Presentación axiomática de la mecánica de fluidos.

Abstract

INTRODUCCIÓN. El objeto principal de este trabajo es examinar las suposiciones de la Mecánica de Fluidos, discutir el estado de sus conceptos, fórmulas y procedimientos físicos más importantes para buscar inconsistencias o vaguedades que pudieran existir en ella. Consiste pues en realizar un análisis crítico de los fundamentos de esta rama de la Física, de sus ideas básicas y formular una teoría de manera explícita y ordenada, es decir axiomática. Por su estructura, los fundamentos de toda ciencia son susceptibles de cambio. Todo científico está consciente que los cimientos de su ciencia (y de las demás) no son rígidos, inmutables, autosuficientes ni eternos. Muy al contrario, son de carácter transitorio y provisional y sujetos a cambio, pero, de todas maneras constituyen las bases fundamentales en un tiempo dado. También cabe agregar que los sistemas de bases axiomáticas, no constituyen compartimientos estancos sino que son mutuamente dependientes. La razón para preocuparnos de los fundamentos es que mientras más los conozcamos tendremos una mejor comprensión de lo que ya hemos alcanzado. Y una comprensión clara permite no sólo entender las limitaciones de nuestra ciencia sino también conocer la extensión de su validez y, mejor aún, sugerir maneras de mejorarla y ampliarla y, algunas veces, también sugerir nuevos enfoques. El estado actual de la investigación de los fundamentos se encuentra subdesarrollado y poco científico en algunas ramas de la ciencia y la razón es que existen ciertos obstáculos para su desarrollo. Quienes los estudian son filósofos pero no científicos o viceversa. Pero este último caso no es tan grave pues lo que el científico necesita es poseer una actitud crítica y alerta y un sentido o gusto por los problemas fundamentales. Además, se confrontan otros problemas y dificultades pues, a veces, ambos tienen prejuicios, es decir que tanto unos como otros aceptan y comparten dogmas tales como la desconfianza en nuevas ideas que conlleva la deificación de la experiencia pura. Tienen la creencia que la experiencia puede y debe, per se, definir cada concepto físico,que cada teoría es justamente una racionalización, a posteriori, de la experiencia y que las teorías no son inventadas sino inferidas de datos por inducción. Si tal fuera el caso, bastaría con llenar de datos experimentales las computadoras y ponerlas a construir teorías. Y, por último, los científicos experimentan disgusto al ser criticados ya sea porque consideran que la crítica es estéril o porque creen que es poco cortés. Aquí hemos adoptado una actitud abierta tanto para crear como para recibir crítica de manera que en lo posible nos hemos liberado de esas des ventajas y hemos tratado de hacer un estudio concienzudo de los conceptos y enunciados en los que se basa la Mecánica de Fluidos, de arreglar los en forma lógica y convincente y establecer el status de sus conceptos, aseveraciones, axiomas, teoremas, definiciones, datos y teoría. Analizar no es una tarea popular; a los filósofos les disgustan los detalles científicos y técnicos y, a los científicos no les agrada investigar sobre lo ya realizado sino avanzar incesantemente y olvidan, a veces, profundizar sobre lo que ya se ha hecho y analizarlo críticamente para estar en mejor posición para los nuevos avances. Por cierto que esto último no es tan problemático puesto que, mucha de la investigación en la frontera de la ciencia es casi libre de fundamentos; Y al final de cuentas ¿Qué son los fundamentos? Pues los fundamentos de una ciencia o de una rama de ella son el conjunto de sus suposiciones, tanto tácitas como explícitas, que organizadas lógicamente en el contexto de una teoría axiomática permiten que el trabajo analítico sea más preciso y eficiente. En nuestro estudio confrontaremos dos tipos de problemas. Uno semántico, el de relacionar las ideas físicas con la realidad y, otro metodológico, relacionar las ideas con hechos o con procedimientos que se someten a test, es decir, con el experimento. Además del problema que siempre confronta el investigador acerca de la extensión que debe darle a su trabajo. Esto último es de fácil solución puesto que hemos supuesto que una gran cobertura es poco importante comparada con un análisis crítico detallado.