SIGLO DE LA RAZÓN

El Atomismo entra en escena de nuevo

La introducción de la teoría atómica en Europa estuvo muy relacionada con el renacimiento del conocimiento griego y la necesidad de acceder a las fuentes originales que, por obvias razones, estaban escritas en griego. Excepto el poema de Lucrecio, De rerum natura, del que, hacia 1.600, ya circulaban treinta ediciones del poema y se había descubierto un segundo manuscrito lo cual muestra que el poema de Lucrecio era familiar para la gente educada de los siglos XVI y XVII y con él la teoría atómica de los griegos.
En un principio el atomismo era expresado sólo como una idea filosófica pero poco a poco fue recibiendo soporte experimental. El principal agente motor que revitalizó la teoría atómica fue un canónigo de la iglesia francesa, Pierre Gassendi, quien para sus contemporáneos fue un digno rival de René Descartes.

El esfuerzo intelectual del canónigo francés Pierre Gassendi (1592 – 1655), combinaba una crítica detallada del aristotelismo con una apasionada defensa de la filosofía epicúrea. Su objetivo, bastante ambicioso, era elevar la enseñanza de la doctrina de Epicuro a un nivel casi tan alto como el de Aristóteles en sus días de esplendor. Sus ideas se difundieron en toda Europa a través de cartas, circulación de manuscritos y varias publicaciones sobre los temas de debate en esa época. De esta manera alcanzó a hombres tan notables como Robert Boyle, quien reconoció su deuda hacia él, e Isaac Newton.

Las ideas de Gassendi lo convirtieron en un rival del pensador también francés, René Descartes (1596 – 1650). Para Descartes la extensión era sustancia y puesto que la sustancia se reducía a la extensión entonces todo el espacio debía estar lleno de un modo continuo. A esta visión cartesiana del mundo se enfrentó Gassendi y opuso lo esencial del atomismo griego, los átomos y el vacío. Gassendi retomó la doctrina atómica de Epicuro pero eliminó la idea del clinamen y con ella la pesadez de los átomos. Aceptó que las cualidades perceptibles de los cuerpos estaban asociadas con la agregación de los átomos. Para Gassendi la forma de los átomos explicaba las diferencias observables, por ejemplo, los átomos puntudos daban cuenta de las sustancias picantes o amargas. Sin embargo, el materialismo le desagradaba e intentó sustituir esta visión puramente mecanicista del mundo por una que permitiera la presencia divina. Esto significaba renunciar a ciertas premisas del atomismo griego. Para Gassendi, los átomos ya no eran eternos sino que habían sido creados por Dios y por tanto el mundo tenía un comienzo. Por las mismas razones refuta la idea de que el alma está compuesta de átomos y concluye que el alma humana es incorpórea o espiritual, creada por Dios e infundida al hombre.

Entre los contemporáneos de Gassendi que le tenían buena estima figura Galileo Galilei, quien le envió personalmente una copia de su Diálogo sobre los dos sistemas del mundo poco después de ser publicado. Gassendi expresó su admiración por muchas de las ideas de Galileo y varios experimentos que realizó buscaban confirmar las ideas galileanas.
Galileo estaba al tanto de la doctrina atómica de Epicuro que, como se dijo era conocida gracias a la publicación de la traducción del poema de Lucrecio. Estas concepciones, con más influencia de la de Herón que era mucho más práctica, lo llevó a creer en la existencia de los átomos y lo plasmó primero en su libro Il Saggiatore publicado en 1623 y luego en su famoso Diálogo de 1632. A partir de los átomos Galileo también combatió la doctrina aristotélica. Uno de los puntos que objetó fue el que consideraba las cualidades sensibles como reales e insistió que ellas eran únicamente el resultado de la asociación y el movimiento de los átomos.
A partir de este momento el avance de la teoría de los átomos abandona Europa continental y se traslada a Inglaterra con los trabajos de Robert Boyle e Isaac Newton, ambos conocedores de los trabajos de Pierre Gassendi. El estudio experimental riguroso de la materia, sobre todo de los gases, le permitió concluir a Boyle que la teoría de los átomos era la más adecuada para explicar los fenómenos observados, entre ellos su ley empírica de los gases, descubierta en 1662; por lo que el siguiente paso en este trabajo es estudiar los aportes de este gran investigador del siglo XVII.

Robert Boyle (1627 – 1691), nacido en Irlanda, fue el primero en llamarse químico para diferenciar su labor de la de los alquimistas pues no compartía sus principios. Muchos historiadores de la ciencia consideran que la química moderna nació con la aparición de su libro The Sceptical Chymist en 1661 en el cual introdujo conceptos que constituyeron una clara innovación, por ejemplo, la definición de elemento, que iba mucho más allá de las dadas por cualquier otra persona. Lastimosamente, en esa época la química apenas estaba comenzando como ciencia moderna y sus ideas aún no podían lograr un cambio inmediato en ella.

En tiempos de Boyle, la manipulación de sustancias la hacían tres tipos de personas: los alquimistas, comprometidos con la búsqueda infructuosa de la “piedra filosofal”, una misteriosa sustancia que era capaz de transmutar grandes cantidades de un metal cualquiera en oro; los iatroquímicos, que como antes se explicó, buscaban la fabricación de medicinas con las sustancias que los alquimistas manejaban; y los portadores de saberes técnicos como fundidores, manipuladores de tintes y fabricantes de vidrios y de jabón. Las reacciones químicas que ellos usaban las explicaban usando la teoría aristotélica de los cuatro elementos y los tres principios de Paracelso. Sin embargo, cuando Boyle comenzó a realizar sus experimentos, todos ellos de una manera rigurosa, encontró que todos estos elementos y principios eran inadecuados para dar una explicación racional de sus observaciones.

Después de diez años de experimentación cuidadosa, Boyle publicó su libro The Sceptical Chymist el cual apareció en agosto de 1661. La forma que adoptó para escribir su libro fue el diálogo platónico. Los participantes de la conversación, que tomaba lugar en un hermoso día de verano, eran Carneades, quien expresaba los puntos de vista de Boyle; Themistius, un aristotélico; Philoponus, un seguidor de Paracelso; y Eleutherious, un moderador imparcial de la discusión. En el prefacio de la obra, Boyle establece que para explicar los cambios de las sustancias se necesita tener en cuenta a los átomos; además, indica lo inadecuado que eran las teorías de la época y la aceptación acrítica que habían tenido por parte de sus contemporáneos. De esta manera enfoca su atención en los términos “elemento” y “principio” utilizados tanto por aristotélicos como por alquimistas y después de haber expuesto las fallas y defectos que habían en dichos conceptos da su propia definición de elemento en un lenguaje tan claro que vale la pena escribirlo tal y como él lo dijo:

“Y, para evitar errores, debo anunciarles lo que ahora entiendo por Elementos, tal y como lo hacen aquellos químicos que hablan lo más claro que pueden de sus principios, ciertos cuerpos primitivos y simples, o perfectamente no mezclados; los cuales no están hechos de otros cuerpos o de otro en particular, son los ingredientes a partir de los cuales todos los cuerpos perfectamente mixtos están inmediatamente compuestos y en los cuales ellos son últimamente resueltos”.

Puesto que Boyle estaba interesado en el comportamiento de las sustancias buscó en las formas de los átomos la explicación de sus propiedades físicas y químicas. Así que retomó la idea de la teoría atómica antigua de las conglomeraciones de los átomos debido a su forma y rechazó la idea de una fuerza de atracción mutua que había postulado un contemporáneo suyo, Isaac Newton, personaje en quien la revolución científica llegó a su punto más alto. Newton tenía algo que nuevo que decir sobre la teoría atómica y por tanto, es la persona que sigue en esta historia del atomismo.

Los aportes de Sir Isaac Newton (1642 – 1727) han marcado tanto a los hombres de épocas posteriores que prácticamente la física de hoy no se concibe sin estudiar primero la física newtoniana. Ya se ha presentado el trabajo de Newton y aquí sólo se mencionarán sus investigaciones sobre la estructura de la materia. Como resultado de sus experimentos con sustancias químicas y con cuerpos físicos, Newton construyó una elaborada teoría de la materia en la que se incluía una compleja estructura interna para los cuerpos. A partir de sus escritos, tanto los publicados como los no publicados, es completamente claro que Newton nunca dudó de la naturaleza corpuscular de la materia. El párrafo más explícito de esto está en su Opticks de 1706, donde describe “partículas primitivas” inobservables, inmutables, “tan duras que nunca se desgastan ni pueden romperse en pedazos”, de diferentes tamaños y formas y que componen toda la materia visible. Es interesante hacer notar que Newton rara vez utilizó la palabra átomo o atomismo. Parte de la razón de esto era teológica, pues atomismo aún era sinónimo de ateísmo para el clero inglés y hubiera sido imprudente para él defender tal doctrina públicamente.
Los seguidores de las ideas newtonianas, aún después de la muerte de Newton, siguieron buscando la solución para esto basándose en la creencia de que en la fuerza gravitacional entre partículas estaba la clave de la confirmación numérica. Se hicieron intentos pero los resultados no eran satisfactorios, aunque uno que otro proporcionaba artificios convincentes como el del sacerdote serbio-croata llamado Ruggero Boscovich, y que vale la pena mencionar.

Ruggero Giuseppe Boscovich (1711 – 1787) nació en Ragusa, ahora Dubrovnik, Croacia, recibiendo su primera educación en la escuela local jesuita, lugar que lo hizo decidirse a continuar sus estudios con la misma orden en Roma. A los diecinueve años fue ordenado sacerdote y fue allí, en Roma, donde a través de sus estudios en matemáticas conoció los trabajos de Newton, encuentro que resultó ser muy fructífero. En unas pocas décadas tomó las ideas de este científico y las unió con las de Leibniz para producir una ley de fuerzas atractivas y repulsivas que actuaban entre dos puntos, la cual impresionó a los científicos posteriores y por la que es ahora recordado.

La exposición detallada de sus ideas sobre filosofía natural aparece en su obra Theoria Philosophiae Naturalis publicada en 1758. En esta obra Boscovich propuso que las “unidades primarias de materia” eran puntos sin extensión que poseían inercia, llamados átomos puntuales. Dos puntos cualesquiera tenderían a aproximarse a ciertas distancias y receder en otras, de acuerdo a una ley universal que Boscovich representaba esquemáticamente con una curva. A distancias muy cortas las fuerzas repulsivas tendían al infinito lo cual evitaba el contacto entre los átomos puntuales y a distancias más grandes las fuerzas repulsivas disminuían y comenzaban a aparecer las fuerzas atractivas. Las fuerzas atractivas y repulsivas se alternaban y en las distancias donde ni las fuerzas atractivas ni las repulsivas dominaban el arreglo de los átomos puntuales sería estable.
A pesar de la gran flexibilidad especulativa de la teoría de Boscovich, ella tampoco tenía una confirmación matemática o experimental para ser aceptable; sin embargo influenciaría el pensamiento de los científicos de los siglos XVIII y XIX. Personas como Cavendish, Laplace y Humphrey Davy se sintieron interesados por el trabajo del sacerdote; especialmente Priestley que usó la teoría de átomos puntuales como marco de su teoría de la materia.