Resumen del libro “Cinco ecuaciones que cambiaron al mundo” Elaborado por Reyes Rodríguez Lady Carmen
UNA EXPERIENCIA NADA PROVECHOSA Rudol Clausius ! la se"unda le! de la #ermodin$mica Robert Clausius de cincuenta y tres años de edad reflexionaba sobre la vida, la suya había había sido sido bastan bastante te buena, buena, pero pero su normal normal azacaneo azacaneo le había había desgas desgastad tado o física física y emocionalme emocionalmente. nte. eor a!n se enfrentaba a una crisis m"s calamitosa calamitosa #ue el persistent persistente e dolor de rodilla y los dem"s pe#ueños deterioros #ue había ido acumulando a lo largo de su vida. $u esposa, %ide se debatía entre la vida y la muerte durante el parta para dar a luz a uno m"s de sus hi&os, Clausius se sentía muy impresionada ya #ue su #uerida esposa esposa había librado a la muerte durante durante sus embarazos embarazos y partos partos anteriores, anteriores, pero esos mismos partos la había deteriorado y restado fuerzas. 'ientras #ue en la parte de arriba se escuchaban los gritos de sus esposa, Clausius se encontraba en la parte de aba&o, con sus otros hi&os, y aun#ue se sentía orgulloso de (l y de su esposa por tan maravillosa familia, había prometido a )ios #ue despu(s de este !ltimo !ltimo parto ya no habría otro m"s, #uería #ue su familia familia fuera numerosa, pero no podía permitir seguir poniendo en riesgo la vida de su esposa. *ras unos minutos de silencio, Clausius decidi+ subir, al llegar al final de las escaleras, el doctor #ue atendía a su esposa sali+ y le dio la mala noticia de #ue el coraz+n de su esposa no había resistido el parto y había muerto. En el con&unto del universo, s+lo hay dos tipos de procesos. Los procesos reversibles #ue son a#uellos cuyas consecuencias pueden revertirse. %l ser perfectamente revocables, estos procesos pueden desarrollarse siempre, primero había delante, despu(s hacía atr"s, luego otra vez hacía delante y así sucesivamente. Ciertamente en teoría, las m"#uinas de movimiento perpetuo est"n movidas por mecanismos reversibles, an"logos al repetitivo pedaleo de un ciclista incansable. or otro lado se encuentran los procesos irreversibles, son a#uellos cuyas consecuencias son imposibles de revertir, como los inevitables estragos del tiempo en nuestros cuerpos. %l contrario de los procesos reversibles, los procesos irreversibles son mortales. Cuando se producen van deteriorando de manera indeleble. ablando de manera amplia, las cosas enve&ecen y siempre terminan por morir o #uedar destrozadas. )esde el momento en #ue se concibe una vida, su tiempo sobre la tierra su tiempo sobre la tierra siempre procede del pasado, paso por el presente y se adentra en el futuro, nunca se produce un flu&o distinta, nunca hay un orden diferente.
% finales de la d(cada de -//, los fil+sofos #uedaron pasmados al descubrir #ue el cosmos no era complementa reversible despu(s de todo. abía distintos procesos naturales #ue parecían no tener contrapartidas naturales y dos de ellos por lo menos, tenían #ue ver con el calor. En primer lugar, el calor siempre parecía fluir de los caliente a lo frío y nunca al rev(s. En segundo lugar, la fricci+n siempre transformaba movimiento en calor, y nunca al contrario. La existencia de estos procesos naturalmente irreversibles suponía #ue al igual #ue la vida misma, el universo enve&ecía cambiando de un día para otro de un modo #ue no se podía volver atr"s nunca. Esto, por supuesto #ue se trataba de cuestiones científicas pero como abarcaban asuntos como la mortandad, pronto se vieron mezcladas con las m"s profundas con&eturas filos+ficas sobre la existencia humana. )e hecho, el asunto del calor y su efecto sobre el universo terminaría por llegar al mismísimo coraz+n de nuestras creencias religiosas. 0uien no encontraba muy alentadora esta creciente confluencia era el cl(rigo protestante llamado Ernst Carl 1ottliet Clausius. 2l era un ministro estricto del pueblo de 3oslin en rusia. Era un tradicionalista in#uebrantable. Cerca de finales del año -45-, Clausius ya tenía trece hi&os y su esposa estaba embarazada de otro m"s. El 5 de enero de -455, Clausius y su esposa se convirtieron en padres de otro chico al #ue llamaron Rudolf 6ulius Emmanuel. Ese mismo año, en arís, un &oven ingeniero franc(s había dado a luz a una nuev era. )espu(s de tanto esfuerzo, $adi Carnot daba los !ltimos to#ues a su gran obra 7Reflexiones sobre la potencia motriz del fuego8, obra #ue alg!n día llegaría a inspirar al reci(n nacido Clausius para hacer unos descubrimientos sobre el calor #ue cambiarían para siempre al mundo. Carnot aprendi+ #ue la mayoría de las m"#uinas de vapor #uemaban carb+n o madera y convertían el agua en vapor. El vapor a alta presi+n llenaba los pistones de la m"#uina haci(ndolos moverse hacia aba&o. Cuando se soltaba el vapor por una v"lvula, los pistones recobraban su posici+n original. El vapor desprendido se conducía a un radiador frío donde volvía a convertirse en agua #ue fluía hasta la caldera donde volvía a convertirse en vapor a alta presi+n. 9na m"#uina repetía estos pasos muchas veces por segundo. )urante esa (poca, se creía de manera generalizada #ue el traba&o #ue producía una m"#uina estaba determinado s+lo por la temperatura de su caldera, es decir, a mayor temperatura de la caldera, m"s vapor produciría, m"s deprisa y m"s contundentemente se movían los pintones y así m"s traba&o se generaba. )aba la impresi+n de ser de sentido com!n, pero como Carnot revelaría despu(s en su hist+rico tratado no tenía nada #ue ver con el sentido com!n.
:olviendo a 3oslin, unos años despu(s del nacimiento del hi&o del reverendo Clausius, su familia y (l se preparaban para mudarse al cercano pueblo de 9c;ermunde, donde lo habían invitado a regentar una escuela primaria. En canto Rudolf tuvo edad suficiente, empez+ a asistir a la escuela, estaba animosamente dispuesto, tenía una curiosidad enorme y no se veía nada inclinado a seguir los pasos eclesi"sticos de su padre. El 6oven Clausius tenía una gran curiosidad por el mundo natural. En clase, el &oven estaba "vido de saber c+mo habían llegado las conchas a las montañas tan ale&adas del oc(ano y su padre no tenía problema con explic"rselo. $u padre al ser eclesi"stico siempre tenía dentro de sus explicaciones relatos bíblicos y sucesos sobrenaturales. asta #ue Rudolf no fue al instituto en la cercanía de su ciudad, no descubri+ c+mo era completamente posible explicar el mundo natural sin hacer referencia alguna a lo sobrenatural. Clausius apenas podía dar cr(dito a la idea de #ue la tierra no tenía ?, para cuando llego al curso superior, estaba muy satisfecho con su vida y con lo #ue había pasado a lo largo de ella, pero un suceso repentino le ba&o la felicidad, lamentablemente su madre había fallecido durante el parto do uno de sus hermanos. *ras la noticia, Clausius no #uería #ue todo el peso recayera en su familia, así #ue decidi+ aceptar un empleo de tutor de medio tiempo. )e igual manera, tomo la decisi+n de educar (l mismo a sus hermanos menores, con lo cual tambi(n los ayudaría a no sufrir demasiado la muerte de su madre. Estas responsabilidades le #uitaban tiempo, pero llego a crear un acuerdo con sus profesores para asistir a clases presenciales s+lo cuando fuera muy importante y sumamente necesario, mientras tanto (l dese su hogar estudiaría y seguiría aprendiendo cosas nuevas. Comenz+ a nacer su inter(s por el calor y en cuesti+n de poco tiempo se sinti+ muy atraído por el asunto. %l &oven le intrigaba sobre todo los científicos y los ingenieros #ue habían descubierto alg!n modo de #ue el calor se comportara de manera antinatural. Clausius se sinti+ especialmente cautivado por la vida de $adi Carnot, #uien tambi(n había estudiado las m"#uinas de vapor y había observado #ue eran fundamentalmente dispositivos #ue se comportaban de forma antinatural.
$eg!n Carnot, el ingeniero franc(s, el traba&o #ue realizaba una m"#uina no dependía s+lo de la temperatura de su caldera, sino #ue dependía tambi(n de la diferencia de temperaturas entre la caldera y el radiador. ara poder funcionar, una m"#uina de vapor no s+lo necesitaba calor, sino flu&o de calor y eso solo se daba cuando había una diferencia de temperatura entre la caliente caldera de la m"#uina y el radiador, m"s fresco. 7La producci+n de calor no es suficiente para dar origen a la potencia impulsora, es necesario #ue haya frío@ de otro modo, el calor sería in!til8. Clausius #uedo encantado al saber #ue Carnot había hecho un descubrimiento m"s e igualmente sorprendente. $eg!n el principio de Carnot, una m"#uina cuyas temperaturas de caldera y radiador fueran por e&emplo, -/AC, respectivamente, produciría unos 5 mil millones de &ulios de energía por cada tonelada de carb+n. ero cuando Carnot midi+ el resultado real, se dio cuenta #ue ninguna m"#uina generaba lo #ue el predecía, esto se debía a #ue las m"#uinas no son de movimiento perpetuo y siempre hay una perdida. En -4>4, mientras Clausius sopesaba todo lo #ue leía, ya empezaba a tener pensamientos fantasiosos sobre el destino del universoB los científicos creían #ue enve&ecería por #ue el calor #ue fluía en su interior experimentaba diversos tipos de cambios irreversibles. Clausius se preguntaba 0u( pasaría si pudi(ramos desplegar por todo el cosmos unas m"#uinas #ue forzaran al calo a revertir su comportamiento naturalD unos refrigeradores, por e&emplo, #ue forzara al calor a fluir de lo frio a lo caliente Claro #ue sabía #ue esa posibilidad era muy remota@ no podríamos producir suficientes m"#uinas para hacer cosa seme&ante. *odas esas cuestiones de&aban exhausto al &oven Clausius pero tambi(n lo hacían sentirse bien, vivo, tal como uno se siente despu(s de hacer un rato de e&ercicio físico extenuante. or encima de todo, esas cuestiones le estimulaban a tomar una decisi+n irrevocableB 0uería ser la primera persona #ue encontrara las respuestas. En =erlín en -4>4, Clausius llevaba vidas tan dispares como nombres tenia. Era profesor del instituto al #ue se apreciaba por su simpatía, era un estudiante graduado, reflexivo y concentrado #ue estaba pocos meses de recibir su doctorado, al mismo tiempo era una especie de madre suplente y cariñosa con sus hermanos, lo !nico #ue le faltaba era una esposa y amigos, pero (l siempre decía #ue no tenía tiempo ni dinero para a#uello. 6ames 6oule, hi&o de un cervecero había hecho un descubrimientoB la electricidad corriente siempre calentaba el alambre por el #ue fluía y durante ese proceso, perdía parte de su fuerza. En la (poca de Clausius nadie sabía #ue significaba realmente esto. $eg!n Clausius, en el enigm"tico experimento y descubrimiento de 6oule, la energía el(ctrica se convertía en energía t(rmica, es decir, mientras el cable se calentaba, la electricidad #ue fluía se reducía con una reciprocidad exacta.
)e modo m"s general, una unidad de cual#uier tipo de energía podía transformase en una unidad de cual#uier otro tipo de energía sin afectar la energía total del universo. Clausius lleg+ a la siguiente conclusi+nB lo !nico #ue realmente cambiaba era mezcla de las diferentes clases de energía. En lengua&e de las matem"ticas podía resumirse en lo siguienteB
%Euni&erso'( Es decir, el cambio neto de la energía total del universo siempre es cero, por#ue la energía total del universo es una constante eterna. El razonamiento de Clausius significo el final de la teoría cal+rica por#ue reconocía #ue era la energía y no el calor el #ue era un fen+meno indestructible. Esto llevo a la siguiente teoríaB 7El calor no es sino una de las muchas diferentes manifestaciones de la energía, todas las cuales pueden intercambiarse en cual#uier momento sin #ue afecte al total neto de la energía del universo.
)A CURIOSIDAD *A+, A )A )UAlber# Eins#ein ! la #eor.a de la rela#i&idad es/ecial %ntes del siglo FGF no había habido nunca tantas esperanzas de utilizar las t(cnicas matem"ticas y experimentales de la ciencia para comprender finalmente los orígenes y el comportamiento de las personas. Los doctos predecían #ue el futuro pertenecía a las ciencias humanas. or e&emplo, en -4HI, el naturalista Charles )arJin public+ su libro, el origen de las especies, en el #ue refutaba el relato bíblico de la creaci+n. $u teoría, en un principio fue muy criticada y no fue aceptada por muchas personas, y aun#ue )arJin estaba seguro y creía firmemente en ella, era bastante reticente a defenderla en p!blico. En los años siguientes el fil+sofo $pencer se mostr+ muy persuasivo al eslogan 7la supervivencia de los m"s aptos8 explicar las ideas comple&as de )arJin a las masas. ero en el proceso de defensa de esa teoría, tomo ciertas libertades in&ustificables en lo #ue se refería a si aplicaci+n a la sociedad humana. Kietzsche se reía despiadadamente de la humanidad, la comparaci+n y dem"s virtudes cristianas para (l, hacían a la gente d(bil y servil. El pensamiento de $pencer y Kietzsche enseguida desemboc+ en un florecimiento de movimiento eugen(sico #ue comenz+ proponiendo la aplicaci+n de un cruzamiento selectivo durante un muy largo tiempo a los humanos, El hombre #ue le dio nombre y abander+ el movimiento fue un psic+logo ingl(s llamado rancis 1alton.
Como ya era predecible, no paso mucho tiempo sin #ue a#uella evolucionada ciencia de la selecci+n natural se convirtiera en un instrumento del mal. acía -4/, est" ya era utilizada por los líderes políticos para &ustificar su nacionalismo y los traficantes del odio para racionalizar sus extravagancias, entre ellas el antisemitismo@ para muchos, la eugenesia proporcionaba una prueba incuestionablemente científica de #ue los &udíos eran un tipo inferior y odioso del ser humano. En 9lm, %lemania, ese creciente pre&uicio de la ciencia, hizo la vida menos agradable de ermann y auline Einstein, pero no tenían otra opci+n #ue seguir donde estaban, ya #ue no s+lo ermann tenía allí su negocio, sino #ue tambi(n su esposa estaba embarazada. )e su primer hi&o. El -> de marzo de -4I, los Einstein tuvieron un hi&o al #ue llamaron %lbert. En poco m"s de dos d(cadas la brillantes de su hi&o alumbraría son intensidad un bill+n de bombillas el(ctricas. El desarrollo inicial de %lbert era igual de lento #ue veloz era la luz, fue lento en algunos aspectos, por e&emplo, para hablar, para caminar, para leer, en general para aprender. Eso daba por entendido #ue el pe#ueño Einstein estaría destinado a tomo menos a la grandeza. % pesar de eso, su tío 6a;ob, prefería creer #ue Einstein no era tonto, simplemente distraído. En años siguientes, el desarrollo de Einstein se hizo a!n m"s infrecuente y su educaci+n m"s heterodoxa. $us padres lo matricularon en una escuela cat+lica. El primer día de clases es un momento traum"tico para los niños, pero para el &oven Einstein fue especialmente exigente. Lo peor de la escuela en la #ue se encontraba, es #ue se regía por el temor, el poder y la autoridad artificiosa. Los cinco años siguientes se #ue&+ de tener #ue asistir a a#uella escuela, pero no le #uedaba m"s opci+n #ue seguir haci(ndolo. Cuando llego el momento de asistir a la escuela secundaria, las cosas no fueron me&ores. Einstein despreciaba su ordinario estilo de enseñar y a sus severos maestros, desafortunadamente los sentimientos de desaprobaci+n eran mutuos. $u maestro de latín lo regañaba y decía #ue era muy engreído y arrogante, su idea no era del todo err+nea. En efecto Einstein era una persona lista y engreída tambi(n, #ue leía libros guiado s+lo por su curiosidad, y había aprendido de ellos mucho m"s #ue de sus maestros. Leyendo las p"ginas de libros, el &oven se #uedaba impresionado con los descubrimientos, por e&emplo, los científicos habían averiguado #ue la tierra giraba en torno a su e&e polar como un patinador artístico, creando una fuerza centrífuga #ue ya había despedazado al planeta de no verse contrarrestada por la fuerza de atracci+n gravitatoria #ue la tierra e&ercía sobre ella misma. or a#uel medio, el niño de diez años se había familiarizado con un brillante científico llamdo Rudolf Clausius #ue había muerto hace poco en rusia.
