La física, con sus modelos, teorías y conceptos clave como fuerza y energía, proporciona un enfoque para comprender la naturaleza. Este conocimiento puede enriquecer nuestra comprensión y reflexión colectiva sobre grandes problemas del capitalismo, como el extractivismo y la carrera armamentística, y también sobre el papel social de la ciencia en la historia.

Aceleradores de partículas monstruosos, satélites que orbitan como si fueran lunas. Computadoras cuánticas, fotografías de agujeros negros y de eventos que han ocurrido en los comienzos del tiempo. Información desde miles de kilómetros de distancia en una fracción de segundo. Inteligencia Artificial, procesamiento de grandes volúmenes de datos. Existen infinidad de áreas de conocimiento en que la física interviene con herramientas conceptuales (el qué) y metodológicas (el cómo): la ingeniería, la computación, la ciencia de datos, la arquitectura, la ciencia de materiales. Pero... ¿qué es la física y cómo sus principios pueden ayudarnos a reflexionar sobre diferentes aspectos de la vida humana?

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Los modelos

1687 es el año en el que un hijo de campesinos puritanos devenido funcionario de la corona británica, magistrado, presidente de la Royal Society of London for Improving Natural Knowledge [1] y director de la Casa de la moneda, presenta la primera gran síntesis occidental sobre el Universo físico: los Philosophiæ naturalis principia mathematica, más conocido como Los Principia. Sentado en los gigantes hombros de Copérnico, Kepler, Giordano Bruno, Galileo, entre tantos otros, Isaac Newton define las interacciones entre cuerpos a través de una sencilla relación matemática. Un concepto que cambiaría la historia de la ciencia conocida hasta el momento. La fuerza es la medida de todas las interacciones en el universo y se puede cuantificar: es el producto de la masa de los cuerpos por su aceleración (o variación de velocidad). F = masa x aceleración...Y ¿qué significa?

La física como disciplina es indudablemente abstracta porque el campo de acción de sus teorías y modelos también es muy amplio: básicamente todo el universo. En física, cuando hablamos de cuerpos hablamos de todos los cuerpos, cuando hablamos de materia, hablamos de toda la materia: materia a gran escala o materia a escala subatómica y también materia que aún no conocemos. El concepto fuerza en la física está muy presente, así como también lo está en el vocabulario cotidiano de todo el mundo. Hablamos de fuerzas en muchos sentidos y contextos diferentes: fuerza social, fuerza política, levantar fuerza, esfuerzo físico, fuerza de trabajo, medidas de fuerza, etcétera. En todos los casos podemos entender más o menos la misma idea: una interacción cuyo resultado es el cambio en el estado de cosas hacia un determinado sentido.

Los principios teóricos de la física expresan relaciones entre la materia, la energía y las fuerzas del Universo en el lenguaje de las matemáticas. Los fenómenos y las interacciones se interpretan en términos de conceptos que permiten a los físicos (y los científicos en general) modelar o teorizar sobre la naturaleza. Masa por aceleración es una síntesis matemática que abarca infinidad de fenómenos diferentes, incluso aquellos para los cuales la física parece tener poco que decir. Es simplemente un modelo, una relación entre el movimiento y la materia en términos de conceptos medibles con una balanza, con un reloj y con una regla.

En ciencia, las diferencias y similitudes entre las predicciones del modelo y los datos reales dan lugar a la construcción de nuevo conocimiento. Por ejemplo, en una época se entendía al calor como un fluido, el calórico, que se transfería de los cuerpos calientes a los fríos. La hipótesis del calórico funcionaba bastante bien, hasta que a fines del siglo XVIII Benjamin Thompson (Conde de Rumford) dio por tierra con ella. Thompson, físico y militar estadounidense, observó la enorme cantidad de calor que se generaba en el proceso de construcción de artillería, durante la perforación de cañones. Esta enorme cantidad de calórico se producía sin el suministro de calor adicional desde el exterior. Thompson demuestra así que el calor, lejos de ser un fluido, era una medida del movimiento de las partículas del metal al ser perforado. Al demostrar que el calor es una forma de energía y no un fluido indestructible como se creía anteriormente, su investigación permitió establecer una relación entre el calor y el trabajo mecánico, sentando las bases para el desarrollo de la termodinámica y la comprensión moderna de la energía y su conservación.

Este avance ha sido fundamental para el desarrollo de diversas tecnologías, desde la mejora de los motores de vapor hasta el diseño de sistemas de calefacción y refrigeración más eficientes. Además, la comprensión del calor como una forma de transferencia de energía ha sido crucial para el desarrollo de la física moderna y ha impulsado avances en campos como la ingeniería, la medicina y la exploración espacial.

Más que una ciencia exacta, la física es una ciencia natural, por tanto, experimental y las matemáticas son para ella una herramienta de abstracción y generalización de las dinámicas naturales.

Aunque el conocimiento de la realidad no se reduce a la física, sí podemos integrar su potencial en muchas de nuestras observaciones e interpretaciones. Esto nos brinda la oportunidad de enriquecer nuestros análisis en diversas áreas de la vida y de la investigación científica, incorporando la lógica de sus modelos y representaciones. Los sistemas son conjuntos de cuerpos o elementos interrelacionados cuyo movimiento y transformación interesa estudiar: un motor, un árbol, una mezcla química o las hormigas de una colonia. Las distintas formas y contextos en que se expresan las fuerzas (entre qué elementos se producen, cuál es su naturaleza fundamental, cuándo se expresan, cómo se miden) permiten a las y los físicos modelar dinámicas y entender el movimiento de distintos sistemas en el universo. A través de las leyes de la física también podemos entender que todo sistema tiende a degradarse, que en la naturaleza no hay estructuras inamovibles, que todo se transforma, y que podemos construir artefactos cada vez más eficientes inspirados en las dinámicas de la naturaleza.

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Física y revolución social

Así como la física expresa una visión sobre el mundo, también nos habla de la viabilidad o no de los proyectos de intervención sobre la naturaleza. Toda transformación implica cambios en la materia asociados a fuerzas en un determinado espacio - tiempo. Hay sistemas que por su propia dinámica se degradan más fácilmente que otros, dependiendo del intercambio energético con la naturaleza exterior al mismo. Los avances tecnológicos buscan en general un mejor aprovechamiento de la energía: vehículos que consumen menos combustible, procesadores más rápidos con baterías más duraderas, etcétera. Esta eficiencia no solo se traduce en una reducción del impacto ambiental, sino también en una menor necesidad de trabajo humano. Desarrollamos tecnología para satisfacer necesidades y dedicar menos tiempo (por tanto, menos energía) a ciertas tareas y así poder tener tiempo libre para realizar otras, crear nuevas o simplemente contemplar y dejar correr la imaginación.

El carácter general, amplio y también abstracto de la ciencia física la ubica en un lugar complementario de otras disciplinas en el entendimiento de la complejidad, dando cuenta, por ejemplo, de la necesidad del trabajo interdisciplinario que aporte activamente en el cuestionamiento del mundo. Es deseable y necesario entonces que la física colabore y se enriquezca de disciplinas humanas y sociales como la psicología, la sociología, la economía, en el marco de proyectos que pongan en discusión el estado actual de las cosas y de la organización de la producción.

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Una de las lecciones que nos deja la historia desde principios de siglo XX son las consecuencias de miradas reduccionistas, productivistas, y neutrales sobre la ciencia y en particular de la física. ¿Qué sentido tendrían, acaso, físicos trabajando para proyectos extractivistas, proyectos armamentísticos, proyectos que van en contra justamente de los mismos principios que aplican en su campo de trabajo?

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Durante los años 60 y 70, surgieron fuertes críticas al sistema capitalista y sus guerras imperialistas -principalmente Vietnam-, sus mecanismos de alienación y explotación en las fábricas, así como al machismo y racismo institucionalizados. En este contexto, nació en 1969 Science for the People (Ciencia para el Pueblo), una organización política formada por científicos estadounidenses de diversas disciplinas. Su objetivo era cuestionar el papel de la ciencia en el desarrollo de armamento y contaminación ambiental, así como el respaldo de teorías pseudocientíficas que justificaban la opresión social. Algunos de sus referentes más conocidos fueron los biólogos Richard Levins, Richard Lewontin, Stephen Jay Gould y el neurocientífico Steven Rose. Esta iniciativa también implicó una aproximación al marxismo y la dialéctica como herramienta de análisis. A través de su revista, charlas y congresos, la organización proporcionó una plataforma para científicos de la clase trabajadora, reconociendo la proletarización de la ciencia y criticando la sociedad de clases. Su legado perduró durante dos décadas, marcando una importante influencia en el discurso científico y político de la época [2].

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Ser conscientes del propio trabajo implica una reflexión, una discusión y una lucha por los fines últimos: para qué se investiga lo que se investiga y quién es el principal beneficiario de nuestro trabajo. Este estado de conciencia también supone levantar la mirada hacia las demandas del conjunto de las y los trabajadores, de los cuales los científicos también son parte. Las luchas por la educación pública, por mejores condiciones laborales, por la reducción de la jornada laboral, por mejores salarios, por el desarrollo de tecnología menos contaminante, por un mejor ambiente laboral, son todas luchas compartidas. La lucha por que las universidades públicas no sean una oficina de transferencias de recursos al sector privado, también es una lucha compartida.

Cualquier sistema que produzca enormes disipaciones de energía, debe ser puesto en cuestión en relación a los beneficios o perjuicios socioambientales. Cualquier sistema de producción que implique una degradación tal que ponga en peligro la vida y el bienestar común de las mayorías que habitan e integran el sistema Tierra, es un sistema que más rápido que tarde debe ser superado.

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La maravillosa actividad de construir ciencia se trata justamente de eso: entender la naturaleza para continuar la obra transformadora de la especie humana. Investigadoras e investigadores, docentes, estudiantes, todas y todos los trabajadores de ciencia tenemos una responsabilidad en la lucha compartida hacia la transformación social que obliga a ir más allá del propio interés individual o de las tareas de investigación específicas. Hay un mundo afuera de nuestro trabajo, un mundo que se construye día a día por otros trabajadores, del cual somos parte y por el cual nunca son inoportunas dos preguntas clave: ciencia para qué, ciencia para quién. Retomando las palabras de A. Einstein [3]:

“Cuando meditamos sobre nuestra vida y nuestras tendencias, nos damos cuenta muy pronto de que casi todos nuestros actos y deseos se hallan vinculados con la existencia de otros seres. Notamos que, en nuestro modo de ser, nos parecemos a los animales que coexisten con nosotros y que viven en comunidad. Consumimos alimentos producidos por otros hombres, vestimos ropas confeccionadas por otros y habitamos viviendas que ellos han construido. La mayor parte de lo que sabemos y creemos nos ha sido enseñado por otros hombres mediante un idioma creado también por otros. Nuestra capacidad para pensar y el contenido de nuestros pensamientos serían bien pobres sin el idioma, solamente comparables a la capacidad mental de los animales superiores; de manera que debemos admitir y confirmar que aquello que, en primer lugar, tenemos de ventaja sobre los demás animales, lo hemos de agradecer a nuestra vida en la sociedad humana".