Se intuye la conservación de la energía (1)

A principios del siglo XIX los avances en la ciencia, de la ingeniería y de la filosofía sugirieron nuevas ideas sobre la energía. Parecía que todas las formas de energía (incluido el calor) podían transformarse entre sí sin pérdida alguna. Por lo tanto, parecía que la cantidad total de energía en universo debía permanecer constante.

En 1800 Alessandro Volta inventó la batería eléctrica, demostrando que las reacciones químicas podían producir electricidad. Pronto se descubrió que las corrientes eléctricas podían producir calor y luz, al pasar a través de un alambre delgado. En 1820, Hans Christian Oersted descubrió que una corriente eléctrica produce efectos magnéticos. En 1831, Michael Faraday descubrió la inducción electromagnética. Cuando un imán se mueve cerca de una bobina o un alambre, se produce una corriente eléctrica en la bobina o alambre. Para algunos pensadores estos descubrimientos sugirieron que todos los fenómenos de la naturaleza estaban de alguna manera unidos. Esta idea, aunque vaga e imprecisa, terminó fructificando en forma de ley de conservación de la energía, una de las leyes más importantes en ciencia:

Los fenómenos naturales pueden implicar una transformación de la energía de una forma a otra; pero la cantidad total de energía no cambia durante la transformación.

La invención y el uso de máquinas de vapor ayudó a consolidar la ley de conservación de energía al mostrar cómo medir esos cambios de energía. Por ejemplo, Joule utilizó el trabajo realizado por pesos descendentes que hacen girar una rueda de paletas en un tanque de agua como una medida de la cantidad de energía potencial gravitacional transformada en energía térmica en el agua por su fricción con las paletas. En 1843, Joule afirmó que en tales experimentos, siempre que una cierta cantidad de energía mecánica parecía desaparecer, siempre aparecía una cantidad concreta de calor. Para él, esto era una indicación de la conservación de lo que ahora llamamos energía. Joule afirmó estar…

. . . satisfecho de que los grandes agentes de la naturaleza son por el fiat del Creador indestructibles; y que, siempre que se gasta [energía] mecánica, se obtiene siempre un equivalente exacto de calor.

Joule era básicamente un hombre práctico que tenía poco tiempo para especular sobre un posible significado filosófico más profundo de sus hallazgos. Pero otros, aunque utilizando argumentos especulativos, también estaban llegando a la conclusión de que la cantidad total de energía en el universo es constante.

En este Cuaderno hemos tratado ya en varias ocasiones el trasfondo filosófico y la historia del surgimiento de las leyes de conservación, pero ello no es óbice ni cortapisa para que en la próxima entrega de esta serie lo hagamos de nuevo centrándonos en este pilar de la ciencia que es la ley de conservación de la energía.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

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Se intuye la conservación de la energía (2) - Cuaderno de Cultura Científica

[…] año antes de la observación de Joule, Julius Robert Mayer, un médico alemán, también había propuesto una ley general de […]

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