Max Planck, Autobiografía Científica (Parte 3)
Otra controversia surgió en relación con el problema de la analogía entre la transmisión del calor desde una temperatura más alta a una mas baja y la sumersión de un peso desde una altura mayor a una menor. Yo había insistido en la necesidad de distinguir con claridad entre ambos procesos,porque diferían entre sí tan fundamentalmente como la primera y la segunda ley de la termodinámica. Sin embargo, la opinión aceptada universalmente en aquellos días se oponía a mi teoría y no pude lograr que mis colegas compartieran mi punto de vista. De hecho, algunos físicos
hasta llegaron a considerar el razonamiento de Clausius como innecesariamente complicado, confuso si se quiere; en particular, se negaron a aceptar el concepto de irreversibilidad y, por lo tanto, se reusaron a considerar al calor en una posición especial entre las formas de energía. Oponiendose a la teoría de la termodinámica de Clausius, crearon la llamada "ciencia de la energética". El primer teorema básico de la energética, exactamente como la teoría de Clausius, expresa el principio de conservación de la energía; pero el segundo teorema, que se supone que establece el sentido de todos los hechos, postula una analogía perfecta entre transmisión del calor desde una temperatura mas alta a otra más baja y la sumersión de un peso desde una altura mayor a otra menor.
Como consecuencia de este punto de vista, se abandonó el supuesto de la irreversibilidad, para demostrar la segunta ley de la termodinámica; más aún, se negó la existencia de un cero absoluto de la temperatura, basándose en el argumento de que en las temperaturas, al igual que en las alturas, solo pueden medirse diferencias.
Una de las experiencias mas dolorosas de mi vida científica es que salvo rarísimas ocaciones - en realidad, podría decir que nunca - logré obtener reconocimiento universal para un resultado nuevo, cuya exactitud pude demostrar con una prueba concluyente, pero solamente teórica. Lo mismo ocurrió en esta ocasión. Todos mis argumentos fueron ignorados. Era sencillamente imposible competir con hombres de la autoridad de Ostwald, Helm y Mach. Yo poseía la firme convicción de que algún día se demostraría que eran ciertos mis argumentos sobre la diferencia fundamental entre la transmisión del calor y la sumersión de un peso, pero me fastidiaba pensar que no tendría la satisfacción de verme vindicado. Finalmente mi tesis fue por todos aceptada, pero por consideraciones de índole completamente distinta, que ninguna relación tebía con los argumentos que había expuesto en su favor - o sea, por la teoría atómica presentada por Ludwig Boltzmann.
Boltzmann logró establecer, para un gas dado en un estado determinado, una función H, que tiene la propiedad de que su valor disminuye constantemente con el tiempo. Por lo tanto basta identificar el valor negativo de esta función H con la entropía. A la vez, este descubrimiento demostró que la irreversibilidad es una característica de los procesos que ocurren en un gas.
Así con el curso de los acontecimientos, mi postulado sobre la diferencia fundamental entre la conducción del calor y un proceso puramente mecánico, se impuso sobre las ideas sostenidas anteriormente por autoridades en la materia. No obstante, mi contribución fue totalmente innecesaria porque aún sin ella los resultados hubieran sido los mismos.
Naturalmente que esta lucha, en la que Boltzmann y Ostwald representaban ideas opuestas, se realizó con cierto acaloramiento y tambien causó efectos profundos, porque ambos antagonistas rivalizaban en agudez y talento natural. Despues de todo lo referido, en este duelo de inteligencias yo solo podía desempeñar el papel de un subordinado de Boltzmann, cuyos servicios no eran estimados por cierto y ni siquiera tomados en cuenta por él. Porque Boltzmann sabía muy bien que mis ideas eran fundamentalmente distintas a las suyas. Se sentía especialmente molesto por el hecho de que la teoría atómica, base de todas sus investigaciones, no solo me era indiferente sino que hasta cierto punto me mostraba hostil hacia ella. La razón era que, en ese entonces, yo consideraba al principio del aumento de la entropía tan firmemente válido como el mismo principio de la conservación de la energía, mientra que Boltzmann solo lo consideraba como una ley de probabilidades; dicho en otras palabras, como un principio que podía tener excepciones. El valor de la función H tambien puede aumentar a veces. Boltzmann no tocó este punto al deducir su "teorema H", y un talentoso discípulo mío, E. Zermelo, hizo notar esta omisión al demostrar con rigor el teorema. De hecho Boltzman omitió en su deducción toda mención de la indispensable suposición de la validez de su teorema - o sea, la admisión del desorden molecular. Debe haberlo considerado como algo obvio. De todos modos, su respuesta al joven Zermelo tenía un tono sarcástico, que tambien en parte iba dirigido a mí, porque el artículo de Zermelo había sido publicado con mi aprobación. Y así fue como Boltzmann adoptó ese tono áspero que siempre siguió demostrándome en adelante, tanto en sus artículos como en nuestra correspondencia personal; sólo en los últimos años de su vida tuvo una actitud más amistosa para conmigo, cuando le informé que mi ley de la radiacón tenía una base atómica.
Finalmente Bolzmann triunfó sobre Ostwald y los partidarios de la energética, tal y como yo pensé que sucedería por lo antes expresado. La diferencia básica entre la conducción del calor y un proceso puramente mecánico, fue por todos reconocida. Esta experiencia tambien me dió la oportunidad de conocer un hecho, notable para mí. Una nueva verdad científica no se impone por el convencimiento de sus opositores, haciendoles reconocer la realidad, sino mas bien porque algún día los opositores desaparecen y surge una nueva generación que ya está familiarizada con ella.
Por otra parte, las controversias que mencioné producían en mí poco interés, porque mal podía esperarse que de ellas resultara algo nuevo. En consecuencia, muy pronto dediqué mi atención a otro problema, el que debía absorberme y exigirme la realización de otras investigaciones enteramente distintas. Las mediciones efectuadas por O. Lummer y E. Pringsheim en el Instituto Físico-Técnico Alemán, relacionadas con el estudio del espectro térmico, llamaron mi atención hacia la ley de Kirchhoff, que expresa que en una cavidad vacía, cuyas paredes son notablemente reflectoras, y que contengan un número arbitrario de cuerpos emisores y absorbentes, llegará con el tiempo a un estado en que todos los cuerpos tengan la misma temperatura y la radiación - con todas sus propiedades, incluyendo la distribución espectral de energía - no dependa de la naturaleza de los cuerpos, sino única y exclusivamente de la temperatura. Así, esta llamada distribución normal de la energía espectral representa algo absoluto y, como siempre consideré la búsqueda de lo absoluto como el más grandioso objetivo de toda actividad científica, me puse a trabajar afanosamente. Descubrí un método directo para resolver el problema aplicando la teoría electromagnética de la luz, de Marxwell. Es decir, supuse que la cavidad estaba llena con osciladores lineales simples o resonadores, sujetos a pequeñas fuerzas amortiguadoras y con períodos diferentes; esperaba que el intercambio de energía causado por la radiación recíproca de los osciladores diera lugar, con el tiempo, a un estado estacionario de la distribución normal de energía correspondiente a la ley de Kirchhoff.
Esta amplia serie de investigaciones, algunas de las cuales podían ser verificadas mediante comparaciones con datos observacionales conocidos, tales como las mediciones de la amortiguación efectuadas por V. Bjerknes, dieron como resultado el establecimiento de la relación general entre la energía de un oscilador que tiene un período definido y la radiación de la energía de la región espectral correspondiente en el campo circundante, cuando el intercambio de energía es estacionario. De aquí se derivó el notable resultado que dicha relación es absolutamente independiente de la constante de amortiguación del oscilador - lo que para mí fue motivo de satisfacción y agrado, porque permitió simplificar todo el problema mediante la sustitución de la energía del oscilador por la energía de la radiación, sustituyendo así una estructura complicada, con muchos grados de libertad, por un sistema simple con solo un grado de libertad.
Este resultado era por cierto una forma preliminar de abordar el problema, que ahora aparecía ante mis ojos en toda su magnitud. Mi primer intento de solucionarlo fue infructuoso, porque mi esperanza secreta inicial de que la radiación emitida por el ascilador difería, en cierta forma característica, de la radiación absorvida, solo resultó ser un anhelo. El oscilador unicamente reacciona ante aquellos rayos que es capaz de emitir y es por completo insensible a las regiones espectrales adyacentes.
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