La experiencia no lo es todo: el papel de las ideas en la comprensión del movimiento

En una entrada anterior, vimos que para unos chinos de hace siglos el principio de inercia era evidente, mientras que para Aristóteles era absurdo o imposible. Podríamos caer en la tentación de decir que la experiencia muestra que el principio de inercia es cierto. En ese caso, surge un problema: ¿qué es lo que vieron los chinos en la naturaleza que no vio Aristóteles? ¿Qué se le escapó a Aristóteles de la experiencia para no ver el principio de inercia? Es más, no para no verlo, sino para considerar que era ¡absurdo! La respuesta fácil sería decir que Aristóteles no se molestó en mirar la naturaleza. Especulaba sin más. Pero cuesta creer que una persona que se molestó en observar, describir y clasificar centenares de animales y plantas no mirara la naturaleza. Y cuesta creer que durante mil años se siguieran las doctrinas aristotélicas sin mirar la naturaleza ni de reojo.

Desde mi punto de vista, el elemento clave que da lugar al principio de inercia es la consideración del movimiento como un estado. Aristóteles consideraba que el movimiento era un proceso, un cambio de lugar. Este proceso requería de una causa que lo produjera, un motor. En cambio, si pensamos que el movimiento no es un proceso, sino un estado igual de válido que el reposo, entonces no necesitaremos explicarlo con una causa, porque ya es natural. Lo que tendremos que explicar serán los cambios en el estado del movimiento, y aquí surge la definición newtoniana de fuerza, proporcional a la aceleración (y no a la velocidad).

Pero, ¿el movimiento es un estado o un proceso? Mucho me temo que no hay experiencia empírica que responda a esta pregunta. Empíricamente, sólo vemos que las cosas se mueven. Si esto es un proceso o un estado, es una interpretación nuestra que dará lugar a dos físicas distintas. A partir de aquí, podemos añadir las fuerzas que hagan falta para que todo cuadre. Así lo hicieron Aristóteles y Newton. Dados unos determinados hechos, siempre habrá varias teorías con las que puedan ser explicados. Lo que pasa es que en el caso de Aristóteles llegó un momento en que se tenían que añadir demasiadas hipótesis complementarias (ad hoc) para explicar cualquier situación, mientras que con Newton quedaba todo más elegante. 

Por cierto, el principio de inercia y, en general, las tres leyes de Newton, sólo son válidas en sistemas de referencia¹ inerciales (SRI), que son los que verifican el principio de inercia. Esto, dicho así, parece una broma (acabamos de decir que el principio de inercia es válido en aquellos sistemas en que es válido, chapeau para nosotros), pero de hecho es lo que se explica en los libros de texto, eso sí, de una forma más rebuscada para que no se detecte el círculo lógico (no vayamos a pensar que la ciencia tiene fallos). Esto me causó bastantes quebraderos de cabeza durante una temporada, porque no entendía cómo se podían distinguir los sistemas de referencia inerciales de los no inerciales, y la verdad es que no me extraña que no lo entendiera. A veces los libros “rompen” el círculo diciendo que para verificar si estamos en un sistema de referencia inercial lo mejor que podemos hacer es un experimento: si comprobamos que se cumplen las leyes de Newton, estamos en un SRI, si no, no. Pero precisamente hoy hemos visto que la experiencia no da hechos irrefutables. Más bien da hechos interpretables. Y es que yo puedo medir todas las fuerzas que quiera (las mido yo, luego me las invento yo, yo soy el que teoriza sobre la existencia de las fuerzas) para decir que estoy en un SRI o que no estoy en un SRI. Vamos, que al final que yo esté en un SRI o no depende de mis ganas de encontrar fuerzas por el mundo. La cosa tiene bastante tela, así que dejo aquí planteado el problema y me dispongo a explicarlo en una entrada próxima.

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1. Un sistema de referencia (SR) no es más que un objeto respecto del cual mides el movimiento de los cuerpos que estudias. Es un concepto imprescindible cuando hablamos de movimiento, porque cuando decimos algo tan trivial como que "el coche se mueve", en realidad lo que vemos es que se mueve respecto de la carretera. Todo movimiento siempre implica algo que se mueve en relación a otra cosa. Esa otra cosa es nuestro SR.