Enviado el lunes, 21 de agosto de 2006 8:19
En los textos de mecánica clásica, y en muchísimos libros de divulgación se insiste en que los movimientos, al menos a nivel clásico, son reversibles. Se suele poner el ejemplo de dos bolas de billar que chocan y acaban, cada una, en dos posiciones distintas en la mesa. Si pudiesemos invertir las velocidades de ambas bolas volverían éstas al lugar inicial.
¿Podemos hacer ésto? Es francamente difícil, pero dos bolas se mueven de manera razonablemente regular de manera que aunque tengamos ligeros errores en las velocidades invertidas, las trayectorias inversas serán razonablemte similares a las directas.
Intentemos hacer esto con tres bolas. Pensemos en el movimiento gravitatorio de tres cuerpos de masas similares pero estrictamente distintas. ¿Podemos, en principio, invertir sus trayectorias? Es -esencialmente- imposible, puesto que las trayectorias directas dependen muy sensiblemente de las condiciones iniciales del movimiento, y estas condiciones son -esencialmente- irrepetibles con precisión infinita.
El problema es que los físicos han confundido la descripción de la realidad proporcionada por las ecuaciones con la realidad misma. Y, más técnicamente, han olvidado una cosa básica. Las ecuaciones de la física son ecuaciones diferenciales. La solución de una ecuación diferencial depende de las condiciones iniciales y de las condiciones de contorno, y no tenemos ecuaciones para las condiciones iniciales ni para las condiciones de contorno. Los sistemas reales cambian, en su evolución, las condiciones de contorno de sus movimientos, y esos cambios quedan fuera de la descripción de esos movimientos.
Si introducimos en el problema ambas condiciones, vemos que los movimientos -no- son reversibles, ni siquiera en principio.
Elijamos la ecuación más sencilla de todas las de la física, la ecuación del oscilador armónico. La solución es tambien muy sencilla: Es el seno de una frecuencia por el tiempo, -más- una fase, que es el punto donde empieza a oscilar el sistema. No tenemos ecuaciones para las fases. Cojamos ahora un número no muy grande de osciladores armónicos y acoplémolos de forma nolineal. El movimiento resultante depende de las fases de cada uno de los osciladores, y esas fases cambian con el movimiento y no tenemos ecuaciones para las fases. Las ecuaciones son las de la mecánica clásica. ¿Podemos invertir los movimientos de esos osciladores?
Un problema que lleva sin solución desde hace 150 años es el problema de la turbulencia. Cuando un chorro de agua sale de un grifo, al principio el movimiento es muy suave. Podemos decir que el agua cae en láminas paralelas, en el régimen laminar. Pero cuando el agua aumenta su velocidad los bordes del fluido se empiezan a retorcer de manera irregular, hasta que todo el fluido se mueve mezclándose en todas su partes. La única explicación del fallo de la teoría, de las ecuaciones que describen el movimiento, es que estas ecuaciones dependen de las condiciones del borde de fluido, de las condiciones de la frontera entre el chorro del agua y el aire que lo rodea. La solución de las ecuaciones depende de esas condiciones de frontera que el chorro de agua está cambiando constantemente en su movimiento. Y no tenemos ecuaciones para las condiciones de frontera.
¿Está acabada la física clásica?