I. INTRODUCCI�N

LA BELLEZA de un atardecer en el que las nubes se mezclan, cambian de forma y de color, crecen o se desvanecen hasta quedar en nada, se multiplica y enriquece al descubrir los diversos y complejos procesos que se conjugan para presentar el espect�culo. Lo mismo sucede al observar las olas que llegan a una playa, el fuego en una hoguera o la corriente de un r�o que, pareciendo no cambiar y repetirse siempre, nunca son iguales; �sta es parte de la magia de un fluido. La seducci�n viene de todas partes: de las gotas de lluvia que se estrellan en la superficie del agua, de las variadas franjas y manchas de colores que vemos en una imagen de J�piter, de las hileras de peque�as burbujas ascendentes que parecen salir de ning�n lado en el seno de un vaso de cerveza, del caprichoso ascenso de una columna de humo, de las maravillosas pompas de jab�n y, observando con cuidado, de todo lo que est� a nuestro alrededor. Todas son manifestaciones de lo mismo: la din�mica de un fluido.

Los fluidos, como gen�ricamente llamamos a los l�quidos y los gases, nos envuelven formando parte esencial de nuestro medio ambiente. El agua y el aire son los m�s comunes y, como punto de referencia, los mantendremos en mente como prototipos de un fluido. Su ubicuidad les confiere su importancia.

La experiencia humana con los fluidos se remonta m�s all� de los tiempos hist�ricos. El manejo de los fluidos ha estado �ntimamente ligado al desarrollo de la sociedad. No es de sorprender entonces que desde los inicios de la civilizaci�n la imagen del Universo incluyera a los fluidos como elementos primarios de su constituci�n; aire, agua, fuego y tierra son la versi�n cl�sica y medieval de gas, l�quido, plasma y s�lido, o sucintamente, fluidos y s�lidos.

Como en la m�s apasionante novela de misterio, en la que el lector es guiado con informaci�n aparentemente dis�mbola y escasa, los investigadores a trav�s del tiempo han ido recogiendo y organizando datos sobre la naturaleza. La gu�a es el experimento y la imagen que se va formando, como en un rompecabezas en tres dimensiones, es a�n fragmentada; hay ciertas piezas que embonan en grupos y algunos grupos de piezas que se ensamblan entre s�. El caso de los fluidos, que siguen las mismas leyes de la mec�nica que rige el movimiento de los cuerpos celestes, es un ejemplo t�pico. Creemos tener casi todas unas unidas ya entre s�, otras desperdigadas y a la espera de ser probadas. El reto de participar en el juego de comprender y explicar los fen�menos conocidos, predecir nuevos o descubrir otros, sigue abierto. Es un juego colectivo en el que los participantes, que somos todos, heredamos la experiencia de los anteriores y, tras ampliarla, la turnamos a los que siguen aumentando las oportunidades. La soluci�n o soluciones posibles nos eluden hasta ahora, como lo hace el agua con nuestros esfuerzos por retenerla en las manos, escurri�ndosenos entre los dedos.

Completar nuestra descripci�n y comprensi�n del comportamiento de los fluidos es, adem�s de un fascinante juego, una imperiosa necesidad por manejar nuestro entorno. El aire y el agua son parte esencial de la vida en la forma que la conocemos. El transporte mar�timo y a�reo depende de este conocimiento; tambi�n la agricultura, que no puede ya lograrse si s�lo se depende de un buen clima, sino de sistemas de riego, vastos y eficientes, que permitan optimizar los recursos locales y suplir las deficiencias naturales. La predicci�n del clima y de sus m�s violentas manifestaciones, como huracanes y tornados, es mucho m�s que una curiosidad acad�mica (aunque tambi�n lo es). Entender �stos y muchos otros problemas en los que los fluidos participan como protagonistas principales, requiere de una labor creativa y de un trabajo sistem�tico y sostenido. Los resultados los demanda la sociedad por razones culturales, est�ticas y, especialmente, pr�cticas.

Del inmenso proyecto general de la f�sica nos ocuparemos de la parte que estudia los fluidos desde el punto de vista macrosc�pico, es decir, como los percibimos en forma m�s o menos directa a trav�s de nuestros sentidos; la alusi�n a su estructura at�mica ser� hecha ocasionalmente y en forma lateral. La justificaci�n de esta omisi�n ser� discutida m�s adelante, aunque la conexi�n entre estos dos aspectos, uno macrosc�pico y continuo y el otro microsc�pico y discreto, es de primordial importancia en cuanto al entendimiento �ltimo de un fluido. Esta relaci�n es el sujeto de estudio de la teor�a cin�tica y de la mec�nica estad�stica. Dentro del enfoque macrosc�pico, el de la din�mica de fluidos, consideraremos s�lo algunas de las partes del rompecabezas de manera que pueda obtenerse un panorama sobre su comportamiento usual. Si bien es cierto que, dentro de la teor�a, los principios generales tienen todos la misma jerarqu�a, tambi�n es cierto que unos son m�s �tiles que otros para entender algunos aspectos de su comportamiento. Este hecho se refleja en las formas y circunstancias en que fueron formulados. Unos fueron intuidos y usados mucho antes de ser expl�citamente enunciados. Otros fueron formulados casi en la forma en que los conocemos ahora, sin haberse apreciado su generalidad y sus consecuencias.

Siendo que a trav�s del tiempo, los grandes matem�ticos y f�sicos, salvo raras excepciones, dedicaron parte de su vida a estudiar los fluidos, no deja de sorprender la falta de atenci�n que la historia de la ciencia ha puesto en la g�nesis y desarrollo de sus brillantes ideas, ingeniosos dise�os y espectaculares resultados; una de las excepciones es la excelente obra de Enzo Levi (Levi, 1989). Gracias a los trabajos de aquellos pensadores, a quienes siempre se recuerda con cierta nostalgia, gozamos de una visi�n panor�mica del tema, aprendimos a plantear algunos de los problemas y seguimos explorando los caminos por ellos se�alados.