miniaturadeimagen|300x300px| La confrontación física pone en juego fuerzas contrarias. La fuerza, en el contexto de la mecánica, es el principio físico o metafísico en virtud del cual un cuerpo es capaz de efectuar cambios, especialmente movimientos o modificación del movimiento. En la tradición romántica, la fuerza es un principio que rige todos los fenómenos como manifestaciones de la vida.
El propio término ha cambiado de significado en varias ocasiones en la historia europea, primero a principios del con Galileo y luego Descartes, que lo asociaron con la masa y la velocidad, después, a finales del con Newton, que lo identificó con una acción a distancia, y luego a mediados del con Helmholtz, quien estableció el principio de conservación de la energía y fundó la cinética moderna. Más cercan del romanticismo, filósofos como Schelling o Schopenhauer utilizaron el término fuerza (Kraft) para describir la esencia dinámica de la materia, y cuyo principio se encuentra fuera de la cadena de causas y efectos.
La noción de fuerza también va más allá del dominio de la física: aunque sus implicaciones teóricas y técnicas son obvias, también tiene consecuencias morales y políticas, y plantea la cuestión de la legitimidad de su uso, o la de su propio valor en términos morales. La fuerza se convirtió en una noción central de la filosofía europea a principios de los siglos y , y su valorización llevará a un cierto número de filósofos e intelectuales a legitimar la guerra entre los pueblos.
Aristóteles y la escolástica derecha|miniaturadeimagen|241x241px| Busto de Aristóteles.
La dinámica de Aristóteles Aristóteles acuñó el término energeia (‘energía’) para dar cuenta de todas las fuerzas ejercidas en la naturaleza. Fundó el estudio de la física como «ciencia teórica» basado en algunos principios y algunas definiciones fundamentales.F. Balibar, « Force/énergie », en B. Cassin (dir.), Vocabulaire européen des philosophies – Dictionnaire des intraduisibles, París, Le Seuil/Le Robert, 2004, p.457-464. La naturaleza (physis), de la que se ocupa la «física», se define por el movimiento. Todos los seres naturales tienen en sí mismos, inmediatamente y por esencia, un principio de movimiento y de fijeza. Se describen como «automóviles» cuando están así animados por un movimiento propio, como el árbol que crece sin que se ejerza sobre él ninguna acción exterior, o un cuerpo que cae hacia el suelo. Se dice que estos seres están «en reposo» cuando han alcanzado su estado natural más perfecto (el más acorde con su esencia). Para Aristóteles, es el paso de la potencia al acto —la energía de la potencia que se despliega a lo largo del tiempo de realización— lo que constituye el movimiento. El movimiento es, pues, energeia atelês (‘energía no finalizada’), una acción cuya ejecución (aún) no ha llegado a su fin. Es equivalente a «un acto, pero incompleto o imperfecto».Aristóteles, Física, III, 2, 201b 32.
Aunque puede considerarse una teoría en el sentido literal del término, la física aristotélica se mantiene cercana a las intuiciones habituales cuando asocia a todo movimiento un «motor»S. Roux, « Force (physique) », en D. Lecourt (dir.), Dictionnaire d'histoire et de philosophie des sciences, París, PUF, 1999, p. 419-421. y una finalidad: así como todo efecto tiene una causa, cada movimiento en particular tiene un motor dirigido hacia un estado final. La definición de movimiento como el acto conjunto de un cuerpo móvil y un motor implica que el movimiento se detiene con la acción del motor: sólo puede continua por sí mismo cuando el motor reside en el propio cuerpo móvil, como ocurre con los seres naturales, pero no con los artefactos (ruedas, proyectiles, etc.). Cuando se alcanza el estado final, cesa el movimiento. Por tanto, es sobre el modelo de la dinámica humana que Aristóteles construye su dinámica general, donde el movimiento es similar a una tendencia que se ejerce continuamente sobre un ser hasta que alcanza su posición natural. Ya se trate de movimientos naturales que surjan de una tendencia interna o de movimientos violentos que dependen de una fuerza externa, siempre hay una fuerza que es la causa del movimiento. El ímpetu de los escolásticos izquierda|miniaturadeimagen|150x150px| Las tres etapas del impulso según Alberto de Sajonia. Según Aristóteles, la acción del motor sobre el móvil presupone su contacto. La persistencia del movimiento de los proyectiles constituye entonces un problema que se agudizará en el pensamiento escolástico a finales de la Edad Media. La teoría escolástica del ímpetu (impulso) intenta resolver este problema, sin salirse del paradigma aristotélico. Según esta teoría, cuando el motor entra en contacto con el móvil, puede comunicarle un ímpetu, que es una especie de fuerza motriz capaz de moverlo durante un tiempo determinado. Este ímpetu se desgasta gradualmente, a un ritmo que depende de la cantidad de fuerza motriz que ha pasado a través del móvil, lo que explica por qué los proyectiles acaban por detenerse. Por tanto, los cuerpos tienen la capacidad de internalizar una fuerza, pero no puede haber movimiento sin el ejercicio real de esta fuerza.
La teoría del ímpetu dio lugar a apasionadas discusiones, de innegable interés práctico en la época en que se desarrollaba la artillería. Se trataba entonces de determinar la forma precisa de la trayectoria de un proyectil procedente de un arma de fuego. Fue en este contexto que el erudito parisino Alberto de Sajonia introdujo una tercera etapa en la teoría de las dos etapas heredada de la tradición aviceniana. Durante la etapa inicial, el impulso es dominante y la gravedad inherente al proyectil se considera insignificante: el resultado es un movimiento en línea recta. Durante una segunda etapa, se restablece la gravedad y la trayectoria del proyectil comienza a desviarse de la línea recta siguiendo una curva regular. Luego, en la etapa final, el impulso se agota por completo y la gravedad por sí sola empuja el proyectil hacia abajo a lo largo de una línea vertical. Esta teoría constituye uno de los primeros intentos de matematizar la fuerza gravitacional.
Galileo: una primera concepción mecanicista del movimiento miniaturadeimagen|246x246px| Retrato a lápiz de Galileo. La primera concepción moderna del movimiento se debe a Galileo quien concibió el movimiento independientemente de la fuerza y así fundó lamecánica moderna. Su Diálogo sobre los dos máximos sistemas del mundo, publicado en 1632, y sus Discursos sobre las dos nuevas ciencias, publicados en 1638, contribuyeron decisivamente a la constitución de la mecánica moderna, partiendo de la idea de que ciertos movimientos no necesitan una causa para persistir. Desarrolló las dos tesis siguientes:
El movimiento no es una fuerza o proceso que afecte a la naturaleza de las cosas mismas, sino una modificación de sus relaciones en el espacio en función del tiempo. El movimiento entra entonces en la misma categoría que el reposo, definido como la conservación de esas mismas relaciones. No es el movimiento lo que hay que explicar, sino el cambio de movimiento. En el caso de la caída libre de los cuerpos, lo que plantea el problema no es la existencia del movimiento de los cuerpos pesados hacia el centro de la Tierra, sino su aceleración, que Galileo demostró que era uniforme.
A pesar de su concepción mecanicista y relativista del movimiento, Galileo conservó la noción de fuerza para dar cuenta del movimiento «violento» o artificial, que el análisis de la caída libre de los cuerpos no nos permite comprender. Luego se inspiró en el estudio de las máquinas simples: fuerza es la que se aplica a una máquina simple, como una palanca o polea, para levantar un peso. La fuerza es un movimiento violento que se opone al movimiento natural que impulsa los cuerpos hacia abajo.
Newton: «fuerza impresa» y «gravedad universal» miniaturadeimagen|236x236px| Portada de la primera edición de los Principia Mathematica de Newton. Mientras que para Galileo los cuerpos no caen naturalmente bajo la acción de una fuerza externa, sino en virtud de una tendencia natural que todos tienen como cuerpos pesados («cuerpos graves») y que los dirige hacia el centro de la Tierra, Isaac Newton rompió con la concepción «internalista» y teleológica del movimiento para retener sólo la acción que se ejerce desde el exterior, de forma puramente mecánica. A diferencia de Descartes, que reduce la fuerza a la realización de un movimiento, Newton sitúo la fuerza en el fundamento de su física. Además, se centró en un tipo de fuerza que parecía particularmente misteriosa en su época: la gravedad.
Al comienzo de los Principia Mathematica, publicados en 1687, Newton distinguió dos especies de fuerza:
la vis insita o fuerza de inercia: «poder de resistencia por el cual cada cuerpo persevera […] en su estado actual de reposo o de movimiento uniforme y rectilíneo»; la vis impressa o la fuerza impresa: «acción ejercida sobre un cuerpo, que tiene por efecto cambiar su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme».
La fuerza de inercia es la que se opone a un cambio de movimiento, mientras que la fuerza impresa es precisamente la que genera dicho movimiento. Asociada a la idea de movimiento, la fuerza se reduce, por tanto, a la fuerza impresa. La llamada fuerza de inercia corresponde a lo que más tarde se denominará «principio de inercia», principio o ley que establece que el movimiento rectilíneo uniforme y el reposo son estados que se autoconservan. A partir de entonces, la fuerza de inercia pasó a ser superflua para explicar el movimiento inercial de los cuerpos: sólo se manifiesta cuando un cuerpo resiste una acción externa. Estrictamente hablando, la fuerza sólo se refiere a cambios de movimiento. La segunda ley de Newton establece que el cambio de movimiento es proporcional a la fuerza ejercida.
La obra de Newton establece una separación de facto entre el análisis matemático de la fuerza, el único alcanzable por la inteligencia humana, y la explicación física. Como la noción de atracción es físicamente incomprensible, lo único que el físico puede hacer es ponerla en una ecuación. Newton definió así la gravitación universal como una fuerza misteriosa que se ejerce a distancia y de forma instantánea. Corresponde a la acción de una masa puntual m1 sobre una masa puntual m2 que es proporcional al producto de m1 y m2, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.
Desde la época de Newton y hasta mediados del , el objetivo de los físicos fue adaptar su análisis matemático a toda la física, y describir todos los fenómenos, incluidos los psicológicos, en términos de fuerzas concebidas en el modo de atracción universal. El filósofo Johann Friedrich Herbart, el primer pensador que intentó desarrollar una psicología científica, incluso transpuso el concepto newtoniano de fuerza de atracción al ámbito de las ideas y de las representaciones.L. Lambrichs, « Johann Friedrich Herbart », en Encyclopaedia Universalis – Dictionnaire des philosophes, París, Albin Michel, 1998. Leibniz y la metafísica de la fuerza miniaturadeimagen| Gottfried Wilhelm von Leibniz. Para Leibniz, la fuerza no se define del mismo modo que para Newton. Para él no se trata de un fenómeno físico que actúa sobre los cuerpos, ni de una característica de estos cuerpos, sino de una realidad metafísica cuya idea permite aclarar la idea de «sustancia»:J. Poulain, « Force », en M. Blay (dir.), Dictionnaire des concepts philosophiques, París, Larousse/CNRS éditions, 2013, p. 333
«Diría que la noción de vis o virtus (que los alemanes llaman Kraft, los franceses force), a la que dedico la ciencia particular de la Dinámica para explicarla, arroja mucha luz sobre la verdadera noción de sustancia».G. W. Leibniz, De la réforme de la philosophie première et de la notion de substance, 1694, como se citó en Balibar, Vocabulaire européen des philosophies – Dictionnaire des intraduisibles, 2004, p. 461.