Introducción
Resumen
Se argumenta a favor de la tesis que sostiene que la estrecha colaboración entre las actividades científicas y el diseño y construcción de instrumentos de los científicos del siglo XVII, corresponde, desde la perspectiva del desarrollo del conocimiento científico, a una variable relevante que permite potenciar la consolidación de la revolución científica.
Cuando se estudia el desarrollo científico y tecnológico del siglo XVII, no podemos dejar de asombrarnos ante los connotados avances de las ciencias en lo referente a su expansión cuantitativa y a su autoconsolidación epistemológica. Ello no es extraño toda vez que es precisamente en ese momento histórico (fines del siglo XVI y siglo XVII) que se produce la revolución científica. (1) Hablar de Revolución Científica resulta muy apropiado para comprender la gigantesca dinamogenia de la actividad y la investigación científica, que se yergue sobre la autoridad de la ciencia antigua y medieval.
La mayor riqueza cognitiva que se observa en la explicación científica del siglo XVII, no brota por una simple espontaneidad de la época; como tampoco es correcto atribuirla exclusivamente a la genialidad aislada de investigadores como Galileo en el plano metodológico, o a Newton en el plano de una mecánica extensiva a todo el universo. Tampoco las sugerencias de F. Bacon para privilegiar el método inductivo en ciencias; ni el esfuerzo sostenido de Harvey, por ejemplo, para arribar finalmente al descubrimiento y explicación del mecanismo de la circulación de la sangre, son hechos cruciales como para considerarlos en sí mismos, la base del despegue de la revolución científica.
La mayor riqueza cognitiva que es posible atribuir a las ciencias en el siglo decimoséptimo tiene, en rigor, una génesis que se remonta al siglo precedente e incluso a los comienzos del Renacimiento; especialmente en todo lo referente a la consecución, por parte de los científicos, de nuevos criterios metodológicos para dar cuenta de los hechos del mundo. Empero, es en la dinámica de las propias comunidades científicas del siglo XVII, donde se observa una nota relevante, que, en términos prácticos, llama la atención de los epistemólogos y de los estudiosos de la historia de las ciencias: la apropiación y utilización de un modelo explicativo que se hace cada vez más extensivo a nuevos ámbitos de la realidad.
Para comprender las razones de la superioridad del modelo aludido con respecto a las épocas precedentes, podemos recurrir al análisis histórico-crítico. Este método epistemológico localiza la atención en la formación de conceptos y en los eventos relevantes acaecidos en el ámbito de las contribuciones de las distintas disciplinas, acotados a un período histórico en cuestión. Y uno de tales acontecimientos en el siglo XVII, es la aparición y utilización de aparatos e instrumentos en el quehacer científico.
En este trabajo se argumenta a favor de la tesis ya esbozada: "Hay una mayor riqueza cognitiva en la explicación científica del siglo XVII. Ello está en relación con los inventos y aparatos de los científicos de la época."
Lo nuevo: Ciencia y apoyo tecnológico
Gracias a los instrumentos, el hombre ha podido mesurar los distintos observables y ha podido determinar la energía y volumen de los objetos existentes en el universo.
En el siglo decimoséptimo, desde el punto de vista del desarrollo tecnológico, se caracteriza por la gran cantidad de inventos de aparatos y artificios mecánicos. El apoyo instrumental como parte de la actividad científica, se perfila con nitidez y constituye un fenómeno nuevo en el ámbito de las comunidades científicas. Piénsese por ejemplo en Galileo, construyendo su propio anteojo astronómico, en Newton confeccionando el telescopio de reflexión, o en Torricelli trabajando con los pesados tubos de su barómetro. O bien en Papin, probando su marmita o diseñando un submarino; o en el jurisconsulto Hevel, quien construye en Dantzig en 1650, una máquina que le permite medir los ángulos subtendidos de algunos astros y que denomina machina coelestis. Recuérdese también a Boyle, quien tenía revolucionado Londres con el hervidero humano de sus asistentes y visitantes que entraban y salían de su laboratorio químico, donde utilizaba una bomba de vacío. "En el siglo XVII hay una cosa que comienza a cobrar importancia destacada, y es la creación de nuevos instrumentos de medida; es difíci1 para nosotros darnos cuenta de lo dificultoso que debió ser trabajar en los siglos anteriores, sin disponer de estos aparatos." (2)
Entre las conquistas tecnológicas más relevantes de este siglo están el barómetro de mercurio, el reloj de péndulo, la olla a presión, el microscopio, el pluviómetro, el anteojo astronómico, la máquina sumadora y la máquina de calcular. Tales instrumentos son empleados en muchos de los laboratorios y lugares de trabajo de los científicos. En este periodo constantemente se están dando a conocer nuevos instrumentos en la Royal Society, en la Academie des Sciences o en otras sociedades de científicos.
El barómetro de mercurio, por ejemplo, es inventado en 1643 por el físico italiano Evangelista Torricelli (1608 1647). Consistía en un tubo de vidrio de aproximadamente un metro de longitud que se ha llenado con mercurio y después se ha invertido en una cuba con mercurio, como se muestra en la figura. Torricelli declara que el espacio comprendido entre la parte superior del tubo invertido y la columna de metal era "un vacío". El inventor señala que la altura del metal en la columna se debería a la presión que el aire ejerce en la superficie de mercurio del recipiente. Más tarde Pascal comprueba la explicación formulada por Torricelli realizando un ensayo en una torre de iglesia en París, pero buscando resultados más contundentes, solicita a su cuñado en Puy de Dome una montaña elevada en Auvergne, dejar un barómetro a los pies del monte y otro llevarlo hasta la cima, observando que en este último la columna desciende 76 mm.
El reloj de péndulo, es inventado por el holandés Christian Huygens, en 1657. Desde el punto de vista científico, cabe señalar que este autor formula las leyes del impacto para los cuerpos elásticos, y que consolida el principio que permite determinar la superficie de un frente de onda. En el campo específico de la astronomía se le atribuye el descubrimiento de un satélite y de un anillo del planeta Saturno. En su Tratado sobre la Luz (1678), presenta los resultados de sus estudios sobre las propiedades de polarización de la luz y desarrolla sus ideas sobre la naturaleza ondulatorio de la misma. Sus hipótesis promovieron gran discusión en la época, en especial con su contemporáneo y colega de la Royal Society, Isaac Newton. la autoridad científica de que gozaba Newton hizo que la teoría ondulatorio de la luz tuviera que esperar muchos años antes de ser aceptada. (3)
En cuanto a la olla de presión, ésta es inventada en Francia, por Denis Papin en 1681. Dicha marmita incluía una válvula de seguridad y en un principio estaba proyectada para extraer cola de la cocción de los huesos. Se la considera la antecesora de los modernos autoclaves. Papin también diseña y construye un submarino, el que desgraciadamente zozobró en la exhibición. (4) En su primera etapa como inventor Papin fue técnico de Christian Huygens en Holanda, y es éste último quien lo recomienda a los filósofos experimentales de la Royal Society.
En el intertanto en Inglaterra, Robert Boyle (1627 - 1691), un estudioso de la química y dedicado a la ciencia experimenta¡ en general, adquiere gran notoriedad por el empleo de diversos instrumentos y por la extensa actividad de su laboratorio londinense. Presenta la tesis que da cuenta del aumento de peso de los metales calcinados; sostiene por ello que el plomo tiene una disposición de poros tal, que permite que los corpúsculos de fuego se adhieran con firmeza al metal, ocasionando así el aumento de peso en los metales calcinados. Establece el concepto moderno de elemento y descubre la ley que lleva su nombre (Ley de Boyle): En condiciones de temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión sobre el mismo. Los historiadores de la ciencia tradicional le atribuyen la invención de la máquina boyleana. (bomba de aire).
Con respecto al microscopio, se menciona frecuentemente al holandés Anton Van Leeuwenhoek, como el inventor del mismo, en el año 1660. Dicho instrumento utilizaba vidrios que el propio científico pulía y que le permitían alcanzar un aumento de hasta 220 diámetros. Gracias al invento del microscopio a principios del siglo XVII, se pudo disponer de un mecanismo tecnológico efectivo para avizorar un mundo de seres diminutos insertos en el gran mundo del hombre europeo. En este sentido, Malpighi (1628 - 1694), Swammerdan (1637 - 1680) y Leeuwenhoek (1632 - 1723), por ejemplo, pudieron estudiar la estructura fina de varios tejidos vegetales y animales.
(5) El primero en descubrir los glóbulos rojos, los protozoarios y los espermatozoide, fue Leeuwenhoek.
A pesar de todo lo que se avanzó en este siglo, en relación al conocimiento y comprensión delfenómeno de la vida, y a pesar de los aportes de la micrografía - como nueva disciplina científica - no se logra consolidar aún la biología como ciencia experimental. Las explicaciones propiamente biológicas adolecen todavía de serias fallas teóricas y carecen de un apoyo experimental que le permita alcanzar el nivel de desarrollo metodológico de las ciencias físicas.
En general la explicaciones de corte biológico del siglo decimoséptimo, encierran una gran cantidad de prejuicios e ideas erróneas, preñadas de un enfoque propio de la generación espontánea; v.gr. Van Helmont y sus "experímentos" que pretenden demostrar una génesis artificial y espontánea para el desarrollo de algunos seres vivos, principalmente ratones. La humanidad debe esperar los aportes experimentales de Pasteur y el marco teórico evolutivo de Darwin - entre otros - para visualizar una biología propiamente científica.
Otro invento que aparece en el siglo de la revolución científica es la máquina sumadora creada por Blaise Pascal en 1642, cuando el autor bordeaba los 19 años de edad. El aparato consistía en una serie de ruedas dentadas numeradas del 0 al 9; la primera rueda representaba las unidades, la segunda las decenas y así sucesivamente. Usaba una técnica tal, de modo que al girar por ejemplo la primera rueda 5 espacios, aparecía el número 5 en una ventanilla en la parte superior de la máquina. Al sobrepasar el valor 10 en una rueda, se procedía al acarreo de la rueda superior.
El físico, matemático y filósofo francés se interesó desde muy niño en los estudios; así, estudiando solitariamente descubrió la geometría euclidiana, y a los 16 años escribe un tratado sobre Secciones Cónicas. Contribuye también al cálculo de probabilidades; otras de sus obras son: Tratado sobre el peso de la masa de aire y Sobre el equilibrio de los líquidos.
La calculadora, por su parte, es inventada por el filósofo, diplomático, lógico y matemático G. Leibniz. Dicha máquina permite la ejecución de las cuatro operaciones matemáticas elementales y se basa en el principio de la multiplicación por adición repetida.
Los aportes de Leibniz en el terreno de las ciencias, son difíciles de cuantificar, tanto por lo extenso de los mismos como también porque hoy se siguen descubriendo algunos de sus escritos. Recuérdese en este plano, al menos lo siguiente: Leibniz persuade al Rey Federico I de Prusia para fundar la Sociedad de las Ciencias o Academia de Ciencias de Berlín (1700), siendo su primer presidente. Descubre el cálculo infinitesimal casi al mismo tiempo que Newton. Establece una red de corresponsales en distintos países del mundo, los cuales le envían notas sobre el léxico de las distintas lenguas. Ello le permite escribir una serie de textos denominados Collectonea etymológica. Los mismos apuntan al conocimiento de las raíces de la lengua alemana; probablemente también estén vinculados a la búsqueda de ciertos caracteres que le permitan alcanzar la creación de una lengua universal. Sin embargo, es en la Dissertatio de arte combinatoria donde explícita este ideal metodológico y científico que puede ser considerado - desde una perspectiva contemporánea - un proyecto de unificación de las ciencias o un sistema aglutinador de todas las formas de conocimiento existentes.
En el plano de la técnica, Leibniz inventa un molino de energía eólica que es utilizado en las minas del duque Ernest August, uno de sus mecenas.
El pluviómetro a su vez, es atribuido al físico, matemático e inventor inglés Robert Hooke, quien es mencionado también como uno de los inventores del microscopio. En el ámbito de la física, estudia la acción de los resortes, y en 1678 formula la hoy denominada Ley de Hooke: la fuerza que tiende a devolver a un resorte o cualquier sistema elástico a su punto de equilibrio, es proporcional a la distancia en que se desplaza, desde dicho punto. Trabaja un tiempo en el laboratorio de R. Boyle; estudios recientes sostienen que es probable que haya sido Hooke el que haya construido para Boyle, la máquina boyleana. (6)
En el ámbito de la micrografía, Hooke determina la estructura porosa del corcho. Con ayuda del microscopio descubre que los tejidos de éste, están compuestos de pequeñas "celdillas" o "células". En muchos tejidos vegetales encuentra el mismo tipo de estructura; esto es, una pared membranosa y un contenido más o menos fluido.
Matemática y astronomía
En cuanto a cálculos matemáticos y explicación astronómico, Hooke seguía los mismos pasos de Newton. Ya hacia el año 1678, formula la idea de la gravitación como principio universal, y también descubre que la disminución de la fuerza de gravedad es proporcional al cuadrado de la distancia.(7)Pero al parecer, no tuvo la potencia de cálculo para la demostración matemática que permitiera explicar todo el sistema. Y es Newton, en 1687, el que presenta al mundo la explicación de la teoría de la gravitación universal, en su obra Philosophiae Naturalis Principia Mathematica.
Galileo por su parte, inventa el anteojo astronómico en 1609, aunque no fue un invento totalmente original puesto que ya habían en circulación varios diseños de este telescopio simple. Entre estos los del propio Kepler (1604) y los de un flamenco llamado Hans Lipoerhey (1608); (8) sin embargo, es Galileo el que logra construirlo y utilizarlo expresamente con fines astronómicos. En su obra El mensajero sideral publicada en 1610, da cuenta de este invento: "Y, ante todo, me procuré un tubo de plomo a cuyos extremos adapté dos lentes de vidrio, ambas planas por una cara, mientras que por la otra eran convexa una y cóncava la otra. Acercando luego el ojo a la cóncava, vi los objetos lo bastante grandes y próximos, ya que aparecían tres veces más cercanos y nueve veces mayores que cuando se contemplaba con la sola visión natural." (9) El sabio florentino comprende rápidamente la utilidad que prestaría dicho instrumento para el estudio del cielo y los astros, iniciándose así una nueva etapa para el conocimiento del universo.
Más tarde será Newton el que diseñe y construya en 1668 el primer telescopio reflector. En dicho aparato la luz se concentra por medio de un espejo cóncavo. Al parecer llega a la construcción de este instrumento como una forma de superar los telescopios de su tiempo, cuyas lentes daban imágenes coloreadas y distorsionadas. (10)
Conclusión
De lo anterior, se puede colegir que este siglo se caracteriza entre otras cosas, por el aparecimiento de un grupo de científicos que van más allá de sus cometidos teóricos y nomológicos y que logran unir la ciencia con los requerimientos técnicos y prácticos más inmediatos. Ello es posible de interpretar como una forma más efectiva de acercamiento entre ciencia y técnica, las cuales estaban escindidas en la práctica científica, principalmente desde la antigüedad. Esto debido a la noción de ciencia clásica que carecía del ámbito experimental.
También es posible observar que los científicos del siglo XVII, se organizan en comunidades dedicadas al estudio y difusión del conocimiento científico. El propósito de las mismas, denominadas academias científicas o sociedades científicas, es compartir y recabar la investigación en el ámbito de la ciencia experimenta¡; así como también coadyuvar al financiamiento de algunos experimentos. Por otro lado, tales instituciones adquieren un perfil definido en su tiempo y sirven como una instancia para la presentación y participación en la vida pública de los científicos que las integran.
Probablemente por esta ductilidad para moverse al mismo tiempo, en el plano de la técnica (gracias a sus inventos) y de la ciencia (por sus explicaciones); los científicos del siglo decimoséptimo pudieron mostrar una imagen más unitaria de su saber que el se visual iza en los siglos posteriores, más proclives a la especialización. Y entre los más conspicuos exponentes de la fluidez integrativa del conocimiento de la época, es posible nombrar a Galileo, Newton, Boyle y Leibiniz. Dichos autores potencian el quehacer científico de sus comunidades gracias al empleo de sus instrumentos, por una parte, y por la formulación de conceptos y teorías sobre procesos del universo, por otra.
Notas
1.- Cf. Butterfield. H.: Los orígenes de la ciencia moderna, Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, México, 1981, P. S.
2.- Burterfield, H., op. cit., p. 136.
3.- Cf. Maiztegui, Alberto. P: Introducción a la física, Vol II, Kapeluz, B. Aires, 1958, p. 173.
4.- Cf. Forbes, R.J.: Historia de la técnica, F.C.E., México, 1958, p. 173.
5.- Cf. Villé, Claude: Biología, Interamericano, México, D.F., 1986, p.l
6.- Cf. Shapín, Steve: " Le tecnicien invisible", La Recherche, París, Vol.22, Mars, 1991, p. 328.
7.- Butterfield, H., op.cit.,p.217.
8.- Cf. Solís Santos, C.: "La invención del telescopio" (Notas introductorias) en Galileo - Kepler. El Mensaje y el mensajero sideral, Alianza Ed., Madrid, 1984, p. 15.
9.- Galileo, C.: El mensajero sideral, Venecia, 1610, Introd. y Notas de Solís, S., Carlos, en: El mensaje y el mensajero sideral, op. cit., pp.38-39.
10.- Cf. Stephen. F,M.: Historia de las Ciencias, Vol. 2, Alianza Edit., Madrid, 1985, p. 115.
