F = -grad V y sus descendientes: Un paseo por la historia de tres siglos de física

Dentro de la XXXVII Reunión Bienal de la Real Sociedad Española de Física, Zaragoza, Julio 2019, y en el marco del XXIX Iberian Meeting on Physics Education and Dissemination, dí una charla sobre la evolución de la idea de fuerza, que siendo inicialmente el concepto newtoniano fundamental fue dando paso históricamente a otras ideas que a la postre han resultado ser más generales y más importantes; en esa evolución la fuerza ha dejado de ser un concepto fundamental. La clave de esa evolución ha sido el principio de menor acción.

En los casos más sencillos (fuerzas conservativas) la fuerza es el gradiente de un simple potencial escalar F = -grad V; cuando se escribe el funcional de acción que determina los movimientos reales como aquellos en los que la acción resulta ser mínima (o extremal), quien interviene en la acción es el potencial V. Esto deberíamos tomarlo como el primer indicio de que el potencial es, en cierto sentido, más importante que la fuerza. Y ciertamente la idea de potencial, —estando dispuesto a acoger bajo ese nombre a objetos ‘más generales’ que no estén descritos solamente por una simple función escalar, sino por estructuras algo más complicadas como las que intervienen en electromagnetismo o en gravitación—, va a ser un hilo de Ariadna que nos guiará en el estudio de  ‘fuerzas’ más generales que las conservativas.

Así la expresión F = -grad V puede verse como la antecesora, la primera relación de su especie, y  que va dando lugar a generaciones de descendientes. Y como también ocurre probablemente con los descendientes a lo largo de varias generaciones de personas, los caracteres nuevos que van apareciendo, —los ‘potenciales’—, adquieren un rol que va dejando en muy segundo plano al carácter originario, —las fuerzas, que inicialmente habían sido las protagonistas principales—.

Agradezco a los organizadores haberme ofrecido la oportunidad de hablar en el marco del Iberian Meeting, con un tema transversal pero que merece ser más conocido. Quedé en publicar las transparencias de la presentación; las coloco aquí (20 MB) en la espera de que puedan ser útiles. Y por supuesto, todos los comentarios son bienvenidos.

He colocado también el enlace a esta charla en el apartado Presentaciones Varias del blog, en el que quedará archivada de manera permanente.

 

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