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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

SEMINARIO DE TEMAS SELECTOS DE HISTORIA DE …ensech.edu.mx/documentos/antologias/par/SEMESTRE... · La reflexión acerca de la situación actual y la prospectiva del conocimiento

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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

2

FÍSICA QUÁNTICA DESDE SUS INICIOS HASTA LA ACTUALIDAD………………….………………. 151

3

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:

4

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.

5

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.

6

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

7

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.

8

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

9

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.

10

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.

12

MATERIAL

DE

APOYO.

13

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

17

obligaciones».

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.

HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________

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,

HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________

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

HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________

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,

HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________

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

HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________

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

HISTORIA DE LA BIOLOGÍA __________________________________________

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______________

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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______________

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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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