EL ÁTOMO Y EL PROBLEMA DE LA MATERIA: II PARTE.

EL ÁTOMO Y EL PROBLEMA DE LA MATERIA 

II PARTE

VISIÓN TRADICIONAL DEL ÁTOMO

Por Freddy Mizger

Filósofo de la Universidad del Atlántico

Barranquilla, Colombia

 

Muchos expertos en el tema referente a la concepción histórica del átomo, cuando llegan a la Edad Media coinciden en decir que se adhirieron a la creencia del atomismo antiguo encasillándolo en el marco cristiano lo más coherente posible, muestra de ello es el mismo Jesús Mosterín cuando dice: “El atomismo antiguo, fue ligeramente corregido para hacerlo compatible con el cristianismo, sirvió de ideología filosófica dominante en la incipiente comunidad científica.”[1]

Veamos de manera especulativa cómo se ajustaba la visión antigua del átomo en la Edad Media. En primera instancia, hay que resaltar que surge un cambio cualitativo en los predicados del ser en la Edad Media con respecto a la antigua Grecia, y consiste en que para muchos de los antiguos lo que predominaba era la idea de un ser finito, pues lo finito representaba para los antiguos en su mayoría perfección, como lo estipularon los pitagóricos, la escuela de Elea (a excepción de Meliso), Leucipo y Demócrito, y el universo de Platón y de Aristóteles. Para los cristianos de la Edad Media, el ser, que es el Dios creador del universo, es infinito, y lo infinito indica perfección, lo finito es algo que se determina y Dios no puede ser determinado por ser infinito, pues todo lo abarca, lo finito está comprendido en la infinitud de Dios, por ello excluyen del universo físico la visión de una partícula que se divida hasta el infinito porque sería atribuir a la materia creada por Dios cualidades que le pertenecen a él, pues de ser así, en una sola partícula divisible hasta el infinito puede estar contenido todas las partículas que conforman el universo, el todo estaría en la parte, para los cristianos medievales equiparar las cualidades de Dios a la materia era un absurdo y una blasfemia. De esto se sacaba como consecuencia un carácter necesario del universo, pues Dios al crear el universo con sus respectivos átomos, los crea con un movimiento armónico y necesario excluyendo el azar imaginado por los epicúreos, idea mecanicista que los mismos hombres de ciencia como Copérnico, Galileo, Kepler, Newton (carácter platónico de la revolución científica) y hasta el mismo Einstein* admitirán, porque ven en el universo la obra racional de Dios, como lo muestra el mismo Kepler en la siguiente cita:

Dios creó el mundo según sus ideas de la creación. Estas ideas son las formas arquetípicas puras que Platón llamara ideas, y para el hombre son inteligibles en calidad de relaciones matemáticas. Y son comprensibles porque el hombre fue creado a semejanza espiritual de Dios. La física es el reflejo de las ideas creativas de Dios; de ahí que la física sea servicio divino.[2]

 

Y los científicos, hombres racionales como nosotros, se tomarán como objetivo el descubrir las leyes del universo impuestas por Dios.

Establecido lo anterior, entremos en el breve recorrido histórico que va desde la Edad Media hasta finales del siglo XVIII y comienzo del XIX como hilo conductor.

Desde el siglo IV hasta el XVI de nuestra era, surgió un arte que pretendió transformar en metales nobles los demás metales, a este arte se le dio el nombre de alquimia. ** En medio de esta búsqueda surgen especulaciones sobre el átomo como la del islámico Al-Attar citado por Wiechowski Siegfried:

En cada átomo hay un sol aparente y en cada gota un poderoso mar, si cortas un átomo y penetras en su interior, podrás descubrir en su corazón un sol…Dios mismo es el sol que ilumina todos los diminutos átomos con una luz maravillosa como si procediera de miles de focos.[3]

Lo anterior le muestra a Wiechowski que el poeta místico especulaba que el microcosmos reflejaba el macrocosmos (idea hermética) designando al átomo como luz, rayos, llamas o luminosidad dando a entender que la transformación de un elemento a otro se da por radiación. Más que una interpretación como esta de Wiechowski, creo en la expresión literal de la cita, detrás de los átomos se encuentra Dios quien da la clave a dicha transformación, el Dios en forma de brasa o fuego que se le apareció a Moisés en la montaña. En cierto sentido comparto con Wiechowski cuando se admira de esta especulación al relacionarlo con los conocimientos del siglo XIX en referencia a la radioactividad.

Otros alquimistas postularon como elemento primordial de la materia el arsénico, azufre y agua, como es el caso de Alberto Magno (1193-1280), mercurio y azufre según Arnaldo Villanova y Raimundo Lulio.

Aparte del azufre y mercurio, Basilus Valentinus agregó la sal por resistir al fuego. Hay que aclarar que a estos elementos no se les consideraban como compuestos químicos como hoy en día lo sabemos, sino que eran la base sustancial y elemental de la materia como lo fue para los filósofos de la naturaleza en Grecia el agua, el aire y el fuego.

Antes de estos alquimistas, el filósofo cristiano San Agustín, reflexionó con respecto a los átomos, rechazando la idea de que un número finito de átomos conllevaría a una combinación finita de posibilidades y cambios, una vez agotadas éstas, vuelve a repetirse la historia del universo incluyendo la historia de la humanidad, ad infinitum. Su crítica va en contra de la visión pitagórica y estoica del universo en referencia a este ciclo. Esto trae como consecuencia para San Agustín la repetición incansable e infinita de la muerte de Cristo, lo que sería un absurdo innecesario, pues basta con que suceda una vez siguiendo la línea histórica que lleva a la ciudad de Dios, una repetición de la historia se queda en esta circularidad sin trascender al reino prometido por Dios (Esta reflexión la encontramos en un ensayo titulado “la teoría de los ciclos” de Jorge Luis Borges localizado en su libro “Historia de la eternidad”).

Nicolás de Cusa será otro pensador del siglo XIV que en vez de hablar de átomo prefiere el término de mínimo absoluto.

Una vez pasada la Edad Media comienza a sacarse supuestamente la discusión del átomo del ámbito filosófico surgiendo así una corriente de filosofía experimental. Unos de los primeros intentos serán el de Gassendi, quien dio una explicación causal y mecánica del universo por medio del atomismo de Epicuro “aun cuando la materia, matemáticamente considerada puede dividirse hasta el infinito, en la práctica se encuentran finalmente átomos indivisibles”[4]. Finalmente Gassendi termina derivando de Dios el orden atomístico.

Los seguidores de Copérnico y anticopernicanos como Bruno, antes de Gassendi, adoptaron la tesis del átomo y el vacío de Leucipo y Demócrito para fundamentar un universo infinito, como lo dice Thomas Kuhn:

Una vez reconocida dicha vinculación, el atomismo antiguo dio pruebas de ser la más eficaz y de la mayor trascendencia de las diferentes corrientes. Una vez reconocida dicha vinculación, el atomismo dio pruebas de intelectuales que, durante el siglo XVII, transformaron en infinito el cosmos finito de Copérnico y postularon la existencia de una pluralidad de mundos habitados en el seno del universo.[5]

Lo anterior da a entender que las partículas en todo el universo se mueven en el infinito vacío dando cavidad a la creación de otros mundos.

Cabe pensar junto con Thomas Kuhn que la teoría del átomo antiguo fue para la gran mayoría de los científicos desde Copérnico la base para explicar el universo de forma mecánica y que dichos átomos estaban sometidos a unas leyes impuestas por Dios, la misión de los hombres de ciencia y filosofía era, como lo decíamos anteriormente, la de descubrir por medio de la razón humana dichas leyes. Las posibles modificaciones que se le hacía a la física antigua en algunas ocasiones eran en referencia al concepto de vacío, pero con respecto al de átomo no había duda.

René Descartes fue uno de los filósofos y físicos que no creyó en la existencia del vacío, pero sí en los átomos. Para él los átomos se colisionan en un plenum de forma circular como una especie de remolino en el que cada partícula empuja a la otra evitando el vacío, sacando como consecuencia la rotación circular misma de los planetas. Newton, después de Descartes, en su Óptica, da muestra de la creencia en los átomos y el objetivo de Dios al crearlos de la siguiente manera:

Tras de considerar todas estas cosas, me parece muy probable que Dios haya creado desde el comienzo la materia en forma de partículas sólidas, masivas, duras, impenetrables y móviles, con tales tamaños y figuras, con tales otras propiedades y en una proporción tal al espacio que resulten lo más apropiadas al fin para el que fueron creadas. Estas partículas primitivas, al ser sólidas, son incomparablemente más duras que cualesquiera cuerpos porosos formados a partir de ellas. Tan duras incluso, como para no gastarse ni romperse nunca en pedazos, pues ningún poder ordinario es capaz de dividir lo que el mismo Dios ha hecho uno en la primera creación…Puesto que la naturaleza ha de ser perdurable, los cambios de las cosas corpóreas han de ser atribuidos exclusivamente a  las diversas separaciones y nuevas asociaciones de los movimientos de estas partículas permanentes.”[6]

¿Qué más visión del atomismo antiguo que ésta de Newton? Esto en cuanto al campo de la física, en el de la química se creyó también en la existencia real de los átomos con sus respectivos pesos, tenemos al respecto a Robert Boyle que también creía que Dios era la causa del movimiento, en su “Chymista scepticus” publicada en 1668 se lee según la cita que pone de manifiesto Heisenberg, W. (1957) de dicha obra, lo siguiente:

Puesto que a las partículas de que se compone todo cuerpo les atribuimos determinadas magnitud y forma, fácilmente se infiere que estas partículas diversamente conformadas pueden mezclarse en proporciones tan distintas y de tan diferentes maneras, que con ellas puede componerse un número casi increíble de cuerpos sólidos de distinta especie.[7]

 

Aparte de esta creencia del átomo Robert Boyle rivalizó a los alquimistas diciendo que a los constituyentes de los cuerpos se les deben llamar elementos, teoría que también compartió un poco antes Joaquín Jungius. Gassendi no solamente aplica el atomismo a la física sino que también lo extiende al campo de la química considerando el calor como producto de la fricción de los átomos. Con Lavoisier en el siglo XVIII (concepción operacional de elementos, conservación de la masa) se derrumba la antigua teoría del flogisto de Stahl diciendo que el aumento de peso en la calcinación de los metales se debe a la combinación de partículas de aire, hecho que no daba cuenta la teoría del flogisto. Con John Dalton en el siglo XIX la creencia en el átomo adquiere más fuerza con sus siguientes definiciones:

1)   Todo elemento consta de átomos iguales de peso constante, y 2) Los compuestos químicos se forman por la unión de átomos distintos que se combinan según relaciones numéricas sencillas.

Lo anterior ayudó al sueco Jakob Berzelius a calcular el peso atómico de varios elementos  aparte del oxígeno para luego aplicarlo en un compuesto químico, ejemplo: la fórmula del agua que es H₂O indica, guiándonos con la tabla periódica, que el peso atómico de cada elemento, en este caso el de hidrógeno y el de oxígeno, suman 18 gr. de agua; 2 gr. de hidrógeno (pues el peso atómico del hidrógeno es 1 multiplicado por 2) están combinados con 16 de oxígeno (el peso atómico del oxígeno) y así con los demás compuestos químicos teniendo el peso atómico de cada elemento, el cual es invariable.

Otras observaciones que llevaron a los químicos a creer en los átomos fue la observación del estado gaseoso de la materia. Sabemos que en el estado sólido de la materia, las moléculas, por ejemplo, las de un trozo de hielo, permanecen unidas por una fuerza de cohesión, lo que hace que posean una forma y volumen específicos, cuando este estado de materia pasa a un estado líquido por calentamiento, las moléculas adquieren una gran cantidad de energía de movimiento, debilitando así su fuerza de cohesión, trayendo como consecuencia un alejamiento de las moléculas entre ellas mismas con respecto a su estado anterior adquiriendo un fácil desplazamiento, perdiendo su forma de cuerpo sólido. Si se sigue calentando, las fuerzas de cohesión quedan vencidas, con lo cual el agua, en forma de vapor, pierde su volumen y forma propia, y a partir de cierta temperatura, el vapor se transforma en gas, es este estado el cual llaman gaseoso, que se caracteriza por el movimiento libre de sus moléculas, y siendo las moléculas un compuesto de átomos, obtenemos una imagen corpuscular en movimiento libre.

Hasta aquí una visión tradicional del átomo, quedan por analizar otras propuestas como la del energetismo de Ostwald, que se contrapone a la posición atómica de la materia, pero como no hace parte de esta tradición, lo expondremos en el siguiente y último capítulo.

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[1] Mosterín, Jesús, Op. Cit., P. 74.

* Recordemos que Einstein en contra de Bohr decía que Dios no juega a los dados con el universo, que detrás de ese desorden y aleatoriedad de la física cuántica existe un determinismo que no conocemos, desde esta perspectiva para Einstein la física cuántica era una teoría incompleta de la mecánica clásica.

[2] Heisenberg Werner, Encuentros y conversaciones con Einstein y otros ensayos, Madrid, Alianza, 1979, P. 15.

** la transmutación de metales era apenas una pequeña parte de una concepción más amplia; había una escala de 7 metales por la cual se podía ascender; en relación con el hermetismo, no eran mecanicistas sino organicistas.

 [3] Wiechowski Siegfried, Historia del átomo, Barcelona, Labor (S.A.), P. 27.

[4] Heisenberg Werner, La imagen de la naturaleza en la física actual, Barcelona, Seix Barral, 1957, P. 143.

[5] Kuhn Thomas, La revolución copernicana, Barcelona, Folio, 2001, P. 306.

[6] Newton Isaac, Óptica, Madrid, Alfaguara, 1977, P. 345-6.

[7] Heisenberg Werner, Op. cit., P. 144.