Al parecer se está produciendo una
revolución silenciosa y el último clavo habrá de ser “el que cierre la caja”.
Esta es la impresión del físico José María Martín Olalla, un profesor español
de la Universidad de Sevilla, quien ha corregido a Einstein, al explicar su
solución para un misterio de más de un siglo de debate.
Tycho
Brahe fue un astrónomo danés, que en el período anterior a la
invención del telescopio, jugó un papel importante en la física danesa. Nació en el Castillo de Knudstrup, en Escania, Praga, el 14 de diciembre de 1546-, y fallecería el 24 de octubre de 1601. Tycho Brahe hizo que se construyera Uraniborg,
un palacio que se convertiría en el primer instituto de investigación
astronómica del mundo. Los instrumentos diseñados por Brahe le permitieron
medir las posiciones de las estrellas y los planetas con una precisión muy
superior a la de la época. Atraído por la fama de Brahe, Johannes Kepler aceptó una
invitación que le hizo para trabajar con él en Praga.
El joven Tycho fue
criado por Joergen Brahe, un tío suyo que no tenía hijos propios y que se lo
llevó a su residencia de Tostrup cuando tenía poco más de un año. La intención de
Joergen era que Tycho siguiera, como él mismo, una carrera al servicio del rey,
por lo que le proporcionó una sólida formación humanística en latín y en 1559,
a la edad de trece años, lo envió a la Universidad de Copenhague.
Fue durante su estancia allí cuando, el 21 de agosto de 1560, se produjo
un eclipse de Sol, acontecimiento cuya
previa predicción causó una enorme impresión al joven Tycho. A partir de ese
momento, y con la aparente indulgencia de su tío, dedicó el tiempo que pasó en
Copenhague a estudiar matemáticas y astronomía.
Sabemos, por ejemplo, que adquirió
y anotó minuciosamente una edición en latín de las obras de Ptolomeo, y más[]
tarde, en 1562, dejó Dinamarca para completar su educación y se matriculó en
la Universidad de Leipzig para
estudiar Derecho, aunque la mayor parte del tiempo la dedicaba a sus primeras
observaciones astronómicas. Durante su estancia allí, se dio una conjunción
entre Jupiter y Saturno que se produjo el 24 de agosto de 1563, y fue
entonces cuando Tycho se dio cuenta de los errores en que incurrían las
previsiones astronómicas: hasta de un mes, e incluso en las tablas más
precisas.
Desde Sevilla, el físico español
José María Martín Olalla ha lanzado una
hipótesis que está haciendo temblar los cimientos de toda esta tradición. Su
estudio, ha sido recientemente publicado
en
'The
European Physical Journal', y no solo desafía la manera clásica de
entender El
teorema del calor de Nernst sino
que propone una solución inesperada para lo que
Einstein consideró una
excepción, y que en realidad es una consecuencia lógica del segundo principio
de la termodinámica, el cual se demuestra a partir de argumentos puramente
termodinámicos relacionados con la segunda ley de la termodinámica.
Esta demostración estipula
que T=0 se formaliza
mediante un termómetro de Carnot y es independiente de la desaparición de los
calores específicos o de la inalcanzabilidad de la isoterma cero. Con esta
demostración, la segunda ley de la termodinámica ampliaría su aplicabilidad y
el tercer postulado de la termodinámica se reduciría al hecho de que la
entropía de un cuerpo químicamente homogéneo y de densidad finita no debe ser
negativa, sino que propone una solución inesperada para lo que Einstein
consideró una excepción, y que es en realidad una consecuencia lógica del
segundo principio de la termodinámica.
Einstein
no estaba de acuerdo. Para él, no era válido sostener una ley física universal
basándose en una contradicción. Razonó que esa máquina era imposible, pero
por otra razón: aunque se pudiera alcanzar el cero absoluto esa máquina no
podría funcionar en la realidad. Postuló entonces un tercer principio que da
soporte independiente a la observación de Nernst. Fue una solución pragmática,
aceptada durante décadas, hasta ahora.
La clave está en una versión idealizada de la
máquina de Carnot, una construcción teórica que representa el motor térmico más
eficiente posible. ¿Qué ocurre si uno de sus depósitos está a
temperatura cero? Según el segundo
principio, esa máquina no puede realizar trabajo ni intercambiar entropía. Esto
es exactamente lo que Nernst había observado. “Cuando hablamos de T=0,
admitimos implícitamente que hay una máquina que nos permite saber que esa
temperatura es cero”, explica el físico. Y al describir las características
de esa máquina virtual, uno llega al mismo resultado de Nernst, pero sin
paradojas. Esto es lo que Einstein no consideró en su época
¿Por
qué no pensó Einstein en esto? Según Martín-Olalla, la explicación podría
residir en el contexto de su época. La observación de que los calores específicos
tienden a cero en T=0, también realizada por Nernst en la misma época, no podía
explicarse con la física clásica. Solo al aplicar la incipiente mecánica
cuántica —que el propio Einstein ayudó a
desarrollar— se lograron resultados satisfactorios. Eso pudo haberle
sugestionado a pensar en la idea de que era necesario un tercer principio
independiente.
El gran
aporte del trabajo de Martín Olalla es que reintegra el teorema de Nernst dentro del segundo principio, devolviéndole una
elegancia formal a la termodinámica. De las tres leyes fundamentales, pasamos a
dos. Las implicaciones, aunque sutiles, son significativas: permite una
enseñanza más coherente del comportamiento térmico extremo y refuerza la base
lógica del propio segundo principio. Además, abre interrogantes en disciplinas
donde la termodinámica clásica sirve como analogía, como la termodinámica
cuántica o incluso los modelos térmicos de agujeros negros. “No sé si tendrá implicaciones directas en
esos campos, pero si las leyes clásicas cambian, las analogías también deberían
ajustarse”, apunta el investigador con cautela.
Paradójicamente,
esta historia científica tiene su origen en un aula universitaria. Durante
años, Martín Olalla explicó a sus alumnos lo qué ocurriría si pudiéramos
alcanzar el cero absoluto. En una de esas clases, propuso imaginar a un técnico
que enfría un sistema hasta ese límite manipulando una palanca. Nada
espectacular sucede al alcanzar ese umbral. Pero si el técnico siguiera
manipulando la palanca, la física empieza a comportarse de forma absurda. Ese
absurdo fue el que le ayudó a entender por qué no es posible seguir más allá. “Y fue justo después de una de esas clases
cuando, escribiendo un cuaderno de apuntes, me di cuenta de cómo cerrar el
argumento”.
El
artículo ha despertado un enorme interés mediático, aunque el proceso
científico avanza con más lentitud. “Estas
son ideas muy consolidadas, y los cambios requieren tiempo y reflexión.
Pero si podemos explicar más con menos principios, eso siempre es
bienvenido”, apunta el profesor. Sus estudiantes, al menos, ya han
sido testigos del cambio. Sin saberlo, vieron en directo una corrección al
mismísimo Einstein.
En
ciencia, el verdadero progreso muchas veces no consiste en descubrir nuevas
posibilidades, sino en entender mejor las que ya teníamos. En este
caso, un físico andaluz ha demostrado que, en ocasiones, mirar una vieja ley
desde una nueva perspectiva puede cambiar el mapa completo. Porque en
el universo, como en la termodinámica, nada se pierde... todo se transforma.
Maracaibo, el domingo 10 de
agosto del año 2025
