domingo, 7 de febrero de 2016

Pioneros de la Aeronáutica en España

[Emilio Herrera, diseñador de la escafandra estratonáutica. Procedencia de la imagen aquí]


En el excelente programa de RNE, Documentos, hemos disfrutado este sábado de la historia de la Aeronáutica española, en concreto de sus inicios, desde que se estableció el Servicio de Aerostación Militar en Guadalajara (1896) hasta la Segunda República, período de importante actividad. Puede escucharse y descargarse el audio aquí.

[Autogiro de Juan de la Cierva; híbrido entre el aeroplano y el helicóptero.
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En la Revista Digital de Ciencias del Club Científico Bezmiliana dediqué unas líneas a la notable e injustamente poco conocida figura del ingeniero, militar y científico granadino Emilio Herrera, inventor de la escafandra estratonáutica. Allí decía de él:

"En el siglo XX nos sorprende la interesante figura del granadino Emilio Herrera Linares (1879-1967), ingeniero, militar y científico; pionero de la aeronáutica en España y diseñador del que es considerado el primer traje espacial de la historia. En 1911 se convierte en uno de los integrantes de la primera promoción de pilotos en el aeródromo de Cuatro Vientos. Emilio Herrera, estimulado desde joven por su inquieto padre, tuvo siempre gran curiosidad por los avances técnicos y también por sus fundamentos científicos. Pertenece a la llamada “Generación de 1914” (junto con intelectuales de la talla de Marañón, Madariaga, Ortega y Gasset, y otros). En la década de los años veinte del pasado siglo elaboró incluso un modelo cosmológico acorde con las novísimas teorías de Einstein, en el cual continuó trabajando hasta el final de sus días. Además puso mucho empeño en la divulgación de los conocimientos científicos: divulgador de la teoría de la relatividad, promotor, entre otros, de la visita que Einstein realizó a España en 1923 y escritor de numerosos artículos para acercar la ciencia a los ciudadanos. Colaboró con Juan de La Cierva en los experimentos realizados con su autogiro y elaboró el proyecto de instalación del primer túnel aerodinámico que existió en España. En 1932 ingresó en la Academia de Ciencias, leyendo un año más tarde su discurso titulado “Ciencia y Aeronáutica”. Pero probablemente lo que más nos llame la atención es que diseñó, como ya se ha dicho, el primer traje espacial de la historia. El objetivo de su proyecto era posibilitar la ascensión hasta zonas elevadas de la atmósfera (la estratosfera), con aire muy enrarecido y bajísimas temperaturas. Para ello inventó una “escafandra estratonáutica”. La Guerra Civil truncó estas investigaciones. Tras el terrible enfrentamiento fratricida, en el que pierde a uno de sus hijos que como él era aviador, se exilió en Francia (donde mantuvo su prestigio científico y fue premiado por la Academia de Ciencias francesa), ya que, aunque era monárquico y de ideas conservadoras, en todo momento fue fiel al gobierno republicano (en sus últimos años llego a ser incluso Presidente del Gobierno de la República en el exilio)".

 [El andalusí Ibn Firnas, "el científico alado". Procedencia de la imagen aquí]


Remontándonos mucho más atrás en el tiempo hallamos en al-Ándalus un personaje ciertamente singular, Abbas Ibn Firnas, astrónomo, alquimista y poeta, que podemos considerar precursor de la aeronáutica. 

Abbás Ibn Firnas (Ronda, 810 - Córdoba, 887), "el científico alado", bien merece nuestro recuerdo.

Ibn Firnas era un auténtico humanista, de origen bereber, con un toque indiscutiblemente extravagante; filósofo, astrólogo, alquimista y poeta. Vivió en la época de la dinastía de los Omeyas y enseñó poesía en la corte de Abderramán II.
Ibn Firnas era realmente ingenioso e hizo contribuciones relevantes a la ciencia de su época. Fue el primero en utilizar en España las tablas astronómicas indias del Sindhind (de gran importancia posterior), también fue pionero en el desarrollo de la técnica de tallado del cristal de roca (que hasta entonces sólo sabían realizar los egipcios), construyó un reloj anafórico (una compleja máquina que utilizaba agua como líquido motor y que permitía la medida nocturna del tiempo) y a él le debemos la primera esfera armilar europea. Por si todo ello fuera poco, construyó un planetario en su propia casa; en él se representaba la bóveda celeste e incluía efectos sonoros y visuales.
Pero Ibn Firnas es internacionalmente conocido (sobre todo en los países islámicos) por haber intentado volar con unas alas que él mismo había diseñado (unos seis siglos antes de que Leonardo diseñara sus máquinas voladoras). Se ha narrado que en el año 852 un tal Armen Firman intentó volar lanzándose desde una torre cordobesa con una enorme lona a modo de paracaídas (podemos considerarle su inventor). Tan sólo salió levemente herido. Dicho acontecimiento, según Lienhard, fue presenciado por el inquieto Ibn Firnas, quien en 875 intentó el vuelo imitando a los pájaros (aunque parece ser que Firnas y Firman son realmente la misma persona). Se cubrió el cuerpo con un traje de seda cubierto de plumas y construyó un par de alas con una estructura de madera y con tela de seda recubierta también de plumas de rapaces. Lanzóse el excéntrico científico e inventor desde lo alto de la torre de la Arruzafa (al-Rusafa), en un ajardinado palacio a pocos kilómetros de Córdoba. El vuelo fue un éxito relativo: a pesar del fallido aterrizaje (parece ser que se fracturó las piernas) logró planear sobre el valle durante unos diez minutos (esto probablemente le debió compensar el doloroso batacazo final y las burlas de algunos). El aterrizaje tuvo lugar "lastimándose el trasero, ya que no se había dado cuenta de que los pájaros, al posarse, se valen de su cola y él no se había fabricado cola" (citado por Juan Vernet en "Historia de la ciencia española"; Instituto de España, Cátedra "Alfonso X el Sabio", Madrid, 1975; p. 57).
Este magno acontecimiento quedó recogido en los textos árabes, siendo Ibn Firnas reconocido como "el primer hombre en la historia que realizó intentos científricos de volar" (Philip Hitti, "Historia de los árabes"). Que nuestro audaz personaje es admirado en la cultura árabe lo demuestran los hechos de que en Libia se haya emitido un sello con su efigie y que un aeropuerto de Bagdad lleve el nombre del ilustre científico andalusí (además de un monumento dedicado al alad0 Ibn Firnas en la carretera del aeropuerto internacional de Bagdad). Asimismo un cráter lunar lleva su nombre. En la web de la Universidad de Houston encontramos un artículo de John H. Lienhard dedicado a Ibn Firnas, que comienza así: "En el verano de 2003 las tropas americanas se encontraban en combate en el aeropuerto de Ibn Firnas al sur de Bagdad. Me supongo que serían pocas las personas occidentales que hicieron caso a ese nombre. Entonces conozcamos a Ibn Firnas".

La historia de estos precursores y pioneros es apasionante, ¿no creen? Con ellos nuestra imaginación vuela.


PARA SABER MÁS:

- El autogiro de Juan de la Cierva (en Tecnología Obsoleta), por Alejandro Polanco.

- La escafandra estratonáutica (en Tecnología Obsoleta), por Alejandro Polanco. 

- Científicos andaluces. Una aproximación histórica (en Revista Digital de Ciencias Bezmiliana), por Bernardo Rivero Taravillo.

jueves, 28 de enero de 2016

Pasos hacia una alimentación saludable

¿Qué es una alimentación saludable?

Una alimentación saludable debe basarse en vegetales y frutas (un 50 % de la dieta diaria entre ambos); proteínas de legumbres, pescado, huevos, aves y carnes magras (algo menos de un 25 % de la dieta); y cereales, preferiblemente integrales, (algo más del 25 % de la dieta). A esto debemos añadir lácteos (podemos elegirlos bajos en grasa o desnatados) y, por supuesto, agua. Las grasas deben ser saludables, como las provenientes del aceite de oliva, las nueces o el pescado. Imprescindible asimismo realizar ejercicio físico diario, para nuestra salud física y mental.

[Procedencia de la imagen aquí]


En cuanto a los macronutrientes se suele recomendar un 50 % de carbohidratos (preferiblemente provenientes de hortalizas, frutas y legumbres; trataremos de limitar los carbohidratos procedentes de patatas fritas, pastelería y azúcar); un 25 % - 35 % de grasas (han de ser saludables, limitándose las grasas saturadas de origen animal o de ciertos aceites vegetales y evitándose las grasas trans) y un 15 % - 25 % de proteínas (como las provenientes de las legumbres o los pescados). No pueden faltar tampoco los micronutrientes, vitaminas y minerales, garantizados en una dieta variada, rica en vegetales y frutas.   



[PIRÁMIDE NAOS. Procedencia de la imagen: aquí]


["Recomendaciones de Harvard". Procedencia de la imagen aquí]

Podemos decir que una dieta es saludable si es:

SATISFACTORIA: agradable y placentera a nuestros sentidos (aspecto, sabor, olor, textura).

SUFICIENTE: debe cubrir las necesidades energéticas del organismo, teniéndose en cuenta nuestras necesidades particulares (edad o actividad física, por ejemplo).

COMPLETA: que contenga todos los nutrientes necesarios y en las cantidades adecuadas.

EQUILIBRADA: potenciándose el consumo de alimentos frescos variados y vegetales.

ARMÓNICA: con un porcentaje adecuado de cada macronutriente (arriba se ha indicado lo que se suele recomendar).

SEGURA: sin un nivel de contaminantes químicos o biológicos superior a los límites de seguridad establecidos por las autoridades.

ADAPTADA: debe tener en cuenta las características individuales (fisiología, posibles enfermedades). Asimismo deben considerarse los aspectos sociales y culturales de la alimentación. 

La Asociación Española de Dietistas-Nutricionistas señala estas características y también considera que nuestra alimentación ha de ser sostenible y asequible.


PARA SABER MÁS:

http://elcentinel.blogspot.com.es/
(blog de Luis Jiménez sobre ciencia, nutrición y otros temas)

http://loquedicelacienciaparadelgazar.blogspot.com.es/
(blog de Luis Jiménez sobre dietas y nutrición)

http://juanrevenga.com/
(blog de Juan Revenga, "El nutricionista de la General")

http://www.consumer.es/web/es/alimentacion/aprender_a_comer_bien/2013/04/26/216544.php
(características de una alimentación saludable según la AEDN)

https://www.nlm.nih.gov/medlineplus/spanish/ency/patientinstructions/000104.htm
(las grasas en la alimentación; recomendaciones del NIH de Estados Unidos)

(pirámide interactiva de la alimentación saludable; Fundación Española del Corazón).


jueves, 21 de enero de 2016

Punto de fusión del naftaleno

[El médico, químico y geólogo inglés John Kidd (1775 - 1851) fue el descubridor del naftaleno o naftalina. Fue él quien le dio el nombre a este compuesto orgánico y describió sus propiedades en 1821. Cinco años después el gran Michael Faraday, padre del electromagnetismo, determinó su fórmula química (C10H8). Pero no lo sabemos todo de un compuesto orgánico hasta que no queda perfectamente definida su estructura. Fue Emil Erlenmeyer (¿les suena el nombre?) quien propuso en 1866 una estructura consistente en dos anillos de benceno fusionados; lo cual fue confirmado tres años después por Carl Gräbe. El naftaleno es el hidrocarburo aromático policíclico más sencillo.
Procedencia de la imagen aquí]


El naftaleno o naftalina es un sólido blanco (también es conocido como alquitrán blanco) de fórmula C10H8 y estructura de doble anillo de benceno. Se obtiene de forma natural al quemar combustibles (por ejemplo, al quemar madera o tabaco). Es un compuesto volátil de fuerte y fácilmente reconocible olor. Nos es bastante familiar por haber sido usado como antipolillas (repelente) en nuestros roperos y hogares. Pero hay que tomar precauciones porque este hidrocarburo aromático puede intoxicarnos y dañar a los glóbulos rojos, los transportadores de oxígeno en nuestra sangre (pínchese aquí para saber más).

El naftaleno es el componente principal del alquitrán de hulla. Actualmente se usa en la fabricación de plásticos y en síntesis de compuestos orgánicos (ftálicos y otros) con distintas aplicaciones. Aquí les presento su estructura, dos anillos aromáticos de benceno fusionados:


[Procedencia de las imágenes: Wikipedia]


Su punto de fusión es de 80 ºC y resulta fácil e interesante (con fines didácticos) su determinación experimental en el laboratorio (pínchese aquí). Anotando en una tabla las temperaturas del naftaleno a diferentes tiempos podemos construir las gráficas de calentamiento y de enfriamiento de esta sustancia sólida a temperatura ambiente. Observaremos cómo la temperatura de fusión y la de solidificación coinciden y cómo mientras una sustancia pura está cambiando de estado no varía su temperatura (en este caso, el punto de fusión característico del naftaleno, 80 ºC). Mientras una sustancia está cambiando de estado toda la energía que aportamos se emplea en producir dicha transformación física, venciéndose las fuerzas de atracción intermoleculares, separándose las moléculas, y no vuelve a ascender la temperatura hasta que se ha completado el cambio de estado (en nuestro caso cuando todo el naftaleno se ha fundido y convertido en líquido).

[Fusión del naftaleno calentando al baño de María. Imagen procedente de Wikimedia]

Dejo este interesante y bien realizado vídeo del Laboratorio de Química de la E.U.I.T. Aeronáuticos (Universidad Politécnica de Madrid). Que sea de provecho:



domingo, 17 de enero de 2016

La geología en la Ilustración escocesa

[JAMES HUTTON (1726 - 1797), considerado "padre de la geología moderna", en una pintura de 1776. Procedencia de la imagen aquí]




(Sobre HUTTON y otros célebres científicos escoceses: pínchese aquí)

Resulta muy grato ver cómo el estudio tenaz de un tema se plasma en un interesante artículo. Aquí, recién salido del horno, el de Fernando J. Rivero Taravillo, profesor de Biología y Geología en Lisboa:

Historia de la geología: el uniformismo escocés desde una perspectiva de la filosofía de la ciencia


Dejo también, como condimento, una bella canción escocesa, con sabor a otro tiempo (The Corries):



domingo, 3 de enero de 2016

Julio Verne, novelista de la ciencia



El porvenir no me inquieta, lo que es duro a veces es el presente.
(JULIO VERNE)


Casi podríamos decir que el futuro comienza con Julio Verne (1828 - 1905), pues el celebérrimo escritor francés se sumergió en las profundidades del conocimiento científico y tecnológico de su época (documentándose hasta el mínimo detalle), el siglo XIX que verá nacer el positivismo y el socialismo utópico (opuesto al nuevo capitalismo surgido de la revolución industrial), para obtener selectos ladrillos con los que construir sus novelas, tan ricas en descripciones científicas y técnicas, donde la imaginación del autor, siempre basada en la fructífera ciencia decimonónica pero con una proyección sorprendente, crea aventuras e ingenios capaces de inspirar a no pocos de sus ávidos lectores, algunos de ellos estimulados al viaje, al descubrimiento o a la invención. Tal es el caso, por ejemplo, de Charles William Beebe (1877 - 1962), naturalista y explorador norteamericano que quedó fascinado en su juventud por los extraordinarios viajes relatados por Verne y fue capaz de sumergirse a gran profundidad en el océano  junto a Otis Barton con su batisfera (a comienzos de los años 30 del pasado siglo), observando a través de las gruesas ventanas de cuarzo de su esfera de acero la fauna de zonas profundas. O el caso del ruso Yuri Gagarin (1934 - 1968), quien fue el primer hombre que viajó al espacio exterior, a bordo de la nave soviética Vostok 1, en  la primavera de1961. Gagarin rindió homenaje a Julio Verne al afirmar que fue el novelista francés quien le orientó hacia la astronáutica. Otro caso significativo es el de Edwin Hubble (1889 - 1953), quien, maravillado por la obra de Verne, abandonó los estudios de Derecho para dedicarse al estudio de la física y la astronomía, llegando a ser en este campo figura clave en el pasado siglo XX.

[Beebe (izquierda) y Barton, junto a la batisfera (precursora del batiscafo). La batisfera o esfera de las profundidades tenía un diámetro de algo menos de metro y medio, debiendo soportar su acero elevadas presiones exteriores. La esfera se suspendía en sus inmersiones mediante un cable que, a su vez, proporcionaba electricidad y aire, y permitía la comunicación con el barco. En 1934 Beebe y Barton alcanzaron más de 900 metros de profundidad con la batisfera. Procedencia de la imagen: aquí]


[Procedencia de la imagen aquí]

La multitud de anticipaciones que describe Verne (satélites artificiales, armas de destrucción masiva, grandes transatlánticos, el ascensor, el helicóptero, el submarino, los viajes al espacio, los faxes, etc.) no es solo producto de la vigorosa imaginación del escritor, sino que Julio Verne se empapa del ambiente de la época, una cultura burguesa que, partiendo de las ideas positivistas de Comte y las socio-políticas de Saint Simon, proyecta sus anhelos hacia un progreso material que haga posible el bienestar de la sociedad. Verne es testigo activo de todo ello y es aquí donde encuentra un manantial poderoso para su inspiración literaria. El siglo XIX alumbra importantes inventos y descubrimientos: los barcos de vapor, el ferrocarril y el telégrafo resultan ser decisivos para el progreso. La investigación científica no deja de dar frutos: Wöhler sintetiza la urea en 1828 (precisamente el año de nacimiento de Julio Verne), dando el pistoletazo de salida a una larga carrera de descubrimientos en la química orgánica; Faraday experimenta con el electromagnetismo y hace hallazgos con importantísimas aplicaciones; se desarrolla la termodinámica con científicos como Joule, Clausius o Kelvin; Darwin revoluciona la visión que el hombre tiene de los seres vivos y de sí mismo con la teoría de la evolución mediante la selección natural; la medicina progresa enormemente gracias a los trascendentales avances en microbiología; etc. Y no olvidemos a los grandes exploradores y geógrafos, como Alexander von Humboldt. ¿No es todo ello una magnífica y casi inagotable fuente de inspiración para una mente curiosa como la de Verne?

Desde mediados del siglo XIX los grandes avances de la ciencia y de la técnica permiten hacer soñar a muchos con un futuro de progreso y de felicidad para la humanidad. De este optimismo cientificista sin duda bebe Verne, como vemos en la primera etapa del autor: Cinco semanas en globo, Viaje al centro de la Tierra, De la Tierra a la Luna, etc. Y La isla misteriosa (1874), una novela que obliga al novelista francés a estudiar química, tras la cual comienza una etapa pesimista. La ciencia no puede solucionarlo todo y puede hacerse un mal uso de su conocimiento y aplicaciones. En Los quinientos millones de la begún (1879) una magnífica herencia va a parar a dos científicos que hacen un uso opuesto de la misma, mostrando Verne cómo la ciencia y la técnica pueden servir para mejorar la vida de las personas o provocar, en manos equivocadas y despreciables, la destrucción maligna. Uno de los científicos (el francés) utiliza la fortuna para crear una ciudad ideal, de prosperidad y bienestar social; el otro (alemán) pone en marcha una ciudad-fábrica, dedicada a la fabricación de armamento para sustentar las guerras en el mundo. Y, cómo no, el principal objetivo es destruir la ciudad ideal del progreso y la armonía. Pero incluso mucho antes, en 1863, Verne había escrito una obra, París en el siglo XX, con el sello anticipatorio del novelista de Nantes, pero en la que tiene una  visión negativa de la sociedad de cien años después, que está excesivamente tecnificada y ha despreciado los saberes humanísticos. Parece lógico que su editor, Hetzel, rechazara la novela ("es periodismo barato y sobre un tema nada afortunado", le dice) y Verne se ve obligado a guardar el manuscrito y a retomar la línea optimista que había comenzado con Cinco semanas en globo. La novela sobre el París del siglo XX fue encontrada por un bisnieto de Julio Verne y así la sorprendente obra vio la luz en 1994.

 [Julio Verne y su misteriosa isla Lincoln, imaginada y dibujada por él.
En 1874 Verne publicó La isla misteriosa. El novelista le había dicho a su editor: "Estoy estudiando química. Paso mi tiempo con profesores de química y en fábricas de productos químicos, en las que mis trajes han atrapado manchas de las que le pasaré la cuenta, pues La isla misteriosa será una novela química".
Procedencia de la imagen (rtve): aquí]


Como en no pocos personajes célebres que dedicaron su vida casi obsesivamente a una actividad creativa, hallamos en Julio Verne sombras, en su vida personal y familiar y en su visión de ciertos aspectos de la realidad social. No debe extrañarnos en un hombre típicamente decimonónico cierto grado de machismo, pero en Verne (en cuya obra las mujeres están casi ausentes) alcanza en ocasiones un nivel llamativo, incluso se le ha calificado como misógino. Por decirlo suavemente es conservador respecto a los derechos de la mujer y considera que su papel social es dirigir los asuntos familiares y domésticos. En un discurso pronunciado en el Liceo femenino de Amiens el gran novelista de la ciencia dice a las alumnas: "Evitad extraviaros por el terreno científico, no os sumerjáis demasiado en la ciencia, ese "vacío sublime", según la expresión del gran poeta, en el que incluso el hombre se pierde a veces...".


Ahora puede disfrutarse de una excelente exposición, "Julio Verne. Los límites de la imaginación", organizada por la Fundación Telefónica en Madrid. En ella se pretende mostrar la no siempre evidente frontera entre la ficción y la realidad y cómo el conocimiento de dicha realidad alimenta la imaginación y ésta, a su vez, nutre la creatividad del espíritu curioso y emprendedor del científico y el ingeniero, en una productiva retroalimentación. Esto lo vemos patente, sin duda, en el caso de Julio Verne, el novelista de la ciencia que anticipó, basándose en sus tenaces pesquisas y estudios, tantas cosas.


Notas:

-Interesante coloquio en la TV pública española sobre Verne:




 - Vídeos sobre Julio Verne (UNED) (I y II)





PARA SABER MÁS:

- Caminos abiertos por Julio Verne. Texto biográfico de LUIS REYES. Editorial Hernando; Madrid, 1977.

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.
Procedencia de la imagen aquí]


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



[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.

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.]