La anemología kantiana: contexto histórico y versión castellana

The Kantian theory of winds in historical context and a Spanish version Joaquín Pelkowski
jo-ellen.pelkowski(at)t-online.de
Institut für Meteorologie und Geophysik der Johann Goethe-Universität, Frankfurt, Robert Mayer Str. 1, D-60325 Frankfurt a.M. ResumenImmanuel
Kant publica en 1756 un breve tratado sobre los vientos, en el cual redescubre la hoy famosa explicación que Hadley había publicado en 1735. Ambos ensayos pasaron inadvertidos durante mucho tiempo. El del filósofo Kant sigue siendo bastante desconocido, a pesar de la multitud de trabajos sobre Kant y de incesantes traducciones de sus obras.

Se ofrece aquí una traducción y un contexto histórico que permitan valorar el aporte kantiano a la meteorología dinámica.
Palabras Clave: Vientos alisios, Immanuel Kant

Abstract

Immanuel Kant published in 1756 a short treatise on winds, in which he rediscovers the now famous explanation that Hadley had published in 1735. Both memoirs were overlooked for a long time. That of the philosopher Kant remains rather unknown, in spite of the wealth of works on Kant and the ceaseless translations of many of them. A translation into Spanish is offered as well as an historical context to allow for an assessment of the Kantian contribution to dynamic meteorology.

Keywords: Trade winds, Immanuel Kant

1. Introducción

Tras los viajes de Cristóbal Colón al Nuevo Mundo, donde el Primer Almirante vio “grandes indicios del Paraíso Terrenal”, el Viejo Mundo se entera de que en los deslumbrantes mares de aquellas zonas, inhabitables según Aristóteles, soplan unos “vientos que en ciertas regiones corren y son como señores de ellas, sin sufrir competencia de sus contrarios” (Acosta, 1985). En alas de mansos vientos se deslizaban sigilosamente las carabelas colombinas hacia nuestras tierras, “de suerte que la ida es en poca altura y siempre menos de veinte grados, que es ya dentro de los Trópicos, ...[donde] reinan siempre vientos de Oriente, y son buenos para ir de España a Indias Occidentales, porque es ir de Oriente a Poniente.” Así lo expresó en 1590 el jesuita naturalista José de Acosta (1540-1600), quien también refiere que “en dos mil setecientas leguas siempre debajo, o no más lejos de diez o doce grados de la Línea, fue una nao de Lima a Manila, por febrero y marzo, que es cuando el sol anda más derecho encima, y en todo este espacio no hallaron calmas sino viento fresco, y así en dos meses hicieron tan gran viaje.” Las nuevas alas no eran un mero capricho de los climas, “porque en todo lo que se navega entre los Trópicos, es ordinario y regular viento el de la Brisa, lo cual por ser una de las maravillosas obras de la naturaleza, es bien se entienda de raíz cómo pasa.” (Acosta, 1985.)

La “Brisa” de Acosta no es otra que nuestros vientos alisios. Éstos son vientos comparativamente regulares y constantes, de aspecto cartográfico alisado: en francés, alizés parece tener una etimología (no muy segura) que implica estar “unido”, ser “plano y liso”. La expresión en inglés, trade winds, que no está vinculada, como a menudo se cree, a la actividad comercial que fomentaron (“vientos del comercio”), deriva de tread, que significa pisar, hacer sendero.

¿Cuál es la causa de los vientos alisios? No entraremos ni en su explicación actual ni en la evolución de ésta. Desde la explicación cualitativa del padre Acosta, con el fin de que “se entienda de raíz cómo pasa”, hasta los esfuerzos contemporáneos por entenderlos cuantitativamente como un eslabón de la circulación general de la atmósfera, media una larga y fascinante historia que no trazaremos, por razones de espacio, en este ensayo.

Sin embargo, creemos conveniente y hasta imprescindible ambientar, por medio de un tosco bosquejo, las reflexiones del joven Immanuel Kant (1724-1804) sobre la causa de aquellos vientos. El propósito principal de este trabajo es rendir homenaje a la memoria del pensador más brillante de la edad moderna, cuya muerte acaceció hace doscientos años, con una modesta traducción de su anemología, la cual reviste suficiente interés para el historiador de la meteorología y aun para el meteorólogo novato.

A medio camino de dicha historia se hallan las contribuciones del abogado George Hadley (1685-1758) y de nuestro filósofo. La de Hadley (1735) es considerada hoy en día por los meteorólogos e historiadores como la explicación clásica, esencialmente válida, aunque incompleta. Al famoso Dalton le debemos el haberla rescatado del olvido. Kant propone independientemente en su tratado sobre los vientos, posterior al de Hadley, un principio dinámico equivalente al de éste. Igual que en el caso de Hadley, la publicación pasó inadvertida en su época, y no influyó en el desarrollo de la meteorología. No obstante, merece un lugar de honor en la historia de la meteorología por dos razones: Por un lado, porque es prueba de la temprana consagración de Kant al conocimiento de las leyes naturales, con el fin de darle a la metafísica la solidez de una ciencia newtoniana, y por otro, porque da una explicación bastante acertada de un fenómeno que, en su momento, dejando de lado a Hadley, los creadores de la hidrodinámica clásica y matematizadores de muchas ramas científicas, al igual que otros eruditos, no lograban explicar correctamente.

En lo que sigue, citaremos algunas de las explicaciones anteriores y posteriores a la de Kant, con miras a entender mejor en qué consistió el elemento novedoso de su teoría. Luego contrastaremos su explicación con un principio moderno, con el propósito de ver dónde fallaron Hadley y Kant.

2. De Acosta a Halley

En el Barroco, el aristotelismo y doctrinas afines aún predominan en las escuelas. Nicolás Copérnico publica en 1543 el De Revolutionibus, irreverentemente desplazando la Tierra del centro del mundo, que empieza a girar como un trompo alrededor del Sol. Los marineros surcan los extensos océanos y aportan sus observaciones directas de los vientos generales, que suelen soplar del este en la zona tórrida, y del oeste en las latitudes más altas, los “vendavales” mencionados por Acosta, y que facilitaban el regreso de los navegantes a Europa. Estas observaciones no podían ser explicadas recurriendo directamente a Aristóteles, ya que para éste los vientos generales eran del norte y sur (en su mundo precopernicano con la Tierra quieta). Alboreaba el lento desmantelamiento, más prudente que revolucionario, del sistema aristotélico. El aristotelismo renacentista osa contrariar abiertamente a la autoridad, apoyándose en la observación directa, pero al mismo tiempo no logra reemplazar el arraigado esquema por uno más efectivo. Acosta, tras haber cruzado el ecuador, confiesa que “me reí e hice donaire de los meteoros de Aristóteles y de su filosofía, viendo que en el lugar y en el tiempo que conforme a sus reglas había de arder todo y ser un fuego, yo y todos mis compañeros teníamos frío; porque el efecto es así que no hay en el mundo región más templada ni más apacible, que debajo de la Equinocial (sic)”, y nosotros nos reímos con él, pero en su explicación de los alisios, posterior a Copérnico, no consigue zafarse del poderoso esquema milenario: «Digamos agora cerca de la cuestión propuesta, cuál sea la causa de navegarse bien en la Tórrida de Oriente a Poniente, y no al contrario, para lo cual se han de presuponer dos fundamentos verdaderos. El uno es que el movimiento del primer móbil, que llaman rapto o diurno, no sólo lleva tras sí y mueve a los orbes celestes a él inferiores, como cada día lo vemos en el sol, luna y estrellas, sino que también los elementos participan aquel movimiento, en cuanto no son impedidos. [...] Esos otros dos elementos, fuego y aire, son más sutiles y más cercanos a los orbes celestes, y así participan su movimiento siendo llevados circularmente como los mismos cuerpos celestes. [...] El aire es el que hace a nuestro caso y que éste se mueva con el movimiento diurno de Oriente a Poniente, es certísimo por las apariencias de los cometas que clarísimamente se ven mover de Oriente a Occidente, naciendo y subiendo, y encumbrando y bajando, y finalmente dando vuelta a nuestro hemisferio...Y estando los cometas en la región y esfera del aire donde se engendran y aparecen y se deshacen, imposible sería moverse circularmente como se mueven, si el movimiento del aire donde está no se moviese con ese propio movimiento. [...] Así que es negocio sin duda el moverse al aire con el movimiento circular del cielo, de Oriente a Poniente, que es el presupuesto o fundamento. El segundo no es menos cierto y notorio; es a saber: que este movimiento del aire por las partes que caen debajo de la Equinocial y son propincuas a ella, es velocísimo, y tanto más cuanto más se acerca de la Equinocial, como por el consiguiente tanto es más remiso y tardío este movimiento cuanto más se la aleja de la Línea y se acerca a los polos. La razón de esto es manifiesta, porque siendo la causa eficiente de este movimiento el movimiento del cuerpo celeste, forzoso ha de ser más presuroso donde el cuerpo celeste se mueve más velozmente; y que en el cielo la Tórrida tenga más veloz movimiento, y en ella la Línea más que otra parte alguna del cielo, querer mostrarlo, sería hacer a los hombres faltos de vista, pues en una rueda es evidente que la circunferencia mayor se mueve más velozmente que la menor, acabando su vuelta grande en el mismo espacio de tiempo que la menor acaba la suya dicha. [...] Hase pues, de entender, y es así la verdad, que el aire movido lleva tras sí los vahos que halla, porque su fuerza es grande y no halla resistencia, y por eso es contínuo y cuasi uniforme el viento de Oriente a Poniente cerca de la Línea, y cuasi en toda la Tórridazona, que es el camino que anda el sol entre los dos círculos de Cancro y Capricornio.»

En el siglo siguiente asistimos al gradual rechazo de la filosofía aristotélica y a la instauración de una nueva metodología junto con su institucionalización. En anemología, o teoría de los vientos, el proceso tiene lugar a gatas y a regañadientes, a pesar de que participan en su desarrollo los artífices de la revolución científica, así como algunos escritores menos conocidos: Francis Bacon (1561-1626), en su Historia naturalis et experimentalis de ventis, originalmente publicada en 1622 bajo otro título; Galileo Galilei (1564-1642), en su ameno Dialogo supra i due massimi sistemi del mondo ptolemaico e copernicano (1632); René Descartes (1596-1650), en su fundacional Discours de la méthode (1637), que incluye su jocosa anemología en el apéndice Les météores; Bernardo Varenio, en su sistemática y exitosa Geographia Generalis, in qua affectiones generales Telluris explicantur (1650); Ralph Bohun, en el ignorado A Discourse Concerning the Origine and Properties of Wind (1671); Edme Mariotte (1620?-1684), en su juiciosa hidrodinámica, Traité du mouvement des eaux et des autres corps fluides, redactado en 1684 y publicado póstumamente en 1686; Edmund Halley (1656-1742), en su clásico An historical account of the Trade Winds, and Monsoons, observable in the Seas between and near the Tropicks, with an attempt to assign the Phisical cause to the said Winds (1686).

La discusión de todas estas propuestas hemos de reservarla para un trabajo más extenso sobre este tema. Sin embargo, cabe destacar las explicaciones de dos de los autores: la de Bacon, “profeta de la revolución tecnológica”, por representar un primer intento de ruptura con las explicaciones anteriores, por cuanto introduce una disyuntiva basada en un nuevo principio explicativo, el de la convección; y la de Halley, por haber sido la que dominaría en el Siglo de las Luces, el de Kant, constituyendo el punto de referencia de los pocos disidentes. Citemos, pues, traduciéndolos, los pasajes de interés.

Francis Bacon, famoso autor del Novum Organum, que había de sustituir al organum aristotélico, aplica sus preceptos de descubrimiento empírico-inductivo a su teoría del viento en 1622 (véase p.ej., Bacon, 1803): «Hay pocos fenómenos observados sobre los vientos generales; no es sorprendente, ya que estos vientos se encuentran principalmente dentro de los trópicos, donde precipuamente se encuentran los lugares condenados por las antiguos por inhabitables. [...] Es un hecho cierto que una manifiesta brisa sopla constantemente entre los trópicos; pero su causa es dudosa. Puede ser debida a esto: que el aire, como habíamos notado previamente, se mueve en la dirección de los cielos, aunque menos perceptiblemente fuera de los trópicos, a raíz de los menores círculos allí. Otra razón puede ser ésta: que todo aire es dilatado por el calor, y, debido a esta dilatación, el aire contiguo es forzosamente impelido, de tal forma que crea la brisa constante; mientras que el sol mantiene su curso: pero esta dilatación ha de ser más considerable dentro de los trópicos, donde el sol calienta al máximo; y, agrego, menos considerable por fuera de los trópicos, donde es más frío.» A continuación, no nos sorprende ver cómo Bacon pone en práctica su célebre estrategia del experimentum crucis: «Parece ser un caso crucial para resolver esta dificultad si se supiera si esta brisa continúa de noche, o no, puesto que la rotación del aire continúa de noche, aunque el calor del sol no.» Y añade enseguida: «Ahora, es seguro que esta brisa no viene en la noche, pero en la mañana, o algún tiempo después de levantado el sol.» Finalmente, tras unas explicaciones nebulosas de vientos del norte y sur que soplan de “arriba” y “abajo”, concluye: « Esta observación la hicieron los antiguos, pero con incertidumbre y oscuridad: pero encaja excelentemente con la experiencia moderna, porque la brisa constante de que hablamos, que puede ser un movimiento del aire, no es del este, sino del noreste. »

Más de seis décadas después, la explicación de Halley se inserta en un marco ya plenamente copernicano. Tras describir lo que se sabía de los alisios y los monzones, en parte basándose en sus propias observaciones realizadas durante su estadía en la zona tórrida, representándolas en el primer mapa de vientos jamás publicado (véase la reproducción, reducida, en la Figura más adelante), Halley plantea los siguientes interrogantes (Halley,1686): «En la historia anterior están contenidos varios problemas que bien merecen la consideración de nuestros más agudos naturalistas, tanto por la constancia del efecto como por la inmensa extensión del mismo, estando involucrada casi la mitad de la superficie del globo. Los principales problemas son: 1) ¿por qué estos vientos son perpetuamente del este en el Atlántico y mar Etiópico, como también en el océano Pacífico, entre las latitudes de 30 grados norte y sur? 2) ¿Por qué no se extienden dichos vientos más allá de los 30 grados? 3) ¿Por qué ha de haber un viento constante del suroeste sobre y cerca de la costa de Guinea? 4) ¿Por qué, en la parte del océano Índico donde los vientos, que durante la mitad del año coinciden con los de los otros dos océanos, han de cambiar durante la otra mitad para soplar de los puntos opuestos, mientras que en las partes australes de aquel océano obedecen a la regla general de ser vientos perpetuos alrededor de sureste? 5) ¿Por qué ha de ser siempre verdadero que estos vientos alisios, al norte y sur del ecuador, se inclinan hacia el noreste y sureste, respectivamente? 6) ¿Por qué en los mares de la China ha de haber semejante inclinación, del este hacia el norte, más que en las otras partes? Y muchos más problemas, más fácil de proponer que de contestar.»

Son estos los problemas que Kant se propondrá resolver con su propia teoría. Halley en seguida declara: «Pero para que no parezca que esté proponiendo a otros dificultades que no haya creído dignas de mi propio tiempo y esfuerzos, tómese aquí el resultado de un serio intento de dar razón de los fenómenos susodichos, sobre los cuales hice reflexiones que, aunque no sea capaz de dar cuenta de todos los detalles, espero no sean juzgadas totalmente perdidas por los curiosos en pesquisas naturales.» Inmediatamente pasa a exponer las ideas reinantes, para luego rechazarlas: «Viento se define lo más apropiadamente como el flujo o corriente del aire, y donde tal corriente es perpetua y fija en su curso, es preciso que proceda de una causa permanente, no intermitente. Por eso algunos se han inclinado por la propuesta de que a causa de la rotación diurna de la Tierra sobre su eje, el globo girando hacia el este, las partículas sueltas y fluidas del aire, siendo sumamente ligeras, se quedan atrás, de manera que, respecto de la superficie de la Tierra, se mueven hacia el oeste, ocasionando un viento constante del levante. Esta opinión parece confirmada, puesto que estos vientos se encuentran sólo cerca de la equinoccial, en aquellos paralelos de latitud donde el movimiento diurno es más raudo; y yo asentiría de buena gana, si en el Atlántico las calmas constantes, cerca del ecuador, los vientos del oeste cerca de la costa de Guinea y los monzones periódicos del oeste en el mar Índico bajo el ecuador, no declararan la insuficiencia de aquella hipótesis. Además, el aire, que está sujeto a la Tierra por el principio de la gravedad, adquiriría el mismo grado de velocidad que la superficie de la Tierra en movimiento, tanto respecto de la rotación diurna como respecto de la anual, en torno al Sol, que es cerca de treinta veces más veloz.

Hace falta, pues, suplir alguna otra causa, capaz de producir tal efecto constante, sin estar sujeta a las mismas objeciones, pero conforme a las propiedades conocidas de los elementos aire y agua, y a las leyes de los movimientos de los cuerpos fluidos. Tal causa es, según lo concibo yo, la acción de los rayos del sol sobre el aire y el agua, a medida que pasa diariamente sobre los océanos, en combinación con la naturaleza del suelo y la situación de los continentes adjuntos: digo, pues, primero, que de acuerdo con las leyes de la Estática, el aire que está menos enrarecido o dilatado por el calor, siendo por consiguiente más pesado, se pone en movimiento hacia aquellas partes más enrarecidas y menos pesadas, para realizar el equilibrio; y segundo, que el sol, continuamente deslizándose hacia donde tiende también el aire, lo acarrea hacia el oeste, en virtud del enrarecimiento efectuado por el máximo calor meridiano, y por consiguiente, la tendencia del cuerpo entero del aire inferior es en ese sentido.

De tal manera se forma un viento general del este, que se imprime a todo el aire de un vasto océano, con las partes impeliéndose una a otra, para mantener el movimiento hasta el próximo regreso del sol, recuperándose entonces tanto movimiento como se había perdido, y perpetuando de ese modo el viento del este.

Del mismo principio se sigue que este viento del este ha de soplar, al norte del ecuador, del noreste, y en latitudes australes, del sureste; pues cerca de la línea, el aire está mucho más enrarecido que a una mayor distancia de ella, y el sol, que se encuentra dos veces al año en el cenit, en ningún momento se aleja más de 23.5 grados de latitud, donde el calor, siendo propocional al seno del ángulo de incidencia, no difiere mucho del del rayo perpendicular; mientras que bajo los trópicos, aunque el sol se mantenga largamente aplomado, puede estar alejado de 47 grados, de donde resulta una especie de invierno, durante el cual el aire se enfría hasta tal punto que el calor estival no lo puede calentar en un mismo grado como ocurre con el aire bajo el ecuador. Por lo tanto, el aire al norte y al sur, más denso que en el centro, ha de tender de ambos lados hacia el ecuador: este movimiento del viento, combinado con el anterior, del este, dilucida todos los fenómenos de los vientos alisios, que indudablemente soplarían durante todo el año, si toda la superficie del globo constara de mar, como sabemos que lo hacen en los océanos Atlántico y Etiópico.»

Halley remata su ensayo reconociendo que no podía explicar todos los rasgos de los vientos que muestra su mapa (véase la Figura), como son, por ejemplo, el límite de la zona de los alisios y el distinto comportamiento de los monzones en las mismas latitudes. Pero su explicación no será seriamente impugnada durante mucho tiempo, no porque fuera irrefutable, sino acaso por haber sido expuesta por un científico que gozaba de gran prestigio en su época, o, como escribirá Kant en su anemología, simplemente por falta de una mejor.

3. La teoría de los vientos en la época de Kant

La explicación sugerida por el astrónomo Halley es la que predominaría en el siglo XVIII. En el primer tercio de éste son muy contados los anemólogos anteriores al gran renovador de la teoría, de los cuales sólo cabe mencionar al jesuita Nicolas Sarrabat (1698-1737), con su premiada Dissertation sur les causes et les variations des vents (1730). Cinco años más tarde aparece la concisa contribución de Hadley (1735), que marca una nueva etapa en la evolución de la teoría de los vientos, representando efectivamente el primer jalón en la evolución de lo que se llamará meteorología dinámica en el siglo XIX. Desafortunadamente, su tersa exposición no llamó la atención de sus contemporáneos.

El folleto de Kant sobre la teoría de los vientos se publica en 1756, más de dos décadas después. ¿En qué sentido representaba un avance? Kant aparentemente nunca vio el breve ensayo de Hadley, que seguía sin la resonancia que merecía. El tema de la causa de los vientos, en cambio, mantuvo su actualidad en el entretanto, desafiando la sagacidad de los arraeces de la hidrodinámica en ciernes. En 1746, la Academia de Berlín abre un concurso proponiendo «determinar el orden y la ley que el viento debería obedecer si la Tierra estuviera cubierta de agua por todas partes, de manera que se pueda encontrar la dirección y velocidad del viento en cualquier momento y en cada lugar.» De las once contribuciones sometidas, se publicaron a expensas de la Academia las tres mejores, destruyéndose según los estatutos las ocho restantes. Fue premiada la contribución de Jean Le Rond D’Alembert (1717-1783), Réflexions sur la cause générale des vents, la cual se cita ocasionalmente en la historia de la meteorología, con más admiración que comprensión. Se trata de una explicación basada en los efectos cuantitativos de las atracciones de la Luna y el Sol sobre la Tierra y sus partes fluidas, quizá la primera en aplicar las matemáticas a un fenómeno netamente meteorológico. El historiador Frisinger (1977) opina que “el mero intento de un notable matemático y científico de tratar una sección de meteorología matemáticamente fue instrumental en el lento pero continuo reconocimiento de la meteorología como ciencia legítima.” Podemos dudar del dictamen de este historiador tan pronto hayamos leído la sentencia del inimitable historiador Clifford Truesdell, recientemente fallecido: “Tortuoso, obscuro, inelegante, pretencioso, fatigante con sus rodeos, restricciones inútiles y enredantes, y ejemplos numéricos irrelevantes con hasta seis u ocho cifras a medida que se arrastra de un caso particular o incluso incompatible a otro infinitésimamente más general –no obstante, finalmente llega a obtener ciertas ecuaciones en derivadas parciales que, se afirma, gobiernan el flujo axialmente simétrico de un fluido compresible en movimiento pequeño sobre una esfera.” (Truesdell, 1975.) El incomparable Leonhard Euler (1707-1783), quien fue el juez decisivo en la adjudicación del premio, admiró las matemáticas desplegadas por d’Alembert, y el ensayo es sin duda de importancia histórica en matemáticas o en física de campos, pero como explicación de los alisios fue un fracaso total. ¡Cuánto más provechosa es la lectura de un Hadley o Kant, en quienes las matemáticas lucen por su ausencia!

El segundo de los otros dos trabajos publicados bajo los auspicios de la Academia había sido compuesto a las carreras, a instancias del mismo Euler, por Daniel Bernoulli (1700-1782), titulado Recherches physiques et mathématiques sur la théorie des vents réglés (Investigaciones físicas y matemáticas sobre los vientos arreglados), mientras que el tercero había sido sometido por el publicista literato y astrónomo aficionado Christlob Mylius (1722-1754), bajo el título de Versuch einer Bestimmung der Gesetze der Winde wenn die Erde überall mit einem tiefen Meere bedeckt wäre (Ensayo sobre la determinación de las leyes de los vientos si la Tierra estuviera cubierta con un mar profundo). La teoría que propuso Daniel Bernoulli merece un trabajo aparte, que publicaré en otra ocasión. Me da la impresión que fue el primero en aplicar a un problema meteorológico una forma rudimentaria del principio del par de fuerzas, la fuerza siendo una de “adhesión”, considerada constante en una atmósfera estacionaria; para obtener los vientos alisios tuvo que recurrir a la fantástica hipótesis de que en su borde superior, nuestra atmósfera colindaba con una atmósfera solar en reposo, en la cual “nadan todos los planetas”, de modo que las condiciones de frontera son esencialmente las del problema correspondiente de Couette, estudiado a fines del siglo XIX: un fluido contenido entre dos cilindros verticales, el menor de los cuales gira en sentido antihorario, mientras que el exterior se mantiene en reposo. Como ya se dijo, Bernoulli no pudo dedicarle sino pocos días al tema, y por eso no pensó que merecía el premio, sobre todo ante el premiado talento de d’Alembert. Pero tan pronto hubo leído la memoria ganadora de d’Alembert, no pudo contener un intenso disgusto, escribiéndole, en 1750, a su amigo Euler: “Al Sr. d’Alembert lo considero como uno gran matemático en abstracto; pero cuando hace una incursión en matemáticas aplicadas, se me acaba toda estima; su hidrodinámica es demasiado infantil como para que pudiera tenerlo en alguna estima en tales asuntos. Su pieza sobre los vientos no significa nada, y cuando uno la ha leído toda, sabe tanto acerca de los vientos como antes. Yo creí que se exigían determinaciones físicas y no integraciones abstractas; empieza a infiltrarse un gusto viciado, que más que avanzarlas, perjudicará las ciencias, y sería a menudo mejor para los físicos reales si no existieran las matemáticas en el mundo.” (Bernoulli, 2002).

El aporte del joven Mylius no sale del marco de las explicaciones del siglo anterior. Detalló algo la importancia del ángulo de incidencia de los rayos solares, cuyo calor veía como la causa principal de los vientos, con algunas modificaciones debidas a las atracciones del Sol y de la Luna. En todo caso, niega que la rotación de la Tierra pudiera ser la causa de los vientos regulares.

Estas prolijas consideraciones se incluyen por dos motivos. Primero, porque Kant, en sus tempranas reflexiones sobre hondos problemas de la ciencia natural, se dejó inspirar por las cuestiones propuestas para competición por las academias; y segundo, porque las tres contribuciones del concurso de 1746, pese a su originalidad en los dos primeros casos, además de su gran importancia histórica, no acertaron ninguna en la explicación de las causas de los vientos regulares. Kant hace gala de ingenio cuando enuncia su tercera anotación (vide apéndice), en la cual anuncia una regla que le hubiera podido valer el reconocimiento de los meteorólogos, si favorables vientos publicitarios hubiesen divulgado a tiempo su folleto.

Pese a todos estos esfuerzos por entender la distribución y causa de los vientos observados, la explicación de Halley parece haber prevalecido hasta finales del siglo y aun más allá, como lo prueba el artículo dedicado a los vientos en la edición príncipe de la prestigiosa Encyclopaedia Britannica (1771), donde leemos: «Aunque otras causas pueden ocasionar vientos en determinadas circunstancias, su causa principal y más universal es el sol, que calienta el aire en algunos lugares de la atmósfera más que en otros; y como el aire es susceptible de dilatarse bastante más donde es calentado considerablemente, se dilata de tal manera que se vuelve más ligero que el aire de aquellos lugares donde está más frío; de modo que este aire frío de las partes circunyacentes, más pesado, corre hacia el punto más caldeado para restablecer el equilibrio que había sido destruido. Así que si existiera un lugar particular sobre la superficie de la Tierra donde el sol actuara constantemente con mayor fuerza que sobre cualquier otra parte, una constante corriente de aire fluiría hacia la región más cálida: pero el sol actúa con mayor fuerza sobre aquellas partes de la Tierra más cercanas al ecuador que a uno u otro de los polos; así, cabría esperar que un viento soplaría natural y constantemente de las regiones polares hacia el ecuador; lo cual es efectivamente el caso en la zona tórrida, donde la influencia del sol prevalece sobre casi todas las otras causas menores que producen los vientos variables en nuestras latitudes más norteñas. Sin embargo, incluso en la zona tórrida estos vientos del norte y del sur son modificados de distintas maneras.

Aunque el calor de la región ecuatorial es mayor que cualquier otro, el sol en su curso diurno actúa perpendicularmente sobre un punto del ecuador apenas en un instante e inmediatamente pasa por encima de él; el aire retiene el calor que le fue comunicado por el sol no más que por un tiempo breve, enfriándose gradualmente a medida que aquél se retira, hasta que su influencia se haga sentir nuevamente al día siguiente. El grado de calor sobre ese círculo máximo ha de ser muy distinto en distintas partes, variando perpetuamente en cada punto; lo cual tiene que perturbar, en cierta medida, aquellos vientos, ya mencionados, que vienen de las regiones polares. Para comprender claramente cuáles son los efectos de la rotación, consideremos su efecto sobre el viento ecuatorial, suponiendo que ninguna otra causa lo interrumpiera. Y aquí hemos de observar que como el punto sobre el cual el sol actúa con la mayor fuerza se está moviendo constantemente de oriente a occidente, el aire al este de aquel punto sobre el cual el sol acaba de pasar será enrarecido más que el que se encuentra hacia el oeste, y fluirá naturalmente hacia ese punto de este a oeste, con mayor velocidad que de oeste a este, ya que el aire frío se verá interrumpido en su curso hacia aquel punto por el movimiento del sol que viene a su encuentro. Por lo tanto, se sigue que del movimiento diurno de la Tierra, de oeste a este, siempre se produciría una corriente constante de aire del este, a no ser que otras causas la obstruyesen. Pero como hay una corriente constante de aire que fluye de las regiones polares a las ecuatoriales, una composición de estas dos corrientes simultáneas de aire, actuando al mismo tiempo, producirá un viento del noreste en todas partes del hemisferio norte, y uno del sureste en todas partes del hemisferio sur. Estos vientos se conocen con el nombre de los vientos alisios generales.»

Treinta y seis años antes Hadley había reconocido un elemento dinámico en la rotación de la Tierra que echamos de menos en el artículo enciclopédico: «Las causas de los vientos alisios generales no han sido explicadas plenamente por ninguno de quienes han escrito sobre el tema, por falta de considerar de manera más detallada y distintiva, la participación del movimiento diurno de la Tierra en la producción de los mismos.» Ni Kant ni los tres concursantes de 1746 parecen haber conocido el ensayo de Hadley, pero el principio de su explicación será redescubierto por dos de los cuatro: primero, por Daniel Bernoulli en 1751, en su memoria ganadora del premio doble en un concurso de la Academia de Ciencias de París, que había propuesto como tema “la mejor manera de determinar en el mar la fuerza e intensidad de las corrientes”, pero que no fue publicada sino hasta en 1769; y luego, por Immanuel Kant en el tratado de 1756, al cual estamos dedicando este artículo. Mas no fueron los únicos en emplear el mismo principio de Hadley: Jean André Deluc (1727-1817) lo aplica en sus variopintas cartas sobre el mundo (Deluc, 1779), y nuevamente en 1788, en sus influyentes Idées sur la météorologie; en 1790, Johann Michael Hube (1737-1807) desarrolla el mismo principio en un tratado sobre la evaporación, pero su explicación podría haber derivado de Deluc, y, finalmente, reaparece en los célebres Meteorological Observations and Essays de John Dalton (1766-1844), cuya primera edición se publicó en 1793, y en cuyo prólogo llama la atención sobre el ensayo de Hadley, mencionando igualmente a Deluc en una nota de pie de página. Sin embargo, todos estos sabios son señeras excepciones en un siglo en el que la explicación de los vientos alisios fue dominada por la teoría de Edmund Halley, recogida en tratados de física de gran difusión, como el Essai de physique (1751) del holandés Musschenbroek (1692-1761), a quien Kant menciona en su anemología, además de seguir resonando en artículos enciclopédicos como el ya citado, y en tratados como La théorie des vents, del caballero De la Coudrayes (1743-1817), una obra más sobre los vientos coronada por una Academia, esta vez la de Dijon, en 1786.

4. La explicación kantiana a la luz de la meteorología actual

Es hoy en día imposible encontrar un filósofo capaz de ofrecer una explicación correcta de algún fenómeno meteorológico. Immanuel Kant muere hace dos siglos y su filosofía no deja de ofrecer orientación y luces a quienes la estudian profesionalmente. Pero sus escritos científicos han sido criticados en algunas ocasiones, con la excepción de su teoría cosmogónica, que se suele citar junto con la posterior de Laplace. Como ya vimos, en su teoría del viento Kant propone un principio que le valió la inmortalidad a Hadley, además de haber “resuelto el enigma más dícifil de la meteorología de su tiempo”, la génesis de los monzones, como escribe un editor moderno de las obras geográficas y científicas del regiomontano.

Recordemos que Immanuel Kant nació, vivió y murió en Koenigsberg (Kaliningrado). De él se ha escrito que fue el pensador más brillante de la edad moderna, que revolucionó la filosofía como antes Copérnico había revolucionado la astronomía. En la fase “precrítica” de su vida, o sea, antes de su famosa filosofía criticista, Kant trató de mantenerse al corriente de los progresos de la ciencia. Inauguró sus publicaciones científicas en 1746 con los Pensamientos sobre la verdadera estimación de las fuerzas vivas, dedicada a esclarecer la confusión que había reinado a lo largo de las décadas anteriores entre cartesianos y leibnizianos respecto a la medida verdadera de lo que hoy se conoce como energía cinética. Kant prefiere la medida cartesiana, que para nuestros propósitos podemos identificar con el producto de la masa por (el valor absoluto de) la velocidad, un dato útil para entender mejor su teoría sobre los alisios. En 1755 publica su Historia natural y general, y teoría del cielo, en la que expone la formación de los cuerpos celestes a partir de una nebulosa, hipótesis conocida como de Kant-Laplace. No hace falta mencionar las otras obras de su fase precrítica, que termina hacia 1770, sobre terremotos, el fuego etc., pues no nos interesa aquí sino su teoría de los vientos, o anemología, y en particular, su explicación de los vientos alisios.

¿Cómo juzgamos hoy en día esta explicación de los alisios? En meteorología dinámica de nuestro tiempo, uno de los principios fundamentales es el de la conservación del momento angular. La historia de este principio no se ha narrado de forma definitiva. Según Truesdell (1975), “en las investigaciones de Mecánica llevadas a cabo en la primera mitad del siglo XVIII, especialmente en las de Euler, se aplicaba una y otra vez el principio del momento de la cantidad de movimiento considerado como una consecuencia de la ley de las aceleraciones invertidas de Jaime Bernoulli aplicada a la antigua ley de la palanca. Ahora bien, al no haber sido enunciado todavía dicho principio del momento de la cantidad de movimiento, los geómetras de aquella época no se daban cuenta de que estuvieran aplicándolo. De hecho estaban descubriendo este principio...”. Hadley, por consiguiente, no pudo haber aplicado el principio del “momento de la cantidad de movimiento”, o momento angular, como a veces se le reprocha. El proceso de destilación fue lento y penoso, y sólo un sostenido esfuerzo de fundamentación y generalización permitió que se extrajera el nuevo principio independientemente de los casos en que resultaba ser una consecuencia del principo del momento newtoniano. El finado pero finísimo experto en esta materia, Truesdell (1975), afirma que “Euler descubrió la solución tan simple como eficaz. La clave de esta solución consiste en considerar al principio del momento de la cantidad de movimiento como una ley fundamental de la mecánica y en no especificar ni la magnitud ni la dirección de las fuerzas y pares de contacto. De esta manera consiguió escribir en 1771 las ecuaciones generales de la mecánica para un cable plano deformable. A partir de aquí le resultó muy sencillo enunciar el principio del momento de la cantidad de movimiento en su forma más general:

​​

(1) donde es el vector de posición y L es el par total aplicado a una parte P del cuerpo y que incluye pares de contacto si éstos fueran necesarios.”

Expresemos el momento angular de la atmósfera de la siguiente manera (Egger, 2002):

(2) donde el momento angular específico viene dado por:

(3) y cuya componente a lo largo del eje de rotación terrestre puede demostrarse ser igual a:

(4) en donde es la velocidad angular de rotación de la Tierra, su radio, el radio del paralelo ?,que designa la latitud de una parcela de aire, y u su componente zonal de velocidad relativa a la superficie terrestre.

Con el auxilio de las ecuaciones del movimiento, se puede obtener una ecuación para la componente en cuestión:

(5) El primer término del miembro derecho representa el efecto debido a la orografía, un efecto que se tuvo en cuenta en casi todas las explicaciones verbales de los vientos (alisios), incluyendo la de Acosta, pero que se descartaba de entrada en los tratamientos matemáticos, puesto que se buscaba una explicación de los alisios que no dependiera de causas “accidentales”. El segundo término del miembro derecho lo incluyeron tanto Hadley como Kant en sus explicaciones cualitativas, pero el primero, a mi juicio, que intentó explicar los alisios, basándose en un razonamiento físico-matemático equivalente a la anulación de ese segundo término, fue Daniel Bernoulli, en la memoria citada más arriba, donde investiga el caso de divergencia nula en el plano ecuatorial, o sea, para . El vector es el esfuerzo cortante relacionado con el transporte de momento debido a la viscocidad del aire. Si descartamos la orografía y el rozamiento, obtenemos:

(6) que es la ecuación que aparece en Riehl (1979), p. 3, como representando la conservación del momento angular, pero que realmente representa la conservación del momento angular alrededor del eje de rotación (Egger, 2002). Mediante esta ecuación es fácil entender la explicación que dieron Hadley y Kant. Para ello considérese una parcela de aire sobre la República Dominicana que tiende a moverse hacia la costa colombiana, donde el aire ha sido enrarecido por calentamiento en tierra firme. La distancia inicial de la parcela al eje de rotación, es menor que la distancia que corresponde al litoral caribe. Si suponemos que en un momento dado la velocidad de aquella parcela es nula, tendremos, después de unas horas:

(7) o sea,

(8) es decir, una velocidad zonal u negativa, lo cual significa que el viento sopla con una componente u del este. Esta es una conclusión debida, en su esencia, a Hadley e, independientemente, a Kant. Pero como no disponían del principio de la conservación del momento angular, ambos se basaron en un principio cartesiano de conservación, que no había sido formulado muy claramente y que no se aplicaba consistentemente. Hadley supuso la conservación de la celeridad absoluta de movimiento, mientras que Kant habla del momento de una tal velocidad de rotación. En el caso de Hadley, la ley se podría escribir en nuestros términos matemáticos:

(9) es decir, introduciendo la longitud geográfica de la parcela, , y agregando el índice zero al valor inicial,

(10) de donde se sigue que si, implicando que la parcela gira más lentamente que la Tierra y se rezaga, causando una componente del este en el viento del norte.

Si interpretamos a Kant modernamente, su ley de conservación se expresaría así:

(11) o sea,

(12) y mediante un razonamiento parecido se infiere que una componente del este aparece a medida que el viento se acerca a la costa colombiana, con la sola diferencia que el viento sopla más fuertemente.

Pero no creo probable que Kant hubiese tenido en mente nuestra definición de momento de la velocidad (o, equivalentemente, momento de la cantidad de movimiento), aunque la palabra momento se empezaba a emplear en el sentido que le dimos. Kant parece haber enredado en sus propios escritos distintas acepciones de la noción de momento, prefiriendo significados como disposición a, impulso, causa etc. Pero incluso si sólo se interpreta en el sentido vagamente cartesiano que le dio Hadley, las deducciones cualitativas son las mismas, y Kant merece la medalla de plata en este historial. Hadley tiene el gran mérito de haber prefigurado el principio de la conservación del momento angular global por cuanto supuso que si soplaban vientos del este sobre grandes extensiones de la superficie terrestre, habían de soplar, en compensación, vientos del oeste en otras regiones, puesto que la Tierra no se acelera ni se desacelera. Kant, por otro lado, fue más allá que Hadley, al intentar explicar con su teoría los monzones y todas las desviaciones de vientos que aparecían en mapas de la época como el que reproducimos aquí.

5. Conclusión

La explicación que de los vientos alisios y los vientos predominantes del oeste se dieron en el tiempo de Kant, empleando el mismo razonamiento de Hadley, consciente o independientemente, parecía ser satisfactoria. Las bases matematico-físicas de nuestra explicación moderna del régimen de vientos conocidos desde hace siglos fueron sentadas hacia 1860 por William Ferrel (1917-1891), primer teórico de la moderna rama de meteorología dinámica. No hay una diferencia esencial entre su explicación y la que podemos encontrar en los manuales modernos de meteorología dinámica. En cambio, todas las explicaciones anteriores son casi sin excepción cualitativas. La más explícita y elaborada es precisamente la de nuestro filósofo. Y aunque esa forma de razonar cualitativamente no sea aceptable o suficiente hoy en día, puede iluminar algunos aspectos importantes de la dinámica atmosférica, sin ahogarlos en un formalismo matemático demasiado elaborado, como ya ocurre en los trabajos de Ferrel. La lectura de los textos clásicos, debidamente anotados y traducidos, puede facilitar la comprensión de los fenómenos meteorológicos desde una perspectiva que no pueden asumir los textos modernos, cuyo carácter técnico tiende a enajenar el espíritu de las explicaciones fenomenológicas, un espíritu que anhela, hoy no menos que hace dos siglos, abarcar todo cuanto se encuentra entre los fenómenos a que alude el famoso epigrama funerario en la lápida conmemortiva de Immanuel Kant: «Dos cosas llenan el alma de admiración y reverencia, renovadas con creces cuanto más frecuente y sostenidamente reflexionamos sobre ellas: el cielo estrellado encima de mí y la ley moral que hay en mí.»

APÉNDICE

Nota sobre la traducción

El texto a continuación es la traducción que aquí ofrecemos de las “Neue Anmerkungen zur Erläuterung der Theorie der Winde”, tratado publivado como folleto en 1756, incluido en las obras kantianas publicadas por la Real Academia Prusiana de Berlín, en el primer tomo de la gran edición (Kant, 1902). En la traducción he procurado ser literal, evitando emplear términos técnicos modernos que, o no existían o no tenían el mismo significado que en nuestros días. Sin embargo, para ahorrarle al lector mi propia experiencia de tener que releer algunas de las escabrosas frases kantianas, no vacilé en sacrificar aquí y allá la fidelidad textual en aras de una lectura más fluida.

Nuevas anotaciones para aclarar la teoría de los vientos (1756)

Immanuel Kant

Advertencia preliminar

Es preciso imaginar la atmósfera como un mar de materia fluida y elástica, compuesto en cierto modo por capas de distinta densidad, siempre menor en cotas superiores. Si ese mar fluido ha de mantenerse en equilibrio, no basta que las columnas aéreas, que imaginamos contiguas, pesen lo mismo; también tienen que ser de igual altura, es decir, que la capa de determinada densidad tenga el mismo nivel en todas las partes de su extensión; de lo contrario, según las leyes de los fluidos, la parte más alta necesariamente fluiría hacia la inferior, y el equilibrio quedaría anulado en el mismo instante. Las causas que pueden romper el equilibrio son, bien sea la disminución de la fuerza elástica debida al frío y los vapores que debilitan la elasticidad del aire, bien sea la disminución de la gravedad, en parte por el calor, que hace que una cierta región aérea se dilate más que otra y se vea por lo mismo obligada a ascender por encima del nivel de ésta, y en parte por la confluencia de los vapores de agua que, tras haber sido transportados por el aire y haberse separado de éste, le sustraen una parte de su peso. En ambos casos se origina un viento hacia la región que ha perdido su elasticidad o su peso, pero con la diferencia de que en el primer caso se restablece pronto el equilibrio, como también ocurre cuando se da la segunda causa del otro caso, ya que para que persistan los vientos en estos casos se requiere un incremento de la causa, lo cual es imposible que dure mucho tiempo. En cambio, como la primera causa en el último caso puede ser continuada sin aumentar, representa un vigoroso manantial de vientos persistentes.

Las causas motrices de la atmósfera, que se atribuyan al aumento de la elasticidad, debido, por ejemplo, al calor, o al peso, que aumenta al mismo tiempo, como cuando el aire es liberado por la fusión de la nieve, no son ni con mucho tan fuertes, porque entonces el movimiento tiene lugar, tanto contra una capa en reposo, que resiste con todo su peso, como porque la región aérea que se dilata lo hace por igual hacia arriba y hacia los lados, debilitando así su propia fuerza; por lo tanto, es imposible que en vastas extensiones se sienta un viento debido a estas causas.

Menciono todo esto solamente con brevedad, presuponiendo que la misma reflexión del lector vierta la luz necesaria sobre lo expuesto. No me gustaría decir muy poco en tan pocas hojas.

Primera anotación

Un grado mayor de calor, actuando sobre una región aérea más que sobre otra, hace un viento hacia aquella región recalentada, viento que persiste mientras perdura el mayor calor de ésta.

El incremento de calor obliga al aire a ocupar un mayor espacio, dilatándose aquél con igual fuerza tanto lateral como verticalmente hacia arriba. Al mismo tiempo se modifica el peso de la región aérea, puesto que, al desbordarse el aire que ascendió, la columna contendrá menos aire. Éste es desplazado del lugar por el peso excedente del aire circundante, más frío y por ello más denso y pesado. A su vez, se enrarece, al igual que el anterior, haciéndose más liviano y cediendo a la presión del aire que le sigue, y así sucesivamente. Que no se crea que el aire recalentado, que tiende a dilatarse también lateralmente, vaya a producir un viento desde el lugar del calentamiento hacia la región más fría. Como la dilatación hacia todos lados ocurre homogéneamente, y como la fuerza de distención, inversamente proporcional al cubo de la distancia del centro, disminuye inversamente, el ímpetu de un lugar de aire en dilatación, de 4 millas cuadradas, tras aumentar en una décima parte, crecería, a una milla de distancia, en solamente una 80ava parte de la fuerza aumentada, y por consguiente no podría percibirse. Pero la dilatación ni siquiera puede llegar hasta ahí. Porque antes de que el aire se extienda toda esa distancia, tendrá que ceder, debido a la disminución de su peso, a la presión del más pesado, el cual tomará su lugar.

Confirmación por la experiencia

La regla enunciada es tan confirmada por toda experiencia que no se podrá alegar ni siquiera una excepción contra ella. Todas las islas en el mar, todas las costas de los países en zonas donde el calor solar es muy intenso, sienten una continua brisa de mar, tan pronto como el sol se haya elevado lo suficiente por encima del horizonte como para actuar considerablemente sobre la tierra. Puesto que ésta recibe un mayor calentamiento que el mar, el aire de tierra es enrarecido más que el aire marino, cediendo al peso de éste. En el extenso océano Etiópe el viento, lejos de la tierra firme, es el viento natural y general del este, pero cerca de las costas de Guinea se retuerce, desviándose de ese derrotero, y es obligado a soplar hacia Guinea, que por estar más recalentada por el sol que el océano, da origen a una corriente sobre su suelo caliente. Véase no más el mapa que Jurin añadió a la geografía general de Varenio, o el que Musschenbroek incluyó en su física, y se podrá entender y explicar cabal e inmediatamente, teniendo presentes tanto el viento natural del este como la antedicha regla, todas las direcciones del viento que sopla cabe a Guinea, con tornados y todo lo demás. Por eso reinan en el norte los vientos del norte en época de invierno, cuando el sol enrarece el aire en el hemisferio austral, y por eso se levantan los vientos a principios de la primavera, soplando del ecuador hacia el hemisferio boreal, en el que el acrecentado calor solar enrarece el aire, causando su repliegue desde el ecuador hacia la zona templada en el norte. Pero este viento no se extiende mucho en esa misma zona templada, porque en esa época el sol todavía no puede surtir un gran efecto a mayores distancias del ecuador. En dicha época, en abril y mayo, los vientos soplan del interior de Etiopía, llegando hasta Egipto; se denominan chamsín y traen consigo, ya que provienen de un suelo recalentado, un aire fogoso; pues el aire enrarecido en la zona templada obliga al aire ecuatorial a retirarse y a extenderse por un tiempo sobre esta zona.

Segunda anotación

Una región aérea que se enfría más que otra, acarrea en la vecindad un viento, el cual sopla hacia el lugar del enfriamiento.

La causa se comprende como consecuencia de la reducción de la fuerza de dilatación cuando disminuye el calor.

Confirmación por la experiencia

En todos los mares cerca a las costas de tierra firme o cerca de las islas, si están expuestas a una acción fuerte del sol, sopla de noche una brisa de tierra. Pues a esa hora el aire marítimo pierde más rápidamente su calor que el aire de tierra, ya que el suelo recalentado conserva en éste el calor sin mayor disminución, mientras que el mar, que durante el día ingiere poco calor, deja enfriar más rápidamente el aire sobre él. Por eso éste cede a la fuerza de dilatación de aquél, permitiendo así una corriente aérea de la tierra hacia la región de mar enfriada. Los vientos del sur, que soplan, como anota Mariotte, a principios de noviembre, son atribuíbles al enfriamiento del aire en el lejano norte, cuando se da el principio del invierno con todo su rigor.

Tercera anotación

Un viento que sopla del ecuador hacia el polo, se torna, cuanto más dura tanto más de poniente, y el que tira del polo hacia el ecuador, muda zu dirección con un movimiento colateral del este.

Esta regla, la cual no ha sido, que yo sepa, anotada jamás, puede considerarse como una clave para la teoría general de los vientos. La demostración de la misma es muy comprensible y convincente. La Tierra gira de occidente a oriente alrededor de su eje. Por lo tanto, cada lugar sobre su superficie tiene tanto más celeridad cuanto más cercano esté al ecuador, y tanto menos cuanto más alejado esté de él. Luego el aire que corre al ecuador encuentra siempre en su camino lugares con más movimiento de poniente a levante, que el que él mismo tiene. Les ofrecerá, pues, una resistencia en dirección opuesta, o sea, de este a oeste, y por lo tanto el viento se desviará en esta dirección colateral; por cuanto es indiferente que sea el suelo el que se desplace debajo de un cuerpo fluido, el cual no es movido con igual celeridad en la misma dirección, o que éste sea movido en dirección opuesta. Si en cambio el viento sopla del ecuador al polo, llegará siempre a lugares de la Tierra que tienen menor movimiento de poniente a levante que el aire que transporta; pues éste tiene un movimiento igual a la celeridad del lugar desde donde se propagó aquél. Pasará por encima, pues, de los lugares adonde llega, de poniente a levante, y su movimiento hacia el polo estará vinculado a un movimiento colateral del poniente.

Para imaginarnos esto claramente, hemos de tener ante todo presente que, cuando la atmósfera está en equilibrio, cada una de sus partes tiene igual velocidad de giro, de poniente a levante, que el lugar de la superficie de la Tierra sobre el cual se encuentra, y por consiguiente está en reposo. Pero si una parte de la atmósfera cambia su posición en dirección meridional, encuentra lugares que se mueven con mayor o menor celeridad, de poniente a levante, que la que todavía lleva impresa del lugar original. Así se moverá, sobre las regiones que atraviesa, ya sea con una desviación de poniente a levante, ya sea oponiéndole resistencia a la superficie de la Tierra en la dirección de levante a poniente, lo cual produce en ambos casos un viento con el mismo movimiento colateral. La intensidad de ese movimiento lateral estriba tanto en la celeridad del lugar sobre el que se mueve, como en la diferencia de la celeridad de los lugares de y hacia donde transita. Ahora, la celeridad de rotación de cada punto de la superficie de la Tierra alrededor de su eje es proporcional al coseno de la latitud, y la diferencia de este coseno entre dos lugares de la superfice muy cercanos, por ejemplo a la distancia de un grado, es proporcional al seno de la latitud. Por ende, el momento de la velocidad, con la que se desplaza lateralmente desde una latitud a otra, estará en relación compuesta de los senos y cosenos de las latitudes, y por consiguiente será máxmio en la latitud de 45°, e igual a la misma distancia de éste.

Para dar una idea del grado de este movimiento colateral, tomemos por ejemplo un viento del norte que sopla de la latitud de 23.5° hacia el ecuador. Aquél tiene, cuando parte de dicho grado, un movimiento de poniente a levante igual al de su lugar. Una vez se haya acercado de 5° al círculo equinoccial, se encuentra con una zona que se mueve más rápido en dicha dirección. Ahora, mediante un cálculo sencillo, se encuentra que la diferencia de la celeridad de estos dos paralelos es de 45 pies por segundo; por lo tanto, el aire que partió de la latitud de 23° y llega a la de 18°, causaría en esa región un contraviento de levante a poniente, capaz de cubrir 45 pies por segundo, si no fuera por el hecho de que, a lo largo de todo el camino de 5°, se le hubiese comunicado al aire, en virtud de la rotación de la Tierra, algo de su movimiento, de tal modo que en el quinto grado de desplazamiento la diferencia no puede valer ni con mucho tanto. Pero como, a pesar de ello, siempre tiene que quedar una diferencia, la vamos a suponer ser igual a la quinta parte de lo que resultaría sin aducir esa razón, de modo que el movimiento colateral ascendería, con todo, a 9 pies por segundo, lo cual es suficiente para hacer de un viento norte, levantándose desde los 23° para llegar a los 18°, y que barre rectilíneamente 18 pies por segundo, un viento del noreste. Asimismo se mudará un viento del sur, que pasa con esa misma celeridad de los 18° a los 23°, en su último grado, en un viento del suroeste, ya que pasa al paralelo que se mueve más lentamente, con el exceso de impulso latitudinal que calculamos anteriormente.

Confirmación por la experiencia

Se incluirá en las anotaciones siguientes.

Cuarta anotación

El viento general del este, que reina en todo el océano entre los trópicos, no se ha de atribuir a ninguna otra causa que la que se sigue de la combinación de las anotaciones primera y tercera.

Aquella opinión, que atribuye el viento del este al rezago de la atmósfera, debido a la rotación de la Tierra, de oeste a este, ha sido desechada con buena razón por los conocedores de la naturaleza, porque, incluso si al comienzo se haya retrasado la atmósfera un tanto en la primera rotación, pronto tuvo que haber sido arrastrada con la misma celeridad. Pero yo aplico este pensamiento de manera más ventajosa y correcta, por cuanto demuestro que es válido, si el aire pasa al ecuador desde paralelos más alejados, ya que entonces ciertamente no tendrá la misma velocidad que el movimiento del mayor de los círculos, y sin duda habrá de rezagarse algo. El viento resultante del este será incesante, mientras no cese el flujo lateral de nuevo aire hacia el ecuador, sin lo cual, indudablemente, pronto perdería su movimiento contrario, debido a la acción constante de la superficie terrestre.

Desde que se había eliminado la primera causa por acuerdo general, se convino que dentro de los trópicos el viento del este general se había de atribuir al arrastre del aire que sigue al que ha sido enrarecido por el sol en su movimiento de levante a poniente. Ciertamente, nadie se hubiese dado por contento con esta explicación, de haber habido una mejor. Ahora, si de acuerdo con la causa de la primera anotación, el aire fluyera hacia el lugar caldeado por el sol, el que dista hacia el poniente debería hacer un tanto, justamente como el que se encuentra hacia levante; no veo, pues, por qué habría de haber alrededor de todo el suelo de la Tierra nada más que viento del este. Pero si el aire, tan sólo a raíz del enfriamiento de aire previamente calentado, se moviera hacia el lugar de éste, por ello mismo es de poniente a levante que se debiera mover, porque los lugares ubicados hacia levante, con relación al sol, se habrán enfriado más, y tienen por lo tanto menos elasticidad, que los que fueron abandonados hace más tiempo por el sol. ¿Pero, si yo concediera que todo ocurre como lo exigen, cabe imaginar de alguna forma razonable que sea posible que la corriente de aire que sigue al sol, cuando éste esté en el horizonte vespertino, pueda originarse a 180°, o sea, 2700 millas, hacia el oriente de él? ¿Y no ha de desaparecer totalmente a tan asombrosas distancias un movimiento tan pequeño? Y sin embargo, el viento se mueve en todas partes del círculo del trópico y a toda hora del día del levante al poniente. El Sr. Jurin, quien sostiene precisamente la misma opinión, lo hace desde luego por buenos motivos, no pudiendo demostrar el que, lejos de los trópicos, donde ciertamente la acción del sol también es considerable, no se siente el mismo viento del este. Y es que de hecho no se puede explicar por la causa alegada.

Ved, pues, aquí, una causa distinta, que concuerda mejor con los principios más conocidos de las ciencias de la naturaleza. El calor, más intenso en la zona tropical y sus inmediaciones que en otras partes, mantiene el aire correspondiente en un estado de enrarecimiento invariable. Las zonas aéreas menos cálidas, y por ello más pesadas, que se encuentran a mayor distancia del ecuador, se abren paso hacia esas zonas enrarecidas, de acuerdo con las leyes del equilibrio, y así, puesto que se mueven hacia el ecuador, su dirección norteña tendrá que desviarse, dando lugar a un movimiento colateral del este, conforme a la tercera anotación. Por lo tanto, el viento del este general será un viento colateral a uno y otro lado de la línea ecuatorial, tornándose, a lo largo de ésta, hacia donde tienden el viento del noreste y del sureste desde ambos hemisferios, en un viento puramente del este; pero cuanto más se aleja uno de la línea, tanto más se desvían hacia la dirección polar.

Confirmación por la experiencia

La altura barométrica, según todas las observaciones unánimes, mide una pulgada menos cerca del ecuador que en las zonas templadas. ¿No se sigue de aquí, de por sí mismo, que el aire de estas últimas tiene que tender hacia el ecuador, según las leyes del equilibrio, haciendo un viento perenne del norte en la zona tórrida de nuestro hemisferio? ¿Por qué se desvía cada vez más y más, hasta volverse completamente un viento del este bajo la línea? La respuesta se encuentra al final de la cuarta anotación. ¿Pero por qué allí no se restablece completamente el equilibrio jamás? ¿Por qué en el ardiente cinturón de la Tierra el aire es una pulgada de columna de mercurio más liviano que en la zona templada? El calor siempre activo allá mantiene a todo el aire constantemente dilatado y enrarecido. Y al tender nuevamente aire hacia esa región para establecer el equilibrio, es igualmente dilatado como el anterior. La crecida columna aérea se eleva por encima del nivel de las otras, derramándose arriba hacia los lados. Por lo tanto, el aire ecuatorial, que no puede ascender jamás por encima del aire de las zonas templadas, siendo sin embargo más tenue, será siempre más liviano y tendrá que ceder a la presión del aire de dichas zonas.

Explicación de los ponientes que en su mayoría predominan sobre el océano en el espacio intermedio entre los 28° y 40°.

La exactitud de la observación misma ha sido suficientemente comprobada por los navegantes, tanto en los océanos Pacífico y Atlántico como en el Mar del Japón. Para determinar la causa, no se precisa de otro principio que el de la anotación anterior. Propiamente hablando, según la razón alegada, debería soplar en este caso un viento moderado del noreste. Pero como el aire que de ambos hemisferios se acumula en el ecuador, donde se desborda incesantemente, difundiéndose, en la región superior de nuestro hemisferio, hacia el norte, y habiendo tomado casi completamente el movimiento del ecuador de donde procede, se traslada con un movimiento colateral, de poniente a levante, por encima de los paralelos más alejados (véase la tercera anotación); sin embargo, sólo ejercerá su acción sobre el aire inferior cuyo movimiento opuesto esté debilitándose, y adonde desciende. Pero esto tiene que ocurrir a una distancia bastante considerable del ecuador, donde reinarán vientos colaterales y del poniente.

Quinta anotación

Los monzones o vientos periódicos, que reinan en el Mar Arábigo, Golfo Pérsico y Océano Índico, se explican naturalmente conforme a la ley demostrada en la tercera anotación.

En estos mares soplan, de abril a septiembre, vientos del suroeste, seguidos durante cierto tiempo de calmas; y de septiembre a marzo soplan nuevamente los vientos contrarios del noreste. La causa de ello se ve de inmediato, una vez preparados por lo dicho anteriormente. En marzo el sol entra en nuestro hemisferio y calienta más fuertemente las tierras de Arabia, Persia, el Indostán y la península contigua, la China y el Japón, que los mares entre estos países y el ecuador. De modo que el aire quieto de estos mares es obligado, por el enrarecimiento del aire septentrional, a extenderse en esta dirección, y sabemos que un viento que va del ecuador al norte, tiene que desviarse de tal manera que sopla del suroeste. En cambio, cuando el sol traspasa el equinoccio otoñal, enrareciendo el aire del hemisferio austral, el aire más al norte de la zona tórrida baja hacia el ecuador. Ahora, un viento que acude corriendo del norte hacia la línea, abandonado a sí mismo, necesariamente se desvía, convirtiéndose en uno del noreste; luego se comprende fácilmente que éste tiene que relevar al anterior, del suroeste.

También es fácil percatarse de la conexión de estas causas, en la medida que se conciertan para generar los vientos periódicos. Ha de haber cerca del trópico una extensa tierra firme, que por la acción solar recibe más calor que los mares ubicados entre entre ella y el ecuador, de modo que el aire de estos mares se vería obligado ora a soplar sobre esas tierras, haciendo un viento del oeste colateral, ora a propagarse a su vez desde estas tierras a los mares.

Confirmación por la experiencia

En todo el océano entre Madagascar y Nueva Holanda sopla el estable viento del sureste, propio de los mares cerca del trópico de Capricornio. Sólo en la región de la Nueva Holanda, en un mar extenso junto a esta tierra, encontramos los vientos periódicos, que soplan del sureste, de abril a octubre, y del noroeste, el resto de los meses. Pues durante estos últimos hace verano en los países australes, de los cuales sólo conocemos las costas de la Nueva Holanda. El sol calienta la tierra allí mucho más fuertemente que los mares vecinos, obligando a los vientos de la región ecuatorial a soplar hacia el polo sur, lo cual causa, de acuerdo con lo que se dijo en la tercera anotación, un viento del noroeste. En los meses desde abril hasta octubre el sol se eleva sobre el hemisferio septentrional, y entonces el aire del sur se retira nuevamente hacia el ecuador, para fluir hacia la región del enrarecimiento, constituyendo así el viento opuesto del sureste. No es de asombrar que la mayoría de los naturalistas no sea capaz de dar una razón de la variación periódica de los vientos de la parte imaginada del océano austral, porque ignoraban la ley que hemos expuesto en la tercera anotación. Este conocimiento podría ser de gran utilidad, si se aplica para descubrir nuevas tierras. Si un navegante en el hemisferio sur siente, no lejos del trópico, una vez que el sol lo haya traspasado, un viento sostenido del noroeste, es algo que le puede servir de signo casi infalible de que al sur tiene que haber una extensa tierra firme, hacia donde es obligado a correr el aire ecuatorial por el calor solar, formándose un viento del norte con desviación al oeste. La región de Nueva Holanda, de acuerdo con las observaciones actuales, nos inclina a barruntar la existencia de una vasta tierra austral. Aquellos que navegan por el océano Pacífico no pueden batir todas las regiones del hemisferio austral en busca de nuevas tierras. Precisan de una guía que les permita juzgar a qué lado pueden verosímilmente encontrarlas. Esa guía la podrían ofrecer los vientos del noroeste en verano, en el supuesto de que se dé con ellos en las vastas zonas marítimas, ya que es indicio de una cercana tierra austral.

Conclusión

Fuente de no poco placer es el contemplar, una vez preparados mediante las anotaciones anteriores, el mapa en el que figuran los vientos persistentes o periódicos en todos los mares; puesto que estamos en condiciones, recurriendo además a la regla de que las costas de las tierras paralelizan la dirección de los vientos aledaños, de dar cuenta de todos los vientos. Los tiempos intermedios, en que los vientos periódicos de una región, que corren durante un tiempo, para luego ser relevados por vientos opuestos, el tiempo intermedio de esta alternancia, digo yo, es perturbado por calmas, lluvias, tormentas y repentinos huracanes. Es entonces que ya reina en el aire superior el viento contrario, aún cuando en el inferior el anterior no haya amainado completamente, y pujando mutuamente el uno contra el otro, se detienen finalmente equilibrados, espesando los vapores que llevan consigo y ocasionando las variaciones mencionadas. Se puede admitir casi como una regla general que las tormentas son congregadas por vientos que pujan en direcciones contrarias. Pues de ordinario se puede notar que después de la tormenta cambia el viento. Pero este viento opuesto realmente ya se hallaba antes de la tormenta en el aire superior, siendo también el que juntó la materia del tiempo (meteorológico) y el que dirigió la nube tormentosa por encima del horizonte, pues de común se halla que las tormentas se elevan por encima del viento inferior; al detenerse en equilibrio los vientos, se genera la tormenta, tras de la cual prepondera el viento contrario. Las lluvias continuas que se observan a menudo con el barómetro alto, como se percibieron por ejemplo en el verano pasado, se deben muy probablemente a tales corrientes contrarias. Uno puede, mediante la regla de la tercera anotación, explicar perfectamente la observación de Mariotte, quien observó que los vientos, que con la nueva luz comienzan a soplar del norte, recorren en aproximadamente 14 días toda la brújula, empezando la vuelta primero desde el noreste, pasando luego a este, enseguida a sureste y así sucesivamente, al mismo tiempo que nunca realizan el ciclo completo en dirección opuesta. Así es que el viento del norte se desvía naturalmente, para convertirse en uno del noreste; éste, cuando se ha establecido el equilibrio con la región hacia donde tira, se vuelve enteramente del este, a raíz de la resistencia de la misma región aérea. A continuación, debido a que el aire comprimido en el sur vuelve a dilatarse hacia el norte, en combinación con el viento del este es desviado formando un viento sureste, el cual se inclina, según la causa aludida en la tercera anotación, primero hacia el norte y luego hacie el noreste, y estabilizado a continuación, a causa de la resistencia del aire del norte, se torna del oeste, para, en unión con el aire que se dilata nuevamente del norte, torcer al noroeste, y finalmente sopla completamente del norte.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

Acosta, J. de. 1985: Historia natural y moral de las Indias. (Edición original, Sevilla 1590.) Fondo de Cultura Económica, México. 444 pp.

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