cuando planteamos la pregunta: ¿Qué es un gas?, la respuesta debe ser hipotética. Al comprobar que los gases obedecen casi a la ley de Boyle y Mariotte; que casi se dilatan por el calor a la razón uniforme de una parte por cada 272,9 de su volumen a 0° por cada grado centígrado; y que cumplen más exactamente estas condiciones cuanto más distante esté del punto de licuefacción el punto de temperatura al que los examinamos, pasamos, mediante el principio de continuidad, a la concepción de un gas perfecto. Dicho gas consistiría probablemente en átomos de materia situados a una distancia tan grande entre sí que no ejercerían fuerzas atractivas unos sobre otros; pero para que esta condición se cumpla, las distancias deben ser infinitas, de modo que no puede existir un gas absolutamente perfecto. Pero el gas perfecto no es meramente un límite al que podemos acercarnos, es un límite rebasado por al menos un gas real. Despretz, Pouillet, Dulong, Arago y, finalmente, Regnault han demostrado que todos los gases se desvían de la ley de Boyle y que, en casi todos los casos, la densidad del gas aumenta en una proporción algo mayor que la presión, lo que indica una tendencia por parte de las moléculas a aproximarse por propia iniciativa. En los gases más condensables, como el ácido sulfuroso, el amoníaco y el cianógeno, esta tendencia se manifiesta con fuerza cerca del punto de licuefacción. El hidrógeno, por el contrario, se desvía de la ley de un gas perfecto en dirección opuesta, es decir, la densidad aumenta menos que en la proporción de la presión.14 Esta es una excepción singular, cuyo alcance no alcanzo a comprender.
Todos los gases vuelven a desviarse de la ley de la expansión uniforme por el calor, pero la desviación es menor cuanto menos condensable es el gas en cuestión, o cuanto más alejada está su temperatura del punto de licuefacción. Por lo tanto, el gas perfecto debe tener una temperatura infinitamente alta. Según la ley de Dalton, cada gas de una mezcla conserva sus propias propiedades sin que la presencia de ningún otro gas las afecte.15
Esta ley probablemente solo sea cierta por aproximación, pero es obvio que se cumpliría en el gas perfecto con partículas infinitamente distantes.16
# Principios matemáticos de aproximación.
El carácter aproximado de la ciencia física se hará más evidente si la consideramos desde un punto de vista matemático.
A lo largo de las investigaciones cuantitativas tratamos con la relación de una cantidad con otras cantidades, de las cuales es función; pero el asunto es suficientemente complicado si consideramos una cantidad como función de otra sola.
Ahora bien, como regla general, una función puede desarrollarse o expresarse como la suma de cantidades, cuyos valores dependen de las potencias sucesivas de la cantidad variable. Si y es una función de x, entonces podemos decir que
En esta ecuación, A, B, C, D, etc., son cantidades fijas, de diferentes valores en diferentes casos. Los términos pueden ser infinitos en número o después de un tiempo pueden dejar de tener valor alguno. Cualquiera de los coeficientes A, B, C, etc., puede ser cero o negativo; pero, sean cuales sean, son fijos. La cantidad x, por otra parte, puede hacerse como queramos, al ser variable. Supongamos, en primer lugar, que x e y son ambas longitudes. Asumamos que la 1/10.000 parte de una pulgada es lo mínimo que podemos tener