura del espacio-tiempo es efecto, no es causa de la curvatura del espacio-tiempo. La causa del movimiento de los objetos materiales es su coexistencia y la interacción que se genera por el contacto de los cuerpos materiales. Esto genera la desviación de la trayectoria rectilínea uniforme de los objetos materiales y los obliga a moverse en trayectorias curvas.

El espacio tiene dos acepciones: una es la extensión –longitud, anchura y profundidad o altura- que se caracteriza por la tridimensional, aunque con la Teoría Especial de la Relatividad se fusiona con el tiempo para generar el espacio-tiempo tetra dimensional; la otra, es la coexistencia simultánea y activa de los objetos materiales, que al interaccionar producen la curvatura del espacio-tiempo, tal como lo establece la Teoría General de la Relatividad.

La Teoría General de la Relatividad restablece la naturaleza material del espacio como lo concebía Descartes, al excluir el vacío. El espacio es material y más concretamente se trata de un complejo de relaciones entre los objetos materiales que coexisten al mismo tiempo.

Se reafirma la tesis del materialismo dialéctico que concibe al espacio como forma de existencia de la materia en movimiento. Es la materia en movimiento la que condiciona la curvatura del espacio-tiempo.

Al igual que el movimiento de los objetos materiales, el pensamiento teórico de la física se mueve cíclicamente: la física de Descartes es negada por la Mecánica Clásica de newton, particularmente la Ley de la Gravitación Universal, ésta es negada como fuerza que actúa a distancia por la Teoría General de la Relatividad, para retornar a la física de Descartes –teoría de los vórtices- pero a un nivel superior. Se ha producido la negación de la negación, para retornar al punto de partida pero a un nivel superior.

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