LEIBNIZ: El Cálculo Infinitesimal. La Física Aprende un Nuevo Idioma – José Muñoz Santoja

Descripción

Historiador, ingeniero de minas, poeta, diseñador, geólogo, diplomático, músico, alquimista, casamentero político, agricultor, bibliotecario .. . ¿Se puede dar mayor diversidad? Pues todas esas actividades desarrolló Gottfried Wilhelm Leibniz. Pero fueron sus trabajos en filosofía y ciencia, especialmente en matemáticas, los que lo encumbraron al Olimpo de la gloria. Vivió una época convulsa con grandes cambios políticos, militares, culturales, sociales, religiosos y sobre todo científicos. Cuando nació estaba agonizando la Guerra de los Treinta Años (1618-1648), que cambiaría el panorama político de Europa. Con la Paz de Westfalia (1648), el Sacro Imperio Romano Germánico comenzó una clara decadencia.

En la lucha por la soberanía entre el emperador germano y los príncipes locales, vencieron estos últimos, lo que desembocó en la creación de muchos estados soberanos independientes, de hecho, había estados que luchaban contra Francia, mientras otros se aliaban con ella. Esa división impidió la creación de un estado nacional. Otro de los motivos del conflicto fue el enfrentamiento entre católicos y protestantes, al acabar la guerra, algunos de los electorados resultantes eran católicos y otros protestantes. Uno de los elementos que marcaron esa época fue la irrupción de una poderosa Francia en el escenario europeo, lo que rompió por completo el equilibrio establecido. Tras el reinado de Luis XIII, regido por la novelesca figura del cardenal Richelieu, apareció en escena Luis XIV, el «Rey Sol». Con la ayuda del cardenal Mazarino primero, y después como monarca absoluto, no escondió sus ansias de expansión. Comenzó con una profunda reforma de su propio país: fomentó la economía -favoreciendo la industria nacional- y también la política colonial en América, y estableció unas excelentes infraestructuras, así como un ejército permanente, entre otros cambios. Después dirigió su atención al resto de Europa.

En primer lugar, se abalanzó sobre los Países Bajos, que en la Paz de W estfalia se habían descolgado firmando la paz por separado con España. En ese conflicto (1672-1678) contó con la ayuda de Inglaterra y algunos principados germánicos como aliados. Precisamente ese conflicto significó para Leibniz la oportunidad de que se abriera al mundo. La primera de sus principales misiones diplomáticas le llevó a París y Londres con el fin de intentar evitar la guerra con los Países Bajos o, al menos, impedir que Alemania se viera envuelta en el conflicto. Más tarde, con el fin de combatir la belicosa política francesa, se creó la Liga de Augsburgo (1688-1697), cuyos integrantes eran el Sacro Imperio, Inglaterra, Suecia y España. Finalmente, la guerra concluyó con la rúbrica de la Paz de Ryswick (1797).

En el siglo xvm Francia volvió sus intereses hacia España. En ese complicado escenario, dadas sus notables dotes diplomáticas, la intervención de Leibniz se requirió en varios de esos conflictos: participó en el proceso de consultas diplomáticas e incluso llegó a escribir informes sobre cómo aprovechar los recursos materiales y humanos en la guerra que se veía imposible de parar. En ese mismo siglo, la Rusia del zar Pedro I, que estaba siendo radicalmente modernizada, se aproximó a Europa, proporcionando así la posibilidad de un acercamiento a la ciencia y la cultura chinas. Leibniz, muy interesado en ellas, abogó siempre por intensificar las relaciones entre Alemania y Rusia con la idea de crear un corredor que permitiera el flujo de ambas cultmas, la europea y la china, en ambos sentidos. Llegó a ser asesor científico del zar, con quien se entrevistó en varias ocasiones. Durante el Renacimiento se produjo una profunda transformación en el dominio del pensamiento, la religión y las artes, que supuso una mayor libertad de espíritu, y a la postre posibilitó la Reforma protestante y con ello las futuras guerras de religión.

La segunda mitad del siglo XVI fue realmente una edad de oro para las artes. Basta citar algunos de los nombres que encontramos en esa época para reconocer el impresionante nivel al que se llegó en la cultura: Moliere, Shakespeare, Swift, Cervantes, Quevedo, Lope de Vega, Velázquez, Murillo, Rubens, Rembrant, Vivaldi, Bach, Han del. .. Y en el terreno del pensamiento nos encontramos a Spinoza, Hobbes, Locke, Bacon o Amauld, entre otros. Uno de los factores que más influyó en este florecimiento de la cultura fue la invención de la imprenta a mediados del siglo xv. Y si cabe destacar un libro en esos primeros años por su relevancia, ese es De revolutionibus orbium coelestium (Sobre el movimiento de las esferas celestes), publicado en 1537 por Nicolás Copémico.

Sin embargo, la mayor evolución se produjo seguramente en el campo científico. En apenas siglo y medio, la ciencia avanzó mucho más que en todos los siglos anteriores. Esa revolución científica sentó las bases para una futura revolución industrial, pues la ciencia ya no era meramente teórica, como en la antigua Grecia, sino eminentemente práctica. Para comprobar la importancia de dicha revolución, basta citar algunos de los hitos conseguidos: la ley de la caída libre de los cuerpos de Galileo, las leyes del movimiento planetario o las lentes astronómicas de Kepler, la de los gases de Boyle, el cálculo de la velocidad de la luz por Romer, la teoría ondulatoria de Huygens, el barómetro de Torricelli, la descripción de la circulación de la sangre por Harvey o el descubrimiento de los microorganismos por Leeuwenhoek.

Estos logros espectaculares de la ciencia se consiguieron no porque los científicos del siglo XVII fueran más capaces que sus predecesores, sino porque vieron el mundo con ojos nuevos. Abandonaron la estricta rigidez griega y comenzaron a investigar sin dar tanta importancia a la rigurosidad de la demostración. Se impuso el lema «primero inventar, después demostrar». El filósofo Francis Bacon, firme defensor de la investigación empírica, apoyaba al científico de laboratorio. En s~ obra Nueva Atlántida (1626) planteaba una sociedad utópica dirigida por científicos, que sería ridiculizada en Los viajes de Gulliver (1726), de Jonathan Swift, pero que sirvió de inspiración para las sociedades científicas que florecieron en el siglo XVII. En los círculos científicos, precursores de las sociedades científicas, se intercambiaban experiencias y resultados. Otro de los factores que hicieron posible la gran revolución científica fue el gran desarrollo de las matemáticas.

Se abandonó la rigidez geométrica griega y se dio el gran salto al álgebra y el análisis, que revolucionarían el mundo matemático, y el científico en general. Se consideró que las leyes matemáticas eran la base de la naturaleza. Muchas áreas que hoy día son ciencias independientes, en el siglo xvn formaban parte de las matemáticas aplicadas, como vemos en El curso o el mundo de las matemáticas, publicado en 1674 por Claude-Franc,ois Milliet Deschales, en el que se trataban los siguientes temas matemáticos: aritmética, trigonometría, logaritmos, geometría práctica, álgebra, teoría de las cónicas y de los indivisibles, mecánica, estática, geografía, magnetismo, ingeniería civil y militar, carpintería, talla de piedras, hidrostática, movimiento de fluidos, hidráulica, construcción de barcos, óptica, perspectiva, música, astronorrúa -con la construcción de relojes de sol- , astrolabios, calendarios y horóscopos.

El descubrimiento de la geometría analítica por parte de Fermat y Descartes abrió el camino a la herramienta más poderosa de que dispuso la matemática para florecer como ciencia imparable: el cálculo infinitesimal. Y es entonces cuando aparecieron las figuras de Newton y Leibniz. Hay autores, como Antonio José Durán, que defienden que debemos considerar a esa pareja de genios como los fundadores del cálculo, más que los descubridores, pues muchos otros matemáticos allanaron previamente el camino. No podemos encontrar dos científicos más diferentes. Mientras Newton vivió toda su vida en un entorno bastante reducido, Leibniz visitó varios países y viajaba a menudo dentro de Alemania. Newton era una persona muy reservada, que apenas se relacionaba fuera de su trabajo y de la Royal Society, mientras que Leibniz asistía constantemente a fiestas y alternaba con facilidad en diversas cortes alemanas. El científico inglés se resistía a publicar y no contestaba muchas cartas, pues no le gustaba entrar en polémica, mientras que a Leibniz le encantaba polemizar con todo el que se le pusiera a tiro.

Al morir Newton, su entierro fue seguido con más boato y seguimiento que si hubiese sido el rey, mientras que Leibniz murió en la mayor de las soledades y solo lo acompañó su secretario. Ambos murieron sin formar familia. A Newton nunca se le conoció interés por casarse, y Leibniz pensó en el matrimonio cuando tenía ya cincuenta años, pero mientras la dan1a se lo pensaba, él recapacitó y cambió de opinión. Sin duda, lo que hizo entrar a Leibniz en la historia de la ciencia con letras de oro fue el desarrollo del cálculo infinitesin1al, y lo hizo de forma independiente y casi simultánea con Newton, lo que constituyó una gran polémica en su época. En la actualidad, la idea que tenemos del cálculo está más cerca de la concepción que tenía el matemático inglés, pero la notación que usamos es la creada por Leibniz. Además, fue él quien se preocupó por estudiar a fondo las propiedades y buscar ejemplos y aplicaciones para el cálculo, apoyado en esta ardua labor por los hermanos Bernoulli.

El cálculo infinitesimal es una de las herramientas más poderosas con las que cuenta la matemática. Con su utilización pudieron resolverse, de una forma fácil y general, algunos de los problemas científicos que se habían tratado desde los antiguos griegos. Por un lado el estudio de la variación constante de ciertos elementos, algo parecido a lo que haría el velocímetro de un coche, en particular, fue aplicado en el problema del estudio de los cuerpos en movimiento.

También vino a simplificar el cálculo de la recta tangente a una curva, lo que tuvo inmediata aplicación, por ejemplo, en problemas de óptica. Otro grupo de problemas fue el de optimización, es decir, hallar en qué condiciones se podía obtener un valor máximo o mínimo, algo muy aplicado actualmente en economía. Y el cuarto gran problema que resolvió fue el del cálculo de áreas y volúmenes de elementos que no son geométricamente regulares. Sus aplicaciones actuales en la vida cotidiana son muy amplias: en el diseño de teléfonos móviles o aviones, en transporte, meteorología .. . En general, podemos encontrarlo en cualquier proceso en el que haya una evolución constante, como la energía utilizada, el estudio del proceso de una epidemia o la distribución de cualquier tipo de población.

Sin embargo, el ingenio de Leibniz era tan vasto y sus intereses intelectuales tan variados, que podemos encontrar su impronta en innumerables campos. Lo mismo actuaba como un ingeniero inventando sistemas para extraer material de las minas, o para el riego de jardines, que investigaba propiedades de los productos químicos recién descubiertos, como el fósforo, o relacionaba su filosofía con el movimiento de cuerpos. Hay autores que consideran a Leibniz como el último genio universal, debido a la gran cantidad de campos en los que desarrolló su labor. El filósofo francés del siglo XVIII, Denis Diderot, a pesar de tener opiniones contrarias en su discurso filosófico, dijo de Leibniz: «Quizá nunca exista un hombre que haya leído tanto, estudiado tanto, meditado más y escrito más que Leibniz … Lo que ha elaborado sobre el mundo, sobre Dios, la naturaleza y el alma es de la más sublime elocuencia».

Para añadir más adelante descorazonado: «Cuando uno compara sus talentos con los de Leibniz, tiene la tentación de tirar todos sus libros e ir a morir silenciosamente en la oscuridad de algún rincón olvidado». Leibniz fue un febril escritor de libros, memorándums y cartas. Su producción bibliográfica fue tal que no solo muchas de sus obras principales aparecieron después de su muerte, sino que aún no ha aparecido una edición completa de sus escritos. Podemos imaginar la variedad de intereses que abarcaba el intelecto del genio alemán, si vemos las propuestas que preparó para su audiencia con el emperador alemán Leopoldo I: Colegio Imperial de Historia, reforma de la moneda, la reorganización de la economía, la mejora del comercio y la manufactura textil, la creación de un fondo para seguros y de impuestos sobre vestidos de lujo, creación de un archivo estatal central, la firma de un concordato de estado y la creación de una biblioteca de referencia general, así como una propuesta para el alumbrado de las calles de Viena con lámparas de aceite de colza. Leibniz era un optimista acérrimo que pensaba que vivía en el mejor de los mundos posibles, y nunca se desanimaba por los múltiples proyectos en que se enfrascaba y no salían adelante. Durante toda su vida tuvo una completa dedicación al estudio, como servicio a la humanidad.

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  • Introducción
    Capítulo 1 El Diseñador De Calculadoras
    Capítulo 2 Y El Cálculo Se Hizo
    Capítulo 3 Códigos Antiguos Y Modernos
    Capítulo 4 No Solo De Matemáticas Se Nutre El Genio
    Lecturas Recomendadas
    Índice
  • Citar Libro

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