La ficción del espacio y tiempo absolutos

       Isaac Newton es uno de los gigantes sobre los que cabalga la Ciencia actual. Él ha aportado una de las dos dinámicas de movimientos más importantes (la otra es la dinámica relativista de Einstein). Sin embargo, la de Newton falla en algunos casos extremos. Ello es debido a que el propio Newton supuso un escenario con espacio y tiempos absolutos. ¿Existen realmente o son una ficción?

La comunicación vía GPS  bajo un espacio y tiempo absolutos sería imposible. 

     
     La Cinemática describe geométricamente el movimiento de los cuerpos materiales prescindiendo de las causas que los provocan. La Dinámica en cambio, explica las causas del movimiento mediante fuerzas o interacciones entre los cuerpos. Con Newton surge así un modelo dinámico de Universo que ha dominado durante dos siglos.

     Consiste en un modelo bastante sencillo y además puede imaginarse fácilmente, en contraposición con modelos más modernos como los de la física relativista y cuántica, que en general no pueden ni tan siquiera imaginarse.

    Centrémonos en el universo mecánico de Newton. Para él, el sistema de referencia de todos los movimientos en el universo está constituido por un espacio y tiempos absolutos. Respecto a ellos se mueven los cuerpos del Universo y las leyes del movimiento son válidas. Pero hay un problema de base: el espacio absoluto y el tiempo absoluto están, por definición, fuera del mundo de nuestra experiencia sensible.

      Si no pueden observarse directamente, ¿cómo sabremos si los sistemas materiales de referencia, que son los únicos accesibles a la observación, coinciden o no con el espacio y el tiempo absolutos, inaccesibles a la misma? ¿Cómo determinar, en general, si un sistema de referencia material cualesquiera es absoluto o relativo? ¿Es imposible determinar experimentalmente el movimiento real de los cuerpos?. 

       Tengo que decir, que el mismo Newton en su Principia Mathematica se da cuenta de estas dificultades cuando afirma: "Ciertamente es muy difícil descubrir y distinguir efectivamente los movimientos verdaderos de los ficticios, porque las regiones del espacio inmóvil en la que los cuerpos se mueven realmente no pueden observarse con nuestros sentidos"

      Afirmar que los cuerpos se mueven en el espacio y tiempos absolutos es pura ficción. Lo que se observa realmente son movimientos respecto a otros cuerpos, y los sistemas de referencia que utilizan los científicos en sus teorías son y han sido siempre relativos. Ya en el siglo XIV, el filósofo inglés Guillermo de Ockhan, rechazaba las nociones de espacio y tiempo como entes autónomos, diferentes de la extensión y del movimiento de los cuerpos materiales. Según su principio metodológico, no hay que multiplicar entes sin necesidad, y precisamente, Newton es lo que hace.

       En sus tres principios de la Dinámica (inercia, fundamental y acción-reacción) son necesarios otros tres principios que omitió por constituir el talón de Aquiles de su teoría. Newton supuso:

1. Existe realmente un espacio absoluto tridimensional y euclídeo.
2. El espacio es homogéneo, isótropo e infinito.
3. Existe realmente un tiempo que es absoluto y uniforme.

     Además, los principios de Newton no satisfacen, en rigor, las condiciones de la axiomática moderna, porque presentan contradicciones internas y por no ser totalmente independientes. Por ejemplo en el caso de que la fuerza sea nula, como caso particular se deduce el principio de inercia.

    Por otro lado, una de las consecuencias más importantes de la teoría de Newton es su Ley de Grativación Universal. Pues bien. Si la Tierra fuera plana, tanto podríamos decir que una manzana cae sobre la cabeza de Newton debido a la gravedad o debido a que Newton y la superficie de la Tierra se estaba acelerando hacia arriba. No obstante, esta equivalencia entre aceleración y gravedad no parece funcionar muy bien para una Tierra esférica, ya que en puntos antípodas, la Tierra debería acelerarse hacia la manzana pero en sentidos opuestos y al mismo tiempo. Einstein superó esta dificultad haciendo que el espacio y tiempo estuvieran curvados.

       Pero lo peor de todo es que las conclusiones de la Dinámica de Newton no se ajustan del todo a la experiencia.

       Sin embargo, a pesar de todas estas inconsistencias y limitaciones, la dinámica de Newton la seguimos estudiando y enseñando porque es bastante sencilla de comprender y porque tiene un alto grado de exactitud que resulta suficiente para la mayoría de los estudios teóricos y aplicaciones prácticas de la Astronomía

Sir Isaac Newton (1642 - 1727)