Post on 15-Oct-2018
INDICE
INTRODUCCIÓN…………………………………………………………………………………………………………………… 3
ORIENTACIONES DIDÁCTICAS GENERALES PARA EL DESARROLLO DEL SEMINARIO…….. 5
DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS TEMAS DE ESTUDIO DEL SEMINARIO…………………………… 8
ANÁLISIS DE LOS TEMAS Y SUGERENCIAS PARA LA INDAGACIÓN Y EL ANÁLISIS……….. 9
EVALUACIÓN……………………………………………………………………………………………………………………….. 10
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA……………………………………………………………………………….……………………… 10
BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA…………………………………………………………………………………….. 11
MATERIAL DE APOYO
BLOQUE I
HISTORIA DE LA CIENCIA
CONTRA EL MITO DE LA NEUTRALIDAD DE LA CIENCIA: EL PAPEL DE LA HISTORIA…… 13
EL PRIMER DESCUBRIMIENTO DEL HOMBRE………………………………………………….………………… 18
EL ORIGEN DEL HOMBRE………………………………………………………………………………….………………… 20
PRÁCTICAS Y TEORÍAS FÍSICAS DEL MUNDO ANTIGUO……………………………….……….……….. 22
DE ARISTÓTELES A PTOLOMEO EN EL MUNDO GRECO – ROMANO…………………….………….. 27
LA CIENCIA EN EL MUNDO ANTIGUO (VII A.C - II D.C)…………………………………..……………… 31
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA…………………………………………………………………………..……………. 40
LA CIENCIA DEL SIGLO XVII……………………………………………………………………………………….…….. 57
LA CIENCIA ÁRABE DEL MEDIOEVO Y LA REVOLUCIÓN DE COPÉRNICO EN EL
RENACIMIENTO…………………………………………………….…………………………………………………………….
61
MEDIDAS ANTIGUAS Y MODERNAS…………………..………………………………………………………………. 65
CURIOSIDADES DE LA CIENCIA………………………..………………………………………………………………. 72
HISTORIA DEL PENSAMIENTO CIENTIFICO………………………………………………………………………..
HISTORIA DE LA BIOLOGIA…………………………………………………………………………………………………
HISTORIA DE LAS MATEMÁTICAS…………………………………………………………….……….……………….
83
92
120
HISTORIA DE LA QUÍMICA…………………………………………………………………………….………………….. 130
HISTORIA DEL ÁTOMO……………………………………………………………………………………..……………….. 147
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INTRODUCCIÓN
En este seminario se pretende que los estudiantes normalistas de las especialidades de Física,
Química y Biología reconozcan el valor de la historia en la enseñanza de la ciencia y los grandes
hitos en la historia de la investigación científica-
La dinámica de trabajo que se propone es que, a partir de una selección de lecturas, se efectúe
un análisis reflexivo de las formas de pensamiento que algunos científicos han empleado para
explicar los fenómenos naturales. Dicho análisis abarcará la identificación de las controversias
desatadas en torno a la exposición de ideas innovadoras y sus implicaciones por contradecir a
los dogmas establecidos.
Es importante estudiar los grandes hitos que transformaron el pensamiento científico de una
época, ubicarlos en espacio y tiempo, conocer el contexto sociocultural, económico e incluso
político en donde se gestaron, pues permite reflexionar acerca de los valores, actitudes y
habilidades de sus protagonistas y constituye una buena oportunidad para promoverlos entre
los estudiantes normalistas.
El punto de partida del seminario será reconocer el valor de la historia en la enseñanza de la
ciencia, en particular su utilidad didáctica. El conocimiento del desarrollo histórico de los
diversos campos de la ciencia puede aprovecharse en el salón de clases de diversas maneras;
Ayuda a comprender que algunas explicaciones que proporcionan los alumnos, aunque
equivocadas, son etapas obligadas para el aprendizaje como cambio conceptual.
Constituye una fuente de sugerencias sobre el orden en que deben organizarse los conceptos.
Históricamente se desarrollaron primero las nociones más sencillas, que después dieron lugar al
cambio conceptual, a partir de esta información se puede contar con más elementos para definir
las secuencias didácticas pertinentes en el desarrollo de un tema.
Favorece la concepción de ciencia como producto y como proceso. La historia permite mostrar
que el conocimiento científico es un producto que se puede construir, validar, recrear, poner en
duda y sustituir. En suma que el conocimiento actual no es el resultado de la acumulación de
experiencias exitosas.
Permite reconocer la historia de la humanidad y es útil para comprender su desarrollo social,
pues muchos planteamientos científicos han surgido de la problemática social.
La segunda parte del seminario está organizada de tal manera que los estudiantes normalistas
revisen, comparen y discutan acerca de los grandes hitos en el conocimiento científico. En física
se analizan los trabajos de Ptolomeo y Copérnico; en el campo de la Química se revisan las
investigaciones de Lavoisier y Dalton y en et ámbito de la biología los trabajos de Lamarck,
Darwin y Wallace. En matemáticas revisaran aspectos importantes desde Pitágoras hasta
Newton y Leibnitz
En la tercera parte del seminario los estudiantes de la escuela normal analizarán los aspectos
más relevantes de la matemática, física, la química y la biología en la actualidad:
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Las revoluciones informática, cuántica y biomolecular.
El análisis está orientado a la valoración crítica de la forma de interpretar e investigar y cómo
esto ha permitido el desarrollo paralelo de la ciencia y de la humanidad, merced a la aplicación
del conocimiento científico en la tecnología.
La reflexión acerca de la situación actual y la prospectiva del conocimiento científico que
efectúen los futuros docentes, les permitirá identificar algunas de las implicaciones éticas que se
presentan en el desarrollo de las ciencias para valorar de manera justa los beneficios y riesgos
que se provoca el ser humano hacia si mismo y el ambiente.
Boque I. Historia de las ciencias.
Tema 1. Contra el mito de la neutralidad de la ciencia: el papel de la historia
Boque II. Grandes hitos en el conocimiento científico.
Tema 1 Historia de la biología
Tema 2. Historia de la química
Tema 3. Historia de la física
Tema 4 Historia de las Matemáticas
Bloque III La ciencia actual.
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TEMA 1 DESARROLLO DE NUEVAS TECNOLOGÍAS
NANOTECNOLOGÍA, BIOTECNOLOGÍA, INFORMÁTICA, INGENIERÍA ESPACIAL,
INGENIERÍA AMBIENTAL, ETC.
ORIENTACIONES DIDÁCTICAS GENERALES PARA EL DESARROLLO DEL SEMINARIO
El seminario es una modalidad de trabajo académico que se caracteriza por su sistematicidad.
En la clase estructurada de esta manera, el maestro y los estudiantes se reúnen para
reflexionar sobre un tema previamente acordado y sobre e! cual se investigó, leyó y organizó
información de la bibliografía básica o de otras fuentes, como base para exponer, opinar y
debatir. Este ejercicio intelectual exige mejores competencias comunicativas y de estudio de los
participantes, a la vez que estimula el aprendizaje autónomo a! poner el acento en la búsqueda
de diversas y amplias respuestas relacionadas con los temas de análisis. Para este momento de
la licenciatura los estudiantes normalistas cuentan con las habilidades suficientes para iniciarse
en esta forma de trabajo, por el énfasis que se ha puesto en su formación lectora y en su
aprovechamiento con fines pedagógicos.
El estudio de los temas a través de esta modalidad representa retos importantes tanto para el
maestro como para los estudiantes. Requiere, por parte de todos, de un trabajo previo de
lectura individual y la presentación de sus análisis y reflexiones por escrito; estos requisitos son
indispensables para el desarrollo de las sesiones, sin elfos la modalidad no se cumple.
El seminario propicia la autonomía intelectual, el diálogo con el texto, la capacidad analítica:
estimula la búsqueda de mayor información en fuentes de consulta de distinta índole, fortalece
la disciplina y el hábito de leer con fines de argumentación y debate. Los estudiantes podrán
comprobar que para la discusión no es útil la trascripción literal de los textos, la repetición de lo
leído o la respuesta rápida a las preguntas que se les formulan; por el contrario, se requieren
esfuerzos de comprensión e interpretación para traer a la época actual el legado pedagógico e
histórico, del cual se apropiarán como guía o referencia para su futura Labor docente.
Los estudiantes analizan todos los temas propuestos en sesiones planificadas con anticipación.
La discusión en clase se genera a partir de los escritos que cada participante decidió preparar al
leer los materiales seleccionados (pueden ser fichas, resúmenes, esquemas generales,
esquemas cronológicos, ensayos, artículos breves, mapas conceptuales, entre otros) y se realiza
con actitudes de respeto a las diferentes opiniones y de colaboración en el trabajo intelectual,
enriqueciendo el debate con aportaciones propias. Lo anterior exige, tanto a! maestro como a
los estudiantes, poner en acción sus habilidades para la comunicación oral, argumentar sus
participaciones de manera informada, tener disposición para escuchar y aprender de los otros y
esforzarse por llegar a conclusiones sobre cada uno de los temas discutidos.
En particular, el maestro deberá coordinar adecuadamente la discusión o centrarla cuando
considere conveniente, favorecer la participación de todo el grupo, intervenir para ampliar la
información o sugerir la búsqueda de otros materiales con la finalidad de profundizar en el
estudio de los temas o bien, para resolver algunas dudas que presenten los estudiantes.
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Además, el maestro identificará los momentos en que la mayoría de los estudiantes enfrenten
dificultades para comprender los temas o los textos básicos y que pueden impedir el buen
desarrollo del seminario; conjuntamente con los alumnos buscará mecanismos para continuar la
modalidad de trabajo.
Las siguientes orientaciones didácticas proporcionan a los maestros algunas sugerencias para la
organización y el desarrollo del seminario:
• El trabajo individual que realizan los estudiantes consiste en la lectura, organización y
sistematización de la información que ofrecen los textos de la bibliografía básica. Como
producto de estas actividades es importante que los estudiantes elaboren distintos tipos de
notas acerca de la temática que se discutirá, éstas son un elemento indispensable para el buen
desarrollo del seminario- Para enriquecer la información conviene también que se consulten
otras fuentes, que pueden ser los textos de la bibliografía complementaria que se sugiere en el
programa u otros que los estudiantes identifiquen, así como observar videos o películas que
permitan obtener más información acerca del contexto y de la época a que se refiere la temática
de estudio, lo que redundará en un análisis mejor fundamentado- Si es posible, estos materiales
se llevarán al salón de clase para conocimiento de todos o como apoyo para argumentar las
ideas durante el debate.
• El trabajo en equipo permite el primer intercambio de información y la confrontación de
ideas que los estudiantes llevan a cabo antes del seminario. El trabajo en equipo significa que
cada integrante domina el tema porque conoce el contenido de las lecturas y es corresponsable
de una exposición fundamentada en colectivo. Se deberá evitar la práctica -común, pero
inadecuada- que consiste en distribuir los temas por equipos; para que el programa cumpla con
sus propósitos es necesario que todos los estudiantes revisen los temas propuestos, pues esa
revisión es la base para el desarrollo del seminario. El trabajo en equipo se puede realizar tanto
por iniciativa propia de los estudiantes como por indicaciones del profesor del seminario.
• El trabajo colectivo en el aula de la escuela norma! se centra en !a discusión y la
confrontación de ¡deas que previamente se han preparado con el trabajo individual y en equipo.
El trabajo colectivo tiene como propósito e! debate, la puesta en común de las ideas y la
sistematización de !a información.
• El debate en el grupo comienza con una discusión analítica y argumentada de las ideas y
puntos de vista, acerca del tópico o tópicos programados, ya sea por equipos o de forma
individual- La presentación de ideas no debe confundirse con la explicación de un tema o e!
recuento del contenido de la lectura realizada, la finalidad de esta actividad es suscitar el
intercambio académico a partir de un mismo referente- A través del debate los estudiantes y el
profesor abordan la temática en cuestión confrontando sus saberes y las posturas que se tienen
sobre ésta. Evitando que se impongan las ideas del maestro o de alguno de los estudiantes. Es
necesario que el profesor ponga especial cuidado en promover el intercambio, partiendo de los
productos que presenten los estudiantes como resultado de la lectura de los textos
recomendados, que debatan retomando las ¡deas expuestas por cada uno para profundizar en el
análisis; es decir, durante e! debate se debe favorecer la participación de los estudiantes de
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manera ordenada, secuenciada y sustentada en argumentos, así como centrada en los aspectos
del tema que se analiza. Por medio del debate se confrontan los puntos de vista, se clarifican las
ideas, se desarrolla el criterio personal, se valoran distintas posturas y se enriquece el
conocimiento.
• Para la puesta en común de las opiniones y aportaciones individuales, los estudiantes se
apoyarán en las conclusiones de! trabajo en equipo, los textos leídos, las consultas, y !as
reflexiones y puntos de vista que previamente han plasmado en documentos. Es importante que
se promuevan la argumentación y las actitudes de respeto hacia las opiniones divergentes, así
como la apertura para que los alumnos y e! profesor modifiquen, si es e! caso, sus
planteamientos iniciales.
• La sistematización de la información que los alumnos van adquiriendo y aportando
durante el desarrollo del curso facilita la continuidad en el análisis de los aspectos que queden
pendientes y la obtención de conclusiones colectivas. Con frecuencia estas conclusiones serán
provisionales o planteadas como hipótesis y preguntas para el estudio posterior. El maestro
propiciará que los alumnos utilicen diversas estrategias de estudio y de análisis y compartan con
el grupo sus productos escritos o notas individuales a manera de reportes, minutas, relatorias,
resúmenes, ensayos, entre otras formas.
Conviene reiterar que para vincular la educación de los adolescentes y el desarrollo de la
escuela secundaria con !a época histórica en que se ubican, es útil que, a manera de consulta,
los estudiantes localicen información en los libros y materiales de la biblioteca de la escuela
normal y observen imágenes fijas o en movimiento a través de atlas, enciclopedias, cronologías
ilustradas, Internet o multimedia; también, que analicen videocintas o películas que les
permitan comprender, en general, algunos aspectos sociales, culturales y políticos como pautas
para relacionarlos con los fenómenos educativos.
El uso de estos recursos tiene como fin que los futuros maestros entiendan el sentido de una
época y en ella el papel que tiene la educación, que profundicen por su cuenta en un periodo
histórico a partir de un enfoque que privilegie la comprensión de los cambios sociales y políticos
que ocurren, la diversidad de actores sociales participantes en un proceso, la influencia
recíproca entre las ideas y los modos de vida de la gente y los aportes de los sujetos
individuales en un contexto determinado, más que la búsqueda de datos, fechas o nombres que
sin conexión son poco útiles para articular el panorama sobre el pasado.
PREPARACIÓN DEL SEMINARIO
Antes de iniciar el curso es conveniente que los alumnos conozcan, en términos generales, cuál
es la forma de trabajo que se seguirá. El profesor elaborará un plan inicial de trabajo en el que
programará los temas para su discusión, recomendará otras fuentes de consulta -distintas a las
del programa- para cada uno de los temas y planteará las actividades generales a realizar
durante el semestre, tomando en cuenta los propósitos, el enfoque, los temas de discusión, así
como los criterios para evaluar los aprendizajes.
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DESARROLLO GENERAL DEL SEMINARIO
En la primera sesión del curso el profesor explica a los alumnos los propósitos y las
características del programa y presenta el plan inicia! de trabajo. En conjunto, lo revisan y
toman acuerdos para desarrollar el seminario con un sentido formativo, de colaboración y
creatividad, y se establecen los criterios de evaluación que se aplicarán durante el semestre.
PARA EL DESARROLLO DEL CURSO, SE PUEDEN CONSIDERAR MODALIDADES COMO:
• La revisión de un tema según las preguntas o aspectos que se proponen. Mediante
participaciones individuales y la elaboración de conclusiones en grupo.
• La organización del grupo en varios equipos para revisar, de forma simultánea, las preguntas
o aspectos de un mismo tema. Las conclusiones de cada equipo se presentan al grupo en los
tiempos establecidos. Es importante que los debates iniciales que se susciten en los equipos, se
expongan o retomen en el debate de todo el grupo -
Como actividad inicial de cada sesión conviene hacer la lectura de las conclusiones de la sesión
anterior, con el fin de que el grupo cuente con elementos para continuar la discusión. Es
importante que en esta tarea participen rotativamente los alumnos, quienes deben presentar
por escrito, de manera clara y sintética, las principales ideas y argumentos manejados, pues de
esta manera se favorece el desarrollo de habilidades para la organización de las reflexiones
colectivas en torno a los temas que se analizan. Resulta de gran utilidad que estos resúmenes
se distribuyan a los integrantes del seminario, como un insumo para futuras actividades y con la
finalidad de realizar escritos más claros y precisos a partir de las correcciones que en conjunto
se detecten como necesarias.
Para trabajar cada sesión, los estudiantes realizan una réplica sobre el tema de análisis con
preguntas y comentarios que se discuten entre todo el grupo. El profesor promoverá la
participación de los alumnos, sin que esto implique tomar el control de la sesión contestando a
todas tas interrogantes mediante exposiciones extensas- Así, los estudiantes encontrarán
respuesta inicial a sus inquietudes con sus propios compañeros de clase-Cada tema concluye
con una sesión plenaria en la que se elabora un resumen de los aspectos más importantes del
trabajo realizado. Asimismo, al finalizar el seminario los estudiantes intercambian sus opiniones
e integran un breve escrito en el que expresan sus reflexiones personales y las aportaciones del
grupo durante las sesiones. Es conveniente enfatizar que los productos del trabajo desarrollado
durante el semestre deben ser revisados sistemáticamente por el profesor de la asignatura, con
el fin de ofrecer una retroalimentación a los estudiantes e incorporar esos productos a los
elementos de evaluación de! desempeño individual y del grupo.
DESCRIPCIÓN GENERAL DE LOS TEMAS DE ESTUDIO DEL SEMINARIO
Con el estudio de los temas seleccionados se pretende que los normalistas estudien y puedan
debatir, de manera informada, acerca de la historia de la ciencia; en especial la de su
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especialidad. Analizar algunos momentos históricos relevantes de la conformación de las
distintas épocas del desarrollo de la ciencia.
Los temas que se abordan en este seminario, ubicados en distintos periodos históricos y
contextos geográficos de las ciencias Básicas como biología, Física, Química y Matemáticas,
permiten establecer vínculos entre ellos a través de la definición de las necesidades formativas y
la comparación de los siguientes referentes desde una perspectiva actual, a manera de hilos
conductores: la ciencia y la tecnología a través del tiempo.
El estudio de los temas del seminario no pretende ser una revisión histórica y estrictamente
cronológica de los cambios que dieron origen a las diversas áreas de la ciencia. Los tópicos y
preguntas propuestas para el análisis permiten a los estudiantes revisar el tema desde las
explicaciones y preocupaciones vigentes en una época determinada, plantear conclusiones
acerca del desarrollo de una determinada área de la ciencia.
La presentación de cuestiones específicas de discusión para cada uno de los temas evita que la
lectura y la discusión se realicen de forma repetitiva y esquemática y se conviertan en una
experiencia poco formativa para los estudiantes.
El programa del seminario correspondiente al onceavo semestre e incluye cuatro grandes temas
de estudio relacionados con el estudio de la historia de la biología, la química, la física y las
matemáticas
Como resultado del seminario, los estudiantes contarán con mayores conocimientos para
comprender la situación actual de las ciencias y el papel de un futuro maestro de ese nivel en el
ámbito de las ciencias. Podrán identificar y valorar elementos muy importantes de las diversas
ciencias, de modo que avancen hacia el logro de una sólida identidad profesional y ética, que es
uno de los rasgos del perfil de egreso de la licenciatura.
ANÁLISIS DE LOS TEMAS Y SUGERENCIAS PARA LA INDAGACIÓN Y EL ANÁLISIS
En esta sección se presenta una revisión más detallada de cada tema de estudio, se precisan las
razones que justifican su inclusión en el curso, se señalan la bibliografía básica y la
complementaria, y se proporcionan orientaciones a manera de pauta para debatir sobre los
aspectos o preguntas del tema que ayudan a guiar el trabajo de los estudiantes en lo individual,
en equipos o en el grupo.
Debe subrayarse que, en la modalidad académica del seminario, la actividad de los estudiantes
fuera de la clase tiene una función insustituible. Ello requiere que la bibliografía básica sea
objeto de un estudio cuidadoso, que se realicen indagaciones temáticas selectivas, y que los
estudiantes analicen y escriban los resultados de su reflexión y sus lecturas. El trabajo de clase
estará orientado a la exposición de ideas y opiniones propias -y no a resúmenes de lo que se
plantea en un texto-, hacia la discusión informada, el enriquecimiento de los textos que se
elaboraron previamente a la sesión de seminario, a la clarificación de dudas y a la organización
de las actividades subsecuentes.
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EVALUACIÓN
Por las características del seminario, la evaluación se concibe como un proceso continuo y
permanente para identificar los logros alcanzados y las dificultades en la formación de los
alumnos, situación que también favorece el fortalecimiento y la incorporación de nuevas
estrategias de aprendizaje o ajustes a las técnicas que se aplican en la organización y desarrollo
del seminario. Además, la evaluación brinda información valiosa respecto al desempeño del
profesor como asesor y coordinador general de las actividades.
Para generar un ambiente que estimule el aprendizaje, durante el desarrollo de los trabajes es
importante que los alumnos conozcan desde el inicio del curso los criterios y procedimientos que
se utilizarán para la evaluación, así como los compromisos académicos que adquieren con su
participación en el seminario, tanto en términos personales como colectivos.
La definición de los criterios y procedimientos para la evaluación del desempeño de los
estudiantes deberá considerar los contenidos de los temas y los aspectos metodológicos
presentes en la modalidad de seminario con los que se desarrollan habilidades intelectuales y
actitudes hacia el estudio, tales como: el manejo de fuentes de consulta; la capacidad para
seleccionar, organizar y utilizar información; !a elaboración de escritos como resúmenes,
informes y ensayos; la preparación y exposición de ¡deas propias en forma oral y escrita: la
participación efectiva en las actividades de discusión y debate en equipo o grupo
(argumentación de ¡deas, formulación de juicios propios, elaboración de conclusiones,
etcétera); la habilidad para vincular los aspectos del lema de estudio y establecer una relación
entre las prácticas educativas y la situación actual de [a escuela secundaria en México, cuando
esto sea pertinente según los aspectos del tema en debate; las actitudes de colaboración,
respeto y tolerancia a las ideas de los compañeros, y la receptividad a la critica. Asimismo,
conviene que e! proceso de evaluación considere el compromiso, la dedicación y el esfuerzo de
los alumnos por mejorar su preparación profesional.
El profesor cuidará la congruencia entre los procedimientos de evaluación utilizados y las
orientaciones académicas del Plan de Estudios y los programas de la asignatura, desechando
cualquier intento de evaluación en el que sólo se destaque el nivel de información que adquirió
el estudiante. La autoevaluación y la coevaluación son estrategias idóneas para que los alumnos
hagan el balance de los principales logros obtenidos durante el seminario, tomando como
referentes los propósitos formativos de ambos cursos.
BIBLIOGRAFÍA BÁSICA
Ásimov, Isaac, Historia de la química, México, Alianza,
Ben-Dov, Yoav (1999), Invitación a la Física, "Barcelona, Andrés Bello,
11
Catalán F., A. y E. M. Catany (1986), "Contra el mito de la neutralidad de la ciencia; el papel de
la historia", en Enseñanza de las ciencias, vol. 4, núm. 2, pp.163-166.
Coleman, William (1971), La biología en el siglo XIX. Problemas de forma, función y su
transformación, México, Fondo de Cultura Económica.
Khun, Thomas (1982), "Los conceptos de causa en el desarrollo de la física", "La tradición
matemática la tradición experimental en el desarrollo de la física", "La conservación de la
energía como ejemplo de descubrimiento simultáneo" y "La historia de la ciencia", en La Tensión
esencial. Estudios selectos sobre la tradición y el cambio en el ámbito de la ciencia, México,
Fondo de Cultura Económica, pp. 46-14
Sagan, Carl (1998), El mundo y sus demonios, México, SEP, Biblioteca para la actualización de!
Maestro.
Videos de “Cosmos” de Carl Sagan Edicion en Español. 1990.
BIBLIOGRAFÍA COMPLEMENTARIA
Cereijido, Marcelino (1999), "La ciencia: ¿una rama de la biología?", en Avance y perspectiva,
vol. 18, noviembre-diciembre, pp. 379-395.
Einstein, Albert y Leopoíd Infield (1986), La evolución de la física, Barcelona (Biblioteca
Científica Salvat 24).
Gamow, George (1980), Biografía de la Física, México, Alianza.
Huxiey, Thomas H. (1998), "Ciencia y cultura", en Martín Gardner, Los grandes ensayos de la
ciencia, México, Nueva imagen, pp. 99-114.
Jeans, James, Historia de la Física. México, Fondo de Cultura Económica (Breviarios).
Jiménez A., M. P., y J. Fernández, (1987), "El «desconocido» artículo de Mendel y su empleo en
el aula", en Enseñanza de las ciencias, vol. 5, núm. 3, pp. 239-246.
Ledesma M., Ismael (1993), "Biología: ¿Ciencia o naturalismo?", en Ciencia y desarrollo,
México, Conacyt, mayo-junio, pp- 70-77.
Masón, Stephen (1988), Historia de las ciencias 2. La Revolución científica de los siglos XVI y
XVII, México, Alianza.
Videos de Grandes Momentos de la ciencia, Edusat Canal 22 México 1999 - 2005.
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BLOQUE I
HISTORIA DE LA
CIENCIA
CONTRA EL MITO DE LA NEUTRALIDAD DE
LA CIENCIA: EL PAPEL DE LA HISTORIA
CATALÁN FERNANDEZ, A. y CATANY
ESCANDELL, M. Instituí Ramón, Palma de
Mallorca Instituí Verge de San Salvador,
Felanitx
a mayoría de los enseñantes, y en
concreto los de Ciencias (Naturales, Física,
Química) solemos perder, O quizás no
hemos adquirido, la conciencia de que
nuestra parte en el proceso educativo se
halla integrada, cualitativa y
cuantitativamente, en un todo más amplio.
Olvidamos de este modo la influencia «del
marco social dominante en el que la
escolarización tiene lugar, y que implica
que los niños lograrán modos de pensa-
miento, normas sociales y principios de
conducía, dada su prolongada participación
de ese marco». (Dreeben. 1976).
Obviamos así el hecho de que e! proceso
educativo es un proceso unitario, intra y
extraescolar, así como que no es posible
diferenciar instrucción y educación,
ya que, como señala Gramsci (1932), para
que fuera posible lo primero sin lo
segundo, «seria preciso que el alumno
fuera mera pasividad, un mecanismo
receptor de nociones abstractas».
Renunciando así a la explicación consciente
de nuestro papel de educadores, y ce-
diendo nuestro pape! a otras personas y a
otras disciplinas, las llamadas
«humanidades», contribuimos a la
transmisión de una ciencia aparentemente
«neutral». Perdidos en la maraña de
“enseñar saberes”, olvidamos con
frecuencia el «enseñar a saber» y siempre
el «enseñar a decidir», el «enseñar a
actuar.
Cierto que la ciencia, como sistema de
L
CONTRA EL MITO DE LA NEUTRALIDAD DE LA CIENCIA: EL PAPEL DE LA HISTORIA
CONTRA EL MITO DE LA NEUTRALIDAD DE LA CIENCIA: EL PAPEL DE LA HISTORIA
14
enunciados sobre la realidad es, según
apunta Félix Von Cube (1983),
axiológicamente neutra, pero, al margen de
ello, casi nadie niega seriamente que la
elección de los fines no procede de
enunciados científicos, sino que se trata, en
cambio, de un problema filosófico, de un
problema político «para e! cual ninguna
ciencia puede darnos la solución». Más aún,
y en esto no existe tanto acuerdo, creemos
que el propio desarrollo metodológico de la
ciencia, en-contra del inductivismo de Bacon
y seguidores, procede de esquemas formales
ajenos a la pretendida «lógica de su
desarrollo interno».
A las anteriores críticas, relativas a la
supuesta autonomía de la Ciencia, cabría
añadir la referida al sobre-dimensionamiento
creciente de la capacidad de la Ciencia en la
esfera de las decisiones individuales y
colectivas. La Ciencia posee un sistema de
valores, valores constitutivos (Aikenhead
1985), adecuado a un «modo» de
conocimientos de una «realidad»; el método
experimental dirigido al conocimiento
empírico de la realidad física. Pero ello no
excluye la existencia en la experiencia
humana de otros «modos» y «realidades».
Es, por ello, erróneo y manipulador atribuir a
la Ciencia la exclusiva de la valoración y la
consecuente toma de decisiones en el campo
de la moral, de la política, de la justicia...
Si limitamos la enseñanza de las Ciencias a
una forma de diálogo con la realidad —
cuando no, lo que sería más grave, a una
simple relación de conocimientos— cuya
consecuencia sea la de su posible aplicación
tecnológica o la del «saber por el saber»,
cometeremos, consciente o
inconscientemente, un fraude- Al trazar una
divisoria infranqueable entre la ciencia y la
política, ocultamos el hecho de su
dependencia ideológica y de su utilización
tecnocrática. La Ciencia no es neutra!, como
no lo son la metodología docente y la selección
de contenidos que
se transmiten. En la medida en que
alimentamos el mito de la autonomía de la
Ciencia la estaremos convirtiendo en
producto utilizable por el mejor postor.
Esto resulta especialmente grave en un
momento como el actual, en el que se
tiende a sustituir la política por la discusión
científica, lo que conduce al desarrollo de
una conciencia tecnocrática. Dice
Habermas (1968) que la peculiaridad de
esta ideología consiste en que «disocia la
auto comprensión de la sociedad del sis-
tema de referencia de la acción
comunicativa y de los conceptos de
interacción simbólicamente mediada y los
sustituye por un modelo científico». En sus
propias palabras, esta conciencia
tecnocrática «elimina las diferencias entre
práctica y técnica». Por ello, hoy la Ciencia
cumple funciones legitimadoras de
dominio. En consecuencia, la enseñanza de
las Ciencias, en el contexto de una
educación liberadora, deberá desmitificar,
desvelar ante los alumnos la intención
subyacente a este modelo reduccionista.
Coherentemente con ello, proponemos que
se ligue la enseñanza de las Ciencias con
determinados valores, ya que renunciar a
ello no significa que no se transmitan
éstos. Se hace igual, pero involuntaria o
implícitamente. Quienes rehuyen la
conflictividad refugiándose en una
pretendida «profesionalidad» 'de «enseñar
Ciencia, simplemente» se convienen en
agentes propagadores del nuevo valor
absoluto que justificará, in-
contestablemente, lo que realmente son
decisiones derivadas de los intereses de las
clases y grupos dominantes. Son los
sacerdotes propagadores de la justificación
«científica» de un orden injusto, como
CONTRA EL MITO DE LA NEUTRALIDAD DE LA CIENCIA: EL PAPEL DE LA HISTORIA
15
otrora lo fueron la razón de la fuerza, de
la estirpe o de !a gracia de Dios.
Y bien, ¿qué valores deben ligarse a la
enseñanza de las Ciencias?
Resultaría, desde luego, ingenuo reducir
esta
propuesta al ámbito de las Ciencias, ya que la
enseñanza de éstas debe formar parte de un
proceso de más alcance, que es la educación
científica, y ésta, a su vez, de otro aún más
amplio, que es la educación racional.
En esta perspectiva, la enseñanza de las
Ciencias no podrá limitarse a un recitado de
«conocimientos objetivos» ni tampoco al
aprendizaje de un «método científico»
presentado como fórmula mágica o receta
magistral con la que incorporar la realidad al
entendimiento, y de ahí a la acción- Resulta
orientadora, a este respecto, la opinión de
J.D. Bemal (1979) de que «las ideas
científicas no son simplemente producto de la
lógica de los métodos experimentales; son,
ante todo, ideas derivadas de la estructura
social e intelectual de épocas anteriores,
transformadas —y a menudo sólo
parcialmente— al superar la prueba de la
experimentación científica».
Por ello, la educación científica, de la que
forma parte la enseñanza de las Ciencias,
deberá proponerse el desarrollo de una
actitud critica, «irreverente» respecto a la
realidad y sus interpretaciones. La educación
científica deberá proponerse lograr un
individuo en el que el conocimiento científico
sea básico, -pero no la instancia única que
oriente la acción moral y la acción política.
Del mismo modo que aceptamos que no
puede existir una Ciencia sin conciencia,
pues de ésta depende la medida humana
de aquella, tampoco podemos aceptar
una conciencia, una ética que no se base
en la Ciencia, en lo que de conocimiento
objetivo de la realidad ha podido obtener
el hombre. Pero debe subrayarse que la
ética no es la Ciencia, ni la Ciencia es
neutral, (Aikenhead 1985).
La adquisición de una capacidad para decidir
deberá inspirarse en un modelo en el que el
hombre deje de ser prepotencia y
dominación. En el que se abandone el
suicida argumento de que debe hacerse iodo
lo que es posible hacer; en el que los datos,
que nunca son inocentes, sean sólo un
elemento más previo a la decisión- Un
modelo, en suma, en el que se explicita que
las decisiones de los hombres y de los
grupos provienen, en última instancia, de
opciones que la demostración científica no
puede demostrar ni refutar en su validez-
Tales referencias son, sin duda, ambiciosas,
pero no negaremos que falta mucho por
clarificar. Está casi todo por hacer y,
además, hay que nadar contra comente-
Fuera de nuestros confortables tratados de
zoología o bioquímica, de nuestros
«sacrosantos programas revelados»
(Giordan, 1978) todo es inseguridad y te-
mor, porque, como indica Nietzsche,
«inclinación. Amor, placer, dolor, exaltación,
creación, nada de eso conoce la ciencia. Lo
que el hombre vive y experimenta, tiene él
que interpretarlo para si desde alguna parte;
y de acuerdo con ello valorarlo».
2. ENTRE LA HISTORIA Y EL FUTURO
Es difícil, y quizá arriesgado, dar respuestas
simples y seguras que orienten nuestra
acción educativa- Existen, no obstante,
algunas indicaciones sobre el camino que
debería recorrer una enseñanza de las
Ciencias que colaborase en la recuperación
de un necesario sentido utópico.
Con excesiva facilidad en la enseñanza de
las Ciencias se pierde de vista su historia.
Podría decirse a este respecto que hemos
CONTRA EL MITO DE LA NEUTRALIDAD DE LA CIENCIA: EL PAPEL DE LA HISTORIA
16
perdido la memoria. Dar la espalda a lo
que ha sido es una actitud peligrosa,
también en el caso de la Ciencia. Volver la
vista y reflexionar sobre el origen y los
cambios sufridos por la Ciencia nos
permite ver que ésta nació al servicio de
un proyecto utópico de revolución social.
La Ciencia moderna nace como
consecuencia de cambios de tipo
económico, político y social, a los que
también contribuye.
Proponemos, por ello, recuperar los valores
que le subyacían en el momento de su
nacimiento y que han ido
desnaturalizándose con el tiempo- Son los
valores de la crítica, la tolerancia, la
participación, la cooperación, el diálogo. Y
ello se puede lograr en un medio escolar
en el que las relaciones del educando y la
realidad y la historia no estén mediatizadas
por el discurso dogmático del profesor.
Aprender en la realidad, recuperar desde la
experiencia colectiva el conocimiento de
todo el difícil proceso histórico implicado en
la generación de la Ciencia, investigando la
trama económica, política y social que
forma parte indistinguible del proceso
científico; utilizar el medio ambiente como
escenario físico resultante de unas
relaciones de poder.
Este es el objetivo de la Educación
Ambiental: llegar a alcanzar una relación
no alienada, con el medio. Es decir,
cambiar la actual relación, basada
fundamentalmente en la explotación y e!
consumo. Desde este punto de vista, en el
medio, conjunto de elementos físicos,
culturales, históricos, políticos, etc... Se
pueden distinguir tres momentos: '
• Pasado: el medio es, en este sentido,
memoria, resultado de una historia que
hay que recuperar.
• Presente: el medio como conjunto de
elementos que nos rodea y que genera
conflictos que hay que resolver.
• Futuro: el medio como sustrato, como
materia preexistente, sobre la que hay que
construir, cambiar, modificar.
Sólo de esta forma, por otra parte, se
puede unir una cultura, una historia con un
proyecto de futuro.
Las Ciencias y su enseñanza, incluidas
dentro de estas coordenadas cambian de
carácter y de función:
• El pasado o la historia de la Ciencia nos
permite ver en qué momento nació, qué
factores influyeron o determinaron su
nacimiento, qué valores le subyacían, etc.
• E! presente de la Ciencia y su relación
con el pasado nos permite utilizarla para la
resolución de problemas. Pero no se trata
de problemas estrictamente; científicos,
sino problemas ambientales, con el
objetivo de que el alumno tome conciencia
de la complejidad inherente a la adopción
de decisiones y de los innumerables
factores que intervienen en ella
(Aikenhead, 1985).
• El futuro de la Ciencia aparece como la
referencia que nos va a permitir configurar
un medio, guiada por unos determinados
valores.
Con lodo, existe una gran incertidumbre
sobre e! desarrollo de una práctica docente
en las coordenadas indicadas-Pero no es
menos cierta la urgencia de una reflexión,
de unas consideraciones intempestivas o
molestas para quienes, embebidos en el
«día a día» de la enseñanza olvidan —
olvidamos— la necesidad de una en favor
de la razón, unido a otro, al partidismo en
idea básica que nos oriente. Una idea que
seria, de favor de quienes más sufren, y
actuar en el espíritu de acuerdo con Agnes
Heller (1984), la del «partidismo estas dos
CONTRA EL MITO DE LA NEUTRALIDAD DE LA CIENCIA: EL PAPEL DE LA HISTORIA
EL PRIMER DESCUBRIMIENTO DEL HOMBRE___________________________________________
18
n temprano e importante descubrimiento
hecho por los seres humanos o por los más
primitivos homínidos, o sea nuestros
antepasados, fue el uso del fuego; pero
nunca hemos sabido exactamente cuánto
tiempo hace que se realizó este
descubrimiento. Sin embargo, dos
arqueólogos sudafricanos han aportado
pruebas de que pudo realizarse muchísimo
antes de lo que nos figurábamos.
Téngase en cuenta que no estoy tratando
aquí del descubrimiento del propio fuego. El
fuego fue un accidente común desde que
aparecieron los bosques, hace
aproximadamente unos 400 millones de
años. Éstos podían arder, y desde luego
ardieron inflamados por el rayo, de modo
que los animales temían el fuego y huían de
él, cientos de millones de años antes de que
los seres humanos entrasen en escena.
Sin embargo; los seres humanos o
prehumanos fueron los primeros organismos
que no se limitaron a huir del fuego. Lo
dominaron y utilizaron. Llevaban
cautelosamente una rama encendida a algún
lugar conveniente, la resguardaban, añadían
combustible y conservaban el fuego.
M principio, los seres humanos o sus
antepasados tuvieron que depender del rayo
para encender fuego. Si éste se apagaba,
tenían que pedirlo a una tribu vecina o
esperar que cayese otro rayo. Tardaron
muchos miles de años en aprender a
encenderlo, a hacer la función del rayo, por
así decirlo. No sabemos exactamente cuándo
ni cómo ocurrió.
Sin embargo, el mero empleo del fuego,
incluso por gente que no sabía encenderlo,
marcó una gran diferencia. Con fuego
podían tener luz por la noche y calor en
invierno. El fuego permitía disponer de más
horas para las actividades y los seres
humanos pudieron extenderse más allá de
los trópicos en regiones más frías. El fuego
asustaba a los otros animales, incluso a los
depredadores, de manera que los seres
humanos podían dormir tranquilos en el
interior de una cueva que tuviese una
hoguera ante la entrada. Esto dio más
seguridad a la raza humana.
Con fuego se podía asar la carne, dándole
mejor sabor y al mismo tiempo ablandando
las fibras para que se pudiese masticar
más fácilmente. Se podía tostar el grano y
hacerlo suave y comestible, aumentando
de este modo las reservas de comida. El
fuego además mataba los gérmenes y
parásitos de la comida, reduciendo las
enfermedades.
Finalmente, los seres humanos aprendieron
a cocer la arcilla, haciendo así posible la
alfarería. También aprendieron a calentar
arena y hacer vidrio con ella, y a calentar
minerales para extraer metales.
Dicho en pocas palabras, el fuego fue el
principio indispensable de la tecnología
humana. Por muy inteligentes que sean los
delfines y otras criaturas marinas, sin
fuego nunca podrán crear éstos ni la más
elemental tecnología. Y no se puede
encender fuego en un mundo acuático.
U
EL PRIMER DESCUBRIMIENTO DEL HOMBRE
EL PRIMER DESCUBRIMIENTO DEL HOMBRE___________________________________________
19
¿Cuándo se empleó por primera vez el
fuego?
Hasta los años ochenta no se detectaron las
más antiguas huellas de fuego en unas cuevas
de Zukudián, cerca de Pekín, la capital de
China. Allí se encontraron rastros de antiguas
hogueras, de hace unos 500.000 años.
Ningún ser humano del tipo Horno sapiens
vivió en aquellas cuevas. En realidad, el Homo
sapiens aún no había aparecido. En aquellas
cuevas vivía un homínido más simple, llamado
Horno erectus, que se parecía más a nosotros
que a cualquier clase de simio, pero que tenía
un cerebro sólo un poco mayor que la mitad
del nuestro. Sin embargo era lo bastante
inteligente como para descubrir la manera de
conservar y emplear el fuego, y por esto
hemos de estar agradecidos a este
antepasado nuestro. Pero ¿fue realmente
entonces cuando se empezó a utilizar el
fuego? Tal vez no, porque el 1 de diciembre
de 1988, dos arqueólogos, C.K. Brain y A.
Sillen, informaron que habían encontrado
rastros de fogatas mucho más antiguas en
ciertas cuevas de África del Sur, a unos
cincuenta y seis kilómetros al oeste de
Pretoria. En estas cuevas se encontraron
restos de huesos que al parecer habían sido
quemados. Los huesos frescos están llenos de
tuétano y de grasa. Si se queman con fuego
de leña, arden y despiden mucha luz y mucho
calor, como las antorchas resinosas. Al
parecer eso es lo que hicieron los primitivos
habitantes: utilizar antorchas de hueso para
iluminarse en las cavernas y mantener
calientes las cosas cuando hacía frío. Estos
huesos quemados tienen 1.500.000 años de
antigüedad, tres veces más que las fogatas de
Zukudián. No había rastros de huesos
quemados enterrados en capas más
antiguas de las cuevas; pero en cuanto
comenzaron a aparecer, siguieron
apareciendo en capas más recientes. En
otras palabras: desde que empezó a
utilizarse el fuego, siguió empleándose. Era
demasiado útil como para dejar que cayese
en el olvido.
En aquellas cavernas vivieron individuos
más antiguos que el Horno erectus, por lo
que parece que aquellos homínidos
empezaron a valerse del fuego poco
después de su evolución. De hecho hay
señales de que también vivió en aquellas
cuevas, en una época diferente, un
homínido todavía más antiguo y primitivo
llamado Australopithecus robustus. Esta
especie se extinguió poco después de
cuando se utilizó el fuego en las cavernas
dejando el dominio de la Tierra al Horno
erectus y a su descendiente, el Horno
sapiens. ¿Nos legó el Australopithecus
robustus el uso del fuego, antes de morir?
En mi opinión, esto no es probable aunque
sí posible.
EL ORIGEN DEL HOMBRE_____________________________________________
20
l género humano es un recién llegado a la
Tierra. No llevamos mucho tiempo aquí, en
comparación con la larga existencia de la
Tierra, pero si mas del que se suele
pensar. Y periódicamente los científicos
siguen encontrando nuevos fósiles y
nuevas mediciones cada vez más antiguas.
Hasta épocas modernas, los eruditos
occidentales, incluso los científicos, daban
por cierto que la humanidad (y la Tierra
misma) tenia solo la edad de unos 6000
años (4004 a.c. para ser exactos) porque
esto era lo según algunos daba a entender
la Biblia.
Con el paso del tiempo se fueron
encontrando restos óseos (huesos) de
seres que no eran totalmente humanos,
aunque se parecían mas a estos que a los
simios debido a la estructura de su
esqueleto. Se los llamo Hominidos, y
representan una larga serie de
especimenes que fueron antepasados (o
ramas colaterales) de los modernos seres
humanos.
Los Hominidos más antiguos, criaturas que
eran mas parecidas al hombre que al
mono, fueron los australopithecos. Se los
encontró por primera vez en África del sur,
y luego también en África oriental.
Habitaban estas zonas un una época que
va desde los 4 millones de años a los 2-1.5
millones de años. Pudieron tener la talla y
la complexión bastante pequeña (1-1,50 m
de estatura y 30-60 kg.) y un cerebro
(380-550cc) no mayor que el de un
chimpancé, pero caminaban erguidos y en
dos patas como nosotros.
Hace 2.4 millones de años aparecía el
Homo habilis ("hombre hábil"), primer
integrante del genero Homo ("hombre" en
latín), del cual formamos parte, y según los
paleoantropologos fue el primero en
fabricar herramientas de piedra (las mas
antiguas datan de 2.5 millones de años).
Caminaba erguido y tenia un cerebro
mayor (500-800 cc) al de los
austalopitecos, aunque no su talla (1.40 m
de altura y 30-40 kg.).
Por esta época tenemos dos géneros de
hominidos coexistiendo en África. Un grupo
de australopithecos y el genero Homo. Los
australopithecos se dividían en dos
especies:
Austalopithecus ("simio del sur") africanus,
que era grácil y de talla mas bien pequeña,
y habitaba en África del sur;
Austalopithecus boisei o robustus, que eran
mas corpulentos y habitaban África
oriental. Ambas especies eran
principalmente recolectoras, y comían
raíces y frutos duros. Del genero Homo
estaba el Homo habilis, habitaban en el
África oriental, y eran carroñeros y
recolectores.
Todos estos primeros Hominidos eran de
poca talla. No aparecen grandes hominidos
hasta hace 1.6 millones de años, época en
que aparece en escena el Homo erectus
(hombre erecto). Fue el primero en
E
EL ORIGEN DEL HOMBRE
Por Martín A. Cagliani
EL ORIGEN DEL HOMBRE_____________________________________________
21
extenderse mas allá de África, llegando a
aparecer en Asia continental (China) e
insular (Java), Europa y Medio Oriente. El
Homo erectus ya tenia un cerebro bastante
desarrollado (750-1250cc) y una altura y
peso (1.5-1.80 m y 40-80 kg.) como
nosotros. Hace aproximadamente 1 millón
de años era el único homínido sobre la
tierra, los demás se habían extinguido, y
continuo siéndolo hasta hace unos 200 mil
años.
Hace unos 600.000 años, la tierra entro en
una serie de eras glaciales. Enormes capas
de hielo llegaron a cubrir el norte de
Europa, América y Asia. El nivel del mar
llego a descender hasta 90 metros por la
acumulación de agua en los grandes
glaciares que se formaron. El Homo erectus
aprendió a dominar el fuego ya hace unos
500 mil años, descubrimiento muy
importante para la supervivencia, como
abrigo para el rudo clima imperante para la
cocción de los alimentos (mas digestivos
que crudos).
Hace unos 200 mil años atrás, los primeros
hominidos con cerebro tan grande como el
nuestro evolucionaron a partir del Homo
erectus. Era el hombre de Neanderthal
(Homo sapiens nenderthalensis), que
habito en Europa y Medio Oriente. Sus
características faciales y corporales
estaban especialmente adaptadas a los
fríos. Eran mas morrudos y bajos que
nosotros, y su cerebro era mayor (1600cc)
al nuestro (1400-1500cc).
Hace aproximadamente 100 mil años
aparece en África el primer ser humano
casi como nosotros, pero llamado Homo
sapiens arcaico u Hombre de Cro-Magnon.
30 mil años atrás los neanderthales se
extinguían y ya estaban los hombres
completamente modernos, Homo sapiens,
y unos 5.000 años mas tarde el hombre ya
habitaba todos los continentes del mundo a
exención de la Antártida.
PRÁCTICAS Y TEORÍAS FÍSICAS DEL MUNDO ANTIGUO_____________________
22
CONTEXTO SOCIOECONÓMICO EN QUE
SE DESARROLLAN LAS
CIVILIZACIONES ANTIGUAS
o que reconocemos como egipcios,
sumerios, o chinos es un producto cultural,
con su repertorio de realizaciones
materiales y espirituales, resultado de un
proceso de formación en el que intervienen
múltiples variables y cuya identidad se
alcanza en un escenario territorial a partir
de un momento determinado.
A pesar de lo irrepetible y singular de la
construcción de cada cultura del llamado
mundo antiguo se torna claro que ciertas
regularidades presidieron esa compleja
edificación histórica.
El proceso de transformación de la aldea
en ciudad se combina con la producción de
espectaculares descubrimientos o inventos,
que coinciden cronológicamente en cada
región porque se dan las condiciones
oportunas, pero que al mismo tiempo
contribuyen decisivamente a la
transformación de la realidad.
El progresivo incremento del excedente
agrícola y el correspondiente incremento
de la actividad comercial abren la
posibilidad de una especialización o división
social del trabajo.
Resultado de esta división social aparecen
diferentes ocupaciones entre las que se
encuentran los encargados de desarrollar e
imponer una ideología, como paradigma
cultural al servicio del grupo dominante. El
aparato estatal está entonces en el orden
del día histórico para garantizar los
intereses de esta clase y supuestamente
regular las normas y relaciones en
beneficio de la colectividad.
Con los estados surge una mecánica de la
violencia en las relaciones
intercomunitarias, basada en la solución
del litigio mediante la confrontación
bélica. La filosofía de la guerra, alentada
por el botín como fuente de adquisición de
riqueza, que en un momento determinado
alcanza al propio hombre esclavizado,
conduce al ciclo de vida de los imperios: la
expansión, el esplendor, la crisis de las
contradicciones internas y, a la larga, la
decadencia y desaparición.
Los sabios de estas civilizaciones debieron
abordar y contribuir a resolver los
problemas y necesidades sociales desde la
luz que ofrece la dialéctica teoría -
práctica. Investidos generalmente de
atributos religiosos sus conocimientos eran
mantenidos y transmitidos en
comunidades cerradas, comprendidos
como un instrumento más de poder.
L
PRÁCTICAS Y TEORÍAS FÍSICAS DEL MUNDO ANTIGUO
PRÁCTICAS Y TEORÍAS FÍSICAS DEL MUNDO ANTIGUO_____________________
23
Constituyeron tareas históricas la
transmisión de la experiencia acumulada,
la fijación del tiempo en una memoria
perpetuada, el control del intercambio y las
ganancias, y el dominio de los materiales
todo lo cual exigió el desarrollo de sistemas
de escritura, las vías materiales para
cristalizarlo, el despliegue de los sistemas
de numeración y las operaciones
matemáticas que los acompañan, y las
técnicas de transformación de los
materiales iniciadas ya desde los albores
de la humanidad.
Sabios, constructores, artesanos y artistas
se dieron cita histórica para la erección de
templos para los dioses, palacios para la
burocracia estatal, tumbas y otras
construcciones funerarias generalmente
para los intermediarios entre el poder
terrenal y divino, y también para la
decoración de sus interiores y vías de
acceso. Simultáneamente debían ser
levantadas murallas defensivas,
construidos canales de riego, fabricadas
embarcaciones y carruajes para la
extensión del comercio y la guerra;
desarrolladas tecnologías para el dominio
de materiales más fuertes y resistentes;
producidos los mitos y leyendas que
llegarían a conformar grandes sistemas
religiosos.
En tales empeños sobresale la obra pionera
de babilonios y egipcios en el desarrollo de
disciplinas matrices como las Matemáticas
y la Astronomía.
Las colosales pirámides egipcias, una de
las maravillas del mundo antiguo,
comenzadas a construirse hace más de 2
500 años a.C. indican la necesidad del
dominio de un saber matemático que
según se recoge en el papiro de Rhind,
escrito unos 3 600 años atrás, llegó a
abarcar desde mediciones de superficies y
volúmenes hasta las reglas para cálculos
aritméticos con fracciones, el cálculo de
áreas, y la resolución de ecuaciones
simples de primer grado. Se afirma que los
egipcios debieron dominar el llamado
teorema de Pitágoras para el trazado de
líneas perpendiculares.
Cuando recordamos que tanto Babilonia
como Egipto crecieron en los valles de
grandes ríos y que el éxito en la
programación de plantaciones y colectas de
sus productos agrícolas constituía una
necesidad social básica, comprendemos
mejor que los hombres encargados de la
reflexión especulativa (originalmente
mística pero preteórica en fin) pronto
asociaran ambos problemas con el estado
de la cúpula celeste y del movimiento de
los astros sobre sus cabezas.
No constituye pues mera veleidad del
pensar los esfuerzos por penetrar en la
descripción primitiva de mapas estelares,
registrar el movimiento de los astros,
construir el concepto del tiempo. Ello no
significa que los hombres que debieron
abordar estos aspectos, luego de
emprendida la empresa, tuvieran
conciencia plena de la necesidad social a la
cual respondía el trabajo que desplegaban.
No es difícil imaginar que inmersos en la
tarea por resolver, el pensamiento
reflexivo de los sabios volara en una u
otra dirección sin aparente conexión con
PRÁCTICAS Y TEORÍAS FÍSICAS DEL MUNDO ANTIGUO_____________________
24
necesidades inmediatas, y a menudo
rodeado por una aureola mística.
El año nuevo egipcio se celebraba cuando
Sirio, la estrella más brillante del cielo,
aparecía en el horizonte por el oriente, un
momento antes de la aurora. Sirio indicaba
que la primavera había terminado y que
muy pronto se produciría la anhelada
inundación de tierras por la crecida de las
aguas del Nilo. Posteriormente, a fin de
ajustar el año lunar con la aparición de
Sirio en el horizonte, los astrónomos
agregaron cinco días a cada año. Asimismo
propusieron, sin éxito, la adición de un día
cada cuatro años para que el año
concordara aún más con el ciclo solar.
Por esta época, hacia el 400 a.C. los
babilonios comprobaron que los
movimientos aparentes del Sol y la Luna
de oeste a este alrededor del zodíaco no
tienen una velocidad constante. La tarea
de describir matemáticamente el carácter
cíclico del movimiento de la Luna con su
fase de velocidad creciente durante la
primera mitad de su revolución y la
reducción de la misma hasta el mínimo
originario permitió a los astrónomos
babilonios predecir la luna nueva y el día
en que comenzaría el nuevo mes. Como
consecuencia, conocían las posiciones de la
Luna y del Sol todos los días del mes.
Los conocimientos en el área de las
transformaciones físico - químicas de las
sustancias que constituyeron conquistas de
las civilizaciones del mundo antiguo no
estuvieron acompañadas de una reflexión
teórica, sino más bien de una práctica
iluminada por el ensayo-error y no pocas
veces asistidas por la casualidad. Esto no
niega la existencia de una práctica
intencional dirigida a aprovechar todos los
elementos naturales o sus modificaciones
para bien de la comunidad.
La inauguración hace unos diez mil años de
la cultura de la cerámica, supuso el
dominio de la arcilla, mineral complejo
formado por un silicato de aluminio que
posee una cierta naturaleza plástica y que
al secar o ser sometido a calentamiento
endurece.
Al aprender el hombre a trabajar el barro,
se inicia la producción de ladrillos y el
desarrollo del arte alfarero, que coincide
en ciertas civilizaciones con el desarrollo
de la agricultura y la edificación de los
primeros asentamientos humanos.
La ciudad antigua de Jericó, una de las
primeras comunidades agrícolas, muestra
en su segundo nivel de ocupación, que
data del milenio VIII a.C., un gran número
de casas redondas de ladrillo de adobe.
Las técnicas involucradas en el
reconocimiento de los minerales, el
proceso de reducción a metales y su
fundición, la forja y el templado de los
metales han tenido tal repercusión en el
progreso social que los historiadores han
periodizado etapas de desarrollo como
Edad del Cobre, del Bronce y del Hierro.
El dominio de los metales se inicia por el
cobre, elemento 25 en abundancia relativa
en la corteza terrestre, pero que puede
encontrarse en estado nativo y se reduce
de sus óxidos con relativa facilidad.
Precisamente la génesis de la metalurgia
se presenta cuando los hombres
aprendieron que un calentamiento enérgico
de una mena azulada con fuego de leña,
PRÁCTICAS Y TEORÍAS FÍSICAS DEL MUNDO ANTIGUO_____________________
25
producía un nuevo material rojizo,
resistente, y que poseía una propiedad no
exhibida por la piedra, su carácter
maleable. Este material permitía la
fabricación de instrumentos más efectivos
y duraderos.
Asistimos al inicio de la Edad del Cobre en
dos regiones tan distantes como el Medio
Oriente y la actual Serbia, unos 4 000 años
a.C.
Sorprende que descubrimientos
arqueológicos demuestren la entrada en
escena de un nuevo material más duro que
el cobre, unos 500 años antes del inicio de
la Edad del Cobre. En el sudeste asiático,
en la tierra de los Thai, debieron practicar
la reducción de una mezcla de minerales
que diera origen a la primera aleación
trabajada por el hombre: el bronce.
El bronce, una aleación constituida por
cobre y estaño (y en menor proporción
otros metales), es más duro y resistente
que cualquier otra aleación común, excepto
el acero, y presenta un punto de fusión
relativamente bajo.
El desarrollo desigual que experimentaron
las civilizaciones antiguas, erigidas en
distintos escenarios naturales, hace que el
dominio de un material y el arte o técnica
de elaboración de objetos con él aparezca
en fechas bien distintas. Un milenio más
tarde, según lo demuestran hallazgos en la
tumba del faraón Itetis, los egipcios
fabricaban el bronce.
Uruk (la Erech bíblica), una de las primeras
ciudades mesopotámicas levantadas en el
milenio III a. C., presenta templos de
adobe decorados con fina metalurgia y una
ornamentación de ladrillos vidriados.
Existen los testimonios sobre la existencia
de instrumentos de un nuevo material ya
por el año 1 500 a. C. Los hititas, pueblo
que se instala en el Asia Menor durante
siglos, debieron vencer las dificultades
prácticas que supone aislar el hierro de sus
óxidos minerales. Se necesita ahora el
fuego del carbón vegetal y una buena
ventilación. Estos obstáculos debieron ser
superados porque el dominio del hierro
suponía herramientas y armas más fuertes
y duraderas y además porque el hierro
aventajaba al cobre en algo muy
importante: los yacimientos de sus
minerales eran más abundantes.
De cualquier forma, la tecnología del hierro
no se implanta en Europa hasta el siglo VII
a.C., en China se inicia un siglo después, y
en el África subsahariana hacia el 500 -
400 a. C.
El avance de la civilización no sólo exigió
trabajar la piedra, la arcilla y los metales.
Otros desarrollos fueron indispensables
para el alcance de un bienestar deseado
por las clases dominantes de una
colectividad que ya había conocido la
división social del trabajo.
También aparecerían aquellos materiales
que como la resina fósil amarillenta y
quebradiza llamada ámbar, presentaban
propiedades incomprendidas y eran
considerados preciosos. La acción a
distancia observada desde los primeros
tiempos con la caída de los objetos hacia la
tierra, ahora se apreciaba como una
atracción ejercida sobre los cuerpos ligeros
que aparecía cuando se frotaba el ámbar.
Los griegos le conocieron y lo nombraron
electrón; de ahí procede el término actual
de electricidad.
PRÁCTICAS Y TEORÍAS FÍSICAS DEL MUNDO ANTIGUO_____________________
26
Según una leyenda transmitida por Plinio,
las propiedades del imán fueron
descubiertas por el pastor Magnesos. Del
nombre del pastor deriva según Plinio la
palabra “magnetita” pero es más justo
suponer que la palabra magnetita procede
del nombre de Magnesia, ciudad de la
antigua Lidia cerca de la cual se hallaban
grandes yacimientos de mineral de hierro
imantado.
Fueron los chinos, sin dudas, los primeros
que intentaron describir y explicar la acción
del imán. En el diccionario “Sho –veñ”
elaborado cerca del año 120 por el sabio
Jiu Chin, se define la palabra tseu (imán)
como nombre “de una piedra por medio de
la cual se da orientación a una aguja”.
Otras denominaciones chinas llaman al
imán “piedra que orienta”. Por lo visto, los
chinos empezaron a usar la brújula desde
tiempos remotos, primero para orientarse
en las expediciones por tierra y para el
trazado de planos en los terrenos de
construcción sólo después en la navegación
marina. Pero penetrar en la naturaleza del
electromagnetismo exigió de todo un
complejo desarrollo iniciado justamente
con el nacimiento del siglo XVII.
Estos conocimientos por lo visto eran
recibidos y transmitidos por artesanos y
técnicos mediante la tradición, pero
ignoramos las reflexiones que
acompañaban a sus prácticas de
instrucción. Esto significa que si
entendemos la ciencia no sólo como el
saber hacer (arte y técnica), sino además
como el conocer y poder explicar las
razones por las cuales se hace así y no de
otra manera, debemos admitir que ella
comienza cuando ya la técnica en la cual se
apoya y a la cual soporta, hace mucho
tiempo ha sido establecida.
El momento en que puede considerarse se
inicia la evolución de un pensamiento
teórico precientifíco data del siglo VI a.C. y
tiene como escenario “clásico”, en la
Historia de la cultura occidental, la
sociedad esclavista de la Grecia Antigua. La
definición de este momento se avala por
ser entonces cuando se inicia una reflexión
teórica, metódica y productiva sobre la
naturaleza. Es significativo que en la base
de los sistemas filosóficos aparecidos por
entonces en muy distantes escenarios
culturales, con Confucio y Lao Tse en
China; Buda, en la India; y Zoroastro en
Persia; se aprecian ideas generales que
evidencian una cierta unidad en la
concepción del mundo de los pueblos de
aquella época. De cualquier modo, se hace
obligado la referencia específica al mundo
greco- romano en el cual se alcanza la
expresión más completa de la doctrina
acerca de la sustancia y sus componentes.
DE ARISTÓTELES A PTOLOMEO EN EL MUNDO GRECO ROMANO_____________
27
os filósofos griegos ofrecieron las
primeras hipótesis sobre la diversidad del
mundo material y su unidad a partir del
reconocimiento de una o varias sustancias
fundamentales y sus transformaciones. A
la concepción materialista del mundo,
nueva por principio, se opondría, casi
desde su inicio la visión idealista que se
hacia heredera de elementos de la
tradición religiosa.
En Mileto (Asia Menor), comienza la
filosofía. Esta aparece como una actividad
privativa de la clase dominante, y el
trabajo físico es relegado a esclavos. La
Escuela de Mileto dio el trascendental paso
de la descripción mitológica a la explicación
racional del mundo y al hacerlo combina
una aguda observación de los fenómenos
naturales con una rica reflexión
imaginativa.
Con Pitágoras (582 – 500 a.C.) y sus
seguidores se aprecia una vuelta a la
tradición religiosa. La Escuela de Pitágoras
realiza valiosas contribuciones al desarrollo
de la Geometría y la Astronomía, al tiempo
que propone una imagen del universo
presidida por concepciones matemáticas
que se relacionan con una visión mística
del ser.
Casi un siglo después del apogeo de la
Escuela de Mileto, surge la idea defendida
por Empédocles de Agrigento (490-430
a.C.) de que no hay que buscar un único
principio de todo lo existente sino que en
varios se resume de forma más completa
la multiplicidad de las cosas. Y así
Empédocles propone considerar el agua de
Tales, el fuego de Heráclito, el aire de
Anaxímenes, y a ellos suma la tierra. A la
materialidad de estos principios le
incorpora la cualidad de los contrarios
expresada en términos de “amor” para
indicar la afinidad, y “odio” para señalar la
repulsión.
La hipótesis sobre la naturaleza atómica de
la sustancia, y la noción que de ella se
deriva acerca de su composición como
mezclas de diferentes átomos que se
diferencian entre sí por sus tamaños y
formas, resulta una integración en la
polémica entre la razón y los sentidos que
se desarrolla en la ciudad de Abdera en el
siglo V a.C. Demócrito (460 – 370 a.C.),
uno de los más altos representantes de la
Escuela Atomística, precedió a Dalton en
unos 20 siglos.
Con Platón (428 – 347 a.C.) se funda la
Academia y la filosofía griega gira hacia la
tradición pitagórica. La primacía de las
ideas sobre “el mundo exterior” y la
imposibilidad de alcanzar un conocimiento
a través de la experiencia es una constante
de los diálogos platónicos. En otras
palabras: Platón niega el uso de la
observación y la experiencia sensible como
método de investigación de la realidad.
Poniendo las miras en el conocimiento de
L
DE ARISTÓTELES A PTOLOMEO EN EL MUNDO GRECO – ROMANO.
DE ARISTÓTELES A PTOLOMEO EN EL MUNDO GRECO ROMANO_____________
28
ideas como: virtud, bondad, belleza la
retórica de Platón se vuelve ininteligible al
admitir que todo conocimiento es mero
recuerdo (anamnesis) e insistiendo en que
la teoría de la reminiscencia descansa en
las relaciones entre el alma y el mundo
inmaterial de las ideas.
De cualquier modo en el marco de la
tradición pitagórica se destacan diferentes
trabajos sobre Geometría y Astronomía.
Hacia el año 450 a.C., los griegos
comenzaron un fructífero estudio de los
movimientos planetarios.
Filolao (siglo V a.C.), discípulo de
Pitágoras, creía que la Tierra, el Sol, la
Luna y los planetas giraban todos
alrededor de un fuego central oculto por
una ‘contratierra’ interpuesta. De acuerdo
con su teoría, la revolución de la Tierra
alrededor del fuego cada 24 horas
explicaba los movimientos diarios del Sol y
de las estrellas.
El modelo de Filolao más tarde encontraría
contraposición en las ideas de Eudoxio de
Cnido (¿406 - 355 a.C.) quien hacia el
370 a.C, explicaba los movimientos
observados mediante la hipótesis de que
una enorme esfera que transportaba las
estrellas sobre su superficie interna,
girando diariamente, se desplazaba
alrededor de la Tierra. Además, describía
los movimientos solares, lunares y
planetarios diciendo que dentro de la
esfera de estrellas había otras muchas
esferas transparentes interconectadas que
giran de forma diferente. Es la teoría
conocida como sistema geocéntrico que
retomada siglos más tarde por astrónomos
de la Escuela de Alejandría permanece
inalterada durante más de un milenio.
El más influyente de los filósofos griegos
Aristóteles de Estagira (384 – 322 a.C.)
ingresó en la Academia a los 17 años y
solo la abandonó veinte años después,
cuando a la muerte de su fundador,
advirtió una tendencia a desviar la filosofía
hacia la formalización matemática. Años
más tarde ingresa en el Liceo, institución
en la que enseñaría durante 13 años. En el
Liceo, los discípulos no solo cultivaban la
observación, sino que coleccionaban
algunos materiales para apoyar el método
inductivo que desarrollaban en sus
investigaciones. Está claro entonces que
Aristóteles rompe con el universo ideal
platónico y admite la cognoscibilidad del
mundo sobre la base de la experiencia y de
la razón. Su obra penetra diversos ámbitos
como la Lógica, Ética y Política, Física y
Biología.
En el caso de la Física planteó tres
principios básicos para explicar el
movimiento de los cuerpos, a saber: no
hay movimiento sin un ser que se mueva
en el tiempo y el espacio; no existe
movimiento sin motor y la acción del motor
sobre el móvil solo es posible por contacto.
Al intentar explicar el movimiento
mecánico, Aristóteles introdujo las ideas
del movimiento natural como aquel en el
DE ARISTÓTELES A PTOLOMEO EN EL MUNDO GRECO ROMANO_____________
29
que el objeto tendía a ocupar su lugar
natural, en función de su masa, en una
escala de posiciones de arriba hacia abajo;
y el movimiento repentino o violento
debido a un agente motor, antinatural, y
que no podía, en fin de cuentas,
predominar sobre la tendencia natural. De
esta suerte, introdujo, las ideas de
movimiento y reposo.
La visión astronómica de Aristóteles
propone la delimitación de dos regiones: la
región terrestre, que ocupa el espacio
sublunar, es sede del elemento más
pesado (la tierra) y de los elementos
responsables de la naturaleza mutable de
las cosas; y la región supralunar que la
considera eterna, inmóvil y constituida por
una sustancia diferente, totalmente inerte,
a la que denomina éter.
Aristóteles aporta también una doctrina
general de “las simpatías”y las “antipatías”
de las cosas, en el marco de la cual
pretende explicar la atracción específica del
imán sobre el hierro. Antes Tales había
recurrido a un criterio animista al atribuirle
“alma” al imán. Empédocles esbozó una
teoría mecanicista de la atracción
magnética que fuera desarrollada por los
atomistas, especialmente por Lucrecio al
considerar la acción del imán sobre el
hierro como resultado de emanaciones
atómicas.
Con el debilitamiento del Imperio Griego y
el florecimiento de lo que se llamó los
“reinos helenísticos” surgió el gran
desarrollo de Alejandría, ciudad fundada en
Egipto por Alejandro Magno (356 – 323
a.C.), y bajo los reinados de Ptolomeo I
(305 – 285 a.C.) y Ptolomeo II (285 – 246
a.C.) nació y se desarrolló el “Museo”
(dedicado a cultivar las musas y que es
considerado como una relevante
universidad), adjunto al cual se creó la más
importante biblioteca de esos tiempos. En
este Museo se fueron congregando los
pensadores más significativos de la época y
constituyeron lo que se llamó La Escuela de
Alejandría.
Dentro de las principales aportaciones de
esta Escuela se halla la recopilación
realizada por Euclides, matemático y
profesor (cerca del 300 a.C.) en su libro
“Elementos”. Esta obra junto a los
trabajos de los sabios del Oriente Medio a
orillas del Egeo, como Eudoxo de Cnido, y
Apolonio de Perga, constituyeron el corpus
de conocimientos que posibilitó el
desarrollo de la Astronomía desde
Ptolomeo hasta Kepler en el siglo XVII.
En este período se destaca la obra de
Arquímides (287-212 a.C.), notable
matemático e inventor griego, que hiciera
sobresalientes aportaciones a la
Geometría Plana y del Espacio, Aritmética y
Mecánica. En Mecánica, Arquímedes definió
la ley de la palanca y se le reconoce como
el inventor de la polea compuesta. Durante
su estancia en Egipto inventó el ‘tornillo sin
fin’ para elevar el agua de nivel.
Arquímedes es conocido sobre todo por el
descubrimiento de la ley de la Hidrostática,
el llamado principio de Arquímedes.
DE ARISTÓTELES A PTOLOMEO EN EL MUNDO GRECO ROMANO_____________
30
En el año 240 a.C., un siglo después de la
obra aristotélica, Eratóstenes (¿284 – 192
a.C.), quien fuera director de la Biblioteca
de Alejandría, desarrolla los cálculos
matemáticos necesarios para medir la
circunferencia terrestre obteniendo como
resultado 40 222 Km, valor muy
aproximado al real.
Con la desaparición del gran imperio
consolidado por Alejandro, y el posterior
sometimiento de los pueblos greco –
parlantes al poder de los romanos (Grecia
es convertida en provincia romana en el
146 a.C.), quedó seriamente
comprometido el avance del saber
científico. El aletargamiento de las ciencias
en este período se ha relacionado con la
falta de interés de la cultura romana por
los saberes científicos – filosóficos.
La tradición de la Astronomía griega en
Alejandría se mantiene viva por la labor,
entre otros, de Hiparco de Nicea (s. II a.C.)
que, considerándose el creador de la
Trigonometría, fue el primero en elaborar
tablas que relacionaban las longitudes de
los lados en un triángulo las que usa para
estimar la distancia tierra – luna en 386
100 Km valor muy cercano al real y para
elaborar sus mapas estelares en los que
traslada sus observaciones a planos.
Las ideas geocéntricas de Hiparco sobre el
movimiento de los astros, influyen en
Claudio Ptolomeo, astrónomo griego nacido
en Egipto (s. II), que convierte tales
hipótesis en un sistema coherente de
amplio poder explicativo y predictivo. La
compleja técnica utilizada para describir los
movimientos de la Luna y el Sol, sobre la
base de las posiciones de unas mil estrellas
brillantes constituyentes de un mapa
estelar, aparece descrita en su gran obra el
Almagesto.
El éxito durante 13 siglos de la teoría
ptolomeica se basó en la concordancia de
los resultados de las mediciones que se
realizaban en esa época, de limitada
exactitud, con los movimientos observados
de los cuerpos celestes; la capacidad de
predicción de esos movimientos; la
correspondencia de esas ideas con las
observaciones del sentido común; y la
legitimación de las ideas religiosas –
filosóficas que se abrieron paso en la época
y que perduraron durante el largo periodo
de la Edad Media.
Se inauguraba así un período de
estancamiento en el mapa europeo
mientras la cultura árabe a partir del siglo
VII se expande, bebe de otras fuentes y se
enriquece hasta llegar al liderazgo de toda
una época.
LA CIENCIA EN EL MUNDO ANTIGUO (VII a.C.-II d.C.)_____________
31
n el mundo de la antigua Grecia, la
ciencia había tenido notables
representantes en al escuela jónica,
Pitágoras y sus seguidores, Demócrito, la
escuela de medicina de Hipócrates, los
sabios de la Academia, que se orientaron
particularmente a las matemáticas y la
astronomía, y también Aristóteles y sus
seguidores en el liceo. Sin embargo, el
auge de la ciencia en la antigüedad no
puede sino identificarse con Alejandría,
núcleo del mundo científico en la
antigüedad clásica.
Ptolomeo Soler, con el apoyo de dos
afamados aristotélicos, Demetrio Falero y
Estratón de Lpampsaco, había fundado en
Alejandría, un centro de investigación
científica (el Museum) que fue el centro de
reunión para todos los sabios del mundo
griego.
El Museum, contaba con aulas,
observatorio astronómico, jardín botánico y
zoológico y estaba dividido en cuatro
secciones: matemáticas, literatura,
astronomía y medicina. Y también su
legendaria biblioteca, que contaba con
unos 700.000 libros, atesorando el saber
de toda una época.
Mientras que la influencia de Aristóteles fue
la que determinó el método, la de Platón
hizo que las matemáticas y la astronomía
fueran las ciencias que lograran más
importantes avances.
La filosofía, no estaba presente en el
Museum, en efecto, el centro cultural de
esta disciplina seguía siendo Atenas.
Los filósofos Jonios (siglo VI a.C.) -
FISICA
La tradición científica jónica fue generadora
de los primeros físicos de la historia de la
ciencia. En efecto, el interés primordial de
estos pensadores fue la naturaleza o
Phycis. Es probable que el elemento
inspirador sean los logros científicos de la
ciencia egipcia y mesopotámica.
Por primera vez, se sustituyen las
representaciones antropomórficas de los
mitos por elementos naturales y se
elaboran cosmogonías de perfil científico-
filosófico.
Es posible que el movimiento jónico haya
encontrado oposición en los sectores
aristocráticos. En efecto, mientras que la
tradición suponía conservar una visión
mitológica del mundo (la aristocracia
ostentaba en sus árboles genealógicos
descender de los mismísimos dioses), la
mirada de los pensadores jónicos, por el
E
LA CIENCIA EN EL MUNDO ANTIGUO (VII a.C - II d.C)
LA CIENCIA EN EL MUNDO ANTIGUO (VII a.C.-II d.C.)_____________
32
contrario, estaba más cerca de buscar
explicaciones mucho más mundanas, por lo
que, podría incluso considerarse el
renacimiento jónico como un movimiento
de cultura popular. Pruebas de esta
interpretación pueden hallarse en las
consecuencias políticas de la difusión de
ciertas ideas: por ejemplo, Anaxágoras
sería expulsado de Atenas.
La tradición jónica concluye con la figura
de Demócrito, que posteriormente, tendrá
notable influencia sobre la medicina de
Hipócrates.
Diofante (s. III d.C) – ARITMÉTICA
En su famoso trabajo "La Aritmética" se
plantean y resuelven 189 problemas de
álgebra que implican nociones equivalentes
a ecuaciones de primero y segundo grado y
sistemas de ecuaciones. Es por este
estudio que se lo conoce como el padre del
Álgebra y las ecuaciones de primer grado
son llamadas también "ecuaciones
diofantinas"
Galeno (129-216) - MEDICINA
Durante el Imperio Bizantino, la práctica de
la medicina se vio profundamente influida
por el pensamiento de Galeno, que se
extendió con posterioridad a Oriente
medio, llegando a la Europa durante la
Edad Media y perdurando hasta mediados
del siglo XVII.
Galeno se hizo célebre en Roma por las
curas prácticadas a miembros de las
familias patricias, también por su elocuente
retórica en discusiones públicas. Fue
médico de los emperadores Marco Aurelio,
Cómodo y Septimio Severo.
Influido por la doctrina de Hipócrates,
Galeno sostuvo como tesis que la salud del
individuo se basa en el equilibrio entre la
sangre y una serie de humores conocidos
como bilis amarilla, bilis negra y flema.
Galeno puede considerarse precursor de la
observación científica de los fenómenos
fisiológicos. Practicó numerosas
disecciones, que le permitieron identificar
siete pares de nervios craneales, describir
las válvulas del corazón, e incluso
establecer las diferencias estructurales
entre venas y arterias. Otro de sus logros
fue demostrar que las arterias no
transportaban aire, como por entonces se
creía, sino sangre. Autor de más de
trescientas obras, en Ptolomeo (s. II d.C.)
– ASTRONOMIA
Map of The Northern Zodiac , Ptolemy
LA CIENCIA EN EL MUNDO ANTIGUO (VII a.C.-II d.C.)_____________
33
Ptolomeo se interesó por unificar los
conocimientos astronómicos del mundo
griego. La influencia de Hiparco es evidente
en su obra "Almagesto" que fue traducida
al árabe en durante el medioevo. Ningún
escrito astronómico de la Antigüedad tuvo
éxito comparable a éste tratado, cuyos
principios permanecieron indiscutidos hasta
el Renacimiento. La obra, postulaba la
teoría geocéntrica que fue hegemónica
durante la antigüedad clásica: las
diferentes órbitas planetarias ubicadas
alrededor de la tierra, conforman un
sistema integrado por 48 constelaciones.
En la actualidad se conservan de ellas,
total o parcialmente, unas ciento
cincuenta.
Para su mediciones astronómicas,
desarrolló un sistema trigonométrico tan
completo que fue el referente durante toda
la Edad Media. En efecto, su teorema: "La
suma de los productos de los lados
opuestos de un cuadrilátero cíclico es igual
al producto de las diagonales" permitió el
desarrollo de la expresión trigonométrica:
sen (a ± b) = sen acos b ± sen b cos a
Nicómaco (s. I a.C) – ARITMETICA
En su obra, Introducción a la aritmética,
expone resultados generales como el hecho
de que el cubo de todo número entero n,
es la suma de n números impares
consecutivos.
Y a pesar de contar con un modelo
geométrico claro, la obtención de fórmulas
algebraicas generales para obtener
directamente estos números se vuelve una
tarea más compleja. La obra de Nicómaco
va a supone un cambio radical en el
estudio de este tipo de números, puesto
que comienza a reemplazarse la simple
generalización empírica de la verificación
aritmético–visual es reemplazada por
proposiciones rigurosamente demostradas
casi al estilo euclídeo.
Plinio el viejo (s. I a.C) – HISTORIA
Cayo Plinio es el autor de la "Historia
natural" donde compila el saber científico
más destacado del mundo antiguo en
variados dominios como geografía,
cosmología, medicina, mineralogía,
fisiología animal y vegetal, historia del
arte, y otros tantos. Es anecdótico señalar
que murió víctima de su curiosidad
científica mientras observaba la famosa
erupción del Vesubio que acabó con
Pompeya y Herculano
Celso – MEDICINA
Es probable que Celso fuera discípulo de
Asclepíades, en efecto, aproximadamente
hacia el año 30 a.C. escribió un tratado de
medicina que recopiló las fuentes griegas.
Sin embargo, es posible que Celso no fuera
médico de profesión, aunque había
aprendido medicina. Sus numerosas
observaciones son aparentemente
originales, entre ellas, la descripción del
cuadro clínico de la apendicitis.
Curiosamente este diagnóstico no
aparecerá en los registros de mortalidad
hasta 1880.
Estrabón (58 a.C – 22? d.C) –
GEOGRAFIA
Fue uno de los geógrafos más importantes
del período romano. Viajero incansable
recorrió la región oriental del Imperio y
escribió en Roma, su obra “Geografía” en
donde describe aspectos culturales, sobre
las gentes de la Europa romana desde
LA CIENCIA EN EL MUNDO ANTIGUO (VII a.C.-II d.C.)_____________
34
Irlanda al Caúcaso. Ésta obra fue
inspiradora de historiadores como Éforo y
Polibio. Lamentablemente, parte de su
obra como las “Memorias históricas”, se ha
perdido.
Asclepiades (129 a.C-40 d.C) –
MEDICINA
Asclepiades pensaba que las enfermedades
ocurren a causa de desequilibrios en la
armonía natural del cuerpo humano. Su
doctrina se fundaba sobre la existencia de
partículas sólidas, de acuerdo a las ideas
desarrolladas por Demócrito. Asclepiades,
postulaba también el tratamiento de los
desórdenes mentales recurriendo a
métodos como dietas naturales y masajes
(en efecto, fue el propulsor de la
hidroterapia), evitando el confinamiento y
la prisión. Era amigo y médico personal de
Cicerón. Y se lo recuerda por ser quien
introdujo la medicina griega en Roma.
Vitruvio (s. I a.C) – ARQUITECTURA
Si bien no se conoce efectivamente
ninguna obra que hubiera proyectaca, este
arquitecto y tratadista romano alcanzó la
fama por su tratado De architectura, la
única obra de estas características que se
conserva de la Antigüedad clásica.
El tratado, aunque conocido y empleado
durante el medioevo, fue fuente de
inspiración para los Renacentistas a partir
de una edición romana de 1486. Aún hoy,
su tratado es una notable fuente
documental que aporta notable información
respecto a la pintura y la escultura de la
antigüedad clásica.
El ocaso del desarrollo científico en la
antigüedad (I a.C – V d.C)
Desde la caída de Alejandría en manos de
las legiones de Octavio aproximadamente
en año 30 a.C., se acentúa la decadencia
ya iniciada anteriormente: todo se reduce
al trabajo de los comentaristas y solo
extraordinariamente surge alguna nueva
idea. Entre estas excepciones podemos
mencionar a Ptolomeo (s.II), cuya
Composición matemática (llamada
Almagesto, el “Gran Libro”, por los árabes
medievales) es una síntesis de toda la
astronomía geocéntrica en la antigüedad y
obra de referencia obligada hasta
Copérnico. También a Diofanto (s.III), que
superó el enfoque de la geometría
introduciendo el álgebra en la matemática
griega. El último matemático griego
importante fue probablemente Pappo
(S.III-IV) y pertenece a un período en que
las líneas irracionalistas habían sofocado el
espíritu científico de la antigüedad clásica a
favor de la magia, la astrología y la
alquimia.
Más allá de Alejandría, en Roma, la figura
de Galeno, es de mención obligatoria como
heredero de la tradición hipocrática. La
influencia de éste se extendió hasta el siglo
XVII y su obra manifiesta el notable
esfuerzo de integrar fundamentos
filosóficos tomados del aristotelismo con el
método experimental.
Juan Buridan (1300-1358) - FISICA
Juan Burdian pensó que, a diferencia de lo
que postulaba la física aristotélica, el aire
no empujaba a los objetos en movimiento,
sino que por el contrario, los frenaba. El
motor imprime en el móvil una cierta
fuerza (el ímpetus) que actúa sobre el
cuerpo dándole una cualidad y
manteniendo su velocidad. Esto es lo que
LA CIENCIA EN EL MUNDO ANTIGUO (VII a.C.-II d.C.)_____________
35
afirma su Teoria del ímpetus es algo similar
al concepto actual de energía cinética.
De acuerdo esta teoría formulada por
Burdian, el ímpetus éste se reduce debido
a la resistencia del aire y la gravedad
natural, concepto que evidencia una
aproximación al principio de “inercia”. A
través de esta idea, explicó también la
aceleración en caída libre, fenómeno que
no encontraba explicación dentro del marco
teórico aristotélico, proponiendo un modelo
en el que la caída añadía “impetus”
sucesivos al objeto móvil. Pero el
“ímpetus”, de todas formas, era concebido
como una “forma” recibida en la materia
del cuerpo (de este modo, Buridán se
esforzaba por conciliar la teoría del ímpetus
con los principios aristotélicos) y de este
modo se buscaba explicar que se pudiera
lanzar más lejos una piedra que una
pluma, porque cuanto más materia
poseyera un cuerpo, tanto mayor sería el
ímpetus que este pudiera recibir. Cabe
destacarse que Ockham postuló su
discrepancia respecto a este tipo de
explicaciones: tal como sostenía el
aristotelismo, el movimiento no es una
potencia actualizada sino simplemente la
existencia sucesiva de un cuerpo en
diferentes lugares, de manera tal que no es
nada distinto del mismo cuerpo y por lo
tanto no requiere ningún añadido para
buscar una explicación al fenómeno. Hay
quienes ven en esta idea un antecedente a
la formulación del principio de “inercia”
porque el cuerpo impulsor no hace sino
cambiar su estado de reposo o velocidad
uniforme del cuerpo móvil.
Alberto Magno (1193-1280) -
ALQUIMIA
Se ocupó de distinguir los ámbitos de la fe
y la razón, dedicándose a estudios
experimentales y fue un gran investigador,
especialmente en el campo de la química.
Posiblemente su obras más completa y
conocida es "De Alchimia", en la que dejó
constancia de los descubrimientos que
había realizado, incluyendo además una
serie de consejos para las prácticas
alquímicas. Estos consejos, refieren a un
método de trabajo profesional:
"El alquimista debe ser discreto y
silencioso; no revelando a nadie el
resultado de sus operaciones" (...)
"Establecerá meticulosamente la duración y
el horario de su trabajo"; "Deberá ser
paciente, asiduo y perseverante" (...) "De
acuerdo con las normas del arte, hará la
trituración, sublimación, fijación,
calcinación, solución, destilación y
coagulación” (...) "Utilizará sólo recipientes
de vidrio o vasijas barnizadas, para evitar
el ataque de los ácidos"
Francis Bacon (1561-1626) -
METODOLOGIA CIENTIFICA
El mérito de Bacon es, sin lugar a dudas, el
haber luchado por la aplicación práctica del
conocimiento científico, dando lugar al
desarrollo de la tecnología en función de
una mejor calidad de vida para la
humanidad.
Sería erróneo sostener que Bacon creó el
método inductivo, en efecto, a la hora de
buscar antecedente, podrá observarse que
este método fue utilizado ya por los
primeros filósofos griegos. Pero Bacon ve
en la inducción de los antiguos solo una
LA CIENCIA EN EL MUNDO ANTIGUO (VII a.C.-II d.C.)_____________
36
suerte de "anticipación" de la Naturaleza,
además, era una inducción que procedía
por "simple enumeración", deficiencia que
Bacon llega a puntualizar e intenta
corregir. Sin embargo, Bacon nunca llegó a
captar el valor de las matemáticas que ya
se desarrollaban entre los grandes
científicos de su época, esta deficiencia,
impidió que consiguiera perfeccionar su
método, excesivamente complejo.
Es notable sin embargo, su crítica a la
lógica aristotélica, en parte significa un
aporte significativo a la ruptura de la
cosmovisión medieval en la que el enfoque
del realismo dogmático era dominante:
Sobre las anticipaciones de la
naturaleza
Afirmó Bacon que se trata pues, de un
sendero precipitado y erróneo porque va
de las impresiones sensoriales y a los
axiomas más generales y, partiendo de
estos principios y de lo que se cree como
verdad inmutable en ellos, a la discusión y
el descubrimiento de los axiomas medios.
En este sentido, la lógica aristotélica "sirve
más para fijar y consolidar errores
fundados en nociones vulgares, que para
inquirir la verdad" Novum Organum, Bacon
Sobre la interpretación de la
Naturaleza y los ídolos de la mente.
Supone escapar de los axiomas sensoriales
y de los de los hechos particulares, para
llegar a principios más generales. Esta
opción es mucho más lenta y progresiva y
vale para establecer los principios que
rigen la Naturaleza. Se refiere Bacon así, al
método inductivo
En síntesis, la diferencia no se basa en
utilizar o no la experiencia sino en que la
lógica aristotélica no alcanza a la
Naturaleza real sino que solamente la
"anticipa", porque produce un salto hacia
principios más generales, por lo cual solo
se refiere a la "experiencia pasada".
Además se utiliza una experiencia
superficial, unos pocos hechos particulares
y si se presenta algún hecho que no
responde a los axiomas obtenidos de forma
precipitada, se realiza alguna excepción
frívola en vez de realizar una corrección del
axioma contradicho por el caso particular.
LA CIENCIA EN EL MUNDO ANTIGUO (VII a.C.-II d.C.)_____________
37
Bacon opina que hay algo en nuestra
mente que nos inclina a elegir el error y el
camino más fácil, por eso, antes de iniciar
el método de la interpretación de la
naturaleza, es necesario eliminar los
Averroes (1126 - 1198).
(Abu I-Walid ibn Rusd)
La escolástica latina lo apodó el
“comentador” en virtud de su obra, son un
comentario e interpretación de perspectiva
materialista y racionalista del pensamiento
aristotélico. En efecto, la base del
pensamiento averroista está en el intento
de conciliar la teología musulmana con
pensamiento aristotélico.
Para Averroes, Dios actúa como creador,
siendo lo creado no una consecuencia de
Dios sino emanación de la divinidad. Puede
interpretarse pues que lo creado, en tanto
consecuencia de una acto divino, ha de ser
eterno, luego se deduce de ello la
eternidad de la materia y, por tanto, del
mundo. Resolvió la distancia existente
entre la inteligencia en acto y lo inteligible
pensado, afirmando la participación del
entendimiento humano (pensamiento) en el
entendimiento agente (acción).
Fue notable también su aporte a la
medicina, a través su obra "al-Kulliyat"
("Colliget") en la cual recoge trabajos de
Aristóteles y Galeno en el dominio
fisiológico, terapéutico, higiénico y
patológico.
Omar Khayyam (Jayyam) (1050-1123)
– MATEMATICAS
Se lo considera uno de los más destacados
matemáticos de su época por sus aportes a
las matemáticas, y afines. En efecto,
escribió un libro de álgebra, que fue el más
notable de su tiempo, y también preparó
unas tablas astronómicas exactas.
Se ocupó de problemas algebraicos: intentó
clasificar ecuaciones de diversos grados
según el número de términos que aquéllas
contuvieran y operó ecuaciones cuadráticas
LA CIENCIA EN EL MUNDO ANTIGUO (VII a.C.-II d.C.)_____________
38
con éxito, aunque no pudo encontrar la
solución para todas las ecuaciones cúbicas,
pese a estar seguro de que era posible
hacerlo, ya que en algunos casos halló
soluciones geométricas.
Juan Filopon (Juan, el gramático)
(s.VI) – FISICA,
ASTRONOMIA, MATEMATICA,
GEOGRAFIA
Filósofo y teólogo, fue uno de los
pensadores bizantinos más destacados de
su siglo. Su campo de intereses abarcó
diversas ciencias. En efecto, no se limitó a
la teología o la filosofía sino que se ocupó
también de la física, la astronomía, la
aritmética y la geografía.
Interesado en la teoría del “ímpetu” buscó
explicar el movimiento de los cuerpos sin
influencia de agentes externos como exigía
el marco teórico aristotélico. De esta
forma, cuestionó las doctrinas aristotélicas
introduciendo nuevas explicaciones para
los fenómenos naturales. En este sentido,
este científico puede ser considerado el
precursor de la mecánica de movimiento.
De formación alejandrina, fue considerado
hereje por Leoncio de Bizancio y muchos
años más tarde por Juan Damasceno. Sin
embargo, a pesar de esas acusaciones, sus
escritos lograron notable influencia en la
civilización bizantina.
Avicena (980-1037) – MEDICINA
Médico de origen persa fue famoso por su
"Canon de medicina" (al-Qanun fi at-tibb),
una compilación de cinco libros que reunía
todo el saber médico de su época. Su
canon, que sistematizaba los
conocimientos de fisiología de los médicos
de Grecia y Roma, incluía además los
aportes de los médicos árabes y otras tantas
innovaciones propias. El texto sería
traducido al latín en el siglo XII y se
convertiría en un texto indispensable en las
universidades occidentales.
Se interesó también por el estudio de la
filosofía de hegemónica en su tiempo, la
aristotélica, definiendo las relaciones entre
el ser y su esencia y entre posible y
necesario. Para Avicena, Dios sería el ser
necesario donde coinciden esencia y
existencia. De esta manera postula una
doctrina que provocará interesantes debates
durante la Edad Media y el Renacimiento.
Cambios en el objeto de estudio de la ciencia
(s. XIII)
La revolución metodológica, afecto el objeto
de estudio de la ciencia. Así, algunos temas
dejaron de ser considerados “científicos”,
muchas explicaciones fueron abandonadas
como irrelevantes (o como contrarias al
principio de economía) y muchas sufrieron
alteraciones fundamentales. Crombie
sistematiza las principales transformaciones
paradigmáticas respecto a la concepción
aristotélica:
SOBRE LA MATERIA Y EL ESPACIO
Aristóteles negaba la existencia de los
átomos, el vacío, la infinitud y la pluralidad,
así como también la posibilidad de que el
espacio existiera independientemente de los
cuerpos. La tierra, en el centro del universo,
determinaba posiciones fijas e inmóviles:
existía el “arriba” y el “abajo” y lugares
“naturales” a los que se dirige el movimiento
de los cuatro elementos. De manera
opuesta, Platón y los atomistas, se
manifestaron a favor de una concepción
LA CIENCIA EN EL MUNDO ANTIGUO (VII a.C.-II d.C.)_____________
39
matemática espacial (esto es,
independiente de los cuerpos) y además, la
existencia de un espacio vacío e infinito.
Primera negación de la física aristotélica:
¿hay puntos fijos en el espacio?
Ejemplo de estas nuevas ideas es por
ejemplo el pensamiento de Nicolás de
Autrecourt quien aceptó claramente el
atomismo, abandonando las formas
aristotélicas y afirmó la existencia del
vacío. Como consecuencia de la
omnipotencia divina, Ockham admitió la
pluralidad de los mundos, lo que implica
aceptar consecuentemente, las
determinaciones espaciales del universo. Si
no hay un centro, ni límites, ni arriba, ni
abajo... no hay nada fijo en el espacio.
Entonces, el universo también podía crecer
de manera tal que era potencialmente
infinito.
Segunda negación de la física aristotélica:
¿es posible que sea ejercida una acción a
distancia
También comienza a plantearse el
problema de la gravitación universal,
discutiéndose la tesis aristotélica de
“movimiento natural” hacia el “lugar
natural”. Si bien estas idas, continúan
siendo hegemónicas, debe destacarse la
teoría de campo formulada por Bacon para
quien el “lugar natural” es manifestación
de una causalidad eficiente en la que opera
una fuerza inmaterial que procede de los
astros y lo llena todo. Esta formulación
contradice el principio aristotélico que
afirma que la acción a distancia es
imposible, siendo condición necesaria el
contacto físico.
Tercera negación de la física aristotélica: ¿es
posible que las leyes naturales sean
homogéneas en todo el universo?
Ockham observará que no es necesario
admitir (de acuerdo al principio de
“economía”) que haya una heterogeneidad
necesaria entre el mundo sublunar y
supralunar: cualquier fenómeno puede ser
explicado si se supone la homogeneidad del
universo.
DINÁMICA CELESTE, DINÁMICA
TERRESTRE
En la concepción aristotélica, todo
movimiento “no natural” supone la
intervención de un agente externo que se
debe mantener en contacto con el objeto
móvil (Por ejemplo, una piedra que se
moviera en dirección diferente del centro de
la tierra). De esta forma, el movimiento de
los proyectiles solo podía explicarse como el
movimiento de un “medio”, como el aire,
que se desplaza y hace lugar para que el
proyectil pueda avanzar.
LA TEORÍA DEL ÍMPETUS
Filipón, neoplatónico del siglo VI, observó sin
embargo que el aire no produce movimiento
sino que en realidad, opone resistencia.
Entonces, la solución teórica era admitir que
el motor imprime en el objeto móvil alguna
fuerza motriz. Esta explicación fu adoptada
también por los árabes y por algunos
representantes de la escolástica como Oliva
y Marchia, que hablarán de una via motriz
que será el antecedente de la teoría del
ímpetus de Buridán, en el siglo XIIV.
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
40
os escritos de Aristóteles comenzaron a
ser traducidos aproximadamente a partir
del 1500, en efecto, la ciencia medieval
estuvo dominada por el aristotelismo. Sin
embargo, a partir del silo XIII y más
claramente a partir del siglo XIV aparecen
las primeras críticas desde el mismo seno
del aristotelismo. Por un lado, se busca
perfeccionar el método científico y por el
otro, la búsqueda de nuevas teorías que
concluirán con el derrumbe mismo del
sistema aristotélico.
Durante el siglo XIII, gracias al
conocimiento de la lógica aristotélica y de
la matemática griega y árabe, se recuperó
la idea del método deductivo sobre el
modelo de la demostración matemática. El
ideal de una explicación racional a través
de la deducción a partir de los primeros
principios evidentes, dominó en los
filósofos y teólogos de esa época y propició
el desarrollo de las matemáticas, que hasta
entonces se habían mantenido en un nivel
práctico y elemental. Así, comenzaron a
gestarse los cambios que caracterizarían la
revolución científica de los siglos XII y XVI,
ciencia que pretenderá ser
simultáneamente experimental e inductiva,
pero también matemática y racional. Ya
Aristóteles y los médicos de la antigüedad
como Galeno, habían iniciado ese camino
de doble dirección. El empirismo ingenuo
comenzaba una instancia de superación
para acercarse a la idea de la ciencia como
un saber simultáneamente experimental y
demostrativo.
El período, sin embargo, se caracteriza por
el desarrollo del método inductivo.
Grosseteste, creador de la tradición científica
de Oxford, afirmaba que si bien la ciencia
habría de partir de datos sensoriales, al ser
los objetos percibidos de naturaleza
compuesta, era preciso recurrir a la
inducción para poder descomponerlos y así
encontrar sus principios y causas. Desarrolló
de esta manera n procedimiento de
resolución (análisis) y composición (síntesis)
que suponía primero, una separación de los
componentes, clasificarlos y ordenarlos de
acuerdo a sus semejanzas para luego
recomponer el conjunto, demostrando que lo
particular deriva de lo general y los efectos
se relacionan con las causas. Grosseteste
desarrolló también el método de la
eliminación que permitía elegir entre varias
hipótesis formuladas de acuerdo a dos
principios fundantes: la uniformidad de la
naturaleza y la economía.
Bacon fue un continuador del método
inductivo, de manera tal que reafirmó el
valor de la ciencia experimental, puesto que
ésta permitía acceder a cuestiones vedadas
a la ciencia deductiva. Bacon hace explícito
por primera vez, un programa de
matematización de la física e instala una
nueva concepción a cerca del objeto de la
ciencia: la investigación ya no debe
centrarse en la naturaleza o la “forma” de
acuerdo a los principios aristotélicos sino en
las “leyes” de la naturaleza. Este cambio de
perspectiva supone una ruptura con la
L
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
41
tradición ya que cambia el foco a través del
cual se observarán los fenómenos
naturales.
La escuela de Medicina de Padua, trabajará
en esta misma línea desde comienzos del
siglo XIV, inspirándose en Galeno y
Avicena. Galeno, en su momento, había
observado que la sintomatología asociada a
una determinada enfermedad no eran sino
indicadores que a través de la inducción
(método experimental) permitiría
remontarse a sus causas. La escuela de
Padua, desarrolló un método de resolución
y composición a través del cual primero se
descomponía el fenómeno (ej: una
enfermedad) en sus elementos más
simples y luego se formulaba una hipótesis
que permitiera formular por deducción los
hechos observados. Finalmente, se
realizaban experimentos que permitieran
comprobar la hipótesis. Más tarde, será
este método el que inspirará a Galileo en el
desarrollo de su propio método científico.
El rechazo de Ockham a las “esencias” y
“naturalezas”, fue un notable aporte al
método científico. Sostenía que era
necesario considerar la observación de
individuos existentes porque la ciencia
“real” requiere centrarse en individuos o
acontecimientos existentes. Elimina la
causalidad final, lo cual implica un quiebre
conceptual con el marco teórico
aristotélico. En esta línea, su crítica al
aristotelismo, especialmente en los
conceptos de substancia y causa, enfatiza
que lo que existe son secuencias de
hechos, sin que de ello necesariamente
pueda inferirse que sean debidos a alguna
“substancia” o que implique una relación
de causalidad necesaria y cierta.
Leonardo Da Vinci (1452-1519)
Leonardo da Vinci - Anatomy , Leonardo da
Vinci
Quien rehuse la suprema certeza de la
matemática, nutrirá su espíritu de confusión
y se perderá en sofismas y discusiones sobre
palabras. Leonardo Da Vinci
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
42
Arte y ciencia
Study of the Human Face , Leonardo Da
Vinci
Leonardo fue un renacentista, por lo tanto
estuvo interesado en todos los aspectos del
saber. Sus apuntes escritos de derecha a
izquierda atesoran sus incursiones no solo
en el ámbito científico sino también en el
artístico. En efecto, para Leonardo no
debería haber distinción entre arte y
ciencia.
Inventor incansable
Giant Catapult , Leonardo da Vinci
Fue especialmente notable el interés de
Leonardo en la tecnología en tanto diseñó
multitud de maquinas que no dándolas a
conocer a sus contemporáneos, resultaron
influyentes en generaciones posteriores que
lograron convertirlas en realidad. Así, entro
muchos otros artefactos, maquinarias tales
como submarinos, campanas de buceo,
paracaídas, armas de guerra, sistemas de
canalización de agua y hasta casas
prefabricadas. Fue especialmente notable el
interés de Leonardo en la tecnología en
tanto diseñó multitud de maquinas que no
dándolas a conocer a sus contemporáneos,
resultaron influyentes en generaciones
posteriores que lograron convertirlas en
realidad. Así, entro muchos otros artefactos,
maquinarias tales como submarinos,
campanas de buceo, paracaídas, armas de
guerra, sistemas de canalización de agua y
hasta casas prefabricadas.
Tecnología especulativa
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
43
War Machine , Leonardo da Vinci
Pero quizá la diversidad de intereses
dispersó el genio de Leonardo de manera
tal que no llegó a generar cambios
decisivos en los distintos terrenos que
abordó. Del mismo modo, muchos de sus
proyectos, fueron abandonados por él
cuando otro nuevo captaba su interés. Su
interés por la tecnología no se
complementó con la necesidad de ajustar
sus modelos a diseños viables en el terreno
de lo concreto de manera tal que muchos
de sus trabajos no avanzaron más allá del
nivel de especulaciones teóricas sin
consecuencias prácticas.
Johannes Kepler (1571 -1630)
La principal inspiración de Kepler tiene un
contenido claramente pitagórico Cuando ya
estaba convencido del heliocentrismo
copernicano, comenzó a preguntarse
porque solamente existían seis planetas y
no veinte o cien (Urano, Neptuno y Plutón
fueron descubiertos en 1781, 1846 y 1930
respectivamente) Entonces llegó a lo que
consideró su gran descubrimiento (aunque
luego, erróneo): las órbitas de los planetas
eran esferas circunscriptas por los cinco
poliedros del Timeo de Platón:
”La Tierra es el círculo que es medida de
todo. Circunscríbele un dodecaedro; el
círculo que los circunscriba será Marte.
Circunscribe a Marte con un tetaedro; el
círculo que lo comprenda será Júpiter.
Circunscribe a Júpiter con un cubo; el círculo
que comprenda a éste será Saturno. Ahora
inscribe en la tierra un icosaedro; el círculo
inscripto en éste será Venus. Inscribe Venus
en un octaedro. El círculo inscripto en el será
Mercurio. Ya tienes la razón del número de
los planetas”. Mysterium Cosmograph,
Kepler
Del mismo modo, cuando afirma que las
órbitas de los planetas “deberían” ser
circulares pero que resultan elípticas por la
resistencia de la materia a realizar una
forma perfecta, Kepler está realizando un
razonamiento de tipo platónico. Kepler busca
por todas partes en el Universo la armonía
musical pitagórica y cree encontrarla en la
formulación de la tercera le y. También la
mentalidad del sol en el sistema planetario
se apoya en fundamentos míticos:
”Se lo llama rey de los planetas por su
movimiento, corazón de los planetas por su
poder, ojo del mundo por su belleza. Sólo a
él deberíamos considerar digno del Altísimo
Dios, si Dios quisiera un domicilio material
donde morar con los santos ángeles” Kepler
Así, al finalizar su obra enunció la tercera de
sus leyes, que relaciona numéricamente los
períodos de revolución de los planetas con
sus distancias medias al Sol; la publicó en
1619 en Harmonices mundi (Sobre la
armonía del mundo), en la que creyó develar
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
44
el misterio de la astronomía, la música y la
geometría.
Nicolás Copérnico (1473-1543)
En 1513 Copérnico fue invitado a participar
en la reforma del calendario juliano puesto
que era sabido de los numerosos errores
que acumulaba, y veinte años después, sus
ideas fueron expuestas ante Clemente VII
por su secretario. Entonces, en1536, el
cardenal Schönberg escribió a Copérnico
desde Roma urgiéndole a que hiciera
públicos sus descubrimientos. Por
entonces, Copérnico había concluído su
gran obra, Sobre las revoluciones de los
orbes celestes, un tratado astronómico que
defendía la hipótesis heliocéntrica.
El famoso texto se articulaba de acuerdo
con el modelo formal del Almagesto de
Tolomeo, del que conservó la idea
tradicional de un universo finito y esférico,
así como el principio de que los
movimientos circulares eran los únicos
adecuados a la naturaleza de los cuerpos
celestes; pero contenía una serie de tesis
que entraban en contradicción con la
antigua concepción del universo, cuyo
centro, para Copérnico, dejaba de ser
coincidente con el de la Tierra, así como
tampoco existía, en su sistema, un único
centro común a todos los movimientos
celestes.
Consciente de la novedad de sus ideas y
temeroso de las críticas que podían
suscitar al hacerse públicas, Copérnico no
dio la obra a la imprenta. Su publicación se
produjo gracias a la intervención de un
astrónomo protestante, Georg Joachim von
Lauchen, conocido como Rheticus, quien
visitó a Copérnico de 1539 a 1541 y lo
convenció de la necesidad de imprimir el
tratado, de lo cual se ocupó él mismo. La
obra apareció pocas semanas antes del
fallecimiento de su autor; iba precedida de
un prefacio anónimo, obra del editor
Andreas Osiander, en donde se relativiza el
desarrollo teórico del trabajo.
Galileo Galilei (1564-1642)
”La filosofía está escrita en ese grandísimo
libro que tenemos abierto ante los ojos,
quiero decir, el Universo, pero no se puede
entender si antes no se aprende a entender
la lengua, a conocer los caracteres en que
está escrito. Esta escrito en lengua
matemática y sus caracteres son triángulos,
círculos y otras figuras geométricas, sin las
cuales es imposible entender ni una palabra.
Prescindir de estos caracteres es como girar
vanamente en un oscuro laberinto.” El
ensayador, Galileo Galilei.
.
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
45
Galileo , Teachers Discovery
Galileo Galilei nació en Pisa y estudió en la
universidad de esa ciudad llegando a ser
en ella profesor de matemáticas. Luego lo
sería también en la universidad de Padua
en donde sería famoso por sus
experimentos científicos.
En 1597 escribe una carta a Kepler en la
que confiesa ser partidario de la tesis de
Copérnico.
Desarrolla en 1609 la teoría del
movimiento uniformemente acelerado y
construye un telescopio de manera tal que
inicia una etapa de descubrimientos
astronómicos.
Cinco años después de trasladarse a
Florencia, en 1615 es denunciado por el
Santo Oficio. El proceso comienta en el 1632
y es condenado al año siguiente. Pero al
retractarse es desterrado a Arcetri, donde
permanecerá hasta su merte en 1642,
cuando Newton nacía...
Paracelso (1493-1541)
Paracelso exhortó a su audiencia a ignorar la
herencia de Galeno y Avicena y a centrar los
tratamientos médicos en la acción libre de
los procesos naturales.
En 1536 publicó su Gran libro de cirugía, que
le procuró una todavía mayor notoriedad.
Entre sus notables aportaciones a la
medicina de la época cabe citar la primera
descripción clínica de la sífilis, y, gracias a
sus extensos conocimientos de química
empírica, la introducción de nuevos
tratamientos basados en sustancias
minerales como el plomo o el mercurio.
La revolución científica
Bacon pretendió reformar la ciencia y el
método científico, pero no pudo hacerlo,
quizá porque no comprendió la importancia
metodológica de las matemáticas.
Finalmente, la revolución científica se
produciría de la mano de los mismos
científicos y Bacon, en realidad, no era uno
de ellos.
A la muerte de Copérnico, en 1543, fue
publicada su obra De revolucionibus orbium
coelestium. El editor, Andreas Osiander,
afirmaba en su prólogo que el texto sólo
contenía hipótesis que permitían calcular los
movimientos celestes, pero que no pretendía
que tales hipótesis fueran “verdaderas”, ni
siquiera verosímiles, sino que únicamente
tenían el objeto de permitir que los cálculos
astronómicos fueran más acertados en
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
46
relación a las posiciones “aparentes” de los
cuerpos celestes. Esta no era la idea de
Copérnico, pero la intención del editor era
restarle importancia a la obra, para evitar
el escándalo. Este prólogo, mantenía una
concepción fenomenista de la ciencia: el fin
de la Astronomía era el de “salvar
apariencias” y no el de encontrar causas
ocultas o los movimientos reales de los
cuerpos celestes. Finalmente, cuando
Kepler y Galileo defendieron la hipótesis
heliocéntrica, se inció la gran revolución
científica del renacimiento que acaba con el
paradigma aristotélico-ptolomeico que
había dominado el saber científico desde la
antigüedad.
Las razones por las cuales se inició esta
revolución que implico un cambio de
paradigma, fue, en primer lugar, que el
sistema antiguo resultaba cada vez más
insuficiente para explicar los hechos y en
segundo lugar, porque retomó las ideas del
pitagorismo y el platonismo cuya fuerza
había resurgido durante el Renacimiento.
Esta influencia es notable en Kepler y
aparece también, en menor medida, en
Galileo.
LA IMPORTANCIA DE LAS
MATEMÁTICAS
Para los Aristotélicos, las matemáticas eran
una ciencia secundaria que no resultaba
útil a los efectos de interpretar la realidad
dada su naturaleza abstracta. Pero muchos
científicos renacentistas de la talla de Da
Vinci y Galileo, tras evidente inspiración
platónico-pitagórica, consideraban que las
matemáticas eran el lenguaje mismo de la
realidad. En efecto, la exigencia de
matematización se apoya en un
presupuesto indemostrable de origen
platónico-pitagórico que ni Leonardo ni
Galileo se preocupaban por demostrar. Estos
supuestos están presentes también en
Colérico que durante su años de estudio en
Italia entró en contacto con esta corriente
matemática mísitica e incluso en Kepler.
Puede resultar paradójico tal vez que la
ciencia moderna haya recibido impulsos tan
fuertes de la física pre-aristotélica, e incuso
pre-socrática, con la influencia del
atomismo. Sin tales influencias, hubiese sido
mucho más complejo quebrar la sólida
estructura hegemónica del modelo
aristotélico-ptolomeico.
Fue entonces el renacimiento del platonismo
y el pitagorismo lo que favoreció e impulsó
la revolución científica. Aunque por cierto,
otros factores como los descubrimientos
geográficos, también influyeron en tanto
ponían en duda la labor de Ptolomeo como
geógrafo y cartógrafo. La imagen del planeta
comenzaba a cambiar y se cuestionaba
también el mapa celeste, indispensable para
la navegación.
La revolución científica fu un largo proceso
creativo que supuso una transformación en
tres áreas esenciales: la imagen del
universo, la concepción de la ciencia y la
metodología científica. Naturalmente, no
fueron pocas las consecuencias ideológicas y
religiosas de todos estos cambios.
El derrumbe del universo ptolomeico
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
47
Astronomy & Astrology Illumination ,
Ptolemy
La revolución científica de la modernidad,
derrumbó la imagen artistotélico-
ptolomeica del mundo. La cosmología
aristotélica, inspirada en Ptolomeo,
postulaba:
1.Geocentrismo: El centro de la Tierra es
coincidente con el centro del universo
2. Esfericidad del universo: El universo es
finito y en él no existe el vacío: es un
“plenum” limitado por la esfera de las
estrellas fijas y totalmente ocupado por
esferas trasparentes (cristalinas) de éter
que, poseyendo un gran espesor, contienen
dentro de sí a los astros. Estas esferas,
llamadas “homocéntricas” tienen como eje
de rotación el centro mismo del universo,
esto es, en el lugar de la Tierra inmóvil. En
realidad, el sistema requiere 4 o 5 esferas
que giran sobre ejes no coincidentes. Esta
teoría explicativa del movimiento aparente
de los astros fue tomada por Aristóteles de
Eudoxo y Calipo (s. IV a.C.) pero Aristóteles
elevó el número de esferas a 55.
3. Heterogeneidad del universo: El universo
está dividido en dos regiones,
a. El mundo supralunar, en el que se incluye
la luna, que es un mundo perfecto
compuesto de un elemento puro e
incorruptible, el éter. Los astros son esferas
perfectas y su movimiento es circular y
constante.
b. El mundo sublunar, la Tierra, que está
compuesto por cuatro elementos
corruptibles (agua, tierra, aire y fuego) que
están dotados de movimientos naturales
hacia su lugar natural.
4. Causa extrínseca e inmaterial de
movimiento: Las esferas son movidas por
motores inmóviles e inmateriales.
Los desajustes de la teoría del movimiento
de las esferas
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
48
Map of The Northern Zodiac , Ptolemy
El modelo del movimiento de las esferas,
no explicaba plenamente la posición
aparente de los astros, en efecto, de
acuerdo al modelo, las distancias de los
astros a la Tierra deberían ser siempre las
mismas. Esto hizo que bastante pronto se
adoptase otro sistema explicativo, de
carácter matemático, pero que no
pretendía describir la realidad del Cosmos
sino tan solo predecir los movimientos
planetarios. Este sistema, fue ya utilizado
por Apolonio (s.III a.C.) e Hiparco (s.II
a.C.) pero se impuso en el Almagesto de
Ptolomeo, que es un complejo cálculo
matemático de las posiciones astrales, que
recurría a:
Epiciclos y deferentes: Las trayectorias
circulares de los planetas (epiciclo) tienen un
centro que se desplaza sobre otro círculo
(deferente) cuyo centro es el centro de la
Tierra. Como resultado, se observa un
movimiento de bucles que permite explicar
el aparente retroceso de los astros. Luego,
el sistema vuelve a complicarse cuando
pueden haber más de un epiciclo, o bien el
centro del deferente no coincide con el
centro de la tierra, en este caso, el
deferente recibe el nombre de “excéntrica”.
Punto ecuante: Con el objeto de explicar la
irregularidad en el movimiento astral,
Ptolomeo introduce ésta noción que afirma
que si desde la Tierra la velocidad no parece
ser siempre la misma, sí lo es desde el
punto ecuante.
Esta elaboración matemática que resultaba
más precisa para la realización de cálculos
astronómicos, no reemplazó el concepto
básico aristotélico en el cual los movimientos
planetarios según epiciclos y deferentes
tenían lugar dentro de una esfera (una para
cada astro) de éter. Las esferas cristalinas
ocupaban el universo y estaban en contacto
unas con otras.
EL HELIOCENTRISMO
Copérnico no pretendía en realidad sustituir
el sistema aristotélico sino únicamente
perfeccionarlo para que permitiera cálculos
más exactos. Para esto, sólo instaló una
novedad: el sol en el centro del Universo y
la Tierra como un planeta más. Pero para
ello, era necesario dotar a la Tierra de un
triple movimiento:
1. Rotación cotidiana axial
2. Movimiento orbital anual
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
49
3. Movimiento cónico y anual del eje
Este nuevo modelo teórico no pretendía ser
un simple artificio de cálculo: la Tierra
realmente se movía. Esta tesis suponía un
escándalo en tanto modificaba
substancialmente las teorías hegemónicas
de su época.
El movimiento de la Tierra no es una idea
original de Copérnico. El pitagónico Filolao,
Aristaco de Samos, entre los antiguos,
habían sostenido esta hipótesis. Nicolás de
Orense y Nicolás de Cusa, también habían
sostenido el movimiento del planeta
terrestre.
Pero más allá de este aspecto, Copérnico
no modificaba el resto de los elementos
que componían el sistema aristotélico-
ptolomeico: se mantenían las “perfectas”
órbitas circulares, epiciclos y deferentes.
La seducción del modelo copernicano
Engraving of Copernican Solar System,
1661
Es importante observar que le modelo
copernicano en la práctica no permitía
cálculos más precisos, en realidad, la
razones por las cuales atrajo a Kepler y a
Galileo estaban dadas por:
1. Su simplicidad: el movimiento de la Tierra
hacía innecesario el movimiento de la esfera
de las estrellas fijas y eliminaba el recurso
del punto ecuante, que de acuerdo a
Copérnico, violaba el principio de la
uniformidad de los movimientos. Además,
explicaba el movimiento retrógrado de los
astros y permitía reducir notablemente en
número de epiciclos a menos de la tercera
parte.
2. Su armonía estética: para la mentalidad
platónica de la época, un Cosmos centrado
en el Sol, era sin duda un modelo mucho
más armonioso y bello, y por lo tanto más
real y verdadero. Esta dimensión mística del
modelo Copernicana fue realmente relevante
y no debe ser subestimada la importancia
que tuvo para sus seguidores.
Las órbitas elípticas
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
50
Our Solar System
El círculo, concebido como perfecto cumplía
una función prescriptita en la mentalidad
de los astrónomos anteriores a Kepler. En
efecto, el gran aporte de éste, fue el de
romper el hechizo de la circularidad. Las
tres leyes enunciadas por Kepler
postulaban:
1. Los planetas describen órbitas elípticas,
estando situado el sol en uno de sus focos.
2. Las áreas barridas por los radios
vectores de cada planeta en tiempos
iguales son también iguales.
3. Los cuadrados de los períodos de
revolución de dos planetas cualesquiera
que sean son proporcionales a los cubos de
sus distancias medias al sol.
Es importante recordar que Kepler se
postuló a favor de las teorías de Copérnico
medio siglo después de que De revolucionis
fuera publicado, incluso cuando Tycho
Brahe había vuelto al geocentrismo. Sin
embargo Kepler, influido notablemente por
ideas neoplatónicas y pitagóricas, advirtió
que el sistema Copernicano requería
correcciones importantes para que fuera
compatible con las precisas observaciones
astronómicas de Tycho Brahe. En efecto,
las dos primeras leyes surgieron como
consecuencia de la búsqueda de una
explicación para el movimiento de Marte.
Fueron más de diez años durante los
cuales Kepler buscó toda clase de
combinaciones circulares, pero nunca
obtuvo un error inferior a 8’ de arco. Para
Kepler, esta diferencia debía corregirse de
alguna manera y no se resignó a aceptar
ese error. Esto lo llevó a probar finalmente
con otro tipo de figuras geométricas y fue
por pura casualidad que descubrió que las
observaciones de Brahe sobre Marte se
explicaban con exactitud si éste se
desplazaba con velocidad irregular sobre una
órbita elíptica.
Las dos primeras leyes, modificaban
notablemente el sistema copernicano de
manera tal que derrumbaban dos principios
fundamentales el aristotelismo:
1. La circularidad de los movimientos
2. La uniformidad del movimiento
Se eliminaban también epiciclos y
deferentes; ecuantes y esferas. El modelo
solo exigía una curva simple y una ley de
velocidades de manera tal que por primera
vez se coincidía un ajuste exacto entre las
observaciones empíricas y el modelo teórico.
Esto representaba el triunfo del “principio de
economía” (simplicidad). Por otra parte, que
la velocidad de desplazamiento de los
planetas no fuera constante, tampoco
rompía la armonía del universo porque ésta
ya no dependía de las figuras geométricas y
las velocidades sino de la ley matemática
que las regía: la armonía matemática
triunfaba y con ella el neoplatonismo y el
pitagorismo.
En Harmonices mundi, años más tarde,
aparecerá la tercera ley que describe los
movimientos de todos los planetas en
relación al sol. Aunque esta ley no tuvo
grandes aplicaciones prácticas tenía un
importante significado para la mentalidad de
la época: era el orden que Dios había
introducido en el mundo, la armonía del
sistema solar. No es casual que esta obra
aparezca en un contexto en el que se
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
51
pretendía demostrar la armonía musical del
Universo.
La homogeneidad del universo
Silhouette of woman looking through
telescope
Poner en el centro a la Tierra y convertirla
nada más y nada menos que en un planeta
más significó eliminar de todo modelo
explicativo de la realidad los mundos
sublunares y supralunares. Tampoco tenía
sentido afirmar que los cuerpos celestes
estaban compuestos de éter y que solo la
Tierra lo estaba por los cuatro elementos.
Sin embargo no fue hasta Galileo cuando
se determinó definitivamente la naturaleza
homogénea del universo. Efectivamente, al
perfeccionar un instrumento como el
telescopio sus observaciones astronómicas
suponen una ruptura con el saber científico
que lo precedió: por ejemplo, al notar que
las machas solares aparecen y
desaparecen, su conclusión era que
entonces los astros no podían ser “cuerpos
perfectos” compuestos de éter con
superficies lisas e inalterables. Esta
evidencia, sin embargo, era resistida por
muchos de sus contemporáneos. Y así
Galileo, afirmaba no sin ironía, en una carta
a Kepler, que algunos filósofos preferían
mirar las páginas de Aristóteles que mirar
por el telescopio... aunque el mismo
Aristóteles no hubiera dudado en mirar al
cielo:
”...nosotros podemos discurrir sobre los
cielos mucho mejor que Aristóteles, pues si
él confesaba que le era difícil hacer
averiguaciones debido a la excesiva
distancia, concede que quien tuviera más
facilidades para experimentar con los
sentidos podría filosofar con mayor
seguridad. Por eso, nosotros, que gracias al
telescopio podemos ver treinta o cuarenta
veces más próximo lo que para Aristóteles
era lejano, y podemos apreciar las cosas que
él no ha podido ver – entre otras, las
manchas del sol, que para él eran
absolutamente invisibles – podemos tratar
acerca del silo y del Sol como más seguridad
que Aristóteles” Galileo, Diálogo, Primera
Jornada
Efectivamente, Aristóteles afirmaba que lo
que se demuestra con la experiencia y los
sentidos, debe anteponerse a todo
razonamiento. Para el Aristotelismo, los
primeros principios son tales en tanto son
evidentes.
La infinitud del universo
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
52
Milky Way from Superstition Mountains
Las esferas cristalinas, suponían un límite
para el universo. Sin embargo, si estas no
existían, entonces los astros podían estar
dispersos por un mundo infinito.
Galileo postuló la hipótesis probable de un
universo infinito, aunque creyó que se
trataba de una hipótesis indemostrable.
La causalidad del movimiento
“Debe saberse que los motores del cielo son
substancias separadas de la materia; es
decir, inteligencias, a las que la gente
denomina vulgarmente ángeles” Dante
Para Aristóteles, el movimiento se explicaba
a través de dos principios:
- La imposibilidad de una causalidad física a
distancia: el contacto del motor con el móvil
era necesario
- La prioridad del fin: el primer motor
inmóvil se mueve por atracción. Los cuatro
elementos se mueven por atracción hacia su
lugar natural.
De esta forma, todo el movimiento del
universo se explicaba por la tracción del
primer motor inmóvil y por el rozamiento de
la esferas. Y también por la atracción del
centro del Universo o de la esfera de las
estrellas fijas. Cabe señalarse por absurdo
que suene este concepto hoy en día, lo
cierto es que se hallaba difundida la idea de
que las inteligencias o ángeles movían los
planetas.
El concepto de 'fuerza'
Si substituyes la palabra ‘alma’ por la
palabra ‘fuerza’ obtendrás el mismísimo
principio sobre el que se halla construída la
física celeste Kepler
El concepto de “fuerza” evoluciona a partir
de Kepler. En efecto, como habían sido
eliminadas las esferas de éter que
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
53
arrastraban a los astros, era necesario
buscar una explicación más satisfactoria.
Kepler atravesó diversos momentos en su
elaboración teórica. Al principio, aceptaba
la teoría de las inteligencias, luego, se
acercó a la teoría del ímpetus y finalmente
se isnpiró en los estiduos de Guillermo
Gilbert sobre el magnetismo. En su obra
De Magnete, Magneticisque Corporibus, et
de Magno Magnete Tellure, Gilbert había
descubierto que muchas sustancias tenían
la capacidad de atraer objetos ligeros
cuando se frotaban y bautizó “electrica a la
fuerza que ejercen estas sustancias
después de ser frotadas. Fue Gilbert
también el primero en utilizar términos
como 'energía eléctrica', 'atracción
eléctrica' y 'polo magnético'. De acuerdo a
esta teoría, el sol debía poseer una fuerza
magnética que atraía y arrastraba a los
astros. En principio, Kepler concibió esta
fuerza como una suerte de “alma”, porque
respondía al espíritu animista de la obra de
Gilbert. Pero más tarde, dirá que se debe
entener dicha alma (ánima motriz)
solamente en sentido metafórico: es decir,
aludiendo al concepto moderno de
“fuerza”.
LA CIENCIA A PARTIR DE LA
MODERNIDAD
La transformación de la imagen de
Universo obedece, en el fondo, a un
transformación de la concepción de la
ciencia, debida en gran aparte a la sunción
del ideal platónico-pitagórico de la
matematización de la Naturaleza. También
aquí son eliminadas una por una las
características de la ciencia aristotélica. La
nueva ciencia es un mecanismo frente al
organicismo y al teleologísmo aristotélico.
Metáforas científicas: Del “organismo vivo”
al “reloj”
King Charles I Pocketwatches.
“Estoy muy atareado en la investigación de
las causas físicas. Mi propósito es demostrar
que la máquina celeste ha de ser comprada
no a un organismo divino (el que piensa que
un reloj está animado, atribuye a la obra la
gloria del artífice), en la medida en que los
movimientos múltiples se realizan gracias a
una única fuerza magnética muy sencilla,
con en el caso de una maquinaria de
relojería, de la misma manera que en el
reloj todos los movimientos son causados
por un simple peso, demuestro como esta
concesión física ha de ser presentada por
medio del cálculo y la geometría” Kepler,
1605
Para el modelo de la ciencia aristotélica, la
metáfora explicativa de la realidad era la de
un organismo vivo, en efecto, de él derivaba
su categoría fundamental, la substancia.
Pero a partir de la modernidad, se impondrá
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
54
un cambio de metáfora: la máquina más
perfecta conocida hasta entonces, el reloj.
Descartes utilizará la misma metáfora,
aunque no citará al reloj explícitamente, se
referirá a otras máquinas como fuentes
artificiales y molinos, para explicar el
funcionamiento de los cuerpos vivos: el
modelo se ha invertido en su totalidad, ya
no es el organismo una metáfora válida
para concebir modelos explicativos sino
que incuso éste es concebido como una
máquina.
Las "piezas" y el movimiento de la máquina
del universo
La explicación mecanicista recurre solo a
las partículas (materia extensa) y al
movimiento mecánico, excluyendo las
finalidades. En efecto, supone la
recurperación de un conocido sistema
filosófico griego: el atomismo de
Demócrito. Se eliminan así los elementos
fundantes de la ciencia aristotélica, las
formas y los fines, la nueva ciencia será
cuantitativa y perderá de vista la finalidad.
El mecanicismo no alcanzará su apogeo
sino hasta Newton cuyo sistema sólo
dependerá de la materia y el movimiento
para explicarlo todo. Kepler con el
concepto de fuerza y Galileo con sus
estudios de la mecánica terrestre, habían
sembrado el camino en esta línea.
Un universo matemático
El mecanicismo habrá de reducir la realidad
a elementos suceptibles de ser
cuantificables, como la cantidad, la
extensión y el movimiento. Los fenómenos
observados pueden ser matematizados de
modo que se alcanza la realización del
ideal platónico-pitagórico de una matemática
universal.
• Las categorías Aristotélicas,
substancia, esencia, forma, cualidad y fin;
fueron sustituídas por otras como "fuerza",
"resistencia", "movimiento", "velocidad",
"aceleración", "espacio" y "tiempo". Para la
nueva ciencia, los conceptos de espacio y
tiempo será conceptos de una relevancia
intrínseca. El espacio físico se identifica con
el espacio geométrico y el tiempo en una
cuarta dimensión también mesurable. El
tiempo, en efecto, puede representarse
utilizando una línea recta y se puede
relacionar con las tres dimension
• ¿Qué método científico utilizaba
Newton?
o Reglas para la investigación
de la naturaleza
Primera regla: el
principio de economía
Segunda regla:
Principio de constancia de la Naturaleza
Tercera regla:
Propiedades de los cuerpos
Cuarta regla:
inducción
o El método inductivo
Matematización e
hipótesis
¿Qué método científico utilizaba Newton?
Newton dejó sólo algunas indicaciones
aisladas respecto a su propio método.
Algunas consideraciones relevantes al
respecto de su metodología de trabajo
fueron:
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
55
REGLAS PARA LA INVESTIGACIÓN DE
LA NATURALEZA
Se las considera el equivalente de las
cuatro reglas de Descartes, contra quien
van dirigidos todos los ataques de Newton.
PRIMERA REGLA: EL PRINCIPIO DE
ECONOMÍA
Para explicar cosas naturales, no deberían
admitirse más causas que las que son
verdaderas y bastan para la explicación de
los fenómenos. Dicen los filósofos que la
Naturaleza nada hace en vano, y vano es
lo que pudiendo ser producido por pocas
cosas se produce por muchas. La
naturaleza es simple y no prodiga las
causas de las cosas.
SEGUNDA REGLA: PRINCIPIO DE
CONSTANCIA DE LA NATURALEZA
En la medida de lo posible, se debe
adscribir las mismas causas a idénticos
efectos.
TERCERA REGLA: PROPIEDADES DE
LOS CUERPOS
Considerar como propiedades de todos los
cuerpos a aquellas que no pueden ser
aumentadas ni disminuidas y que se
encuentran en todos los cuerpos en que es
posible experimentar.
Las propiedades de los cuerpos solo
pueden conocerse a través de la
experimentación y se deben tener por
generales aquellas que concuerdan en
todos los experimentos, sin que puedan ser
diminuidas ni suprimidas.
Cuarta regla: inducción
En la filosofía experimental, las
proposiciones inferidas por inducción a partir
de los fenómenos deben ser tenidas por
exactas o aproximadamente verdaderas,
mientras no ocurran fenómenos que
permitan confirmarlas o más exactamente
las sujeten a excepciones. Esto es lo que se
debe hacer y no suprimir por causa de una
hipótesis un argumento inductivo.
EL MÉTODO INDUCTIVO
Para Newton el método inducción-deducción,
equivale a análisis-síntesis.
El análisis, consiste en hacer experimentos y
observaciones y extraer de ellos por la
inducción, conclusiones generales y no
admitir objeciones contra las conclusiones,
salvo las que provienen de experimentos o
de otras verdades seguras.
Así, con este método, Newton pretendía
avanzar de los compuestos a los elementos
y de los movimientos a las fuerzas que los
producen y así, en general, de los efectos a
las causas, de las particulares a las más
generales hasta que el argumento logre su
máxima generalidad.
La síntesis, por el contrario, consistía en
suponer descubiertas las causas y
establecidos los principios, explicar con ellos
los fenómenos de los cuales proviene, para
demostrar finalmente con explicaciones.
MATEMATIZACIÓN E HIPÓTESIS
A diferencia del método propuesto por
Bacon, Newton propone una total
matematización y el uso de la teorización.
LA CIENCIA EN LA EDAD MEDIA ______________________________________
56
Al contrario de la opinión de Galileo y
Descartes, Newton no cree que la
estructura de la realidad coincida
absolutamente con las matemáticas. Por lo
tanto, no todo se puede averiguar
matemáticamente, sino que las temáticas
se deben modelar sobre la experiencia y
requieren comprobaciones físicas. En esto
radica el carácter empírico de la
metodología de Newton. Por otra parte, no
utiliza como punto de partida teorías sino
hipótesis, pero siempre basadas en los
experimentos, y no especulaciones
meramente imaginativas.
Newton negará además que se puedan
conocer las causas últimas de los
fenómenos y que por lo tanto se pueda
construir un sistema total del universo.
LA CIENCIA EN EL SIGLO XVII ______________________________________
57
s en el siglo XVII en el que se consolida la
revolución científica que iniciara Galileo,
especialmente por la obra de Newton que
unificaría en un solo sistema los
descubrimientos de Kepler y Galileo.
Los mayores desarrollos científicos de la
centuria tendrán a Inglaterra como
escenario, pero toda está intensa actividad
transcurre fuera de la Universidad en
círclos independientes como el Colegio
Invisible (fundado por Wilkins en 1644), el
Gresham College (1660) que tendría su
imitación más tarde en la Academia de
ciencias de París. Las necesidades del
desarrollo industrial y la burguesía
comerciante, promovieron el desarrollo
científico que fue sostenido principalmente
por los puritanos.
Más sobre la concepción científica a partir
de la modernidad
Biografía de Newton.
La cosmovisión del siglo XVII
A excepción de los últimos escolásticos,
existe un acuerdo común que define el
paradigma científico de la época:
heliocentrismo, mecanicismo,
corpuscularismo (partículas o átomos
indivisibles), distinción entre cualidades
primarias y secundarias... gravedad entre
los baconianos y matematización en los
cartesianos.
Sir Isaac Newton
Los vínculos entre ciencia, filosofía y
religión, son aún muy marcados. La ciencia
está claramente impregnada de elementos
filosóficos y religiosos. Esto, que es evidente
en Descartes, Kepler y Galileo (a través de
loas ideas pitagóricas y neoplatónicas)
aparecerá más tarde también en Newton.
Enrique More, en Inglaterra, hablará de
cierto “Espíritu de la Naturaleza” mediante el
cual Dios mueve al mundo y del espacio
como presencia divina en el mundo. Estas
ideas son cercanas a la concepción de
Newton sobre el tema. En efecto, la mayoría
de los científicos introducen en sus sistemas,
creencias religiosas ya sea por convicción o
bien para liberarse de ataques eventuales.
Y finalmente la filosofía, se inspira en la
ciencia, Hobbes transforma en ontología el
E
LA CIENCIA DEL SIGLO XVII
LA CIENCIA EN EL SIGLO XVII ______________________________________
58
mecanismo de Galileo, porque la realidad
será unicamente cuerpo en movimiento y
Locke se inspirará en los baconeanos como
Boyle, y Hume, en Newton.
Tradiciones metodológicas del siglo XVII
Hacia fines del siglo XVII existen en Europa
cuatro tradiciones metodológicas:
1. La tradición escolástica: En plena
decadencia, esta tradición buscaba
explicar los fenómenos a través de
las categorías aristotélicas.
1. La tradición baconiana: De corte
inductivo, despreciaba las teorías y
se aplicaba a las “historias
naturales” a través de colecciones
de datos y experimentos.
1. La tradición cartesiana: Basada en
el método deductivo partía de
hipótesis no basadas en la
experiencia sensible y deducía un
sistema general del universo. La
tradición baconiana y la cartesiana
se enfrentaban por defender
métodos de trabajo opuestos: los
baconeanos acusaban a los
cartesianos de disputar
interminablemente sobre hipótesis
que no tenían fundamento alguno y
los cartesianos respondían que es
inútil y hasta imposible pretender
demostrar experimentalmente lo
que ya se sabe a priori.
1. El método de Galileo: El método de
“resolución-composición”, que
también había inspirado a
Descartes y que enlaza el valor que
los seguidores de Bacon otorgan a
la experiencia con el rigor de la
deducción matemática cartesiana.
Newton utilizará un método que
puede considerarse continuador de
esta línea.
El conocimiento científico en la modernidad,
marca el inicio de un período que se aleja de
los métodos aristotélicos caracterizada por la
inducción simple a partir de generalizaciones
que toman como punto de partida la
experiencia corriente y el argumento de
“autoridad”. El método aristotélico, ya había
sido criticado por Bacon en virtud de lo cual
había diseñado una metodología nueva, pero
que contó con muy pocos seguidores.
Galileo es considerado el creador del método
científico que caracterizará a la ciencia a
partir de la modernidad, el método
hipotético-deductivo. Los antecedentes
deben buscarse en la antigüedad clásica en
las figuras de Euclides y Arquímedes, y más
tarde en la Escuela de Padua y Leonardo Da
Vinci.
• Supuestos del método hipotético-
deductivo
o El cuestionamiento de la
autoridad como fuente de saber
o El principio de economía
o Nominalismo y Fenomenismo
o El orden matemático
• Resolución y composición
Supuestos del método hipotético-deductivo
El cuestionamiento de la autoridad como
fuente de saber
Dirá Galileo que las opiniones más antiguas
no pueden ser consideradas mejores ya que
esto es improbable. Así como en el caso de
un hombre en particular, sus
determinaciones van siendo más prudentes
al paso de los años, las determinaciones
más recientes de la humanidad serán
también entonces, más verdaderas.
LA CIENCIA EN EL SIGLO XVII ______________________________________
59
El principio de economía
Se supone que existe en la naturaleza una
simplicidad evidente. Galileo dirá que la
naturaleza no multiplica las cosas sin
necesidad, por el contrario siempre
utilizará el modo más fácil para lograr el
efecto y nada hará en vano.
Nominalismo y Fenomenismo
Se abandona definitivamente la
consideración de la esencias para centrarse
en la descripción de los fenómenos y su
comprensión. Se abandona la idea de
conocer las causas últimas de los
acontecimientos sino tan solo la
regularidad con que éstos se producen, con
lo cual los fenómenos antecedentes son
llamados “causas”. Entonces, un concepto
con el de “gravedad” no será una realidad
oculta sino únicamente una palabra que
expresa una regularidad.
El orden matemático
Existe en la naturaleza un orden racional y
necesario que puede ser expresado en
términos matemáticos. Esta idea,
consistente con las ideas de Platón y
Pitágoras. El racionalismo es una
característica central del nuevo método
científico. La naturaleza posee una
estructura real e inteligible que puede ser
descripta a través de formulaciones
matemáticas. La razón se considera más
fiable que la experiencia sensorial: ”la
gloria de Copernico es haber vencido sobre
lo que los sentidos le hacían creer” Galileo.
Resolución y composición
Pese al racionalismo postulado, el método
de Galileo no ignora la experiencia sino que
consiste en lograr una coordinación entre la
experiencia sensible y la demostración
matemática, ubicándose en algún punto
intermedio entre el empirismo de Bacon y el
racionalismo deductivo de Descartes.
The Telescope ,
La experiencia es así, el punto de partida.
Pero no se trata de una experiencia vulgar,
sino que ésta debe estar supervisada por la
razón y reducida a sus elementos
fundamentales para ser interpretada
matemáticamente, lo cual, dará como
resultado una reconstrucción ideal de los
datos empíricos. Los experimentos también
son construidos a la luz de la razón. Incluso
éstos a veces no son realizados en la
práctica sino mentalmente.
Galileo realizará también experimentos de
laboratorio, y para ello introducirá el uso de
aparatos de medición.
LA CIENCIA EN EL SIGLO XVII ______________________________________
60
En segundo lugar, la razón matemática
será la que le permitirá realizar las
demostraciones y le dará necesidad e
inteligibilidad a la experiencia sensible. Las
matemáticas no se usan tan solo para
formular con precisión lo observado a
través del fenómeno, más bien es la
demostración lo que guía el mismo
descubrimiento.
Se inspira pues Galileo en el método de
“resolución y composición” de la escuela de
medicina de Padua (había sido profesor en
ella):
1. Resolución: Se analiza el fenómeno
a estudiar y se lo reduce a sus
propiedades esenciales
descartando todas las demás,
operando una abstracción del
fenómeno bajo estudio.
1. Composición: Se elabora una
hipótesis (un supuesto) de carácter
matemático que une los elementos
a los que el fenómeno fue
reducido. Luego se reducen
matemáticamente las
consecuencias de la hipótesis.
1. Resolución: A través de la
experimentación se pone a prueba
la hipótesis que comprueben la
veracidad de las consecuencias a
las que tal hipótesis fue reducida.
Lo que se comprueba
experimentalmente no es la
hipótesis sino sus consecuencias.
LA CIENCIA ÁRABE DEL MEDIOEVO Y LA REVOLUCIÓN DE COPÉRNICO EN EL
RENACIMIENTO__________________________________________________
61
a inestabilidad política en el mundo
romano condujo a que en el año 395 se
produjera su división en una región
occidental y otra oriental. Este proceso de
desintegración se corona casi un siglo más
tarde con la ascensión al poder de
Odoacro (476), bárbaro romanizado, que
disuelve el imperio occidental dando paso
al imperio medieval de los Papas y
Patriarcas cristianos.
La influencia del cristianismo sobre el
lento desarrollo del conocimiento científico
en todo este período se explica atendiendo
a los nuevos esquemas de pensamiento
que esta religión portaba y a los intereses
que defendía la nueva estructura del
poder eclesiástico. Las principales
preguntas y cuestionamientos que se
hicieron los pensadores anteriores
quedarían encadenadas por un dogma:
sólo hay conocimiento en Dios y genuina
vida en la fe. Se pretendió que el hombre
cristiano se preocupara más por su alma
eterna que por sus relaciones con los
fenómenos naturales y la posible
penetración en la esencia de los mismos
mediante el estudio y el razonamiento.
Agustín (354 – 430) es uno de los
principales exponentes de esta corriente
filosófica.
Hasta el cierre definitivo de la Academia
en el siglo VI por el emperador Justiniano,
la pálida producción del conocimiento
filosófico de la época se asocia a la
traducción de clásicos y al
replanteamiento de las ideas contenidas en
los sistemas de Platón y Aristóteles.
Boecio (47? – 525) aborda un problema con
el cual se cierra un estadio en el desarrollo
del pensamiento occidental que se reabriría
al debate con el renacimiento de la cultura:
se trata de examinar el grado de realidad o
significación atribuible a “los géneros y las
especies”, a los conceptos más generales.
Tal cuestionamiento apunta hacia la
prefiguración de dos corrientes
epistemológicas: el realismo y el
nominalismo.
De cualquier modo, paralela a la noche
medieval europea, resplandeció la cultura
árabe, y en el Oriente tuvieron lugar
desarrollos notables. En el propio contexto
europeo tuvieron lugar determinados
avances y en la segunda etapa de este
período, Europa occidental comenzó a
recuperar el liderazgo científico.
La expansión del dominio árabe a la altura
del siglo VI por el oeste de Asia y el norte
de África; los contactos con restos de la
herencia cultural griega en Persia y Egipto;
y los intercambios con la India y China,
fueron elementos que conformaron una
asimilación multicultural de la cual emergen
numerosos logros en particular en las
Matemáticas, la Astronomía y la Alquimia.
La Astronomía que tanto desarrollo mostró
en la cultura griega pasó más tarde hacia el
este a los sirios, indios y árabes. Los
astrónomos árabes recopilaron nuevos
catálogos de estrellas en los siglos IX y X y
L
LA CIENCIA ÁRABE DEL MEDIOEVO Y LA REVOLUCIÓN DE COPÉRNICO EN EL RENACIMIENTO.
Liderazgo árabe y noche medieval europea
LA CIENCIA ÁRABE DEL MEDIOEVO Y LA REVOLUCIÓN DE COPÉRNICO EN EL
RENACIMIENTO__________________________________________________
62
desarrollaron tablas del movimiento
planetario.
De cualquier modo el pensamiento físico
árabe no sólo brilla en el campo de la
Astronomía. La obra de Abu Ali al-Hasan
ibn al Haytham (965 -1040), latinizada
hacia el 1270 con el título de Opticae
Thesaurus puede considerarse pionera en
el desarrollo de una teoría de la luz y la
visión. Alhazani, como fue conocido en
Occidente, ofreció una explicación de la
visión que supone al ojo humano como
centro sensible de la luz reflejada por un
objeto y supera los elemento teóricos
anteriores aportados por los clásicos
griegos.
En la transmisión hacia Europa de la
cultura grecolatina conservada por los
árabes, un papel muy destacado
desempeñó el filósofo y “físico” árabe del
al-andalús medieval, Abul Waled
Muhammad ibn Rusd, conocido como
Averroes (1126 – 1198). En filosofía fue
defensor de la doctrina de la doble verdad,
la verdad de la filosofía natural y la verdad
de la teología que más tarde se abrirá
paso en Europa. En la “Física” realiza
importantes estudios sobre la atracción
magnética, que resultan importantes
antecedentes de las investigaciones siglos
después, en la Europa del renacimiento,
de William Gilbert.
El Almagesto de Ptolomeo y las llamadas
Tablas Toledanas astronómicas del árabe
Azarquiel, fueron rescatadas para el saber
occidental gracias al movimiento de
traducción que se desarrolla a partir de la
reconquista en 1085 de la ciudad de
Toledo por el rey Alfonso VI. Gerardo de
Cremona (1114 – 1187), instalado en
Toledo durante buena parte de su vida,
contribuyó con su obra a la traducción de
más de noventa tratados árabes. Así, el
interés por las ciencias despertado a partir
de entonces no puede ser separado del
encontronazo entre dos culturas.
A finales del siglo VIII el emperador Carlo
Magno (742 – 814), ordena la creación de
escuelas destinadas a enseñar rudimentos
de lectura, aritmética y gramática. Se abren
escuelas anexas a las catedrales e iglesias
de las poblaciones más importantes,
gestándose para la época una verdadera
revolución educativa. Si embargo hasta
bien entrado el siglo XI no existía una
educación que pudiera salir de un nivel
elemental.
En los siglos XI – XIV corre la época del
florecimiento del feudalismo. Crecen las
ciudades y se desarrollan las relaciones
monetario mercantiles. En este período, el
siglo XII marca un reencuentro con el saber
antiguo. Se advierte una reactivación de los
viajes y el florecimiento de relaciones
comerciales estrechas entre el occidente y
el oriente.
La naturaleza de los contactos con el
Oriente tiene otra expresión en las
Cruzadas que se iniciaran con la proclama
lanzada por el papa Urbano II en 1095 y en
la reconquista que llevan a cabo los
cristianos españoles de los territorios
perdidos ante el Islam.
Es en este contexto histórico que se fundan
las primeras universidades europeas con el
propósito de servir de instrumento para la
expansión de los nuevos conocimientos y
transmitir la herencia cultural a las nuevas
generaciones. En el trivium de Teología,
Derecho y Medicina que dominara el
LA CIENCIA ÁRABE DEL MEDIOEVO Y LA REVOLUCIÓN DE COPÉRNICO EN EL
RENACIMIENTO__________________________________________________
63
currículo universitario, la Medicina se
erigía como la disciplina que demandaba
el desarrollo de estudios experimentales.
Pronto, célebres " "Doctores" serían los
impulsores de la alquimia europea.
Se le reconoce a Alberto Magno (1200 –
1280), ser uno de los artífices de la
doctrina de "la doble verdad". La solución
al debate entre la razón y la fe debió
pasar por el filtro ideológico que admitiera
al hombre la posibilidad y capacidad de
estudiar el escenario natural creado por
Dios, abriendo un espacio a la "filosofía de
la naturaleza". De cualquier manera, no
cesaría la censura del poder eclesiástico
que obstaculizó el desarrollo y en
ocasiones condujo a sanciones de prisión y
horrendos crímenes.
Roger Bacon (1212 - 1294) fue como
Alberto sacerdote, y como a él se le
atribuyó también resultados con mezclas
explosivas del tipo de la pólvora. Bacon
no sólo sobresale por sus estudios
alquímicos sino también aborda problemas
de la Óptica y la Astronomía. Pero Bacon
no corrió igual suerte que su
contemporáneo Alberto. En 1278 el que
fuera más tarde Papa Nicolás IV prohibió
la lectura de sus libros y ordenó su
encarcelamiento que se extendió durante
10 años. Su obra mayor Opus Malus se
editó y publicó en el siglo XVIII.
Europa recupera el liderazgo científico.
Los tres procesos más trascendentes de
los siglos XV y XVI fueron:
• El Renacimiento que representó un
redescubrimiento del saber griego
y alentó un espíritu de
confrontación con las viejas ideas.
• El descubrimiento de nuevas rutas
marítimas que lograron la
expansión de un comercio creciente
condicionado por el surgimiento de
la economía capitalista, y la
conquista de "un nuevo mundo".
• El desarrollo de los intereses
nacionales que diera origen al
nacimiento de los estados. Estos
intereses económicos se reflejaron
en el movimiento de las reformas
religiosas (siglo XVI) que condujo a
una flexibilización del control de la
Iglesia sobre el proceso de
construcción del conocimiento.
Además, fueron acontecimientos
importantes:
• La toma de Constantinopla por los
turcos (1453) que significa la caída
del último reducto de la herencia
cultural grecorromana y el éxodo de
los eruditos que trasladan consigo
hacia Europa numerosas fuentes del
antiguo saber griego.
• La inauguración de la primera
imprenta práctica por Johan
Gutenberg (1397 – 1468) con lo
cual se alcanza una reproducción y
difusión del conocimiento escrito no
imaginado en épocas anteriores.
En este telón de fondo social, crece
bruscamente el interés por la Astronomía y
llegan tiempos felices para la trigonometría.
En el siglo XV Johannes Muller (1436 –
1476) escribe la primera obra en que la
trigonometría es tratada como disciplina
independiente, “Cinco libros sobre
triángulos de cualquier género”.
Pero corresponde al siglo XVI el inicio de
LA CIENCIA ÁRABE DEL MEDIOEVO Y LA REVOLUCIÓN DE COPÉRNICO EN EL
RENACIMIENTO__________________________________________________
64
una revolución en la historia de la
Astronomía como fruto de las
aportaciones del astrónomo polaco Nicolás
Copérnico (1473 – 1543). Copérnico
dedicó la mayor parte de su vida a la
Astronomía y realizó un nuevo catálogo de
estrellas a partir de observaciones
personales. Debe gran parte de su fama a
su obra De revolutionibus orbium
caelestium (Sobre las revoluciones de los
cuerpos celestes, 1543), donde analiza
críticamente la teoría de Tolomeo de un
Universo geocéntrico y muestra que los
movimientos planetarios se pueden
explicar atribuyendo una posición central
al Sol.
Sin embargo estas ideas fueron
rechazadas durante su siglo y el siguiente
debido a la ortodoxia católica, luterana (en
la persona del propio Lutero) y calvinista.
Estas ideas de Copérnico solo fueron
aceptadas sin reservas por los
neoplatónicos representados por Giordano
Bruno (1548 – 1600) y Johannes Kepler
(1571 - 1630). Precisamente fue Kepler,
copernicano convencido, quien llevara la
Astronomía a un nivel bien fundamentado
al enunciar sus famosas leyes del
movimiento de los cuerpos celestes. Estas
leyes consistían de una descripción
cinemática de tales movimientos. Estos
trabajos los concretó Kepler a partir de las
observaciones realizadas con sorprendente
precisión por Tycho Brahe (1546 – 1601).
Kepler pudo resumir esos resultados al
enunciar las conocidas tres leyes, pero
sobre la base del modelo heliocéntrico.
Después de siglos de predominio de las
ideas aristotélicas sobre la simpatía de los
cuerpos cargados eléctricamente y entre
los atraídos por un imán y este, la obra de
William Gilbert (1544 - 1603) "De
Magnete", publicada en el mismo 1600
representa un punto de inflexión en los
estudios sobre los fenómenos
electromagnéticos. Gilbert, perteneciente a
esa legión de egresados de Medicina según
el currículo medieval que se ganan la vida
cómo médicos (William sirvió en la corte de
Isabel I), pero sienten la necesidad de
investigar en otros campos, desarrolla las
ideas primarias sobre el carácter sustancial
de la electricidad al atribuirle propiedades
semejantes a la de los fluidos, nociones que
encajan bien con las primeras hipótesis
sobre las diferentes formas de la energía
que serían refinadas más de un siglo
después. También se le atribuye el
descubrimiento del magnetismo terrestre.
La Física, luego de generar un cambio de
paradigma en la Astronomía que se
mantuvo vigente durante más de mil años,
profundiza en la modelación del movimiento
mecánico de los cuerpos. Se fertiliza así el
terreno para cristalizar la obra de Newton
en el siglo XVII. Toda la Ciencia posterior
iba a recibir su impacto...
MEDIDAS ANTIGUAS Y MODERNAS ____________________________________
65
edidas de peso, moneda y capacidad
Medidas de longitud y superficie
Medidas de Tiempo
Medidas de Velocidad
��Medidas de peso, monedas y capacidad
Bocoy: 63 galones USA. 288,41 litros.
Antiguo Oriente
Gur: 300 sila en Babilonia (252 litros), 120
sila en Mari (100,8 litros).
Gur-mah: 480 sila, 403 litros.
Hekat: 4,78 litros.
Karu: 600 sila, 504 litros.
Kúr: 2000 sila = 500 toneladas.
Karu: Abarca desde los 100 a los 300
litros.
Mina: 60 siclos: 600 gr.
Parisu: 60 litros o kg. Medida hittita, del s.
XIII a.C.
Siclo: 8 a 10 gr. aprox.
Sila: medida del antiguo oriente: 0,84
litros u 840 gramos.
Talento: 50 minas, 3000 siclos: 30 kg.
Antiguo Testamento
Para áridos
Efa: 37 litros.
Gomer: 1/10 de un efa, 3,7 litros.
Homer: 10 efas, 370 litros.
Seah: 1/3 de efa, 12,3 litros.
Para líquidos
Bato: igual al efa, 37 litros.
Coro: 10 batos, 370 litros.
Gera: 1/20 del siclo, 0,57 gramos de plata.
Hin: 1/6 de bato, 6,2 litros.
Libra de plata: 50 siclos, 570 gramos de
plata.
Log: 1/12 de un hin, 0,5 litro.
Siclo: unidad básica, 11,4 gramos de plata.
Talento: como 34 kilogramos
Nuevo Testamento
Almud: (gr. modio) 8,75 litros.
Barril: (gr. bato) 37 litros.
Blanca: (griego lepton) 1/8 de asarlon.
Cantaro: (gr. metretes) 40 litros.
Cuadrante: (gr. kodrantes) ¼ asarlon.
Cuarto: (gr. asarlon) 1/16 denario.
M
MEDIDAS ANTIGUAS Y MODERNAS
MEDIDAS ANTIGUAS Y MODERNAS ____________________________________
66
Denario: representaba por lo general el
salario diario de un jornalero, casi 4
gramos de plata.
Dracma: aprox. igual al denario, 3,6
gramos de plata.
Koro: 370 litros.
Libra de plata: 100 dracmas, 360 gramos
de plata.
Libra: (Jn. 12.3) 327,5 gramos.
Medida: (gr. sato) 13 litros.
Siclo: 4 dracmas, 14,4 gramos de plata.
Talento: 6000 dracmas, 21,6 kg. de plata.
Mundo antiguo
As: moneda romana que tenia a Juno en
una de sus caras, equivalia a una libra
romana o sea 300 gr.
Choiniques: 1,08 litros.
Congio: 3,24 litros.
Daraica: en griego dareikos. Moneda de
oro persa acuñada por Dario I. Luego
designaría también las monedas de oro de
otros grandes reyes. Equivalía a 20 sigloi,
shekels de plata.
Denario: (denarius) 10/12 de libra romana
o 250 gr..
Dracma: durante mucho tiempo el sueldo
base de soldados, artesanos, etc.. Medida
de peso y moneda después. La dracma
ateniense (de 6 obolos) era la seismilesima
parte de un talento, 4.4 gramos.
Estáter o estátera: entre 8,1 y 8,7, los
acuñados por Filipo y Alejandro de
Macedonia equivalían a 20 dracmas de plata.
Libra romana: algo menos de 300 gr.
Medimnos: "fanega", aprox. 52 litros,
dividida en 48 choiniques.
Mina: 100 dracmas o 60 shekels, 404 gr.
Obolo: 0,73 gr.
Quinarius: medio Denario romano, 125 gr.
Sestercio: un cuarto de denario romano,
2/12 y medio del peso unitario, la libra
romana, o sea mas o menos 40 gr.
Shekel: 7,3 gr.
Talento: 60 minas, 24,2 kg.
Edad Media
Denario carolingio: Se comenzo a utilizar a
fines del siglo VIII en el imperio de
Carlomagno. Llamado "buen" denario, tenia
1,7 gr. de plata, que equivalia a un corte de
1/240 de la libra nueva de Carlomagno,
cuyo valor era de 15 onzas romanas.
Medidas de los s. XV, XVI, XVII y XVIII
Castellano: 1/50 de marco de oro.
Dineral: 24 quilates para el oro y 12 dineros
para la plata.
Dinero: 19 gramos.
Doblón: pieza de oro de 2 escudos (6,8 g.).
También se aplicaba este nombre a la pieza
de 4 escudos (27,20 g.) y de 8 escudos
(54,4 g.).
Ducado de plata: equivale a 11 reales y 1
maravedi.
Ducado: 11 reales: 37,76 g. de plata.
MEDIDAS ANTIGUAS Y MODERNAS ____________________________________
67
Escudo: 3,40 g. de oro, equivalente a 10
reales.
Marco: 1/2 libra: 230,046 g.
Onza: 1/8 de marco de plata: 28,75 g.
Pelucona: doblón de a ocho escudos.
Peso ensayado: equivale a 450 maravedies
de cobre.
Peso: Pieza de plata equivalente a 8
reales: 27, 46 g.
Quilate: 9,5 g.
Quintal: 46 Kg.
Maravedi: moneda de cobre muy pequeña,
de uso muy común solo en España.
Real de plata: equivale a 34 maravedies.
Real: 3, 43 g. de plata
Señas: disco de plomo, madera u hojalata,
que se utilizaba en el Río de la Plata para el
vuelto de medio real de plata. Se hacia
esto por la falta de maravedies. Los
mismos se podían cambiar luego por reales
de plata en el Cabildo de Buenos Aires.
Tostón: moneda de cuenta usada, desde el
s. XVI, en España y América equivalente a
2,5 reales (8,57 g.).
Peso
Adarme: 1/16 de onza. 1,79 g.
Arroba: 25 libras: 11,5 Kg.
Cahiz: 12 fanegas. 56,4 kilos. Medida para
áridos, sal, harina, granos, etc.
Cajón: para minerales, 200 a 240 arrobas.
Carga de carreta: 150 a 160 arrobas.
Carga de mula: 12 a 14 arrobas.
Cuarterón: 1/4 de libra.
Fanega de trigo: 9 arrobas. 103,5 kg.
Libra: 460,093 g.
Ochava o Dracma: 1/8 de onza. Para
medicina se dividia la ochava en 3
escrúpulos, cada uno se podía dividir en 2
óbalos y este se podia dividir, a su ves, en 3
caracteres o granos.
Onza: 1/16 de libra. 28,7 g.
Pesada de cueros secos: 40 libras. 18,4 kg.
Petacas de Jabón: 1/3 de carga de mula.
Quintal: 4 arrobas. 46 kg.
Tercio de yerba: 7 a 8 arrobas.
Tomin: 1/3 de onza.
Tonelada: 20 quintales. 920 kg.
Liquidos
Arroba: 12,5 litros, solo para aceite.
Azumbre: 1/8 de cántara: 2,02 litros.
Barril: 32 frascos.
Cántara: 16,13 litros. También llamada
arroba.
Copa: 0,12 litros.
Frasco: algo mayor que el azumbre,
utilizada en el Río de la Plata para la venta
al publico.
Moyo: 16 cántaras. 258 litros.
Pipa: 6 u 8 barriles.
Medidas Chinas
MEDIDAS ANTIGUAS Y MODERNAS ____________________________________
68
Catty: 600 gr.
Kin: 15 kg.
Medidas inglesas
Galón: 3,785 litros. Galón estadounidense
en comparación con el ingles es 1,20095.
Libra: 16 onzas. 453 gramos. Moneda:
Libra sterling o Pound sterling (en ingles),
igual a una libra de plata. Originalmente se
dividía en 20 chelines o schilling de 12
peniques o pence, también llamado penni,
cada uno. Y el penique era dividido en 4
Farthings (en ingles). Cuando Gran Bretaña
entro en el sistema decimal (1971) la libra
se dividió en 100 peniques o pence
también llamado new pence.
Lingote: 32,17 libras: 14,59 kg.
Onza: 0,0625 libras: 28,35 gramos.
Penique: 0,05 onzas: 1,55 gramos.
Pinta: americana 0,47 litros y la inglesa
0,56 litros.
Quintal: 100 libras, 43,3 kg.
Tonelada: (corta) 2000 libras: 907 kg.
Estadounidense.
Tonelada: (larga) 2240 libras: 1016 kg.
Inglesa.
Medidas de velocidad
Nudo: (medida náutica) 1 milla náutica/h:
1,85 k/h.
Velocidad de la luz: 300.000 Km./segundo.
Medidas de longitud y superficie
Ell: medida variable de la Tierra Media de
Tolkien, equivalia aproximadamente a 1 1/2
yarda inglesa, o 1,40 metros.
Milla náutica: 1853 m.
Legua: 5196 m.
Toesa: 1,949 m. Medida francesa antigua.
Cúbito: 0,44 m.
Antiguo Oriente
Arura: medida egipcia, 8,2 ha.
Bur: medida babilonia correspondiente a 6,5
hectáreas.
Iku: algo mas de 3500 m2.
Medidas españolas de los s. XV, XVI, XVII y
XVIII
Avanzada: medida de superficie. cuadrado
de 20 estadales de lado (67,2 m).
Braza marina: 6 pies. 1,68 m.
Caballería: medida de superficie. 100 pies
por 200.
Celemin: 1/12 de fanega. Cuadrado de 6,72
metros de lado.
Cuerda: 100 varas de frente. 84 metros.
Estadal: 4 varas. 3,36 m.
Fanega: medida de superficie. Cuadrado de
24 estadales de lado (80,64 m).
Jeme: medio pie. 0,24 m.
Legua española náutica: 5555 m.
Legua española: 20 mil pies. 5572 m.
Equivalia a una hora de marcha a pie.
MEDIDAS ANTIGUAS Y MODERNAS ____________________________________
69
Peonia: medida de superficie. 50 pies por
100.
Pie: 12 pulgadas o 16 dedos. 0,28 m.
Vara: 3 pies. 0,84 m.
Medidas astronómicas
Año luz: distancia que recorre la luz
durante un año. 63.240 UA:
9.460.800.000.000 kilómetros.
Parsec: 3,26 años luz: 206.174 UA:
30.842.860 millones de km.
UA: Unidad astronómica: distancia media
entre el Sol y la Tierra. 149.597.870 km.
Medidas inglesas
Acre: 4840 yardas. 0,4047 hectáreas.
Legua: 3 millas: 4827,9 m.
Mano: 10,16 cm.
Milla: 1760 yardas: 1609,3 m.
Pie: 12 pulgadas. 1/3 de yarda: 0,3048 m.
Pulgada: 1/12 de pie: 2,54 cm.
Vara: 5,5 yardas: 5,03 metros.
Yarda: 3 pies: 0,9144 m.
Herodoto
Codo: 6 palmos, 45 a 50 cm.
Furlong: 201,16 m.
Orgia: 6 pies o 4 codos, 2 m.
Parasagna: aprox 5,5 km.
Pie: 5 palmos, 37,5 cm.
Scheno: 60 estadios, 10,8 km.
Antiguo Testamento
Caña: cerca de 3 metros.
Codo: del codo a la punta de los dedos, 45
cm.
Palmo menor: ancho de la mano, 7,5 cm.
Palmo: del pulgar al meñique, 22,5 cm.
Nuevo Testamento
Braza: 4 codos, 1,80.
Camino de un día de reposo: como 1,08 km.
Estadio: 400 codos 180 metros.
Milla: 1480 metros.
Mundo antiguo
Braza: 1,776 m.
Estadio: 177,6 m.
Jornada: 500 estadios: 88,8 km.
Pletro: 26,6 m.
Iugera: 100 equivalen a 25 hectareas.
Medidas Chinas
Li: 1= 500 metros aprox.
��Medida de Tiempo
Microsegundo: millonésima de segundo.
Nanosegundo: milmillonesima de segundo.
Picosegundo: billonésima de segundo.
Día solar medio: 24 horas. Fue
primeramente adoptado por los egipcios.
Día sideral: (se calcula con respecto a las
estrellas) 23 horas 56 minutos 4 segundos.
MEDIDAS ANTIGUAS Y MODERNAS ____________________________________
70
Semana: Contiene siete días. Fue
primeramente adoptada por los babilonios,
los judíos la adoptaron de estos. Para estos
el séptimo día el sabat tiene un significado
religioso, y en ese día se descansa.
Los romanos organizaron la semana de
acuerdo al sol, la luna y los cinco planetas
conocidos por ellos. Por esa razón les
dieron a los 7 días de la semana nombres
afines como Domingo: dies solis o día del
Sol, Lunes: dies lunae o día de la Luna,
Martes: día de Marte, Miércoles, Jueves,
viernes y sábado correspondían a Mercurio,
Júpiter, Venus y Saturno respectivamente.
En español se llama al sábado en honor al
Sabbat, día de descanso judío; y domingo
es el día del señor, dios cristiano.
En ingles derivan en parte de los romanos
como es el caso de sábado (saturday, día
de Saturno), domingo (sunday, día del Sol)
y lunes (monday, día de la Luna), los
restantes corresponden a la denominación
germana: Marte es Twesday (Tiw’s day o
día del dios Tiw equivalente de Marte),
Miércoles es Wednesday (Woden’s day;
Mercurio), Jueves es Thursday (Thor’s day;
Júpiter), Viernes es Friday (Frigg’s day;
Venus).
Mes sidonico: de luna nueva a luna nueva,
29.52 días. Los meses contenían de 29 a
30 días.
Año solar o sideral: (tiempo que ocupa la
Tierra en recorrer el Sol) 365 días 6 horas
9 minutos 10 segundos.
Año tropical: (base de los calendarios
occidentales actuales) 365 días 5 horas 48
minutos 45 segundos.
Año lunar: contiene 12 meses lunares,
354.36. Utilizado en la antigüedad como
calendario por los cazadores.
Año Copto (iglesia cristiana de Egipto): 1996
= 1714
Año Hebreo: 1996 = 5756. Su primer año
fue en occidental 3760ac, fecha en la cual
según los rabies judíos habría comenzado el
mundo. Su año varia de 353 a 385 días.
Tiene 12 meses lunares que son Tishri,
Cheshvan, Kislev, Tebet, Shebat, Adar,
Nisan, lyar, Sivan, Tammuz, Ab y Elul. Los
meses tienen de 29 a 30 días. Debido a que
a veces sobran 11 días, se agrega un 13º
mes (llamado ve-Adar) siete veces durante
cada ciclo de 19 años.
Año Musulmán: Lo cuentan a partir de que
su profeta, Mahoma (570-632), huyo de la
Meca hacia Medina dando comienzo a la
hégira, en el año que para nosotros es 622,
el 16 de julio. Es un calendario lunar que
tiene 354 o 355 días por año. Tiene 12
meses lunares de 29 a 30 días. Debido a que
el año es corto, un mes se mueve para atrás
a través de todas las estaciones
completando un ciclo cada 32 años y medio.
Los mese se llaman Muharram, Safar, Rabi
I, Rabi II, Jumada I, Jumada II, Rajab,
Shaban, Ramadan, Shawwal, Zulkadah, y
Zulhijjah.
Año Cristiano: Antiguamente los años se
contaban de acuerdo al tiempo de gobierno
del rey. En el año 575 un monje llamado
Dionisius Exidius sugirió que se contaran los
años desde el nacimiento de Jesús Cristo
(del griego cristos que significa el ungido)
designándolo 1 AD (Anni Domini: año del
señor).
MEDIDAS ANTIGUAS Y MODERNAS ____________________________________
71
Año romano: lo contaban a partir del 753ac
(según los cálculos del historiador romano
Varron) la fundación de Roma, que ellos
llamaban AUC o Anno Urbis Conditae, que
en latín significa año en que se fundo la
ciudad.
Año Azteca: de 365 días, 18 meses de 20
días cada uno, con otros 5 intercalados.
Año egipcio antiguo: duración 365 días, se
regían por la inundación del Nilo. Al año lo
dividían en 12 meses de 30 días cada uno
(sin prestar atención a las faces lunares),
mas cinco días festivos extra que no
pertenecían a mes alguno.
Año babilónico: 360 días divididos en doce
meses lunares de 30 días cada uno.
Calendario Celta: tenía 62 meses lunares
entre los cuales intercalaban 2 meses.
Ajustaban el calendario lunar con el solar
intercalando 30 días extras que
intercalaban en fases de 2 a 3 años.
Calendario Juliano: (impuesto por Julio
Cesar en Roma, en el 45ac)Era solar-lunar,
y tenia un año de 365 días dividido en
meses de 30 y 31 días, y un mes de 28
días. Cada cuatro años se introducía un
año de 366 días llamado bisiesto, el día de
mas se introducía en febrero que pasaba
de 28 a 29 días. El año comenzaba en
marzo, diciembre (que deriva de la palabra
latina para diez) era el décimo mes del
año. A partir de 153 los emperadores
comenzaron el año el 1 de enero.
Calendario Gregoriano: Introducido en
1582 por el papa Gregorio XIII, comprende
al año tropical solar, y al día solar. Modifico
al calendario juliano, ya que no siempre
cada 4 años se daba un año bisiesto. En
este nuevo calendario solo se daba un año
bisiesto si este era divisible por 4, excepto
los terminados en 00 que tenían que ser
divisibles por 400. Por ejemplo 1984 y 1600
son bisiestos mientras que 1800 y 1900 no
los son. Se rigen por este calendario todos
los países occidentales mas Japón, China y
Egipto. Inglaterra y sus colonias
comenzaban el año el 25 de marzo, hasta
1752.
Calendario Maya: era lunar y solar.
Comprendía meses de 18 a 20 días y un
periodo de 5 días al final del año.
Antiguo Testamento
Vigilia: los hebreos tenían tres vigilias
nocturnas de aprox. igual duración.
Nuevo Testamento
Hora: el día se contaba desde la salida del
sol hasta la puesta del mismo, y se dividía
en 12 horas. De la misma manera se dividía
la noche que se contaba desde la puesta del
sol hasta su salida.
Vigilia: cada una de las cuatro partes en que
se dividía la noche.
Investigación y elaboración a cargo de
Martín A. Cagliani, estudiante de
Antropología Arqueológica e Historia en la
Facultad de Filosofía y Letras de la
Universidad de Buenos Aires.
Victoria, Buenos Aires, Argentina.
CURIOSIDADES DE LA CIENCIA ______________________________________
72
SOBRE LAS MATEMÁTICAS Y LA FÍSICA
Cuenta la leyenda que Sessa, inventor del
ajedrez, presentó el juego a Sherán,
príncipe de la India, quien quedó
maravillado de lo ingenioso que era y de la
variedad de posiciones que en él eran
posibles. Con el fin de recompensarle, le
preguntó qué deseaba. Sessa le pidió un
corto plazo para meditar la respuesta. Al
día siguiente se presentó ante el soberano
y le hizo la siguiente petición: «Soberano,
manda que me entreguen un grano de
trigo por la primera casilla del tablero de
ajedrez, dos granos por la segunda, cuatro
por la tercera, ocho por la cuarta, y así
sucesivamente hasta la casilla sesenta y
cuatro». Sessa pedía, por tanto, que le
recompensaran con el siguiente número de
granos: 1 + 2 + 22 + 23 + 24 + ... + 263;
¡más de 18 trillones!, que es la cosecha
que se recogería al sembrar 65 veces toda
la tierra. Por supuesto que el príncipe no
pudo cumplir su promesa...
• La geometría (medición de tierra)
se inició, como ciencia, en el
antiguo Egipto y en Babilonia por la
necesidad de realizar mediciones
terrestres.
• El teorema de Pitágoras ha
merecido la atención de muchos
matemáticos, especialmente de la
antigüedad. Actualmente están
registradas unas 370
demostraciones de este teorema.
• Se ha insinuado con bastante
frecuencia que el teorema de
Pitágoras no es deducción del gran
matemático y fundador de la escuela
del mismo nombre. La opinión más
generalizada es que un miembro de
su escuela formuló por primera vez
el teorema en una época muy
posterior. Pero por el mismo tiempo
que vivió Pitágoras, es decir en el
siglo VI a. de C., un matemático
chino de nombre desconocido debió
de haber llegado a
• la misma conclusión. En el Chon Pei
Suan
0 Ching, libro matemático-filosófico,
se encuentra una descripción que
presenta dibujado, sin ningún
género de dudas, un triángulo
pitagórico con sus correspondientes
relaciones.
• Platón, en su escuela (la Academia),
donde se discutían los más difíciles
problemas de la lógica, de la política,
del arte, de la vida y de la muerte,
había hecho escribir encima de la
puerta: «No entre el que no sea
geómetra».
• Arquímedes, pariente y amigo del
rey Herón de Siracusa, le escribió
una vez que con cualquier fuerza
dada es posible mover cualquier
peso dado (si hubiera otro mundo al
que pudiera ir, podría mover el
nuestro). Herón se asombró y
CURIOSIDAD DE LA CIENCIA
CURIOSIDADES DE LA CIENCIA ______________________________________
73
suplicó que hiciera lo posible para
llevar a cabo su proposición, y que
le enseñara algún gran peso
movido por una fuerza pequeña.
Arquímedes pidió que un barco de
tres mástiles de la flota real fuera
remolcado a la playa con grandes
esfuerzos de muchos hombre y,
después de subir a bordo muchos
pasajeros y la carga acostumbrada,
se sentó a cierta distancia de la
nave y, sin mucho esfuerzo, pero
lentamente, puso en movimiento
un sistema compuesto de poleas
con sus manos, tiró de la nave
uniformemente hacia él como si
estuviera deslizándose por el agua.
Plutarco. Life o Marcellus
• En la primera mitad del siglo III,
Diofanto de Alejandría usa los
símbolos algebraicos y enuncia las
reglas para resolver ecuaciones de
primer y segundo grado.
• Mohammeid ibn-Musa Al-Jwarizmi
(780-846), matemático árabe,
trabajó en la biblioteca del califa
Al-Mahmun en Bagdag. De su
nombre deriva la palabra
algoritmo. Es el autor del trabajo
Al-jabr wa´l muqäbala, del cual
procede la palabra álgebra.
Introdujo en occidente el sistema
hindú de numeración decimal, que
explicó con todo detalle en su obra
Aritmética.
• El matemático italiano Leonardo de
Pisa (1170 - 1240) se le conocía
más por Fibonachi o "hijo de
Bonaccio", un conocido mercader
de Pisa que tenía negocios en el
norte de África. En 1202 publicó un
libro titulado Liber abaci, en el que
incluye métodos y problemas
algebraicos. La sucesión de Fibonacci
aparece constantemente en la
naturaleza. Citemos dos ejemplos
concretos:
o Si cuentas las escamas de
una piña, observarás
sorprendido que aparecen en
espiral alrededor del vértice
en número igual a los
términos de la sucesión de
Fibonacci
o Lo mismo ocurre con las
piñas de girasol; forman una
red de espirales, unas van
en sentido de las agujas del
reloj y otras en el contrario,
pero siempre las cantidades
de unas y de otras son los
términos consecutivos de la
sucesión de Fibonacci.
• Aritmética, de Johann Widman,
publicado en Pforaheim en 1500, es
el primer compendio práctico para
comerciantes utilizado en Alemania.
• François Viète (1540 - 1603) fue el
primero en emplear letras para
simbolizar las incógnitas y
constantes en las ecuaciones
algebraicas
• El símbolo de raíz se empezó a usar
en 1525 y apareció por primera vez
en un libro alemán de álgebra.
Antes, para indicar la raíz de un
número se escribía "raíz de ...".
Luego, para abreviar, se empezó a
poner "r". Pero si el número era
CURIOSIDADES DE LA CIENCIA ______________________________________
74
largo, el trazo horizontal de la "r"
se alargaba hasta abarcar todas las
cifras. Así nació el símbolo de la
raíz, como una "r" mal hecha
• Las dos rayas = que indican
igualdad las empezó a utilizar un
matemático inglés llamado Robert
Recorde que vivió hace más de
cuatrocientos años. En uno de sus
libros cuenta que eligió ese signo
porque "dos cosas no pueden ser
más iguales que dos rectas
paralelas"
• A finales del siglo XVI, un gran
matemático francés, François
Viète, descifraba con toda facilidad
los mensajes secretos de los
ejércitos españoles de Felipe II
(que serían bastante ingenuos,
dado lo que había). Los españoles
no lo dudaron ni un instante y
acusaron a Viète, ante el Papa, de
estar aliado con el diablo.
• La definición de logaritmo fue dada
por John Neper (1550 - 1617)
geométricamente como razón entre
dos magnitudes.
• La primera vez que aparece en la
historia la idea de lo que iba a ser
más tarde la derivada de una
función en un punto es con Fermat,
hacia 1625. Sin embargo, Fermat
no disponía aún de la idea de
límite, y así lo único que podía
hacer en el cociente incremental
Dy / Dx era directamente Dx = 0,
lo cual es incorrecto, claro. Aún así,
Fermat aplicó la idea al cálculo de
máximos y mínimos y de tangentes
a curvas.
• La teoría de probabilidad tiene su
origen en los juegos de azar. Hacia
1650, en Francia, un jugador
llamado De Mére consultó al
matemático Blaise Pascal algunas
cuestiones relacionadas con el juego
de dados. Pascal mantuvo
correspondencia con Fermat,
Huygens y Bernoulli. Gracias a todos
ellos, la teoría de la probabilidad
pasó de ser una mera colección de
problemas aislados, relativos a
algunos juegos, a ser un sector
importante de las matemáticas.
• Los signos de multiplicación x y
división : fueron introducidos por
William Oughtred (1574 - 1660) en
el año 1657
• En 1659, en el Álgebra alemana, de
Jhoan Rahn, aparece el signo ÷ para
indicar la división
• En su Invention Nouvelle en Algebre,
el francés Albert Girard (1595 -
1632) introduce por primera vez el
uso de los paréntesis, explica el
método de descomposición de un
polinomio en factores, enuncia el
teorema fundamental del álgebra, y
usa el ___ colocado entre el
numerador y el denominador para
indicar una fracción algebraica o
numérica
• En 1662 el honorable Robert Boyle
(1627 - 1691), séptimo hijo del
conde de Cork, llevó a cabo un
estudio de los gases que culminó en
el reconocimiento de una
CURIOSIDADES DE LA CIENCIA ______________________________________
75
interdependencia sencilla entre la
presión y el volumen. Ley de
Boyle: P V = cte (a T y m ctes.)
• Robert Boyle sostuvo la idea de
que todo trabajo experimental
debía ser publicado con claridad y
rapidez, para que otras personas
pudieran repetirlo, confirmarlo y
aprender con ello.
• A René Descartes se le considera
como el creador de la Geometría
Analítica. Una de sus mayores
aportaciones fue el traducir el
leguaje geométrico, casi
experimental, al lenguaje
algebraico.
• John Théophile Desaguliers (1683 -
1744), físico inglés de origen
francés, fue el primer autor que
empleó la palabra conductor, para
designar los cuerpos que permiten
el paso de la corriente eléctrica, y
aislante para referirse a los que
oponen gran resistencia al paso de
dicha corriente.
• La palabra «derivada» será
introducida por Lagrange a final del
siglo XVIII, pero de nuevo está
ausente la noción de límite.
• La notación y' y f´(x), para la
derivada, fueron introducidas por
Lagrange, mientras que las formas
dy/dx
o df/dx se deben a Leibniz.
• Leibniz fue el primero que utilizó el
término función. Para él y para los
matemáticos del siglo XVIII, el
concepto de relación funcional en
sentido matemático estaba más o
menos identificado con el de una
fórmula algebraica sencilla que
expresara la naturaleza exacta de
esta dependencia. Leibniz también
introdujo los términos constante,
variable y parámetros y la notación
de derivada anteriormente citada.
• Leonard Euler estudió la sucesión (1
+ 1/n)n. Al límite de esta sucesión se
le llamó número e, inicial de su
apellido.
• El primer matemático que utilizó los
determinantes en sentido moderno
fue el suizo Gabriel Cramer (1704-
1752), el año 1750.
• El análisis de Fourier fue inventado
por Jean Baptiste Joseph, barón de
Fourier, físico francés, en 1807.
Demostró que una onda periódica
cuya longitud sea l se puede
sintetizar con una suma de ondas
armónicas cuyas longitudes son l,
l/2, l/4, etc.
• El Barón Joseph Fourier (1768-1830)
propuso la notación moderna para
las integrales (v.)
• "¡Eureka! num = D + D + D".
Esta enigmática inscripción es lo que
escribió en su cuaderno de notas
Carl Friedrich Gauss cuando
descubrió que todo número entero
positivo es la suma de tres números
triangulares, que son los que
cumplen la forma n (n+1) / 2.
• Leonard Euler (1707-1783),
matemático suizo, simbolizó en 1777
CURIOSIDADES DE LA CIENCIA ______________________________________
76
la raíz cuadrada de -1 con la letra i
(inicial de imaginario).
• Jacques Alexandre César Charles
(conocido por la ley de Charles: V /
T = cte, si P y m son ctes) de París
(aprox. 1787) fue el primer
hombre, sin proponérselo, en subir
en un globo cuando su ayudante lo
soltó por accidente.
• La primera ascensión en globo con
propósitos científicos la realizaron
Gay - Lussac en compañía de Biot
en 1804.
• El doctor Thomas Young introdujo,
en 1807, una noción a la que llamó
"módulo de la elasticidad (en latín
modulus significa "pequeña
medida"). Pero fue C. Navier,
ingeniero francés quién, en 1826
presentó la formulación moderna
de los que se conoce como módulo
de elasticidad o módulo de Young.
• El principio de la superposición (en
la región donde se solapan dos o
más ondas la resultante es la suma
algebraica de las diversas
contribuciones en cada punto) fue
introducido por Thomas Young.
• Faraday fue uno de diez hijos de un
herrero londinense. De joven, con
poca educación, fue aprendiz de
encuadernador. En 1812, a los 21
años, Faraday recibió boletos
gratuitos para las conferencias
vespertinas sobre química,
presentadas por Sir Humphry Davy
en la Institución Real de Londres.
El joven quedó tan deslumbrado
por la experiencia, que le envió a
Davy una copia encuadernada en
piel de sus meticulosas notas,
acompañada de una petición para un
empleo como su ayudante. Tiempo
después Davy despidió a su
ayudante de laboratorio por
pendenciero y recordando el gesto
halagador de Faraday le ofreció el
puesto de lavafrascos. El brillante
joven aceptó.
• En 1829 Gaspard Coriolis llamó
trabajo al producto de la fuerza por
la distancia.
• Aleksander Borodín (1833-1887) es
un químico y músico ruso. Sus
investigaciones se centraron sobre
todo en la química orgánica.
Concibió un método para analizar la
urea. Compuso la célebre ópera "El
príncipe Igor", así como numerosas
canciones.
• Un día de 1846, a Faraday se le
pidió entrar en el último momento y
presentar la conferencia nocturna en
la Royal Institution, en lugar de
Charles Wheastone, quien tenía
terror a las audiencias y se escapó
minutos antes. Durante la
conferencia improvisada que siguió,
Faraday lanzó la hipótesis de que la
luz podría sea una onda de algún
tipo, que se propagaba a lo largo de
líneas de fuerza. Así fue como la
visión de Faraday y el bello intelecto
de Thompson, aunque a través de
ideas desconectadas, vinieron a ser
el estímulo de Maxwell, quien
comenzó a trabajar en sus propias
investigaciones, pocos meses
después de haberse graduado en
CURIOSIDADES DE LA CIENCIA ______________________________________
77
Cambridge, en 1854. Reunió todo
lo fundamental que se sabía de la
electricidad y el magnetismo en un
conjunto de cuatro ecuaciones. Dos
de ellas se le acreditan a Gauss, la
tercera es la ley de inducción de
Faraday, y la cuarta, la ley de
circuitos de Ampere: forman la
base sobre la que Maxwell
construyó su teoría.
• El término energía cinética fue
introducido por Lord Kelvin en
1849.
• Augustus de Morgan (? - 1871)
matemático inglés nacido en la
India. Solía recrearse en el
planteamiento y la solución de
acertijos, rompecabezas y
problemas ingeniosos. Él que había
nacido en el S. XIX hacía el
siguiente acertijo de su edad: "en
el año x2 tenía x años, ¿en qué año
nací?.
• El nombre matriz para una
distribución de m x n números en
m filas y n columnas fue
introducido en 1850 por el
matemático inglés J. J. Sylvester
(1814-1897)
• El concepto de rango de una matriz
fue introducido en 1879 por el
matemático alemán F. G. Fröbenius
(1849-1917), en términos de
determinantes,
• El joven y prometedor investigador
Henry Moseley (1887 - 1915)
murió en el campo de la batalla de
los Dardanelos
en la Primera Guerra Mundial.
• Ludwig Boltzmann (1844-1906),
abatido y perturbado por la idea de
que el trabajo de su vida no servía
para nada, se suicidó en 1906. A las
pocas décadas el átomo se
estableció como realidad, y el logro
brillante de Boltzmann fue
reconocido como fundamental.
• Amalie (Emmy) Noether (1882-
1935) fue destacada matemática y
la parte principal de su trabajo versó
sobre el álgebra abstracta. Después
de larga batalla, ganó el derecho,
como mujer, de dar clases en la
Universidad de Göttingen, en
Alemania, cuando presentó los
resultados de un análisis sobre la
simetría, que se convirtió en guía
para la física contemporánea.
• El término histograma fue utilizado
por primera vez por el matemático
Karl Pearson (1857 - 1936) en 1895.
• Hacia el año 1900 el estadista inglés
Karl Pearson lanzó una moneda
24.000 veces y obtuvo 12.012 caras.
• Erwin Schrödinger se interesó en
1925 por las ondas de De Broglie, y
al final de ese año dedujo una
versión relativista correcta de la
mecánica ondulatoria. Creyendo que
estaba equivocado la abandonó y
publicó la ecuación de onda no
relativista, más limitada.
• G.P. Thompson (Nobel de Física en
1937), hijo de J.J. Thompson
pretendió demostrar
deliberadamente la idea de las ondas
de materia. Pasando los electrones a
través de una lámina metálica
CURIOSIDADES DE LA CIENCIA ______________________________________
78
delgada, confirmó que se
comportaban exactamente como
los rayos X de la misma longitud de
onda. De este modo J.J. Thompson
"demostró" que los electrones eran
partículas y G.P. Thompson
"demostró" que eran ondas.
• Bohr antes de salir de Dinamarca
en 1943, con los nazis
persiguiéndole, disolvió en ácido
las medallas de oro del Premio
Nobel que le había dado a guardar
Von Laue y Franck. La botella con
la solución de oro se quedó en un
anaquel en el Laboratorio de Bohr
durante la guerra. Cuando regresó
a Copenhague, precipitó el oro y
mandó refundir las medallas.
• Enrico Fermi (1901 - 1954), físico
estadounidense, fue una de las
grandes figuras en el desarrollo de
la bomba atómica. Después de
haber trabajado durante años con
la radiación, murió de cáncer a la
edad de 53 años.
• Francis William Aston (1877 -
1945), físico británico, obtuvo el
Premio Nobel de Química en 1922.
• Marie Curie (1867 - 1934) ha sido
la única persona en ganar Premios
Nobel en Física y en Química
• Linus Pauling (1901 - 1994) recibió
dos Premios Nobel: el de Química
(en 1954) y el Premio Nobel de la
Paz (en 1962).
• John Bardeen (1908 - 1991) ha
sido galardonado en dos ocasiones
con el Premio Nobel de Física, en
1956 y 1972.
• Una historia clásica de George
Gamow (1904 - 1968) sostiene que
siendo coautor de un trabajo con
Alpher, hizo autor honorario a Hans
Bethe para que los créditos se
pudieran leer como "Alpher, Bethe y
Gamow" (en comparación con las
letras griegas alfa, beta y gamma).
• A Claude Elwood Shannon (1916),
matemático estadounidense, se le
debe el término de bit (abreviatura
de la expresión inglesa
correspondiente a dígito binario).
• Iannis Xenakis (1922-) es un
compositor griego, famoso por
utilizar ideas matemáticas en su
música. Estudió ingeniería en Grecia.
Su música se ha caracterizado por la
interacción entre la música y las
ideas procedentes de la física, la
arquitectura y sobre todo de las
matemáticas. Su concepto de
música estocástica se basa en ideas
matemáticas como la teoría de
conjuntos, la lógica simbólica y la
teoría de probabilidades.
• El organismo humano fue el artificio
más cómodo para medir en la
antigüedad.
o La pulgada era el ancho
máximo de un dedo pulgar.
o El pie comenzó siendo la
longitud de una sandalia
romana.
CURIOSIDADES DE LA CIENCIA ______________________________________
79
o Dice la leyenda que, en el
siglo XII, Enrique I de
Inglaterra fijó la yarda, o
doble codo, como la
máxima longitud desde su
nariz hasta la yema de su
dedo más alejado.
El fin del mundo
Entre las numerosas leyendas que la
antigüedad nos ha legado sobre el fin del
mundo la brahmánica (relacionada con la
"torres de Hanoi" resulta especialmente
curiosa:
En el gran templo de Benarés, bajo la
cúpula que señala el centro del Mundo
reposa una bandeja de cobre en la que
están plantadas tres agujas de diámetro
más fino que el aguijón de una abeja. En el
momento de la Creación, Dios colocó en
una de las agujas 64 discos de oro puro
ordenados por tamaño: desde el mayor
que rebosa sobre la bandeja hasta el más
pequeño, en lo más alto del montón. Es la
torre de Brahma. Incansablemente, día
tras día, los sacerdotes del templo mueven
los discos haciéndoles pasar de una aguja
a otra, de acuerdo con las leyes fijas e
inmutables de Brahma que dictan que el
sacerdote en ejercicio no mueva más de un
disco al día, ni lo sitúe encima de un disco
de menor tamaño. El día en que los 64
discos hayan sido trasladados desde la
aguja en que Dios los puso al crear el
mundo a una cualquiera de las otras dos
agujas, ese día la Torre, el Templo y, con
gran estruendo, el Mundo desaparecerán.
Unidades de medida
• La sensación sonora se mide en
decibelios en honor de Alexander
Graham Bell (1847 - 1922), inventor
del teléfono.
• Originalmente, James Watt definió
una unidad de potencia que llamó
horse power, caballo de fuerza, que
debía ser la potencia producida por
un caballo normal en plena faena. 1
hp = 746 w
• Cuenta la leyenda que Fahrenheit
eligió el tamaño de su unidad para
que hubiera 180 entre el punto de
congelación y el de fusión del agua
pura a nivel del mar. Al parecer,
quería una escala análoga a la de
medición de ángulos. En
consecuencia, a la unidad se le dio el
nombre de grado.
La palabra cero deriva probablemente de
"zephirum", forma latinizada del árabe "sifr"
que es, a su vez, una traducción de la
palabra hindú "sunya" que significa vacío o
nada.
La multiplicación era considerada muy
difícil y, hasta el siglo XVI, solo se enseñaba
en las universidades.
Hasta fines del siglo XVIII, los números
negativos no fueron aceptados
universalmente.
CURIOSIDADES DE LA CIENCIA ______________________________________
80
Los matemáticos de la India, en el siglo
VII, usaban los números negativos para
indicar deudas.
Gerolamo Cardano, en el siglo XVI,
llamaba a los números negativos "falsos",
pero en su "Ars Magna" (1545) los estudió
exhaustivamente.
John Wallis (1616 - 1703), en su
"Arithmetica Infinitorum" (1655),
"demuestra" la imposibilidad de su
existencia diciendo que "esos entes
tendrían que ser a la vez mayores que el
infinito y menores que cero".
Leonard Euler, es el primero en darles
estatuto legal; en su Anleitung Zur Algebra
(1770) trata de demostrar que (-1)(-1) =
+1
El primero en usar la coma para separar
la parte decimal de la fraccionaria fue el
astrónomo italiano Giovanni Magini. La
invención de los logaritmos generalizó el
uso de los números decimales y el escocés
John Napier, inventor de los logaritmos
neperianos, recomendó en 1617 el uso del
punto; el caos siguió durante todo el siglo
XVIII aunque al final solo quedaron en
competencia el punto y la coma. En el
continente europeo el asunto se resolvió en
1698, cuando Leibnitz, propuso usar el
punto como símbolo de multiplicación ("en
lugar del signo x, que se confunde con x, la
incógnita"); quedó así la coma para
separar la parte decimal del número. En
Inglaterra, sin embargo, donde se habían
cerrado las puertas al alemán Leibnitz, se
siguió utilizando el símbolo x para la
multiplicación y el punto para separar los
decimales. En España y América también
se usó, y se sigue aceptando, la coma
elevada.
El astrónomo norteamericano Nathaniel
Bowdith (1773 - 1838) tradujo al inglés la
obra de Laplace "Mécanique Celeste" e hizo
el siguiente comentario: "Siempre que
aparecían expresiones como 'es evidente',
'es obvio', 'es fácil de ver', ... sabía que me
esperaban horas de arduo trabajo para
llenar los vacíos y entender lo que era
obvio".
De G.H. Hardy (1877 - 1947), uno de los
matemáticos ingleses más importantes de
principios del siglo XX, se cuenta que dando
una conferencia dijo que cierta relación
matemática era trivial; después vaciló un
instante y preguntó: "¿será trivial?". Pidió
disculpas, salió de la sala de conferencias y
fue a su oficina. A los 20 minutos volvió y
declaró: "sí, es trivial".
UTILIDAD DE LAS MATEMÁTICAS
• Los griegos desarrollaron las
secciones cónicas unos 400 años
antes de nuestra era; unos 2000
años después, Kepler demostró que
las trayectorias de los planetas son
elipses y Galileo descubrió que las
trayectorias de los proyectiles son
parábolas.
SISTEMAS DE NUMERACIÓN
El hecho de que tengamos diez dedos en
las manos y diez dedos en los pies, ha
determinado la adopción del sistema decimal
de numeración; aunque con el correr de los
siglos se han propuesto y utilizado otros
sistemas.
El sistema sexagesimal (base 60) fue
creado por los babilonios hacia el año 200
CURIOSIDADES DE LA CIENCIA ______________________________________
81
antes de Cristo y se usa todavía para medir
el tiempo y los ángulos.
La civilización maya floreció en
Mesoamérica alrededor del siglo IV de
nuestra era. Se sabe que tenían dos
sistemas de numeración, los dos en base
20. Los aztecas también usaban un sistema
vigesimal.
En el siglo XVIII, el naturalista francés
Georges L. Buffon propuso un sistema de
base 12.
Joseph L. Lagrange, matemático francés
del siglo XVIII, propuso un sistema con
once símbolos (base 11).
Gottfried W. Leibnitz, inventó el sistema
binario (base 2) usado hoy en los
ordenadores. Leibnitz vio en este sistema
la imagen de la Creación; se imaginó que
la unidad (1) representaba a Dios y el cero
(0) la nada, e inventó un sistema filosófico
basado en esas premisas.
ACERCA DE LA QUÍMICA
• La palabra gas se debe al médico y
alquimista flamenco Jan Baptista
van Helmont (1577 - 1635), que
fue el primero en reconocer que
había más de una sustancia del
tipo del aire y que algunos
vapores, obtenidos en sus
experimentos, eran sustancias
diferentes.
• Junto al oxígeno, los gases más
importantes que hay son el dióxido
de carbono, descubierto por
Helmont, al que llamó gas
silvestre y el hidrógeno, cuyo
descubrimiento es atribuido al
inglés Henry Cavendish (1731 -
1810), aunque este gas fue conocido
antes por Boyle. En 1766 Henry
Cavendish comunicó a la Royal
Society sus trabajos sobre las
propiedades del hidrógeno y por ello
se le reconoce como sus
descubridor, pero fue Lavoisier quien
lo llamó hidrógeno.
• El término estequiometría se debe
a Jeremías Richter (1762 - 1807).
En 1792 esbozó la ley de las
proporciones recíprocas (también
conocida como ley de Richter en su
honor) al estudiar fenómenos de
neutralización de ácidos con bases:
"las masas de dos elementos
químicos que se combinan con una
masa determinada de un tercero,
guardan la misma proporción que las
masas de los dos cuando se
combinan entre sí".
• Amadeo Avogadro (1776 - 1856),
catedrático de Física de la
Universidad de Turín, sufrió en su
madurez un mal algo común: ser
despreciado en su tiempo de vida y
triunfar sólo después de su muerte.
Su hipótesis y el concepto de
molécula no fueron tomados en serio
por nadie en las décadas que
siguieron a su fallecimiento.
• Joseph Louis Proust, químico
francés, para evitar los trastornos de
la Revolución Francesa, marchó a
España y bajo la protección del rey
Carlos IV pasó 20 años trabajando
en los laboratorios de Madrid y
Segovia.
CURIOSIDADES DE LA CIENCIA ______________________________________
82
• Lavoisier en su Tratado Elemental
de Química, recoge que toda
ciencia
física se forma necesariamente de
tres cosas:
1. la serie de hechos que
constituyen la ciencia
2. las ideas que los evocan
3. las palabras que los expresan
• El 8 de mayo de 1794, Lavoisier
fue guillotinado durante el período
más violento de la Revolución
Francesa. Según Lagrange "no les
costó más que un momento para
cortar aquella cabeza, pero quizá
se necesiten más de cien años para
encontrar otra igual".
• El francés Jean Baptiste Dumas
(1800 - 1884) dividió a los
elementos en metales y metaloides
(no metales) y agrupó a estos
últimos en cinco familias: 1.
Hidrógeno; 2. F, Cl, Br y I; 3. O, S
y Se; 4. N, P y As; 5. C, B y Si. En
esta clasificación se insinúan ya los
grupos de la futura clasificación
definitiva.
• Los términos orgánico e inorgánico
los acuñó el sueco Jöns Berzelius.
• El término catalizador fue
introducido en 1835 por Berzelius,
pero fue definido con precisión más
tarde por el alemán Ostwald (1853
- 1932).
• Al sueco Svante Arrhenius (1859 -
1927) se le considera el fundador
de la Química - Física por elaborar
su teoría de la ionización y
disociación electrolítica. Esta teoría
supuso una verdadera revolución,
pues postulaba la existencia de
partículas cargadas eléctricamente
en un tiempo en el que aún no se
había descubierto el electrón.
• La isomería óptica fue descubierta a
principios del siglo pasado por Jean -
Baptiste Biot e interpretada en 1874,
simultáneamente por Jacob van't
Hoff y Joseph le Bell como
consecuencia directa del estudio de
la estructura tetraédrica de los
compuestos del carbono.
• En 1906, unos meses antes de su
muerte, Mendeleiev, estuvo cerca de
recibir el premio Nobel de Química.
En su lugar se escogió al francés
Moissan por un voto de diferencia,
por su trabajo de aislar el elemento
flúor. En 1955 a un elemento
recientemente descubierto (número
101) se le dio el nombre de
mendelevio (Md), en reconocimiento
tardío a Mendeleiev. por la
importancia de su estudio de la
ordenación de los elementos
químicos.
HISTORIA DEL PENSAMIENTO CIENTÍFICO ______________________________
83
Los esfuerzos para ordenar el
conocimiento se remon tan a los
primeros tiempos históricos (con
escritura), los testimonios escritos más
antiguos de investigaciones
protocientíficas proceden de las culturas
mesopotámicas, y corresponden a listas
de observaciones astronómicas,
sustancias químicas o síntomas de
enfermedades — además de numerosas
tablas matemáticas — inscritas en
caracteres cuneiformes sobre tablillas de
arcilla. Otras tablillas que datan
aproximadamente del 2000 a.C.
demuestran que los babilonios conocían
el teorema de Pitágoras, resolvían
ecuaciones cuadráticas y habían
desarrollado un sistema sexagesimal de
medidas (basado en el número 60) del
que se derivan las unidades modernas
para tiempos y ángulos.
En el valle del Nilo se han descubierto
papiros de un periodo cronológico
próximo al de las culturas
mesopotámicas que contienen
información sobre el tratamiento de
heridas y enfermedades, la distribución
de pan y cerveza, y la forma de hallar el
volumen de una parte de una pirámide.
Algunas de las unidades de longitud
actuales proceden del sistema de medidas
egipcio y el calendario que empleamos es
el resultado indirecto de observaciones
astronómicas prehelénicas.
Orígenes de la Teoría Científica
El conocimiento científico en Egipto y
Mesopotamia era sobre todo de naturaleza
práctica.
Es de destacar que por su posición
filosófica, los griegos fueron muy buenos
en geometría pero no desarrollaron una
"ciencia" fáctica (basada en la experiencia
basada en hechos observados). Uno de los
primeros griegos, en el siglo VI a.C., que
intentó explicar las causas fundamentales
de los fenómenos naturales fue el filósofo
Tales de Mileto. Fue un gran matemático
que pensaba que la Tierra era un disco
plano que flotaba en el elemento universal,
el agua. El matemático y filósofo
Pitágoras, de época posterior, estableció
una escuela de pensamiento en la que las
matemáticas se convirtieron en disciplina
fundamental en toda investigación
científica. Los eruditos pitagóricos
postulaban una Tierra esférica que se
movía en una órbita circular alrededor de
un fuego central. En
Atenas, en el siglo
IV a.C., la filosofía
natural jónica y la
ciencia matemática
pitagórica llegaron a
una síntesis en la lógica de Platón y
Aristóteles. En la Academia de Platón se
HISTORIA DEL PENSAMIENTO CIENTÍFICO
HISTORIA DEL PENSAMIENTO CIENTÍFICO ______________________________
84
subrayaba el razonamiento deductivo y la
representación matemática; en el Liceo
de Aristóteles primaban el razonamiento
inductivo y la descripción cualitativa. La
interacción entre estos dos enfoques de
la ciencia ha llevado a la mayoría de los
avances posteriores.
Por esta época — 300
a. c.— Euclides (quien
probablemente estudió
en Atenas con
discípulos de Platón)
escribe "Elementos de
geometría", es un
extenso tratado de matemáticas en 13
volúmenes sobre materias tales como
geometría plana, proporciones en
general, propiedades de los números,
magnitudes inconmensurables y
geometría del espacio. En esta obra se
parte de conceptos que se toman como
verdades absolutas (axiomas o
postulados) y se los utiliza para
"demostrar" propiedades (teoremas).
Estos teoremas son la base para
demostrar otros teoremas armando una
estructura sistematisada que aún hoy se
utiliza en matemática. Es de destacar que
el quinto postulado (postulado de las
paralelas) es de extrema importancia ya
que en el siglo XIX su negación dará
origen a la geometría llamada no
euclidiana.
Durante la llamada época helenística, que
siguió a la muerte de Alejandro Magno, el
matemático, astrónomo y geógrafo
Eratóstenes, tomó la distancia entre dos
ciudades egipcias y calculó de forma
asombrosamente precisa de las
dimensiones de la Tierra. Por otro lado el
astrónomo Aristarco de Samos propuso
un sistema planetario heliocéntrico (con
centro en el Sol), aunque este concepto no
halló aceptación en la época antigua. El
matemático e inventor Arquímedes sentó
las bases de la mecánica y la hidrostática
(una rama de la mecánica de fluidos); el
filósofo y científico Teofrasto fundó la
botánica; el astrónomo Hiparco de Nicea
desarrolló la trigonometría, y los
anatomistas y médicos Herófilo y
Erasístrato basaron la anatomía y la
fisiología en la disección.
Tras la
destrucción de
Cartago y
Corinto por los
romanos en el
año 146 a.C.,
la investigación científica perdió impulso
hasta que se produjo una breve
recuperación en el siglo II d.C. bajo el
emperador y filósofo romano Marco
Aurelio. Durante este breve lapso el
astrónomo Claudio Ptolomeo propuso la
teoría donde la Tierra era el centro del
Universo (teoría geocéntrica). También
surgieron las obras médicas del filósofo y
médico Galeno que se convirtieron en
tratados médicos de referencia para las
civilizaciones posteriores.
Un siglo después surgió la nueva ciencia
experimental de la alquimia a partir de la
metalurgia. Sin embargo, hacia el año
300, la alquimia fue adquiriendo un tinte
de secretismo y simbolismo que redujo los
avances que sus experimentos podrían
haber proporcionado a la ciencia.
HISTORIA DEL PENSAMIENTO CIENTÍFICO ______________________________
85
LA CIENCIA MEDIEVAL Y
RENACENTISTA
Durante la edad media existían seis
grupos culturales principales: en lo que
respecta a Europa, de un lado el
Occidente latino y, de otro, el Oriente
griego (o bizantino); en cuanto al
continente asiático, China e India, así
como la civilización musulmana (también
presente en Europa), y, finalmente, en el
ignoto continente americano, desligado
del resto de los grupos culturales
mencionados, la civilización maya. El
grupo latino no contribuyó demasiado a
la ciencia hasta el siglo XIII; los griegos
no elaboraron sino meras paráfrasis de la
sabiduría antigua; los mayas, en cambio,
descubrieron y emplearon el cero en sus
cálculos astronómicos, antes que ningún
otro pueblo. En China la ciencia vivió
épocas de esplendor, pero no se dio un
impulso sostenido. Las matemáticas
chinas alcanzaron su apogeo en el
siglo XIII con el desarrollo de métodos
para resolver ecuaciones algebraicas
mediante matrices y con el empleo del
triángulo aritmético. Pero lo más
importante fue el impacto que tuvieron
en Europa varias innovaciones prácticas
de origen chino. Entre ellas estaban los
procesos de fabricación del papel y la
pólvora, el uso de la imprenta y el
empleo de la brújula en la navegación.
Las principales contribuciones indias a la
ciencia fueron la formulación de los
numerales denominados indoarábigos,
empleados actualmente, y la
modernización de la trigonometría. Estos
avances se transmitieron en primer lugar
a los árabes, que combinaron los mejores
elementos de las fuentes babilónicas,
griegas, chinas e indias. En el siglo IX
Bagdad, situada a orillas del río Tigris, era
un centro de traducción de obras
científicas y en el siglo XII estos
conocimientos se transmitieron a Europa a
través de España, Sicilia y Bizancio.
En el siglo XIII la recuperación de obras
científicas de la antigüedad en las
universidades europeas llevó a una
controversia sobre el método científico.
Los llamados realistas apoyaban el
enfoque platónico, mientras que los
nominalistas preferían la visión de
Aristóteles. En las universidades de Oxford
y París estas discusiones llevaron a
descubrimientos de óptica y cinemática
que prepararon el camino para Galileo y
para el astrónomo alemán Johannes
Kepler.
La gran epidemia de peste y la guerra de
los Cien Años interrumpieron el avance
científico durante más de un siglo, pero en
el siglo XVI la recuperación ya estaba
plenamente en marcha. En 1543 el
astrónomo polaco Nicolás Copérnico
publicó De revolutionibus orbium
caelestium (Sobre las revoluciones de los
cuerpos celestes), que conmocionó la
astronomía. Otra obra publicada ese
mismo año, Humani corporis fabrica libri
septem (Siete libros sobre la estructura del
cuerpo humano), del anatomista belga
Andrés Vesalio, corrigió y modernizó las
enseñanzas anatómicas de Galeno y llevó
al descubrimiento de la circulación de la
sangre. Dos años después, el libro Ars
magna (Gran arte), del matemático, físico
y astrólogo italiano Gerolamo Cardano,
inició el periodo moderno en el álgebra con
la solución de ecuaciones de tercer y
cuarto grado.
HISTORIA DEL PENSAMIENTO CIENTÍFICO ______________________________
86
LA CIENCIA MODERNA
Esencialmente, los métodos y resultados
científicos modernos aparecieron en el
siglo XVII gracias al éxito de Galileo al
combinar las funciones de erudito y
artesano. A los métodos antiguos de
inducción y deducción, Galileo añadió la
verificación sistemática a través de
experimentos planificados, en los que
empleó instrumentos científicos de
invención reciente como el telescopio, el
microscopio o el termómetro. A finales
del siglo XVII se amplió la
experimentación: el
matemático y físico
Evangelista Torricelli
empleó el barómetro;
el matemático, físico
y astrónomo
holandés Christiaan
Huygens usó el reloj
de péndulo; el físico y químico británico
Robert Boyle y el físico alemán Otto von
Guericke utilizaron la bomba de vacío.
La culminación de esos esfuerzos fue la
formulación de la ley de la gravitación
universal, expuesta en 1687 por el
matemático y físico británico Isaac
Newton en su obra Philosophiae naturalis
principia mathematica (Principios
matemáticos de la filosofía natural). Al
mismo tiempo, la invención del cálculo
infinitesimal por parte de Newton y del
filósofo y matemático alemán Gottfried
Wilhelm Leibniz sentó las bases de la
ciencia y las matemáticas actuales.
Los descubrimientos científicos de Newton
y el sistema filosófico del matemático y
filósofo francés René Descartes dieron
paso a la ciencia materialista del
siglo XVIII, que trataba de explicar los
procesos vitales a partir de su base físico-
química. La confianza en la actitud
científica influyó también en las ciencias
sociales e inspiró el llamado Siglo de las
Luces, que culminó en la Revolución
Francesa de 1789. El químico francés
Antoine Laurent de Lavoisier publicó el
Tratado elemental de química en 1789 e
inició así la revolución de la química
cuantitativa.
Los avances científicos del siglo XVIII
prepararon el camino para el siguiente,
llamado a veces “siglo de la correlación”
por las amplias generalizaciones que
tuvieron lugar en la ciencia. Entre ellas
figuran la teoría atómica de la materia
postulada por el químico y físico británico
John Dalton, las teorías electromagnéticas
de Michael Faraday y James Clerk Maxwell,
también británicos, o la ley de la
conservación de la energía, enunciada por
el físico británico James Prescott Joule y
otros científicos.
La teoría biológica de alcance más global
fue la de la evolución, propuesta por
Charles Darwin en su libro El origen de las
especies, publicado en 1859, que provocó
una polémica en la sociedad — no sólo en
los ámbitos científicos — tan grande como
la obra de Copérnico. Sin embargo, al
empezar el siglo XX el concepto de
evolución ya se aceptaba de forma
HISTORIA DEL PENSAMIENTO CIENTÍFICO ______________________________
87
generalizada, aunque su mecanismo
genético continuó siendo discutido.
Mientras la biología adquiría una base
más firme, la física se vio sacudida por
las inesperadas consecuencias de la
teoría cuántica y la de la relatividad. En
1927 el físico alemán Werner Heisenberg
formuló el llamado principio de
incertidumbre, que afirma que existen
límites a la precisión con que pueden
determinarse a escala subatómica las
coordenadas de un suceso dado. En otras
palabras, el principio afirmaba la
imposibilidad de predecir con precisión
que una partícula, por ejemplo un
electrón, estará en un lugar determinado
en un momento determinado y con una
velocidad determinada. La mecánica
cuántica no opera con datos exactos, sino
con deducciones estadísticas relativas a
un gran número de sucesos individuales.
LA CIENCIA EN ESPAÑA Y
LATINOAMÉRICA
Los comienzos de la ciencia española se
remontan (dejando aparte el primitivo
saber de san Isidoro de Sevilla) a la
civilización hispanoárabe y sobre todo a
la gran escuela astronómica de Toledo
del siglo XI encabezada por al-Zarqalluh
(conocido por Azarquiel en la España
medieval). Después de la conquista de la
ciudad de Toledo por el rey Alfonso VI en
1085, comenzó un movimiento de
traducción científica del árabe al latín,
promovido por el arzobispo Raimundo de
Toledo. Este movimiento continuó bajo el
patrocinio de Alfonso X el Sabio y los
astrónomos de su corte (entre los que
destacó el judío Isaac ibn Cid); su
trabajo quedó reflejado en los Libros del
saber de astronomía y las Tablas alfonsíes,
tablas astronómicas que sustituyeron en
los centros científicos de Europa a las
renombradas Tablas toledanas de
Azarquiel.
En la primera mitad del siglo XVI, España
participó en el movimiento de renovación
científica europea, en el que intervinieron
de forma destacada Juan Valverde de
Amusco, seguidor de Andrés Vesalio, y la
escuela de los calculatores — promotores
de la renovación matemática y física —, a
la que pertenecían Pedro Ciruelo, Juan de
Celaya y Domingo de Soto. El
descubrimiento de América estimuló
avances, tanto en historia natural (con
José de Acosta y Gonzalo Fernández de
Oviedo) como en náutica (con Pedro de
Medina, Martín Cortés y Alonso de Santa
Cruz).
Después de que Felipe II prohibiera
estudiar en el extranjero, la ciencia
española entró en una fase de decadencia
y neoescolasticismo de la cual no saldría
hasta finales del siglo XVII, con el trabajo
de los llamados novatores. Este grupo
promovía semiclandestinamente las
nuevas ideas de Newton y William Harvey,
y a él pertenecían, entre otros, Juan
Caramuel y Lobkowitz, Juan de Cabriada y
Antonio Hugo de Omerique, cuya obra
Analysis Geometrica (1698) atrajo el
interés de Newton. En la misma época,
desde Nueva España, Diego Rodríguez
comentó los hallazgos de Galileo.
El sistema newtoniano, todavía prohibido
por la Iglesia, se difundió ampliamente en
el mundo hispano del siglo XVIII, a partir
de Jorge Juan y Antonio de Ulloa (socios
del francés Charles de La Condamine en su
HISTORIA DEL PENSAMIENTO CIENTÍFICO ______________________________
88
expedición geodésica a los Andes) en la
península Ibérica, José Celestino Mutis en
Nueva Granada y Cosme Bueno en Perú.
El otro pilar de la modernización científica
de la Ilustración fue Linneo, cuya
nomenclatura binomial fascinó a toda una
generación de botánicos europeos,
estimulando nuevas exploraciones. En
España, Miguel Barnades y más tarde sus
discípulos Casimiro Gómez Ortega y
Antonio Palau Verdera enseñaron la
nueva sistemática botánica. El siglo XVIII
fue la época de las expediciones
botánicas y científicas al Nuevo Mundo,
entre las que destacaron la de Mutis
(corresponsal de Linneo) a Nueva
Granada, la de Hipólito Ruiz y José Pavón
a Perú, la de José Mariano Mociño y
Martín de Sessé a Nueva España, y la de
Alejandro Malaspina alrededor del globo.
También en los territorios americanos la
ciencia floreció en instituciones como el
Real Seminario de Minería de México, el
Observatorio Astronómico de Bogotá o el
Anfiteatro Anatómico de Lima.
Las Guerras Napoleónicas y de
Independencia interrumpieron el avance
de la ciencia tanto en la península Ibérica
como en Latinoamérica. En España la
recuperación fue muy lenta; la vida
científica se paralizó prácticamente hasta
la aparición de nuevas ideas —el
darwinismo en primer lugar— como
secuela de la
revolución de 1868
y la I República. En
esta renovación
científica
desempeñó un
papel fundamental
el neurólogo Santiago Ramón y Cajal,
primer premio Nobel español (en 1906
compartió el Premio Nobel de Fisiología y
Medicina con el médico italiano Camillo
Golgi por sus descubrimientos sobre la
estructura del sistema nervioso); también
intervinieron José Rodríguez de Carracido
en química, Augusto González de Linares
en biología, José Macpherson en geología y
Zoel García Galdeano en matemáticas. En
América Latina pueden referirse como
representativas de la renovación científica
del siglo XIX una serie de instituciones
positivistas: en México, la Sociedad de
Historia Natural (1868), la Comisión
Geográfico-Exploradora (1877) o la
Comisión Geológica (1886); en Argentina,
el Observatorio Astronómico (1882), el
Museo de Ciencias Naturales (1884), la
Sociedad Científica Argentina (1872), el
Observatorio de Córdoba (1870), dirigido
por el estadounidense Benjamin Gould, y
la Academia de las Ciencias de Córdoba
(1874); por último en Brasil, la Escuela de
Minas de Ouro Preto, el Servicio Geológico
de São Paulo y el Observatorio Nacional de
Río de Janeiro.
Gracias al empuje que el Premio Nobel de
Ramón y Cajal dio a la ciencia en general,
en 1907 el gobierno español estableció la
Junta para la Ampliación de Estudios para
fomentar el desarrollo de la ciencia,
creando becas para el extranjero y, algo
más tarde, una serie de laboratorios.
Cuando Pío del Río Hortega se instaló en el
laboratorio de histología establecido por la
Junta en la Residencia de Estudiantes de
Madrid, se convirtió en el primer
investigador profesional en la historia de la
ciencia española. El centro de innovación
en ciencias físicas fue el Instituto Nacional
HISTORIA DEL PENSAMIENTO CIENTÍFICO ______________________________
89
de Física y Química de Blas Cabrera, que
a finales de la década de 1920 recibió
una beca de la Fundación Rockefeller
para construir un nuevo y moderno
edificio. Allí trabajaron Miguel Ángel
Catalán, que realizó importantes
investigaciones en espectrografía, y el
químico Enrique Moles. En matemáticas
el centro innovador fue el Laboratorio
Matemático de Julio Rey Pastor, cuyos
discípulos ocuparon prácticamente la
totalidad de cátedras de matemáticas de
España. Muchos de ellos fueron becados
en Italia con Tullio Levi-Civita, Vito
Volterra, Federigo Enriques y otros
miembros de la gran escuela italiana,
cuyo manejo del cálculo tensorial les
había asociado con la relatividad general
de Einstein. Rey Pastor fue un impulsor
de la visita que Einstein realizó a España
en 1923, en la que el físico alemán fue
recibido sobre todo por matemáticos, ya
que la física estaba mucho menos
desarrollada. En biomedicina, además de
la neurohistología, adquirió relevancia la
fisiología, dividida en dos grupos: el de
Madrid, regido por Juan Negrín, quien
formó al futuro premio Nobel Severo
Ochoa, y el de Barcelona, dirigido por
August Pi i Sunyer. Durante la década de
1920 ambos grupos trabajaron en la
acción química de las hormonas, sobre
todo de la adrenalina.
En América Latina la
fisiología, al igual que
en España, ocupaba el
liderazgo en las
ciencias biomédicas.
Los argentinos
Bernardo Houssay y
Luis Leloir ganaron el
Premio Nobel en 1947 y 1970
respectivamente; fueron los primeros
otorgados a científicos latinoamericanos
por trabajos bioquímicos. En física,
distintos países consideraron que la física
nuclear era el camino más práctico hacia la
modernización científica, debido a la
facilidad para obtener aceleradores de
partículas de países europeos o de
Norteamérica. No obstante, la física
nuclear comenzó, por su mínimo coste,
con el estudio de los rayos cósmicos. En la
década de 1930, los brasileños Marcello
Damy de Souza y Paulus Aulus Pompéia
descubrieron el componente penetrante o
‘duro’ de los rayos cósmicos; en 1947
César Lattes, investigando en el
Laboratorio de Física Cósmica de
Chacaltaya (Bolivia), confirmó la existencia
de los piones. También la genética resultó
ser un campo de investigación fructífero en
América Latina. En 1941 el genetista
estadounidense de origen ucraniano
Theodosius Dobzhansky emprendió el
primero de sus viajes a Brasil donde formó
a toda una generación de genetistas
brasileños en la genética de poblaciones.
Su objetivo era estudiar las poblaciones
naturales de Drosophila (moscas utilizadas
para la investigación genética) en climas
tropicales para compararlas con las
poblaciones de regiones templadas que ya
había investigado. Descubrió que las
poblaciones tropicales estaban dotadas de
mayor diversidad genética que las
templadas y, por lo tanto, pudieron ocupar
más "nichos" ecológicos que éstas.
Tanto en España como en América Latina
la ciencia del siglo XX ha tenido
dificultades con los regímenes autoritarios.
En la década de 1960 se produjo en
HISTORIA DEL PENSAMIENTO CIENTÍFICO ______________________________
90
Latinoamérica la llamada ‘fuga de
cerebros’: en Argentina, por ejemplo, la
Facultad de Ciencias Exactas de la
Universidad de Buenos Aires perdió más
del 70% del profesorado debido a las
imposiciones del gobierno contra las
universidades. Bajo la dictadura militar
de la década de 1980, los generales
expulsaron de este país a los
psicoanalistas, y el gobierno apoyó una
campaña contra la ‘matemática nueva’ en
nombre de una idea mal entendida de la
matemática clásica. En Brasil, bajo la
dictadura militar de la misma época, un
ministro fomentó la dimisión de toda una
generación de parasitólogos del Instituto
Oswaldo Cruz, dando lugar a lo que se
llamó ‘la masacre de Manguinhos’.
COMUNICACIÓN CIENTÍFICA
A lo largo de la historia, el conocimiento
científico se ha transmitido
fundamentalmente a través de
documentos escritos, algunos de los
cuales tienen una antigüedad de más de
4.000 años. Sin embargo, de la antigua
Grecia no se conserva ninguna obra
científica sustancial del periodo anterior a
los Elementos del geómetra Euclides. De
los tratados posteriores escritos por
científicos griegos destacados sólo se
conservan aproximadamente la mitad.
Algunos están en griego, mientras que en
otros casos se trata de traducciones
realizadas por eruditos árabes en la edad
media. Las escuelas y universidades
medievales fueron los principales
responsables de la conservación de estas
obras y del fomento de la actividad
científica.
Sin embargo, desde el renacimiento esta
labor ha sido compartida por las
sociedades científicas; la más antigua de
ellas, que todavía existe, es la Academia
nazionale dei Lincei (a la que perteneció
Galileo), fundada en 1603 para promover
el estudio de las ciencias matemáticas,
físicas y naturales. Ese mismo siglo, el
apoyo de los gobiernos a la ciencia llevó a
la fundación de la Royal Society de
Londres (1660) y de la Academia de
Ciencias de París (1666). Estas dos
organizaciones iniciaron la publicación de
revistas científicas, la primera con el título
de Philosophical Transactions y la segunda
con el de Mémoires.
Durante el siglo XVIII otras naciones
crearon academias de ciencias. En Estados
Unidos, un club organizado en 1727 por
Benjamin Franklin se convirtió en 1769 en
la Sociedad Filosófica Americana. En 1780
se constituyó la Academia de las Artes y
las Ciencias de América, fundada por John
Adams, el segundo presidente
estadounidense. En 1831 se reunió por
primera vez la Asociación Británica para el
Desarrollo de la Ciencia, seguida en 1848
por la Asociación Americana para el
Desarrollo de la Ciencia y en 1872 por la
Asociación Francesa para el Desarrollo de
la Ciencia. Estos organismos nacionales
editan respectivamente las publicaciones
Nature, Science y Compte-Rendus. El
número de publicaciones científicas creció
tan rápidamente en los primeros años del
siglo XX que el catálogo Lista mundial de
publicaciones científicas periódicas
HISTORIA DEL PENSAMIENTO CIENTÍFICO ______________________________
91
editadas en los años 1900 - 1933 ya
incluía unas 36.000 entradas en 18
idiomas. Muchas de estas publicaciones
son editadas por sociedades
especializadas dedicadas a ciencias
concretas.
Desde finales del siglo XIX la
comunicación entre los científicos se ha
visto facilitada por el establecimiento de
organizaciones internacionales, como la
Oficina Internacional de Pesas y Medidas
(1875) o el Consejo Internacional de
Investigación (1919). Este último es una
federación científica subdividida en
uniones internacionales para cada una de
las ciencias. Cada pocos años, las
uniones celebran congresos
internacionales, cuyos anales suelen
publicarse. Además de las organizaciones
científicas nacionales e internacionales,
muchas grandes empresas industriales
tienen departamentos de investigación,
de los que algunos publican de forma
regular descripciones del trabajo
realizado o envían informes a las oficinas
estatales de patentes, que a su vez
editan resúmenes en boletines de
publicación periódica.
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
92
niciada como descripción y clasificación
resultante de la observación del mundo
viviente, en el curso de su reciente y
rápido desarrollo, la Biología, además de
intentar comprender las funciones y
estructuras de los seres vivos, ha ido
integrando de forma más particular temas
hoy más trascendentales, como son el
desarrollo y la evolución de los seres. Así,
la Biología ha ido diversificándose en
numerosas disciplinas que han llegado a
alcanzar personalidad propia a medida que
se ampliaban sus campos de conocimiento
y se configuraban técnicas específicas. Sin
embargo, esas diversas especializaciones,
provocadas por el descubrimiento de la
progresiva trama estructural y funcional de
los seres vivos, no son más que diferentes
niveles de análisis de la complejidad
dirigidos hacia un mismo objetivo de
conjunto: el intento de comprender qué es
la vida.
Presentar con un cierto detalle el
desarrollo de los conocimientos en las
ciencias de la vida haría excesivamente
largo este apartado; sin embargo, es
interesante destacar brevemente los
primeros esbozos de la Biología y los
nombres, hechos y momentos más
significativos en el curso de su historia.
Es muy probable que el hombre
fuera biólogo antes que otra cosa. Los
fenómenos de nacimiento, crecimiento y
muerte, las plantas y animales que le
servían de alimento y vestido, su propio
cuerpo, sano o enfermo, indudablemente
debieron ser para él objeto de serias
consideraciones, cuyo motivo no era sino la
necesidad cotidiana y los requerimientos de
la supervivencia, motivos que aún impulsan
en la actualidad las ramas más importantes
de la Biología Aplicada. Pero, al igual que
sucede con otras ramas de la ciencia,
probablemente la primera civilización que
mostró cierto interés por la Biología y de la
que guardamos testimonios escritos sea la
china, varios milenios antes de Cristo. Así,
entre el cuarto y el tercer milenio a. C., ya
se cultivaba el gusano productor de seda
para la obtención de tejidos de dicha fibra.
La cultura antigua china ya tenía los
tratados de materia médica en los cuales se
describen plantas y animales con
propiedades terapéuticas, así como
numerosas acepciones a la fisiología humana
en sus tratados sobre acupuntura. La
antigua civilización hindú también hace
referencia a los principios anteriores, aunque
posiblemente sea debido a la influencia de la
cultura china. Sin embargo la cultura hindú
genera una medicina desprovista del
carácter mágico, y más bien basada en el
pensamiento racional. Las culturas
mesopotámicas también investigaron
aspectos relacionados con la Biología, con la
Medicina, y la Zootecnia. Por su parte, los
egipcios tenían importantes conocimientos
agrícolas, así como profundos conocimientos
sobre la anatomía humana y animal, debido
a las técnicas de embalsamamiento que
realizaban. Ya en el Imperio Antiguo (2700-
2200 a.C.) se desarrolla ampliamente la
medicina y la cirugía, algunos de cuyos
I
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
93
instrumentos y técnicas, convenientemente
modificados, se siguen utilizando en la
actualidad. Los egipcios recogían muestras
vivas de plantas y animales de sus
expediciones y desarrollaban jardines
zoológicos y botánicos, lo que demuestra
un gran interés por las Ciencias Naturales.
Dentro de la cultura occidental, el
origen de la Biología como pensamiento y
conocimiento organizado, al igual que para
otras ramas del saber debemos buscarlo en
la antigua Grecia. El pueblo heleno estaba
constituido por una serie de tribus, algunas
de las cuales, como las de los jonios y los
dorios, alcanzaron un gran desarrollo
cultural. Entre los primeros, cabe destacar
a Tales y a Anaximandro de Mileto, que
vivieron entre los años 600-550 a.C. y que
fueron los primeros en llevar al mundo
helénico el abandonado saber babilónico.
En ellos ya están establecidos los
principales aspectos del conocimiento
biológico. Así por ejemplo, Anaximandro
escribe sus pensamientos sobre la
adaptación biológica y apunta la idea de un
origen común de l organismos, procedente
del agua. Entre los segundos, Pitágoras,
nacido en la Isla de Samos hacia 580 a. C.
destacó por sus aportaciones en
Matemáticas y Astronomía, fundó su
escuela en la ciudad de Crotona, fundada
por los dóricos en la Italia Meridional.
Dentro de las escuelas pitagóricas de la
Italia meridional, Alcmeón de Crotona (500
a.C.) descubrió por disección los nervios
ópticos que conectan los ojos con el
cerebro, así como las trompas de Eustaquio
que conectan los oídos con la boca. Entre
ambos pueblos, en la isla de Cos, unos 600
años antes de Cristo se constituyó la
primera institución científica reconocida:
una escuela de medicina. Su figura más
relevante fue Hipócrates (460-370 a. C.), al
que se considera padre de la Biología
científica y de la Medicina. Elaboró una
teoría general sobre composición de la
sustancia viva y toda una serie de tratados
médicos que configuran el cuerpo
hipocrático, vasta síntesis teórica que abarca
temas relacionados con la medicina, la
embriología, la fisiología y la anatomía de la
época. Sus estudios comparados de los
embriones del pollo y del hombre le
convierten en el precursor de la
embriogénesis, punto de apoyo para la
teoría de la evolución.
Dentro de la línea de pensamiento
iniciada por Tales, Demócrito (460-360 a.C)
establece unas profundas bases biológicas
cuyo desarrollo posterior dará frutos en las
más diversas disciplinas de las Ciencias de la
Naturaleza, incluyendo su clasificación sobre
los animales en aquellos con y sin sangre
que, aceptada por Aristóteles, se mantiene
durante milenios. Su aportación universal
sobre la visión atomista y considerar que “el
azar no es más que la forma compleja de las
leyes de la naturaleza que nosotros
ignoramos” parecen sus máximas
aportaciones al saber universal.
Sin duda, más influyente para la
posteridad fue Aristóteles (384-322 a. C.), el
primero en resumir las reglas de un
razonamiento riguroso, y en consecuencia,
los fundamentos de la lógica sistemática.
Nacido en Estagira (Macedonia), se trasladó
a Atenas, donde fue discípulo de Platón y
maestro de Alejandro Magno. Escribió varios
tratados sistemáticos sobre embriogénesis,
anatomía y botánica, abordó el problema de
la biogénesis, es decir de la generación de
las plantas y de los animales, admitiendo
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
94
para algunos de ellos, formas inferiores, la
generación espontánea, y se le considera el
padre de la Zoología, observando la
morfología y estudiando el comportamiento
de más de 500 especies de animales,
además de crear una escuela de
clasificación biológica. Aristóteles
consideraba que las especies biológicas
eran fijas y no podían cambiar, y además
sugería que su origen no era casual, sino
que seguía un plan predeterminado. Estas
ideas serán la base del pensamiento
biológico durante la Edad Media europea.
Su discípulo Teofastos (372-287 a.C.)
prestó más atención a los trabajos
botánicos. En su Historia de las plantas se
recogen algunas aportaciones originales
como la observación de la germinación de
la semilla.
Tras las conquistas de Alejandro
Magno, el centro principal de la ciencia
griega pasó a Alejandría (fundada por
Alejandro el año 322 a.C.). En el siglo
tercero a.C. se produjo una explosión de
actividad en el campo médico y biológico
en dicha ciudad, bajo el gobierno de los
primeros Ptolomeos, dándose una segunda
explosión en el siglo segundo de nuestra
era, bajo los romanos. Con el Imperio
Romano se estableció de una manera
pragmática el estudio científico y por tanto
se desarrollaron especialmente la Zoología
y la Botánica por sus aplicaciones a la
ganadería y agricultura. Merecen ser
destacadas las descripciones de plantas de
Catón (232-147 a.C.) en su libro “De
agricultura”. En Roma nunca arraigó la
práctica griega de la disección en la
enseñanza de la medicina. Adoptaron el
contenido de la ciencia griega pero no su
método, por lo que sus obras tendían a ser
fundamentalmente filosóficas, como la “De
la Naturaleza de las Cosas” de Lucrecio (98-
55 a. C.), que consideraba al azar como la
base de lo vivo, sugiere la sucesión de
especies por otras más adaptadas, e incluye
el término ‘extinción de las especies’ y
selección natural. Destaca también la
“Historia Natural” de Plinio el Viejo (23-79 d.
C.), una vasta compilación de obras
derivadas de escritos de cintos de autores
romanos y griegos anteriores, en la que
subyace la idea de que la naturaleza existía
para atender las necesidades del hombre y
que fue durante quince siglos la obra de
referencia en Historia Natural.
El último de los autores célebres de
medicina de la antigüedad fue Galeno (129-
199d.C.), quien estudió medicina en
Pérgamo, visitando luego Alejandría y
finalmente se estableció en Roma. Galeno
hizo disecciones e investigaciones con
animales vivos y muertos, si bien no practicó
disecciones con cuerpos humanos. Elaboró
teorías sobre el funcionamiento del cuerpo
humano. Sus teorías fueron muy influyentes
y dominaron la medicina hasta los tiempos
modernos.
El resurgimiento del saber tuvo lugar
cuando en el siglo IX los árabes tradujeron
las obras griegas y romanas al árabe e
hicieron aportaciones originales como la de
Avicena (980-1037), quien basándose en
Galeno codifica el conocimiento médico. Las
versiones árabes de las obras científicas
griegas se tradujeron activamente entre
1125 y 1280. Bajo el patronazgo del
emperador Federico II de Sicilia, Miguel
Escoto tradujo las obras biológicas de
Aristóteles y gran parte de la alquimia
musulmana. Como consecuencia de ello y de
la fundación de las universidades, se produjo
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
95
en Europa durante el siglo XIII una breve
eclosión de experimentación, sobre todo en
anatomía, destacando Mondino de Luzzi
(Bolonia, 1279-1326). La filosofía de
Aristóteles se integró en la teología católica
gracias a Alberto Magno (1193-80). Este
autor escribió dos obras: "De Animalibus" y
"De Vegetalibus aut Plantis", que son
excelentes tratados de Anatomía y Botánica.
La Zoología se vio beneficiada en esta época
ya que, como consecuencia de la afición a la
caza, se escribieron tratados de cetrería.
Federico II de Hohenstaufen (1194-1250)
en su obra "De arte venandi cum avibus"
describe gran número de cuestiones
morfológicas del pico, del mecanismo del
vuelo, etc.
A partir del siglo XV, y dentro de la
revolución científica que tuvo lugar en el
Renacimiento, resurge el interés por los
estudios anatómicos y fisiológicos. Como
figuras importantes hay que destacar a
Leonardo da Vinci (1452-1519), quien
representa al hombre típico del
Renacimiento. Éste realiza estudios sobre
el cuerpo humano y su comparación con el
de otros animales, así como estudios sobre
el vuelo de las aves. Vesalio (1514-1564)
publicó en 1543 "De la estructura del
cuerpo humano", que se considera el
primer libro correcto de anatomía humana.
Por otro lado, Fallopio, discípulo de Vesalio,
hizo sus investigaciones sobre el sistema
nervioso y los órganos generativos. El
descubrimiento de América da lugar a la
descripción de muchos seres desconocidos
por los antiguos. Merecen destacarse los
estudios de José de Acosta (1540-1600),
quien puede considerarse pionero de la
Biogeografía. Ya en el siglo XVII,
Guillermo Harvey completó el
descubrimiento de la circulación de la sangre
iniciado por el español Miguel Servet en el
siglo XVI. A partir de estas investigaciones y
de otros hombres de ciencias, los cuales
compartieron esta información, nació la
embriología.
Pero el siglo XVII supone sobre todo
el despegue del desarrollo de la ciencia
moderna. La tradición culta y la artesanal
rompen definitivamente la barrera que las
separaba para producir un nuevo método de
investigación. De este modo, a lo largo del
siglo XVII, se configuraron los dos modos de
hacer ciencia que hoy reconocemos: el
método cualitativo-inductivo, instaurado por
Francis Bacon (1561-1626), en el cual el
científico recoge datos empíricos y a partir
de esos datos llega a una generalización; y
el método matemático-deductivo (o
hipotético-deductivo), desarrollado por
Galileo (1564-1642) y sobre todo por
Descartes (1596-1650) en su obra “Discurso
del Método”, en el que el razonamiento va
de lo general a lo específico, de este modo,
se hacen hipótesis que a su vez plantean
una serie de predicciones que se pueden
probar mediante experimentos con sus
correspondientes controles.
En cuanto a la Biología, el siglo XVII
sería el del desarrollo de los primeros
microscopios, lo que amplió el campo de la
investigación biológica. Aunque su invención
se produce a finales del siglo XVI por los
hermanos holandeses Hanssen, corresponde
a Galileo el mérito de haberlo introducido en
la investigación biológica. Entre los grandes
impulsores de la microscopía hay que
destacar al italiano Malpighi (1628-1694),
que logró ver los capilares, y sobre todo al
alemán Leeuwenhoek (1632-1703) que fue
el primero que observó el contenido celular,
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
96
los espermatozoides y los protozoos. El
siglo XVII vio también el inicio de la
Citología. Hooke (1635-1703) en 1665 dio
el nombre de célula (del latín “cella”,
espacio vacío) a los compartimentos que
observó al examinar un trozo de corcho y
que le recordaban las celdas de un panal
de abejas, aunque la Teoría Celular aún
tardaría más de un siglo en formularse.
Durante este siglo XVII se planteó
también otra cuestión biológica que
produjo una gran polémica en el terreno
de la Embriología. Hasta el momento, se
pensaba que el feto existía de forma
minúscula (teoría preformista). Los
estudios de Harvey (1578-1657) sobre el
desarrollo del huevo de pollo y la formación
del feto de mamíferos, le condujeron a
formular la conocida sentencia "ex ovo
omnia", es decir, todos los seres proceden
de un huevo. Por otra parte, la descripción
de los óvulos en los ovarios de las hembras
por Graaf (1641-1673) y el descubrimiento
de los espermatozoides en el líquido
seminal, dio lugar a una escisión de los
preformistas en dos escuelas rivales: los
ovistas, que creían que el feto se
encontraba preformado en el óvulo y los
animaculistas, que atribuían este papel al
espermatozoide. Como consecuencia de
estas divergencias, a finales del s. XVII las
cuestiones de la fecundación y el desarrollo
embrionario estaban lejos aún de ser
aclaradas.
En el s. XVIII las ciencias biológicas
se desarrollan como ciencias
experimentales. La Botánica y la Zoología
habían estado sometidas hasta entonces a
una sucesiva acumulación de
observaciones y aunque en la
nomenclatura ya había una tendencia a la
sistematización, esta no se realiza
plenamente hasta mediados de este siglo. La
obra “Systema Naturae”, del botánico sueco
Carlos Linneo proporciona un gran aporte a
la biología, como es la "Nomenclatura
Universal", la cual permitió clasificar a las
plantas y animales, en clases, órdenes,
géneros y especies, nombrándolas mediante
la nomenclatura binomial introducida por
Bauhin, utilizando un nombre para el género
y otro para la especie, actualmente base de
la Taxonomía. Contemporáneo de Linneo,
Georges-Louis Leclerc, conde de Buffon
(1707-1788) se opuso a las ideas y métodos
de éste por considerar su clasificación
artificial. En su obra "Histoire Naturelle"
realiza excelentes descripciones de animales
e introduce novísimos puntos de vista en el
estudio de éstos. Para cada animal que
considera, Buffon reúne todos los datos de lo
que hoy llamaríamos la "biología" de la
especie: velocidad de desarrollo, edad adulta
para la reproducción en el macho y en la
hembra, duración de la gestación, número de
crías por camada, etc. Por otra parte, se
pregunta si la definición de especie es fija o
variable; es uno de los primeros en hablar de
"especies perdidas" (extinguidas) y considera
que las especies más primitivas son formas
degeneradas de un tipo original más perfecto,
además llama la atención sobre la
distribución geográfica de los seres. Dentro
de la misma rama de la clasificación, se dio
a conocer en este siglo el biólogo francés
Georges Cuvier, el cual dedicó su vida a
clasificar y comparar las estructuras de
diferentes animales, y de fósiles,
convirtiéndose así en el padre de la
anatomía comparada y de la Paleontología.
Será también el precursor de la teoría
catastrofista en el debate sobre la evolución
que tendrá lugar en el siglo XIX.
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
97
Los progresos en el campo de la
Física y la Química ayudaron a comenzar a
comprender algunos procesos de la
fisiología animal. Merecen destacarse los
estudios de Hales (1677-1746) y de
Albrecht von Haller (1708-1777), este
último responsable de la teoría miogénica
de la acción del corazón y del papel de los
jugos biliares en la digestión de las grasas.
La fisiología de la digestión sería además
perfeccionada gracias a los experimentos de
Ferchault (1683-1757), quien descubrió el
poder digestivo de la saliva y el mecanismo
químico del jugo gástrico en el proceso
digestivo.
También surge el germen de los
estudios sobre fisiología vegetal, Priestley
(1733-1804) quien observó que las plantas
de menta podían restaurar el aire que había
sido consumido por la combustión de una
vela y el aire restablecido no era tóxico para
los animales, por todo ello, consideró que la
naturaleza utiliza la vegetación para la
restauración del aire. Ingenhousz (1730-
1799) descubrió que esta renovación del
aire solo ocurre si las plantas se sitúan en
presencia de luz solar y que se debe a las
partes verdes de la planta. Al padre de la
Química, Lavoiser se le atribuye el
descubrimiento del oxígeno y, con sus
estudios, se comienza a conocer la
fisiología y bioquímica de la respiración.
Sostuvo que la respiración no es una
simple combustión del carbón, sino que
contiene hidrógeno quemado con
formación de vapor de agua. Así, descubrió
que los seres vivos utilizan el oxígeno del
aire para la combustión de los alimentos,
reacción química que produce energía.
Posteriormente y adaptando las ideas de
Lavoiser (1743-1794) sobre la respiración
de los animales, Ingenhousz propuso que la
planta en presencia de la luz absorbe el
dióxido de carbono “arrojando al mismo
tiempo sólo el oxígeno libre y manteniendo el
carbono para sí como alimento”.
Bonnet (1720-1793) descubre la
partenogénesis, siendo además el primero en
comparar la ontogenia (desarrollo individual
de la especie) con la filogenia (historia de la
especie a lo largo de los tiempos geológicos).
Wolff (1733-1794) propone la Teoría de la
Epigénesis sobre la base de sus estudios de
embriones de pollo, en donde deduce que en
el huevo joven no existe un embrión
preformado sino sólo el material a partir del
cual se construye el embrión. Su obra supuso
el comienzo de la Embriología descriptiva. Sin
embargo, durante todo este siglo estará
presente el problema del principio
aristotélico de la generación espontánea de
“organismos inferiores” a partir de materia
orgánica. Años antes, en 1674, Francesco
Redi (1621-1698) la puso en duda de forma
experimental. Aisló en ocho frascos,
distintos tipos de carnes, de los que sólo
cerró cuatro; comprobó que en estos no
aparecían larvas, mientras que sí lo hacían
en los que había dejado abiertos. El inglés
Needham (1713-1781) basándase
precisamente en el descubrimiento por
Leeuwenhoek de protozoos en infusorios,
llegó a conclusiones opuestas a las de Redi
al encontrar microorganismos al destapar un
recipiente en el que había puesto a hervir
caldo de carnero. Spallanzani (1729-1799),
repitiendo los experimentos de Needham
con mayor precisión y rigor, tomando las
suficientes precauciones, como el que no
quedase ninguna espora, demostró la
inexactitud de dichos experimentos. El
intercambio epistolar entre ambos
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
98
estudiosos es digno de comentario, como
uno de los primeros ejemplos entre dos
investigadores enfrentados en un tema
científico. Además, los estudios
experimentales de la fecundación de
animales realizados por Spallanzani
demuestran la necesidad del contacto entre
el espermatozoide y el óvulo, con lo que el
estudio de la generación animal entró en
una fase nueva. Sin embargo, los
partidarios de la generación espontánea
persistieron hasta que Pasteur (1822-
1895) determinó la existencia de bacterias.
Aunque el término evolucionismo
se le atribuye al científico francés Pierre
Louis Moreau de Maupertuis (1698-1759),
quien llegó a la conclusión de que la
capacidad de adaptación al medio de los
organismos debía desempeñar un papel
decisivo en el futuro de la especie, el
debate evolucionista no irrumpió con
fuerza hasta finales del siglo XVIII, cuando
aparecieron en Alemania, Inglaterra y
Francia diversas versiones acerca de la
evolución biológica.
En Alemania estaba la escuela de
los filósofos en la naturaleza que concebían
las especies orgánicas como otras tantas
realizaciones materiales, separadas y
desconexas de los estadios por los que
pasaba la materia en su auto-movimiento
hacia el predestinado final humano. Desde
Francia, como se mencionó anteriormente,
Buffon (1707-1788 propuso que las
especies (pero solo las que no habían sido
el producto de la creación divina...) pueden
cambiar. Esto fue una gran contribución
sobre el primitivo concepto que todas las
especies se originan en un creador perfecto
y por lo tanto no pueden cambiar debido a
su origen. En Inglaterra, Erasmus Darwin
(1731-1802), abuelo de Charles Darwin
médico y naturalista, propuso que la vida
había cambiado, pero no presentó un
mecanismo claro de como ocurrieron estos
cambios, sus notas son interesantes por la
posible influencia sobre su nieto, como la
idea curiosamente británica de que los
organismos progresan compitiendo entre sí
por el sustento o por las hembras de su
especie. Precisamente, el economista y
demógrafo Robert Malthus también recurrió
a la idea de la competición entre individuos
para mostrar que el progreso humano era
imposible puesto que la población tiende a
crecer en progresión geométrica, por la
pasión sexual del ser humano, mientras que
los alimentos sólo aumentan en progresión
aritmética, por lo que llegará un día en que
la población será mayor que los medios de
subsistencia, de no emplear medios
preventivos y represivos. Propuso como
solución abolir las leyes de protección a los
pobres, para que, el miedo a la miseria, les
hiciera “autolimitarse” en su capacidad
reproductiva y “facilitase la movilidad
laboral”. Fue el nacimiento del liberalismo
económico que dirige al mundo occidental.
Las dos teorías que más éxito
tuvieron en este tiempo fueron la
catastrofista y la teoría de transformación de
unas especies en otras.
George Cuvier, convencido fijista y
adversario de peso de las teorías de la
evolución propuso la teoría catastrofista para
explicar la extinción de las especies. Cuvier
propuso la existencia de varias creaciones
que ocurrieron después de cada catástrofe.
Esta visión era bastante confortable para la
época (pensemos en el diluvio universal) y
fue ampliamente aceptada.
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
99
Jean Baptiste de Monet, más
conocido por Caballero de Lamarck (1744-
1829) el científico que acuñó el término
biología, el que separó invertebrados de
vertebrados, concluyó audazmente, que los
organismos más complejos evolucionaron
de organismos más simples preexistentes.
La teoría lamarckiana señalaba la
existencia de cambios en las especies en el
tiempo debido al uso o desuso de sus
órganos y postuló un mecanismo para ese
cambio: la herencia de los caracteres
adquiridos. Pero la falta de pruebas de un
transformismo según el cual el
alargamiento del cuello de las jirafas, su
clásico ejemplo, era un carácter adquirido
que se explicaba por los persistentes
esfuerzos adaptativos, facilitó que la teoría
de su agresivo adversario Cuvier acabase
imponiéndose en los primeros años del
siglo XIX. Así, hacia el 1840, el debate
sobre fijismo y evolucionismo estaba
resuelto a favor del primero.
El siglo XIX fue un siglo fascinante
para la ciencia de la Biología. No sólo se
plantean las dos grandes teorías de la
Biología actual: la Teoría Evolutiva de
Darwin y la Teoría Celular, sino que,
significó el comienzo de la genética gracias
a los trabajos pioneros de Mendel, diversos
biólogos prestaron especial atención a
seres microscópicos llamados bacterias,
iniciándose la microbiología, nace la
bioquímica, se define la ecología y se
esbozan las primeras ideas sobre el origen
de la vida. Es en este siglo cuando Lamarck
y Treviranus introducen el término
“Biología” que reemplazará a la expresión
“Historia Natural”, por ser esta poco
concreta.
Trabajando independientemente,
Charles Darwin (1809-82; nieto de Erasmo)
y Alfred Russell Wallace (1823-1913),
desarrollaron la misma teoría acerca de
cómo cambió la vida a lo largo de los
tiempos. Darwin comenzó su carrera como
naturalista al embarcarse en el Beagle y
recorrer las costas de Sudamérica y los
archipiélagos del Pacífico durante una larga
expedición de cinco años (1831-1836).
Durante el viaje, Darwin observó como
especies estrechamente relacionadas se
habían sucedido unas a otras a medida que
descendían hacia el sur por el continente
americano, así como que las especies del
archipiélago de las Galápagos se
asemejaban a las de Sudamérica, si bien
diferían ligeramente entre unas islas y otras.
Darwin llegó a la conclusión de que las
especies orgánicas habían evolucionado a lo
largo del tiempo. Wallace visitó el
archipiélago malayo donde observó que las
islas vecinas estaban habitadas por especies
estrechamente relacionadas aunque
diferentes, como había observado Darwin,
antes que él, en las Galápagos.
Los trabajos de Malthus inspiraron
en ambos la idea de la supervivencia del
más apto (al que a veces se le llama “el más
fuerte”). Wallace redactó su artículo y se lo
envió a Darwin. Ambos publicaron sendos
artículos de modo conjunto en 1858
proponiendo que los organismos tienen
capacidad para adaptarse al medio
ambiente, presentan caracteres variables
que, al azar (no por la idea lamarckiana del
uso o desuso), aparecen en cada población
natural y se heredan entre los individuos.
Asimismo, también proponen un mecanismo
para ese cambio: la selección natural, que
implica que todos los organismos tienden a
sobre-reproducirse mas allá de la capacidad
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
100
de su medio ambiente para mantenerlos y,
que no todos los individuos están
adaptados por igual a su medio ambiente,
por lo que algunos sobrevivirán y se
reproducirán mejor que otros.
En 1859 Darwin publicó su libro
bíblico “El Origen de las Especies mediante
la Selección Natural o la Conservación de
las Razas favorecidas en la lucha por la
Vida” que influyó profundamente no sólo
en el desarrollo posterior de la Biología,
sino también en la visión acerca de
nosotros mismos y cambió la forma de
pensar del mundo occidental, controlado en
la época por el Imperio Británico. Herbert
Spencer (1820-1903) extendió la teoría de
la selección natural a la sociedad humana,
viendo la supervivencia del más apto como
el modo de progreso de la humanidad: el
comercio libre y la competencia económica
serían las formas sociales de la selección
natural. Así nació el peligrosísimo
Darwinismo social, en el cual se excusaron
las expoliaciones y exterminios de “las
razas más débiles” durante la expansión
del imperio. Esta ideología, que tiene poco
que ver con la Biología y la Evolución, hoy
domina prácticamente a toda la sociedad.
La Teoría Celular se esboza en las
observaciones de Dutrochet (1776-1847) y
Turpin (1772-1853), de estructuras
animales y vegetales. En el inicio del siglo,
Bichat (1771-1802) había establecido el
concepto de tejido como unidad morfológica
y funcional de los seres vivos. Dutrochet
separa los tejidos en “vesículas completas”
y concluye que todos los tejidos orgánicos
son agregados de células de varios tipos y
su crecimiento es el resultado del aumento
en tamaño o número de sus células. Turpin
describe tejidos vegetales como formados
también por células, contrastando con las
ideas por entonces imperantes que
consideraban que vegetales y animales
poseían una estructura básica diferente.
Definitivamente, el zoólogo alemán Theodor
Schwann (1810-1882) mostró que las células
del cartílago de los animales también poseían
límites bien definidos, comparables a los de
las células vegetales, además de poseer
núcleo, estructura ya descrita por Brown
(1773-1857). En 1838 y 1839, sobre las
bases de sus estudios respectivos en
vegetales y animales, Schwann y el botánico
Mattias Schleiden (1804-1881) enuncian la
Teoría Celular, según la cual la célula es la
unidad estructural básica de todos los
organismos pluricelulares capaz de existir por
sí misma.
El enunciado de la Teoría Celular tuvo
una gran influencia en la comunidad científica
y su importancia en la dinámica de la vida fue
establecida cuando, alrededor de 1860, el
patólogo alemán Virchow (1821-1902)
establece que todas las células tienen su
origen en células preexistentes, "Omnis
cellula e cellula", y que las propiedades de los
organismos son el resultado de las
propiedades de sus células individuales. Esta
teoría de la "república celular" de los
organismos constituyó uno de los primeros
intentos de correlación morfo-funcional. De
esta forma, los postulados de Virchow
consolidaron la Teoría Celular en su forma
definitiva. Sin embargo, la individualidad de
las células animales resultó ser un tema
abierto de discusión, objeto de numerosas
controversias, aceptándose el concepto de
sincitio para diversos tejidos del organismo,
como el nervioso. Esta idea sería
posteriormente desmentida por Ramón y
Cajal (1852-1934), demostrando en 1888 la
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
101
relación de contigüidad y no de continuidad
de las células nerviosas y extendiendo la
individualidad morfológica y funcional de la
célula al sistema nervioso.
Desde los años 1840s, se sabía que
la célula orgánica se reproducía
asexualmente por fisión, dividiéndose el
núcleo en primer lugar. A partir de la
década de 1870 se realizaron unos cuantos
progresos técnicos en el microscopio
(objetivos de inmersión, iluminación), y
enel desarrollo de tinciones selectivas, que
permitieron observar más minuciosamente
los procesos que tienen lugar en la
reproducción asexual de las células, así
como en la unión de las células sexuales.
Hertwig (1842-1922) en Berlín, Fol (1845-
92) en Ginebra, en animales y Strasburger
(1844-1912) en Bonn trabajando con
plantas, descubrieron que la reproducción
sexual entrañaba la unión de los núcleos
de las células macho y hembra, por lo que
Hertwig y Strasburger sugirieron en 1884
que el núcleo de la célula constituía la base
física de la herencia.
Las nuevas técnicas mostraron que
en el núcleo ordinario de la célula en
reposo había una fina malla de material
que Fleming (1843-1915) de Kiel denominó
en 1879 cromatina, dado que se teñía
profundamente con los tintes de anilina
básicos. Fleming estudió el mecanismo de
la división celular, describiendo dicho
proceso en células animales, que el
denominó Mitosis (del griego “Mitos”,
filamento).
En el caso de la unión entre dos
células sexuales, se descubrió que los
cromosomas se comportaban de forma
distinta. Van Beneden (1845-1910) de
Lieja, observó en 1887 que en la primera
división celular que llevaba a la formación de
un huevo, los cromosomas no se dividían en
dos longitudinalmente como en la división
celular asexual, sino que cada par de
cromosomas se separaba para formar dos
células, cada una de las cuales presentaba
tan sólo la mitad del número usual de
cromosomas. Posteriormente, ambas células
se dividían de nuevo según el proceso
asexual ordinario. Van Beneden denominó a
este proceso Meiosis (del griego “meioun”,
hacer menos). Según este proceso, tanto los
óvulos como los espermatozoides poseían
solamente la mitad de los cromosomas
usualmente hallados en las células de los
organismos de su especie, si bien tras la
unión de las células sexuales, el número de
cromosomas se restablecía, proviniendo la
mitad del padre y la otra de la madre. En
1894 Strasburger mostró que en algunas
plantas las células con la mitad del número
usual de cromosomas formaban una
generación separada, descubrimiento que
explicó la alternancia de generaciones
descubierta por Hofmeister en 1851 en las
plantas sin flores. La descripción por von
Baer (1828-1897) y Kolliker (1834-1919)
del espermatozoide y óvulo como las células
únicas que, tras la fecundación dan lugar al
embrión, por la proliferación progresiva del
óvulo fecundado, supuso una revolución en
la embriología. Ernst Haeckel formula en
1866 la ley biogenética fundamental, según
la cual la ontogénesis (desarrollo del
embrión) recapitula la filogénesis, es decir,
los estudios evolutivos primitivos de la
especie original.
Las bases de la microbiología se
deben fundamentalmente a Louis Pasteur
(1822-1895) y Robert Koch (1843-1910),
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
102
quienes descubren el origen microbiano de
muchas enfermedades infecciosas. Entre
ambos fueron capaces de identificar los
microorganismos culpables de
enfermedades tales como el carbunco, la
tuberculosis o incluso el cólera. Sin
embargo, los resultados más
deslumbrantes de Pasteur se basaron en la
extensión de la vacunación contra ciertas
enfermedades, aunque su descubridor
fuera Edward Jenner, que descubrió la
vacunación de la viruela mediante la
transmisión de una enfermedad de las
vacas (“cowpox”) que inmunizaba contra la
viruela humana. Además, Pasteur
demostró de forma muy elegante la no
existencia de la generación espontánea y
desarrolló todas las técnicas de
esterilización así como procesos que llevan
su nombre pasteurización y que se siguen
utilizando en la producción de la leche,
vino, etc.
Ferdinand J. Cohn contribuyó
significativamente a la fundación de la
ciencia de la Bacteriología, al publicar una
clasificación temprana de las bacterias,
usando por primera vez el nombre de
género Bacillus. Cohn también fundó una
revista científica en la que Koch publicará
en 1876 su artículo sobre el origen
bacteriano de la enfermedad del ántrax. En
la historia de la bacteriología, durante el
siglo XIX destacan otros muchos
investigadores, entre los que podemos
citar a Joseph Lister quien en 1878 publica
su estudio sobre la fermentación de la
leche y desarrolla el primer método para
aislar un cultivo puro de una bacteria que
él denominó Bacterium lactis; a Ilya Ulich
Metchnikoff quien en 1882 postula la
Teoría de la Inmunidad Celular; a Paul
Ehrlich quien en 1891 descubre que los
anticuerpos son los responsables de la
inmunidad. En 1887 los agrónomos
alemanes Hellriegel y Wilfarth confirman la
observación del botánico ruso Woronin de
que las leguminosas podían crecer en suelos
pobres en nitrógeno gracias a las bacterias
presentes en las nudosidades de sus raíces.
Poco después Beijerinck logró cultivar in
vitro las bacterias de esos nódulos que
recibió el nombre de Rhizobium
leguminosarum. Estos hechos unidos a los
aportados por Winogradsky con el
descubrimiento de las bacterias
quimiosintéticas nitrificadoras en las que
distingue las formas nitrosas y nítricas,
tienden a ir configurando la comprensión del
ciclo biogeoquímico del nitrógeno en la
naturaleza. En 1892, Dmitri Ivanowski y
posteriormente, en 1899, Martinus
Beijerinck descubren agentes patógenos
filtrables (los virus); el primero de ellos, el
virus del mosaico del tabaco que será
posteriormente cristalizado por Wendell
Stanley en 1935 quien demostró que,
cristalizado, seguía siendo infeccioso;
aunque no llegó a determinar si el material
infeccioso era el ácido nucleico o la proteína.
En el primer tercio de siglo, el
descubrimiento de la síntesis química de la
urea por Wöhler (1800-1882), marca el
nacimiento de la Bioquímica. Se acepta que
las leyes físico-químicas también pueden ser
aplicadas a los seres vivos y comienza una
fructífera etapa de análisis sobre su
composición química. En este sentido, hay
que destacar los trabajos de Miescher (1844-
1895), que consiguió el aislamiento de la
sustancia contenida en los núcleos, a la que
denominó nucleína. Esta sustancia contenía
una importante cantidad de fósforo ligado y
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
103
posteriormente se vería que sus
características eran similares a las de la
cromatina descrita por Fleming. Todavía no
se conocía el papel primordial de esta
sustancia como portadora de los caracteres
hereditarios.
Del nacimiento de la Bioquímica se
beneficia notablemente la Fisiología. Ya en
la primera mitad del s. XIX Magendie
(1783-1855) reacciona enérgicamente
contra las concepciones vitalistas y sitúa de
modo definitivo la Fisiología en el terreno
experimental, buscando la explicación de los
hechos fisiológicos en los agentes físicos y
químicos. Merecen ser destacadas sus
investigaciones sobre las funciones de los
nervios raquídeos, demostrando que la raíz
anterior tiene función motriz y la posterior
sensitiva. Su discípulo, Claude Bernard
(1813-1879), estudia y renueva toda la
Fisiología. Sus primeros estudios se centran
en la fisiología de la digestión; estudió los
jugos gástricos, la saliva, el jugo
pancreático y su papel en la digestión,
siendo ésta la primera secreción interna
conocida. Posteriormente demostró que la
glucosa pasa de la sangre a los tejidos y
estableció la función glucogénica del hígado.
Formula por primera vez la noción de medio
interno o medio ambiente fisiológico de
cada ser vivo (1878), donde la regulación se
hace a la vez por el sistema nervioso, las
glándulas endocrinas y los fenómenos físico-
químicos internos. Discípulos de Bernard,
Bert (1833-1886) y Brown Sequard (1817-
1894) realizaron detallados estudios sobre
la fisiología de la respiración y la fisiología
nerviosa (nervios motores, movimiento
reflejo) y la endocrinología,
respectivamente.
Por su parte, de Saussure (1767-1845)
puede ser considerado el fundador de la
moderna Fisiología Vegetal. Combina los
conocimientos de la química con la
experimentación meticulosa y con una
cuidadosa interpretación de los resultados
obtenidos. Confirma la hipótesis de
Ingenshousz, al demostrar que durante la
fotosíntesis se intercambian volúmenes
iguales de CO2 y O2 y que la planta retiene el
carbono.
La Ecología, aunque presente en los
escritos de clásicos cómo Hipócrates,
Aristóteles y otros filósofos de la época, no
se ve definida hasta la segunda mitad del
siglo XIX en que Haeckel (1834-1919) acuña
el término “Ecología”, definiéndola como el
estudio de las relaciones de un organismo
con su medio ambiente orgánico e
inorgánico, en particular las relaciones con
las plantas y animales con los que convive.
Aunque previamente existiesen aportaciones
en este campo, algunas de hecho muy
importantes como la idea de cadena trófica,
definida por Leeuwenhoek, a principios del
siglo XVIII, el viaje del Challenger entre
1872 y 1876 supone un espaldarazo
definitivo al desarrollo de esta nueva
disciplina, ya que participaron en la
expedición botánicos, zoólogos, fisiólogos,
químicos y geólogos, contribuyendo a una
visión multidisciplinar del medio acuático.
Con esta perspectiva, Hensen realiza en
1880 un balance de producción a través de
un estudio del plancton y Forbes publica en
1887 “The Lake as a Microcosm”.
Las ideas sobre el origen de la vida
comienzan a esbozarse de manera científica
en este siglo, fundamentalmente después de
la síntesis química de la urea por Wöhler,
abriéndose una dialéctica entre los
descubrimientos de Pasteur, sobre la
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
104
inexistencia de la generación espontánea y
la posibilidad de un origen de la vida
meramente químico. Ya en el siglo XX, con
la aparición de las teorías de Oparin sobre
el origen de la vida en 1924, se inicia la
visión actualmente existente sobre la
comprensión de este proceso y se sientan
las bases de la evolución prebiológica, que
intenta explicar el paso progresivo de la
materia a la vida, continuada por muchos
investigadores, como Miller, Haldane, Fox,
Oró, etc.
Como vemos, a finales del siglo XIX
las grandes líneas maestras de la teoría
biológica han quedado establecidas.
Mientras, había biólogos especulativos que
desarrollaban teorías de la herencia que
postulaban que los materiales genéticos de
los organismos deberían presentar los
fenómenos mostrados por los cromosomas
durante la formación de las células
sexuales. Siguiendo las teorías del botánico
Carl Nageli (1817-91); August Weismann
(1834-1914), un profesor de zoología de
Friburgo, publicó un “Ensayo sobre la
Herencia y Cuestiones biológicas
emparentadas” en el que estableció una
distinción tajante entre lo que denominaba
germoplasma, responsable de la
transmisión de los caracteres hereditarios,
esto es el idioplasma de Nageli, y el soma
o plasma corporal. Señalaba que las
criaturas unicelulares simples se
propagaban asexualmente dividiéndose en
dos, con lo que resultaban inmortales. En
los animales superiores el cuerpo es
mortal, siendo sólo inmortal el
germoplasma que pasa de una generación
a otra. Weismann postuló en 1887 que, a
fin de evitar la duplicidad de las unidades
del germoplasma con cada generación
sexual, antes de la unión sexual, el
germoplasma tanto del macho como de la
hembra se dividía en dos, de manera que el
germoplasma de la descendencia se formaba
mediante la unión de un medio de cada
progenitor. Una vez dilucidada la conducta
de los cromosomas durante la formación del
óvulo y el espermatozoide; Weismann
procedió a identificar el germoplasma con
los cromosomas, sugiriendo que estos
últimos se dividían longitudinalmente para
formar unidades.
Otra de las especulaciones de
Nageli, su idea de que existía una fuerza
interna en el germoplasma de los
organismos que daba lugar a mutaciones
notables y repentinas, fue tomada por de
Vries (1848-1935) en Amsterdam, a fin de
acomodar la historia de la evolución
orgánica a la brevedad de las estimaciones
de la edad de la tierra hechas por físicos
como Kelvin. A partir de 1885, de Vries
empezó a buscar tales cambios por mutación
en los organismos, hallándolos en una
colonia salvaje de la onagra americana.
Entrando en el siglo XX, Bateson (1861-
1926) en Inglaterra y Johannsen (1857-
1927) en Dinamarca buscaban también
mutaciones. Johannsen, quien acuñó el
nombre de “genes”, crió alubias
autofertilizadas, obteniendo estirpes puras
que producían siempre semillas con el
mismo peso medio pero en un caso dio con
una mutación: el peso medio de las semillas
variaba espontáneamente, conservándose
este cambio en las generaciones sucesivas.
En este momento, de Vries, Correns y
Tschermak examinaron los trabajos
anteriores sobre el tema de la herencia y
mutación, encontrándolo en lo publicado por
Gregor Mendel en 1866 y 1869.
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105
Mendel (1822-1884), un fraile de
Brno, realizó una serie de experimentos
que llevarían a una nueva comprensión del
mecanismo de la herencia. Su gran
contribución fue demostrar que las
características hereditarias son llevadas en
unidades discretas que se reparten por
separado (se redistribuyen) en cada
generación. Estas unidades discretas que
Mendel llamó “elemente”, finalmente
fueron conocidas como “genes” (término
acuñado por Johannsen en 1903). Mendel
escogió el guisante común, Pisum sativum,
planta fácil de cultivar y de crecimiento
rápido. Las distintas variedades de plantas
tienen características cuyas variantes son
claramente diferentes y constituyen líneas
que se reproducen puras (homocigotas),
reapareciendo sin cambios de una
generación a la siguiente. Como dijo
Mendel en su trabajo original, "El valor y la
utilidad de cualquier experimento
dependen de la elección del material
adecuado al propósito para el cual se lo
usa". De hecho, planeó sus experimentos
con cuidado, eligiendo para su estudio
solamente características hereditarias con
variantes bien definidas y mensurables. No
sólo estudió la progenie de la primera
generación, sino también de la segunda y
de las subsiguientes. Contó los
descendientes y luego analizó los
resultados matemáticamente. Aunque su
matemática era simple, la idea de que un
problema biológico podía estudiarse
cuantitativamente fue sorprendentemente
nueva. Finalmente, organizó los datos de
tal manera que sus resultados pudieran ser
evaluados en forma simple y objetiva. Los
experimentos mismos fueron descritos con
tanta claridad que pudieron ser repetidos y
controlados por otros científicos. Pero,
efectivamente, Mendel eligió ¡con
inteligencia! “el material, adecuado al
propósito para el cual se lo usa”, eludiendo
el análisis de los caracteres que no se
transmitían de forma claramente mesurable
y que no se ajustaban a su formulación
matemática y que, a la vista de los
conocimientos actuales, han resultado ser la
mayoría, siendo pocos los transmitidos por
herencia mendeliana. Aún así, Mendel sigue
siendo considerado el padre de la Genética,
término propuesto por Bateson en el
transcurso de la “Conference on
Hybridization and Plant Breeding” (Londres,
1906) para referirse a la actividad que allí
les reunía y que él definió como “la ciencia
que estudia la herencia y la variación en los
seres vivos”.
A principios del s. XX las grandes
líneas maestras de la teoría biológica habían
quedado establecidas; a partir de entonces,
el desarrollo de la Biología va a depender
más del avance en los procedimientos
analíticos que de las grandes innovaciones
teóricas. Durante este siglo tienen lugar
importantes descubrimientos y el
entendimiento de muchos fenómenos
biológicos desciende al nivel subcelular y
molecular. Por otra parte, la obtención de
abundante información y el alto grado de
especialización dan lugar a una subdivisión
progresiva en áreas de estudio, definidas por
el objeto de atención y por la metodología
experimental.
El desarrollo tecnológico supone un
fuerte impulso al estudio de la célula,
destacando el microscopio de contraste de
fases (Zernicke, 1932) que permite observar
células vivas sin teñir, el desarrollo de las
técnicas de autorradiografía por Lacasagne
(1924) y de inmunofluorescencia por Coons
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
106
(1941) o la construcción del primer
microscopio electrónico por Ruska (1930) y
la puesta a punto de las diversas técnicas
de preparación de muestras para
microscopía, a partir de los años cincuenta.
Paralelamente al descubrimiento del
microscopio electrónico, tiene lugar el
desarrollo de las técnicas de
fraccionamiento celular, permitiendo la
separación de los distintos orgánulos por
ultracentrifugación diferencial de
homogeneizados, obteniéndolos en
cantidades suficientes para su análisis
bioquímico y estructural. Así, el citoplasma
atrae la atención de investigadores como
Claude, Porter, Palade y de Duve, y tiene
lugar el aislamiento y caracterización
química de mitocondrias, retículo
endoplásmico, ribosomas y lisosomas. En
los años sesenta Sabatini y Blobel estudian
la regulación del tráfico y destino de las
proteínas dentro de la célula eucariota.
A partir de los años veinte se
establece la importancia de las enzimas,
contribuyendo a ello Warburg (1923) con el
descubrimiento de las enzimas respiratorias.
Del estudio de las reacciones aisladas se
pasó a la investigación de las vías
metabólicas celulares. En 1932, Krebs el
ciclo del ácido cítrico. Inicialmente, los
trabajos realizados en enzimología y
metabolismo se efectuaban con
independencia de la estructura celular, pero
a partir de los años cuarenta-cincuenta
empezaron a desarrollarse técnicas de
histoquímica enzimática, debidas a Lison,
Glick, Gomori y Pearse. También se
comienzan a utilizar los isótopos radiactivos
para el estudio de las rutas metabólicas y
procesos biológicos. Así, Kennedy y
Lehninger sitúan el ciclo de Krebs dentro de
la mitocondria en los eucariotas. En 1950,
Lynen describe la ruta de oxidación de los
ácidos grasos. El empleo de isótopos
radiactivos permitió al grupo de Calvin
dilucidar las reacciones implicadas en la
fotosíntesis. Arnon demuestra que el ATP se
genera a partir del ADP y el Pi durante la
transferencia electrónica fotosintética en
cloroplastos de espinaca iluminados. En los
sesenta Mitchell postula la hipótesis
quimiosmótica sobre la transducción de
energía en los seres vivos. Durante este
periodo, se elucidan las etapas de síntesis y
degradación de la mayoría de los compuestos
biológicos, gracias a la contribución de
equipos dirigidos por Krebs, Ochoa, Kornberg,
Lynen, Khorana, Niremberg, Lipman, etc.
Por otra parte, también tiene lugar el
desarrollo de técnicas de separación
molecular para la determinación de la
composición de distintas fracciones celulares;
en 1906 Tswett utiliza por vez primera la
cromatografía para separar pigmentos
vegetales; la electroforesis es introducida en
1933, permitiendo la separación de proteínas
en solución. Asimismo, los métodos de
análisis cristalográfico basados en la
difracción de rayos X, desarrollados por von
Laue, W.L. Bragg y W.H. Bragg (1912),
contribuyen decisivamente al estudio de la
estructura de las biomoléculas, especialmente
de las proteínas y los ácidos nucleicos y
conduce a que Michel en 1985 describa, por
primera vez, la estructura del centro de
reacción fotosintético de Rhodopseudomonas
viridis.
Starling, en 1902, proporciona la
primera prueba sobre la existencia de las
hormonas, al comprobar la secreción de jugo
pancreático por estimulación de la mucosa
intestinal con unas gotas de ácido clorhídrico,
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107
habiendo previamente denervado el
intestino, lo que le hizo pensar en la
existencia de un mensajero químico, que
aisló y denominó secretina. Posteriormente,
fueron encontrándose otros mensajeros
químicos que Hardy denominó
colectivamente hormonas (del griego
"hormaein", excitar). La primera prueba de
la existencia de hormonas en los vegetales
con capacidad para estimular su crecimiento
fue propuesta por Darwin en sus estudios
de fototropismo del coleóptilo del alpiste.
Posteriormente Went en 1928 aisló la
auxina (del griego aux: crecer) como la
sustancia fototrópica responsable del
crecimiento de los coleóptilos.
El sistema nervioso era ya conocido
con cierto detalle, tanto en sus aspectos
estructurales como funcionales. En 1906,
Sherrington publica "The integrative action
of the Nervous System" basada en sus
estudios sobre el arco reflejo, donde elabora
el concepto de la acción integradora del
sistema nervioso central. En 1907, Harrison
consigue cultivar fragmentos de médula
espinal de anfibio y comprobar así el
crecimiento de los axones. Estos
experimentos serían el punto de partida
para las técnicas de cultivos celulares, que
permiten simplificar y controlar
rigurosamente las condiciones
experimentales en el estudio del
funcionamiento celular.
Ramón y Cajal había demostrado
que las neuronas eran células
individualizadas, Parecía lógico pues, pensar
que el impulso nervioso fuese transmitido
por una sustancia liberada en el extremo de
la terminación nerviosa. En 1920, Loewi
comprobó que la estimulación del nervio
vago de un corazón, libera al medio una
sustancia capaz de producir, sobre otro
corazón, los mismos efectos que la
estimulación vagal. Esta sustancia fue
identificada posteriormente como acetilcolina.
Estos descubrimientos, junto con los estudios
de Hodgkin, Huxley y Katz sobre los cambios
de potencial eléctrico celular, constituyen el
fundamento de la Neurobiología.
La historia de la bacteriología en el
siglo XX comienza con el descubrimiento,
basado en los trabajos de Reed en 1900, de
que la causa de la fiebre amarilla es un virus
filtrable transmitido por mosquitos, siendo
esta la primera vez que se describe que un
virus causa una enfermedad humana. En
esta misma línea de trabajo, Peyton Rous
descubre en 1911 que un virus puede causar
cáncer. En 1915, Fredrick Twort descubre el
primer bacteriófago término acuñado por
d´Herrelle en 1917. En 1928, Griffith
descubre el fenómeno de la transformación
en bacterias, estableciendo la fundación de
lo que conocemos como Genética Molecular.
En 1929, Fleming publica el primer artículo
describiendo la penicilina y su efecto en
microorganismos gram positivos. Cuando la
penicilina puede producirse en grandes
cantidades en los años cuarenta, nace la
“era de los antibióticos”. En 1931, Van Niel
muestra que las bacterias fotosintéticas
usan compuestos reducidos como
donadores de electrones sin producir
oxígeno; él postula que las plantas usan
agua como fuente de electrones y por eso,
liberan oxígeno. A partir de los años
cuarenta, la bacteriología va a ser
fundamental para, por una parte, probar que
el ADN, no las proteínas, es el material
genético celular y, por otra parte, para abrir
el camino hacia las tecnologías de ADN
recombinante y hacia la era de la genómica
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
108
que comienza con la secuenciación en 1995
de dos genomas bacterianos.
A principios del siglo XX, el
conocimiento básico de la estructura
celular permitió establecer las bases
citológicas de los fenómenos hereditarios al
comenzar a interpretarse los datos de la
genética por medio del comportamiento de
los cromosomas. Thomas Morgan,
psicólogo y científico americano, y sus
colaboradores dieron a conocer sus
trabajos sobre la teoría cromosómica de la
herencia, donde señalaron como se
establece la ubicación de los genes o
factores hereditarios en los cromosomas y
sus relaciones recíprocas. Morgan eligió a
la mosca de la fruta, Drosophila
melanogaster, como su organismo
experimental; resultando ser una
herramienta muy adecuada para los
estudios de genética animal. Varios
colaboradores de Morgan hicieron
descubrimientos esenciales en la historia
de la Genética; así, Bridges colaboró con él
en el descubrimiento de la herencia ligada
al sexo y descubrió el fenómeno de la
disyunción de los cromosomas durante la
meiosis, Sturtevant desarrolló la teoría del
ligamiento genético y sus contribuciones y
las de Plough en 1917 sobre el cruzamiento
cromosómico permitió elaborar los
primeros mapas cromosómicos y Muller,
otro de sus seguidores, se distinguió por
sus estudios sobre las mutaciones. El
sobrecruzamiento y reordenación de los
cromosomas contribuyó a explicar la
mezcla de constituciones genéticas en una
especie. Un conjunto de características
asociadas a un único cromosoma en un
progenitor podría distribuirse en dos en la
generación inmediata, separándose y
difundiéndose más aún en las generaciones
siguientes. Características nuevas podrían
aparecer por el surgimiento de un nuevo gen
por mutación o por una nueva combinación
de genes existentes, así como por cambios
cromosómicos internos, como la
desaparición, duplicación, transposición e
inversión de partes o los cambios que
entrañaban conjuntos enteros de
cromosomas. De este modo, la selección
natural disponía de una gran variabilidad
sobre la que operar seleccionando las
combinaciones favorables. De esta forma, se
introdujo a la genética mendeliana en la
teoría darwinista de la evolución orgánica.
La combinación entre ambas se conoce
como la síntesis neodarwiniana o Teoría
Sintética de la Evolución formulada entre
otros por el paleontólogo George Gaylord
Simpson, el ornitólogo Ernst Mayr y el
Botánico Leyard Stebbins y está considerada
como la teoría evolucionista “oficialmente”
válida.
A principios de los años cuarenta, si
bien la Genética mendeliana era ampliamente
aceptada, su elemento fundamental, el gen,
era todavía una entidad puramente funcional
sin un sustrato material definido, aparte del
hecho de formar parte de los cromosomas.
Los experimentos de Griffith en 1928, y de
Avery, McLeod y McCarthy en 1944 con
Pneumococcus y, finalmente, los de Hershey
y Chase en 1951 con bacteriófagos T2
demuestran, sin lugar a dudas, que el ADN es
el material genético de las células, dando
lugar al nacimiento de la Genética Molecular.
Este hecho constituyó un cambio brusco en la
corriente de pensamiento de aquella época,
en la que se asignaba al ácido
desoxirribonucleico un papel meramente
estructural. Poco después, Watson y Crick
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109
(1953) desarrollan un modelo de estructura
del ADN de doble hélice, basado en los
análisis estequiométricos de las bases de
Chargaff y en los diagramas de difracción de
rayos X de Wilkins y Franklin. El modelo de
doble hélice sugiere inmediatamente el
mecanismo de duplicación, requerido para
la conservación del material genético. Este
mecanismo semiconservativo es
elegantemente demostrado por Meselson y
Stahl en 1958.
Revelada en líneas generales la
estructura del material genético, se dirigió
el estudio al conocimiento de cómo se
producía la acción del gen, es decir, la
determinación del carácter fenotípico. En
1909 Garod descubre la relación entre un
defecto genético y una anomalía bioquímica,
al observar que la alcaptonuria venía
provocada por una mutación recesiva que
se hereda de acuerdo con las leyes de la
herencia mendeliana. En 1940, como
consecuencia de sus estudios con mutantes
auxotróficos de Neurospora crassa, Beadle y
Tatum postulan su hipótesis de "un gen-una
enzima". Establecida esta relación, era
necesario conocer los mecanismos a través
de los cuales el ADN especifica la secuencia
de aminoácidos de una proteína . Crick
postula en 1958 la existencia del ARN de
transferencia que, con el descubrimiento en
1961 del ARN mensajero, constituyen las
piezas clave de los mecanismos de
expresión génica. Se emprende una de las
carreras más apasionantes de la historia de
la Biología: el desciframiento del código
genético, llevada a cabo por los grupos de
Nieremberg, Ochoa y Khorana.
A principios de los años sesenta, se conocía
el esquema básico de los mecanismos de
almacenamiento, transmisión y expresión
de la información genética. A partir de aquí,
todo transcurre a velocidad de vértigo:
En 1961, como resultado del extenso
trabajo realizado sobre la inducción
enzimática en Escherichia coli, Jacob, Monod
y Lwoff formulan un modelo de regulación de
la transcripción génica: el modelo del operón,
donde unos genes pueden regular la actividad
de otros genes y da una explicación en
términos moleculares de la adaptación del
metabolismo bacteriano a los cambios
ambientales. A principios de los setenta
comienza el auge del estudio de sistemas
eucarióticos.
En 1965, Arber descubre las
nucleasas de restricción, que protegen a las
bacterias de ADNs invasores. Se consideraron
en principio como una curiosidad científica, y
hoy son las principales herramientas de
manipulación del material genético. Este
descubrimiento, junto con el desarrollo de las
técnicas de secuenciación de ADN y la
enzimología de los ácidos nucleicos, se puede
considerar como el punto de partida de la
Ingeniería Genética. Fragmentos de
restricción procedentes de distintos ADNs
pueden unirse covalentemente e insertarse
en un vector que es introducido en el interior
de bacterias, y de esta manera pueden ser
eficientemente expresados. En la década de
los 80 Mullis desarrolla la reacción en cadena
de la polimerasa, conocida como PCR, que
permite fabricar un número ilimitado de
copias de un fragmento concreto de ADN.
Esta técnica ha contribuido al desarrollo de
los estudios poblacionales y evolutivos y a la
secuenciación de genomas completos y con
ello, al nacimiento de la genómica.
La idea de que cromosomas rigen los
procesos de desarrollo de los organismos,
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110
más bien que sus características adultas,
unió a la genética y la embriología. Hasta
ese momento ambas ciencias se habían
mantenido aparte, pues los factores que
regían el desarrollo del organismo
individual descubiertos por los embriólogos
residían en el material celular externo al
núcleo del huevo fertilizado, en el
citoplasma y no en los cromosomas del
núcleo, tal como defendían los genetistas.
Algunos embriólogos, especialmente
Boveri, Loeb y Jenkinson, llegaron a
sugerir a partir de 1917 que los caracteres
principales de un organismo,
determinantes del philum, la clase, el
orden, el género y quizá la especie a la que
pertenecía, estaban regidos por factores
del citoplasma del huevo fertilizado,
mientras que los factores del núcleo sólo
determinaban los caracteres de las
variedades, como la altura de los guisantes
de Mendel. Dicho punto de vista se fue
abandonando cuando la embriología pasó
de ser más experimental; Roux (1850-
1924) fue pionero en dicha
experimentación; sus resultados junto a los
de Hertwig, Driesch y otros sugirieron a los
genetistas americanos Morgan, Bridges y
Sturtevant que el citoplasma de los huevos
estaba controlado por los genes de los
cromosomas del núcleo, siendo el
citoplasma de escasa importancia para la
herencia o para la evolución de las
especies. En la actualidad, sabemos que en
las células eucarióticas existe una herencia
citoplasmática ubicada, al menos, en los
orgánulos energéticos: mitocondrias y
cloroplastos que contienen su propio ADN.
Más tarde se comprendió que el
entendimiento de la embriología pasa por
la comprensión de los fenómenos de
diferenciación celular. Las divisiones por
segmentación en sí mismas, no conducen a
un programa de desarrollo; cuya verdadera
esencia está, en cambio, el proceso de
diferenciación celular. Hoy en día sabemos
que el desarrollo de un zigoto para dar lugar
a un animal o una planta multicelular, con
variedad de tejidos y tipos celulares,
comportan grandes cambios coordinados en
la expresión del genoma de un organismo.
Durante el desarrollo temprano se expresan
más genes que en cualquier otra fase del
ciclo de vida. La Biología del Desarrollo se
configura como una de las disciplinas más
relevantes del momento actual de la
Biología. Lewis fue el pionero, en los años
cuarenta, de esta disciplina al descubrir los
genes hox en Drosophila melanogaster.
Cada uno de los genes hox especifica el
desarrollo de una parte del cuerpo de atrás
hacia delante. El orden de los genes en los
cromosomas y el orden de las partes del
cuerpo es el mismo. Las mutaciones en
genes hox transforman un segmento en
otro, produciendo, por ejemplo, una mosca
con cuatro alas en vez de dos. En los años
ochenta, Christiane Nüsslein-Volhard y Eric
Wieschaus, en el Laboratorio Europeo de
Biología Molecular pudieron identificar y
clasificar otros muchos genes que también
afectan al plan general del embrión de la
mosca y a la forma como se divide en
segmentos. Con el desarrollo de técnicas
moleculares cada vez más precisas, se ha
encontrado que los genes hox y los
descubiertos posteriormente estaban
presentes en un número creciente de
animales, incluido el hombre: las similitudes
en la embriogénesis temprana en diferentes
grupos de organismos, podrían indicar que
el programa genético de desarrollo es
ancestral; en este sentido se ha propuesto
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
111
que la explosión del Cámbrico podría
deberse a la aparición de los genes hox. El
equipo de J. Carlos Izpisúa del Instituto
Salk ha descubierto recientemente dos
familias de genes: Wnt y FGF que
controlan la regeneración de las
extremidades en el axolote mejicano. Este
descubrimiento puede tener una
importancia capital en la regeneración de
miembros e incluso órganos humanos. Por
lo tanto, el conocimiento del mecanismo
básico del desarrollo puede permitir
esclarecer muchas vías de evolución y
comprender como en la era de la
genómica, sutiles cambios en expresión
génica pueden estar en el origen de la
gran diversidad de organismos.
Durante el siglo XX, la joven
Ecología se desarrolla como ciencia de
síntesis, que combina materiales de
distintas disciplinas con puntos de vista
propios. Lotka, en 1925, es el primero en
tratar poblaciones y comunidades como
sistemas termodinámicos. También muestra
cómo el comportamiento de estos sistemas
puede ser descrito matemáticamente en
términos de interacciones entre sus
componentes. En 1927 Eldon desarrolla el
concepto de nicho y de pirámides
ecológicas, y estudia las relaciones
alimentarias. Bajo esta perspectiva, el
funcionamiento de los ecosistemas se
describe como movimiento y
transformaciones de materia y energía.
Lindeman en 1942 detalla el flujo de
energía, incidiendo en la idea de los
ecosistemas como sistemas
transformadores de energía e introduciendo
la noción de eficiencia ecológica. La Ecología
energética es posteriormente desarrollada
por Odum y Oving. Por otra parte, la
Ecología de sistemas, basada en las ideas de
Lotka, se desarrolla con la introducción de la
Teoría de la Información de Margalef y la
Teoría de Juegos apoyada por los avances de
la informática.
Surgen nuevas áreas de
conocimiento, como la Etología, que estudia
el comportamiento animal. Desde la
segunda mitad del siglo, los evolucionistas
sistemáticos mantienen que las pautas de
comportamiento son producto de la
selección natural y podrían utilizarse con
finalidad filogenética, de la misma forma que
los parámetros morfológicos o bioquímicos.
En 1973 y, por primera vez, especialistas de
esta rama del saber biológico, K. Von Frisch,
K.Lorenz y N. Kimbergen, recibían el premio
Nobel de medicina y fisiología por sus
trabajos.
Varios frentes o líneas maestras de
investigación, que pueden incluso cambiar
nuestra visión actual sobre el mundo, están
ahora mismos abiertos.
Actualmente, la secuenciación y
anotación de más de cien genomas es una
fuente inagotable de datos que junto con el
desarrollo de herramientas bioinformáticas,
de las micromatrices de ADN y de la
proteómica permite abordar el estudio de los
seres vivos en toda su complejidad
escapando al enfoque reduccionista. Este
enfoque reduccionista, a pesar de haber sido
uno de los motores más potentes de la
investigación en Biología hasta el momento,
siempre tiene la limitación de alterar el
sistema viviente de estudio y, por lo tanto,
interfiere con la explicación del proceso
estudiado. El nuevo abordaje va a permitir
comprender como las partes de las células y
de los organismos están integradas
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112
funcionalmente. Así, la anotación de los
genomas ha revelado que a un porcentaje
relativamente elevado, que varía según las
peculiaridades de la especie, de los genes
secuenciados no se les puede asignar “a
priori” una función basándose en
homologías de secuencias existentes en las
bases de datos o en estudios bioquímicos
previos. Por lo tanto, se abre un campo de
estudios muy amplio que va a llevar todavía
mucho tiempo, que podríamos denominar
era postgenómica en la que entender la
función de los genes y su regulación va a
ser fundamental para entender la
complejidad celular. La genómica funcional
y sobre todo la proteómica están
permitiendo estudiar patrones de expresión
de familias completas de genes y permitirá
estudiar, en un futuro próximo, dichos
patrones incluso del genoma entero en
distintas circunstancias; así como identificar
y determinar la función de todas las
proteínas en una célula. Se podrán,
además, estudiar las interacciones proteína-
proteína, lo que permitirá crear un mapa
celular de dichas interacciones que puede
tener un valor fundamental para entender el
funcionamiento celular y sin duda, dará
lugar a una nueva Teoría Celular en la que
todos sus elementos estén integrados y en
la que las rutas y redes informativas
permitan obtener modelos reales de la
estructura y funcionamiento celular. La
combinación de los conocimientos
adquiridos en genómica y proteómica y el
desarrollo espectacular de la bioinformática
está permitiendo la elaboración de modelos
de rutas metabólicas completas
(metabolómica) e incluso modelos celulares.
Estos modelos, además de la investigación
básica que permitirá la integración de todo
el metabolismo celular, presentan un
enorme interés biomédico, especialmente
para el desarrollo de nuevos fármacos.
Con tantos datos es deseable que, en
las próximas décadas, se avance en los
distintos temas de investigación, como el
estudio de los mecanismos de control y
regulación del crecimiento y división celular,
las bases moleculares que determinan la
invasión y metástasis por células
transformadas o las implicaciones que pueda
tener en estos procesos el sistema inmune.
Especialmente, los estudios de los
mecanismos de control y diferenciación
celular durante el desarrollo embrionario
deben llevar a la Biología del Desarrollo y la
Evolución, valga la redundancia, a vivir un
periodo de amplia revisión que nos permita
acercarnos definitivamente a la base de los
mismos. En este sentido, la genómica
funcional y la proteómica pueden ofrecer
claves importantes en el estudio de los
mecanismos de diferenciación de los distintos
organismos. Muchos biólogos del desarrollo
opinan que el que, finalmente, se desarrolle
un tipo de organismo u otro podría deberse a
cambios sutiles en la expresión génica.
Sorprendentemente, la secuenciación de
genomas parece indicar, a priori, que el
número de genes per se y por lo tanto la
cantidad bruta de información no parece
estar muy relacionado con los niveles de
complejidad encontrados en los organismos,
sobre todo si consideramos que en el genoma
humano el 45% del ADN corresponde a
secuencias repetidas y podría pensarse que
quizá cambios de expresión génica podrían
ser los responsables de los distintos patrones
de desarrollo.
En cuanto al tema evolutivo, los
estudios genómicos aportan una valiosa
información sobre filogenia de las especies.
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
113
Así la secuenciación de genomas de
procariotas poco relacionados a priori como
pueden ser las bacterias y arqueobacterias,
ha demostrado que en determinados
ambientes ha habido episodios de
transferencia horizontal entre ambos tipos
de procariotas y pueden compartir
porcentajes significativos de genes.
También se han encontrado genes
bacterianos, además de secuencias víricas y
secuencias de inserción en el recién
publicado borrador del genoma humano
cuya función se desconoce; algunos
científicos creen que algunas de esas
secuencias de inserción, las denominadas
alu pueden ser una fuente esencial de
variabilidad evolutiva. La secuenciación
completa del genoma de muchos
organismos está permitiendo dilucidar cómo
se relacionan evolutivamente grupos
específicos de organismos; así Radhey S.
Gupta ha sugerido recientemente,
basándose en secuencias específicas de
ADN que él denomina “firmas de ADN”, que
todos los procariotas (bacterias y
arqueobacterias) podrían descender de un
antepasado común que serían bacterias
gram-positivas, por lo que los procariotas
estarían relacionados unos con otros
linealmente y la idea de los tres dominios
(Bacteria, Arquea y Eucaria) inspirada por
los resultados de Carl Woese, obtenidos en
los años setenta, de secuenciación de ARNr
16S puede no ser del todo real. Asimismo,
el mismo tipo de metodología ha llevado a
Gupta a proponer que la célula eucariótica
ancestral fue una quimera formada por la
fusión e integración de los genomas de una
arqueobacteria y una bacteria y que esta
fusión primaria fue un suceso único en la
evolución de la vida en la tierra.
Los resultados de Gupta apoyarían la
Teoría Endosimbiótica de la evolución
postulada por Mereschkowsky y
posteriormente por Lyn Margulis, que
también atribuye el origen de las
mitocondrias y cloroplastos a bacterias que
establecieron una simbiosis con el eucariota
ancestral; en la actualidad, los estudios
comparados de los genomas de los orgánulos
y genomas bacterianos han proporcionado
pruebas convincentes sobre el origen
simbiótico de mitocondrias y cloroplastos.
Frente a la Teoría Darwinista de la evolución
que postula que la evolución sucede de forma
gradual y continua gracias a la presión que la
selección natural ejerce sobre pequeñas
variaciones genéticas, se encuentra la Teoría
Endosimbiótica que habla de cooperación
entre especies, de relaciones simbióticas que
se heredan como motor de la evolución; en
particular, la endosimbiosis explicaría
innovaciones macroevolutivas como la
génesis de la célula eucariótica o el origen de
las plantas.
Por tanto, en los comienzos del siglo
XXI, la Biología entra en uno de sus
momentos más emocionantes. En estos
momentos se dispone de un gran bagaje de
conocimientos y de una sofisticada
metodología, continuamente renovada, y es
estimulante saber que, si bien nos
encontramos ante un futuro lleno de
incógnitas por resolver, este ofrece una
perspectiva optimista, siempre que se tenga
una visión crítica y “aséptica” de los
conocimientos adquiridos hasta el momento.
También el campo de la Biología
Aplicada ofrece un abanico enorme de
posibilidades aún a medio abrir.
La secuenciación y anotación de
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114
genomas junto con todas las tecnologías
que lo acompañan como la construcción de
biochips puede revolucionar la medicina,
con el nacimiento de la denominada
medicina genómica donde se buscarán
tratamientos personalizados a las
enfermedades que padezcamos que puedan
tener un componente genético. Será
probablemente una medicina cara y al
alcance de unos pocos privilegiados. Dentro
de la medicina genómica, la terapia génica,
que hasta el momento ha cosechado más
fracasos que éxitos, también puede tomar
un nuevo impulso y ser una opción
terapéutica en un futuro próximo. En
muchos casos, la terapia génica ha fallado
por que los vectores génicos no eran los
adecuados ya que los utilizados hasta
ahora, generalmente basados en
adenovirus, en ocasiones han resultado
letales o no han cubierto su objetivo, por lo
que en la actualidad se están intentando
desarrollar nuevos vectores. No obstante, a
pesar de los avances que la genómica
puede significar en la medicina humana;
todavía se precisa mucha investigación para
encontrar tratamiento e incluso erradicar
enfermedades infecciosas que como la
malaria o el SIDA están diezmando la
población de muchos países, en particular
en África y Asia. El virus que causa el
síndrome de inmunodeficiencia en humanos
fue descubierto por el equipo de Luc
Montagnier en 1983 y a partir de esta
fecha, se ha avanzado espectacularmente
en el conocimiento de la estructura del virus
y existen tratamientos antivirales caros que
pueden llevar a que la enfermedad se haga
crónica; sin embargo, probablemente
debido a la alta tasa de mutación del
retrovirus, no se ha encontrado una vacuna
eficaz. En el caso de la malaria, tampoco se
ha fabricado una vacuna que sea efectiva al
100% ya que el ciclo de vida del parásito es
muy complicado y no se conocen todas las
claves. Por otra parte, el descubrimiento de
un nuevo agente infeccioso por Stanley
Prusiner en 1982, que él denominó prión, y
que sorprendentemente, es de naturaleza
únicamente proteica ha provocado la alarma
tanto entre los científicos como en la opinión
pública ya que los priones parecen ser la
causa de las distintas encefalopatías
espongiformes, un tipo de enfermedad
neurodegenerativa mortal que afecta a
muchos mamíferos, incluido el hombre. La
“crisis de las vacas locas” que se inició a
finales de los años ochenta en el Reino Unido
ha traído consigo la desagradable sorpresa de
que el prión bovino puede atravesar la
barrera de las especies e infectar a los seres
humanos.
Otro campo de aplicación que está
en plena expansión en la actualidad y que se
beneficia directamente de los avances en
genética molecular y en particular de la
secuenciación de genomas es la
Biotecnología. Hoy en día contamos con un
número considerable de organismos, tanto
procariotas como eucariotas, que se pueden
manipular genéticamente y en los que se
puede sobre expresar genes que codifican
para proteínas de interés industrial, agrícola
medioambiental o terapéutico. Aunque los
procariotas son en la actualidad
probablemente los organismos más utilizados
en biotecnología; otros organismos como
plantas y animales representan una
alternativa interesante y ya se han
desarrollado numerosos organismos
eucariotas transgénicos con aplicación
biotecnológica directa. La utilización de
plantas transgénicas resistentes a herbicidas,
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
115
otros pesticidas y plagas o con propiedades
que faciliten su crecimiento en suelos o
medios ambientes poco adecuados o que
aceleren su floración y producción de frutos
podría dar lugar a una nueva revolución
verde. Las plantas también se pueden
utilizar para la producción de vacunas
comestibles que abaratarían en gran medida
el coste de dichas vacunas. Se han
desarrollado plantas transgénicas que
producen proteínas con aplicación biomédica
como globulinas humanas y anticuerpos.
También se están haciendo esfuerzos
importantes para utilizar las plantas como
fábricas celulares de biopolímeros (plásticos
biodegradables) y de ácidos grasos de
interés industrial. Las plantas también
tienen un papel importante en la
descontaminación in situ de sitios
contaminados por metales pesados; las
técnicas de fitorremediación en las que se
utilizan plantas hiperacumuladoras de
metales tanto transgénicas como no
modificadas y dentro de las plantas
transgénicas, aquellas que expresan la
mercurio reductasa bacteriana capaces de
volatilizar el mercurio son ya una alternativa
clara a los tratamientos de
descontaminación físico-químicos. En el
caso de contaminación por compuestos
orgánicos como bifenilos policlorados o
compuestos aromáticos policíclicos, las
técnicas de rizorremediación, en las que
bacterias transgénicas capaces de degradar
los xenobióticos colonizan la rizosfera de
plantas adecuadas, también se configuran
como una tecnología prometedora para el
tratamiento de vertidos in situ.
Los animales transgénicos también
son una realidad y aunque la mayoría se
usa como modelo para estudiar distintas
enfermedades humanas, en el Instituto Roslin
de Edimburgo se están creando animales
transgénicos capaces de producir proteínas
de interés terapéutico en la leche. El
nacimiento en 1995 de la oveja clónica Dolly,
obtenida a partir de una célula mamaria de
una oveja adulta, desató la polémica sobre la
posible aplicación futura de la técnica, que se
reveló imperfecta, desarrollada por Ian
Wilmut y colaboradores en el Instituto Roslin
de Edimburgo; en particular, la clonación de
seres humanos. No obstante, se está
intentado la clonación reproductiva para
intentar salvar especies en peligro de
extinción y “resucitar” especies que se han
extinguido recientemente. Existe un tipo de
clonación, denominada clonación terapéutica,
ya permitida en España, en la que se crean
embriones a partir de células de adulto pero
sólo como fuente de células madre o células
totipotentes con un beneficio potencial en la
regeneración y reparación de órganos y
tejidos o la curación de enfermedades
degenerativas y que podrían evitar el
problema de rechazo que surge con las
técnicas de transplante actuales. No
obstante, recientes estudios han demostrado
que se puede obtener células madre adultas
de tejidos diferenciados como la médula ósea
en humanos que también son susceptibles de
diferenciarse en laboratorio en muchos tipos
de tejidos y que por lo tanto, haría
innecesaria la clonación de embriones o la
utilización de embriones desechados de las
técnicas de fecundación in vitro.
A pesar de las “formidables”
perspectivas de la Biotecnología, y, sin entrar
en consideraciones éticas, sino meramente
científicas, deberíamos tener un cuidado
exquisito y diseñar controles adecuados, que
implican entre otras cosas un seguimiento de
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
116
varias generaciones para poder asegurar
que no hay riesgos de alteraciones
biológicas propias o vecinas, antes de lanzar
tanto transgénico a la naturaleza, de clonar
tantas células o tantos organismos, de lo
contrario, los daños ecológicos y de la salud
podrían ser irreparables.
La Astrobiología o Exobiología, que
pretende la búsqueda de vida
extraterrestre, aunque es un área en la
actualidad prácticamente inexistente e
incluso exótica, es un tipo de estudio
necesario y que, caso de demostrarse la
existencia de vida fuera de nuestro planeta,
puede cambiar nuestra percepción actual
del universo o por lo menos provocaría que
la Biología dejara de ser considerada una
ciencia menor porque se ocupa del estudio
de un fenómeno local: la vida en el planeta
Tierra. Los datos de distintas misiones
espaciales no tripuladas en nuestro sistema
solar así como los estudios de meteoritos
que han impactado en nuestro planeta nos
hacen tener ciertas esperanzas de que la
vida pueda no haber sido un suceso único y
circunscrito a nuestro planeta. El planeta
Marte se configura como el más prometedor
candidato a albergar o haber albergado
algún tipo de vida, probablemente de
naturaleza muy elemental (tipo procariota).
Algunos científicos claman haber encontrado
restos de actividad biológica en meteoritos
provenientes de Marte pero existe mucha
polémica al respecto. En la actualidad como
la vida, tal como la conocemos en la tierra,
se basa en el agua líquida, se están
planteando misiones a Marte con el objetivo
de encontrar agua o al menos, indicios de la
existencia de agua en tiempos remotos.
Otro candidato a albergar vida es Europa,
una de las lunas de Júpiter, ya que podría
haber agua líquida debajo de la capa de hielo
que lo recubre.
La búsqueda de vida extraterrestre
está llevando a estudiar ecosistemas en la
Tierra en los que podrían darse condiciones
ambientales similares a las que podrían
sustentar vida en otros planetas, como por
ejemplo los valles secos de la Antártida o
incluso el ambiente acidófilo de Río Tinto.
Este tipo de estudios también pueden
cambiar nuestras ideas sobre el origen de la
vida en la Tierra; así, en la actualidad hay
investigadores como Karsten Pedersen de la
Universidad de Göteborg (Suecia) que
piensan que la vida no se originó en la
superficie del planeta como resultado de la
sopa prebiótica sino que surgió en las
profundidades, bajo la corteza terrestre y que
probablemente fue un primitivo
quimiolitotrofo el primer ser vivo. Por ello, se
ha sugerido que la búsqueda de vida en
Marte debe hacerse tanto en la superficie
como en la profundidad, bajo la corteza del
planeta. Otra hipótesis, relacionada con la
panspermia indica que la vida pudo originarse
en hielo amorfo (no cristalino) como el que se
encuentra en el espacio interestelar.
Lo que se ha dado en denominar
“Ciencias del conocimiento” un conjunto
sinérgico de filosofía, psicología,
neurobiología e inteligencia artificial tratará
de resolver uno de los objetivos más
ambiciosos de la historia de la biología y de
la historia del conocimiento en general:
comprender como funciona el cerebro
humano. Quizás, aquí, como en ningún otro
caso, sea más fácil explicar cual es él
autentico reto en el momento actual y en
nuestro futuro más próximo, y que no es
otro que el siguiente: dada la complejidad
de los problemas existentes debemos asumir
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
117
la necesidad del equipo multidisciplinar.
Así, la creación de un lenguaje común para
todos aquellos que estén implicados en la
solución de un problema será el primer
reto a superar y donde la figura del
generalista con una formación
interdisciplinar adecuada facilitará mucho
el trabajo. En el caso enunciado, de poco
servirá por ejemplo el conocimiento a
fondo de los programas informáticos
llamados redes neuronales sino tenemos
claro, que las denominadas neuronas
informáticas no son sino una caricatura de
una neurona real.
Muy probablemente, el campo que
mayor éxito relativo experimentará con
este enfoque, de una visión interdisciplinar
para la solución de los problemas, será la
Ecología. Al generalizarse la utilización de
metodologías de otras disciplinas se
permitirá un entendimiento más completo
del funcionamiento del ecosistema. Por
otro lado, el momento actual, en que el
medio ambiente está especialmente
amenazado, requiere una investigación que
permita salvaguardar los ecosistemas,
haciendo los modelos de explotación más
racionales y menos destructivos. La
aplicación de tecnologías de biología
molecular a la ecología está permitiendo un
conocimiento más exhaustivo de los
ecosistemas (especialmente en cuanto a
poblaciones microbianas no cultivables) y
el impacto que cualquier variación ejerce
sobre estos ecosistemas.
Los estudios sobre las
circunstancias que determinan el cambio
climático y sus consecuencias, constituye,
en gran medida, el hito de los estudios
medioambientales, sólo comparable al
proyecto genoma de los biólogos y
genéticos moleculares. La toma de
decisiones que vengan determinadas por los
conocimientos de uno y otro, constituyen
todo un reto tanto para el saber como para
el futuro de nuestra especie, pues nos obliga
a una visión integradora alejada de los
tradicionales enfoques reduccionistas, que
tan útiles son para el progreso puntual de la
Ciencia, pero que en estos momentos de
obligada concepción holística, resultan
insuficientes.
Cabe finalizar este apartado
resaltando una faceta importante derivada
del desarrollo de la Biología, su influencia
sobre el pensamiento humano actual. Así, la
Biología se erige como una de las ciencias
más adecuadas en la explicación y resolución
de la problemática ideológica del hombre en
torno a su propia existencia y a la de la vida
que le rodea, tema de enorme complejidad y
del que hay que reconocer que se sabe poco.
Se trata de un campo de fuerte polémica,
donde la investigación es sobre todo
documental y donde convergen Paleontología,
Astrofísica y Filosofía en torno a preguntas
clave como el origen de la vida, del hombre o
la cuestión del azar en la evolución. La
Biología Molecular y la Genética, con su
estudio físicoquímico de los mecanismos
hereditarios y de las potencialidades
hereditarias en la búsqueda de los secretos
de la vida, es causa de una verdadera
revolución científica que ha cambiado la
imagen del hombre y de la naturaleza,
basando la vida en conceptos de código y de
información genética. Por supuesto, la
secuenciación del genoma humano trae
consigo una serie de consideraciones éticas,
de modo que no se discrimine a las personas
que tengan defectos genéticos que las hagan
propicias a sufrir determinada enfermedad y
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
118
por otra parte, cada vez existen críticas más
fuertes a la patentabilidad del genoma
humano, que es patrimonio de todos y a la
posibilidad de que el conocimiento del
genoma permita manipulaciones del mismo
que atenten contra la integridad del ser
humano, además de los problemas ya
suscitados por temas como la fecundación
in vitro, la utilización de embriones para
fines terapéuticos, la clonación humana o el
conocimiento a la predisposición genética de
padecer cualquier tipo de enfermedad. Así,
moralistas, filósofos o sociólogos se
interrogan acerca de las transformaciones
de la humanidad que esta moderna
tecnología permite entrever.
Otro tema de actualidad es el
referente al determinismo científico y la
libertad humana. El problema está en
delimitar hasta qué punto la conducta
humana está determinada por leyes
biológicas: si su naturaleza está
determinada por unos mecanismos
genéticos bajo el control de distintos genes,
resultado de la evolución de las conductas
animales, o su explicación queda totalmente
o en parte fuera del campo de la Biología.
Mas aún, después de poder conocer con
antelación gracias al genoma de cada
individuo, antes de su desarrollo, sus
predisposiciones no solamente físicas sino
psicológicas.
Pero quizás el campo de la Biología
de mayor trascendencia social y de
pensamiento es el de la Ecología. La
consideración del hombre como parte de
los ecosistemas estableciendo relaciones
de interdependencia y ejerciendo una
acción capaz de modificar los equilibrios
naturales, la consideración de que las
agresiones a la naturaleza pueden
desbordar la capacidad de autorregulación
de los ecosistemas amenazando con
consecuencias imprevisibles a todos sus
integrantes, y la conciencia de la realidad de
destrucción y saqueo de la naturaleza y
degradación de la biosfera por parte de la
civilización industrial han dado lugar a la
denominada crisis ecológica, una nueva
visión del hombre respecto a sus propias
acciones sobre la naturaleza. Desde esta
nueva perspectiva, aumentada después de
observar desde el espacio la limitación del
planeta Tierra, surge una conciencia sobre la
necesidad de una explotación racional de los
recursos naturales, a la vez que una
inquietud por la conservación del medio
ambiente y la protección de los seres vivos,
cuya diversidad constituye el principal
patrimonio de la Humanidad.
Por lo tanto, y como consecuencia de
este mayor y mejor conocimiento, sería
deseable que en las próximas décadas se
generase una nueva forma de pensar, y de
actuar, que contemplará al hombre inmerso
en su medio y no como dueño y señor de su
ambiente. Ello implicaría una nueva filosofía
de vida basada en el respeto tanto a su
propia especie como al resto de las especies,
y que le autolimitaría en sus interferencias
sobre el medio ambiente ya que va en ello la
viabilidad de nuestro futuro. En este sentido,
la visión integradora que nos proporciona el
saber ecológico se configura como una
nueva ética que nos permitirá comprender
mejor que nunca cual es nuestro auténtico
papel en el mundo en que vivimos, sólo
depende de nosotros que asumamos, o no,
con un comportamiento adecuado, está
misión.
Los distintos frentes de ampliación
HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________
119
del conocimiento y aplicación de éste que se
encuentran abiertos en la Biología actual
auguran un auge desconocido hasta el
momento para esta ciencia y hacen muy
posible que el siglo XXI sea considerado el
siglo de la Biología.
HISTORIA DE LAS MATEMÁTICAS______________________________________
120
as matemáticas son el estudio de las
relaciones entre cantidades, magnitudes y
propiedades, y de las operaciones lógicas
utilizadas para deducir cantidades,
magnitudes y propiedades desconocidas.
En el pasado las matemáticas eran
consideradas como la ciencia de la
cantidad, referida a las magnitudes (como
en la geometría), a los números (como en
la aritmética), o a la generalización de
ambos (como en el álgebra). Hacia
mediados del siglo XIX las matemáticas se
empezaron a considerar como la ciencia de
las relaciones, o como la ciencia que
produce condiciones necesarias. Esta
última noción abarca la lógica matemática
o simbólica —ciencia que consiste en
utilizar símbolos para generar una teoría
exacta de deducción e inferencia lógica
basada en definiciones, axiomas,
postulados y reglas que transforman
elementos primitivos en relaciones y
teoremas más complejos.
Las matemáticas son tan antiguas como la
propia humanidad: en los diseños
prehistóricos de cerámica, tejidos y en las
pinturas rupestres se pueden encontrar
evidencias del sentido geométrico y del
interés en figuras geométricas. Los sistemas
de cálculo primitivos estaban basados,
seguramente, en el uso de los dedos de una
o dos manos, lo que resulta evidente por la
gran abundancia de sistemas numéricos en
los que las bases son los números 5 y 10.
LAS MATEMÁTICAS EN LA ANTIGÜEDAD
Las primeras referencias a matemáticas
avanzadas y organizadas datan del tercer
milenio a.C., en Babilonia y Egipto. Estas
matemáticas estaban dominadas por la
aritmética, con cierto interés en medidas y
cálculos geométricos y sin mención de
conceptos matemáticos como los axiomas o
las demostraciones.
Los primeros libros egipcios, escritos hacia el
año 1800 a.C., muestran un sistema de
numeración decimal con distintos símbolos
para las sucesivas potencias de 10 (1, 10,
100…), similar al sistema utilizado por los
romanos. Los números se representaban
escribiendo el símbolo del 1 tantas veces
como unidades tenía el número dado, el
símbolo del 10 tantas veces como decenas
había en el número, y así sucesivamente.
Para sumar números, se sumaban por
separado las unidades, las decenas, las
centenas… de cada número. La
multiplicación estaba basada en
duplicaciones sucesivas y la división era el
proceso inverso.
Los egipcios utilizaban sumas de fracciones
unidad (a), junto con la fracción B, para
L
HISTORIA DE LAS MATEMÁTICAS
HISTORIA DE LAS MATEMÁTICAS______________________________________
121
expresar todas las fracciones. Por ejemplo,
E era la suma de las fracciones 3 y <.
Utilizando este sistema, los egipcios fueron
capaces de resolver problemas aritméticos
con fracciones, así como problemas
algebraicos elementales. En geometría
encontraron las reglas correctas para
calcular el área de triángulos, rectángulos y
trapecios, y el volumen de figuras como
ortoedros, cilindros y, por supuesto,
pirámides. Para calcular el área de un
círculo, los egipcios utilizaban un cuadrado
de lado U del diámetro del círculo, valor
muy cercano al que se obtiene utilizando la
constante pi (3,14).
El sistema babilónico de numeración era
bastante diferente del egipcio. En el
babilónico se utilizaban tablillas con varias
muescas o marcas en forma de cuña
(cuneiforme); una cuña sencilla
representaba al 1 y una marca en forma de
flecha representaba al 10 (véase tabla
adjunta). Los números menores que 59
estaban formados por estos símbolos
utilizando un proceso aditivo, como en las
matemáticas egipcias. El número 60, sin
embargo, se representaba con el mismo
símbolo que el 1, y a partir de ahí, el valor
de un símbolo venía dado por su posición
en el número completo. Por ejemplo, un
número compuesto por el símbolo del 2,
seguido por el del 27 y terminado con el
del 10, representaba 2 × 602 + 27 × 60 +
10. Este mismo principio fue ampliado a la
representación de fracciones, de manera
que el ejemplo anterior podía también
representar 2 × 60 + 27 + 10 × (†), o 2 +
27 × (†) + 10 × (†)-2. Este sistema,
denominado sexagesimal (base 60),
resultaba tan útil como el sistema decimal
(base 10).
Con el tiempo, los babilonios desarrollaron
unas matemáticas más sofisticadas que les
permitieron encontrar las raíces positivas de
cualquier ecuación de segundo grado.
Fueron incluso capaces de encontrar las
raíces de algunas ecuaciones de tercer
grado, y resolvieron problemas más
complicados utilizando el teorema de
Pitágoras. Los babilonios compilaron una
gran cantidad de tablas, incluyendo tablas
de multiplicar y de dividir, tablas de
cuadrados y tablas de interés compuesto.
Además, calcularon no sólo la suma de
progresiones aritméticas y de algunas
geométricas, sino también de sucesiones de
cuadrados.
LAS MATEMÁTICAS EN GRECIA
Los griegos tomaron elementos de las
matemáticas de los babilonios y de los
egipcios. La innovación más importante fue
la invención de las matemáticas abstractas
basadas en una estructura lógica de
definiciones, axiomas y demostraciones.
Según los cronistas griegos, este avance
comenzó en el siglo VI a.C. con Tales de
Mileto y Pitágoras de Samos. Este último
enseñó la importancia del estudio de los
números para poder entender el mundo.
Algunos de sus discípulos hicieron
importantes descubrimientos sobre la teoría
de números y la geometría, que se atribuyen
al propio Pitágoras.
En el siglo V a.C., algunos de los más
importantes geómetras fueron el filósofo
atomista Demócrito de Abdera, que encontró
la fórmula correcta para calcular el volumen
de una pirámide, e Hipócrates de Cos, que
descubrió que el área de figuras geométricas
en forma de media luna limitadas por arcos
circulares son iguales a las de ciertos
HISTORIA DE LAS MATEMÁTICAS______________________________________
122
triángulos. Este descubrimiento está
relacionado con el famoso problema de la
cuadratura del círculo (construir un
cuadrado de área igual a un círculo dado).
Otros dos problemas bastante conocidos
que tuvieron su origen en el mismo periodo
son la trisección de un ángulo y la
duplicación del cubo (construir un cubo
cuyo volumen es dos veces el de un cubo
dado). Todos estos problemas fueron
resueltos, mediante diversos métodos,
utilizando instrumentos más complicados
que la regla y el compás. Sin embargo,
hubo que esperar hasta el siglo XIX para
demostrar finalmente que estos tres
problemas no se pueden resolver utilizando
solamente estos dos instrumentos básicos.
A finales del siglo V a.C., un matemático
griego descubrió que no existe una unidad
de longitud capaz de medir el lado y la
diagonal de un cuadrado, es decir, una de
las dos cantidades es inconmensurable.
Esto significa que no existen dos números
naturales m y n cuyo cociente sea igual a
la proporción entre el lado y la diagonal.
Dado que los griegos sólo utilizaban los
números naturales (1, 2, 3…), no pudieron
expresar numéricamente este cociente
entre la diagonal y el lado de un cuadrado
(este número, ¸, es lo que hoy se
denomina número irracional). Debido a
este descubrimiento se abandonó la teoría
pitagórica de la proporción, basada en
números, y se tuvo que crear una nueva
teoría no numérica. Ésta fue introducida en
el siglo IV a.C. por el matemático Eudoxo
de Cnido, y la solución se puede encontrar
en los Elementos de Euclides. Eudoxo,
además, descubrió un método para
demostrar rigurosamente supuestos sobre
áreas y volúmenes mediante aproximaciones
sucesivas.
Euclides, matemático y profesor que
trabajaba en el famoso Museo de Alejandría,
también escribió tratados sobre óptica,
astronomía y música. Los trece libros que
componen sus Elementos contienen la
mayor parte del conocimiento matemático
existente a finales del siglo IV a.C., en áreas
tan diversas como la geometría de polígonos
y del círculo, la teoría de números, la teoría
de los inconmensurables, la geometría del
espacio y la teoría elemental de áreas y
volúmenes.
El siglo posterior a Euclides estuvo marcado
por un gran auge de las matemáticas, como
se puede comprobar en los trabajos de
Arquímedes de Siracusa y de un joven
contemporáneo, Apolonio de Perga.
Arquímedes utilizó un nuevo método teórico,
basado en la ponderación de secciones
infinitamente pequeñas de figuras
geométricas, para calcular las áreas y
volúmenes de figuras obtenidas a partir de
las cónicas. Éstas habían sido descubiertas
por un alumno de Eudoxo llamado
Menaechmo, y aparecían como tema de
estudio en un tratado de Euclides; sin
embargo, la primera referencia escrita
conocida aparece en los trabajos de
Arquímedes. También investigó los centros
de gravedad y el equilibrio de ciertos
cuerpos sólidos flotando en agua. Casi todo
su trabajo es parte de la tradición que llevó,
en el siglo XVII, al desarrollo del cálculo. Su
contemporáneo, Apolonio, escribió un
tratado en ocho tomos sobre las cónicas, y
estableció sus nombres: elipse, parábola e
hipérbola. Este tratado sirvió de base para el
estudio de la geometría de estas curvas
HISTORIA DE LAS MATEMÁTICAS______________________________________
123
hasta los tiempos del filósofo y científico
francés René Descartes en el siglo XVII.
Después de Euclides, Arquímedes y
Apolonio, Grecia no tuvo ningún geómetra
de la misma talla. Los escritos de Herón de
Alejandría en el siglo I d.C. muestran cómo
elementos de la tradición aritmética y de
medidas de los babilonios y egipcios
convivieron con las construcciones lógicas
de los grandes geómetras. Los libros de
Diofante de Alejandría en el siglo III d.C.
continuaron con esta misma tradición,
aunque ocupándose de problemas más
complejos. En ellos Diofante encuentra las
soluciones enteras para aquellos problemas
que generan ecuaciones con varias
incógnitas. Actualmente, estas ecuaciones
se denominan diofánticas y se estudian en
el análisis diofántico.
LAS MATEMÁTICAS APLICADAS EN
GRECIA
En paralelo con los estudios sobre
matemáticas puras hasta ahora
mencionados, se llevaron a cabo estudios
de óptica, mecánica y astronomía. Muchos
de los grandes matemáticos, como Euclides
y Arquímedes, también escribieron sobre
temas astronómicos. A principios del siglo
II a.C., los astrónomos griegos adoptaron
el sistema babilónico de almacenamiento
de fracciones y, casi al mismo tiempo,
compilaron tablas de las cuerdas de un
círculo. Para un círculo de radio
determinado, estas tablas daban la
longitud de las cuerdas en función del
ángulo central correspondiente, que crecía
con un determinado incremento. Eran
similares a las modernas tablas del seno y
coseno, y marcaron el comienzo de la
trigonometría. En la primera versión de
estas tablas —las de Hiparco, hacia el 150
a.C.— los arcos crecían con un incremento
de 71°, de 0° a 180°. En tiempos del
astrónomo Tolomeo, en el siglo II d.C., la
maestría griega en el manejo de los
números había avanzado hasta tal punto
que Tolomeo fue capaz de incluir en su
Almagesto una tabla de las cuerdas de un
círculo con incrementos de 1° que, aunque
expresadas en forma sexagesimal, eran
correctas hasta la quinta cifra decimal.
Mientras tanto, se desarrollaron otros
métodos para resolver problemas con
triángulos planos y se introdujo un teorema
—que recibe el nombre del astrónomo
Menelao de Alejandría— para calcular las
longitudes de arcos de esfera en función de
otros arcos. Estos avances dieron a los
astrónomos las herramientas necesarias
para resolver problemas de astronomía
esférica, y para desarrollar el sistema
astronómico que sería utilizado hasta la
época del astrónomo alemán Johannes
Kepler.
LAS MATEMÁTICAS EN LA EDAD MEDIA
En Grecia, después de Tolomeo, se
estableció la tradición de estudiar las obras
de estos matemáticos de siglos anteriores en
los centros de enseñanza. El que dichos
trabajos se hayan conservado hasta
nuestros días se debe principalmente a esta
tradición. Sin embargo, los primeros
avances matemáticos consecuencia del
estudio de estas obras aparecieron en el
mundo árabe.
LAS MATEMÁTICAS EN EL MUNDO
ISLÁMICO
Después de un siglo de expansión en la que
la religión musulmana se difundió desde sus
HISTORIA DE LAS MATEMÁTICAS______________________________________
124
orígenes en la península Arábiga hasta
dominar un territorio que se extendía
desde la península Ibérica hasta los límites
de la actual China, los árabes empezaron a
incorporar a su propia ciencia los
resultados de "ciencias extranjeras". Los
traductores de instituciones como la Casa
de la Sabiduría de Bagdad, mantenida por
los califas gobernantes y por donaciones de
particulares, escribieron versiones árabes
de los trabajos de matemáticos griegos e
indios.
Hacia el año 900, el periodo de
incorporación se había completado y los
estudiosos musulmanes comenzaron a
construir sobre los conocimientos
adquiridos. Entre otros avances, los
matemáticos árabes ampliaron el sistema
indio de posiciones decimales en aritmética
de números enteros, extendiéndolo a las
fracciones decimales. En el siglo XII, el
matemático persa Omar Jayyam generalizó
los métodos indios de extracción de raíces
cuadradas y cúbicas para calcular raíces
cuartas, quintas y de grado superior. El
matemático árabe Al-Jwarizmì (de su
nombre procede la palabra algoritmo, y el
título de uno de sus libros es el origen de la
palabra álgebra) desarrolló el álgebra de
los polinomios; al-Karayi la completó para
polinomios incluso con infinito número de
términos. Los geómetras, como Ibrahim
ibn Sinan, continuaron las investigaciones
de Arquímedes sobre áreas y volúmenes.
Kamal al-Din y otros aplicaron la teoría de
las cónicas a la resolución de problemas de
óptica. Los matemáticos Habas al-Hasib y
Nasir ad-Din at-Tusi crearon trigonometrías
plana y esférica utilizando la función seno
de los indios y el teorema de Menelao.
Estas trigonometrías no se convirtieron en
disciplinas matemáticas en Occidente hasta
la publicación del De triangulis omnimodis
(1533) del astrónomo alemán
Regiomontano.
Finalmente, algunos matemáticos árabes
lograron importantes avances en la teoría de
números, mientras otros crearon una gran
variedad de métodos numéricos para la
resolución de ecuaciones. Los países
europeos con lenguas latinas adquirieron la
mayor parte de estos conocimientos durante
el siglo XII, el gran siglo de las traducciones.
Los trabajos de los árabes, junto con las
traducciones de los griegos clásicos fueron
los principales responsables del crecimiento
de las matemáticas durante la edad media.
Los matemáticos italianos, como Leonardo
Fibonacci y Luca Pacioli (uno de los grandes
tratadistas del siglo XV en álgebra y
aritmética, que desarrollaba para aplicar en
el comercio), se basaron principalmente en
fuentes árabes para sus estudios.
LAS MATEMÁTICAS DURANTE EL
RENACIMIENTO
Aunque el final del periodo medieval fue
testigo de importantes estudios matemáticos
sobre problemas del infinito por autores
como Nicole Oresme, no fue hasta principios
del siglo XVI cuando se hizo un
descubrimiento matemático de
trascendencia en Occidente. Era una fórmula
algebraica para la resolución de las
ecuaciones de tercer y cuarto grado, y fue
publicado en 1545 por el matemático
italiano Gerolamo Cardano en su Ars magna.
Este hallazgo llevó a los matemáticos a
interesarse por los números complejos y
estimuló la búsqueda de soluciones similares
para ecuaciones de quinto grado y superior.
Fue esta búsqueda la que a su vez generó
HISTORIA DE LAS MATEMÁTICAS______________________________________
125
los primeros trabajos sobre la teoría de
grupos a finales del siglo XVIII y la teoría
de ecuaciones del matemático francés
Évariste Galois a principios del XIX.
También durante el siglo XVI se empezaron
a utilizar los modernos signos matemáticos
y algebraicos. El matemático francés
François Viète llevó a cabo importantes
estudios sobre la resolución de ecuaciones.
Sus escritos ejercieron gran influencia en
muchos matemáticos del siglo posterior,
incluyendo a Pierre de Fermat en Francia e
Isaac Newton en Inglaterra.
AVANCES EN EL SIGLO XVII
Los europeos dominaron el desarrollo de
las matemáticas después del renacimiento.
Durante el siglo XVII tuvieron lugar los
más importantes avances en las
matemáticas desde la era de Arquímedes y
Apolonio. El siglo comenzó con el
descubrimiento de los logaritmos por el
matemático escocés John Napier (Neper);
su gran utilidad llevó al astrónomo francés
Pierre Simon Laplace a decir, dos siglos
más tarde, que Neper, al reducir el trabajo
de los astrónomos a la mitad, les había
duplicado la vida.
La ciencia de la teoría de números, que
había permanecido aletargada desde la
época medieval, es un buen ejemplo de los
avances conseguidos en el siglo XVII
basándose en los estudios de la antigüedad
clásica. La obra Las aritméticas de Diofante
ayudó a Fermat a realizar importantes
descubrimientos en la teoría de números.
Su conjetura más destacada en este campo
fue que no existen soluciones de la
ecuación an + bn = cn con a, b y c enteros
positivos si n es mayor que 2. Esta
conjetura, conocida como último teorema de
Fermat, ha generado gran cantidad de
trabajos en el álgebra y la teoría de
números.
En geometría pura, dos importantes
acontecimientos ocurrieron en este siglo. El
primero fue la publicación, en el Discurso del
método (1637) de Descartes, de su
descubrimiento de la geometría analítica,
que mostraba cómo utilizar el álgebra
(desarrollada desde el renacimiento) para
investigar la geometría de las curvas
(Fermat había hecho el mismo
descubrimiento pero no lo publicó). El
Discurso del método, junto con una serie de
pequeños tratados con los que fue
publicado, ayudó y fundamentó los trabajos
matemáticos de Isaac Newton hacia 1660. El
segundo acontecimiento que afectó a la
geometría fue la publicación, por el
ingeniero francés Gérard Desargues, de su
descubrimiento de la geometría proyectiva
en 1639. Aunque este trabajo fue alabado
por Descartes y por el científico y filósofo
francés Blaise Pascal, su terminología
excéntrica y el gran entusiasmo que había
causado la aparición de la geometría
analítica retrasó el desarrollo de sus ideas
hasta principios del siglo XIX, con los
trabajos del matemático francés Jean Victor
Poncelet.
Otro avance importante en las matemáticas
del siglo XVII fue la aparición de la teoría de
la probabilidad a partir de la
correspondencia entre Pascal y Fermat sobre
un problema presente en los juegos de azar,
el llamado problema de puntos. Este trabajo
no fue publicado, pero llevó al científico
holandés Christiaan Huygens a escribir un
pequeño folleto sobre probabilidad en juegos
con dados, que fue publicado en el Ars
HISTORIA DE LAS MATEMÁTICAS______________________________________
126
coniectandi (1713) del matemático suizo
Jacques Bernoulli. Tanto Bernoulli como el
francés Abraham De Moivre, en su Doctrina
del azar de 1718, utilizaron el recién
descubierto cálculo para avanzar
rápidamente en su teoría, que para
entonces tenía grandes aplicaciones en
pujantes compañías de seguros.
Sin embargo, el acontecimiento
matemático más importante del siglo XVII
fue, sin lugar a dudas, el descubrimiento
por parte de Newton de los cálculos
diferencial e integral, entre 1664 y 1666.
Newton se basó en los trabajos anteriores
de dos compatriotas, John Wallis e Isaac
Barrow, así como en los estudios de otros
matemáticos europeos como Descartes,
Francesco Bonaventura Cavalieri, Johann
van Waveren Hudde y Gilles Personne de
Roberval. Unos ocho años más tarde, el
alemán Gottfried Wilhelm Leibniz descubrió
también el cálculo y fue el primero en
publicarlo, en 1684 y 1686. El sistema de
notación de Leibniz es el que se usa hoy en
el cálculo.
SITUACIÓN EN EL SIGLO XVIII
Durante el resto del siglo XVII y buena
parte del XVIII, los discípulos de Newton y
Leibniz se basaron en sus trabajos para
resolver diversos problemas de física,
astronomía e ingeniería, lo que les
permitió, al mismo tiempo, crear campos
nuevos dentro de las matemáticas. Así, los
hermanos Jean y Jacques Bernoulli
inventaron el cálculo de variaciones y el
matemático francés Gaspard Monge la
geometría descriptiva. Joseph Louis
Lagrange, también francés, dio un
tratamiento completamente analítico de la
mecánica en su gran obra Mecánica
analítica (1788), en donde se pueden
encontrar las famosas ecuaciones de
Lagrange para sistemas dinámicos. Además,
Lagrange hizo contribuciones al estudio de
las ecuaciones diferenciales y la teoría de
números, y desarrolló la teoría de grupos.
Su contemporáneo Laplace escribió Teoría
analítica de las probabilidades (1812) y el
clásico Mecánica celeste (1799-1825), que le
valió el sobrenombre de ‘el Newton francés’.
El gran matemático del siglo XVIII fue el
suizo Leonhard Euler, quien aportó ideas
fundamentales sobre el cálculo y otras
ramas de las matemáticas y sus
aplicaciones. Euler escribió textos sobre
cálculo, mecánica y álgebra que se
convirtieron en modelos a seguir para otros
autores interesados en estas disciplinas. Sin
embargo, el éxito de Euler y de otros
matemáticos para resolver problemas tanto
matemáticos como físicos utilizando el
cálculo sólo sirvió para acentuar la falta de
un desarrollo adecuado y justificado de las
ideas básicas del cálculo. La teoría de
Newton estaba basada en la cinemática y las
velocidades, la de Leibniz en los
infinitésimos, y el tratamiento de Lagrange
era completamente algebraico y basado en
el concepto de las series infinitas. Todos
estos sistemas eran inadecuados en
comparación con el modelo lógico de la
geometría griega, y este problema no fue
resuelto hasta el siglo posterior.
LAS MATEMÁTICAS EN EL SIGLO XIX
En 1821, un matemático francés, Augustin
Louis Cauchy, consiguió un enfoque lógico y
apropiado del cálculo. Cauchy basó su visión
del cálculo sólo en cantidades finitas y el
concepto de límite. Sin embargo, esta
solución planteó un nuevo problema, el de la
HISTORIA DE LAS MATEMÁTICAS______________________________________
127
definición lógica de número real. Aunque la
definición de cálculo de Cauchy estaba
basada en este concepto, no fue él sino el
matemático alemán Julius W. R. Dedekind
quien encontró una definición adecuada
para los números reales, a partir de los
números racionales, que todavía se enseña
en la actualidad; los matemáticos
alemanes Georg Cantor y Karl T. W.
Weierstrass también dieron otras
definiciones casi al mismo tiempo. Un
problema más importante que surgió al
intentar describir el movimiento de
vibración de un muelle —estudiado por
primera vez en el siglo XVIII— fue el de
definir el significado de la palabra función.
Euler, Lagrange y el matemático francés
Joseph Fourier aportaron soluciones, pero
fue el matemático alemán Peter G. L.
Dirichlet quien propuso su definición en los
términos actuales.
Además de fortalecer los fundamentos del
análisis, nombre dado a partir de entonces
a las técnicas del cálculo, los matemáticos
del siglo XIX llevaron a cabo importantes
avances en esta materia. A principios del
siglo, Carl Friedrich Gauss dio una
explicación adecuada del concepto de
número complejo; estos números formaron
un nuevo y completo campo del análisis,
desarrollado en los trabajos de Cauchy,
Weierstrass y el matemático alemán
Bernhard Riemann. Otro importante
avance del análisis fue el estudio, por parte
de Fourier, de las sumas infinitas de
expresiones con funciones trigonométricas.
Éstas se conocen hoy como series de
Fourier, y son herramientas muy útiles
tanto en las matemáticas puras como en
las aplicadas. Además, la investigación de
funciones que pudieran ser iguales a series
de Fourier llevó a Cantor al estudio de los
conjuntos infinitos y a una aritmética de
números infinitos. La teoría de Cantor, que
fue considerada como demasiado abstracta y
criticada como "enfermedad de la que las
matemáticas se curarán pronto", forma hoy
parte de los fundamentos de las
matemáticas y recientemente ha encontrado
una nueva aplicación en el estudio de
corrientes turbulentas en fluidos.
Otro descubrimiento del siglo XIX que se
consideró abstracto e inútil en su tiempo fue
la geometría no euclídea. En esta geometría
se pueden trazar al menos dos rectas
paralelas a una recta dada que pasen por un
punto que no pertenece a ésta. Aunque
descubierta primero por Gauss, éste tuvo
miedo de la controversia que su publicación
pudiera causar. Los mismos resultados
fueron descubiertos y publicados por
separado por el matemático ruso Nikolái
Ivánovich Lobachevsky y por el húngaro
János Bolyai. Las geometrías no euclídeas
fueron estudiadas en su forma más general
por Riemann, con su descubrimiento de las
múltiples paralelas. En el siglo XX, a partir
de los trabajos de Einstein, se le han
encontrado también aplicaciones en física.
Gauss es uno de los más importantes
matemáticos de la historia. Los diarios de su
juventud muestran que ya en sus primeros
años había realizado grandes
descubrimientos en teoría de números, un
área en la que su libro Disquisitiones
arithmeticae (1801) marca el comienzo de la
era moderna. En su tesis doctoral presentó
la primera demostración apropiada del
teorema fundamental del álgebra. A menudo
combinó investigaciones científicas y
matemáticas. Por ejemplo, desarrolló
métodos estadísticos al mismo tiempo que
HISTORIA DE LAS MATEMÁTICAS______________________________________
128
investigaba la órbita de un planetoide
recién descubierto, realizaba trabajos en
teoría de potencias junto a estudios del
magnetismo, o estudiaba la geometría de
superficies curvas a la vez que desarrollaba
sus investigaciones topográficas.
De mayor importancia para el álgebra que
la demostración del teorema fundamental
por Gauss fue la transformación que ésta
sufrió durante el siglo XIX para pasar del
mero estudio de los polinomios al estudio
de la estructura de sistemas algebraicos.
Un paso importante en esa dirección fue la
invención del álgebra simbólica por el
inglés George Peacock. Otro avance
destacado fue el descubrimiento de
sistemas algebraicos que tienen muchas
propiedades de los números reales. Entre
estos sistemas se encuentran las cuaternas
del matemático irlandés William Rowan
Hamilton, el análisis vectorial del
matemático y físico estadounidense Josiah
Willard Gibbs y los espacios ordenados de
n dimensiones del matemático alemán
Hermann Günther Grassmann. Otro paso
importante fue el desarrollo de la teoría de
grupos, a partir de los trabajos de
Lagrange. Galois utilizó estos trabajos muy
a menudo para generar una teoría sobre
qué polinomios pueden ser resueltos con
una fórmula algebraica.
Del mismo modo que Descartes había
utilizado en su momento el álgebra para
estudiar la geometría, el matemático
alemán Felix Klein y el noruego Marius
Sophus Lie lo hicieron con el álgebra del
siglo XIX. Klein la utilizó para clasificar las
geometrías según sus grupos de
transformaciones (el llamado Programa
Erlanger), y Lie la aplicó a una teoría
geométrica de ecuaciones diferenciales
mediante grupos continuos de
transformaciones conocidas como grupos de
Lie. En el siglo XX, el álgebra se ha aplicado
a una forma general de la geometría
conocida como topología.
También los fundamentos de las
matemáticas fueron completamente
transformados durante el siglo XIX, sobre
todo por el matemático inglés George Boole
en su libro Investigación sobre las leyes del
pensamiento (1854) y por Cantor en su
teoría de conjuntos. Sin embargo, hacia
finales del siglo, se descubrieron una serie
de paradojas en la teoría de Cantor. El
matemático inglés Bertrand Russell encontró
una de estas paradojas, que afectaba al
propio concepto de conjunto. Los
matemáticos resolvieron este problema
construyendo teorías de conjuntos lo
bastante restrictivas como para eliminar
todas las paradojas conocidas, aunque sin
determinar si podrían aparecer otras
paradojas —es decir, sin demostrar si estas
teorías son consistentes. Hasta nuestros
días, sólo se han encontrado demostraciones
relativas de consistencia (si la teoría B es
consistente entonces la teoría A también lo
es). Especialmente preocupante es la
conclusión, demostrada en 1931 por el
lógico estadounidense Kurt Gödel, según la
cual en cualquier sistema de axiomas lo
suficientemente complicado como para ser
útil a las matemáticas es posible encontrar
proposiciones cuya certeza no se puede
demostrar dentro del sistema.
LAS MATEMÁTICAS ACTUALES
En la Conferencia Internacional de
Matemáticos que tuvo lugar en París en
1900, el matemático alemán David Hilbert
expuso sus teorías. Hilbert era catedrático
HISTORIA DE LAS MATEMÁTICAS______________________________________
129
en Gotinga, el hogar académico de Gauss y
Riemann, y había contribuido de forma
sustancial en casi todas las ramas de las
matemáticas, desde su clásico
Fundamentos de la geometría (1899) a su
Fundamentos de la matemática en
colaboración con otros autores. La
conferencia de Hilbert en París consistió en
un repaso a 23 problemas matemáticos
que él creía podrían ser las metas de la
investigación matemática del siglo que
empezaba. Estos problemas, de hecho, han
estimulado gran parte de los trabajos
matemáticos del siglo XX, y cada vez que
aparecen noticias de que otro de los
"problemas de Hilbert" ha sido resuelto, la
comunidad matemática internacional
espera los detalles con impaciencia.
A pesar de la importancia que han tenido
estos problemas, un hecho que Hilbert no
pudo imaginar fue la invención del
ordenador o computadora digital
programable, primordial en las
matemáticas del futuro. Aunque los
orígenes de las computadoras fueron las
calculadoras de relojería de Pascal y
Leibniz en el siglo XVII, fue Charles
Babbage quien, en la Inglaterra del siglo
XIX, diseñó una máquina capaz de realizar
operaciones matemáticas automáticamente
siguiendo una lista de instrucciones
(programa) escritas en tarjetas o cintas. La
imaginación de Babbage sobrepasó la
tecnología de su tiempo, y no fue hasta la
invención del relé, la válvula de vacío y
después la del transistor cuando la
computación programable a gran escala se
hizo realidad. Este avance ha dado un gran
impulso a ciertas ramas de las
matemáticas, como el análisis numérico y
las matemáticas finitas, y ha generado
nuevas áreas de investigación matemática
como el estudio de los algoritmos. Se ha
convertido en una poderosa herramienta en
campos tan diversos como la teoría de
números, las ecuaciones diferenciales y el
álgebra abstracta. Además, el ordenador ha
permitido encontrar la solución a varios
problemas matemáticos que no se habían
podido resolver anteriormente, como el
problema topológico de los cuatro colores
propuesto a mediados del siglo XIX. El
teorema dice que cuatro colores son
suficientes para dibujar cualquier mapa, con
la condición de que dos países limítrofes
deben tener distintos colores. Este teorema
fue demostrado en 1976 utilizando una
computadora de gran capacidad de cálculo
en la Universidad de Illinois (Estados
Unidos).
El conocimiento matemático del mundo
moderno está avanzando más rápido que
nunca. Teorías que eran completamente
distintas se han reunido para formar teorías
más completas y abstractas. Aunque la
mayoría de los problemas más importantes
han sido resueltos, otros como las hipótesis
de Riemann siguen sin solución. Al mismo
tiempo siguen apareciendo nuevos y
estimulantes problemas. Parece que incluso
las matemáticas más abstractas están
encontrando aplicación.
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
130
INTRODUCCION
n la actualidad, un gran interés despierta
el conocimiento y la comprensión del
proceso sociohistórico que ha conducido al
desarrollo de la ciencia.
Las relaciones entre la ciencia, la
tecnología y la sociedad se ha convertido
en un amplio campo de estudio.
Paradójicamente, en medio de los avances
que supone vivir los tiempos de “la
sociedad de la información”, una gran
confusión se advierte cuando se pretende
juzgar la responsabilidad de la ciencia en
los peligros y desafíos que caracterizan
nuestra época histórica y se vinculan los
grandes descubrimientos científicos casi
exclusivamente con el genio de
determinadas personalidades.
En esta presentación pretendemos
aproximarnos, desde la perspectiva
sociológica del enfoque histórico - cultural,
al complejo panorama del desarrollo de
una ciencia que ha tenido un impacto
notable en los progresos de diversas ramas
del quehacer humano, la Química.
Linus Pauling (1901-1994), laureado dos
veces con el Premio Nobel, ha propuesto la
siguiente definición: “La Química es la
ciencia que estudia las sustancias, su
estructura, sus propiedades y las
reacciones que las transforman en otras
sustancias”.
El complejo problema de la clasificación de
la ciencia ha sido pragmáticamente
resuelto con la frecuente afirmación
aparecida en los textos:
“...tradicionalmente la Química se ha
subdividido en varias ramas que facilitan su
estudio”. De tal modo se olvida que no está
precisamente en manos de la tradición lo
que constituye reflejo de la lógica interna
de la ciencia y del decursar histórico de su
proceso de construcción.
En primer lugar, las particularidades
estructurales de las sustancias químicas
exigieron su estudio en dos grandes
campos: el mundo de las sustancias
inorgánicas relacionado originalmente con
los minerales y que engloba todas las
combinaciones posibles en las que no
interviene el carbono, y el mundo orgánico
asociado a las sustancias que se presentan
en los tejidos vivos y que incluye, por la
singularidad estructural del carbono, a los
hidrocarburos y sus derivados.
Linus Pauling mereció el Premio Nobel en
dos oportunidades, el primero en 1954 por
sus aportaciones en el campo de la Química
y en 1962 por su relevante labor a favor de
la paz.
Los países del "sur" han tenido que afrontar
también la "fuga de cerebros" que constituye
un obstáculo más en su desarrollo.
E
HISTORIA DE LA QUÍMICA
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
131
La determinación de la composición y
estructura de las sustancias se erige en
problema gnoseológico que configura los
contenidos de la Química Analítica, sea en
su expresión cualitativa o cuantitativa;
mientras el campo de acción delimitado por
las rutas que conducen a la producción de
las sustancias, define la Síntesis Química.
La combinación de las herramientas del
análisis y la síntesis cobró fuerzas en la
última década del siglo XIX y ya en el siglo
XX quedó demostrado el infinito poder de
este sector del conocimiento cuando ante
las demandas de la época se edificaron
estructuras que superan por sus
propiedades a aquellas que se han
producido por los procesos naturales.
Numerosos autores han resaltado la
posición central que ocupa la Química en el
desarrollo del conocimiento científico y
cómo en el marco de su proceso de
construcción surge paralelamente una
integración dialéctica con otras ciencias
naturales que da pie a la aparición de los
ámbitos de la Física-Química, la
Bioquímica, y más recientemente la
Química Ambiental.
La Física-Química se ocupa principalmente
de las leyes y teorías que explican los
cambios energéticos involucrados en las
reacciones químicas, surgiendo tres áreas
específicas: la Termodinámica Química, la
Electroquímica y la Cinética Química.
La Bioquímica dirige su objetivo a la
explicación de los procesos vivos al nivel
molecular.
La Química Ambiental cuyos contornos se
prefiguran aparece relacionada con la
influencia de los agentes químicos,
naturales o artificiales, en la biosfera.
Surgen nuevas zonas periféricas en torno al
polo de la Bioquímica que delinean nuevos
ámbitos como la Biología Molecular y la
Ingeniería Genética; y en la frontera con el
otro polo de la Física-Química se desarrollan
las Ciencias de los Materiales, los Procesos
de Ingeniería y la Electrónica.
El dominio de las transformaciones de las
sustancias químicas ha producido un
notable impacto sobre cinco áreas vitales
para la sociedad contemporánea: energía,
producción de alimentos, salud, transporte y
comunicaciones. También es cierto que en
un mundo irracionalmente establecido, los
progresos en esta ciencia han servido para
el desarrollo de las mortíferas armas
químicas, y han contribuido al despliegue de
los problemas de contaminación
ambientales, uno de los mayores desafíos
que enfrenta la humanidad.
Una batalla en el campo de las ideas
reclama esta época, en ella la educación (y
la lectura que se haga de la historia), jugará
un rol tal vez decisivo para salvaguardar los
logros de la humanidad. La Química podrá
ser usada para el bien o para el mal.
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
132
F. Leloir, premio Nobel de Química (1970),
es un ejemplo de científico comprometido
con su origen. Rechazó numerosas ofertas
de ricas instituciones, que suponían
ventajas materiales de todo tipo, para
seguir investigando en su país, Argentina.
Fritz Haber, Premio Nobel en 1919 por la
síntesis del amoníaco, contribuyó como
director del Instituto Kaiser Wilhelm,
durante la primera Guerra Mundial, al
desarrollo de armas químicas. En vísperas
de la primera utilización del gas contra las
tropas aliadas en 1915, su esposa
atormentada por la horrorosa contribución
de su marido a la guerra se suicidó.
Irónicamente, con el arribo de los nazis al
poder, por el origen judío de Haber, fue
desplazado de la universidad y se refugió
en Inglaterra. Murió poco tiempo después,
en la miseria.
TRANSFORMACIONES ORIGINARIAS Y
PRIMEROS APRENDIZAJES
La Tierra hace 4 600 millones de años
necesariamente tuvo que ser un gigantesco
reactor químico.
Los primeros océanos albergaron bacterias
y algas que durante millones de años
aportaron dioxígeno a los mares y a la
atmósfera primitiva posibilitando la aparición
y desarrollo, unos 570 millones de años
atrás, de formas marinas de vida que
obtuvieran energía mediante la respiración.
Más de 170 millones de años debieron pasar
aún para que se formara una capa de ozono
estratosférica que absorbiera la radiación
ultravioleta dura de los rayos solares.
Gracias a esta capa protectora y al
establecimiento en el planeta de condiciones
climáticas favorables aparecieron en tierra
firme las primera arañas y ácaros y luego,
unas decenas de años más tarde los anfibios
invadirían la tierra.
Recientemente para la escala de los tiempos
geológicos, hace un par de millones de años
se inaugura la era del género homo que en
su evolución da lugar, unos miles de años
atrás, a la especie humana (homo sapiens
sapiens).
Durante estos dos millones de años, los
antecesores directos del hombre moderno,
en un proceso repleto de obstáculos,
debieron transformar como primer material
la piedra, de manera que le sirviera como
herramientas y utensilios.
La selección de la piedra para estos fines
tuvo que basarse en la comparación de las
propiedades de los materiales disponibles:
madera, hueso, pieles. Pero no sólo la
piedra debió ser trabajada, si bien la
naturaleza pétrea del utillaje lítico permite
que llegue a nuestros días, en yacimientos
fechados entre 2 y 1,5 millones de años se
han encontrado también huesos de animales
con marcas grabadas, y varias
investigaciones sugieren que muchos de las
herramientas de piedra fueron precisamente
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
133
empleadas para trabajar materiales
orgánicos como la madera.
Paralelamente con la práctica impulsada
por la necesidad de transformar
ventajosamente las formas de los
materiales, estos antepasados del hombre
debieron reparar en las numerosas
transformaciones que alteran la naturaleza
de los materiales en su entorno: los
volcanes producen lava y gases que
afectan lo vivo y transforman el panorama
natural, los rayos desatan incendios
forestales, la carne cazada y los cadáveres
se descomponen, los jugos de frutas se
agrian o eventualmente se convierten en
bebidas extrañamente estimulantes.
Con la conquista del fuego, su
conservación y posterior producción,
asistimos tal vez a la primera
transformación química resultante de la
actividad humana. La producción del fuego
implicaba siempre la transformación de un
material vegetal seco en cenizas y la
liberación de humos.
Existen las evidencias de que el fuego fue
empleado por el hombre de Pekín (un
Homo Erectus) hace 1,5 millones de años.
El fuego representó fuente de calor y luz, y
medio de protección frente a los
depredadores. Su utilización posterior para
cocer los alimentos les produjo importantes
transformaciones anatómicas – fisiológicas
que aumentaran la capacidad del cerebro y
contribuyeran al desarrollo de los órganos
del lenguaje.
Así, a través de una práctica condicionada
por la amalgama de casualidad y
necesidad, el hombre primitivo aprendió
que al calentar con ayuda del fuego ciertos
materiales estos se transformaban en otros
que exhibían nuevas y atractivas
propiedades.
Mucho tiempo después, hace unos 40 000
años, en tiempo que se clasifica como el
paleolítico superior, el fuego se utiliza para
calentar la piedra a fin de facilitar su
trabajo, y para alterar el color de los
pigmentos naturales que eran luego
utilizados para pintar las paredes de las
cuevas.
Se inicia así un matrimonio de las
transformaciones químicas con el arte que
llega hasta nuestros días. Pero las obras del
arte rupestre demuestran dos cosas más:
• La búsqueda de los ocres minerales,
el óxido de hierro (III) y los óxidos
del manganeso constituyó la primera
actividad minera.
• La penetración en lo profundo de las
cavernas y el trabajo en su interior
exigen de una iluminación artificial.
Unos cuantos candiles de piedra
encontrados, en cuyo interior
ardieron grasas animales así lo
atestiguan.
Con seguridad, el uso y mantenimiento del
fuego significó un catalizador importante en
el fin del nomadismo y en el desarrollo de
los primeros asentamientos humanos
estables. No es extraño que la adoración del
fuego sea un denominador común de
mitologías aparecidas en diferentes culturas
y distantes escenarios geográficos.
La combustión, esa bendita reacción que a la
vez mantiene vivo el infierno, fue pues
fuente de progreso y de conocimiento para
el hombre desde los primeros tiempos.
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
134
En la próxima sección veremos como el
fuego propició el dominio de
extraordinarios avances.
La capa de ozono estratosférica funciona
como un filtro natural de las radiaciones
solares dañinas y casi 400 millones de
años después de su formación la actividad
irracional del hombre en el planeta ha
puesto su existencia en peligro.
La era de la piedra abarca la mayor parte
de la existencia humana. Y aún hoy de
numerosas rocas el hombre fabrica
importantes materiales
El hombre al conquistar el fuego gobernó la
primera transformación química y toda su
vida posterior resultó transformada
.
La alteración de los colores de los ocres
minerales fue condición necesaria para el
desarrollo del arte parietal del hombre de las
cavernas.
AVANCES EN EL MUNDO ANTIGUO
La inauguración hace unos diez mil años de
la cultura de la cerámica, supuso el dominio
de la arcilla, mineral complejo formado por
un silicato de aluminio que posee una cierta
naturaleza plástica y al secar o ser sometido
a calentamiento endurece.
Al aprender el hombre a trabajar el barro, se
inicia la producción de ladrillos y el
desarrollo del arte alfarero, que coincide en
ciertas civilizaciones con el desarrollo de la
agricultura y la edificación de los primeros
asentamientos humanos.
La ciudad antigua de Jericó, una de las
primeras comunidades agrícolas, muestra,
en su segundo nivel de ocupación que data
del milenio VIII a.C., un gran número de
casas redondas de ladrillo de adobe.
Las técnicas involucradas en el
reconocimiento de los minerales, el proceso
de reducción a metales y su fundición, la
forja y el templado de los metales han
tenido tal repercusión en el progreso social
que los historiadores han periodizado etapas
de desarrollo como Edad del Cobre, del
Bronce y del Hierro.
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
135
El dominio de los metales se inicia por el
cobre, elemento 25 en abundancia relativa
en la corteza terrestre, pero que puede
encontrarse en estado nativo y se reduce
de sus óxidos con relativa facilidad.
Precisamente la génesis de la metalurgia
se presenta cuando los hombres
aprendieron que un calentamiento enérgico
de una mena azulada con fuego de leña,
producía un nuevo material rojizo,
resistente y que poseía una propiedad no
exhibida por la piedra, su carácter
maleable. Este material permitía la
fabricación de instrumentos más efectivos
y duraderos.
Asistimos al inicio de la Edad del Cobre en
dos regiones tan distantes como el Medio
Oriente y la actual Serbia, unos 4 000 años
a.C.
Uruk (la Erech bíblica) una de las primeras
ciudades mesopotámicas levantadas en el
milenio III a. C., presenta templos de
adobe decorados con fina metalurgia y una
ornamentación de ladrillos vidriados.
Sorprende que descubrimientos
arqueológicos demuestren la entrada en
escena de un nuevo material más duro que
el cobre, unos 500 años antes del inicio de
la Edad del Cobre. En el sudeste asiático,
en la tierra de los Thai, debieron practicar
la reducción de una mezcla de minerales
que diera origen a la primera aleación
trabajada por el hombre: el bronce.
El bronce, una aleación constituida por
cobre y estaño (y en menor proporción
otros metales), es más duro y resistente
que cualquier otra aleación común, excepto
el acero, y presenta un punto de fusión
relativamente bajo.
El desarrollo desigual que experimentaron
las civilizaciones antiguas, erigidas en
distintos escenarios naturales, hace que el
dominio de un material y el arte o técnica de
elaboración de objetos con él aparezca en
fechas bien distintas. Un milenio más tarde,
según lo demuestran hallazgos en la tumba
del faraón Itetis, los egipcios fabricaban el
bronce.
Existen los testimonios sobre la existencia
de instrumentos de un nuevo material ya
por el año 1 500 a. C. Los hititas, pueblo
que se instala en el Asia Menor durante
siglos, debieron vencer las dificultades
prácticas que supone aislar el hierro de sus
óxidos minerales. Se necesita ahora el fuego
del carbón vegetal y una buena ventilación.
Estos obstáculos debieron ser superados
porque el dominio del hierro suponía
herramientas y armas más fuertes y
duraderas y además porque el hierro
aventajaba al cobre en algo muy
importante: los yacimientos de sus
minerales eran más abundantes.
De cualquier forma, la tecnología del hierro
no se implanta en Europa hasta el siglo VII
a.C., en China se inicia un siglo después, y
en el África subsahariana hacia el 500 - 400
a. C.
El avance de la civilización no sólo exigió
trabajar la piedra, la arcilla y los metales.
Otros desarrollos fueron indispensables para
el alcance de un bienestar deseado por las
clases dominantes de una colectividad que
ya había conocido la división social del
trabajo.
Paradójicamente, ciertos ritos y creencias
sobrenaturales, reflejos de diversas
enajenaciones terrenales, impulsaron el
desarrollo del conocimiento en áreas como la
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
136
elaboración de medicinas, perfumes y
cosméticos, tintes y colorantes.
Durante la civilización babilónica (siglo
XVIII - VI a.C.), que tuvo como herencia el
desarrollo técnico alcanzado por los
sumerios, se lograron avances en los
procesos de blanqueo y tinte, y en la
preparación de pinturas, pigmentos,
cosméticos y perfumes.
Una tablilla sumeria escrita algunos siglos
antes del reinado de Hammurabi, siglo
XVIII a.C. revela el desarrollo de la
farmacopea.
Los egipcios no sólo conocieron y
trabajaron los metales más importantes de
la época: el oro, la plata, el cobre, el
hierro, el plomo y otros, sino que
aprendieron a preparar pigmentos
naturales, jugos e infusiones vegetales.
Aunque el término perfume tiene su origen
en el latín "per fumo" (por el humo) se
reconoce que los egipcios saturaban la
atmósfera de tumbas y templos sagrados
con fragancias agradables procedentes de
preparados perfumados. También se sabe
que tanto sus hombres como mujeres se
aplicaban ciertos aceites aromatizados
sobre la cara para aminorar el efecto
deshidratante del clima cálido y seco que
debían soportar; y que gustaban decorarse
los párpados con un pigmento verde y otro
oscuro preparado con antimonio y hollín.
En otra dirección, los egipcios desarrollaron
métodos de conservación de cadáveres
cuyos resultados sorprendieron milenios
después al mundo occidental. Para ello
debieron estudiar las sustancias con
propiedades balsamáticas, los antisépticos
y algunos elementos de la farmacopea
como el conocido empleo que le dieron al
ácido tánico en el tratamiento de las
quemaduras.
Este cúmulo de conocimientos que se fue
acopiando y transmitiendo sobre las
propiedades y las transformaciones de las
sustancias químicas constituyó el núcleo de
lo que llamaron la khemeia egipcia.
Estos conocimientos técnicos por lo visto
eran recibidos y transmitidos por artesanos
y técnicos mediante la tradición, pero
ignoramos las reflexiones que acompañaban
a sus prácticas de instrucción. Esto significa
que si entendemos la ciencia no sólo como el
saber hacer (arte y técnica), sino además
como el conocer y poder explicar las razones
por las cuales se hace así y no de otra
manera, debemos admitir que ella comienza
cuando ya la técnica en la cual se apoya y a
la cual soporta, hace mucho tiempo ha sido
establecida.
El momento histórico en que puede
considerarse se inicia la evolución de un
pensamiento teórico precientifíco data del
siglo VI a.C. y tiene como escenario la
sociedad esclavista de la Grecia Antigua. La
definición de este momento se avala por ser
entonces cuando se inicia una reflexión
teórica, metódica y productiva sobre la
naturaleza. De esto trataremos en la sección
que sigue...
Imhotep constructor de la primera pirámide
egipcia, unos 2700 años a.C., se considera
también pionero en la medicina y precursor
de la khemeia egipcia
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
137
.
La máscara de Agamenón, perteneciente a
la civilización egea, representa una joya de
la cultura del bronce, 1500 años a.C. Entre
el desarrollo del conocimiento químico y el
de las artes plásticas ha existido un feliz
matrimonio desde tiempos inmemoriales.
La cerámica vidriada comenzó a fabricarse
1500 años a.C. La puerta de Istar en
Babilonia (575 a.C.) está construida por
ladrillos vidriados.
La khemeia egipcia llegó a acopiar
conocimientos prácticos relevantes sobre
las propiedades y transformaciones de las
sustancias no sólo del mundo inorgánico
sino también de los compuestos naturales
orgánicos.
LOS CONOCIMIENTOS PREQUÍMICOS DE
GRECIA A ROMA
Los filósofos griegos ofrecieron las primeras
hipótesis sobre la diversidad del mundo
material a partir del reconocimiento de una
o varias sustancias fundamentales y sus
transformaciones. A la concepción
materialista del mundo, nueva por principio,
se opondría, casi desde su inicio la visión
idealista que se hacia heredera de
elementos de la tradición religiosa.
En Mileto (Asia Menor), comienza la filosofía.
La gente rica optaba por relegar el trabajo
físico a esclavos o asalariados, quedándoles
tiempo libre para pensar. En este contexto,
Tales (625 – 546 AC) elabora la tesis de que
la diversidad de las cosas encuentran la
unidad en un elemento primario. En
términos de interrogante su indagación
puede resumirse de la siguiente forma:
¿Puede cualquier sustancia transformarse en
otra de tal manera que todas las sustancias
no serían sino diferentes aspectos de una
materia básica?
La respuesta de Tales a esta cuestión es
afirmativa, e implica la introducción de un
orden en el universo y una simplicidad
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
138
básica. Quedaba por decidir cuál era esa
materia básica o “elemento”. Tales propuso
que este elemento primigenio era el agua.
El postulado de Tales no parece original si
recordamos que en la épica de los
babilonios y en los salmos hebreos se
refrenda la idea de que el mar era el
principio: Marduk o Yahvé extendieron las
tierras sobre las aguas. Sin embargo, allí
donde babilónicos y judíos apelan a la
intervención de un creador, el filósofo
griego no reclama la intervención de una
entidad sobrenatural. Al formular una
explicación racional de la multiplicidad de
las cosas, sobre la base de la unicidad
material del mundo Tales abrió una nueva
perspectiva que fuera seguida por otros
filósofos que le sucedieron
Allí donde Tales creyó ver en el agua el
origen de todas las cosas Anaximandro
(611 – 547AC) apela a un ente conceptual
de máxima generalización: el apeirón para
definir lo indeterminado o infinito que
puede asumir la forma de cualquiera de los
elementos vitales para el hombre, sea el
fuego, el aire, el agua, la tierra.
Para Anaxímenes (570- 500 AC) el
elemento básico era la Niebla. Las
transformaciones de la niebla posibilita
cambios cuantitativos que se traducen en
lo cualitativo: si la niebla se rarifica da
lugar al fuego; si por el contrario se
condensa, dará lugar progresivamente a
las nubes, el agua, la tierra y las rocas.
En resumen, la llamada Escuela de Mileto
no solo implica el trascendental paso de la
descripción mitológica a la explicación
racional del mundo sino que combina una
aguda observación de los fenómenos
naturales con una rica reflexión
imaginativa.
La orientación epistemológica de Heráclito
de Efeso (540 – 475 AC) difiere de sus
predecesores cuando adopta la posición de
ver en el cambio la principal característica
del Universo y, de acuerdo con esta visión,
proponer al fuego como elemento primario,
dinámico en los procesos de cambio. En el
centro de su línea de pensamiento nos
encontrarnos la dialéctica: la estabilidad de
las cosas es temporal y refleja la armonía de
los contrarios, el cambio eterno viene dado
por la ruptura de esta armonía.
Con Pitágoras (582 – 500 AC) y sus
seguidores se aprecia una vuelta a la
tradición religiosa. La Escuela de Pitágoras
realiza valiosas contribuciones al desarrollo
de la Geometría y la Astronomía, al tiempo
que propone una imagen del universo
presidida por concepciones matemáticas que
se relacionan con una visión mística del ser.
De entonces parte el debate acerca del
método conducente al conocimiento
verdadero. Mientras la ciencia jónica se
asentaba sobre la observación de la
naturaleza (y la razón que la explica), los
pitagóricos desdeñan el papel de los
sentidos en el conocimiento y declaran el
imperio de la razón. Zenón de Elea (485 - ?
AC) representa un momento de máximo
esplendor en el desarrollo de la
argumentación lógica planteada
originalmente por Parménides (515 – 440
AC).
Entre el pensamiento eleático y la escuela de
los atomistas aparece una figura,
Empédocles (493 – 433 AC), que expresa
una tendencia a la recuperación en la
confianza de los sentidos. Este filósofo
acepta la idea de que la realidad es eterna y
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
139
se compone de cuatro sustancias
primarias: fuego, aire, tierra y agua.
Leucipo (450 – 370 AC) y su discípulo
Demócrito (460 – 370 AC) constituyen los
más altos representantes de La Escuela
Atomista. La hipótesis sobre la naturaleza
atómica de la sustancia, y la noción que de
ella se deriva acerca de la composición de
las sustancias como mezclas de diferentes
átomos que se diferencian entre sí por sus
tamaños y formas, resulta una integración
en la polémica entre la razón y los
sentidos. Adviértase que los átomos son el
resultado de una abstracción
generalizadora que se convierte en
concepto clave para explicar la diversidad
observada en las propiedades de las
sustancias.
Con Platón (428 -347AC) se funda la
Academia y la filosofía griega gira hacia la
tradición pitagórica. Platón niega el uso de
la observación y la experiencia sensible
como método de investigación de la
realidad. Su retórica se hace
incomprensible al admitir que todo
conocimiento es mero recuerdo
(anamnesis).
El más influyente de los filósofos griegos
Aristóteles (384 – 322 AC) rompe con el
universo ideal platónico y admite la
cognoscibilidad del mundo sobre la base de
la experiencia y de la razón. Maestro en la
Academia y luego en el Liceo, cultiva en los
discípulos no solo la observación, sino
también la colección de materiales para
apoyar el método inductivo que
desarrollaban en sus investigaciones. Su
obra incluye las siguientes áreas del saber:
Lógica, Ética y Política, Física y Biología.
La visión aristotélica sobre la tendencia en
la naturaleza hacia la perfección tendrá más
tarde una lectura que vendrá a justificar la
búsqueda de la piedra filosofal en el
movimiento alquimista. Sobre la base de
este supuesto, parece razonable concebir
que el oro, el metal más perfecto, puede ser
obtenido por transmutación de otro si el
artesano pone suficiente empeño e
inteligencia en su labor de laboratorio.
Se puede advertir que en la cultura de la
Grecia antigua no se desarrollan ni siquiera
las primeras tentativas de estudio
experimental de las transformaciones
químicas. El laboratorio de los sabios griegos
era fundamentalmente la mente humana. No
obstante, obtienen resultados sobresalientes
en las Matemáticas y la Astronomía que
exigieron mediciones y comprobaciones
experimentales de las hipótesis formuladas.
Con el debilitamiento del Imperio Griego y el
florecimiento de lo que se llamó los “reinos
helenísticos” surgió el gran desarrollo de
Alejandría, ciudad fundada en Egipto por
Alejandro Magno (356 – 323 AC). Bajo los
reinados de Ptolomeo I (305 – 285 AC) y
Ptolomeo II (285 – 246 AC) nació y se
desarrolló el “Museo” (considerado como una
relevante universidad), adjunto al cual se
creó la más importante biblioteca de estos
tiempos.
Es en este momento que aparece un
escenario histórico propicio para un contacto
y posible fusión de la maestría egipcia en la
experimentación (khemeia) con la teoría
griega pero tal posibilidad no se convirtió en
realidad. Al parecer el vínculo estrecho del
arte de la khemeia con la religión actuó
como muralla impenetrable para el necesario
intercambio. Muchas vueltas daría la Historia
para que se diera una integración fructífera
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
140
de ambos conocimientos teóricos y
prácticos.
No obstante, aparece como un exponente
de la khemeia griega, a inicios del siglo III
a.C., un egipcio helenizado, Bolos de
Mende. A su pluma se atribuye el primer
libro, Physica et Mystica que aborda como
objetivo los estudios experimentales para
lograr la transmutación de un metal en
otro, particularmente de plomo o hierro en
oro.
Semejante propósito, que alienta
tentativas posteriores a lo largo de más de
un milenio, encuentra fundamento en la
doctrina aristotélica de que todo tiende a la
perfección. Puesto que el oro se
consideraba el metal perfecto era
razonable suponer que otros metales
menos ‘perfectos’ podrían ser convertidos
en oro mediante la habilidad y diligencia de
un artesano en un taller. Y este supuesto,
junto al interés económico que concita,
soporta el campo de acción principal de los
antecesores de la química que se
sucedieron en diferentes momentos y
culturas hasta el siglo XVII.
Con la desaparición del gran imperio
consolidado por Alejandro, y el posterior
sometimiento de los pueblos greco –
parlantes al poder de los romanos (Grecia
es convertida en provincia romana en el
146 AC), quedó seriamente comprometido
el avance del saber científico.
El aletargamiento de las ciencias en este
período se ha relacionado con la falta de
interés de la cultura romana por los
saberes científicos – filosóficos.
No obstante, se afirma que el emperador
tiránico romano Calígula (del 37- 41)
apoyó experimentos para producir oro a
partir del oropimente, un sulfuro de
arsénico.
Se ha reportado también que Zósimo de
Tebas (hacia el 250-300) estudió la acción
disolvente del ácido sulfúrico sobre los
metales. Este descubrimiento podría haber
resultado la más sobresaliente aportación de
los romanos pero fue ignorado por los que
tiempos después continuaron el estudio de
las transformaciones de las sustancias.
Zósimo además apreció la liberación de un
gas al calentar el óxido rojo de mercurio.
Más de diez siglos pasaron para que esta
misma reacción fuera estudiada e
identificado el gas, el dioxígeno.
Hacia el año 300 el emperador Diocleciano
(283 – 305) ordenó quemar todos los
trabajos egipcios relacionados con el arte de
la khemeia. Su decisión respondía a dos
factores: por una parte, temía que la
khemeia permitiera fabricar oro barato y con
ello hundir la tambaleante economía del
Imperio y, por otra se hacía sospechoso el
pensamiento pagano asociado a la práctica
de la khemeia vinculada estrechamente con
la religión del antiguo Egipto. Este mismo
emperador trató de eliminar el cristianismo,
pero fracasó; el emperador Teodosio I el
Grande (en el período de 379 - 395) terminó
por fundar un imperio cristiano.
A pesar de esta prohibición se conoce que
Hypatia (370? - 415) sobresaliente filósofa y
matemática alejandrina, realizó estudios
experimentales en el campo de la khemia y
desarrolló, entre otros instrumentos, un
equipo de destilación de agua, que debió ser
uno de los primeros útiles del stock
alquimista. Durante casi dos siglos, desde
Nerón hasta Diocleciano, los cristianos
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
141
debieron enfrentar una cruel persecución.
Ahora, una de las primeras mujeres de
ciencia resultaría mártir de la intolerancia
religiosa practicada por los cristianos. Se
inauguraba así toda una época de
estancamiento en el mapa europeo.
Más de 20 siglos antes que Dalton,
Demócrito propuso la naturaleza atómica
de las sustancias.
La diversidad de las cosas venía dada por
las diferencias en “los ladrillos indivisibles”
que las constituían, he aquí su brillante
abstracción.
MEDIOEVO Y ALQUIMIA
La inestabilidad política en el mundo
romano condujo a que en el año 395 se
produjera su división en una región
occidental y otra oriental. Este proceso de
desintegración se corona casi un siglo más
tarde con la ascensión al poder de Odoacro
(476), bárbaro romanizado, que disuelve el
imperio occidental dando paso al imperio
medieval de los Papas y Patriarcas
cristianos.
La influencia del cristianismo sobre el lento
desarrollo del conocimiento científico en
todo este período se explica atendiendo a
los nuevosesquemas de pensamiento que
esta religión portaba y a los intereses que
defendía la nueva estructura del poder
eclesiástico. Las principales preguntas y
cuestionamientos que se hicieron los
pensadores anteriores quedarían
encadenadas por un dogma: sólo hay
conocimiento en Dios y genuina vida en la
fe. Se pretendió que el hombre cristiano se
preocupara más por su alma eterna que por
sus relaciones con los fenómenos naturales
y la posible penetración en la esencia de los
mismos mediante el estudio y el
razonamiento. Agustín (354 – 430) es uno
de los principales exponentes de esta
corriente filosófica.
Hasta el cierre definitivo de la Academia en
el siglo VI por el emperador Justiniano la
pálida producción del conocimiento filosófico
de la época se asocia a la traducción de
clásicos y al replanteamiento de las ideas
contenidas en los sistemas de Platón y
Aristóteles.
Boecio (47? – 525) aborda un problema con
el cual se cierra un estadio en el desarrollo
del pensamiento occidental que se reabriría
al debate con el renacimiento de la cultura:
se trata de examinar el grado de realidad o
significación atribuible a “los géneros y las
especies”, a los conceptos más generales.
Tal cuestionamiento apunta hacia la
prefiguración de dos corrientes
epistemológicas: el realismo y el
nominalismo.
De cualquier modo, paralela a la noche
medieval europea, resplandeció la cultura
árabe, y en el Oriente tuvieron lugar
desarrollos notables. En el propio contexto
europeo tuvieron lugar determinados
avances y en la segunda etapa de este
período, Europa occidental comenzó a
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
142
recuperar el liderazgo científico.
A la altura del siglo VII, los ejércitos árabes
conquistaron extensos territorios del oeste
de Asia y norte de África.
La cultura árabe pudo nutrirse en Persia y
Egipto con restos de la herencia cultural
griega. Se afirma que obtuvieron de la
secta de los nestorianos refugiados en
Persia numerosas obras de los griegos,
incluyendo bibliografía sobre la khemeia.
En árabe la khemia adoptó el nombre de
al-Kimia y así el desarrollo de la alquimia
greco-egipcia estuvo en manos y mentes
árabes durante cinco siglos.
Sus contactos con el Asia, le impusieron de
los avances en el conocimiento chino de
diferentes ramas. En particular de los
desarrollos que lograban con el propósito
de obtener el oro para elaborar un elíxir de
"larga vida". Vuelve a ser el oro fuente
impulsora del conocimiento prequímico
pero ahora en una otra dirección: la
búsqueda de un elíxir de la eterna
juventud. También los árabes conocieron
del descubrimiento chino de los materiales
pirotécnicos y la pólvora, razón por la cual
llamaron a las luces de bengala "flechas
chinas".
Lo cierto es que de la asimilación
multilateral que logran integrar los árabes,
florece en Arabia a partir del 750 y hasta
mediados del siglo XIII una Escuela de
Farmacia.
El primer trabajo de este período,
universalmente reconocido como un
resumen de los conocimientos alquímicos
acopiados en la época, es la obra de Abu
Musa Jabir al-Sufi, llamado Geber en
Occidente (760 – 815). A través de él
conocemos que los alquimistas árabes
trabajaron fundamentalmente con los
metales oro y mercurio, con los elementos
no metálicos arsénico y azufre, y con los
compuestos formados por sales y ácidos.
Ellos concebían los metales y en general la
diversidad de la sustancias como el
resultado de la combinación de dos
principios representados por el azufre
(sólido, combustible y amarillo) y el
mercurio (líquido, metálico, y volátil).
Confiaban en la transmutación de las
sustancias y aunque sus hipótesis de partida
fueran falsas iban desarrollando
procedimientos experimentales para el
tratamiento de las sustancias y descubrían
nuevos productos, entre los que cabe
mencionar el cloruro de amonio y el
carbonato de plomo así como la destilación
del vinagre para obtener el ácido acético
concentrado, el ácido más empleado a partir
de entonces en las recetas y digestiones
alquimistas.
Abu Bakr Muhammed Ibn Zakariya Al-Rhazi
(Rhazes, 850 – 925) escribió una verdadera
enciclopedia médica. Es el primero que inicia
las aplicaciones de las sustancias químicas
en la medicina despojado de todo sentido
místico al emplear el yeso, de acuerdo con
sus propiedades, en la inmovilización de los
huesos fracturados. Se le atribuye además el
descubrimiento del antimonio metálico.
Abu Ali Al-Hussaín Ibn Sena (Avicena, 979 –
1037), es considerado por muchos como el
médico más importante en el período que
media entre el Imperio Romano y los
orígenes de la ciencia moderna. En su
famosa obra Kitab ash-Shifa (El libro de las
Curaciones) proclama como el principal
objetivo de la alquimia la preparación de
sustancias para combatir las enfermedades
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
143
y declara estéril el estudio de la
transmutación de los metales en oro.
Después de Avicena vendría el ocaso del
mundo árabe, como resultado de las
invasiones de turcos y mongoles.
A finales del siglo VIII el emperador Carlo
Magno (742 – 814), ordena la creación de
escuelas destinadas a enseñar rudimentos
de lectura, aritmética y gramática. Se
abren escuelas anexas a las catedrales e
iglesias de las poblaciones más
importantes, gestándose para la época una
verdadera revolución educativa. Si
embargo hasta bien entrado el siglo XI no
existía una educación que pudiera salir de
un nivel elemental.
En el siglo XII comenzó un reencuentro con
el saber antiguo. Se advierte una
reactivación de los viajes y el florecimiento
de relaciones comerciales estrechas entre
el occidente y el oriente.
La naturaleza de los contactos con el
Oriente tienen otra expresión en las
Cruzadas que se iniciaran con la proclama
lanzada por el papa Urbano II en 1095 y
en la reconquista que llevan a cabo los
cristianos españoles de los territorios
perdidos ante el Islam.
Gerardo de Cremona (1114 – 87),
instalado en Toledo durante buena parte de
su vida, contribuyó con su obra a la
traducción de más de noventa tratados
árabes.
Es en este marco histórico que se fundan
las primeras universidades europeas con el
propósito de servir de instrumento para la
expansión de los nuevos conocimientos y
transmitir la herencia cultural a las nuevas
generaciones. En el trividium de teología,
derecho y medicina que dominara el
currículo universitario, la medicina se erigía
como la disciplina que demandaba el
desarrollo de estudios experimentales.
Pronto, célebres Doctores serían los
impulsores de la alquimia europea.
Alberto Magno (1200 – 1280) es
considerado el primer alquimista europeo. A
sus trabajos se debe el descubrimiento del
arsénico en forma casi pura y algunos le
atribuyen, de forma compartida, los estudios
sobre la mezcla explosiva de nitrato de
potasio, carbón vegetal y azufre (pólvora).
Se le reconoce a Alberto Magno, ser uno de
los artífices de la doctrina de "la doble
verdad". La solución al debate entre la razón
y la fe debió pasar por el filtro ideológico
que admitiera al hombre la posibilidad y
capacidad de estudiar el escenario natural
creado por Dios, abriendo un espacio a la
"filosofía de la naturaleza". De cualquier
manera, no cesaría la censura del poder
eclesiástico que obstaculizó el desarrollo y
en ocasiones condujo a sanciones de prisión
y horrendos crímenes.
Roger Bacon (1212 - 1294), fue como
Alberto sacerdote, y como a él se le atribuyó
también resultados con mezclas explosivas
del tipo de la pólvora. Poco después, apenas
iniciado el siglo XIV otro monje, Berthold
Schwarz, describió el método de utilizar la
pólvora para impulsar un proyectil con lo
cual se inicia su negra aplicación en la
guerra.
Pero Bacon no corrió igual suerte que su
contemporáneo. En 1278 el que fuera más
tarde Papa Nicolás IV prohibió la lectura de
sus libros y ordenó su encarcelamiento que
se extendió durante 10 años. Su obra mayor
Opus Malus se editó y publicó en el siglo
XVIII.
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
144
El más importante de los alquimistas
europeos que firmaba sus documentos
como Geber (el famoso alquimista árabe
que viviera dos siglos antes) fue el primero
en describir, hacia el año 1300, la forma de
preparar dos ácidos fuertes minerales: el
ácido sulfúrico y el ácido nítrico. Poco
tiempo después de Geber el estudio de la
alquimia, por segunda vez en la historia,
sería prohibido. En esta ocasión
corresponde al Papa Juan XXII (Papa de
1316 al 1334) declararlo anatema.
Sobrevendrían largos años de silencio o
acaso de clandestinidad de la alquimia que
de tal suerte no pudiera llegar hasta
nosotros.
Los tres procesos más importantes de los
siglos XV y XVI fueron:
• El Renacimiento que representó un
redescubrimiento del saber griego
y alentó un espíritu de
confrontación con las viejas ideas.
• El descubrimiento de nuevas rutas
marítimas que lograron la
expansión de un comercio
creciente condicionado por el
surgimiento de la economía
capitalista, y la conquista de "un
nuevo mundo".
• El desarrollo de los intereses
nacionales que diera origen al
nacimiento de los estados. Estos
intereses económicos se reflejaron
en el movimiento de las reformas
religiosas (siglo XVI) que condujo a
una flexibilización del control de la
Iglesia sobre el proceso de
construcción del conocimiento.
Además, fueron acontecimientos
importantes:
• La toma de Constantinopla por los
turcos (1453) que significa la caída
del último reducto de la herencia
cultural grecorromana y el éxodo de
los eruditos que trasladan consigo
hacia Europa numerosas fuentes del
antiguo saber griego.
• La inauguración de la primera
imprenta práctica por Johan
Gutenberg (1397 – 1468) con lo cual
se alcanza una reproducción y
difusión del conocimiento escrito no
imaginado en épocas anteriores.
En este telón de fondo social, corresponde al
siglo XVI la consolidación como campo de
acción de la alquimia la búsqueda de
sustancias para fines medicinales.
Los médicos continuaron siendo en esta
época los aliados del desarrollo de la
alquimia. Los más sobresalientes
representantes de este nuevo movimiento
europeo, que tiene sus antecedentes en la
Farmacia árabe, fueron el alemán, G. Bauer
(conocido como Georgius Agrícola, 1494 –
1555) y el suizo, T. Bombastus (Paracelso,
1493 – 1541) .
Agrícola escribió un tratado, "De Re
Metallica" que recoge los principales aportes
de los alquimistas en el estudio de las
transformaciones de los minerales y
constituye un compendio de la alquimia
aplicada en el campo de la mineralogía.
Supo lidiar el trabajo investigativo con la
política y al morir era alcalde de su ciudad,
Chemnitz.
Paracelso, funda una escuela que pretende
estudiar los métodos de preparación de
minerales con fines medicinales y niega la
posibilidad de la transmutación de los
metales. La piedra filosofal es
reconceptualizada como el elíxir de la vida.
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
145
Utilizó el azufre y el mercurio en la
elaboración de preparados para combatir la
sífilis y el bocio. Una aportación concreta
de Paracelso al desarrollo de la alquimia
viene dado por su descubrimiento del zinc
metálico.
Andreas Libavius (1540? – 1616) cierra el
siglo XVI con la publicación de su libro
“Alchemia” que resume los logros de la
alquimia medieval en un lenguaje claro y
limpio de todo misticismo. Fue el primero
en describir la forma de preparar el tercer
ácido fuerte mineral, el ácido clorhídrico y
la mezcla que atacaría al oro y recibiría el
nombre de agua regia. Libavius compartía
el criterio de Paracelso sobre la función
principal de la alquimia, pero reconocía la
posibilidad de la transmutación de los
metales.
Mientras la alquimia agoniza para dar paso
a una ciencia experimental, la física había
profundizado en la modelación del
movimiento mecánico de los cuerpos y se
preparaba el camino para cristalizar la obra
de Newton en el siglo XVII "Philosophiae
Naturalis Principia Mathematica". Toda la
Ciencia posterior iba a recibir su impacto...
Aristóteles, el más influyente de los
filósofos griegos, legó una doctrina que
sirvió de aliento durante siglos al
movimiento alquimista. La tendencia a la
perfección debería permitir que, en el
laboratorio de los alquimistas, los metales
comunes se transformaran en el metal que
simboliza la perfección: el oro.
La creación de una escuela en torno a la cual
se agrupara una comunidad de "sabios" con
sus discípulos para alimentar el debate y
propiciar la transmisión y enriquecimiento de
los conocimientos, nació en Atenas con
instituciones como la Academia que
sobrevive durante siglos hasta la primera
etapa del Medioevo, cuando el emperador
Justiniano ordena en el siglo VI su definitivo
cierre.
Hypatia, filósofa de Alejandría en el período
de decadencia del Imperio romano, fue
víctima de un horrible crimen de extremistas
cristianos un siglo después que los paganos
asesinaran a Catalina, una erudita
alejandrina cristiana. La intolerancia
religiosa de uno y otro bando ha perseguido
el camino del hombre y cobrado víctimas sin
reconocer privilegio de género.
HISTORIA DE LA QUÍMICA______________________________________
146
M.Sc. Rolando Delgado Castillo.
Profesor de la Universidad de Cienfuegos.
Cuba.
HISTORIA DEL ATOMO______________________________________
147
Durante los siglos VI a IV antes de Cristo, en las
ciudades griegas surgió una nueva mentalidad, una
nueva forma de ver el mundo no como algo
controlado por los dioses y manejado a su capricho,
sino como una inmensa máquina gobernada por una
leyes fijas e inmutables que el hombre podía llegar a
comprender. Fue esta corriente de pensamiento la
que puso las bases de la matemática y las ciencias
experimentales.
Demócrito, uno de estos pensadores griego, en al
siglo IV antes de Cristo, se interrogó sobre la
divisibilidad de la materia. A simple vista las
sustancias son continuas y se pueden dividir. ¿Es
posible dividir una sustancia indefinidamente?
Demócrito pensaba que no, que llegaba un momento
en que se obtenían unas partículas que no podían ser
divididas más; a esas partículas las denominó
átomos, que en griego significa indivisible. Cada
elemento tenía un átomo con unas propiedades y
forma específicas, distintas de las de los átomos de
los otros elementos.
De todos los dioses Hefesto era
el único que trabajaba, su labor
constante en la fragua y el
yunque, forjando utensilios,
armas, autómatas e incluso los
rayos de Zeus, hizo que fuera el
dios de la técnica y con ella de la
civilización.
Las ideas de Demócrito, sin estar olvidadas completamente, cayeron en desuso durante más
de dos mil años.
Mientras tanto, se desarrolló la química, se descubrieron nuevos elementos y se descubrieron
las leyes que gobiernan las transformaciones químicas.
Precisamente para explicar algunas de
estas leyes, las leyes ponderales, Dalton,
en 1808 propuso una nueva teoría
atómica. Según esta teoría, los elementos
estaban formados por átomos, indivisibles
e indestructibles, todos iguales entre sí,
pero distintos de los átomos de los otros
HISTORIA DEL ÁTOMO
HISTORIA DEL ATOMO______________________________________
148
elementos. la unión de los átomos daba
lugar a la variedad de sustancias
conocidas y la ruptura de las uniones
entre los átomos para formar nuevas
uniones era el origen de las
transformaciones químicas.
Símbolos convencionales propuestos por
Dalton
Pila de Volta
Cuando en 1800 el italiano Volta descubrió la pila eléctrica, los quimicos
tuvieron una fuente continua de electricidad y se descubrieron muchos
nuevos elementos gracias a ella. También se descubrió que algunas
sustancias, como la sal, al disolverse en agua, podían transmitir la
electricidad, mientras que otras, como el azúcar, no lo hacían.
El físico y químico inglés Faraday, en la primera mitad del siglo XIX,
estableció las leyes de la electroquímica, poniendo en relación
cuantitativa algunas transformaciones químicas y la electricidad e intentó
hacer pasar electricidad a través del vacío (lo que demostraría la
existencia de partículas de electricidad), fracasando al no lograr un vacío
lo bastante perfecto.
A finales del siglo XIX Crookes obtuvo un vacío suficiente, observó que al
someter en el vacío unas placas metálicas a una gran diferencia de
potencial, unas partículas, con carga negativa, que se llamaron
electrones, abandonaban la placa cargada negativamente y se movían
hacia la que tenía carga positiva. Esas mismas partículas aparecían si se
iluminaba un metal con luz ultravioleta. Estaba claro que sólo podían
proceder de los átomos del metal, así que el átomo no era indivisible,
estaba formado por partículas.
El físico inglés Thomson creyó que el átomo estaba formado
por una esfera de carga positiva en la que se engastaban,
como pasas en un pastel, los electrones.
pero su propio discípulo Rutherford, descubrió que no podía
ser así, que toda la carga positiva del átomo y casi toda su
masa se encontraba en un reducido espacio, el núcleo
atómico, mientras que su carga negativa de electrones
estaban muy lejos de él, girando a su alrededor, de forma
que la mayor parte del átomo estaba vacío (a escala, si el
átomo tuviera el tamaño de una plaza de toros, el núcleo
tendría el tamaño de un grano de arena). Posteriores
Átomo de Thomson
HISTORIA DEL ATOMO______________________________________
149
investigaciones determinaron que el núcleo atómico estaba
formado por dos tipos de partículas, los protones, de carga
positiva, y los neutrones, sin carga eléctrica.
Átomo de Rutherford
En 1860, los físicos alemanes Bunsen y Kirchhoff
descubrieron que cada átomo, sin importar su estado, al
ser calentado emite una luz de colores característica, los
espectros atómicos. Gracias a su invención, se descubrió el
elemento Helio, que se emplea en los globos, en el Sol,
antes de sospecharse su existencia en la Tierra.
El físico danés Bohr, en 1913, explicó la existencia de los espectros atómicos suponiendo que
los electrones no giran en torno al núcleo atómico en cualquier forma, sino que las órbitas de
los electrones están cuantizadas mediante 3 números:
el número cuántico principal, n, que
determina la distancia al núcleo, el radio
de la órbita; el número cuántico
azimutal, l, que determina la
excentricidad de la órbita; y el número
cuántico magnético, m, que determina
su orientación en el espacio. Con
posterioridad se añadió un cuarto
número cuántico, el número cuántico de
spín, s, que indica la rotación del
electrón sobre si mismo.
Un átomo emitía o absorbía luz cuando un electrón pasaba de una órbita a otra Y no podían
existir dos electrones en el mismo átomo, con los cuatro números cuánticos iguales.
HISTORIA DEL ATOMO______________________________________
150
Ya en la década de 1920 se propuso,
gracias a los esfuerzos de
Schrödinger, Heisenberg y el propio
Bohr, la teoría de la mecánica
cuántica, que da explicación del
comportamiento de los electrones y
átomos individualmente, en
compuestos y en las transformaciones
químicas...
Pero eso, eso es otra historia....
FÍSICA CUANTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD______________
151
En el campo de las Ciencias Físicas una
trascendental revolución se producía en:
1. Las ideas sobre la cuantificación de la
luz y la sustancia que permitieron el
desarrollo de la llamada Mecánica
Cuántica.
El primer período en el desenvolvimiento
meteórico de la Física Cuántica abarca
desde el propio año inicial del siglo hasta
1913. Si tuviera que bautizarse esta etapa
recurriendo a los protagonistas
fundacionales, como el paradigma
mecánico se reconoce como la época de
Newton-Galileo, o la concepción
electromagnética del mundo se asocia al
par Faraday-Maxwell, habría que llamar a
este momento histórico como el de Planck-
Einstein-Rutherford-Bohr. Y al así hacerlo
tendríamos en cuenta que ellos lideraron la
búsqueda y solución de los problemas
esenciales que condujeron a la teoría
cuántica del átomo de Bohr:
La distribución de la energía en el
espectro de emisión del cuerpo
negro absoluto.
La elaboración de un modelo atómico
constituido por partículas positivas y
negativas.
La determinación de las leyes que
rigen en los espectros de rayas y de
bandas.
El surgimiento de las ideas de la
cuantificación de la luz nace con el inicio del
siglo XX. Los trabajos de Max Planck (1858 –
1947) al explicar el comportamiento de la
radiación por temperatura del radiador ideal,
considera la existencia de paquetes de
energía que depende de la frecuencia de la
radiación. Por primera vez la Física se
encontró con las representaciones cuánticas
que modificarían la faz de esta Ciencia.
Las representaciones cuánticas fueron
aplicadas por Albert Einstein (1879 – 1955)
en 1905 a la teoría del efecto fotoeléctrico.
Einstein a diferencia de Planck formuló la
hipótesis de que los cuantos de magnitud hυ
existen no solo en el proceso de emisión o
de absorción, sino que tienen, además,
existencia independiente. A partir de esta
concepción explicó las particularidades de
este efecto, inexplicables desde el punto de
vista de la teoría ondulatoria de la luz, y
enunció la ley básica del efecto fotoeléctrico.
La ecuación que resume esta concepción
teórica fue comprobada experimentalmente
por Arthur Holly Compton (1892 – 1962) en
1912. La explicación del efecto fotoeléctrico
externo establece las bases de la Teoría
Fotónica (dual) de la Luz.
Finalmente, Niels Bohr (1885- 1962) en
1913, abre la etapa de la cuantificación de la
energía para las partículas al proponer un
modelo inicial del átomo basado en el
postulado de cuantificación del momento
angular y la energía de los electrones en sus
órbitas para los átomos hidrogenoides. La
FISICA CUANTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD
FÍSICA CUANTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD______________
152
noción de los estados estacionarios del
electrón rompía con la electrodinámica
clásica y apuntaba hacia una nueva
manera de entender el mundo de las
micropartículas. En 1914, Bohr visitó las
universidades de Munich y Gottinga y
establece relaciones con famosos físicos
como Max Born (1882- 1970) y Arnold
Sommerfeld (1868-1951). La Primera
Guerra Mundial interrumpió su gira por
Alemania y ya en 1916 abre una cátedra
de Física Teórica en Copenhague. Cinco
años después funda el Instituto de Física
Teórica de la Universidad de Copenhague.
En los próximos años, el Instituto de Bohr
y la Universidad de Gottinga se convierten
en los baluartes de la naciente Mecánica
Cuántica.
Un segundo período nacido con la
posguerra, nos trae las ideas duales para
las partículas que tienen su origen en los
trabajos teóricos de Louis De Broglie (1892
– 1987). Hasta entonces todos los
fenómenos relacionados con el electrón se
explicaban sólo desde el punto de vista
corpuscular. De Broglie busca
obstinadamente una idea generalizada, en
la cual los puntos de vista corpuscular y
ondulatorio estuviesen íntimamente
integrados. A partir de su hipótesis deduce
de una forma sorprendentemente sencilla
la condición de cuantificación de las órbitas
electrónicas de Bohr.
La confirmación experimental del carácter
ondulatorio de los electrones fue
espectacularmente obtenida en 1927 por
los científicos norteamericanos Clinton
Joseph Davisson (1881-1958) y Lester H.
Germer (1896-1971) y de forma
independiente en Aberdeen por George P.
Thomsom (1892- 1975) al obtener el
espectro de difracción de un haz de
electrones convenientemente acelerados.
En los años cruciales para el desarrollo de la
Mecánica Cuántica del 1921 al 27, en Zurich,
Edwin Schrodinger (1887 – 1961) llevó a
cabo las investigaciones fundamentales que
culminaron en su famosa ecuación de onda.
La ecuación de onda de Schrodinger
permite, a través del instrumental
matemático con que opera, obtener valores
discontinuos para la energía, que cuantifican
el movimiento de las partículas no
relativistas; y al mismo tiempo plantea el
problema del sentido físico de la función de
onda. Estas investigaciones basadas en la
objetividad de las ondas existentes y en su
comportamiento causal fueron aplaudidas
desde Berlín por Planck y Einstein que por
entonces ejercían la docencia en la
Universidad berlinesa.
En el mismo año en que Schrodinger
establece su famosa ecuación de onda,
Werner Karl Heisenberg (1874 – 1956)
enuncia el principio de indeterminación
(incertidumbre). Heisenberg demuestra
mediante un experimento imaginario que
cuanto mayor es la precisión con que
determinemos la posición de la
micropartícula tanto menor es la precisión
con que se determine su velocidad.
El sentido de la relación de indeterminación
ha sido objeto de encendidas polémicas.
Compartimos el criterio de que estas
relaciones no constituyen barreras para la
cognición del mundo de las micropartículas
sino que expresan su peculiar esencia. Al
establecer un enfoque probabilístico en la
descripción del micromundo no se está
intentando evadir las grandes dificultades
representadas por el gran número de
FÍSICA CUANTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD______________
153
partículas de los sistemas abordados en la
Física Molecular y la Termodinámica, pero
que al menos en principio podían ser
descritos con arreglo a leyes bien
determinadas. En el caso del micromundo,
no existe la posibilidad de descripción
determinista y es necesario el
reconocimiento de la existencia de leyes
objetivas con un carácter probabilístico.
El trabajo fundamental que fija el sentido
de probabilidad de la función de onda
pertenece a Max Born quien, al examinar
esta cuestión en 1926 llegó a la conclusión
de que si el sistema consta de un punto, la
función de onda expresa la probabilidad de
encontrar la partícula en el punto del
espacio tridimensional; ahora bien si se
trata de un sistema de n partículas la
función de onda cambia de un punto a
otro del espacio de representación con 3n
dimensiones. Born fue uno de los pocos
físicos que edificaron la estructura filosófica
de la Mecánica Cuántica. Su principal
contribución fue la interpretación
probabilística de las ondas de Schrodinger,
una interpretación que eleva la
probabilidad a categoría primaria de la
Mecánica Cuántica.
En 1928, el eminente teórico inglés Paul
Dirac (1902-1984) deduce la famosa
ecuación relativista cuántica que describe
el comportamiento del electrón. Se
considera la ley que generaliza las
ecuaciones relativistas cuánticas del
movimiento de las partículas.
La resolución de las ecuaciones obtenidas
por Dirac indicaba que debía existir una
partícula con la misma masa del electrón
pero con carga positiva. Era la predicción
del antimundo, por primera vez apareció el
concepto de antipartícula, nació así
teóricamente el positrón. Cuatro años más
tarde, el físico norteamericano Carl D.
Anderson (1905 – 1991) logró observar en
la cámara de Wilson la traza de una
partícula extraordinaria que poseía la masa
del electrón pero era desviada por el campo
magnético en sentido contrario: el positrón.
Se había hallado experimentalmente el
gemelo del electrón predicho por Dirac.
La teoría de Dirac auguraba la existencia de
antipartículas para casi todas las partículas
elementales, lo que se confirmó en lo
sucesivo. En 1955 fueron descubiertos los
antiprotones y luego otras antipartículas, en
fin fue descubierto el antimundo.
Los pronósticos de Dirac iban más lejos y
aseguraban que durante su encuentro
ocurriría el aniquilamiento mutuo de
partículas y antipartículas con la
correspondiente liberación de energía. El
proceso de aniquilación fue una confirmación
más de la ecuación de Einstein que
interrelaciona masa y energía. En octubre de
1985, en el Laboratorio Nacional “Enrico
Fermi”de Illinois, probaron un nuevo y
superpotente acelerador de partículas con el
cual colisionaron protones y antiprotones. La
energía descargada durante la colisión
superó cualquier cantidad conseguida hasta
el momento: se produjo una energía
equivalente a 1,6 trillones de electrón- volts.
El impetuoso avance de la Física Atómica
permitió una mayor profundización en los
niveles de la naturaleza e hizo posible el
surgimiento de la Teoría de los Quarks.
La explicación de la estabilidad del núcleo
atómico, que confinaba en regiones muy
reducida a los protones de carga positiva,
exigió el postulado de nuevas partículas
FÍSICA CUANTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD______________
154
nucleares. El físico japonés Yukawa Hideki
(1908 – 1981) fue el primero en emitir la
hipótesis de que las partículas que
garantizan la estabilidad de los núcleos
pueden poseer una masa mucho mayor
que la del electrón. Estas partículas luego
fueron llamadas mesones, y la
comprobación experimental de su
existencia debió esperar 11 años cuando se
investigaban los rayos cósmicos. Fue
entonces que se encontraron partículas con
una masa 273 veces la masa del electrón y
otras con 207 masas del electrón. A estas
partículas se les llamaron mesones π o
piones y mesones µ o muones. El pión
resultó ser el mesón propuesto por
Yukawa.
El camino que tomaron las investigaciones
en el campo de las micropartículas
demostraba la inagotabilidad de la materia.
En 1961, el físico norteamericano Murray
Gell-Mann (1929- ) diseñó una especie de
tabla periódica que agrupaba a las
partículas subatómicas en familias de ocho.
Este esquema fue confirmado por
descubrimientos posteriores. Tres años
después Gell-Mann propuso la existencia
de los quarks, partículas constituyentes de
las partículas “elementales”. Según la
profundización alcanzada en los niveles del
micromundo, hay pues bariones (de masa
mayor o igual a los protones); mesones
(de masa inferior a los protones y mayor
que los electrones) y luego hay quarks. Por
razones estructurales se clasificaron los
quarks en seis grupos teóricos. A finales de
los sesenta se experimentó mucho con los
quarks y en los noventa se probó la
existencia del último de los seis grupos.
El progreso de la Teoría Dual de la Luz se
fortalece con la llamada estadística de los
bosones propuesta en los trabajos de A.
Einstein, en 1924, y de Satyendra Nath Bose
(1894 – 1974), de los cuales el fotón es un
caso particular, y al incorporar, según las
concepciones actuales, los fotones al
sistema de partículas básicas consideradas
por la Teoría de los Quarks.
En unos cincuenta años, se consolidó la
Teoría Atómica, con el desarrollo de
modelos, tanto para el átomo de hidrógeno,
con cálculos exactos, como para los átomos
multielectrónicos, con cálculos aproximados,
pero muy eficientes, y edificado la Teoría del
Núcleo que dio lugar a la utilización de la
energía nuclear en las distintas ramas de la
economía, aunque lamentablemente
también en el terreno bélico.
Los avances en esta rama de las ciencias
han tenido importantes aplicaciones
prácticas, en particular sobresalen las
aportaciones en la rama de las
comunicaciones, la codificación de
información, los diversos tratamientos con la
utilización de los láseres, las aplicaciones en
la medicina de técnicas basadas en el láser y
en la resonancia magnética nuclear, los
átomos marcadores para la datación de
hallazgos arqueológicos, y el desarrollo de la
rama de la energética nuclear.
Las realizaciones de la Escuela de Física
soviética, fundada hacia los años treinta
entre otros por Piotr Kapitsa (1894-1984) y
Lev Landau (1908-68), abarcan un amplio
campo de trabajo que incluye la
superconductividad y la superfluidez, la
electrodinámica cuántica, la física nuclear y
la física de partículas. En la segunda mitad
del siglo aparecen como continuadores
sobresalientes de las investigaciones en la
superconductividad y la superfluidez los
FÍSICA CUANTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD______________
155
rusos, premios Nobel de Física del 2003,
Alexei A. Abrikosov (1928- ), declarado
científico distinguido del Laboratorio
Nacional de Argonne, naturalizado en los
Estados Unidos, y el octogenario Vitali
L.Ginzburg (1916-), jefe del Grupo de
Teoría del Instituto de Física moscovita
P.N. Lebedev.
La Mecánica Cuántica y sus múltiples
aplicaciones en otras ramas concretas de
las Ciencias, han traído importante
derivaciones epistemológicas y filosóficas.
Entre ellas destaca el debate sobre la
cognoscibilidad del mundo, dado por
diferentes interpretaciones del Principio de
Indeterminación. En realidad este principio
debe entenderse que define un límite de
validez para la aplicación de los conceptos
que el hombre ha aplicado a una
determinada esfera de fenómenos
naturales, y acusa el riesgo de una
generalización no fundamentada.
2. 2. Las ideas sobre la variabilidad del
tiempo y del espacio, desarrolladas
inicialmente casi en solitario por A. Einstein
al crear su Teoría de la Relatividad.
El siglo XX conoció de la construcción en
paralelo de las teorías que pretendían
explicar el universo de las micropartículas y
ofrecer una nueva visión del mundo
macroscópico. Estos esfuerzos en lugar de
encontrar un punto convergente se
distanciaban desde sus propios enfoques
de partida.
Al cierre del siglo el sueño de Einstein de
encontrar un principio integrador de los
mundos gravitatorios, electromagnéticos (y
más tarde nucleares) parecía comenzar a
cristalizar con la emergente teoría de las
cuerdas.
Las páginas que siguen hacen un
vertiginoso recorrido por los principales
momentos en la evolución de estas ideas
que traen nuevas nociones para las
coordenadas esenciales de la existencia
humana y cósmica: el tiempo y el espacio.
La teoría general de la relatividad de Albert
Einstein es uno de los grandes logros de la
Física contemporánea. Si la Mecánica de
Newton representa en el siglo XVII el acto
fundacional de la Física, la Mecánica
Relativista desarrollada por el científico
alemán en este siglo provoca una nueva
cosmovisión del universo y constituye lo que
se ha dado en llamar un cambio
paradigmático a partir de la interpretación
dada por el físico Thomas Samuel Khun
(1922-1996) en su clásico “Estructura de las
Revoluciones Científicas”.
De cualquier modo compartimos el criterio
expresado por Steven Weinberg (Premio
Nóbel de Física en 1979) en una
retrospectiva sobre el trabajo de Kuhn:
“No es verdad que los científicos sean
incapaces “de conectarse con diferentes
formas de mirar hacia atrás o hacia delante”
y que después de una revolución científica
ellos sean incapaces de comprender la
ciencia que le precedió. Uno de los
desplazamientos de paradigmas a los cuales
Kuhn brinda mucha atención en “Estructura”
es la sustitución al inicio de esta centuria de
la Mecánica de Newton por la Mecánica
relativista de Einstein. Pero en realidad,
durante la educación de los nuevos físicos la
primera cosa que les enseñamos es todavía
la buena mecánica vieja de Newton, y ellos
nunca olvidan como pensar en términos
newtonianos, aunque después aprendan la
teoría de la relatividad de Einstein. Kuhn
FÍSICA CUANTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD______________
156
mismo como profesor de Harvard, debe
haber enseñado la mecánica de Newton a
sus discípulos”{1}.
Einstein, en 1905, ya había demostrado al
proponer la Teoría de la Relatividad
Especial, que la Mecánica de Newton no
tenía validez universal; demostró que si los
cuerpos se mueven con velocidades
comparables a la de la luz, entonces la
Mecánica de Newton no puede describir los
fenómenos correspondientes. La Teoría de
la Relatividad es una generalización de la
teoría newtoniana, que amplía su dominio
de aplicación. Si en la Teoría de la
Relatividad se consideran fenómenos en los
cuales la velocidad de los cuerpos es
mucho menor que la de la luz, como son la
mayoría de los fenómenos cotidianos,
entonces se recupera la mecánica de
Newton. Es decir, la teoría newtoniana es
un caso particular de la relativista, para
velocidades muy pequeñas. Desde este
punto de vista Einstein ya había señalado
antes una limitación de la Física entonces
existente.
Tanto la llamada Teoría Especial para el
caso de los sistemas inerciales que fue, en
lo fundamental enunciada en 1905, como
su ulterior extensión de la llamada Teoría
General de la Relatividad que consideraba
el caso de los sistemas no inerciales, les
permitieron a Einstein desarrollar su Teoría
sobre la Gravitación Universal a partir de la
propiedades del espacio – tiempo en la
cercanías de las grandes aglomeraciones
de masa.
Es necesario destacar que la Teoría
General de la Relatividad pertenece no solo
a la Historia de la Ciencia, sino a la Física
contemporánea. Constituye una síntesis,
desde postulados relativistas, de la teoría
newtoniana de la atracción gravitatoria, de
la teoría del espacio-tiempo tetradimensional
curvo y, finalmente, de la generalización del
principio de relatividad de movimientos
uniformes respecto a movimientos
acelerados.
Como expresión de una teoría
revolucionaria, en el ámbito que abarca, va
a exigir de nuevas concepciones sobre el
espacio, el tiempo y el movimiento, a la vez
que se apoya en novedosos instrumentos
matemáticos de trabajo.
Asentada principalmente en la Teoría
Especial de la Relatividad; en las
observaciones de Poincaré (1854 – 1912)
sobre la gravitación; y en la interpretación
cuatridimensional de Minkowski (1864 –
1909); así como en los trabajos geométricos
de Nicolai I. Lobachevski (1793 -1856) y
Bernhard Riemann (1826-1866), su
construcción fue obra casi exclusiva de
Albert Einstein.
Este hecho, insólito ya en la Física del siglo
XX, repleta de ejemplos del trabajo en
equipo, en el seno de “Escuelas”, donde se
gestan las grandes soluciones a los desafíos
de la época, se explica al recordar que en el
período que abarca de 1905 al 1916 la
atención de la comunidad de físicos se
centra en el desarrollo de la Teoría Cuántica
del átomo.
No parecía entonces que los problemas de la
atracción gravitatoria y de la generalización
de la Teoría Especial de la Relatividad, fuera
a ofrecer resultados trascendentes. De
hecho, una característica de este
descubrimiento que puede resultar, a
primera vista sorprendente es que si bien la
Teoría General de la Relatividad señala un
FÍSICA CUANTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD______________
157
giro radical en nuestras ideas sobre
categorías tan generales como el espacio,
el tiempo y la gravitación, esta no presentó
la menor trascendencia técnica.
Sin embargo, después de su formulación y
sobre todo luego de la confirmación
experimental por Arthur S. Eddington
(1882 –1944) del entonces llamado efecto
Einstein acerca de la pequeñísima
desviación de los rayos de luz de las
estrellas al pasar cerca de la superficie del
sol, una nueva promoción de físicos se
sintió inclinada a participar en nuevas
búsquedas, emitir audaces hipótesis, y
someter las nuevas ideas a confirmación
astronómica. Desde entonces se han
repetido los intentos de estructurar una
teoría única del campo, y elaborar la Teoría
Cuántica de la Gravitación.
La cosmología relativista entró en una
nueva fase en 1922, cuando el físico y
geofísico ruso Alexander A. Fridman (1888
– 1925) publicó dos obras clásicas que se
oponían al modelo estacionario propuesto
por Einstein, y abrían paso a las ideas
sobre un universo en expansión. Sólo siete
años después de los trabajos de Fridman,
en 1929, el astrónomo norteamericano
Edwin P. Hubble (1889 – 1953), que
trabajaba en el reflector más grande de
aquellos tiempos en el observatorio de
Mount Wilson, llegó a la conclusión, a partir
del desplazamiento hacia el rojo de las
rayas espectrales de todos los sistemas
estelares alejados, de que todas las
estrellas se alejan de nuestra galaxia.
Estos trabajos fueron proseguidos por el
astrónomo belga Georges Lemaitre (1894 –
1966) y dieron origen a la publicación de
una explosión de otros que llegan hasta
nuestros días. En la Cosmología actual
prevalece el modelo del Bing Bang, y la
teoría del relevante físico Stephen Hawking
(1942 - ). Las ideas relativistas de Einstein
posibilitaron así el nacimiento de una ciencia
del Cosmos y adelantar hipótesis sobre el
surgimiento del universo conocido.
En el otro extremo de la cuerda, en el
campo del micromundo, el impacto de las
aportaciones de Einstein, ha sido enorme y
merece destacarse que todo progreso de la
Mecánica Cuántica ha tomado en cuenta el
carácter relativista de las micropartículas
introduciéndose magnitudes para la
descripción de los fenómenos del universo
subatómico que no tienen su similar en el
mundo clásico como por ejemplo son el
momento de espín, las cargas bariónica y
leptónica, y la hipercarga, entre otros. Por
otro lado al aprovechar el carácter relativo
del espacio y del tiempo se han podido
construir aceleradores de partículas con el
objetivo de estudiar las propiedades más
íntimas de la materia.
En 1967 el físico de Harvard, Steven
Weinberg (1933- ) dio un gran paso
adelante hacia la realización de una «teoría
del campo unificado». Ésta comprendería las
cuatro fuerzas aparentemente distintas de la
naturaleza: gravedad, electromagnetismo y
las fuerzas nucleares débil y fuerte. La
fuerza nuclear débil se manifiesta al
expulsar partículas del núcleo en deterioro
radiactivo y la fuerza fuerte une las
partículas nucleares. El modelo de Weinberg
describe el electromagnetismo y la fuerza
nuclear débil como distintas manifestaciones
del mismo fenómeno.
Abdus Salam (1926 – 1996), físico
paquistaní, fue profesor de Física Teórica del
Imperial College de Londres, hizo notables
FÍSICA CUANTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD______________
158
aportaciones a la teoría electrodébil,
aplicable a las partículas elementales, y el
modelo resultante se conoció entonces
como modelo de Weinberg - Salam.
En 1970 Sheldon Glashow (1932- ), otro
físico de Harvard, extendió la teoría de este
modelo a todas las partículas conocidas. En
1979, Weinberg, Salam y Glashow
compartirían el Premio Nóbel de Física.
A finales de los años setenta, una teoría
del campo sobre la fuerza nuclear fuerte,
Cromodinámica Cuántica, se integró con la
teoría electrodébil de Weinberg y Salam
para formar el modelo estándar. De las
cuatro fuerzas, la única que queda fuera de
esta teoría unificada es la gravedad. El
científico holandés Gerardus’t Hooft (1946-
) y su colega Martinus J Veltman (1931- )
merecieron el premio Nóbel de Física de
1999 por sus relevantes aportaciones en el
desarrollo de las matemáticas necesarias
para explicar el modelo estándar.
En el terreno epistemológico la Teoría de
General de la Relatividad permitió una
concepción más profunda sobre las
nociones acerca del espacio y el tiempo y
su relación con el movimiento al desechar
o refutar las viejas ideas sobre el carácter
absoluto o de receptáculos de estas
entidades y analizar su variabilidad en
dependencia del estado de movimiento de
los sistemas. Además hizo posible
comprender las relaciones entre la masa y
la energía como magnitudes que expresan
medidas cuantitativas de las propiedades
inerciales y gravitatorias de las
micropartículas por una parte y de las
propiedades del movimiento de tales
partículas por otra.
Otra importante derivación epistemológica
de esta teoría radica en hacer evidente, tal
vez por primera vez en el campo de la
Ciencias Físicas, la importancia del llamado
Principio de Correspondencia, considerado
por muchos como el segundo criterio de la
verdad sobre una determinada teoría
científica, al establecer que toda nueva
teoría, además de demostrar su valía en el
campo de la práctica social, debe
comprender o englobar a la teoría anterior
sobre el mismo campo o dominio de
aplicación, como un caso particular o límite.
Tal era el caso entre la Teoría de la
Relatividad y la Mecánica de Newton, de
forma que la primera abarcaba a la segunda
para el caso de bajas velocidades en
comparación con la rapidez de propagación
de la luz en el vacío.
Pero el gran mérito de la obstinada
búsqueda de Eisntein, radica en indicar el
camino para que mas de medio siglo
después una nueva generación de físicos
fundara una teoría que, estremeciendo
preceptos establecidos, se esforzara por
cumplir sus sueños de encontrar un principio
universal para explicar las propiedades y
fuerzas observadas en dos mundos
“antagónicos” el microcosmos y el universo
de los objetos ordinarios.
En años recientes surge la teoría de las
supercuerdas que reconoce una estructura
interna para las partículas fundamentales del
universo que han identificado los físicos –
electrones, neutrinos, quarks, y otras, las
letras de toda la materia. De acuerdo con la
teoría de las cuerdas si nosotros
examinamos estas partículas con una mayor
precisión, una precisión de muchos ordenes
de magnitud mayor que la alcanzable con la
capacidad tecnológica actual encontraríamos
FÍSICA CUANTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD______________
159
que cada partícula no es puntual sino
consiste de un diminuto anillo. Como una
banda de goma infinitamente delgada cada
partícula contiene un filamento vibrante
que los físicos han llamado cuerda.
Aunque no resulte obvio esta simple
sustitución de partículas puntuales
constituyentes de los materiales con las
cuerdas resuelve la incompatibilidad entre
la mecánica cuántica y la relatividad
general.
La teoría de las cuerdas proclama por
ejemplo que las propiedades observadas
para las partículas fundamentales y las
partículas asociadas a las cuatro fuerzas de
la naturaleza (las fuerzas nucleares fuertes
y débiles, el electromagnetismo y la
gravedad) son un reflejo de las variadas
formas en que una cuerda puede vibrar.
Justamente como las cuerdas de un violín
tienen frecuencias resonantes a las cuales
ellas prefieren vibrar, lo mismo se
mantiene para los anillos de la teoría de las
cuerdas. Pero en lugar de producir notas
musicales cada una de ellas prefiere
determinadas masas o cargas de fuerzas
según el modo oscilatorio de la cuerda. El
electrón es una cuerda vibrante de un
modo, el quark es una cuerda vibrante de
otro modo, y así sucesivamente.
La misma idea se aplica a las fuerzas de la
naturaleza. Las partículas de la fuerza son
también asociadas con los modos
particulares de vibración de la cuerda y de
ahí que cada cosa, todo material y todas
las fuerzas se unifican bajo la misma
rubrica de oscilaciones microscópicas de las
cuerdas, las notas que las cuerdas pueden
tocar.
Por primera vez en la historia de la física se
dispone de un cuadro con la capacidad de
explicar cada característica fundamental
sobre la cual el universo es construido. Por
esta razón la teoría de las cuerdas es con
frecuencia descrita como la “teoría de todo”.
Este término hace pensar en el
advenimiento de la teoría de mayor
profundidad posible que incluye todas las
otras. Y esto enciende otra violenta
polémica. ¿Qué significa la teoría del todo?
¿Pretende abarcar esta teoría en un solo
principio la divina diversidad de “nuestros
mundos”?
Si el debut del siglo XX abrió un nuevo
capítulo en el desarrollo de la Física que
supuso la superación de una crisis de sus
nociones sobre el mundo de las
micropartículas y el advenimiento de un
nuevo paradigma, con el cierre del siglo se
anunciaba el descubrimiento de un principio
integrador que explicaba el mundo cósmico,
electromagnético y nuclear. No era
precisamente la Teoría del “Todo” pero
representa una nueva conquista del
inagotable conocimiento científico.
3. 3. Las ideas sobre la desintegración
radiactiva y el desarrollo de la teoría del
átomo nuclear.
El átomo indivisible había nacido en el
ámbito químico mientras el mundo
subatómico aparecía vinculado a la física
contemporánea. De cualquier manera una
enorme resonancia tendría sobre la Química
el conocimiento de la estructura atómica. De
hecho el trabajo conjunto de radioquímicos y
físicos experimentadores condujo a
relevantes descubrimientos sobre todo en el
campo de la desintegración radiactiva. Es
por ello que violando cierta lógica en el
FÍSICA CUANTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD______________
160
curso de los acontecimientos científicos
hemos situado estas conquistas del
pensamiento atómico justamente en las
fronteras entre ambas ciencias.
El descubrimiento del electrón y la
radioactividad fueron prácticamente
coincidentes en el tiempo. La práctica
demostraba la complejidad del átomo, por
lo menos los electrones y las partículas alfa
(emitidas por los radioelementos) entraban
en la estructura atómica.
Casi desde estos primeros momentos
comenzaron las tentativas por describir un
modelo atómico. Joseph J. Thomson (1856
- 1940) concebía la carga positiva
distribuida uniformemente por todo el
átomo mientras los electrones en número
que compensaba esta carga se encuentran
en el interior de esta nube positiva. Un año
más tarde, supone a los electrones en
movimiento dentro de la carga positiva
distribuida en una esfera.
Luego de otros intentos para describir un
modelo que explicara el espectro de rayas
y de bandas y el fenómeno de la
radioactividad, aparece en 1911 la
publicación del físico neozelandés Ernest
Rutherford (1872 – 1937) “La dispersión
por parte de la materia, de las partículas
alfa y beta, y la estructura del átomo” en la
que propone el modelo nuclear del átomo.
Según Rutherford la carga positiva y la
masa del átomo se confinan en una porción
muy reducida, 104 veces menor que las
dimensiones del átomo, mientras los
electrones quedan alojados en una
envoltura extranuclear difusa. La carga
positiva nuclear es igual a Ze, siendo e, la
carga del electrón y Z aproximadamente la
mitad del peso atómico.
Rutherford fue más allá y en diciembre de
1913 expone la hipótesis de que la carga
nuclear es una constante fundamental que
determina las propiedades químicas del
átomo. Esta conjetura fue plenamente
confirmada por su discípulo H. Moseley
(1887 – 1915), quien demuestra
experimentalmente la existencia en el átomo
de una magnitud fundamental que se
incrementa en una unidad al pasar al
elemento siguiente en la Tabla Periódica.
Esto puede explicarse si se admite que el
número de orden del elemento en el sistema
periódico, el número atómico, es igual a la
carga nuclear.
Durante este primer período la atención de
la mayor parte de la vanguardia de los
físicos teóricos se concentraba en extender
los razonamientos cuánticos iniciados por
Planck; mientras, la construcción de un
modelo para el núcleo atómico era un
problema relativamente relegado y frente al
cual se levantaban enormes obstáculos
teóricos y prácticos.
Rutherford había sugerido desde sus
primeras investigaciones que muy
probablemente el núcleo estaría constituido
por las partículas alfa emitidas durante la
desintegración radioactiva. Ya para entonces
el propio Rutherford había cuidadosamente
comprobado que las partículas alfa
correspondían a núcleos del Helio, es decir,
partículas de carga +2 y masa 4. Otra línea
de pensamiento conducía a suponer que los
electrones (partículas beta) emitidos durante
la desintegración radioactiva eran lanzados
desde el mismo núcleo.
Frederick Soddy (1877 –1956), uno de los
primeros y más sobresalientes
radioquímicos, premio Nobel en 1921, al
FÍSICA CUANTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD______________
161
pretender ubicar el creciente número de
productos de la desintegración radioactiva
en la Tabla Periódica colocó los elementos
que mostraban propiedades químicas
idénticas en la misma posición aunque
presentaran diferentes masas atómicas. Al
hacerlo estaba ignorando la ley de
Mendeleev y modificando el propio
concepto de elemento químico. Ahora
surgía una nueva categoría para los
átomos, el concepto de isótopos (del griego
iso: único, topo: lugar). Poco después, el
descubrimiento de Moseley apoyaría su
decisión, al demostrar que la propiedad
fundamental determinante de las
propiedades químicas y de la propia
identidad de los átomos era la carga
nuclear.
Con la Primera Guerra Mundial se
levantaron obstáculos para el progreso de
los estudios fundamentales recién
iniciados, quedarían interrumpidos los
intercambios científicos, detenidas las
publicaciones, el campo de acción de las
investigaciones desplazado a la práctica de
la tecnología militar.
Pero en Berlín una pareja de
investigadores, Lise Meitner (1879 – 1968)
y Otto Hahn (1878 – 1968), una física y un
químico, venían investigando sobre el
aislamiento y la identificación de
radioelementos y de productos de la
desintegración radioactiva. Ante el
alistamiento de Hahn en el ejército para
llevar a cabo estudios vinculados con la
naciente guerra química, Meitner continúa
las investigaciones y descubre en 1918 el
protactinio.
En 1919, Rutherford, que encabeza a partir
de este año el laboratorio Cavendish en
Cambridge, al estudiar el bombardeo con
partículas alfa sobre átomos de nitrógeno,
descubre la emisión de una nueva partícula,
positiva, y evidentemente responsable de la
carga nuclear del átomo. La existencia en el
núcleo de partículas positivas y de los
electrones emitidos como radiaciones beta,
llevó a este relevante investigador a
concebir una partícula que constituyese una
formación neutral, un doblete comprendido
como una unión estrecha de un protón y un
electrón.
Durante más de 10 años Rutherford y su
principal asistente James Chadwick (1891 –
1974) intentaron en vano demostrar
experimentalmente la existencia del
neutrón.
Las señales alentadoras vendrían de París,
del laboratorio de los Joliot. Jean Frederick
(1900 – 1958) e Irene Joliot- Curie (1897 –
1956) reportaron en 1932 que al
bombardear con partículas alfa,
provenientes de una fuente de polonio,
átomos de berilio se producía una radiación
de alto poder de penetración que ellos
asociaron a rayos γ. Pero Chadwick no
compartió este supuesto y procedió a
verificar que estas partículas eran los
escurridizos neutrones. Chadwick fue
acreditado para la Historia como el
descubridor de los neutrones.
La nueva oportunidad que se les presentó
dos años más tarde a los Joliot fue esta vez
convenientemente aprovechada. Ellos
encontraron que al bombardear aluminio con
partículas alfa, la emisión de positrones
continuaba después de retirar la fuente de
plutonio, y además el blanco continuaba
emitiendo conforme a la ley exponencial de
la descomposición de radionúclidos. Se
FÍSICA CUANTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD______________
162
había descubierto la radioactividad
artificial.
Inmediatamente después del
descubrimiento del neutrón, Heinseberg
propone el modelo del núcleo del protón –
neutrón. Conforme con este modelo los
isótopos descubiertos por Soddy se
distinguen sólo por el número de neutrones
presentes en el núcleo. Este modelo se
verificó minuciosamente y obtuvo una
aprobación universal de la comunidad
científica. Algunos cálculos preliminares
estimaron la densidad del núcleo en ∼ 1012
kg/m3, lo cual es un valor enorme. Por otra
parte, la presencia de los protones,
partículas cargadas positivamente,
confinadas a distancias del orden de las
dimensiones del núcleo ∼10-15 m implicaba
la existencia de fuerzas de repulsión
coulombianas (de origen electrostático)
gigantescas, que deberían ser
compensadas por algún otro tipo de fuerza
de atracción para mantenerlas no solo
unidas, sino con una cohesión tal que su
densidad tuviera los valores antes citados.
Estas son las fuerzas nucleares, las cuales
son de corto alcance, muestran
independencia respecto a la carga (ya que
actúan por igual entre protones que entre
neutrones) y presentan saturación dado
que un nucleón solo interactúa con un
número limitado de nucleones. La
naturaleza de este nuevo tipo de fuerza,
que se añadía a las conocidas
anteriormente fuerzas gravitacionales y
electromagnéticas, fue considerada como
el tipo de intercambio, un nuevo concepto
cuántico que involucra en la interacción
entre nucleones el intercambio de una
tercera partícula. En 1934 los científicos
soviéticos Ígor E. Tamm (1895 -1971),
premio Nobel en 1958, y el profesor D. D.
Ivanenko intentaron describir las fuerzas
nucleares como fuerzas de intercambio en
que las dos partículas interaccionan por
medio de una tercera que intercambian
continuamente. Ellos además comprobaron
que no se podía explicar las fuerzas
nucleares mediante el intercambio de
ninguna de las partículas conocidas en aquel
momento.
En 1935 el físico japonés Hideki Yukawa dio
una respuesta a este problema al suponer
que ese intercambio se realiza mediante una
nueva partícula: el mesón. En los dos años
que siguieron se detectaron primero por
Anderson y luego por el británico Cecil
Powell (1903 – 1969) partículas con
similares características en los rayos
cósmicos.
Conjuntamente con el descubrimiento de las
diferentes partículas constitutivas del núcleo
fue surgiendo la necesaria pregunta de cuál
era la estructura del mismo, o sea, de qué
manera pudieran estar dispuestos los
nucleones y así surgieron los primeros
modelos del núcleo. Entre estos vale la
pena citar el modelo de la gota líquida y el
modelo de las capas.
Cada uno de estos modelos se fundamenta
en determinados resultados experimentales
y logra explicar algunas de las
características del núcleo. Por ejemplo, el
modelo de la gota líquida se apoya en la
analogía entre las fuerzas nucleares y las
que se ejercen entre las moléculas de un
líquido puesto que ambas presentan
saturación. A partir del mismo se puede
calcular la energía de enlace por nucleón
teniendo en cuenta la energía volumétrica,
la de tensión superficial y la de repulsión
FÍSICA CUANTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD______________
163
coulombiana, la cual tiene un aspecto
similar a la curva experimental. Sin
embargo, no puede explicar los picos que
tiene dicha curva para los núcleos de
elementos tales como el He, C, O, Ca, etc.
El modelo de la capas admite que el núcleo
posee una estructura energética de niveles
semejante a la estructura de capas
electrónicas del átomo. En este sentido
reproduce el esquema atómico para el
núcleo. Este modelo explica
satisfactoriamente la existencia de los
números “mágicos”, que corresponden al
número total de nucleones de los núcleos
más estables: 2, 8, 20, 50, 82 y 126.
También justifica adecuadamente el valor
de los espines nucleares, las grandes
diferencias entre los períodos de semi-
desintegración de los núcleos alfa-
radiactivos, la radiación gamma, etc. No
obstante, los valores de los momentos
magnéticos muestran discrepancias con los
valores experimentales.
Otros modelos nucleares más desarrollados
han sido concebidos de manera que tienen
en cuenta elementos de los anteriores y en
este sentido resultan su síntesis. Es preciso
aclarar que aún en la actualidad no existe
un modelo universal del núcleo capaz de
explicar todas sus características
Sin embargo numerosas interrogantes
quedaban en pie, entre otras flotaba la
pregunta: ¿de dónde proceden los
electrones resultantes de la desintegración
radiactiva beta? Para responder a esta
pregunta el eminente físico teórico suizo
Wolfgang Pauli (1900 – 1978) supuso, en
el propio 1932, que durante la
desintegración beta junto con los
electrones se emite otra partícula que
acompaña la conversión del neutrón en un
protón y un electrón y que porta la energía
correspondiente al defecto de masa
observado según la ecuación relativista de
Einstein. Lo trascendente en la hipótesis de
Pauli es que semejante partícula, necesaria
para que el proceso obedeciera la ley de
conservación y transformación de la
energía, no presentaba carga ni masa en
reposo.
Esta vez fueron 24 años, la espera necesaria
para que la partícula postulada por Pauli y
bautizada por Enrico Fermi (1901 - 1954)
con el nombre de neutrino, fuera
observada mediante experimentos indirectos
conducidos de modo irrefutable por el físico
norteamericano Frederick Reines (1918 - ).
Con este descubrimiento se respaldaba la
teoría desarrollada por Fermi sobre la
desintegración beta y las llamadas fuerzas
de interacción débil entre las partículas
nucleares.
Pero antes de esta espectacular verificación
de la teoría, aún en la década de los 30, el
propio Fermi y su grupo de la Universidad de
Roma, al juntar las nociones del neutrón y la
radioactividad artificial, en el transcurso de
unas semanas inició el camino hacia la fisión
nuclear, considerando por el contrario que
se dirigía hacia el descubrimiento de nuevos
elementos más pesados.
En 1934 Fermi y sus colaboradores,
pensando en la mayor facilidad que debían
tener los neutrones para penetrar en los
núcleos respecto a las partículas alfa,
bombardearon diferentes sustancias con
neutrones. Apoyándose en los resultados
anteriores, usaban en calidad de fuente de
neutrones una ampolla de vidrio que
contenía una mezcla de berilio y gas radón,
FÍSICA CUANTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD______________
164
el cual se conocía como emisor de
partículas alfa. Ellos investigaron 60
elementos, de los cuales 40 resultaron
radiactivos luego del bombardeo con
neutrones.
En Berlín, un equipo de investigación
compuesto por Otto Hahn (1879-1968),
Fritz Strassmann (1902 – 1980) y Lise
Meitner (1878 -1968), pretendió verificar
los estudios del grupo de Roma e inició el
bombardeo de átomos de uranio con
neutrones, esperando poder descubrir
nuevos elementos más pesados. En vez de
esto, a finales de 1938, Hahn y
Strassmann (la Meitner había sido
clandestinamente sacada de Alemania ya
que peligraba su integridad por su origen
judío) descubren no un elemento más
pesado como resultado del bombardeo
nuclear del uranio sino un elemento más
ligero, llamado bario. Sin poder darles una
explicación, envían estos resultados
inmediatamente a Meitner, entonces en
Estocolmo, donde ella y su sobrino, el físico
Otto Frisch (1904 – 1979), investigaron el
misterio. Llegaron a la conclusión de que el
núcleo del uranio, en vez de emitir una
partícula o un pequeño grupo de partículas
como se suponía, se rompía en dos
fragmentes ligeros, cuyas masas, unidas,
pesaban menos que el núcleo original del
uranio. El defecto de masa, según la
ecuación de Einstein, podía transformarse
en energía.
Dos años después, en la Universidad de
Berkeley, California, un grupo de jóvenes
científicos demostraron que algunos
átomos de uranio, en vez de dividirse,
absorbían los neutrones y se convertían en
las sustancias que había predicho Fermi.
Los investigadores de Berkeley, Edwin
McMillan (1907 – 1991) y Philip Hauge
Abelson (1913 – 2004) realizaron
experimentos en los que obtuvieron un
elemento que poseía un protón más que el
uranio, de modo que su número atómico era
93. Se le llamó neptunio, por el planeta
Neptuno, más allá de Urano.
Luego un equipo dirigido por Glenn Seaborg
(1912 – 1999), del propio Berkeley,
descubrió que los átomos de neptunio se
deterioraban y se convertían en un elemento
cuyo número atómico era 94. Este elemento
fue llamado plutonio por el planeta Plutón. El
primer isótopo descubierto fue el plutonio
238. Un segundo isótopo, el plutonio 239,
resultó ser tres veces más fisionable que el
uranio 235 (el material que finalmente se
utilizó en la bomba de Hiroshima). En teoría,
300 gramos podían generar una carga
explosiva equivalente a 20.000 toneladas de
TNT.
En octubre de 1942, un equipo de científicos
dirigido por Fermi empezó a construir una
pila atómica (uranio colocado entre ladrillos
de grafito puro) bajo las gradas de un
estadio en la Universidad de Chicago. La
investigación formaba parte del proyecto
Manhattan para la fabricación de la bomba
atómica y pretendía demostrar que los
neutrones liberados en la fisión de un átomo
de uranio podían “disparar” un mecanismo
en cadena que generaría una enorme
cantidad de energía.
Nueve años después de creada la pila
atómica de Fermi, y a seis años del
holocausto de Hiroshima y Nagasaki,
científicos estadounidenses emplearon por
primera vez la tecnología nuclear para
generar electricidad. En 1951, bajo la
supervisión de la Comisión de Energía
FÍSICA CUANTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD______________
165
Atómica se iniciaron las pruebas del
funcionamiento de un reactor nuclear
experimental instalado en una central
eléctrica construida por los Laboratorios
Nacionales Argonne en Idaho. El reactor
experimental produjo energía suficiente
para poner en funcionamiento su propio
sistema de puesta en marcha; como
llegaría a ser común en todas las plantas
de energía atómica, el calor del núcleo
haría hervir agua y el vapor impulsaría una
turbina.
En 1954, los soviéticos abrieron la primera
planta nuclear civil. Dos años después, los
británicos inauguraron la segunda planta
industrial. Pronto empezaron a funcionar
centrales nucleares en todo el mundo. Pero
las predicciones de un futuro impulsado por
energía atómica resultaron poco realistas.
Las centrales nucleares, caras de construir
y de mantener, resultaron peligrosas por
los residuos radiactivos y la posibilidad de
accidentes catastróficos. Contrario al
supuesto de los especialistas sobre la
confiabilidad de los sistemas de seguridad
de las Plantas Nucleares, varios accidentes
se han conocido a causa del error humano.
La catástrofe de Chernobil, en Ucrania,
conmocionó por su devastador impacto a
toda la humanidad. Entretanto las grandes
potencias se esfuerzan por lograr el
monopolio de la energía nuclear,
preocupadas por el posible desarrollo
paralelo de la tecnología nuclear con fines
militares, sin dedicar los recursos
necesarios para las búsquedas de fuentes
alternativas de energía que den solución,
no a los proyectos de un modelo neoliberal
basado en las leyes del mercado, sino al
hambre energética que experimentan
vastas zonas del planeta.
Así, la Revolución en el campo de la Física se
abrió paso en el siglo XX a través de la
superación de profundas crisis en el campo
de las ideas, que exigieron lo que se ha
dado en llamar un cambio de paradigmas.
Esta Revolución en la Física ha impactado el
resto de las Ciencias e impulsado el progreso
científico técnico en todas las esferas de la
sociedad contemporánea. La irracionalidad
del orden mundial establecido tal vez
explique el dramático panorama que exhibe
aún la sociedad humana.
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