lunes, 8 de julio de 2019

¿Qué es la energía?

No es infrecuente que personas generalmente identificadas (conscientemente o no) con la corriente New Age describan la energía como aquello que nos rodea y penetra, el motor y substancia neta de la conciencia que puede sentirse en el Todo, la naturaleza y la vida. Algo que reside en tu cuerpo y lo ocupa mientras estés con vida. En el contexto de esas conversaciones es que surgen preguntas como: "¿Tú crees en la energía?".


Al indagar más sobre qué información realmente nos están pidiendo con dicha pregunta, notamos que la idea presentada de "energía" es similar o igual a lo que históricamente se ha conocido como éter.

El éter puede entenderse como un elemento hipotético, invisible e intangible que se ha postulado desde la antigüedad para "parchar" explicaciones sobre el origen tanto del universo como de la psique. Caracterizado por ocupar todo el espacio físico que percibimos como "vacío", la ciencia del siglo XIX se valió seriamente de este concepto para explicar el movimiento de la luz, ya que se asumía que ésta necesitaba de alguna sustancia física para desplazarse como, por ejemplo, sí es el caso del sonido. 

Representación del desplazamiento del sonido.

Sin embargo, a partir del famoso experimento de Michelson y Morley realizado en 1887 y varios otros que siguieron hasta la década de los 30 en el siglo XX, quedaba claro que la hipótesis del éter era insostenible. Si bien se intentó "salvar" al éter postulando coeficientes de apariencia arbitraria y suposiciones físicas adicionales que explicaban los resultados aparentemente nulos de los experimentos, la precisión del modelo no mejoraba por más de que se le agregasen más condiciones.

Estos experimentos pusieron de manifiesto el vacío teórico que existía para explicar el movimiento de la luz, y ese fue el contexto en el que Albert Einstein publicó un artículo de nombre "Un punto de vista heurístico sobre la producción y transformación de la luz". En dicho texto propuso, mediante ecuaciones matemáticas, que la emisión de electrones era producida por la absorción de cuantos de luz que luego serían llamados fotones. Uno tiende a asumir que el científico alemán recibió el Premio Nobel en 1921 por su teoría de la Relatividad General, pero de hecho fue por su explicación del efecto fotoeléctrico.


Como ya se explicó en un trabajo anterior, uno puede ensamblar todo un modelo del universo que guarde coherencia interna, sin que esto signifique que se está recreando específicamente a nuestro universo. Lo que finalmente corrobora (o refuerza) la verosimilitud del modelo y su correspondencia con la realidad, es que al aplicar sus fórmulas y predicciones se obtienen los resultados predichos cada vez. Si un modelo puede describir, explicar, predecir y controlar mejor que otro,  o por lo menos igual pero en menos pasos, el primero reemplazará al segundo (ver Navaja de Ockham).

Ello nos regresa a la pregunta inicial: si no hay razón para asumir que el éter existe, ¿qué es la energía? La energía es materia física, no materia intangible. Aquello posiblemente ya el lector lo haya escuchado antes. Esta es la parte que más parece confundir a otros, por lo que en lugar de desarrollar la explicación mediante fórmulas o conceptos teóricos, lo haremos con una sencilla metáfora.


Pensemos en el veneno. ¿Qué es? ¿Existe realmente alguna sustancia física denominada "veneno" a secas? Notarás que lo que es veneno para un animal no lo es necesariamente para otro. Por ejemplo el chocolate no sería veneno para un ser humano, pero quizá sí para un perro. Un veneno puede ser cualquier sustancia que, como expresa la RAE, "introducida en un ser vivo es capaz de producir graves alteraciones funcionales e incluso la muerte". 


Inclusive si hablamos de sustancias altamente venenosas para el ser humano, éstas no son un sustantivo llamado "veneno", sino, por ejemplo, un sustantivo de nombre "ácido cianhídrico", caracterizado por ser nocivo para determinadas especies. La palabra "veneno" entonces, no es un sustantivo, sino un adjetivo que refiere a la propiedad tóxica de un sustantivo. Podemos aplicar el mismo razonamiento para entender qué es la energía y cómo se relaciona con la materia.


El sustantivo "manzana" puede ser descrito como energía para un venado, un mono o una persona, pero no para un motor. El sustantivo "gasolina" puede ser descrito como energía en relación a un motor, pero no a un sistema digestivo. La energía es la materia misma, porque ese es el nombre que se le da a cualquier objeto físico con el potencial de producir un trabajo. Se es energía en función de algo más que lo pueda asimilar para funcionar, por ello se dice que toda materia tiene contenido un potencial enérgico.


En síntesis, cuando hablamos de energía en un contexto formal, no estamos refiriéndonos a lo que podríamos llamar coloquialmente "carne de fantasma" ni "viento inefable", sino al potencial implícito en un objeto físico de producir en otro un movimiento, calor, luz, etc. Es una capacidad, no un ente independiente o separable de los objetos.

Referencias:

Michelson, A., & Morley, E. (1887). On the relative motion of the Earth and the luminiferous ether. Am J Sci, Series 3 Vol. 34:333-345. doi:10.2475/ajs.s3-34.203.333

Satchel, J. (1988). Einstein’s Miraculous Year: Five Papers That Changed the Face of Physics (177-198). Princeton University Press: New Jersey.

Sober, E. (2015). Ockham's Razors: A User's Manual. Cambridge University Press: United Kingdom.

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