Respuestas Tema 7 - La Conservación de la Energía y la Unidad de la Naturaleza

Bueno, vamos con las preguntas del tema siete que están basadas en ese capítulo 25 del texto base y el texto de Thomas Kun, el de la conservación de la energía como ejemplo de descubrimiento simultáneo. Y nos plantean cinco preguntas el equipo docente, la primera es ese problema historiográfico del descubrimiento simultáneo de Kun. Bueno, para Zomas Kun el problema no consiste simplemente en decir que varios científicos descubren a la vez la conservación de la energía. Esa expresión sería algo cómodo, sencillo, pero realmente engañoso. Nos dice que entre 1830 y 1850 aparecen autores como Mayer, como Jul, como Colding o el mismísimo Helmoth trabajando sobre ideas que son parecidas. Pero no todos estaban diciendo exactamente lo mismo, ni usaban, por supuesto, los mismos conceptos, ni siquiera entendían del mismo modo lo que hoy llamamos energía y lo que creemos que todos buscaban. Por eso Kung advierte contra una lectura de tipo retrospectivo. No debemos mirar el pasado como si todos esos autores ya estuvieran pensando a la vez con el concepto que tenemos actualmente nosotros de energía. Por lo tanto, el historiador tiene entonces una dificultad que es doble. Por un lado, él sabe que desde el presente la energía se conserva. y por eso reconoce en esos trabajos antiguos ciertos elementos que apuntan hacia esa teoría, pero digo que es doble, ya que también, por otro lado, no puede proyectar directamente el concepto que actualmente tenemos, el concepto moderno sobre esos autores, porque ellos todavía trabajaban con nociones como fuerza, calor, trabajo, afinidad química, fluido eléctrico o la peculiar fuerza viva. Entonces, la pregunta histórica correcta no es, ¿quién descubrió primero la conservación de la energía? La pregunta de Kun es mucho más interesante y es por qué en un periodo relativamente breve se hicieron visibles tantos elementos experimentales y conceptuales que permitieron formular ese principio. Es decir, no busca solo un nombre propio al que ponerle ese galón de tú lo descubriste, sino que trata de mostrarnos las condiciones que hicieron posible ese descubrimiento. Bueno, la pregunta dos es que ejemplifiquemos el proceso de conversión entre Volta, Galbani y la electricidad. Y el ejemplo es el de las ancas de rana. Galvani observa que esas ancas de rana se contraían al entrar en contacto con ciertos metales o con descargas eléctricas e interpreta el fenómeno como si fuera una prueba de una cierta electricidad animal. Él la denomina así electricidad animal, es decir, una electricidad que es propia del organismo vivo. Volta lo que hace es discutir esa interpretación y defiende que la electricidad no procedía del animal, sino del contacto entre metales diferentes. Y de esa discusión surge la famosa pila de volta presentada en 1800. Lo importante para para esto que estamos diciendo aquí es que aparece una conversión, una reacción química o un contacto entre materiales produce corriente eléctrica. Además, esa corriente podía generar otros efectos como calor, como luz, como descomposición química o incluso, como decía antes, movimiento. Pero en un primer momento estos fenómenos se estudiaban de forma bastante aislada. Galvani los entendía como desde, bueno, Galvani los entendía desde la fisiología y la electricidad animal, pero Volta lo hacía desde el contacto entre metales y la electricidad. Es decir, todavía no se interpretaba todo como una parte de una teoría general de transformación de la energía. Por eso, para Kun, para Zomas Kun, estos experimentos eran piezas sueltas, eran descubrimientos reales, pero todavía no formaban esa red, esa redecilla, esa malla teórica. Se sabía que un fenómeno podía producir otro, pero no se había llegado aún a la idea unificada de que entre todos estos cambios se conservaba una misma magnitud, la energía. Bueno, pregunta número tres, la red de conversiones y los trabajos de Farad. Según Kun, para formular la conservación de la energía, no bastaba con tener ejemplos aislados de conversión. Hacía falta construir esa red que comentaba antes, un conjunto de relaciones entre fenómenos distintos que antes se estudiaban por separado. Esa red debía mostrar que electricidad, magnetismo, movimiento, calor y procesos químicos podían transformarse los unos en otros. Y los trabajos de Farad, pues son fundamentales en este sentido. Farad lo que hace es estudiar la inducción electromagnética. Mostró que el magnetismo podía producir corriente eléctrica. El magnetismo podía producir corriente eléctrica. Esto completaba una cadena muy importante porque Orested ya había mostrado antes que una corriente eléctrica podía producir efectos magnéticos. Si la electricidad produce magnetismo y el magnetismo puede producir electricidad, entonces ya no estamos ante fenómenos aislados, sino ante una relación circular. Además, la electricidad podía relacionarse con la química mediante la electrólisis, con el calor porque las corrientes producían calentamiento y con el movimiento porque los efectos electromagnéticos podían generar desplazamiento. Faradai contribuyó así a que la naturaleza empezara a verse como un sistema de transformaciones y no como ese conjunto de fenómenos aislados. Esta red no era todavía la teoría completa de la conservación de la energía, pero preparó el terreno y permitió pensar a estos científicos que detrás de fenómenos aparentemente diferentes había una continuidad profunda. energía, aunque aún no estuviera completamente formulada como este concepto moderno que conocemos hoy en día, empezaba a aparecer como algo que cambiaba de forma sin desaparecer. Bueno, y ahora la pregunta cuatro, el ciclo de Carnot y la cuantificación del trabajo. Bueno, el segundo requisito que señala Zomascú es la posibilidad de medir. Para decir que algo se conserva no basta con afirmar que se transforma, hay que poder cuantificarlo. Y aquí fue decisiva la tradición ingenieril que le llaman en el tema, especialmente el estudio de las máquinas de vapor. Y es que los ingenieros ya manejaban una idea práctica de trabajo, fuerza multiplicada por distancia en esas máquinas de vapor. Es decir, se podía medir cuánto trabajo producía una máquina al mover un peso, empujar un émbolo o realizar una acción mecánica. Carnot estudió las máquinas térmicas y propuso un ciclo ideal. En ese ciclo, una máquina trabaja entre dos focos, uno caliente y otro frío. El calor pasa del foco caliente al frío y durante ese proceso, durante ese tránsito, se produce un trabajo mecánico. Carnot todavía pensaba dentro de lo que sería la teoría del calórico de la época. Claro, como si el calor fuera una especie de fluido que no se destruye, sino que cae de una temperatura alta a una baja. Igual que el agua mueve un molino al caer de una altura a otra. Ese esa agua sería ese calórico. Y aunque esta teoría del calórico después fue ampliamente superada, el análisis de Carnot fue decisivo porque permitió relacionar calor y trabajo de forma cuantificable. La máquina térmica ya no era solo un artefacto técnico, sino un laboratorio conceptual, porque permitía comparar cuánto calor entraba, cuánto trabajo salía y qué papel tenía la diferencia de temperatura. Esto contribuyó al principio de conservación porque hizo posible pensar que calor y trabajo no eran realidades incomparables, sino formas simplemente distintas de una misma magnitud transformable. Más tarde con Jul y otros autores, esta relación se expresará como el equivalente mecánico del calor. Y bueno, la pregunta cinco, que es la esperada, pues experimentos, conceptos y creencias en la formulación del principio de conservación. Bueno, en esta formulación de de este principio de conservación de la energía confluyen tres ingredientes. El primero son los experimentos de conversión, es decir, esto que hemos comentado de electricidad que produce calor, magnetismo que produce electricidad, reacciones químicas que generan corriente, calor que produce trabajo mecánico. Estos fenómenos mostraban que la naturaleza estaba llena de transformaciones. El segundo ingrediente es conceptual y también cuantitativo, ya que hacía falta medir esas transformaciones. La tradición de las máquinas, esa tradición ingenieril que se repite bastante por el temario, permitió medir el trabajo como la fuerza por la distancia. Y los estudios sobre el calor permitieron buscar una equivalencia entre calor y trabajo. Sin esta cuantificación, la conservación de la energía habría quedado pues como una intuición general, pero no como un principio científico. Y el tercer ingrediente es la creencia compartida en la unidad de la naturaleza. Bueno, veremos. Eh, muchos científicos, sobre todo alemanes, pensaban que las distintas fuerzas naturales no eran no eran independientes, sino que estaban unidas, eran manifestaciones de una fuerza más profunda y universal. Esta idea pues venía de la Naturiloso alemana, pero también de una tendencia más amplia de la ciencia moderna, que era buscar unidad, simplicidad y continuidad detrás de la variedad de fenómenos. Esta fuerza se llamaba la bis viva. Y el texto, el texto base, yo creo que es en sí, el del es en el texto base, pues muestra cuáles fueron los autores que combinaron, eh, por ejemplo, Mayer, Jul Helmoth. Cada uno de ellos hace estas combinaciones, estas mezclas de energías para ejemplificarlo, ¿no? por ejemplo, relaciona los procesos fisiológicos, el calor y el trabajo. Yul, sin embargo, mide experimentalmente la equivalencia entre calor y trabajo. Yelm, por ejemplo, formula una visión más teórica y general rechazando fuerzas vitales separadas y ya defendiendo que los procesos físicos, químicos y fisiológicos podían entenderse bajo un mismo principio de conservación. Así el principio de conservación no es que nazca de un único experimento ni de una única mente. Surge cuando los experimentos de conversión, la medición técnica y la creencia en la unidad de las fuerzas naturales se articulan en una teoría común. Bueno, pues este es el tema siete. Las preguntas también son bastante sencillas. Como veis, volvemos un poco a la temática de los temas dos y tres. Nada, seguimos con estas preguntas. Darle a like, please. Gracias. Co?