LEYES DE LA INFILTRACIÓN DEL AGUA EN EL SUELO

LEYES DE LA INFILTRACIÓN DEL AGUA EN EL SUELO

 Valentín Vásquez

Oaxaca, México
valeitvo@yahoo.com.mx

1. Introducción

En el universo lo único que existe es materia que se mueve como resultado de sus contradicciones internas. La materia no es lo que tradicionalmente se transmitido de generación en generación, desde que Aristóteles concibió en su Física -350 a.C.- a la materia, como todo lo que ocupa un lugar en el espacio, porque el espacio también es material. Más bien la materia, en su concepción moderna se define como todo lo que existe a excepción de la conciencia y engloba desde el microcosmos –átomo- hasta el macrocosmos –galaxias-. En lo referente al movimiento, no se reduce a lo que comúnmente se entiende como el desplazamiento espacial de los objetos, ya que el movimiento va más allá: desde el movimiento mecánico más elemental que opera en la materia, reacciones químicas que dan origen a otras sustancias cualitativamente nuevas, metabolismo biológico, movimiento social, etc.; y, si el pensamiento refleja el movimiento de la materia, por consiguiente, el pensamiento se mueve también. Es la materia en su movimiento, la que después de un largo proceso se transformó en materia viva y ésta en un proceso todavía más prolongado dio origen a la especie humana, hace aproximadamente dos millones de años. Con el hombre, aparece el trabajo como rasgo genérico esencial que lo distingue del reino animal y consiste en la capacidad de fabricar instrumentos de trabajo para transformar a la naturaleza y así proveerse de alimentos para su nutrición. Al inicio la economía que proporcionó los alimentos indispensables a la subsistencia del hombre primitivo, fueron la recolección de productos vegetales silvestres y la caza de animales salvajes, dieta que contrastaba radicalmente con la de los antecesores –Australopithecus- del hombre primitivo, cuya dieta era esencialmente vegetariana. Con el trabajo, entendido como la capacidad del hombre primitivo para elaborar herramientas de trabajo y de protección, se produjo un salto del reino animal al reino del hombre y la dieta basada esencialmente en la carne y en menor medida de productos vegetales, impactó en el desarrollo del cerebro humano tanto cuantitativa como cualitativamente. Así, de un tamaño de alrededor de 400 gramos de nuestro antecesor el Australopithecus, aumentó a 700 gramos en el hombre primitivo, hace aproximadamente dos millones de años en el Homo habilis. El aumento en el volumen del cerebro, fue resultado del principal rasgo distintivo de la especie humana: el trabajo y con éste se desarrolla el cerebro como sustrato material de la conciencia humana. Así pues, es la materia en su movimiento la que después de un prolongado proceso, culmina con la aparición de la conciencia humana, rasgo propio de la especie humana, que junto con el trabajo, integran la esencia del hombre. La conciencia como uno de los rasgos esenciales de la especie humana y concebida como la capacidad del hombre para expresar mentalmente el movimiento material, surgió inicialmente con el hombre de Neardental probablemente hace 100 mil años en forma de religión. Posteriormente con el Homo sapiens –hombre de Cro-Magnon-, hace unos 35,000 mil años surgió el arte como segunda forma de la conciencia, en la que el pensamiento abstracto se expresa a través de imágenes concretas –pinturas rupestres-. Finalmente, la ciencia como forma superior de la conciencia en su etapa temprana, aparece en la sociedad esclavista, derivada de la Revolución Neolítica –hace 10,000 años-, que permitió la domesticación de plantas –agricultura- y animales –ganadería-, cuya división social del trabajo y la mayor disponibilidad de alimentos, dieron como resultado el surgimiento de la propiedad privada, fundamento económico de la nueva sociedad basada en la existencia de la clase esclavista poseedora del principal medio de producción: la tierra y sus productos, así como la clase esclava al servicio de los esclavistas. A pesar de la desigualdad social, la sociedad esclavista representó un progreso, ya que permitió que una minoría esclavista o sus representantes desarrollaran la ciencia, como forma suprema de la conciencia, sobre todo en la sociedad griega desde los siglos VI y V antes de Cristo.

A la sociedad esclavista la relevó la sociedad feudal, basada en la clase feudal terrateniente y los campesinos siervos. En la esfera de la cultura, el centro de la actividad educativa fue la religión, que por su naturaleza divina, frenó el desarrollo de la ciencia. Esta solo pudo de liberarse de las cadenas religiosas, una vez que la sociedad feudal fue relevada por el capitalismo, nuevo modo de producción basado en el racionalismo y el positivismo, es decir, la aplicación de la razón y la aplicación de la ciencia.

Con el renacimiento la ciencia releva a la religión y se desarrolla prodigiosamente en correspondencia con las necesidades del capitalismo, como nuevo sistema de producción basado en el trabajo asalariado.

La ciencia en general y la Hidrología en particular se desarrolla en la nueva etapa capitalista de la economía, como respuesta a las necesidades del nuevo modo de producción.

La ciencia, como superior de la conciencia refleja el mundo material en forma de pensamientos abstractos. El pensamiento, por naturaleza es resultado de la abstracción de los aspectos cambiantes de los fenómenos materiales, porque no tendría sentido estudiar lo que hoy es una cosa y mañana es otra, además sería imposible expresar lógicamente la inagotable variabilidad de la materia en movimiento permanente. Si el movimiento de la materia fuera absoluto, la ciencia como forma del pensamiento no sería posible; sin embargo, detrás del movimiento absoluto de la materia está una estabilidad relativa, es decir, una constancia relativa, que se expresa a través de conceptos, definiciones y leyes, rasgos propios del pensamiento abstracto que constituyen el fundamento de todas las ciencias. La base del pensamiento abstracto es el concepto  y éste es la base lógica de toda ciencia, a partir del cual se construyen juicios y razonamientos, inherentes a cualquier teoría científica. El conocimiento científico inicia con los estímulos provenientes de la sensibilidad y el cerebro los transforma en imágenes mentales –sensaciones y percepciones-, dando así origen al conocimiento sensible. Este también es inherente a los animales –principalmente los mamíferos- ya que también tienen órganos de los sentidos como nosotros, pero en la especie en la especie humana el conocimiento sensible no agota el proceso del conocimiento, puesto que es necesario dar el salto de la sensibilidad al pensamiento abstracto, rasgo que sí es privativo del hombre. Pero el pensamiento abstracto –racionalismo- no se adquiere por el hecho de nacer, se adquiere un largo proceso de aprendizaje, que ni siquiera la educación formal es suficiente para adquirirlo. Para apropiarse de la racionalidad es indispensable moverse de lo general –universal- a lo singular, pasando por lo particular; es decir, iniciar con la ciencia general –filosofía y lógica-, proseguir con las ciencias particulares y culminar con la ciencia singular. Para las ciencias de la Tierra se requiere comenzar con la lógica, como ciencia filosófica general que fundamenta a las ciencias particulares, la Teoría de la Tectónica de Placas como ciencia particular, que sustenta a las ciencias de la Tierra –Biología, Edafología, Meteorología y Climatología, Hidrología, etc.-. Sin la ciencia general y la ciencia particular, las ciencias singulares, se mueven a “ciegas” y se frena su desarrollo.

La ciencia no sólo es teoría, también es método. Este debe corresponder a la naturaleza del objeto de estudio. Así como existe la ciencia general debe tener su método, lo mismo cabe para las ciencias particulares y singulares también, deben tener sus métodos acordes con sus objetos de estudio. Es decir, debe haber un método general que fundamente a los métodos específicos de las ciencias particulares y singulares. El desconocimiento de la dialéctica de lo general, lo particular y lo singular ha contribuido a la confusión en lo concerniente al método científico. Comúnmente se entiende por método al experimental, inherente únicamente a las ciencias naturales, pero no aplicable a las ciencias sociales en las que no es posible reproducir experimentalmente un acontecimiento histórico, menos aún aplicable a Lógica como ciencia del pensamiento abstracto. Además, la parte experimental de las ciencias naturales, se reduce a reproducir artificialmente las condiciones de los fenómenos de interés para estudiarlos en condiciones controladas, para obtener datos de las variables bajo estudio. El método de las ciencias naturales, inicia propiamente con los datos experimentales obtenidos y mediante la abstracción lógica se descubre lo abstracto – lo genérico y lo esencial- que se expresa por medio de conceptos, leyes y definiciones. La abstracción es un razonamiento lógico fundamental de toda ciencia, por consiguiente, debe ser parte del método científico general y para el caso de las ciencias sociales y lógicas, será el fundamental.

En síntesis, la ciencia es teoría y es método. Es resultado de un largo proceso de movimiento de la materia; desde el movimiento dialéctico de la materia inorgánica para transformarse en materia viva y de ésta a la materia inteligente inherente a la especie humana. En el caso del movimiento del agua en el suelo, particularmente la infiltración está condicionada por las propiedades físicas, principalmente de la textura, tal como se pone en evidencia en este escrito.

2. Marco de referencia teórico

2.1. Ley

El concepto central de toda ciencia es la ley. En general cualquier ciencia en su parte teórica, puede definirse como un conjunto de leyes que explican racionalmente los procesos materiales del universo. La ley en la esfera material, es la contra-parte del movimiento de la materia, es decir, es el reposo relativo de los procesos materiales cambiantes. En consecuencia, la ley es lo relativamente estable y se expresa en forma de constantes en todas las fórmulas matemáticas.

Las leyes están presentes en los objetos materiales, no son producto de la subjetividad del hombre, son objetivas; lo que hace el sujeto cognoscente es descubrirlas, a través de la investigación, que no es otra cosa que la aplicación del método científico, para apropiarse racionalmente del objeto de estudio.

La ley está más allá de los órganos de los sentidos, por consiguiente, no es accesible a la sensibilidad. En este sentido, está del otro lado de la sensibilidad, junto con lo general, la esencia y la necesidad. De lo anterior, es válido definir a ley como una relación constante, esencial y necesaria entre los procesos materiales.

Uno de los pensadores más grande en la historia de la ciencia filosófica –la Lógica- ha sido Hegel (1807), quien fue el primero en analizar y sintetizar el desarrollo de las ciencias particulares de su tiempo, al definir a la como “la imagen constante del fenómeno inestable. El mundo suprasensible es un tranquilo reino de las leyes, ciertamente más allá del mundo percibido, ya que este mundo solo presenta la ley a través del constante cambio, pero las leyes se hayan precisamente presentes en el, como su tranquila imagen inmediata”.

Es evidente que Hegel, consideró la ley como lo que permanece en calma, en reposo, en los fenómenos cambiantes.

Konstantinov (1979) afirma que toda ley es una forma de lo universal: la ley abarca y expresa lo general, la esencia, los nexos internos de una masa inmensa de fenómenos afines, lo que de un modo esencial y general caracteriza a esta masa de fenómenos. Pero cada fenómeno de por si tiene sus cualidades propias, y la acción de la ley se refracta a través de estas cualidades específicas de lo singular.

La ley en su forma general, es una determinada relación necesaria entre cosas, fenómenos o procesos, relación que responde a su naturaleza interna, a su esencia. El concepto de ley es una de las fases del conocimiento de la unidad, los nexos y la acción mutua de los fenómenos del mundo objetivo por el hombre.

No todo nexo entre los fenómenos es una ley. La ley expresa los nexos internos que tienen carácter esencial. Es lo esencial en el movimiento de los fenómenos. Los conceptos de ley y esencia corresponden al mismo orden, a la misma fase.

La ley es la relación necesaria entre los fenómenos, los nexos sujetos a ley actúan obligatoriamente y con el carácter de necesidad.

La ley es lo permanente, lo estable, lo que se repite, lo que hay de idéntico en los fenómenos. La ley refleja aquello en que los fenómenos más diversos son idénticos entre sí. Lo idéntico solo ocurre en lo diverso, y lo diverso no excluye la identidad, la unidad de los fenómenos en cualquiera de sus aspectos o propiedades. La ciencia al descubrir los nexos internos de los fenómenos sujetos a leyes, establece la identidad en lo diverso y la diversidad en lo idéntico.

La ley es una relación interna, necesaria, esencial, entre dos fenómenos.

La ley se caracteriza como una relación de causa a efecto; sin embargo, dicha relación es más general que la ley, ya que la incluye en su seno. La relación causal puede no tener fuerza de ley, puede ser casual, es decir, no ser por sí misma una manifestación de la ley. 

Ahora bien, la ley entraña necesariamente cierta relación causal, ya que provoca siempre determinado efecto.

La ley implica un nexo de causa a efecto, en su más profundo sentido. En el nexo esencial entre dos fenómenos, que es lo que constituye la ley, la acción de un aspecto se convierte en causa de la acción de otro y, a la par, en efecto suyo.

Todo fenómeno es internamente contradictorio. En su individualidad es irrepetible y, sin embargo, pese a ello, se repite y reproduce constantemente. El fenómeno es cambiante, pero lleva en sí, al mismo tiempo algo estable, firme y en reposo. La ley representa lo que continuamente se repite y se reproduce en el fenómeno.

Lo estable se haya indisolublemente unido a la universalidad, que es otro rasgo fundamental de la ley. La ley es universal en el sentido de que encarna los nexos necesarios, estables, esenciales, de todos los fenómenos de un determinado campo, sin excepción.

Por muy individual que se presente un fenómeno, si no es casual, siempre se descubrirán en el ciertos rasgos comunes, que le convierten en un fenómeno sujeto a ley.

Así pues, la ley es una relación necesaria, esencial, interna y estable de los objetos y fenómenos, expresada en los movimientos de estos.

Las Academias de Ciencias de Cuba y la URSS (1981) argumentan que las leyes auténticamente científicas o teóricas, se refieren a los objetos no observados. Contienen conceptos que no pueden ser obtenidos directamente de la experiencia, ni ser comprobados por ella.

La existencia de relaciones estables, permanentes e invariables entre las propiedades, rasgos y características de los objetos y fenómenos que cambian incesantemente, sirve de base para la abstracción de las leyes. Precisamente la ley expresa la relación estable entre determinadas propiedades y características de los objetos y procesos, resultando indiferentes si se trata de las propiedades de un objeto aislado o de diferentes objetos. Tanto los objetos como sus propiedades, no se mantienen iguales, sino que sufren diversas modificaciones que se describen en las ciencias naturales con ayuda de las variables. Pero independientemente de los cambios y las características de los objetos y procesos, en estas modificaciones siempre se pueden separar algunas relaciones estables y permanentes. Así, por ejemplo en la ley de la caída libre de los cuerpos, expresada en la fórmula: S = (1/2) g t².

Aunque las variables -distancia recorrida (S) y tiempo- se modifican continuamente conforme el objeto se mueve, la relación entre el espacio recorrido y el cuadrado del tiempo se mantiene constante. Esta magnitud representa la aceleración del cuerpo que cae libremente.

En la segunda ley de Newton, que tiene un carácter más general, la aceleración se modifica proporcionalmente a las fuerzas que actúan: F = ma

En este caso, la relación entre la fuerza y la aceleración (F/a) = m, es una magnitud constante, igual a la masa del cuerpo.

Estos ejemplos, muestran que allí donde es posible la medición cuantitativa de las magnitudes investigadas, el concepto de ley expresa la relación constante e invariante entre magnitudes variables, las cuales, a su vez, reflejan la existencia de una relación constante y estable entre determinadas propiedades de los objetos y procesos materiales. Esta característica, como es fácil comprender, constituye la concreción del concepto general de ley aplicable a las leyes de las ciencias naturales exactas.

Las leyes son como las “estrellas” que nos orientan o guían en el infinito movimiento de los procesos materiales.

En resumen, la ciencia no puede restringirse al estudio de lo variable (singular) por que la materia es infinita en su movimiento y nunca alcanzaría la meta de explicar todos los fenómenos individuales, porque estos son infinitos en su manifestación. Sin embargo, detrás de todo ese infinito movimiento de la materia, existe algo en reposo relativo, que es lo que expresa la categoría de Ley. Matemáticamente se expresa como constantes que se derivan de la interacción de las variables o procesos materiales que intervienen; por consiguiente, puede ser definida como la dependencia necesaria y esencial entre los fenómenos; es decir, las leyes expresan la constancia que se conserva en la variabilidad de los objetos materiales.

Las leyes pueden clasificarse en estadísticas y deterministas. Las primeras expresan los nexos necesarios que ocurren en una multitud de procesos materiales casuales –muestras y poblaciones-; en cambio, las leyes deterministas son aplicables a objetos singulares (individuales) que tienen la seguridad que ocurrirán en forma necesaria y con 100% de probabilidad.

3. Materiales y método

3.1. Materiales

·         Terreno (suelo)

·         Dos cilindros metálicos

·         Plancha metálica

·         Cronómetro

·         Regla

·         Bote de 19 litros

·         Pala recta

En la siguiente imagen se observan los dos cilindros metálicos y materiales auxiliares, con los que estudiantes del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca (ITVO) realizaron práctica de infiltración del agua en  el suelo.

Imagen 1. Materiales para práctica de infiltración

Fuente: práctica de infiltración en suelo del ITVO

3.2. Método

3.2.1. Experimental

La función de la parte experimental del método, consiste en aportar los datos de las variables del objeto de estudio. En este caso particular de la infiltración y del tiempo.

·         Nivelación del suelo

·         Introducción de cilindro metálico interior (10-15 cm.)

·         Introducción de cilindro metálico exterior (10-15 cm.)

·         Adición de agua a cilindro metálico exterior

·         Adición de agua a cilindro metálico interior

·         Medida del nivel del agua

·         Medida de los movimientos descendentes del agua en cilindro interior

·         Medida de los tiempos correspondientes

El procedimiento para medir la velocidad de infiltración del agua en el suelo, se observa en la siguiente imagen.

Imagen 2. Medida de velocidad de infiltración en  cilindro interior

Fuente: práctica de infiltración en suelo del ITVO

3.2.1. Científico

Con el método experimental se obtiene la información de las variables observadas. En este caso los datos de infiltración del agua en el suelo con sus correspondientes tiempos.

El método científico inicia propiamente con los datos observados y registrados de la práctica de infiltración. Como su nombre lo indica, son datos variables a los que hay que aplicarles, la abstracción matemática para descubrir las constantes (leyes) que rigen el comportamiento de las variables –infiltración y tiempo-.

El Modelo utilizado para el cálculo de las constantes, es el de Kostiakov (1932):

I = KTⁿ

I = Infiltración (cm/hora).

Tiempo (minutos).

K y n = Constantes del modelo, que dependen de las condiciones del suelo.

Como el modelo matemático de la velocidad de infiltración de Kostiakov, es de naturaleza exponencial, para calcular las constantes es más conveniente linealizar el modelo. Al aplicar logaritmos para linealizar el modelo exponencial, se obtiene la siguiente ecuación:

Log I = Log K + n log T

Al aplicar el cálculo diferencial (derivadas y mínimos) para minimizar los errores entre valores observados y estimados y despejando las constantes del modelo, se obtienen las ecuaciones para n y k:

 n= N(∑ log T log I) – (∑log T)(∑log I)/N(∑ log T²) – (∑log T)²

 Log k=∑log I ∑log T² - ∑log T (∑log T log I)/N∑log T² – ((∑log T)²
 

A. Infiltración en suelos arcillosos

Datos obtenidos de práctica de infiltración

Tiempo (min.)	Infiltración (cm./hr.)	Log T	Log I	Log  T2	Log T Log I
5	4	0.6989	0.6020	0.4884	0.4208
8	1.2	0.9030	0.0791	0.8154	0.0553
13	1.2	1.1139	0.0791	1.2407	0.0882
23	0.9	1.3617	-0.0457	1.8542	-0.0623
38	0.72	1.5797	-0.1426	2.4954	-0.2253
83	0.6	1.9190	-0.2218	3.6825	-0.4257
153	0.4	2.1846	-0.3979	4.7724	-0.8693
203	0.3	2.3074	-0.5228	5.3241	-1.2065
∑		12.0682	0.1413	20.6731	-2.2248

Cálculo de n:

n=N (∑ log T log I) – (∑log T)(∑log I)/N (∑ log T²) – (∑log T)²

n=8(-2.2248)-(12.0682) (0.1413)/8(20.6731)-(12.0682)²

n=-17.7984- 1.7052/165.3848- 145.6414= -19.5036/19.7434

n=-19.5036/19.7434

n= -0.9878

Cálculo de K:

Log k=∑log I ∑log T² - ∑log T (∑log T log I)/N∑log T² – (∑log T)²

Log k=0.1413 (20.6731)-(12.0682) (-2.2248)/8(20.6731)-(12.0682)²

Log k= 2.9211- (- 26.8493)/165.3848-145.6414

Log k= 29.7704/19.7434

Log k= 1.5078

K = 10^1.5078

k=32.1958

I = KTⁿ = 32.1958 T^{- 0.9878}

Cálculo de la infiltración básica (IB):

IB = KTIBⁿ =

TIB= 10/n/

Donde:

IB=infiltración básica (cm. /hrs.)

TIB= tiempo en el que se produce la infiltración básica (cm.)

IB =K [(TIB) (60)]ⁿ = 32.1958 [(9.878) (60)]^-0.9878

IB = 32.1958 [(592.68)]^-0.9878

IB=0.0587 cm. /hora

B. Infiltración en suelos arenosos

Datos obtenidos de práctica de infiltración

Tiempo (min.)	Infiltración (cm./hr.)	Log T	Log I	Log  T2	Log T Log I
2	75.0	0.3010	1.8750	0.0906	0.5644
4	48.0	0.6020	1.6812	0.3624	1.0122
6	33.0	0.7781	1.5185	0.6055	1.1816
28	30.0	1.4771	1.3979	2.0942	2.0230
35	24.8	1.5440	1.3944	2.3841	2.1531
42	21.0	1.6232	1.3222	2.6349	2.1462
52	19.8	1.7160	1.2966	2.9446	2.2250
83	17.4	1.9190	1.2405	3.6824	2.3807
∑		9.9604	11.8232	14.7981	13.8268

Cálculo de n:

n=N (∑ log T log I) – (∑log T)(∑log T log I)/N ∑log T² – (∑log T)²

n = 8(13.8268) – (9.9604) (11.8232)/8(14.7981) (9.9604)² = -7.1494/19.1752

n = -0.3728

Cálculo de k:

Log k= ∑log I ∑log T² - ∑log T (∑log T log I)/N ∑log T² – (∑log T)²

Log k = (11.8232) (14.7981) – (9.9604) (13.8268)/19.1752

Log k = (173.5313) – (135.9178)/19.772 = 37.6135/19.772 = 1.9031

k = 10^1.9031 = 80.2416

De acuerdo a los cálculos anteriores, el modelo obtenido es el siguiente:

I = KTⁿ = 80.2416 T^-0.3436

Cálculo de la infiltración básica (IB):

IB =K [(TIB) (60)]ⁿ = 80.2416 [(3.728) (60)]^-0.3728

IB= 80.2416 [(206.16)]^-0.3728 = 12.7511 cm/hora

4. Resultados y conclusiones

4.1. Resultados

Leyes de la infiltración en los suelos del Instituto Tecnológico del Valle de Oaxaca

Oaxaca

Suelos	Leyes (modelos)	Infiltración básica (Ib)
Arcillosos	I = 32.1958T-0.9878	Ib = 0.0587 cm/hora
Arenosos	I = 80.2416T-0.3436	Ib = 12.75 cm/hora

4.2. Conclusiones

El método experimental aporta los datos de las variables bajo estudio.

La abstracción en general y la matemática en particular, es un razonamiento lógico que permite prescindir de la variabilidad de los datos y descubrir lo abstracto –constante-.

El método científico es el movimiento de lo concreto sensible –datos de infiltración y tiempo- a las constantes –leyes-.

De acuerdo a los modelos obtenidos, las leyes pueden ser definidas como lo uno (unidad) en la variabilidad de los datos sensibles.

La infiltración básica del agua está condicionada por las propiedades físicas de los suelos. En suelos arcillosos la infiltración básica es muy baja, dada la naturaleza coloidal de las arcillas que favorece la retención de humedad, contrastando con la elevada infiltración básica de los suelos arenosos, debido a la poca capacidad de retención de humedad por las arenas del suelo.

5. Bibliografía

Academia de Ciencias de Cuba- URSS. 1981. Metodología del conocimiento científico. Presencia Latinoamericana, S.A.. México, D.F.

Hegel Federico. 1807. Fenomenología del Espíritu. Fondo de Cultura Económica (1966). México, D.F.

Konstantinov F.V. 1976. Fundamentos de filosofía marxista leninista. Editorial Grijalbo. México, D.F.

CIENCIA: FORMA SUPERIOR DE LA CONCIENCIA

CIENCIA: FORMA SUPERIOR DE LA CONCIENCIA

Valentín Vásquez

Oaxaca, México
valeitvo@yahho.com.mx

Introducción

En el universo lo único que existe es materia que se mueve como resultado de sus contradicciones internas. La materia como "definición" no es lo que tradicionalmente se transmitido de generación en generación, desde que Aristóteles concibió en su Física -350 a.C.- a la materia, como todo lo que ocupa un lugar en el espacio, porque el espacio también es de naturaleza material. Más bien la materia, en su concepción moderna se define como todo lo que existe a excepción de la conciencia y engloba desde el microcosmos –átomo- hasta el macrocosmos –galaxias-. En lo referente al movimiento, no se reduce a lo que comúnmente se entiende como el desplazamiento espacial de los objetos, ya que el movimiento va más allá: desde el movimiento mecánico más elemental que opera en lo materiales, reacciones químicas que dan origen a otras sustancias cualitativamente nuevas, metabolismo biológico, movimiento social, etc.; y, si el pensamiento refleja el movimiento de la materia, por consiguiente, el pensamiento se mueve también. Es la materia en su movimiento, la que después de un largo proceso se transformó en materia viva (célula) y ésta en un proceso más prolongado dio origen a la especie humana, hace aproximadamente dos millones de años. Con la especie humana, aparece el trabajo como rasgo genérico esencial que lo distingue del reino animal y consiste en la capacidad de fabricar instrumentos de trabajo para transformar a la naturaleza y así proveerse de alimentos para su alimentación. Al inicio la economía que proporcionó los alimentos indispensables a la subsistencia del hombre primitivo, fueron la recolección de productos vegetales silvestres y la caza de animales salvajes, dieta que contrastaba radicalmente con la de sus antecesores –Australopithecus-, cuya dieta era esencialmente vegetariana. Con el trabajo, entendido como la capacidad del hombre primitivo para elaborar herramientas de trabajo y de protección, se produjo un salto del reino animal al reino del hombre y su dieta basada esencialmente en la carne y en menor medida de productos vegetales, impactó en el desarrollo del cerebro humano tanto cuantitativa como cualitativamente. Así, de un tamaño de alrededor de 400 gramos de nuestro antecesor el Australopithecus, aumentó a 700 gramos en el hombre primitivo, hace aproximadamente dos millones de años en el Homo hábilis. El aumento en el volumen del cerebro, fue resultado del principal rasgo distintivo de la especie humana: el trabajo y con éste se desarrolla el cerebro como sustrato material de la conciencia humana. Así pues, es la materia en su movimiento la que después de un prolongado proceso, culmina con la aparición de la conciencia humana, rasgo propio de la especie humana, que junto con el trabajo, integran la esencia del hombre. La conciencia como uno de los rasgos esenciales de la especie humana y concebida como la capacidad del hombre para expresar mentalmente el movimiento material, surgió inicialmente con el hombre de Neardental probablemente hace 150 mil años en forma de religión. Posteriormente con el Homo sapiens –hombre de Cro-Magnon-, hace unos 35,000 mil años surgió el arte como segunda forma de la conciencia, en la que el pensamiento abstracto se expresa a través de imágenes concretas –pinturas rupestres-. Finalmente, la ciencia como forma superior de la conciencia en su etapa temprana, aparece en la sociedad esclavista, derivada de la Revolución Neolítica –hace 10,000 años-, que permitió la domesticación de plantas –agricultura- y animales –ganadería-, cuya división social del trabajo y la mayor disponibilidad de alimentos, dieron como resultado el surgimiento de la propiedad privada, fundamento económico de la nueva sociedad basada en la existencia de la clase esclavista poseedora del principal medio de producción: la tierra y sus productos, así como la clase esclava al servicio de los esclavistas. A pesar de la desigualdad social, la sociedad esclavista representó un progreso, ya que permitió que una minoría esclavista o sus representantes desarrollaran la ciencia (primero como filosofía y después como ciencias particulares), como forma suprema de la conciencia, sobre todo en la sociedad griega desde los siglos VI y V antes de Cristo.

A la sociedad esclavista la relevó la sociedad feudal, basada en la clase feudal terrateniente y los campesinos siervos. En la esfera de la cultura, el centro de la actividad educativa fue la religión, que por su naturaleza divina, frenó el desarrollo de la ciencia. Esta solo pudo liberarse de las cadenas religiosas, una vez que la sociedad feudal fue relevada por el capitalismo, nuevo modo de producción basado en el racionalismo y el positivismo, es decir, la aplicación de la razón y la aplicación de la ciencia.

1. Ciencia forma superior de la conciencia

Con el renacimiento la ciencia releva a la Escolástica Medieval basada en la religión y se desarrolla prodigiosamente en correspondencia con las necesidades materiales del capitalismo.

La religión y el arte son formas de la conciencia que antecedieron a la conciencia. La primera apareció probablemente con el hombre de Neandertal en Europa hace por lo menos unos 150 mil años y se expresó en rituales para despedir a sus difuntos al más "allá". Respecto al arte, hay evidencias en las cuevas de Altamira en España y en Cro-Magnon en Francia, en las que se plasmaron ideas abstractas que reflejaban aspectos relevantes de la económica de apropiación directa del Homo sapiens, particularmente la caza de animales salvajes, como quedaron plasmadas en las pinturas rupestres de esos lugares.

La religión y el arte no agotan las formas de la conciencia, el reflejo mental de los procesos materiales, cada vez se volvió más complejo con la aparición de la ciencia, como forma superior de la conciencia refleja el mundo material en forma de conceptos.  Estos constituyen reflejos mediatos y generalizados de multitud de objetos singulares y se expresan a través del lenguaje escrito o verbal. Los concepto son las "células" del pensamiento y son el fundamento para las definiciones (juicios) y razonamientos, que en conjunto forman un sistema estructurado lógicamente y que es característico de toda ciencia. En este sentido, toda ciencia particular es lógica aplicada. 

El proceso mental para descubrir lo abstracto es la abstracción científica. Rosental y Iudin (1965) explican que la abstracción deriva del latín «abstractio»: aislamiento, término que introdujo Boecio como traducción de la expresión griega utilizada por Aristóteles. Una de las facetas o formas del conocimiento consiste en la separación mental de varias propiedades de los objetos y de sus relaciones con delimitación o desmembración de una propiedad o relación determinada. La abstracción designa tanto el proceso de separación como su resultado. Todo conocimiento se halla necesariamente unido a procesos de abstracción. Sin ellos no sería posible descubrir la esencia del objeto, penetrar en su interior. La división del objeto en partes y la delimitación de las que son esenciales en él, el análisis multilateral de las mismas en su aspecto puro, son resultado de la actividad abstractiva del pensar. Todas las abstracciones científicas (correctas, serias, no absurdas) reflejan la naturaleza con mayor profundidad o, mejor dicho, de manera más completa. El carácter de la abstracción así como lo que concretamente se delimita en cada caso concreto y también las partes del objeto de que procede la separación mental, están determinados por los objetivos a que responda la actividad práctica y cognoscitiva del hombre y por la naturaleza del objeto que se investiga. La práctica nos proporciona, asimismo, el criterio para juzgar si las abstracciones introducidas en la ciencia son auténticamente científicas. La interpretación científica del proceso de abstracción y de sus resultados nos la proporciona el materialismo dialéctico. El idealismo ha especulado frecuentemente con las dificultades que ofrece la función abstractiva del pensar. Es propio de la filosofía idealista transformar los productos de la abstracción -conceptos, ideas- en la esencia y primer fundamento del mundo. Al mismo tiempo, el idealismo ve las abstracciones como resultado de una actividad arbitraria del intelecto, sin nexo alguno con el mundo objetivo ni con el hacer práctico del hombre. Esta manera de entender la abstracción es propia del positivismo moderno y de otras tendencias idealistas. En la lógica dialéctica, el concepto de lo abstracto se emplea también en el sentido de lo unilateral, lo que está sin desarrollar, a diferencia de lo concreto. 

Kursanov (1966) al escribir acerca de la naturaleza del concepto, explica que está estrechamente vinculado al proceso de abstracción: por un lado como proceso de su formación y, por el otro, como su resultado, es decir, como concepto propiamente. 

Hegel expuso ideas profundas acerca de la idea dialéctica del proceso y del carácter de la abstracción. Tanto en su Ciencia de la lógica (1812-1816) como en su Fenomenología del espíritu (1807) formula la concepción de que el concepto como abstracción suprema es la expresión y la forma en que se manifiesta la razón. Únicamente abstrayéndose de todos los elementos de la sensibilidad, alcanza el pensamiento su verdadera fuerza en el saber teórico, en la ciencia, en los conceptos  como formas supremas del conocimiento. Solo sí la abstracción se lleva hasta el fin, hasta eliminar por completo todos los elementos de las sensaciones y las nociones, se llega al concepto en el sentido supremo, enfático, de la palabra, como le gustaba repetir con frecuencia a Hegel. 

La abstracción es una actividad mental compleja de naturaleza cíclica y se mueve; primero, desde el objeto sensible a la esencia y de ésta al concepto abstracto (verdad abstracta); segundo, desde la verdad abstracta a la verdad concreta, para apropiarse del objeto de estudio en su totalidad concreta. En este proceso mental participan la observación, la formulación de hipótesis, prueba de hipótesis, conversión de las hipótesis en leyes (teoría); método o procedimiento para el descubrmiento de conceptos, definiciones (juicios) y leyes estructrados lógicamente en un sistema, que expliquen racionalmente el movimiento de los objetos materiales.

2. Marco de referencia filosófico

2.1. Ley

El concepto central de toda ciencia es la ley. En general cualquier ciencia en su parte teórica, puede definirse como un conjunto de leyes que explican racionalmente los procesos materiales del universo. La ley en la esfera material, es la contra-parte del movimiento de la materia, es decir, es el reposo relativo de los procesos materiales cambiantes. En consecuencia, la ley es lo relativamente estable y se expresa en forma de constantes en todas las fórmulas matemáticas.

Las leyes están presentes en los objetos materiales, no son producto de la subjetividad del hombre, son objetivas; lo que hace el sujeto cognoscente es descubrirlas, a través de la investigación, que no es otra cosa que la aplicación del método científico, para apropiarse racionalmente del objeto de estudio.

La ley está más allá de los órganos de los sentidos, por consiguiente, no es accesible a la sensibilidad. En este sentido, es la contra-parte de la sensibilidad, junto con lo general, la esencia y la necesidad. De lo anterior, es válido definir a ley como una relación constante, esencial y necesaria entre los procesos materiales.

Uno de los pensadores más grande en la historia de la ciencia filosófica –la Lógica- ha sido Hegel, quien en su obra: Fenomenología del espíritu (1807) definió la ley como “la imagen constante del fenómeno inestable. El mundo supra-sensible es un tranquilo reino de las leyes, ciertamente más allá del mundo percibido, ya que este mundo solo presenta la ley a través del constante cambio, pero las leyes se hayan precisamente presentes en el, como su tranquila imagen inmediata”.

Es evidente que Hegel, consideró la ley como lo que permanece en calma, en reposo, en los fenómenos cambiantes.

Konstantinov (1979) afirmó que toda ley es una forma de lo universal: la ley abarca y expresa lo general, la esencia, los nexos internos de una masa inmensa de fenómenos afines, lo que de un modo esencial y general.

La ley en su forma general, es una determinada relación necesaria entre cosas, fenómenos o procesos, relación que responde a su naturaleza interna, a su esencia. El concepto de ley es una de las fases del conocimiento de la unidad, los nexos y la acción mutua de los fenómenos del mundo objetivo por el hombre.

No todo nexo entre los fenómenos es una ley. La ley expresa los nexos internos que tienen carácter esencial. Es lo esencial en el movimiento de los fenómenos. Los conceptos de ley y esencia corresponden al mismo orden, a la misma fase.

La ley es la relación necesaria entre los fenómenos, los nexos sujetos a ley actúan obligatoriamente y con el carácter de necesidad.

La ley es lo permanente, lo estable, lo que se repite, lo que hay de idéntico en los fenómenos. La ley refleja aquello en que los fenómenos más diversos son idénticos entre sí. Lo idéntico solo ocurre en lo diverso, y lo diverso no excluye la identidad, la unidad de los fenómenos en cualquiera de sus aspectos o propiedades. La ciencia al descubrir los nexos internos de los fenómenos sujetos a leyes, establece la identidad en lo diverso y la diversidad en lo idéntico. Así pues, la ley es una relación interna, necesaria, esencial, entre dos fenómenos.

La ley se caracteriza como una relación de causa a efecto; sin embargo, dicha relación es más general que la ley, ya que la incluye en su seno. La relación causal puede no tener fuerza de ley, puede ser casual, es decir, no ser por sí misma una manifestación de la ley. Ahora bien, la ley entraña necesariamente cierta relación causal, ya que provoca siempre determinado efecto.

La ley implica un nexo de causa a efecto, en su más profundo sentido. En el nexo esencial entre dos fenómenos, que es lo que constituye la ley, la acción de un aspecto se convierte en causa de la acción de otro y, a la par, en efecto suyo.

Todo fenómeno es internamente contradictorio. En su individualidad es irrepetible y, sin embargo, pese a ello, se repite y reproduce constantemente. El fenómeno es cambiante, pero lleva en sí, al mismo tiempo algo estable, firme y en reposo. La ley representa lo que continuamente se repite y se reproduce en el fenómeno.

Lo estable se haya indisolublemente unido a la universalidad, que es otro rasgo fundamental de la ley. La ley es universal en el sentido de que encarna los nexos necesarios, estables, esenciales, de todos los fenómenos de un determinado campo, sin excepción.

Por muy individual que se presente un fenómeno, si no es casual, siempre se descubrirán en el ciertos rasgos comunes, que le convierten en un fenómeno sujeto a ley.

Así pues, la ley es una relación necesaria, esencial, interna y estable de los objetos y fenómenos, expresada en los movimientos de estos.

Las Academias de Ciencias de Cuba y la URSS (1981) argumentan que las leyes auténticamente científicas o teóricas, se refieren a los objetos no observados. Contienen conceptos que no pueden ser obtenidos directamente de la experiencia, ni ser comprobados por ella.

La existencia de relaciones estables, permanentes e invariables entre las propiedades, rasgos y características de los objetos y fenómenos que cambian incesantemente, sirve de base para la abstracción de las leyes. Precisamente la ley expresa la relación estable entre determinadas propiedades y características de los objetos y procesos, resultando indiferentes si se trata de las propiedades de un objeto aislado o de diferentes objetos. Tanto los objetos como sus propiedades, no se mantienen iguales, sino que sufren diversas modificaciones que se describen en las ciencias naturales con ayuda de las variables. Pero independientemente de los cambios y las características de los objetos y procesos, en estas modificaciones siempre se pueden separar algunas relaciones estables y permanentes. Así, por ejemplo en la ley de la caída libre de los cuerpos, expresada en la fórmula: S = (1/2) g t².

Aunque las variables -distancia recorrida (S) y tiempo- se modifican continuamente conforme el objeto se mueve, la relación entre el espacio recorrido y el cuadrado del tiempo se mantiene constante. Esta magnitud representa la aceleración del cuerpo que cae libremente.

En la segunda ley de Newton, que tiene un carácter más general, la aceleración se modifica proporcionalmente a las fuerzas que actúan: F = ma

En este caso, la relación entre la fuerza y la aceleración (F/a) = m, es una magnitud constante, igual a la masa del cuerpo.

Estos ejemplos, muestran que allí donde es posible la medición cuantitativa de las magnitudes investigadas, el concepto de ley expresa la relación constante e invariante entre magnitudes variables, las cuales, a su vez, reflejan la existencia de una relación constante y estable entre determinadas propiedades de los objetos y procesos materiales. Esta característica, como es fácil comprender, constituye la concreción del concepto general de ley aplicable a las leyes de las ciencias naturales exactas.

Las leyes son como las “estrellas” que nos orientan o guían en el infinito movimiento de los procesos materiales.

En resumen, la ciencia no puede restringirse al estudio de lo variable (singular) por que la materia es infinita en su movimiento y nunca alcanzaría la meta de explicar todos los fenómenos individuales, porque estos son infinitos en su manifestación. Sin embargo, detrás de todo ese infinito movimiento de la materia, existe algo en reposo relativo, que es lo que expresa la categoría de ley. Esta matemáticamente se expresa como constante que se deriva de la interacción de las variables o procesos materiales que intervienen; por consiguiente, puede ser definida como la dependencia necesaria y esencial entre los fenómenos; es decir, las leyes expresan la constancia que se conserva en la variabilidad de los objetos materiales.

Las leyes pueden clasificarse en estadísticas y deterministas. Las primeras expresan los nexos que ocurren en una multitud de procesos materiales casuales –muestras y poblaciones-; en cambio, las leyes deterministas son aplicables a objetos singulares -individuales- que tienen la certeza que ocurrirán en forma necesaria y con 100% de probabilidad.

El conjunto de leyes que se describen por medio de conceptos y definiciones, constituyen la teoría de cualquier ciencia y debe poseer el método correspondiente para el descubrimiento de las mismas.

2.1. Método científico (abstracción científica)

Como la ley está más allá de la sensibilidad, por consiguiente, tiene que descubrirse, aplicando el método científico. Este es una secuencia de etapas que inicia con la observación de lo concreto sensible accesible a la sensibilidad. Si se trata de las ciencias naturales, la observación se refuerza con el experimento, para reproducir el fenómeno de interés y estudiarlo en su “pureza”, libre de condiciones externas que alteran su desarrollo. La experimentación aporta los datos sensibles –variables-, con los que inicia propiamente el método científico, que luego a través de la abstracción mental se dejan de lado los aspectos secundarios singulares cambiantes, de los objetos materiales para descubrir su esencia genérica. Esta por naturaleza es relativamente constante y en este sentido al descubrir la esencia, se descubre también la ley correspondiente. La ley es el resultado de la aplicación del método científico y pasa por la observación, formulación de hipótesis, prueba de hipótesis y ley. En todo el proceso metodológico, la abstracción es la actividad lógica más importante, que en el caso de las ciencias naturales se refuerza con la experimentación, pero que en las ciencias sociales y lógicas, la abstracción es la actividad central para el descubrimiento de las leyes.

Para descubrir los nexos esenciales y necesarios sujetos a la ley, la abstracción científica es muy relevante que, según Rosental y Iudin (1965) el concepto abstracción deriva del latín "abstractio": aislamiento, término que introdujo Boecio como traducción de la expresión griega utilizada por Aristóteles. Una de las facetas o formas del conocimiento consistente en la separación mental de varias propiedades de los objetos y de sus relaciones con delimitación o desmembración de una propiedad o relación determinada. La abstracción designa tanto el proceso de separación como su resultado. Todo conocimiento se halla necesariamente unido a procesos de abstracción. Sin ellos no sería posible descubrir la esencia del objeto, penetrar en su interior. La división del objeto en partes y la delimitación de las que son esenciales en él, el análisis multilateral de las mismas en su aspecto puro, son resultado de la actividad abstractiva del pensar. Todas las abstracciones científicas (correctas, serias, no absurdas) reflejan la naturaleza con mayor profundidad o, mejor dicho, de manera más completa. El carácter de la abstracción así como lo que concretamente se delimita en cada caso concreto y también las partes del objeto de que procede la separación mental, están determinados por los objetivos a que responda la actividad práctica y cognoscitiva del hombre y por la naturaleza del objeto que se investiga. La práctica nos proporciona, asimismo, el criterio para juzgar si las abstracciones introducidas en la ciencia son auténticamente científicas. La interpretación científica del proceso de abstracción y de sus resultados nos la proporciona el materialismo dialéctico. El idealismo ha especulado frecuentemente con las dificultades que ofrece la función abstractiva del pensar. Es propio de la filosofía idealista transformar los productos de la abstracción -conceptos, ideas- en la esencia y primer fundamento del mundo. Al mismo tiempo, el idealismo ve las abstracciones como resultado de una actividad arbitraria del intelecto, sin nexo alguno con el mundo objetivo ni con el hacer práctico del hombre. Esta manera de entender la abstracción es propia del positivismo moderno y de otras tendencias idealistas. En la lógica dialéctica, el concepto de lo abstracto se emplea también en el sentido de lo unilateral, lo que está sin desarrollar, a diferencia de lo concreto.

El movimiento del conocimiento científico inicia con el objeto concreto sensible como un todo, en el que se hace abstracción de los rasgos singulares del objeto de estudio y se destacan las características esenciales y necesarias sujetas a ley y se convierten en verdades abstractas parciales o unilaterales. Después en una sucesión de abstracciones científicas culmina el proceso del conocimiento científico en verdad concreta, que reproduce al objeto de estudio como una síntesis de las múltiples (diversas) características de los objetos singulares. Así pues, el conocimiento al igual que los procesos materiales se mueve cíclicamente al ser su reflejo mental: del objeto concreto sensible a las verdades abstractas (leyes parciales) y de éstas a la verdad concreta (ley sintética); más bien, el conocimiento científico se mueve en espiral, puesto, que retorna no exactamente al objeto concreto sensible, sino al objeto como una totalidad mental.

3. Discusión

Las leyes no son normas impuestas a la realidad material, sino que están presentes en ella, lo que hace la abstracción científica es descubrirlas y traducirlas en leyes (teorías). Las leyes se clasifican en deterministas y estadísticas. Ambas aparecieron como grandes síntesis (revoluciones científicas), durante los siglos XV-XX.

Las leyes deterministas son las que rigen los procesos materiales que tienen que ocurrir necesariamente con toda certeza, como son las leyes expuestas por Newton en su monumental obra: Principios matemáticos de la filosofía natural (1687), en la que formula: La Ley de la inercia de los objetos físicos, la Ley de la aceleración de los objetos materiales y la Ley de la acción y la reacción; así como, la Ley de la gravitación universal; leyes que son el resultado de los descubrimientos científicos de sus antecesores, principalmente; Nicolás Copérnico, Galileo Galilei y Johann Kepler, tal como lo dijo el propio Newton, al decir que sus descubrimientos de las leyes de la mecánica, solo fueron posibles porque se apoyó en hombros de gigantes. Pero, el conocimiento científico al igual que los procesos materiales se mueve y para el primer tercio del siglo XX surgen otras dos revoluciones científicas en la Física: La Teoría especial de la relatividad (1905) y la Teoría general de la relatividad (1915) descubiertas por el gran físico alemán: Albert Einstein. La primera teoría acabó con la concepción newtoniana del espacio y el tiempo absolutos; es decir, que el movimiento de los objetos materiales condiciona las propiedades espaciales y temporales de los objetos físicos; como lo confirman los movimientos (velocidades) próximas a la velocidad de la luz, de las micro-partículas (electrones, protones, neutrinos, etc.) al contraerse en la dirección de su movimiento y el tiempo se ralentiza o dilata. En este sentido apareció el espacio-tiempo como una propiedad tetradimensional de los objetos físicos. Además, 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 de objetos materiales. Así, la fuerza de atracción universal, implícita en la Ley de la Gravitación Universal se concibe como una propiedad geométrica (curvatura del espacio-tiempo).

La Estadística tiene por objeto de estudio los fenómenos casuales. Sin embargo, la ciencia en general estudia los procesos necesarios sujetos a ley que invariablemente tienen que suceder. Sin embargo, la necesidad no existe por sí sola, sino que está en unidad contradictoria con su contra-parte: la casualidad. Esta hace referencia a un  acontecimiento externo que como tal puede suceder o no. En este sentido la casualidad aislada –individual- no es objeto de estudio de la ciencia. No obstante, cuando los fenómenos casuales ocurren masivamente, se presenta una tendencia general necesaria –medidas de tendencia central- oculta detrás de las casualidades. Así aparece la necesidad que sí es objeto de estudio de la ciencia, pero se trata de una ciencia matemática especial conocida como estadística. Esta tiene como objeto de estudio a las casualidades. Por esto la estadística se aplica a muestras y poblaciones de fenómenos casuales y como éstos pueden suceder o no, están sujetos a probabilidad de que acontezcan, por ende, la estadística está asociada a la probabilidad.

Así pues, si bien es cierto que la ciencia en general estudia los procesos que tienen que suceder necesariamente, pero, dada la dialéctica de la contradicción, la necesidad no puede existir sin su contra-parte- la casualidad; en consecuencia, tiene que estudiar tanto a los procesos casuales como los necesarios, ya que la casualidad es la forma de manifestarse de la necesidad.

Si la casualidad es el modo de manifestación de la necesidad ante nuestra sensibilidad, por consiguiente, su conocimiento tiene que iniciar por la casualidad para descubrir lo que está oculto –esencia- detrás de la misma. Así, la necesidad está muy emparentada con la esencia y con la ley, ya que es lo que permanece relativamente constante en la variabilidad de las casualidades.

En los universos biológico y social están muy extendidos los fenómenos casuales. Los organismos vivos en su interacción con su medio ambiente natural –atmósfera y suelo- son afectados por eventos externos –granizadas, heladas, plagas, etc.- de naturaleza casual que pueden suceder o no dependiendo de las condiciones externas con las que interaccionan. Pero una vez que se producen las casualidades, pueden terminar con los organismos vivos o alterar radicalmente el rumbo del desarrollo biológico, como sucedió hace 65 millones de años cuando impactó un meteorito –casualidad- de unos 15 kilómetros de diámetro en lo que hoy es la Península de Yucatán (México) que produjo como consecuencia la extinción de los dinosaurios y así favoreció la evolución de los mamíferos, de los que más tarde surgieron los primates que en su desarrollo posterior dieron origen a la especie humana hace unos dos millones de años. En este sentido la especie humana debe su existencia a una casualidad –meteorito- acontecimiento que inauguró una nueva era geológica: la Cenozoica la cual perdura hasta la actualidad.

Con la aparición de la especie humana surge el movimiento social y como tal también es la unidad de la necesidad y casualidad. Como todo proceso el movimiento social tiene naturaleza dialéctica y se mueve gradualmente –reforma- y a saltos –revoluciones-. Tanto la reforma como la revolución son dos aspectos necesarios del movimiento social y son objeto de estudio de la ciencia social. Pero en el movimiento social siempre se destacan determinados individuos –líderes- que tienen naturaleza casual ya que puede ser un individuo u otro el dirigente. Es decir la individualidad –casualidad- es la forma de manifestarse de la necesidad.

En síntesis, en el universo biológico y social es común la existencia de fenómenos casuales, por consiguiente, es imprescindible la estadística como ciencia que tiene como objeto de estudio de las casualidades –muestras y poblaciones-.

4. Conclusiones

Lo único que existe en el universo es materia que se mueve. La materia es todo que existe a excepción de la conciencia. El movimiento es cualquier cambio o transformación que opera en los objetos materiales y si el pensamiento refleja lógicamente la materia cambiante, por consiguiente, el pensamiento se mueve también.

La conciencia humana en general y la ciencia en lo particular como su forma superior, no tienen un origen sobre-natural; es decir, producto de la creación de un ser divino -Dios-; más bien, son resultado del movimiento de los objetos materiales.

Como la definición de un concepto es, englobar un concepto en otro más general; en este sentido, los conceptos de materia y conciencia al ser los más generales, no aplica la anterior regla lógica para definirlos; por consiguiente, solo se pueden definir con base en sus contra-partes: materia es todo lo que existe a excepción de la conciencia y ésta es de naturaleza inmaterial.

La materia y la conciencia humana son dos propiedades contradictorias, ya que la materia tiene contenido objetivo y la conciencia es subjetiva. En esta  relación, el papel fundamental lo desempeña, la materia, puesto, que sin materia, no puede existir conciencia. En suma la materia determina a la conciencia humana. Esta aseveración ha sido confirmadapor el prolongado desarrollo de las ciencias naturales.

La conciencia es un  atributo de la materia pensante –cerebro de la especie humana-. Es resultado de un prolongado movimiento –miles de millones de años- de la materia: desde la transformación química de la materia inorgánica en materia viva y de ésta en especie humana, cuyo cerebro más complejo cuantitativa y cualitativamente, es el sustrato material de la conciencia humana.

Las formas principales de la conciencia humana son: la religión, el arte y la ciencia. Históricamente la religión fue la primera forma de la conciencia inherente a la especie humana y apareció probablemente con el hombre de Neardental, hace aproximadamente 100,000 años. Su rasgo distintivo expresa el incipiente desarrollo intelectual del hombre y la enorme influencia de las fuerzas de la naturaleza, cuyo desconocimiento lo indujo a atribuirles explicaciones míticas- religiosas- o divinas. Posteriormente, con el hombre de Cro-Magnon, surge el arte como otra forma de la conciencia más avanzada, que refleja el progreso intelectual de la especie humana. Esta forma de la conciencia se caracteriza, por expresar lo abstracto –pensamiento- a través de imágenes concretas –pinturas rupestres- que reflejan las vivencias cotidianas del hombre y fundamentales para su sobre-vivencia. La ciencia surge en el contexto de la Revolución Neolítica (surgimiento de la sociedad esclavista) en la que los representantes de la élite esclavista desarrollaron la filosofía y ciencias particulares incipientes en los siglos V-IV a.C. principalmente en la antigüa Grecia.

Mucho después en los siglos XV-XX las ciencias particulares y la filosofía como ciencia generalizadora hicieron posible propiamente la ciencia moderna como forma superior de la conciencia, al reflejar la realidad material en forma de conceptos, definiciones y leyes.

5. Bibliografía

Academia de Ciencias de Cuba- URSS. 1981. Metodología del conocimiento científico. La Habana, Cuba.

Hegel Federico. 1807. Fenomenología del Espíritu. Fondo de Cultura Económica. México, D.F.

Konstantinov F.V. 1976. Fundamentos de filosofía marxista leninista. Editorial Grijalbo. México, D.F.

Rosental y Iudin.1965. Diccionario soviético de filosofía. Ediciones Pueblos Unidos, Montevideo, Uruguay.

MOVIMIENTO CÍCLICO DEL AGUA Y SU DISPONIBILIDAD EN LA TIERRA

MOVIMIENTO CÍCLICO DEL AGUA Y SU DISPONIBILIDAD CUALITATIVA Y CUANTITATIVA EN EL MUNDO

Valentín Vásquez

Oaxaca, México
valeitvo@yahoo.com.mx

 1. Introducción

El agua es una de las sustancias fundamentales para el origen y permanencia de la vida en la Tierra. En su dimensión espacial en el planeta, el agua coexiste en diferentes regiones del Mundo, en sus tres estados físicos –sólido, líquido y gaseoso- dependiendo de las condiciones térmicas. Si la temperatura es mayor de 0°C hasta 100°C, el agua se presenta en estado líquido –como es el caso de los océanos-; si la temperatura es mayor de 100°C el agua adquiere el estado gaseoso –como es el caso de la atmósfera-; y, si la temperatura desciende a 0°C o menos, el agua se transforma en hielo –como es el de los glaciares-. En su dimensión temporal, el agua apareció junto con la Tierra hace 4500 millones de años, pero dado que la temperatura del joven planeta era muy elevada –mayor de 1000°C-, el agua solo existía en la atmósfera –aire- en estado gaseoso, es decir como vapor de agua. La temperatura gradualmente se redujo –enfriamiento- hasta un valor en el que la atmósfera ya no tuvo la capacidad de almacenar más vapor de agua, dando origen a la condensación del agua en estado gaseoso, proceso físico que dio origen a las nubes y con éstas lluvias torrenciales, cuyos escurrimientos se acumularon en las enormes cuencas que dieron  origen a los océanos. Estos, por acción de la energía solar, producen la evaporación del agua líquida para convertirla en vapor que se mueve a la atmósfera, con lo que se cierra el ciclo del agua, al retornar a su punto de partida: el estado gaseoso.

Tanto en su dimensión espacial y temporal, los tres estados físicos del agua que coexisten y se suceden, son el resultado de cambios graduales -aumento o disminución de la temperatura-, que al rebasar un límite extremo inferior o superior, produce un cambio violento que da origen a un nuevo estado físico del agua: si la temperatura del agua alcanza los 100°C, el agua en estado líquido se transforma bruscamente en vapor que se acumula en la atmósfera; si la temperatura disminuye a 0°C, el agua líquida se convierte repentinamente en agua sólida -hielo-; los tres casos en los que se producen los cambios de estado del agua, son resultado del aumento o disminución gradual de la temperatura, hasta un límite que si rebasa se produce un salto -cambio brusco- con el que aparece un nuevo estado físico del agua -nueva cualidad- que releva al anterior estado del agua. En suma el movimiento del agua por sus tres estados físicos, es la unidad contradictoria de la cantidad -cambios graduales- y la cualidad -cambios bruscos-.

Con la aparición de la vida hace 3500 millones de años, en la que los océanos desempeñaron un papel fundamental, conjuntamente con la atmósfera y la litosfera continental. La atmósfera primitiva, compuesta principalmente por vapor de agua, amoniaco y metano, así como los gases aportados por las fuentes termales; con la energía aportada por la radiación solar y las fuentes termales, generaron reacciones químicas, que produjeron compuestos orgánicos –aminoácidos y otros compuestos orgánicos-, que al combinarse con las sales minerales provenientes de las rocas continentales y oceánicas y depositadas en los océanos, dieron origen a los diversos compuestos orgánicos esenciales para la vida, destacando los fosfolípidos que en su interacción con el agua de los océanos, dio como resultado la formación de la membrana celular, y con ésta surgió el rasgo más general y esencial de la vida: el intercambio de materia y energía con el medio ambiente, del que se deriva el metabolismo, proceso contradictorio que mueve y conserva la vida.Con la vida apareció otro proceso del ciclo hidrológico: la transpiración, que junto con la evaporación física contribuye al aporte de agua en estado gaseoso a la atmósfera. Así pues, con la vida apareció la transpiración, un proceso del ciclo hidrológico que consiste en la evaporación biológica que aunada a la evaporación física de los cuerpos de agua líquidos -océanos, lagos, ríos, etc.- dio origen a un nuevo proceso del ciclo del agua conocido como evapotranspiración, cuya función es aportar agua en estado gaseoso a la atmósfera.

La importancia del ciclo de agua para la vida es fundamental, de lo contrario el agua ya se hubiera agotado y la vida ya se hubiera extinguido.

2. Marco de referencia teórico

El marco de referencia teórico que orienta el presente escrito son las leyes universales de la dialéctica descubiertas y expuestas por Hegel en su Ciencia de la lógica entre 1812 y 1816.

La ley del tránsito recíproco de la cantidad y la cualidad, la expone en la primera parte de su obra: en la doctrina del ser. Este en su movimiento se da una existencia como ser finito. El ser finito está constituido por la unidad contradictoria de la cantidad y la cualidad. Esta es idéntica al ser, por consiguiente, en su movimiento cuantitativo se conserva hasta cierto límite, que si se rebasa, se transforma en una nueva cualidad. El rango en el que se mueve la vieja cualidad, se conoce como medida, de tal forma que la cualidad mientras se mueva en los límites que definen a la cualidad, permanece, pero si se rebasa, se produce un salto –cambio brusco-, a través del cual la vieja cualidad es relevada por una nueva cualidad. Así pues, la ley del tránsito recíproco de la cualidad y la cantidad, establece que todos los objetos, se mueven, es decir, son procesos, que cambian gradualmente, hasta que se produce un cambio repentino, con el aparece una nueva cualidad. En suma el movimiento es la unidad de la cantidad y la cualidad, de la continuidad, discontinuidad, de la evolución y la revolución, etc. Se aplica, cuando se analiza cualquier objeto de estudio en su movimiento y tiene carácter universal.

La ley de la contradicción, la expone en la segunda parte de su lógica, en la doctrina de la esencia, que resulta de la negación de la doctrina del ser, al rebasarse la medida. La ley de la contradicción es la más importante, ya que establece que todos los objetos del universo, son la unidad de aspectos o tendencias contradictorias, cuya interacción produce el movimiento de la materia, es decir, la contradicción constituye la “fuerza” motriz que mueve a la materia. Al igual que la ley del tránsito recíproco de la cantidad y la cualidad, la ley de la contradicción tiene naturaleza universal, por consiguiente, opera en la naturaleza, la sociedad y el pensamiento. En suma, la ley de la contradicción, es el “alma” de la dialéctica.

La ley de la negación de la negación –naturaleza cíclica-, la expone en la tercera parte de su obra: doctrina del concepto. En esta parte, se supera, a través de la segunda negación, la esencia, para ser relevada, por una nueva cualidad: el concepto. Este constituye la “célula” del pensamiento y representa un salto –cambio cualitativo- al pasar de la esencia a la esfera del pensamiento –el concepto-, con lo que se retorna al punto de partida, el ser abstracto, del cual parte el análisis de Hegel, después de la doble negación. La ley de la negación, es el resultado de la negación recíproca del ser y la esencia.

Si bien es cierto que las tres leyes de la dialéctica descubiertas y expuestas por Hegel en su Ciencia de la Lógica, también son inherentes a la realidad material, ya que un pensamiento libre de su contenido material, no es posible; por consiguiente; operan en el universo, es decir, en la naturaleza, la sociedad y el pensamiento.

La naturaleza dialéctica de las leyes universales descubiertas por Hegel, se muestran en la imagen siguiente.

Imagen 1. Naturaleza cíclica de las leyes de la dialéctica y su expresión matemática: (-) (-) = (+)

En la imagen, también es evidente la expresión matemática de la negación de la negación, resultado de la supresión recíproca las tendencias contradictorias inherentes a los procesos materiales  y lógicos: (-) (-) = (+).

Como lo general parcialmente está en lo particular –singular-, por consiguiente, las leyes universales de la dialéctica orientan la comprensión racional de todos los problemas inherentes a las ciencias particulares. De lo contrario,  se mueve uno a “ciegas” en el complejo mundo de la ciencia.

3. Naturaleza cíclica del movimiento del agua

En el universo todos los procesos son cíclicos. El agua no es la excepción. El ciclo hidrológico es el movimiento periódico repetitivo del agua que se desarrolla en la Tierra como espacio físico geográfico. Así el movimiento del agua se desarrolla temporal y espacialmente. En el tiempo se desenvuelve como una sucesión de los tres estados físicos del agua -gas, líquido y sólido-, estados que son negados por los procesos del ciclo, como son la evapotranspiración, condensación, precipitación, infiltración y escurrimiento; en el espacio, el agua coexiste e interacciona con la atmósfera, la superficie terrestre y la biósfera.

El ciclo del agua, sus estados físicos y los procesos que lo integran, se muestran en la imagen mostrada en seguida.

Imagen 2. Naturaleza cíclica del movimiento del agua en la Tierra -espacio-

Los procesos que niegan los estados físicos del agua representados en la imagen anterior, se describen a continuación:

a). Evapotranspiración. Este es un proceso biofísico que consiste en la transformación del agua almacenada en los cuerpos de agua al estado gaseoso y de la transpiración biológica producida por los organismos vivos. La humedad convertida en vapor en este proceso es aportada básicamente por el proceso de infiltración que temporalmente antecede a la evapotranspiración. El agua en estado gaseoso que se produce en el proceso de evapotranspiración se mueve a la atmósfera.

b). Condensación y nubosidad. La condensación es un proceso físico que consiste en la conversión del agua en estado gaseoso al estado liquido y/sólido, dependiendo de las condiciones térmicas. Si la temperatura del aire desciende a 0°C el vapor de agua se transforma en agua en estado sólido –hielo-. Si la temperatura del aire disminuye sin llegar a 0°C y se produce la saturación de humedad de la atmósfera, el excedente de vapor de agua que rebasa la capacidad de saturación del aire se convierte en agua en estado líquido. Así pues, para que se produzca la condensación se requiere enfriamiento. Este puede ocurrir por la dinámica de la atmósfera a escala planetaria y por la influencia de los factores del clima, entre los que destacan el relieve estrechamente asociado a la cuenca hidrográfica. El resultado del proceso de condensación, es la formación de las nubes. Estas son aglomeraciones de agua en estado líquido y/o sólido de naturaleza coloidal –micro-partículas-, que dada su pequeñez flotan en la atmósfera.

c). Precipitación. Sin las nubes no hay precipitación. La formación de las nubes es una condición necesaria para que ocurra la precipitación, pero no suficiente, pues muchas veces hay presencia de nubes y no se presenta la precipitación, debido a la influencia de otros factores. Para que ocurra la precipitación es necesario que las gotas de agua en estado sólido y/o líquido, que dada su naturaleza coloidal están en constante movimiento produciendo choques entre las mismas, a tal grado que se fusionan para formar partículas más grandes, hasta llegar el momento en que alcanzan una magnitud que permite que la fuerza de gravedad de la superficie terrestre las haga precipitar de las nubes a la superficie terrestre. Con la precipitación se cierra el movimiento cíclico del agua.

d). Infiltración y escurrimiento. En su movimiento el agua precipitada se transforma en infiltración y escurrimiento. La infiltración consiste en la velocidad con que penetra el agua en el suelo y se almacena en los poros del mismo. Una vez que son cubiertas las necesidades de infiltración del suelo, el excedente de humedad se convierte en escurrimiento. Este es el movimiento del agua en la red de drenaje de las cuencas continentales y se concentra en corrientes superficiales y subterráneas y finalmente se mueve a las cuencas oceánicas para almacenarse como agua líquida.

La energía que mueve al ciclo hidrológico es la procedente del Sol en forma de calor -expansión-. En realidad se trata de una infinidad de proyectiles –fotones- producidos por las explosiones nucleares en el interior de nuestra estrella más cercana, que desde su formación hace aproximadamente unos 4,600 millones de años, está quemando cada segundo 500 millones de toneladas de hidrógeno que al fusionarse produce 496 millones de helio y 4 millones de energía que nos envía en forma de luz. Esta es de naturaleza corpuscular y ondulatoria. Se trata de micro-partículas –fotones- que se mueven ondulatoriamente. La primera barrera que encuentran a su paso es la atmósfera. Esta es una mezcla de gases que es retenida alrededor de la superficie terrestre por la fuerza de gravedad y sirve de filtro a la radiación solar. En su parte superior se quedan las radiaciones más potentes, principalmente los rayos gama y los rayos x, el resto de radiaciones, especialmente las ultravioleta se consumen en la mesosfera y la estratosfera.

Finalmente, solamente llega a la superficie terrestre, la radiación visible –del azul al rojo- que al interaccionar –golpear- con el agua líquida, principalmente de los océanos y cuerpos de agua de las cuencas continentales, les transfiere energía –capacidad de movimiento- a las moléculas de agua líquida para liberarlas a la atmósfera -aire- en estado gaseoso. El aire en su movimiento  se enfría –contracción- para producir las nubes por la condensación del vapor y con ello las nubes, que posteriormente generan precipitaciones en forma líquida y/o sólida, que se depositan en las cuencas en las cuencas continentales y oceánicas. En este sentido, es la contradicción repulsión vs contracción la que mueve al agua en su movimiento cíclico.

El carácter cíclico del comportamiento del agua en la naturaleza, se debe a la doble negación por la que pasa en su movimiento cíclico: la primera negación se produce cuando los cuerpos de agua líquida –principalmente océanos y lagos-, así como el agua contenida en los organismos vivos, por el proceso biofísico conocido como evapotranspiración se convierte en agua en estado gaseoso que se libera a la atmósfera; la segunda negación se debe a la transformación del vapor de agua al estado líquido y/o sólido, como resultado del proceso de condensación, cuando la atmósfera se enfría para formar las nubes –agua en estado líquido y/sólido-; con las nubes se genera la precipitación y escurrimiento que se almacena en los cuerpos de agua –océanos y lagos fundamentalmente- y en los organismos vivos –principalmente plantas y animales; así retorna al punto de partida con lo que se cierra el ciclo hidrológico. La importancia de la naturaleza cíclica del movimiento del agua radica en su renovación permanente de sus tres estados físicos- líquido, sólido y gaseoso- con lo que hace posible la vida, de lo contrario ya se hubiera agotado y con ello la vida se hubiera extinguido en la faz de la Tierra.

La naturaleza unidireccional del movimiento cíclico del agua implica su irreversibilidad, aspecto de trascendental importancia, que permite explicar la secuencia temporal de los procesos del ciclo hidrológico. Los procesos descritos no coexisten simultáneamente en la cuenca como escenario espacial, más bien se suceden temporalmente.

En síntesis el ciclo hidrológico es el movimiento cuantitativo y cualitativo del agua. El agua en estado líquido almacenada en los cuerpos de agua se calienta -expansión- por la acción del calor procedente del Sol, de tal forma que gradualmente aumenta su temperatura hasta un valor en el que deja ser líquida para convertirse en agua en estado gaseoso, es decir, se ha producido un cambio cualitativo: el liquido se ha transformado en vapor. El vapor de agua almacenado en la atmósfera, por la dinámica del aire, particularmente su ascenso genera enfriamiento -contracción- y con ello la condensación del vapor de agua para formar las nubes, que dependiendo de la temperatura la condensación puede ser líquida o sólida. Si la temperatura del aire está por arriba de punto de congelación el vapor de agua se convierte en agua líquida, si la temperatura de la atmósfera es de 0°C o menor, el vapor de agua se convierte en agua en estado sólido. En ambas condiciones, se ha producido cambios cualitativos con los que el vapor de agua cambia cualitativamente a su estado líquido y/gaseoso. Así pues, el movimiento del agua no solo es de naturaleza cíclica, como se ha descrito anteriormente, también es la unidad contradictoria de la cantidad y la cualidad.

Adicionalmente, en la imagen descrita se observa la expresión matemática del ciclo del agua, consecuencia de la doble negación: el agua líquida de los cuerpos de agua es primeramente negada por la evapotranspiración, en seguida, se produce la segunda negación con la condensación al transformar el vapor de agua en agua líquida y/sólida almacenada en las nubes, que por los procesos de precipitación y escurrimiento el agua retorna a su punto de partida: los cuerpos de agua en los que se almacena en estado liquido.  Matemáticamente la doble negación se expresa en la forma siguiente: (-) (-) = (+), ley fundamental de los signos.


4. Discusión

Inicialmente la totalidad del agua en estado gaseoso de la Tierra primitiva estuvo almacenada en la atmósfera, debido a las elevadas temperaturas -mayores de 1000°C- . Posteriormente, al disminuir la frecuencia de los impactos de meteoritos, asteroides, cometas, etc. la temperatura disminuyó lo que generó enfriamiento por abajo del punto de ebullición del agua, proceso físico que provocó la condensación -cambio de vapor a líquido- del vapor de agua concentrado en la atmósfera primitiva y con ello la formación de las nubes, que al precipitar en la superficie terrestre y con el consecuente escurrimiento el agua líquida se movió a las depresiones en las que se almacenó dando origen a la hidrosfera, hace aproximadamente unos 4,400 millones de años todavía  en la infancia de nuestro planeta, por consiguiente, se trataba todavía de agua dulce, dada la incipiente meteorización de las rocas de la litosfera. Así pues, el vapor de agua de la atmósfera, pasó en su mayor parte a su estado líquido almacenada en la hidrosfera principalmente los océanos, produciéndose así la primera negación: el paso del agua del estado gaseoso a su estado líquido. Con el agua líquida almacenada en la hidrosfera, se produjo la condición necesaria para el surgimiento de la vida, con el concurso de los gases de la atmósfera -metano y amoniaco principalmente-, minerales aportados por la litosfera que por acción de los escurrimientos se depositaron en los océanos primitivos, así como minerales derivados de las fuentes hidrotermales de los océanos, compuestos inorgánicos que al interaccionar químicamente, dieron origen a compuestos orgánicos complejos: carbohidratos, lípidos -principalmente fosfolípidos-, proteinas y ácidos nucleicos, que al interaccionar con el agua, especialmente los fosfolípidos, dieron origen a la membrana y con ésta aparece la vida primitiva hace 3,500 millones de años. Con la vida primitiva -biosfera- aparece la evaporación biológica -transpiración- que fusionada con la evaporación física dio origen a la evapotranspiración, proceso del ciclo que genera la segunda negación: el paso del vapor de agua contenido en la atmósfera al estado gaseoso; es decir, se ha producido la negación de la negación, cuya expresión matemática es (-) (-) = (+) para retornar al punto de partida: el vapor de agua almacenado en la atmósfera.


La dinámica de la hidrosfera -corrientes marinas-, es esencial para el clima, ya que las corrientes marinas cálidas que se originan en las regiones tropicales en las que la radiación solar incide verticalmente y al desplazarse a los polos transfieren calor y humedad a la atmósfera -vapor de agua- que dado el menor calentamiento debido a la geometría esférica de la Tierra, el vapor de agua se solidifica por el enfriamiento y precipita en forma de nieve que al compactarse da origen a los glaciares. Este proceso se presenta en menor escala en regiones montañosas de mayor altura.

Es importante mencionar que dada la edad de la Tierra, la calidad del agua se ha alterado de tal manera que por el prolongado aporte de minerales por las rocas de la litosfera, debido al intemperismo, en la actualidad la salinidad de los océanos es considerable, a tal grado que no es apta para el uso humano.

En síntesis, el agua en su movimiento se ha transformado del estado gaseoso al líquido y al sólido, de tal forma que en la actualidad coexisten espacialmente los tres estados físicos en diferentes proporciones, tal como se muestra en la siguiente imagen.

Imagen 3. Cantidad y calidad del agua en nuestro planeta

En la imagen mostrada arriba, es evidente que el problema del agua no cualitativo, ya que el 97% del agua de la Tierra es salada y solo el 3% es agua dulce. El problema se agudiza, ya que del 3% de agua dulce, el 2.4% está congelada en los glaciares y el 0.6% está en lagos, ríos y acuíferos -agua subterránea-; es decir, solo está disponible para el uso humano el 0.6%. Como el agua dulce es escasa y finita, lo que aunado al aumento exponencial de la población humana y la reducción de la calidad debido a la contaminación, es evidente que el problema de insuficiencia de agua dulce se acentuará dramáticamente en los próximos años. 

A pesar de que la cantidad de agua almacenada en la atmósfera en su estado gaseoso -0.001% es insignificante, cualitativamente es de trascendental importancia, ya que es la fuente de agua dulce que el ciclo de forma natural aporta al aire y que por la dinámica de la atmósfera, se condensa para formar las nubes que al precipitar a la superficie terrestre se convierte en infiltración y escurrimiento que se almacenan en los cuerpos de agua continentales, que son la fuente de agua dulce para la sociedad humana.

5. Conclusiones

Las leyes de la dialéctica son universales, ya que operan en la naturaleza, la sociedad y el pensamiento.

La ley del tránsito recíproco de la cantidad y la cualidad se aplica cuando se analiza el movimiento de los objetos de estudio.

La ley de la contradicción es la principal y constituye la “fuerza” motriz que mueve a la materia y al pensamiento.

La ley de la negación de la negación –naturaleza cíclica- es la síntesis de las dos anteriores y, es resultado de la negación recíproca de las tendencias contradictorias inherentes a los objetos materiales.

El carácter cíclico del comportamiento del agua en la naturaleza, se debe a la doble negación por la que pasa en su movimiento cíclico: la primera negación se produce cuando los cuerpos de agua líquida –principalmente océanos y lagos-, así como el agua contenida en los organismos vivos, por el proceso biofísico conocido como evapotranspiración se convierte en agua en estado gaseoso que se libera a la atmósfera; la segunda negación se debe a la transformación del vapor de agua al estado líquido y/o sólido, como resultado del proceso de condensación, cuando la atmósfera se enfría para formar las nubes –agua en estado líquido y/sólido-; con las nubes se genera la precipitación y escurrimiento que se almacena en los cuerpos de agua –océanos y lagos fundamentalmente- y en los organismo vivos –principalmente plantas y animales; así retorna al punto de partida con lo que se cierra el ciclo hidrológico. 

Las fuerzas contradictorias que mueven al ciclo del agua son: el calor -repulsión- que produce la evapotranspiración y el frío -contracción- que la condensación.

La importancia de la naturaleza cíclica del movimiento del agua radica en su renovación permanente de sus tres estados físicos- líquido, sólido y gaseoso- con lo que hace posible la vida, de lo contrario ya se hubiera agotado y con ello la vida se hubiera extinguido en la faz de la Tierra.

6. Bibliografía

Hegel. 1812-1816. Ciencia de la Lógica. Traducción de Mondolfo Rodolfo (1960). Buenos Aires, Argentina.

Internet.