jueves, 26 de noviembre de 2015

Con ciencia, mejor. Blas Cabrera, un físico en la Academia Española de la Lengua

[Dos grandes físicos paseando por Madrid en 1923. Blas Cabrera, considerado uno de los padres de la física española, acompaña a Albert Einstein, creador de la celebérrima teoría de la relatividad, en su visita a España.
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En la Feria del Libro Antiguo y de Ocasión que se celebra cada año en la sevillana Plaza Nueva adquirí hace unos días una pequeña joya bibliográfica: el discurso leído por Blas Cabrera, el gran físico canario que investigó las propiedades magnéticas de la materia y explicó a sus compatriotas las revolucionarias teorías científicas de principios del siglo XX que dieron luz a la física moderna (la Relatividad y la Mecánica cuántica), para su ingreso en la Academia Española de la Lengua, en el peligroso año de 1936 (entonces no era Real Academia, pues estamos en la II República, a pocos meses de la trágica Guerra Civil). 

El discurso versaba precisamente sobre estas dos nuevas teorías que abrían un panorama apasionante en la física: la Relatividad y la Mecánica cuántica. El título elegido por Blas Cabrera para el discurso del acto de su recepción académica el 26 de enero de 1936 fue: Evolución de los conceptos físicos y lenguaje. La contestación al discurso del físico canario la realizó el eminente académico Ignacio Bolívar y Urrutia, entomólogo (quien, al igual que Cabrera, terminó sus días, exiliado, en México).

En El devenir de la ciencia dedicamos ya unas líneas a comentar las peculiaridades y características esenciales del lenguaje científico:

El leguaje científico, con sus características de objetividad, precisión y universalidad, es el instrumento que emplean los científicos para comunicarse, para transferir información en la cual el mensaje es de naturaleza científica (una hipótesis, una ley o una teoría). Tal forma de expresión ha de estar al servicio de la ciencia, con las características arriba mencionadas que la determinan. Si la ciencia tiene que ser objetiva, su lenguaje no puede tener connotaciones emocionales, sociales, ni ideológicas, por ejemplo, propias de cada sujeto o de cada cultura. 

El lenguaje de la ciencia es más amplio que el ordinario en el sentido de que su vocabulario introduce neologismos para nuevos conceptos científicos que, en no pocos casos, con su uso por los medios de comunicación, son incorporados al lenguaje ordinario y se emplean en él habitualmente con naturalidad (teléfono, antibiótico, láser, microondas, etc.). El aspecto semántico del lenguaje científico es esencial, no solo por introducir nuevos términos de significado preciso sino por dar otro significado a palabras ya usadas ordinariamente. Por ejemplo, los conceptos de trabajo, energía, fuerza, potencia, calor, etc. tienen precisas definiciones científicas que hay que aclarar para no emplearlas en el sentido en el que se hace en el lenguaje cotidiano (cualquier profesor de Física ha de señalar a sus jóvenes alumnos que si no hay desplazamiento no se realiza trabajo, sólo estaremos haciendo un esfuerzo). El lenguaje de la ciencia también tiene diferencias sintácticas con respecto al lenguaje ordinario, pues, particularmente en física, posee una estructura lógico-matemática de las expresiones científicas (definiciones, leyes, teorías). Esto hace que aparezcan numerosos signos, muchas veces específicos de cada rama de conocimiento: símbolos (lógicos, matemáticos, de magnitudes y unidades, de elementos y compuestos), siglas (láser, por ejemplo, es el acrónimo de "light amplification by stimulated emission of radiation"), gráficas y otros.


Pero, además, el lenguaje de la ciencia debe evitar toda retórica, exageración o pomposidad y ha de cuidar la claridad y la precisión, facilitando su comprensión en la medida que sea posible. Más aún si se trata de divulgar las ideas científicas. Ya en el siglo XVII  Thomas Sprat, en su obra History of the Royal Society of London for the Improving of Natural Knowledge (1667), decía que los científicos debían expresar sus ideas llevando "todas las cosas tan cerca como sea posible de la simplicidad matemática, prefiriendo el lenguaje de los artesanos, los aldeanos y los comerciantes al de los sabios y los eruditos"  (citado en Historia de la ciencia sin los trozos aburridos,  de Ian Crofton con traducción de J. Ros, Ariel, 2011).


Volvamos a Blas Cabrera, ese eximio físico español que estimuló las mentes, como el filósofo Ortega y Gasset o el matemático Rey Pastor, a tantos jóvenes inquietos de la época (cuando España vivió una ilusionante Edad de Plata de la cultura). Del discurso de ingreso de Cabrera en la Academia Española en 1936 (para ocupar el sillón de Ramón y Cajal, amigo y maestro, quien ejerció profunda influencia en el interés de Cabrera por la ciencia a raíz de las tertulias del Café Suizo, pues en principio nuestro protagonista se había trasladado de Canarias a Madrid en 1894 con la intención de estudiar Derecho) destacamos aquí un fragmento sobre la necesidad de un lenguaje apropiado para la descripción y comunicación de las nuevas ideas científicas, en particular de la  física revolucionaria de comienzos del siglo XX, la Relatividad y la Cuántica:


"He hablado antes de la inercia mental como origen de las dificultades con que tropieza una idea nueva si lleva aparejada la renuncia de otras que han jugado papel principal en las concepciones anteriores. Una primera interpretación de esta resistencia, progresivamente debilitada, puede ser el perfeccionamiento paulatino de la capacidad de nuestra inteligencia a consecuencia de un esfuerzo para comprender. Pero no es la única. Las nuevas ideas que brotan en un cerebro no quedan incorporadas a la ciencia hasta que han encontrado una descripción adecuada para ser comunicadas y reconocidas si vuelven a surgir. Se requiere para ello un lenguaje apropiado que frecuentemente necesita una elaboración difícil. La importancia de esta labor adjetiva pero esencial aparece con claridad meridiana si se compara la rápida evolución de la teoría relativista con la lentitud del progreso de la cuantista. Aquélla halló ya construido un lenguaje adecuado en el cálculo diferencial absoluto, mientras la última necesitó elaborar poco a poco su algoritmo propio que parece haber encontrado en el cálculo simbólico de la Mecánica ondulatoria. Acaso la inercia mental sea pura manifestación de este esfuerzo para hallar los modos adecuados para transmitir las nuevas ideas. Naturalmente, sus efectos alcanzan hasta el mismo lenguaje vulgar que, poco a poco, va precisando la significación de las palabras de uso corriente".

El discurso completo de Blas Cabrera y Felipe puede leerse aquí.

Fue Blas Cabrera hombre que conoció bien los cambios sustanciales en la física de su tiempo, aportando él mismo su esfuerzo investigador en el campo del magnetismo de la materia. A pesar de ello, sigue siendo insuficientemente conocido por los españoles de hoy, científicos incluidos. Nuestro país no es justo con sus intelectuales y mentes audaces, particularmente con sus hombres y mujeres de ciencia, actuales y del pasado. Y lo más triste acaso sea que el motivo principal es la escasa formación y el pobre bagaje cultural de buena parte de la población, debido, entre otros motivos, a la ausencia de un interés real por parte de nuestros dirigentes políticos (salvo honrosas excepciones, claro). Personajes de esta época, como los mencionados Ortega, Rey Pastor o Cabrera, por citar solo una terna ilustre de un período brillante, deben ser conocidos por la ciudadanía.

Blas Cabrera (Arrecife, Lanzarote, 1878 - México, 1945) desarrolló una notable carrera científica y es considerado el padre de la física española. Se doctoró en Ciencias Físicas (1901) por la Universidad Central de Madrid con una tesis titulada Sobre la variación diurna de la componente horizontal del viento. En 1905 obtiene la cátedra de Electricidad y Magnetismo en la Universidad Central de Madrid. Su prestigio nacional e internacional va creciendo y en 1923 acompaña a Einstein durante la estancia del célebre físico alemán de origen judío en la capital de España (Cabrera publica ese mismo año su libro Principio de Relatividad). Precisamente celebramos este año el centenario de la teoría de la relatividad general, su magna teoría relativista de la gravitación. Asimismo el gran físico canario profundizó en el estudio de la nueva física del átomo, la mecánica cuántica. Se puede leer El problema del átomo (1926) aquí.

 [Procedencia de la imagen aquí]

Nadie mejor que el físico, historiador de la ciencia y también académico de la Lengua (ocupando el sillón G, que sin duda agradará al físico, por aquello de la constante de gravitación universal) José Manuel Sánchez Ron para valorar la significación de la figura de Blas Cabrera. Afirma Sánchez Ron que el canario fue el primer físico de talante internacional en toda la historia de la física española, un físico "de verdad, licenciado en esa especialidad, no que contribuyese a la física desde el punto de partida de una carrera tecnológica o militar". Destaca también Sánchez Ron que nadie antes que él tuvo tantos y tan sólidos contactos con la comunidad física internacional, ni publicó tanto en el extranjero. Señala Sánchez Ron que dos contribuciones científicas de singular relieve de Blas Cabrera fueron la modificación de la ley de Curie-Weiss (sobre la susceptibilidad magnética) para las tierras raras y la obtención de una ecuación para el momento atómico magnético que tenía en cuenta el efecto de la temperatura.

[El edificio del Instituto Nacional de Física y Química (INFQ), financiado por la Fundación Rockefeller, se construyó entre 1926 y 1932. Esta importante institución científica de la Edad de Plata de la cultura española se creó como continuación y ampliación del Laboratorio de Investigaciones Físicas, fundado por la Junta para Ampliación de Estudios e Investigaciones Científicas (JAE). La JAE, antecesora del CSIC, se creó en 1907 inspirada en la ideología novedosa y abierta de la Institución Libre de Enseñanza. Blas Cabrera dirigió el Laboratorio de Investigaciones Físicas y el INFQ. Los investigadores del Laboratorio y del INFQ fueron pensionados por la JAE para ampliar su formación científica en los mejores centros del extranjero, lo cual contribuyó decisivamente al elevado nivel de las investigaciones de hombres como Moles (en la determinación de los pesos atómicos por métodos físico-químicos), Catalán (descubridor de los multipletes o grupos complejos de líneas de los espectros atómicos), o el mismo Cabrera (investigador del magnetismo de la materia, determinando susceptibilidades atómicas de tierras raras.
Procedencia de la imagen aquí]



No se pretende en este artículo desarrollar la brillante trayectoria investigadora de Blas Cabrera sino, más bien, estimular al amable lector, particularmente al español y al mexicano (pues Cabrera se exilió en el país hermano, donde fue profesor de Física Atómica y de Historia de la Física en la UNAM, colaboró con jóvenes científicos y en 1944 sucedió al naturalista español Ignacio Bolívar en la dirección de la revista Ciencia) en el conocimiento y valoración de tan notable físico.

Y por ello incluyo aquí también un pequeño vídeo introductorio a la figura humana y científica de Blas Cabrera. Corresponde al espacio de TVE (ya no se emite, desgraciadamente, pero puede verse "a la carta" en internet) Con Ciencia. En este programa, en pocos minutos, se hace una semblanza de grandes hombres y mujeres que han dedicado sus energías al progreso científico en un país, nuestra España, que frecuentemente los ha ignorado: José Zaragoza, Jorge Juan, Mutis, Cajal, Cabrera, Severo Ochoa, Cirac, Margarita Salas, Pedro Alonso y un dignísimo etcétera.



         
         Blas Cabrera
   



domingo, 8 de noviembre de 2015

Del pancromo al vanadio (homenaje a Andrés Manuel del Río)

[Andrés Manuel del Río (Madrid, 1764 - Ciudad de México, 1849); eminente científico, descubridor del vanadio. Procedencia de la imagen aquí (Wikipedia)]

Me produce gran satisfacción el contar con bastantes visitas a este blog procedentes de México. Y es que no sólo es un país hermano y querido, sino que, además, me siento vinculado en cierta medida con él: mi madre, a la que tanto amé, nació allí. Mi abuelo, Bernardo Taravillo La Loma, joyero de profesión, cruzó el charco (que nos une, o nos separa) buscando un futuro más próspero y se instaló en la gran urbe, hoy descomunal, de México. Allí nacieron sus dos primeras hijas, mi tía Goya (que sería esposa y madre de importantes farmacéuticos sevillanos), y mi madre. Siempre admiramos con devoción (y curiosidad) aquel bello cuadro de la Virgen de Guadalupe, pintado sobre metal, que había traído mi abuelo de las lejanas tierras mexicanas y que nos recibía al cruzar el umbral de nuestro hogar.

Recordamos ahora, en El devenir de la ciencia, a un eminente científico español, o mexicano, que descubrió el vanadio (aunque muchos autores le otorguen el mérito al sueco Sefstroem, quien "redescubrió" el eritronio en 1831 al analizar un mineral de hierro de Taberg y le dio el nombre de vanadio, como conocemos desde entonces a este metal): Andrés Manuel del Río.

Incluimos aquí la biografía que de este gran científico hizo L. Blas en su libro Biografías y descubrimientos químicos (Aguilar Ed.; Madrid, 1947), que compró mi padre en la capital de España en agosto de 1963, tres años antes de mi nacimiento. He querido añadir las notas manuscritas de mi padre, que figuran insertadas en el texto entre corchetes y en cursiva. He aquí el relato del catedrático y académico L. Blas:

" Mineralogista madrileño, nació en la calle del Ave María, el 10 de noviembre de 1764, recibiendo sus primeros estudios en el Colegio de San Isidro, y el grado de Bachiller, en Alcalá de Henares.

Sus aficiones a la mineralogía le llevaron a Almadén y más tarde a Francia, Inglaterra y Alemania, pensionado por el Gobierno español para ampliar estudios [corrió peligro de ser guillotinado durante su estancia en París].

En el mes de agosto de 1794 salió de España, por Cádiz, destinado a Méjico como profesor de la Escuela de Minas de Méjico, que fundó Elhuyar, cargo que desempeñó durante cerca de cincuenta años.

El año 1795 publicó su famosa obra Elementos de orictognosia que, según Humboldt [al que conocía desde sus estudios en Alemania], es el trabajo mineralógico mejor que posee la literatura española, y el año 1801 realizó el descubrimiento del vanadio, analizando un plomo pardo de Zimapán, nuevo elemento al que puso el nombre de pancromio, primero, y luego, el de eritronio, por el color rojo de sus sales; pero tuvo desconfianza de su descubrimiento y, durante algún tiempo [por influencia de otros químicos], creyó que era cromo.

El segundo volumen de su obra Elementos de orictogenia, lo publicó en 1805, y seis años más tarde montó la primera fabricación de hierro mejicana, que, según Humboldt, tenía una parte mecánica superior a la de las mejores minas de Hungría.

En 1818 vuelve a España, donde le ofrecen el cargo de director de las Minas de Almadén y del Museo de Ciencias, de Madrid; pero él prefiere volver a Méjico, donde continúa, infatigable, su labor científica y de enseñanza [después de la independencia de Méjico].

Murió el 23 de marzo de 1849 de un ataque cerebral, y en recuerdo de su valía, en 1877 se dio el nombre de Cantón de Andrés del Río a una rica región minera de Chihuahua, cuya capital es Batopilas".

 [Vanadinita, mineral de vanadio. Procedencia de la imagen aquí]


Andrés Manuel del Río descubrió el vanadio (que debería llamarse rionio en honor del gran científico hispano-mexicano, pero Berzelius es mucho Berzelius) en 1801, pocos años después del descubrimiento del cromo por Vauquelin. Nuestro eximio mineralogista identificó un nuevo elemento, que inicialmente llamó pancromo (debido a la variedad de colores de sus sales), en muestras minerales que llegaron a su laboratorio. Como buen científico, Del Río quería que su descubrimiento fuera confirmado por otros colegas. Y aprovechando el paso de Alexander von Humboldt por México le dio al explorador y naturalista alemán -colaborador y amigo- unas muestras del mineral que contenía el nuevo metal para que fueran analizadas en París por los mejores especialistas.

Pero la fortuna no estaba del lado de Andrés Manuel del Río porque resulta que uno de los colegas de Vauquelin, cuenta Aldersey-Williams en su delicioso libro La Tabla Periódica, concluyó que no se trataba de un nuevo metal sino de cromo. Para colmo de infortunio los documentos que Del Río había enviado a Francia, por separado de las muestras, que aportaban información valiosa en apoyo de su tesis de haber descubierto un nuevo elemento se perdieron en la larga travesía por un lamentable naufragio. Del Río, que entonces ignoraba lo sucedido, aceptó la resolución de los químicos franceses con deportividad científica.

 [Vanadio (V); metal de número atómico 23. Procedencia de la imagen aquí]


Treinta años después del hallazgo de Del Río el nuevo metal es redescubierto en un remoto lugar europeo (muy lejano al México de Del Río) por el sueco Nils Sefstroem, en otro mineral. Los suecos, a iniciativa de Berzelius, llamaron vanadio al elemento (que se comprobaría que no era otro que el pancromo o eritronio de Andrés Manuel del Río), recurriendo a la mitología escandinava  (Vanadis o Freya,  era diosa del amor, la belleza y la fertilidad).

  [Pintura en la que se representa a Freyja o Freya, también conocida como Vanadis. Procedencia de la imagen Wikipedia: aquí


No estaría mal que cuando nos refiriéramos al elemento de número atómico  23 lo hiciéramos llamándolo vanadio o rionio, en pequeño homenaje a tan gran mineralogista hispano-mexicano.




Nota:

En el siempre recomendable programa de RNE5, A hombros de gigantes, el 7 de enero de 2012, se dedicaron unos minutos a recordar la figura de Andrés Manuel del Río. El texto, de Nuria Martínez Medina (Andrés Manuel del Río, el vanadio y la reforma de la minería) puede leerse aquí


jueves, 29 de octubre de 2015

Hacia el firmamento (Ledesma y Rodés)

[Ramiro Ledesma Ramos (1905 - 1936), joven intelectual con formación filosófica y matemática, de truncada carrera, fue sacado de la cárcel madrileña de Ventas y asesinado el 29 de octubre del sangriento año de 1936, a comienzos de nuestra "guerra incivil". Fuente de la imagen ABC (aquí)]


La guerra fratricida de 1936 - 1939 no solo supuso el fin del sueño de un país más próspero y justo sino la defunción de la prometedora Edad de Plata de la cultura española. El exilio y la muerte de no pocos intelectuales fue una catástrofe humana y cultural para nuestro sufrido país. Muchos de los más jóvenes participaron activamente en los enfrentados movimientos políticos de aquella convulsa época, como es el caso de Ramiro Ledesma, fundador del nacionalsindicalismo, discípulo de Ortega y Gasset y representante hispano de las vanguardias intelectuales de los años 20 -30 del agitado pasado siglo. Es un personaje ciertamente interesante y poco conocido al que ya dedicamos unas líneas en El devenir de la ciencia, pues hallamos en el filósofo y político zamorano ideas muy sugestivas sobre la ciencia revolucionaria y la filosofía de comienzos del siglo XX, particularmente nos llaman la atención sus ideas precursoras del falsacionismo. Sus artículos de filosofía y ciencia (en su mayoría publicados en La Gaceta Literaria y Revista de Occidente) son lúcidos y jugosos, para saborearlos sin prejuicios.

Y sobre la trágica e injustificable muerte de Ledesma (asesinado al ser sacado de la cárcel, como era habitual en el Madrid de 1936) hay una penosa anécdota. Su vigor intelectual y sus inquietudes científicas tienen que ver con el asunto.

Parece ser que, estando en prisión, para ocultar su identidad a sus carceleros y evitar una muerte segura (fue fundador de las JONS, el movimiento nacionalsindicalista español) dijo llamarse Roberto Lanzas, pseudónimo que ya había utilizado en alguno de sus ensayos políticos (los carceleros no debían de ser muy "de libros"). Ramiro Ledesma no dejó de leer en la prisión madrileña de Ventas, pues cuando la preocupación y la angustia ante los acontecimientos fatales imperan la mente debe distraerse. Sus lecturas eran la Anábasis, de Jenofonte, Los Episodios Nacionales, de Galdós, y Los Estados Unidos de hoy, de André Siegfried. Su hermana Trinidad le llevaba los libros a la cárcel.

Pero también anhelaba Ledesma poder disfrutar con la ciencia. Mandó a su familia que le trajeran de casa El firmamento, del Padre Rodés, eminente astrónomo y director del Observatorio del Ebro, en Tortosa (ignoro si la edición más extensa y profunda, de 1927,  o la más divulgativa y resumida de 1934). El caso es que, según cuenta el sacerdote Manuel Villares, quien coincidió y conversó con Ledesma en prisión, el infortunio entró en escena y tal vez el libro de astronomía de Luis Rodés fuera una de las causas de la muerte del joven intelectual y político. Cuenta Villares que Ramiro Ledesma pidió permiso a Polo, el jefe de las milicias de la cárcel, para que le mandasen de casa el libro del Padre Rodés. El tal Polo se extrañó del título de la obra, El firmamento (acaso pensó que era un libro religioso), y le preguntó por qué le interesaba. Debió de  quedar Polo un tanto perplejo cuando Ledesma le contestó que era matemático y aficionado a la astronomía, pero no puso objeciones y dio su permiso. Sin embargo, a veces las cosas se complican de forma absurda. Poco tiempo después, "en una de aquellas visitas que hacían los Comités a los presos", narra el Padre Villares, al preguntarle el jefe a Ramiro Ledesma cuál era su profesión, respondió que periodista. Polo, presente, le dijo sorprendido: "¿Pero tú no me has dicho hace poco que eras astrónomo?". Ramiro Ledesma, Roberto Lanzas en la cárcel de Ventas, trató de explicarse y hacerle ver al miliciano que ser periodista y astrónomo aficionado eran cosas compatibles. Pero ya había provocado las suspicacias de Polo y se investigó la identidad del preso, descubriéndose que era Ramiro Ledesma Ramos, el fundador de las JONS, un dirigente fascista, y no un periodista llamado Roberto Lanzas. Posiblemente El firmamento de Rodés nunca llegó a las manos de Ledesma pero sí parece claro que el infortunio en este asunto se cebó con el joven intelectual. Acaso con esta confusión a raíz del libro de Rodés, dice Villares, Ramiro Ledesma firmó su sentencia de muerte.

 [Edición de El firmamento, de Luis Rodés, de 1934.
Procedencia de la imagen aquí]



 DE INTERÉS:

- Ideas precursoras del falsacionismo en Ramiro Ledesma.

- Obras de LUIS RODÉS.

- Reseña (elogiosa) de El firmamento en ABC (Hemeroteca de ABC; 5/8/1934, página 11).

- Las Bodas de Plata del Observatorio del Ebro, en La Vanguardia (28 de octubre de 1930; pág. 10).



jueves, 8 de octubre de 2015

Sobre proteínas, cataratas y huevos

El cristalino es un componente (una estructura transparente) esencial de nuestro ojo: una lente biconvexa (es más gruesa por el centro que por los bordes y es convergente pues refracta los rayos de luz haciéndolos converger en la retina, donde se forma la imagen) situada en la parte delantera, entre el iris y el humor vítreo, que nos permite enfocar objetos dependiendo de su distancia a nuestros ojos. Esto se consigue mediante el proceso de acomodación, en el que el cristalino es capaz de variar su curvatura y espesor por acción del músculo ciliar cuando una imagen está desenfocada en la retina.

[Procedencia de la imagen: Wikipedia]

La composición química del cristalino hace posible que éste tenga una elevada capacidad de refracción. Nuestra lente convergente natural posee un elevado contenido en proteínas, que juegan un importante papel. Es precisamente la degradación y desnaturalización de estas proteínas con el paso del tiempo lo que hace que nos aparezcan las cataratas con la edad (catarata senil), es decir, nuestro cristalino va perdiendo su transparencia y se va haciendo opaco, con lo cual la visión se hace borrosa.

El proceso de desnaturalización de una proteína consiste en la pérdida de su estructura tridimensional (conservando tan sólo la proteína la secuencia de aminoácidos que poseía o estructura primaria, pero no ningún nivel superior de organización estructural). Lógicamente la desnaturalización tiene importantes efectos en las propiedades físicas de la proteína, como un aumento de su viscosidad o una drástica disminución de su solubilidad. En el caso del cristalino todo ello se traduce en una pérdida de transparencia.

La desnaturalización de proteínas está muy presente en nuestra vida cotidiana, en nuestra cocina, pues ocurre cada vez que nos hacemos un huevo frito o hervido. En este caso la ovoalbúmina es la que se desnaturaliza, pierde su organización estructural superior, por acción del calor. La ovoalbúmina es la proteína más abundante en la clara del huevo (más de un 60 % del total de proteínas) y es rica en los aminoácidos cisteína y metionina. La cisteína (HS-CH2-CHNH2-COOH) es un aminoácido no esencial (puede ser sintetizada por el cuerpo humano) que se dimeriza mediante un puente disulfuro o enlace covalente azufre-azufre (-S-S-).


[Dos moléculas de cisteína se unen mediante un enlace disulfuro (-S-S-) para formar el dímero cistina. Procedencia de la imagen: Wikipedia]

Cuando ponemos un huevo en la sartén o a hervir la elevada temperatura provoca que las uniones -S-S- entre cisteínas, que mantienen la estructura de la proteína, se rompan, es decir, la ovoalbúmina se desnaturaliza, modificando sus propiedades. Se vuelve blanca y opaca, no deja pasar la luz. J. M. Mulet nos describe este fenómeno tan conocido por todos (sus efectos, que no su causa) en su estupendo libro (interesante, eficaz y muy ameno) Comer sin miedo (Destino, 2014) cuando nos habla de la química del huevo. Y el incisivo y lúcido divulgador valenciano llama nuestra atención al recordarnos que este mismo proceso de desnaturalización o pérdida de estructura ocurre en la queratina del cabello en las permanentes (aquí de forma reversible) y en el ya mencionado de las indeseables e inevitables cataratas. "Todo es una simple cuestión de química de proteínas", dice Mulet.

Concluyo esta entrada de El devenir de la ciencia con un mínimo homenaje al andaluz Benito Daza de Valdés, pionero de la Óptica hispana, quien publicó en 1623 su Uso de los anteojos. En aquella importante obra el cordobés  no sólo expone los fundamentos teóricos y nos da información práctica del uso de las lentes para la corrección de los defectos visuales sino que describe cómo ha de hacerse la operación de cataratas. 


OTRAS ENTRADAS RELACIONADAS EN EL DEVENIR DE LA CIENCIA:



jueves, 17 de septiembre de 2015

Mendeléiev en San Petersburgo

[Monumento dedicado a MENDELÉIEV en San Petersburgo (Rusia), donde el eximio científico fue profesor y realizó buena parte de sus estudios e investigaciones. La estatua  y el gran mosaico con la tabla periódica de los elementos se encuentran en el jardín delantero del Instituto de Investigaciones en Metrología (que alberga un museo de metrología), en el número 19 de la avenida de Moscú de San Petersburgo (Moskovskij prospekt), cerca del Instituto Tecnológico. El edificio fue sede de la Oficina de Pesas y Medidas, que dirigió Mendeléiev a partir de 1893. Procedencia de la imagen aquí]


Como no resulta nada fácil visitar el pequeño museo dedicado al descubridor de la ley periódica, Mendeléiev, os dejo un enlace muy interesante. Este verano no logré entrar en el Museo de Mendeléiev en San Petersburgo (ciudad donde se concentraban los mejores científicos rusos del XVIII y XIX: Lomonósov, Bútlerov, Popov, Pávlov...), con gran decepción, al estar la universidad cerrada por obras. De todas formas compruebo que no he sido el único en encontrar dificultades.

A lo largo de Mendeleevskaja linija se extienden los Doce Colegios, un edificio barroco de más de 300 metros de largo formado por una docena de pabellones gemelos, que pasó a formar parte de la Universidad de San Petersburgo, fundada en 1819 por Alejandro I.  Allí trabajó y tuvo su residencia D. I. Mendeléiev durante más de una veintena de años, desde 1866 hasta su abandono en 1890. Al museo se entra por el número 2 e, inexplicablemente, hay que llamar a un timbre. El estudio del gran químico ruso conserva el mobiliario original.

Lamentablemente tampoco pude ver el monumento del Instituto de Investigaciones Metrológicas (en la imagen superior), o Instituto Mendeléiev. Al menos sí vi las dos estatuas dedicadas al gran Lomonósov en la bella ciudad de San Petersburgo (una precisamente entre la universidad, "los doce Colegios", y la Academia de Ciencias, y un busto de bronce en la plaza que lleva su nombre) y las tumbas de Lomonósov y Euler en el cementerio del siglo XVIII que hay junto al monasterio de Alexander Nevsky.

Aquí el interesante enlace:



Mendeléiev había nacido en la localidad de Tobolsk, en la lejana y fría Siberia, en 1834. Su llegada a San Petersburgo se produce tras ser rechazado en la Universidad de Moscú. Así, en 1850, por fin es admitido en la sección de ciencias físico-matemáticas del Instituto Pedagógico Central de San Petersburgo, siendo profesor del mismo tras finalizar sus estudios. Da un salto en su carrera académica en 1864 cuando es nombrado profesor de Química Técnica en el importante Instituto Tecnológico de San Petersburgo. Esta institución, fundada en 1828, fue durante todo el siglo XIX la única escuela de ingeniería de Rusia. A propósito, merece la pena una parada en la estación de metro del Instituto Tecnológico, con bajorrelieves en bronce de célebres científicos rusos.

Sin embargo, el gran avance de Mendeléiev se produce poco después cuando es nombrado en 1866 profesor de química general e inorgánica de la Universidad de San Petersburgo, ocupando un año después la cátedra de Química Inorgánica. Por esta época ven la luz sus contribuciones más relevantes a la ciencia química. En 1869 es editado en San Petersburgo el primer volumen de sus Principios de Química y  establece la ley periódica, según la cual al ordenar los elementos químicos en función de sus pesos atómicos se encuentra una clara periodicidad en sus propiedades. La segunda parte de los Principios de Química se publica en 1871.

Mendeléiev tenía un carácter fuerte y un tanto bronco pero era muy apreciado por sus alumnos (éstos preferían presentarse a un examen con Bútlerov a hacerlo con Mendeléiev, cuando ambos examinaban juntos). En 1890 se desencadenan protestas estudiantiles y Mendeléiev intercedió por los estudiantes ante el Ministerio de Instrucción Pública, que le obliga a dimitir de su puesto en la universidad (curiosamente ese mismo año es elegido miembro extranjero de la prestigiosa Royal Society). A cambio, las autoridades lo nombran director de la Cámara de Pesas y Medidas de San Petersburgo en 1893,  puesto que ocupó hasta su muerte en 1907.

[Instituto de Investigación en Metrología (Instituto Mendeléiev), en la avenida de Moscú de San Petersburgo. Aquí trabajó Mendeléiev, como director de la Cámara de Pesos y Medidas, desde 1893. Procedencia de la imagen aquí]

Mendeléiev fue enterrado en el cementerio de Vólkovo, en San Petersburgo. El divulgador ruso Yaroslav Golovanov describe así la escena, fácil de imaginar: "Cuando el féretro avanzaba con su cuerpo hacia el cementerio de Vólkovo, delante de la enorme procesión llevaban la tabla de Mendeléiev, símbolo de su inmortalidad".



viernes, 7 de agosto de 2015

Bútlerov, pionero y maestro

[Postal de A. Bútlerov; Procedencia de la imagen aquí]

"La naturaleza química de una molécula compleja queda determinada por la naturaleza de sus componentes elementales [los átomos que la forman], su cantidad y su estructura química".

[ALEKSANDR BUTLEROV (1828 - 1886); uno de los pioneros en el desarrollo de la teoría estructural de los compuestos orgánicos, junto con Kekulé y Couper. Bútlerov fue el primero en hablar de estructura, referida a un compuesto químico.

El alemán August Kekulé (1829 - 1896) expuso su teoría en un escrito de 1858, indicando la tetravalencia del átomo de carbono (que ya había adelantado en 1857) y afirmando que podían formarse cadenas de átomos de carbono mediante el empleo de una, dos o tres de las cuatro valencias por parte de dichos átomos. Por su parte, el escocés Archibald S. Couper (1831 - 1892), de truncada carrera científica, de forma casi simultánea e independiente de Kekulé llegó a las mismas conclusiones y, además, propuso la utilización de un guión o una línea de puntos para designar la unión química entre átomos, los enlaces, tan prácticos para representar la estructura de las moléculas y que hoy nos es tan familiar]



Cualquiera que haya estudiado química orgánica sabe que esta ciencia no puede comprenderse sin un detallado conocimiento de la estructura molecular. Nos encontramos con compuestos con la misma fórmula molecular (los mismos átomos y en el mismo número) pero con diferentes propiedades físicas y químicas, debido a su dispar estructura (bien en la propia cadena carbonada, bien en la localización de algún grupo funcional, o, incluso, por poseer grupos funcionales diferentes). Son isómeros estructurales.



 [Ejemplo de dos isómeros estructurales con diferente grupo funcional, un alcohol y un éter. Procedencia de la imagen aquí]

Pero la ciencia se comprende mejor si se entiende como proceso y no sólo como producto, si sabemos algunas de las claves de su devenir. Y la historia del desarrollo de la teoría estructural de los compuestos orgánicos es ciertamente sugerente y nos permite entender la evolución de las ideas de los tenaces químicos decimonónicos hasta llegar a los conceptos que nos enseñan en institutos y universidades, que normalmente aceptamos como algo que siempre fue así.

En este sentido A. Bútlerov es un químico esencial. El ruso, quien formó parte de la fructífera Universidad de Kazán y gracias a Nikolai Zinin (patriarca de los químicos orgánicos rusos del siglo XIX) fue volcando sus intereses por la química - pues siempre le apasionaron las ciencias naturales -, desarrolló en 1861 su teoría estructural de los compuestos orgánicos, cuyas bases quedan resumidas en la cita que encabeza esta entrada. Bútlerov dejaba claro que las propiedades físicas y químicas de los compuestos no quedaban determinadas exclusivamente por su composición cualitativa (átomos integrantes) y cuantitativa (número de dichos átomos), sino también, y de forma decisiva, por la estructura interna de las moléculas. Asimismo defendió la idea de que cada molécula no tiene más que una sola estructura, que le es específica.

Digamos también, respecto a los intereses y la formación inicial de Aleksandr M. Butlerov, que éstos fueron la zoología (particularmente la entomología; su trabajo de fin de estudios lo dedicó a las mariposas del Volga y de los Urales) y la botánica, sintiendo por la química experimental una mera curiosidad, siendo para él más bien una diversión (parece ser que en el colegio solía preparar la pólvora para actividades pirotécnicas que seguramente entusiasmarían a todos). Junto al ya mencionado N. Zinin, de quien era verdadero discípulo, no podemos olvidar a Karl Klaus (descubridor del elemento rutenio, nombre que hace referencia al topónimo latino de Rusia: Ruthenia), quien se percató de las excelentes aptitudes de Bútlerov para la química (ciencia a la sazón en plena ebullición, con grandes perspectivas) y aconsejó que el joven Aleksandr, de veintidós  años, se preparara para ocupar el puesto de profesor de química en la Universidad de Kazán. Y eso hizo Bútlerov, aunque siempre conservó su vocación de naturalista (llegó a ser un experto en apicultura).

Resulta curioso cómo no pocos de los grandes químicos de mediados del XIX llegan a la ciencia química (en particular a la química orgánica, en pleno desarrollo) desde otras disciplinas. Repasemos: Kekulé abandonó la arquitectura (nos cuenta Asimov que Kekulé "intentó ser arquitecto, pero sucumbió bajo el hechizo de Liebig y se encontró hecho un químico"); Zinin dejó las matemáticas por la química aconsejado nada más y nada menos que por el eminente geómetra Lobachevski, rector en Kazán; Couper había estudiado en Glasgow filosofía y lenguas clásicas, interesándose en Berlín (1854) por la química; Bútlerov, como ya hemos dicho, era naturalista; y Markóvnikov, el más célebre de los discípulos de Bútlerov, había estudiado economía. La conexión alemana fue crucial, con Justus von  Liebig como figura de referencia.

Bútlerov fue el primero en predecir y demostrar la existencia de los isómeros, explicándolo con su teoría estructural. En 1877 aclara la tautomería o transformación reversible de un isómero en otro, con el que se encuentra en equilibrio (la más conocida es la tautomería ceto-enólica), con migración de un átomo o grupo. No sólo fue un excelente teórico, pionero, sino un buen experimentador: descubrió el trimetilcarbinol (1864) o 2-metilpropan-2-ol, el primer alcohol terciario; y sintetizó el isobutano (1866) o metilpropano (isómero del butano o n-butano).


[Estructura del isobutano. Procedencia de la imagen aquí]

Escribió Bútlerov (1862 - 1868) un tratado imprescindible: Introducción a un estudio completo de la química orgánica, donde hacía buen repaso de los conocimientos en la materia, cuya clasificación de los compuestos orgánicos (basada en la estructura química de los compuestos) es esencialmente la misma, mutatis mutandis, que empleamos hoy.

Pero Bútlerov no sólo fue un investigador pionero sino que supo crear escuela y alrededor suya alumbraron el panorama de la química de los compuestos del carbono, aún en la niebla, científicos de relieve, como Markóvnikov, cuya regla referente a las adiciones electrofílicas a los dobles enlaces es bien conocida por los estudiantes de química orgánica.  El gigante ruso del XVIII, Lomonósov, a diferencia de Bútlerov, no fue capaz de tener discípulos notables. La escuela butleroviana, en cambio, fue de gran importancia en la Rusia del XIX, algo poco conocido en nuestro país y en lo que merece profundizar. Se ha dicho, acaso de forma algo exagerada, que a dicha escuela pertenecen, con escasas excepciones, todos los químicos rusos. Discípulos de Bútlerov o pertenecientes a la escuela butleroviana debemos recordar, además del ya mencionado Markóvnikov, a Zaitsev (que a su vez tuvo numerosos e importantes discípulos en la Universidad de Kazán), Flavitsky, Aleksandr N. Popov (no confundir con el célebre físico e inventor Aleksandr S. Popov, dedicado al estudio de las transmisiones sin cable, pionero de la radiocomunicación), Vagner,  Kablukov,  o Favorski, entre otros. Serguéi V. Lébedev logró en 1910 sintetizar por primera vez el polibutadieno, el primer caucho sintético, poniendo broche de oro así a las investigaciones iniciadas por Bútlerov sobre la polimerización.

[Bútlerov, sentado en el centro, con sus discípulos y colegas. Procedencia de la imagen aquí.]

Un punto oscuro, aunque comprensible teniendo en cuenta el contexto histórico, de Bútlerov es (a pesar de su innegable materialismo en el terreno de la química) su defensa del espiritismo. Posiblemente en ello influyó el hecho de que A. M. Bútlerov no llegó a conocer a su madre (fallecida súbitamente cuando nuestro protagonista tenía sólo once días) y, además, le afectó profundamente la muerte de su querido padre cuando él era un joven estudiante de ciencias naturales en la Universidad de Kazán (cuenta Yaroslav Golovánov en Semblanzas de grandes hombres de ciencia que en esta etapa de estudiante Bútlerov realizaba expediciones entomológicas y botánicas por las estepas kirguisas y, en aquellas orientales tierras, enfermó gravemente de tifus abdominal y lo llevaron medio muerto a Simbirsk, donde su padre lo cuidó pero pagándolo con su propia vida, pues se contagió y murió, lo cual pesó sobremanera en el joven Aleksandr, quien cayó en un estado de abatimiento y "afrontó en esta época una verdadera crisis espiritual").  Se ha dicho que Bútlerov, fuera del ámbito científico, en cuestiones filosóficas, era idealista. Esto chocaba con la posición de su amigo Mendeléiev (quien precisamente había recomendado el nombramiento de Bútlerov para el puesto de catedrático de química orgánica, dado su prestigio, en la Universidad de San Petersburgo), nada partidario de las creencias espiritistas, a las que criticó. No obstante, a pesar de las radicales discrepancias entre ambos químicos, nunca perdieron la amistad Bútlerov y Mendeléiev por tan oscuro asunto. El descubridor de la ley periódica, Mendeléiev, dijo respecto al espiritismo (citado en Mendeléiev. El profeta del orden químico; de Pascual Román Polo; Nivola Ed.):

"El misticismo es la infancia del pensamiento, su desarrollo es el estancamiento del conocimiento y no su progreso, como afirman tan osada y tan orgullosamente nuestros espiritistas".

Debemos reivindicar la figura de Bútlerov como una de la más importantes de la historia de la química y valorar no sólo su más que notable actividad científica sino también su labor como profesor y creador de escuela de investigadores, así como impulsor de la educación en su país. Y no olvidemos que jugó un destacado papel como promotor de la enseñanza superior femenina, contribuyendo a la fundación de la universidad de mujeres en San Petersburgo.

[Para profundizar:

Lewis, David; Early Russian Organic Chemists and Their Legacy; Springer Science & Business Media, 2012.]



jueves, 2 de julio de 2015

Ciencia en tiempos de melancolía

[Cartel de la importante exposición que el 2 de julio abre al público en el Museo Nacional de Escultura de Valladolid. Imagen: http://www.revistadearte.com/2015/06/23/tiempos-de-melancolia-creacion-y-desengano-en-la-espana-del-siglo-de-oro/]


Los siglos XVI y XVII, en los que nace la ciencia moderna, son empero una época en la que cobra protagonismo la melancolía, entendida en el contexto del humoralismo, o teoría clásica de los cuatro humores, base de la medicina hipocrático-galénica que imperó largo tiempo. Esto tiene su reflejo en la cultura y la moral y, cómo no, en el arte (de lo que da buena y exquisita cuenta la exposición Tiempos de melancolía, en el Museo Nacional de Escultura de Valladolid). Especial vigor tomó este mito de la melancolía en España, en su Siglo de Oro.

Creía Hipócrates que el cuerpo poseía cuatro líquidos esenciales o humores de cuyo equilibrio dependía el estado de salud: la sangre, la flema, la bilis (amarilla) y la bilis negra. Cada persona tenía pues su propia proporción de los cuatro humores, que condicionaba su temperamento según el predominio de uno u otro. Así habría cuatro temperamentos: sanguíneo (vital, sociable, noble); colérico (dominado por la bilis amarilla y asociado a la energía, la excitación o la irritabilidad); flemático (en oposición al colérico, representa la calma, la tranquilidad, o una actitud más pasiva); y el melancólico (determinado por el predominio de la bilis negra). La melancolía correspondía a la tendencia a la tristeza, al miedo, a los sentimientos de persecución, a la alternancia de estados de desánimo con otros de vehemencia. Frecuentemente se asociaba a los desequilibrios mentales, a la locura.

Los cuatro humores de Hipócrates tuvieron su correspondencia con los cuatro elementos aristotélicos, de manera que la melancolía es asociada a la tierra, con sus cualidades de sequedad y frialdad. Y será Saturno la deidad y el planeta que le corresponde, el último planeta conocido entonces, en los confines del cosmos (en el modelo aristotélico, más allá sólo se encontraba la esfera de las estrellas fijas), en la profunda negrura. El plomo, según la alquimia, su metal, oscuro y pesado.

 [Procedencia de la imagen aquí]

El Renacimiento y el siglo XVII son tiempos de auge de la melancolía, partiéndose de una creencia médica se extiende ampliamente al campo cultural y creativo. El más espectral de los humores, la no observada e imaginaria bilis negra que supuestamente predominaría en los melancólicos, recorrería el cuerpo de los hombres, haciendo languidecer al que se ve afectado por un exceso del negro fluido. El individuo de carácter melancólico se hace una pregunta trascendente, es más, para él el inhóspito mundo es una gran pregunta: "¿para qué?". Pero no pocas veces el espíritu melancólico es inquieto. Nos encontramos a melancólicos de extraordinaria capacidad de reflexión, de singular inteligencia, posiblemente introvertidos y raros, con una actividad mental intensa que los ensimisma de manera extraordinaria. Éstos son capaces de mutar la pregunta melancólica, el "¿para qué?", por un "¿por qué?", interrogándose, en el caso del hombre de ciencia, sobre lo que observa, sobre los fenómenos que ocurren en el mundo (en los que focaliza sus inquietudes). Estos "tiempos de melancolía", valga la paradoja, son los momentos del nacimiento de la ciencia moderna. Y, tal vez, el taciturno Isaac Newton, rara avis, sea el melancólico más representativo de la Revolución Científica (véase el artículo de M. Keynes, "Balancing Newton's mind", análisis riguroso y actual de la singular personalidad y extraño comportamiento del gran científico inglés).

Lo cierto es que durante el Renacimiento había quien relacionaba la melancolía con la inteligencia, el ingenio y ciertas capacidades extraordinarias (en sintonía con las ideas aristotélicas). Carlo Frabetti en "¿En qué se parece la melancolía a un cuadrado mágico?" (capítulo de su último libro de divulgación científica, que recomendamos, ¿El huevo o la gallina?, en Alianza editorial) nos dice que la mayoría de los expertos coinciden en ver en el famoso y misterioso grabado de Durero, Melancolía (1514), en el que aparece un cuadrado mágico de orden cuatro (16 casillas), una alegoría del estado de ánimo deprimido, melancólico, característico del pensador incapaz de pasar a la acción (normalmente el intelectual no es hombre de acción). Se creía en el Renacimiento que la melancolía era típica de los estudiosos, ensimismados por sus profundas reflexiones que les hacían parecer enfermos. Por tanto, el grabado de Durero podría ser una alegoría de la inteligencia deprimida.

Aunque entre los médicos de la época hay discrepancias, no faltan quienes llevan sus ideas sobre la melancolía hacia la extravagancia, asociándola a las capacidades intelectuales más disparatadas. Así, por ejemplo, Alfonso Ponce de Santa Cruz, catedrático en Valladolid y médico de Felipe II (autor de Dignotio et cura affectuum melancolicorum), estaba convencido de que los melancólicos poseían la extraordinaria capacidad de hablar latín sin tener que haberlo aprendido antes.


[Vídeo sobre la exposición Tiempos de melancolía, en Valladolid, aquí]



[Tres artículos interesantes en Internet sobre el tema:


- R. BARTRA, Melancolía y ciencia en el siglo de oro, Revista Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México (UNAM).

- M. KEYNES, Balancing Newton's mind: his singular behaviour and his madness of 1692 - 93, Notes and Records of The Royal Society (2008).

- A. MOYA, Una reflexión sobre la melancolía del hombre de ciencia, Mètode (invierno 2002/03). ]




martes, 23 de junio de 2015

Los hijos de Mendeléiev

[Sello soviético conmemorativo del centenario del nacimiento del gran químico ruso Dimitri I. Mendeléiev, padre de la Tabla Periódica. Imagen: http://www.stamprussia.com/scientist.htm]

"El primero de mis servicios a la patria, la ciencia; el segundo, la enseñanza; el tercero, la industria".

"Cuatro cosas, sobre todo, me han valido renombre: la ley periódica, el estudio de la elasticidad de los gases, las soluciones consideradas como asociaciones y los Principios de Química. Ahí está toda mi riqueza. No la he robado a nadie, la he producido yo mismo, son mis hijos y les doy un gran valor, los quiero tanto como a los hijos de mi carne".

Estas citas de Mendeléiev están recogidas en el libro Mendeléiev, el profeta del orden químico (Nivola, Madrid, 2002), de Pascual Román Polo.


Mendeléiev estableció su ley periódica de los elementos químicos, base de su ordenación o sistema periódico, en 1869, la cual afirma que al ordenarse los elementos según sus pesos atómicos presentan una periodicidad en sus propiedades.

Cuando Mendeléiev menciona "las soluciones consideradas como asociaciones" se refiere a su estudio (publicado en 1887) sobre las disoluciones acuosas, que considera constituidas por asociaciones de moléculas de soluto hidratadas en un equilibrio dinámico de disociación.

Y la obra cumbre, magna, del químico ruso es Principios de química, cuya primera parte culmina a finales de 1868. En esta obra desarrolla su sistema periódico de los elementos. Se publicaron ocho ediciones en ruso durante la vida de Mendeléiev, la última en 1906, un año antes de morir por una afección de gripe durante el gélido invierno de San Petersburgo. Comenta oportunamente y con toda justicia Pascual Román en su biografía del carismático químico siberiano que Mendeléiev actualizó cada edición con nuevos datos, particularmente los que confirmaban su ley periódica, revisando concienzudamente aquellos aspectos que pudieran entrar en colisión con ella, como los gases nobles, los elementos radiactivos y las tierras raras. El mismo Mendeléiev calificó su obra, los Principios de química, como la más querida de sus criaturas: "contienen todo mi ser, mi experiencia de pedagogo y mis ideas científicas más íntimas".

Y de esas geniales ideas nos beneficiamos todos.


Más sobre la Tabla Periódica en El devenir de la ciencia:



lunes, 18 de mayo de 2015

La búsqueda de los hombres buenos




La última novela de Arturo Pérez-Reverte, Hombres buenos (Alfaguara), es una delicia para  los amantes de la ciencia y del progreso. Dos académicos españoles, reinando Carlos III, parten a París para adquirir una primera edición completa de la prohibida Encyclopédie, la gran enciclopedia francesa de la Ilustración; magna síntesis de los nuevos conocimientos e ideas de la época de las luces, de la razón. Pero, en un país que quedó al margen de la Revolución Científica, dominado por las viejas ideas, la tradición y la Iglesia (con la sancionadora Inquisición activa), cuyas universidades enseñan al margen de Newton, no faltan los que tratan de impedir a toda costa (incluso recurriendo a esbirros) la noble y audaz misión de esos académicos, hombres buenos, que, aunque con ideas dispares, creen necesario modernizar el país y ponerlo en la misma órbita de progreso que las naciones europeas más avanzadas. Y tienen los buenos comisionados de la Real Academia, a pesar de todo, compatriotas a los que admirar: los marinos y científicos (como Pedro Zárate, uno de los académicos protagonistas) Jorge Juan y Antonio de Ulloa, figuras clave de la Ilustración en España, que realizaron una notable labor difusora de las nuevas ideas científicas.

Los académicos españoles llegan a un París de finales del XVIII, en los años previos a la Revolución, donde hay graves injusticias y desigualdades, una ciudad a la vez suntuosa y miserable e insalubre, y allí acuden a tertulias donde se habla tanto de temas triviales como de ciencia. Una novela en la que aparecen o se mencionan personajes como D´Alembert, Buffon, Franklin, Lavoisier, Euler o Jorge Juan y Antonio de Ulloa, ¿no es una magnífica propuesta?



Reseña de Hombres Buenos en El Cultural aquí.

sábado, 11 de abril de 2015

Lomonósov, "el gigante ruso", ante las auroras boreales



[Mijaíl V. Lomonósov (1711 - 1765); gigante de la ciencia y la cultura rusas, pionero en diferentes campos de la ciencia y espíritu incansable, se anticipó con sus ideas a otros grandes científicos]


Why do these bright rays sparkle in the night?
Why does fine flame assault the land?
Without a thundercloud can lightning
Rise from the earth up toward the heavens?
How can it be that frozen steam
Gives birth to fire from winter's depths?



(¿Por qué estos brillantes rayos destellan en la noche?
¿Por qué irrumpe en la tierra la sutil llama?
¿Sin una nube de tormenta resplandece,
alzándose desde la tierra hacia los cielos?
¿Cómo puede ser que del vapor helado
nazca el fuego en las profundidades del invierno?)



Estos versos de Lomonósov pertenecen a un poema inspirado en las auroras boreales, que él pudo contemplar. Pero el gigante ruso no sólo se aproximó a este magnífico fenómeno luminoso de la alta atmósfera con su espíritu de poeta sino, cómo no, con sus ojos escrutadores de hombre de ciencia.


[Impresionante aurora boreal en la región de Karelia, al noroeste de Rusia. Procedencia de la imagen y otras magníficas fotos de auroras aquí]

Y así dibujó Lomonósov las auroras boreales:

[Procedencia de la imagen y cronología de la vida del sabio ruso aquí]

Según Sergey A. Chernouss ["Ideas of Lomonosov in Auroral Research"; Geophysica (2012), 48(1–2), 105–117] el descubrimiento más importante de Lomonósov en el campo de la física atmosférica fue su identificación de las auroras boreales como un fenómeno de luminiscencia natural de la parte superior de la atmósfera, no asociado a la reflexión, refracción o dispersión de la luz. Lomonósov logró estimar la altitud de la parte superior del arco de la aurora boreal que pudo verse en San Petersburgo en octubre de 1753, haciéndolo en 450 km, y concluyó que el fenómeno tenía lugar más allá de los confines de la atmósfera, extendiéndose en el éter.

En una ocasión había dicho Lomonósov que "la versificación es mi consuelo; la física, mi ejercicio", y este apasionante asunto de las auroras polares es un buen ejemplo de esta doble faceta del poliédrico ruso.


[Dibujo de las capas de la atmósfera. El límite inferior de las auroras polares está alrededor de los 100 km y el superior entre los 400 y 600 km, aunque en ocasiones pueden extenderse hasta los 1000 o 1100 km de altitud]

José Miguel Viñas en su web  www.divulgameteo.es  nos explica perfectamente este fascinante fenómeno de las capas altas de la atmósfera, las auroras polares:


"De los muchos alicientes que tiene viajar a las regiones polares, uno de ellos es, sin duda, la observación de las bellas auroras, cuyo despliegue policromo tiñe de colores el cielo nocturno estrellado. El fenómeno luminoso tiene lugar en la parte más alta de la atmósfera, a alturas superiores a los 100 kilómetros, por lo que puede considerarse de naturaleza meteorológica, aunque en íntima relación con la Astronomía. El sol es el principal director de orquesta.

En torno a las auroras se han construido multitud de leyendas. En algunas culturas nórdicas se pensaba que las almas de los muertos, que habitaban por encima de la atmósfera, danzaban con unas antorchas encendidas para guiar los pasos de los nuevos espíritus. Dichas antorchas eran justamente las auroras polares, llamadas también las luces del Norte. En Finlandia llaman “revontuli” a la aurora boreal, una expresión que tiene su origen en una fábula lapona y que tomaría el significado de “fuego del zorro”. Según cuenta la leyenda, los rabos de los zorros que corrían por los montes lapones, se golpeaban contra los montones de nieve y las chispas que salían de tales golpes se reflejaban en el cielo. Hubo que esperar hasta principios del siglo XX para encontrar una explicación científica satisfactoria del fenómeno, que fuera más allá de las creencias populares.

Las auroras son el resultado de la interacción del viento solar con la atmósfera terrestre. Dicho viento no es más que un chorro muy energético de partículas eléctricas que irradia el sol en todas las direcciones y que intercepta la Tierra a su paso. Dicho plasma contiene protones y electrones que viajan por el espacio a velocidades superiores a los 300 km/s, empleando unos 4 días en recorrer los aproximadamente 150.000.000 km que nos separan del Sol. La Tierra genera a su alrededor un potente campo magnético que actúa como un escudo protector, y que es el encargado de desviar hacia los dos polos magnéticos todo ese flujo de partículas. Los electrones, que son los que viajan más rápido, golpean, por así decirlo, las moléculas de aire que en pequeñas cantidades se encuentran en la parte más exterior de la atmósfera, y el resultado de dicho impacto es la emisión de luz y la formación de las auroras.

Las auroras quedan confinadas en dos grandes óvalos, cuyos centros serían los polos magnéticos, no los geográficos. En la actualidad, la polaridad del campo magnético de la Tierra no coincide con los polos geográficos terrestres, sino que está invertida. Y aparte de esto, hay un desplazamiento de los polos magnéticos con respecto a los geográficos. Por ejemplo, el Polo sur magnético se ubica en la actualidad a unos 1.800 kilómetros del Polo norte geográfico, cerca de la isla Bathurst, en el norte de Canadá, aunque se desplaza en dirección a Rusia a la velocidad nada despreciable de 40 kilómetros al año.

Las tonalidades que adoptan las auroras polares dependen del tipo de moléculas que intercepten las partículas de origen solar. Los impactos contra moléculas de oxígeno forman auroras de color verde. El nitrógeno, que es el gas más abundante en nuestra atmósfera, forma resplandores en tonos rojos, rosas y púrpuras. También a veces se ven trazas de color azul, procedente en este caso de las moléculas de hidrógeno presentes en las capas altas de la atmósfera.

El fenómeno de la aurora comienza con un brillo fosforescente en el horizonte al que le sigue la aparición de un arco iluminado que a veces se cierra en el cielo formando un arco de luz muy brillante que recibe el nombre de corona boreal. Tras la aparición de esta primera corona, suelen aparecer nuevos arcos iluminados que presentan unas características ondulaciones. Todo esto precede al momento culminante de la aurora que es lo que se conoce como la sub-tormenta auroral. Comienzan entonces a abrirse en abanico multitud de rayos de luz en torno a la corona auroral, con el despliegue de colores antes comentado. Esos rayos son el resultado del bombardeo de partículas que tiene lugar en la parte alta de la atmósfera y su duración aproximada es de 10 a 20 minutos. Aparecen sucesivos arcos que siguen al primero, con pequeñas ondas y rizos moviéndose a lo largo de ellos.

En España, dada nuestra latitud, es difícil observar auroras, pero no imposible. Los más afortunados son los que viven a orillas del Cantábrico, ya que por allí de media se ve casi una al año, aunque no todos los años tienen esa suerte por culpa de las nubes, que a menudo impiden la observación nocturna del cielo estrellado. A medida que uno se desplaza hacia el norte de Europa aumenta el número de días al año en el que teóricamente pueden observarse auroras. En las tierras altas escocesas son casi 40 días y en Laponia se rozan los 100. Eso no impide que a veces, de forma repentina, podamos verlas desde España, ya que el Sol cada cierto tiempo da gigantescos “estornudos” que provocan en nuestro planeta tormentas geomagnéticas. Estas tormentas afectan bastante a las telecomunicaciones y ofrecen bonitos espectáculos luminosos en el cielo. El 20 de noviembre de 2003, coincidiendo con una de estas tormentas, se observaron auroras boreales por Valencia o Cataluña, e incluso algunos astrónomos aficionados llegaron a fotografiarlas".

Respecto a las auroras boreales observadas en España puede leerse un interesante y exhaustivo artículo de E. Aragonés y J. Ordaz: "Auroras boreales observadas en la Península Ibérica, Baleares y Canarias durante el siglo XVIII", en el cual se presenta un catálogo razonado de las auroras boreales observadas en nuestro país, con latitudes bajas para este fenómeno de luminiscencia de la alta atmósfera (entre 28º N y 43º N), durante el siglo XVIII.

[Ilustración de Lomonósov que representa los flujos verticales de aire en la atmósfera (1753). Procedencia de la imagen: aquí]


Cuando uno se atreve a escribir algo sobre Lomonósov siempre, inevitablemente, se deja mucho por decir porque el sabio ruso tocó con enorme lucidez y eficacia los más diversos campos, desde la poesía, la historia, la pintura o la lengua (en 1755 escribió una gramática rusa que reformó esa lengua) hasta las diferentes ramas de la ciencia, como la física, la química, la astronomía (fue el primero en dar cuenta de la atmósfera de Venus a partir de la observación del tránsito del planeta por el Sol, en 1761) o la geología, por decir algunas.

[Procedencia de la imagen aquí]

Es considerado el creador de una nueva disciplina, la química física, y dio una importancia capital a la conjugación de la teoría y la experiencia en el trabajo del científico: "Las reflexiones mentales [de los hombres de ciencia] proceden de experimentos seguros, repetidos numerosas veces", dijo. Pero a pesar de su enorme talento y gran tenacidad (y de las palabras elogiosas de Leonhard Euler) no lo tuvo fácil Lomonósov para desarrollar sus investigaciones en la Rusia de su tiempo. Encontró inicialmente la indiferencia y el rechazo de los académicos rusos para crear y organizar un laboratorio químico adjunto a la Academia de Ciencias. Por fin, evitando el agravio que habría sido una vergüenza intolerable, en 1748 se le concede un laboratorio, negado años antes, en el cual Lomonósov llevó a cabo incontables experimentos.

[Lomonósov en su laboratorio de química; pintura de A. Vasiliev (1986) .
Procedencia de la imagen: aquí]

[Academia de Ciencias de San Petersburgo (Rusia).
 Procedencia de la imagen aquí]

No vamos a mencionar aquí las numerosas aportaciones científicas verdaderamente pioneras del eximio ruso, tan sólo diremos, por su gran relevancia, que se anticipó a Lavoisier (en cuarenta años) en la ley de la conservación de la masa en las reacciones químicas (que debería ser enseñada como la ley de Lomonósov-Lavoisier) y sostuvo un modelo corpuscular de la materia, precursor de la teoría atómica y de la teoría cinética de los gases. Cuenta Isaac Asimov en su Enciclopedia Biográfica de Ciencia y Tecnología (Alianza Editorial) que Lomonósov tenía algunas ideas atomistas que no se atrevió a publicar por considerarlas demasiado revolucionarias y que se anticipó a su época cuando propuso una teoría del calor, considerado como una forma de movimiento, en sintonía con la posterior de Rumford, y una teoría ondulatoria de la luz, como la que establecería Young.

Y merece la pena recordar que Lomonósov, hijo de un acomodado pescador del Mar Blanco (de heladas aguas más de la mitad del año), abandonó muy joven su hogar para estudiar en Moscú, donde se vio obligado a hacerse pasar por hijo de un aristócrata con el noble objetivo de poder ingresar en la prestigiosa Academia de Estudios Clásicos. Años más tarde, en la madurez, Lomonósov fundaría la Universidad de Moscú (que hoy lleva su nombre con justicia) y defendería la educación de las clases pobres, lo cual le costó no pocos problemas, incluso unos meses de cárcel.

Comparto la opinión de Isaac Asimov cuando afirma que Lomonósov, fundador de la ciencia rusa, sería universalmente conocido como pionero de la ciencia si no llega a nacer en Europa Oriental. De haber sido alemán, inglés o francés no me cabe duda de que tendría buena presencia en los tratados y textos de ciencias. Cuando era estudiante de Química, sin embargo, jamás oí hablar de Lomonósov, el gigante ruso.




Vida y obra (lingüística y literaria) de Lomonósov, por Roberto Monforte Dupret, aquí.

En Youtube:




Película (en ruso) de 1955 sobre las vicisitudes vividas por Lomonósov tras su regreso de Alemania: