Son pocas las obras que se han dedicado a profundizar sobre la historia y la filosofía de la química, una disciplina que estudia fenómenos que, miremos por donde miremos, encontramos en la mayor parte de las cosas que nos rodean.

Química, la ciencia impura es una introducción a la filosofía de la química que hilvana la historia de esta disciplina, remontándose a épocas medievales con el surgimiento de la alquimia, con el trabajo de químicos famosos como Lavoisier, Mendeléyev y Boyle, y con un análisis de la imagen que la química ha tenido a lo largo del tiempo, las repercusiones de su desarrollo en la vida social, económica y ecológica del mundo.

Bensaude y Simon discuten temas centrales en torno a esta ciencia que no pueden soslayarse, como que la química ahora sea vista como la ciencia responsable de la contaminación ambiental, la debatida relación entre la física y la química, el positivismo y el realismo de la química y perspectivas a futuro de esta ciencia.

Bernadette Bensaude-Vincent & Jonathan Simon

Química, la ciencia impura

ePub r1.0

Un_Tal_Lucas 12-05-2024

Título original: Chemistry: The Impure Science

Bernadette Bensaude-Vincent & Jonathan Simon, 2012

Editor digital: Un_Tal_Lucas

ePub base r2.1

Para Larry Holmes
in memoriam

PREFACIO

Nos complace gratamente que Química, la ciencia impura vea una segunda edición. La respuesta, en gran medida positiva, que hemos recibido de colegas tanto de filosofía como de química ha confirmado nuestra opinión de que la filosofía de la química es un área de investigación particularmente dinámica y prometedora. Aunque no todos nuestros lectores están de acuerdo con nuestro enfoque, la gran reacción crítica nos ha confirmado el interés de la postura que presentamos en este libro. Muchas lecturas cuidadosas del texto arrojaron luz sobre cierto número de errores (algunos por falta de atención, otros por ignorancia) que se han corregido en la presente edición. También hemos ampliado nuestras referencias, principalmente para tomar en consideración el pensamiento de Rom Harré sobre affordance (acción potencialmente factible) como lo presenta en su publicación sobre estructuras causales.

En el actual mundo académico transdisciplinario podríamos preguntarnos si las cuestiones principales que plantea este libro en torno al lugar de la química en el mundo moderno todavía son relevantes. Muchos químicos ya han renunciado a las restricciones disciplinarias tradicionales y se han cambiado a la biología sintética, por ejemplo, en la que pueden perseguir el viejo sueño de crear vida en el laboratorio usando ADN sintético. ¿La categoría de química aún es pertinente? A pesar de las legítimas dudas sobre la respuesta correcta a esta pregunta, algunas noticias recientes han logrado apoyar un enfoque específico en la química. El 6 de octubre de 2011, el Parlamento francés votó para prohibir el uso del bisfenol A, lo cual entró en vigor en 2014. Al mismo tiempo que los legisladores se pusieron en contra del bisfenol A, la «química verde» parece estar en todas partes, y todos, desde los gobiernos hasta la industria y las organizaciones con bases activistas, escriben y hablan sobre reducir el impacto ambiental de la actividad humana, incluyendo los efectos de las sustancias químicas sintéticas. Sin embargo, al mismo tiempo, cada año siguen tirándose más de tres millones de toneladas de policloruro de vinilo (PVC) sólo en los Estados Unidos (fuente: Clean Air Council, en cleanair.org). Gran parte de este PVC termina en vertederos en los que tardará siglos en pudrirse, llevando consigo la amenaza de que sus ftalatos se filtren en el suelo circundante; y el PVC es sólo uno de los cientos de polímeros sintéticos producidos en masa que gozan de un destino similar.

La brecha entre un discurso consensuado de sensibilidad ambiental y la realidad, en la que hay cantidades siempre en ascenso de materiales sintéticos resistentes y potencialmente peligrosos, es desconcertante. Por consiguiente, a pesar del mensaje de que el problema está bajo control, la pregunta sobre cómo abordar el asunto del desecho de productos sintéticos se vuelve más apremiante cada día que pasa. La respuesta preferida de la industria química se ejemplifica perfectamente en la química verde y otras ciencias sensibles al ambiente, que presentan una sutil mezcla de innovación científica o tecnológica y estrategias de comunicación. El público sigue preguntándose exactamente cuándo desaparecerá la química a la antigua para que la remplace una alternativa inofensiva, mientras le aseguran constantemente que así será. Los escépticos responden con el argumento de que todo lo que se dice sobre una producción ecológica es tan sólo un «discurso verde», un barniz de corrección ambientalista que encubre un negocio como siempre, peligroso y contaminante.

Sin embargo, la crítica ambientalista es tan extrema como la posición industrial que condena. De hecho, hay una tendencia cada vez mayor en la investigación y el desarrollo industrial a tomar en consideración el impacto ambiental de todo tipo de procesos químicos, y está dirigida a la reducción de desechos y a la biodegradabilidad; sin embargo, este enfoque está lejos de dictar las políticas de producción industrial. Aunque sin duda es una buena idea remplazar los vasos de plástico por otros de cartón en las máquinas expendedoras de café, esto no representa una solución global a los problemas que plantea la industria de la química sintética.

Lo que proponemos en las conclusiones de este libro es una ética a contracorriente; los químicos tienen que responsabilizarse de sus compuestos y aprender la importancia de preguntarse sobre la necesidad de producir una infinidad de nuevos químicos sintéticos. La contribución del libro, sin embargo, no debe reducirse a esta conclusión, ya que nuestro objetivo principal es reflexionar en torno a la naturaleza de la química. Al explorar la historia de la química y las imágenes recurrentes con las que se ha asociado a esta ciencia a lo largo del tiempo esperamos concientizar tanto a los productores químicos como a los consumidores sobre el lugar que ha ocupado la química en la sociedad, tanto en el pasado como en el presente. La química no es un mal incorpóreo que está destruyendo el mundo natural, ni el salvador material de la humanidad; es una disciplina científica con una historia rica y un presente productivo. La química, como tantos otros campos de la actividad humana, es, al final, lo que nosotros hacemos de ella. Hoy, la frase «Vivir mejor por medio de la química», adaptada de la propaganda de 1935 de DuPont, parece ser adecuada sólo en reflexiones irónicas, considerando el mal estado de salud del mundo moderno. Después de reflexionar sobre los asuntos que aborda este libro, esperamos que el lector vea que una mejor comprensión de la naturaleza de la química puede llevar a concebir configuraciones alternativas de la disciplina y quizá a integrar, una vez más, esta ciencia impura en un futuro positivo para la civilización humana.

Para concluir, aunque es posible que el título lo sugiera, no creemos que la química denote un campo del estudio científico fijo e invariable que se remonte indefinidamente en el tiempo. La química como disciplina siempre ha cambiado, disfrutando periodos de relativa estabilidad y periodos de rápida reconfiguración. Parece que con el advenimiento de las nanociencias estamos viviendo una de esas drásticas transformaciones del campo, una que podría ver el fin de los departamentos de química en las universidades, cuando, por ejemplo, éstos sean asimilados por unidades de investigación y enseñanza en nanoestudios. Si esto sucede, será importante recordar las lecciones filosóficas que pueden aprenderse de la historia de la química.

AGRADECIMIENTOS

Bernadette Bensaude-Vincent quisiera aprovechar la oportunidad para reconocer la deuda que tiene con Isabelle Stengers por su continua inspiración y exigencia intelectual. También está agradecida con todos los participantes en sus seminarios anuales de historia de la química en el Departamento de Filosofía de la Universidad de París X, Nanterre. Las reflexiones y la experiencia reunidas en estos seminarios contribuyeron significativamente al presente trabajo. Este libro también se ha beneficiado gracias a las entrevistas con numerosos químicos, en particular Hervé Arribart, Jacques Livage, Michel Pouchard y George Whitesides, así como con las colaboraciones con colegas, en especial William Newman y Arne Hessenbruch, quienes han compartido su interés por las ciencias impuras.

Jonathan Simon agradece a Ted McGuire y a Peter Machamer por «restregarse contra sus flancos» en la Universidad de Pittsburgh. También se siente en deuda con Fritz Ringer, cuya muerte prematura privó al mundo académico de un modelo de rigor intelectual. No olvidará pronto a sus compañeros de posgrado, en particular Ofer Gal, Andrea Woody, Silvia Castro, William Sutherland, Rachel Ankeny, Heather Douglas y Michel Janssen. Aunque probablemente no querrían recordarlo, John Worrall, John Earman, John Norton y Clark Glymour también contribuyeron en la formación de esta perspectiva filosófica de la ciencia. A lo largo del extenso e incierto camino para asegurar su empleo, ha recibido ayuda y aliento de Hans-Jörg Rheinberger, Delphine Gardey, Nic Rasmussen, Jean-Paul Gaudillière, Volker Hess, Patricia Caillé, Axel Hüntelmann, John Ceccatti y Christian Bonah.

También agradecemos a Philippe Pignarre, editor de la serie Les empecheurs de penser en rond, y a la editorial Seuil, por permitir el uso del libro de Bernadette Bensaude-Vincent Faut-il avoir peur de la chimie? (Seuil, París, 2005), que sirvió como base para el presente trabajo.

Los autores se complacen de haber incluido varias imágenes en el volumen que sirven más que como ilustraciones casuales. Para reunir estas imágenes contamos con la ayuda de la Chemical Heritage Foundation de Filadelfia, Eva Wittig de Evonik Industries, Marta Lourenço del Museo de Ciencia de la Universidad de Lisboa, Portugal, Michael Green y Frank Norman del Instituto Nacional de Investigaciones Médicas de Inglaterra, así como del personal de la Biblioteca Nacional Universitaria de Estrasburgo y del Servicio Común de la Documentación de la Universidad de Estrasburgo. Gracias también a Anne Denuzière de la Escuela de Farmacéutica de la Universidad de Lyon por la información sobre el análisis de iones. Finalmente, los autores también quisieran agradecer al equipo editorial de la Imperial College Press, en particular a Tasha D’Cruz, por encargarse de los detalles de la producción de este libro.

BERNADETTE BENSAUDE-VINCENT y JONATHAN SIMON
Mayo de 2012

I. INTRODUCCIÓN: EL MALESTAR EN LA QUÍMICA

MIRE A SU ALREDEDOR. ¿Cuántos objetos de su ambiente inmediato son producto de la química sintética? Por supuesto, la respuesta a esta pregunta dependerá de dónde esté. Para aquellos lectores lo suficientemente afortunados que estén haciendo caminata en un bosque tropical de Costa Rica, quizá algunas prendas de la ropa que lleven y la tinta de las páginas de este libro sean los únicos productos de este tipo. Para la mayoría de ustedes, que leen este libro en su hogar, su oficina o su salón de clases, gran parte de lo que los rodea está hecho parcial o totalmente de polímeros sintéticos, usualmente pintados con tintes sintéticos hechos en fábricas que transforman el petróleo en el arcoíris de colores tan característico del diseño interior contemporáneo. En muchos ambientes modernos —el interior de un avión, de un tren o de un carro— probablemente sea más fácil distinguir los pocos materiales que no son químicos sintéticos (metal, madera, piel, algodón, lana, ladrillo, yeso, etc.) y asumir que el resto se fabrica a partir de gomas, plásticos y otros polímeros sintéticos con base en el petróleo. Incluso, ahora los materiales naturales con frecuencia están cubiertos de alguna capa sintética, y pocas pinturas o lacas se hacen todavía por entero con materias de la naturaleza.

Nos guste o no, la química ha transformado nuestras vidas: refina el petróleo para nuestros carros, proporciona los microchips para nuestras computadoras y produce medicinas para quimioterapia, por citar sólo tres ejemplos. Para alguien del mundo industrializado sería difícil imaginarse un entorno sin las contribuciones de esta ciencia particularmente productiva. Sin embargo, esta afirmación de que la química ha transformado nuestras vidas —acompañada por lo general con el mensaje implícito de que ha cambiado nuestras vidas para bien— ocasiona una respuesta cínica de mucha gente. Si bien tenemos que admitir la evidencia de nuestros propios ojos de que los productos químicos están en todas partes y aceptar que hoy en día es imposible cerrar la caja de Pandora que es la industria de la química sintética, hay muchos que sospechan que no es una absoluta bendición y que los que abogan por una imagen positiva de la industria no están siendo completamente honestos con el público ni consigo mismos.

Sin duda alguna, el punto de crítica más sensible para la química moderna es el asunto de la contaminación ambiental. De hecho, la química ha estado implicada directamente o por asociación en muchos de los casos más notorios de contaminación industrial. La industria química tiene una larga historia de contaminación del aire, del agua y del suelo que se remonta a varios cientos de años. Tomando en consideración sólo el siglo XX, ha sido responsable de varias catástrofes graves, incluyendo el envenenamiento por mercurio que mató a miles en Minamata, Japón, así como el mortal escape de gas en Bhopal, India, en 1984, que discutiremos con más detalle en el capítulo II. Acontecimientos como éstos han hecho de la industria química el emblema de la explotación de los trabajadores por sus patrones, de los pobres por los ricos y, más recientemente, del Sur por el Norte. Por supuesto, muchas industrias explotan las desigualdades entre Occidente y el mundo en vías de desarrollo (fabricantes de zapatos, juguetes y ropa, por mencionar sólo tres) con el objetivo de aumentar sus ganancias o simplemente sobrevivir. Sin embargo, debido a su larga historia de contaminación ambiental y los problemas relacionados con el desecho de productos sintéticos, como bolsas de plástico y llantas de hule, en el mundo industrializado, donde los productos químicos se consumen, la química se ha convertido en un símbolo particularmente visible de esta desigualdad y explotación. Con mucha frecuencia, la química se ve como una ciencia impura que contamina el suelo, envenena nuestra agua e intoxica el aire que respiramos.

LA FILOSOFÍA DE LA QUÍMICA

Sin embargo, este problema de imagen no se reduce a la industria química, sino que también afecta a la química como disciplina académica. El estatus subalterno de la química es tan viejo como la disciplina misma. Incluso en el siglo XVIII, cuando se estableció por primera vez como una disciplina científica independiente, se le consideraba intelectualmente inferior a las matemáticas y la física[1].

La química sigue percibiéndose como una ciencia sucia y desordenada a la que le falta el rigor que se asocia con la física, su vecina disciplinaria, lo cual la califica nuevamente como una ciencia impura. Los físicos del siglo XX repitieron con demasiada premura la condena, supuestamente de Ernest Rutherford, de todas las otras disciplinas: «Sólo existe la física, el resto es filatelia». En tiempos más recientes, los químicos han visto a la física caer de la gracia de muchas universidades e institutos de investigación. El fin de la Guerra Fría puso punto final a muchos ambiciosos proyectos basados en la física, como la iniciativa «Guerra de las galaxias» de Ronald Reagan. Como resultado, la inscripción de estudiantes en física ha disminuido en muchos planteles en los Estados Unidos, y esta reducción se ha visto reflejada en los financiamientos. Sin duda, el contratiempo simbólicamente más significativo para la física moderna fue el rechazo del Congreso estadunidense a financiar el Supercolisionador superconductor en 1993. Por supuesto, no hay que ser un observador muy astuto de las tendencias de la ciencia moderna para darse cuenta de que no fue la química la que tomó la batuta de la física como la ciencia «de moda» a finales del siglo XX. La sucesora de la física fue la biología y más específicamente la genética. De hecho, la química nunca ha tenido un gran prestigio en el contexto universitario, y la historia de este descuido hacia la química, ya sea merecido o no, será uno de los temas centrales de este libro.

A pesar de las cambiantes jerarquías académicas de las ciencias modernas medidas en términos de financiamientos y salarios, para mucha gente la física teórica se mantiene en la cima. Esto es cierto particularmente para los filósofos, cuyo interés primordial en la ciencia es encontrar las claves para resolver las «grandes» preguntas que han dominado la filosofía occidental: ¿Cuál es la naturaleza definitiva del cosmos? ¿De dónde venimos? ¿Cómo funciona nuestro universo?, etc. Desde esta perspectiva, la química tiene poco interés para los filósofos. Un objetivo central de este volumen es tratar de poner esta perspectiva filosófica de cabeza. Defenderemos con fuerza el interés filosófico de la química basándonos precisamente en el hecho de que es una «ciencia impura»; de que mezcla ciencia con aplicaciones tecnológicas, de que evita la teoría elevada y de que no tiene la coherencia como su valor más alto. Los filósofos han denigrado a la química con demasiada frecuencia porque sopesan sus métodos y logros desde la perspectiva de los estándares y valores de la física. Queremos argumentar que una mirada más cercana al punto de vista práctico del químico es más interesante filosóficamente que la aplicación de gastados dogmas filosóficos relacionados con una visión estéril y básicamente reduccionista de la ciencia.

Estamos lejos de ser los primeros en adoptar este tipo de enfoque. En este sentido, el presente libro es similar a otros trabajos de filosofía de la química, principalmente a los de Davis Baird, Eric Scerri, Lee McIntyre, Joachim Schummer y Jaap van Brakel[2]. Aunque no estamos de acuerdo con estos autores en todos los puntos, estamos, sin embargo, interesados en el mismo resultado y esperamos establecer una filosofía de la química independiente. Nuestro objetivo final es desafiar la hegemonía de una particular concepción positivista de la filosofía de la ciencia como se enseña en los departamentos de filosofía de todo el mundo.

LA IMAGEN DE LA QUÍMICA

¿Por qué sufre la química esta imagen negativa? Por si fuera poco, a pesar de su carácter aparentemente transgresor, la química ni siquiera parece provocar el entusiasmo de otras ciencias. Si consideramos la película The Matrix, por ejemplo, podemos ver que incluso la informática, que por lo general no se ve como la materia más atractiva del plan de estudios moderno, tiene un «lado oscuro» emocionante, lo cual refleja el hecho de que las computadoras y los robots se han vuelto emblemáticos del potencial humano para superar y mejorar el entorno en el que vive en lugar de destruirlo. En la década de 1950, la física atómica era la raíz de las novelas de ciencia ficción, y desde Frankenstein, de Mary Shelley, la química no ha inspirado esta especie de inquietante emoción.

Detrás de la imagen particular que hemos desarrollado de la química yace una larga historia. Hoy, esta visión está cambiando como respuesta al surgimiento de las nanotecnologías, que han abierto nuevas perspectivas en términos de la apreciación pública de la química. En las páginas siguientes, por lo tanto, discutiremos por qué la química sufre un problema de imagen, examinando varias cuestiones filosóficas con ayuda de una serie de reflexiones históricas. De este modo, al final del libro, esperamos haber aportado las herramientas para responder a la pregunta de por qué la química tiene una imagen particularmente mala. Este análisis requiere un largo rodeo a través de la historia y la filosofía de la química que reflejará el hecho de que la imagen pública de la química no es resultado de una situación moderna específica y fija, sino que tiene profundas raíces culturales.

La idea de que la química es una ciencia impura no sólo proviene de sus vínculos con la contaminación. La química también se considera impura por su naturaleza híbrida, su constante mezcla de ciencia y tecnología. Como argumentaremos enseguida, la química sirve como la tecnociencia arquetípica, incapaz de restringirse al terreno superior de la teoría pura, siempre involucrada en la práctica productiva. Cuando volvemos la vista hacia los filósofos del pasado, como Denis Diderot y Gaston Bachelard, podemos ver que la idea de que hay dos tipos de ciencia —la teórica y la práctica— no es nada nuevo. De hecho, Diderot favoreció explícitamente las ciencias empíricas, que dependían del trabajo manual, sobre las puramente teóricas, y condenó la construcción de sistemas teóricos como fundamentalmente estériles. Sin embargo, en el curso de los últimos dos siglos, el surgimiento de la física moderna ha promovido la teoría pura sobre otras formas de la ciencia, haciendo natural que aquellas que se mantienen en el nivel de la práctica se caractericen como impuras, cuando no degeneradas. Por supuesto, considerar la química como impura es irónico a la luz de que uno de sus objetivos centrales, si no es que la mayor obsesión de la química, ha sido purificar las sustancias.

OBJETIVOS DEL LIBRO

Lo que hacemos en este libro, por lo tanto, es reflexionar acerca de la imagen de la química refiriéndonos a la filosofía de esta ciencia. Aunque anclamos esta filosofía de la química en una lectura de su historia, ésta no es una introducción a la filosofía de la química en el sentido tradicional de un libro de texto sencillo que resuma «objetivamente» posturas actuales. Más bien es una introducción a nuestra particular filosofía de la química, que enfatiza el hecho de que emerge del constante vínculo práctico entre el químico y la materia. Tampoco pretende ser una introducción a la historia de la química con orientación filosófica; ya hay libros disponibles para quienes busquen ese tipo de tratamiento[3]. El presente trabajo se plantea más bien como una introducción a la filosofía de la química basada en la historia y, como ya dijimos, a nuestra interpretación particular de esta filosofía. Mientras que en las páginas siguientes sí abordamos algunos de los asuntos más importantes relacionados con la química que han marcado la historia de la filosofía, debe quedar claro que no ofreceremos nuevas respuestas a las cuestiones que se plantean tradicionalmente. Más bien, nuestro objetivo es elaborar una nueva manera de abordar la filosofía de la química, respondiendo preguntas cuando consideremos que es pertinente, pero sin dudar en cambiar el punto de vista del debate hacia otro tema cuando consideremos que no lo sea. Éstos son los medios que usamos para elaborar una nueva filosofía de la química. Si al final del libro usted está convencido o preparado para considerar la propuesta de que puede conocer el mundo material tan bien, si no es que mejor, haciendo y creando cosas en lugar de construyendo teorías, entonces habremos conseguido transmitir nuestro mensaje principal.

ESTRUCTURA DEL LIBRO

Después de esta breve introducción, exploramos la imagen negativa de la ciencia a partir de su reputación de contaminante. Aquí incluimos los pesticidas y los plásticos, que alguna vez fueron considerados los heraldos de un nuevo mundo pero que desde entonces se han visto como presagios de la maldición de la química. Estos químicos sintéticos originalmente se produjeron y vendieron como la panacea, con el fin de satisfacer las crecientes demandas del consumidor de la posguerra. Sin embargo, en menos de 50 años los hemos visto adquirir una nada envidiable reputación de venenos y contaminantes. Por lo tanto, el escenario estuvo listo para percibir a la química como una ciencia impura casada con una industria global que generaba sustancias tóxicas, las cuales han marcado nuestro planeta indeleblemente.

En el capítulo III ponemos esta imagen deteriorada en el contexto de una historia mucho más larga. En ésta consideraremos la herencia de la tradición alquímica y en particular las desenfrenadas ambiciones de aquellos que desearon trascender la naturaleza transformándola. De hecho, en partes sucesivas del libro seguimos hasta la historia reciente las ambiciones fáusticas: desafiar a la naturaleza y, finalmente, imitar la vida misma. En este contexto, veremos cómo la idea de síntesis total permitió que en el siglo XIX los químicos orgánicos revivieran muchas de estas antiguas ambiciones, aunque de una nueva forma. Finalmente, nos preguntaremos si la nanotecnología ha heredado las mismas ambiciones u otras similares.

El siguiente capítulo nos lleva al espacio característico del químico investigador: el laboratorio de química. Originalmente el ámbito exclusivo del químico, el laboratorio sigue siendo su sitio privilegiado de práctica, un lugar en el que produce tanto teorías como sustancias. De hecho, queremos poner especial énfasis en esta idea de que el químico produce simultáneamente teoría y sustancias en el laboratorio. En este ámbito, la intuición de los químicos —o su conocimiento tácito— es soberana y los guía hacia hazañas trascendentes de productividad, no sólo en la transformación del mundo material, sino también, como queremos hacer hincapié, en la generación de teoría. Esta teoría, inseparable de un contacto íntimo con el potencial y los límites del mundo material, es la base de una filosofía característica de la química. Sostenemos que aunque esta filosofía distintiva ha sido desestimada como el producto impuro de una ciencia impura, debería verse más bien como el principal atractivo de la química para los filósofos. Creemos que corresponde a la filosofía reevaluar y tratar de comprender a la química en lugar de que dependa de los químicos adaptar su quehacer al desgastado molde axiomático de la filosofía de la ciencia tradicional.

Continuamos esta reflexión sobre la importancia para el químico de la cultura experimental y de laboratorio con un caso de estudio más detallado de finales del siglo XVIII. Así, en el capítulo V, consideramos las espectaculares demostraciones públicas de Lavoisier del análisis y la síntesis del agua, y cómo utilizó estos experimentos para convencer a otros de sus ideas. El capítulo VI nos guía en la consideración de la síntesis orgánica como un campo en el que la teoría y la práctica están especialmente entrelazadas. Es en particular en el contexto de la síntesis orgánica donde las reacciones se desarrollan como herramientas útiles, con aplicaciones industriales que nunca están alejadas de la mente de los químicos. Veremos cómo el poder creativo de los químicos orgánicos del siglo XIX los llevó incluso a soñar con crear vida de la nada.

En el capítulo VII entramos en un territorio filosófico más familiar al abordar el problema de la «mixtura» respecto de las varias tradiciones de elementos que han recorrido la historia de la química. La mixtura —una combinación química compuesta por elementos, pero que no asume las mismas propiedades que sus elementos constitutivos— es un asunto medular para cualquier filosofía de la materia. Abogamos por el valor de un enfoque aristotélico en este campo, que, con su noción de potencialidad, proporciona un vocabulario para abordar el fastidioso problema de la mixtura o compuesto contra el elemento constitutivo.

Los siguientes dos capítulos tratan el enfrentamiento filosófico entre la química y la física, no interpretadas como dos disciplinas académicas diferentes, sino como dos enfoques distintos sobre la materia. De manera que los químicos se interesan por los principios portadores de propiedades que impulsan las reacciones químicas que ellos provocan, observan y despliegan en sus laboratorios, mientras que los físicos buscan las causas finales que permanecen escondidas detrás de los fenómenos perceptibles. Esta confrontación, expresada en términos de elementos contra átomos, nos lleva a considerar la concepción de Dmitri Mendeléyev sobre el elemento, que es un concepto histórico y filosófico clave de la química. Ver a Mendeléyev nos permite abordar el asunto del reduccionismo, que se vuelve particularmente importante después de la introducción de la mecánica cuántica a principios del siglo XX. De hecho, la trascendente tabla periódica de Mendeléyev refleja una sutil comprensión abstracta del elemento, concepto que se puso a prueba severamente con el descubrimiento de los isótopos y el nacimiento de la física atómica.

En los capítulos X y XI, abordamos la cuestión del positivismo, ya que a menudo se ha desestimado a los químicos como positivistas ingenuos, en particular cuando en el siglo XIX se negaron neciamente a aceptar la existencia de los átomos. Exploraremos la tradición del positivismo de Auguste Comte a Ernst Mach y mostraremos cómo en este enfoque la química es tanto positivista como no positivista. Dos químicos-filósofos, Wilhelm Ostwald y Pierre Duhem, nos permiten, sin embargo, ver los límites de ciertas formas de positivismo en el contexto de la química. La discusión sobre atomismo planteada por el positivismo también nos permite explorar la variedad de atomismos que han existido y siguen existiendo. De este modo, la tabla periódica encarna un peculiar atomismo químico enfocado en el átomo como nodo de las relaciones químicas.

El capítulo XII constituye la presentación más clara y directa de nuestra propia posición filosófica, a la que llamamos «realismo operativo». Lo vemos como la postura filosófica implícita o explícitamente característica del químico en el laboratorio. La atención que los químicos ponen en las especificidades e idiosincrasias de los materiales químicos que manipulan, literalmente o con ayuda de instrumentos, es lo que los separa de los físicos teóricos. Sin embargo, esto no debe usarse como un argumento contra la legitimidad filosófica de la química, que no aborda las preguntas «esenciales» ni busca una teoría unificada, sino más bien como una base para repensar los términos de la filosofía de la ciencia. De manera que ofrecemos un argumento en favor de reconfigurar la filosofía de la ciencia para poner a la química en el lugar que se merece.

Cerramos el libro con algunas reflexiones sobre la nanotecnología y las profundas transformaciones que las últimas décadas han provocado en la química y sus disciplinas vecinas. Incluso, planteamos la pregunta sobre si la nanotecnología marca el final de la química como disciplina. Cualquiera que sea la respuesta definitiva a esta pregunta, hay una fuerte continuidad en la relación entre ciencia y sociedad que sobrevivirá a esta transición de la química a la nanotecnología. La reevaluación de lo natural en el nivel del nanómetro, y un renovado interés en ello, también han visto la resurrección de las ambiciones fáusticas relacionadas en el pasado con la química. La nanotecnología no sólo busca imitar a la naturaleza, sino también superarla, y cada vez hay un mayor número de visionarios científicos que proclaman la vida artificial y las máquinas que se autorreproducen como precursoras del dominio de la humanidad sobre la vida.

En el capítulo XIV, a modo de conclusión, consideramos los asuntos éticos que plantea la historia completa de la química moderna y cómo pueden abordarse conforme nos adentramos en la era de la nanotecnología. Sugerimos algunas pautas filosóficas generales que podrían ayudar a estructurar una nueva ética apropiada para la investigación contemporánea en el contexto de la nanorrevolución en curso.

II. QUÍMICA Y CONTAMINACIÓN

PARA MUCHA GENTE, lo opuesto a algo «químico» es algo «natural», y esta dicotomía se concibe como exhaustiva (todo es o químico o natural) y exclusiva (una cosa no puede ser al mismo tiempo química y natural). Pero no tiene que encontrarse con un científico particularmente pedante para que le recuerde que todos los objetos naturales y los materiales están compuestos por químicos, así como toda la materia, y que muchos productos, como el combustible de aviación, de los que hablamos como «químicos» simplemente son sustancias «naturales» purificadas. Sin embargo, descartar esta oposición entre «químico» y «natural» por no tener fundamento, un enfoque que a veces adoptan las compañías químicas en sus estrategias de comunicación, implica no entender el profundo mensaje sociológico y psicológico que yace detrás de esta distinción ampliamente aceptada.

LO QUÍMICO CONTRA LO NATURAL

La dicotomía entre lo natural y lo químico encarna la duradera impresión que dejaron la industria química pesada y sus ramas sintéticas cada vez más prolíficas a lo largo de poco más de un siglo y medio. En su breve historia, la industria química ha generado más beneficios y miedos que cualquier otro sector, exceptuando, quizá, la energía nuclear. La mayoría de nosotros vivimos en un estado de intensa contradicción con respecto a esta industria. Al mismo tiempo que es difícil imaginarse la vida sin la conveniencia de productos caseros como el cloro, el aromatizante, los insecticidas, las suelas de goma especiales para nuestros zapatos y los escritorios de melamina; vemos con intranquilidad, cuando no con alarma, cómo los vertederos de desechos se llenan con material no degradable y nos enteramos de productos y subproductos potencialmente venenosos que se filtran en nuestro suelo y contaminan nuestros sistemas de agua potable, quizá para siempre. Cuando en la capa de ozono se detectó un agujero que crecía rápidamente, se responsabilizó a los clorofluorocarbonos (CFC) producidos por la industria química para usarse como propelentes en los aerosoles. La industria química también es particularmente visible cuando se trata de contabilizar los costos de la globalización. Aunque el imperativo de reducir costos transfiriendo industrias peligrosas o costosas fue sin duda la principal razón detrás del desastre de Bhopal, el hecho de que fuera un accidente químico es más que un simple rasgo incidental del acontecimiento. Así, la fuga del gas mortal isocianato de metilo de la planta de Union Carbide en el límite de esta ciudad de la India que mató a miles de personas de la localidad la noche del 2 al 3 de diciembre de 1984 reforzó los miedos relacionados con la industria química. Este accidente es un ejemplo particularmente trágico de cómo las compañías químicas han establecido una imagen negativa a los ojos de un público que, al parecer, está tan preparado para condenarlas sin pensárselo dos veces como renuente a reconocer los enormes beneficios que le han proporcionado. Los millones de dólares que las compañías químicas gastan cada año en campañas publicitarias y de comunicación no parecen ser capaces, sin embargo, de borrar esta percepción negativa por medio de la presentación de una imagen positiva. ¿Por qué ocurre esto? En parte, porque la industria química ha sido y sigue siendo responsable de una parte considerable de la contaminación del ambiente, tanto admitida como no reconocida. Además, gracias a la prodigiosa capacidad de los químicos para generar nuevos productos y a la escasez de recursos disponibles para determinar sus riesgos potenciales, no digamos ya de las combinaciones de esas sustancias, siempre hay amenazas potenciales en el horizonte.

Parte de la imagen negativa de la industria química también se debe a la pobre imagen de la química como ciencia, un tema que abordaremos en el resto del libro. Esta visión de la química como una ciencia menor que la física, por ejemplo, hace natural que la categoricemos como una ciencia aplicada orientada a la tecnología, o justo el tipo de ciencia que sería responsable por la degradación del ambiente. Además, como ya dijimos, la contaminación ambiental a manos de la industria química tiene una historia muy real.

La asociación de la industria química con la contaminación no empezó sino hasta la década de 1970; sin embargo, es tan vieja como la industria química misma. En el siglo XIX, las luchas entre la población local y las contaminantes fábricas de tintes, por ejemplo, se mantuvieron bajo control gracias a una robusta fe en el potencial del progreso científico y tecnológico. Antes de la segunda Guerra Mundial, el pacto fáustico que se había logrado entre la sociedad y sus científicos parecía valer la pena, ya que las ganancias ilimitadas que prometió la ciencia superaban con creces los limitados riesgos que implicaba. En la cima de este optimismo científico, las gigantes chimeneas de las plantas químicas que emanaban nubes de humo negro no sólo se usaban para representar la prosperidad de una nación, sino también su grado de civilización (figura II.1).

FIGURA II.1. Ilustración de Leon Soderston para el libro de A. Cressy Morrison Man in a Chemical World: The Service of Chemical Industry, Charles Scribner’s Sons, Nueva York, 1937. Colección privada.

Este optimismo oficial con respecto al poder redentor del progreso nunca logró sofocar por completo las protestas de aquellos que no apreciaban la destrucción del ambiente por los nuevos contaminantes químicos. Imagine la impresión que vivió la gente de pequeñas ciudades o pueblos de la región provenzal de Francia o en Lancaster, en Inglaterra, cuando se abrió una fábrica de álcali. La necesidad de un abundante abastecimiento de agua significó que las plantas de producción se situaran cerca de arroyos o ríos, y a menudo en regiones esencialmente rurales. Los efectos fueron inmediatos: no sólo nauseabundas nubes de humo empezaron a salir de sus chimeneas hacia el aire, sino que además la población creció con una sorprendente rapidez, lo que generó distritos sobrepoblados de trabajadores, llenos de una humanidad enferma y doliente. Además, las fuentes de agua que atrajeron en un principio a las fábricas químicas se contaminaron rápidamente, ya que se hacía poco o nada para limpiar el agua que se regresaba después de haberse usado en el proceso de producción.

Una de las ironías de la historia de la química es que la protesta inicial en contra de la contaminación del ambiente por parte de los químicos aflorara en el mismo momento en el que estaban constituyendo un cuerpo profesional especializado en asuntos de higiene y salubridad de los alimentos, además de apoyar el mejoramiento de la producción agrícola y las innovaciones de la industria farmacéutica para salvar vidas. De hecho, muchos aclamaron los nuevos fertilizantes químicos como medios para poner fin al hambre del mundo. En Inglaterra, las protestas locales contra la contaminación industrial empezaron desde 1830 y se convirtieron en un asunto político nacional en la década de 1860, abriendo paso a la Alkali Act que impuso ciertas restricciones a la producción química en 1863[1].

Algunas décadas más tarde, las fábricas de tintes sintéticos instaladas a lo largo de los márgenes de los ríos Rin y Neckar en Alemania entraron en conflicto con los pescadores y granjeros locales debido a los residuos tóxicos que vertían en los ríos. A pesar de los reportes incriminatorios oficiales sobre la cantidad de ácido y otros desechos sólidos encontrados en los ríos, estas controversias siguieron siendo locales y no consiguieron provocar ningún debate fundamental sobre la conveniencia de la instalación de plantas químicas, ni siquiera sobre la responsabilidad de sus dueños[2]. Los ríos amarillos y verdes parecían menos dramáticos a la luz de los beneficios monetarios que emanaban de la producción en masa de todo tipo de colorantes sintéticos y otros productos químicos modernos. Compañías como BASF se hicieron lo suficientemente grandes como para contrarrestar estas protestas, en particular conforme una proporción cada vez mayor de la población local debía su sustento a las fábricas. Ese tipo de conflictos de interés sigue enmudeciendo las protestas incluso en nuestros días y forma una parte integral de la larga y accidentada historia del capitalismo industrial con el ambiente. Sin embargo, aunque las protestas se apacigüen debido a la preocupación por el empleo local o por el miedo a la recriminación legal de las poderosas compañías multinacionales, esto sólo se añade al sentimiento de frustración y resentimiento creciente que alimenta una hostilidad ampliamente extendida contra la química por parte del público en general.

LA QUÍMICA EN LA LITERATURA

Es difícil encontrar representaciones verdaderamente modernas de químicos en la literatura occidental, no digamos ya retratos positivos de la ciencia química. Como han mostrado tanto Haynes como Schummer en sus análisis de las representaciones de científicos, la figura recurrente en esta literatura —en particular en el siglo XIX— es la de un místico sabio pasado de moda, más cercano al alquimista antiguo que al químico moderno[3]. Esta persistencia de la figura del alquimista revela la brecha cada vez más amplia entre las realidades de la química industrial y la intemporal figura prometeica del químico mismo. Del Fausto de Goethe al Frankenstein de Shelley, el químico es representado como una especie de mago poderoso, aunque confundido (cuando no loco), que trata de competir contra la naturaleza misma jugando con fuerzas oscuras del mundo natural sin dominarlas nunca verdaderamente. En general, el químico sirve como una figura alegórica de la hybris o del pecado original del orgullo. Como con Fausto o Frankenstein, el químico está preparado para hacer un pacto con el Diablo a cambio de la capacidad de jugar a Dios sobre la Tierra.

En su serie de novelas Joseph Balsamo. Memorias de un médico, Alejandro Dumas agravó el exceso ya asociado con el químico cuando su protagonista combina la hipnosis con la química para manipular las mentes de sus víctimas. En general, la imagen que perdura en el imaginario popular es la de la alquimia mística más que la química moderna, aun cuando en el curso del siglo XX la química se ha establecido como un departamento científico respetable en la mayor parte de las universidades actuales. En las novelas, la química casi siempre se representa como una ciencia extraña y extranjera, con orígenes en tierras distantes, cuya inserción en nuestra sociedad sólo sirve para desestabilizarla[4]. Mientras otras ciencias colectivas a veces parecen contribuir al bien público o por lo menos al crecimiento económico, al químico (ocasionalmente una química) continúa representándosele como un investigador solitario consumido por su pasión. La química se vuelve una obsesión que mantiene al experto alejado de la sociedad, incluso en las raras ocasiones en las que el químico está a la vanguardia de la ciencia y no perdido en su pasado místico.

Incluso cuando bajo una luz favorable se presenta a la química como una ciencia moderna en auge, por lo general se considera que los beneficios materiales que ha proporcionado han hecho más mal que bien, no sólo por contaminar el ambiente, sino también por contribuir a la erosión de los valores espirituales y religiosos. Al igual que el oro del alquimista, la riqueza amasada por la industria química se percibe como una ganancia inmoral e ilícita que afecta los órdenes económico y social basados en el trabajo honesto y productivo. Cada vez que se identifica que un producto químico representa un riesgo para la salud, hay una reacción casi instintiva de «te lo dije». De hecho, es raro encontrar autores que discutan, no digamos ya que acepten, el pacto fáustico que representa la producción industrial de químicos sintéticos.

La novela de Richard Powers, Ganancia, aporta una notable excepción. Está escrita como dos historias paralelas. Una describe el surgimiento de una compañía química y después farmacéutica ampliamente diversificada, Clare, y el desarrollo conjunto de la ciudad de la empresa, Lacewood, Illinois. La otra cuenta la enfermedad y muerte de Laura Bodey, divorciada, madre de dos hijos y residente de Lacewood, quien desarrolla cáncer en los ovarios. Cuando un grupo de pacientes trata de presentar una demanda colectiva contra Clare, Laura Bodey se rehúsa a participar.

Demándalos, piensa Laura. Hasta el último penique. Hazlos pedazos.

Y en un abrir y cerrar de ojos: una extraña paz. No importa si la empresa le produjo cáncer. También le han dado todo lo demás. Se han apoderado de su vida y la han moldeado como han querido, hasta extremos inimaginables. Han cambiado tanto su vida, que ni siquiera el cáncer podría deshacer la mitad de los cambios[5].

Sin embargo, para hacer este tipo de análisis costo-beneficio frente a la tragedia humana se requiere una lucidez extraordinaria, y no está claro si el autor sería tan comprensivo si fuera él y no su personaje el que estuviera muriendo de cáncer. Los finales alternativos de la historia de Fausto sirven para ilustrar esta relación ambivalente. En algunas versiones, Mefistófeles, cumpliendo con su parte del trato, se lleva al desafortunado médico al infierno, mientras que en otras, Fausto se arrepiente ante su inminente condena y su alma se redime. Nosotros aún no conocemos el resultado definitivo de nuestro pacto fáustico moderno con la química, pero varios comentaristas ya han previsto lo peor.

PRIMAVERA SILENCIOSA

El libro de Rachel Carson Primavera silenciosa atrajo la atención hacia un creciente problema ecológico en los Estados Unidos de la posguerra. Su publicación como serie en el New Yorker alertó al presidente John F. Kennedy de los peligros de los pesticidas y herbicidas, lo cual llevó a que se constituyera una comisión para investigar el problema. El libro, que relataba la hecatombe de los peces y la vida salvaje estadunidense debido a las mal concebidas campañas para domar a la naturaleza mediante el uso de químicos sintéticos, gozó de un éxito público sin precedentes que llevó el asunto a la atención de periodistas, políticos y empresarios por igual. De hecho, sólo después de que una serie de artículos técnicos que denunciaban los efectos ambientales del DDT (dicloro difenil tricloroetano) no consiguieran generar ninguna reacción, Rachel Carson utilizó sus populares habilidades literarias para producir un libro de carácter general con el fin de alcanzar a un mayor público[6].

Primavera silenciosa inicia con una ficción futurista en la que se describe un pueblo estadunidense en el que se ha erradicado la vida salvaje, donde ya no nadan peces en los arroyos y ningún pájaro canta en los árboles para anunciar el comienzo de un nuevo año, de ahí el título. La estrategia narrativa es yuxtaponer una visión bucólica del campo con una imagen postapocalíptica del mundo después de que ha sido devastado por los productos químicos modernos. La calamidad resultante es de proporciones bíblicas, semejante a las plagas que Moisés hizo caer sobre Egipto. El pueblo desolado y sin vida que se describe al principio del libro representa una extrapolación de las consecuencias del indiscriminado uso a gran escala de los nuevos herbicidas y pesticidas, como el DDT y los organofosfatos.

Aunque gran parte del atractivo del libro de Carson radica en la mezcla de imaginería evocativa e información científica recopilada a lo largo de décadas por periodistas y colegas, su fuerza le debe mucho a la dimensión antropológica de su argumento. El segundo capítulo, titulado «La obligación de resistir», ubica firmemente la relación entre los humanos y la naturaleza en primer plano y presenta a la química como si hubiera lanzado una guerra sin cuartel contra la naturaleza. Carson contrasta el cuarto de siglo de destrucción humana del ambiente con la larga historia de la vida de la Tierra y subraya el hecho de que el Homo sapiens es la única especie que ha buscado activamente la eliminación de otra. Carson continúa mostrando una paradoja detrás de la manera como el gobierno de los Estados Unidos ha abordado el control de plagas a nivel local y federal. Sostiene que los remedios inventados para vencer problemas más o menos menores (desde setos que obstruyen la visión de los conductores en las curvas de los caminos rurales hasta la grafiosis) son capaces de ocasionar daños mucho peores que los males que quieren combatir, y en raras ocasiones, si acaso, consiguen la meta planteada.

Este argumento resuena con una serie de imágenes que han conseguido una condición mítica en la cultura occidental. Primero, está el antiguo concepto griego de phármakon, que significa tanto veneno como remedio. Esta idea ya se relacionaba con la química moderna durante la primera Guerra Mundial cuando, dependiendo de los caprichos del viento, el gas venenoso que se desplegaba contra el enemigo en el campo de batalla igualmente podía terminar matando a las tropas que habían lanzado el ataque. Igual que con el uso de gas en la guerra, Carson sugirió que el uso a gran escala de DDT fácilmente podía terminar comprometiendo la salud e incluso la civilización de aquellos que lo usaran. Aunque la intención sea limitar sus efectos a matar sólo insectos «dañinos», la característica principal de este tipo de armas químicas es su capacidad para matar indiscriminadamente. Carson sostenía que el problema del despilfarro de químicos modernos no se trataba de una malevolencia particular de las industrias químicas (a pesar de lo que podrían pensar algunos teóricos de la conspiración), sino su completa ignorancia en lo concerniente a las consecuencias nocivas de la diseminación extendida de sus productos. Esta ignorancia, junto con la exhibición pública de un optimismo ilimitado, hizo creer a la población que los responsables de esas prácticas sabían lo que estaban haciendo y eran capaces de prever y advertir cualquier efecto negativo. De hecho, en su momento más benévolo, Carson, al parecer, sugiere que las agencias responsables de gran parte del rociado de DDT eran igualmente ciegas a sus obvios efectos dañinos. Sin embargo, desde su punto de vista las compañías químicas eran culpables de presentar sólo «verdades a medias» y endulzar la desagradable realidad de sus productos.

El segundo mito popular que utiliza Carson es la oposición entre cosmos y caos. La visión clásica del cosmos representa un mundo ordenado y armonioso, mientras que la del caos, un desorden incontrolable. Según Carson, el estado de la naturaleza es la encarnación del cosmos (armonía, balance, equilibrio), mientras que la civilización humana se presenta como una ruptura de este orden. La concentración de la población humana transforma el ambiente por medio de la construcción y el cultivo, desatando incontrolables reacciones en cadena que precipitan al mundo hacia el caos.

Primavera silenciosa presenta una visión maniquea del mundo: la naturaleza se ve como un paraíso armonioso, mientras que la química se presenta en el papel de un poder malevolente, una fuerza indómita que hace una guerra no declarada a la naturaleza. Sin embargo, Carson tiene cuidado de no caer en la trampa del movimiento anticientífico y aboga en cambio por una nueva ecología que es al mismo tiempo científica y política. Aunque cree en la ciencia, quisiera que se pusiera en práctica una versión alternativa que guiara a la humanidad por un camino de progreso genuino, sustituyendo la estrategia contemporánea de buscar arreglos a corto plazo por soluciones duraderas a largo plazo. Lo que Carson sostiene es que no podemos esperar ser capaces de controlar organismos vivos sin antes tratar de entenderlos en toda su complejidad. Si bien el error más evidente de las campañas de pesticidas de las décadas de 1940 y 1950 fue la toxicidad indiscriminada de los productos que se usaron, esto se unió a otro error más grave. El error fue imaginar que la «plaga» que se tenía como blanco, ya fueran los escarabajos que transmitían la grafiosis o los mosquitos que transportaban la malaria, podía tratarse independientemente de las otras especies. Por eso, Carson propuso que debían hacerse mayores esfuerzos para estudiar los equilibrios entre distintas poblaciones de animales y su ambiente. Aunque varios biólogos universitarios estaban realizando ese tipo de estudios, apenas se encontraban en la primera etapa, y no parecía que fueran de interés para aquellos a cargo del control del ambiente.

Carson también quería atacar el fatalismo tecnológico que orientaba el manejo de la vida salvaje y del ambiente en los Estados Unidos. La filosofía detrás del rociado masivo de DDT y otros químicos era que el progreso científico necesariamente conllevaba el perfeccionamiento de tecnologías modernas que funcionaban mejor que otros métodos tradicionales, lo que impedía que sus defensores vieran los efectos negativos potenciales de estas técnicas. Carson sugería que los Estados Unidos necesitaban cambiar de ruta; debían tomar la de la «buena ciencia», que busca soluciones biológicas basadas en un conocimiento minucioso de los organismos vivos y una visión holística e integral de la vida sobre la Tierra. Al adoptar este enfoque, Carson siguió una línea de pensamiento que concebía la Tierra en relación con el mito de Gaia, que trata al globo entero como un ser vivo[7].

Nuestra intención con este análisis crítico de los argumentos detrás de Primavera silenciosa de Carson no es hacer una defensa de todas las cosas químicas ni un ataque contra el libro mismo. Claramente, Carson denuncia una gama de químicos y prácticas de manejo de la tierra relacionadas con ellos sin los que los Estados Unidos están en mejor situación. Nuestro objetivo aquí ha sido explorar la gama de recursos que se pusieron en movimiento para obligar a las autoridades a introducir un sistema para el control de estos riesgos tecnológicos. Para formar una opinión pública, Carson necesitaba recuperar en este nuevo contexto ciertos tópicos mitológicos, creando de este modo una mitología moderna que se opusiera a la química, la nueva personificación de las fuerzas del mal, y favoreciera a la ecología, que representaba las fuerzas del bien.

Además, la magnitud de la reacción del público, el gobierno y la industria ilustra cuán efectivamente sirvió esta hábil mezcla de fábula y mito como estímulo para la acción política. La National Agricultural Chemicals Association percibió el libro como una amenaza tan grande que lanzó una campaña de televisión y medios impresos de un cuarto de millón de dólares para desacreditarlo. En la televisión, un doctor calculaba el enorme número de víctimas que habría pagado con sus vidas la ausencia de los «venenos» que Carson denunciaba, mientras una compañía química publicó una caricatura del libro en la que parodiaba su representación de una naturaleza desolada. Allí, describían un mundo sin pesticidas, un mundo arrasado por el hambre y miles de otras plagas. Respuestas tan exageradas para tratar de infundir terror a un mundo sin químicos sólo podían servir para acentuar la ambigüedad de la imagen de los químicos sintéticos al mismo tiempo como veneno y remedio entre el público en general. Sus efectos concretos fueron igualmente contradictorios, ya que dieron una enorme cantidad de publicidad al libro original y alimentaron un movimiento popular que puso aún más presión sobre el gobierno para que interviniera. Como habíamos mencionado, el presidente Kennedy fue alertado respecto de este asunto por medio del texto de Carson y la investigación que puso en marcha resultó en la creación de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos en 1970 y la prohibición del DDT en 1972. El mismo año, las Naciones Unidas organizaron la primera Conferencia sobre el Medio Ambiente Humano, que se llevó a cabo en Estocolmo. En ella, activistas de todo el mundo llamaron la atención sobre la urgencia ambiental y sostuvieron que tenían que introducirse políticas ambientales internacionales para preservar los menguantes recursos de la Tierra.

Se dice a menudo que los humanos aprenden de sus errores, y en ningún lugar es tan cierto como en el caso de las aplicaciones de la tecnología[8]. Los errores de concepción y juicio que denunció Rachel Carson en su Primavera silenciosa aportaron muchas lecciones que desde entonces han adoptado tanto directores ambientales como químicos. La lección más importante que los químicos tomaron en consideración fue que tenían que deshacer la asociación entre la química y una irreflexiva intervención masiva en la naturaleza; que se descubra que una sustancia química mata un insecto problemático ya no se considera razón suficiente para cubrir millones de hectáreas de tierras de cultivo con ella. El resultado fue un método reformado de intervención química que consiste en el control integrado de pesticidas; se trata de una manera de abordar los problemas en la que los objetivos se identifican con mayor claridad y el uso de pesticidas se limita, favoreciendo productos de corto alcance con el fin de eliminar efectos secundarios indeseables. Sin embargo, al dar un paso atrás y adoptar una perspectiva global, no podemos escapar al hecho de que desde la década de 1970 el uso de pesticidas ha crecido continuamente a nivel mundial.

«MEJORES COSAS PARA VIVIR MEJOR POR MEDIO DE LA QUÍMICA»

La visión maniquea que enfrentó a la química contra la naturaleza en el libro Primavera silenciosa de Rachel Carson se anclaba en un contexto histórico particular que ahora está lejos del nuestro. Carson estaba reaccionando a la intrusión masiva de productos sintéticos en el mundo occidental. Desde la década de 1950, esta incursión inicial se ha vuelto una invasión que ha demostrado ser tan efectiva que los químicos sintéticos ahora están en todas partes. De hecho, su omnipresencia ha tenido el efecto paradójico de hacerlos casi invisibles y se requiere cierta reflexión histórica para enfocarlos nuevamente. Pongamos un simple ejemplo: ¿cuándo fue la última vez que notó conscientemente una superficie de formica en la cocina?

La prosperidad de la industria química después de la segunda Guerra Mundial dependió en gran medida de la producción en masa de estos productos. Esta producción en masa requirió a su vez la creación de mercados masivos para sus productos, lo que llevó al uso de técnicas de publicidad que a menudo desafiaban los valores sociales y culturales tradicionales. El 15 de mayo de 1940, por ejemplo, se construyó en Los Ángeles un modelo gigante de dos toneladas de la pierna de una mujer revestida de una fina media de nailon. En los días siguientes, miles de compradoras hicieron fila para obtener su primer par de medias, que una hábil campaña publicitaria había transformado en el símbolo por excelencia del lujo femenino moderno[9].

No debemos olvidar que el nailon se introdujo en el mercado de los Estados Unidos mientras Europa estaba inmersa en una guerra que les costaría la vida a millones de hombres y mujeres. Además, aunque los químicos ya se habían utilizado en combate en la primera Guerra Mundial —principalmente el fosgeno y los gases mostaza implementados en el frente occidental—,[10] la química estuvo implicada más profunda y directamente que nunca en la segunda Guerra Mundial. Después de la guerra, surgió la historia de que compañías químicas alemanas habían colaborado en la producción de Zyklon B. Este gas mortal se usó en las cámaras de gas de los campos de concentración como parte de su campaña genocida moderna contra los judíos y otros blancos de su política de exterminio. Aunque indudablemente quedó eclipsado por la explosión de las bombas atómicas en Hiroshima y Nagasaki como ilustración del potencial destructivo de la ciencia y la tecnología, esta historia del Zyklon B marcó particularmente a la industria química.

Sin embargo, incluso antes de la segunda Guerra Mundial, las compañías químicas trabajaban arduamente para distanciar a los químicos de las imágenes de muerte y destrucción evocadas por los gases venenosos y los explosivos. El eslogan probablemente más famoso en la historia de la industria química, «Mejores cosas para vivir mejor por medio de la química», se lanzó en la década de 1930 por DuPont con el fin de contrarrestar la asociación negativa que se había formado en la mente del público entre la química y el conflicto armado[11]. Sin embargo, la campaña de DuPont fue mucho más allá, pues creó la imagen de una industria química que podía proporcionar un nuevo y mejor modo de vida creando una abundancia material sin límites, pregonando así una nueva era de prosperidad universal. Incluso los oponentes más acérrimos de la era moderna del consumismo tuvieron que admirar el genio de los agentes publicitarios encargados de la abrumadora tarea de comercializar el nailon 6-6, una nueva fibra sintética que un equipo de químicos de DuPont desarrolló en la década de 1930 bajo la dirección de Wallace Carothers.

Aunque el nailon de ninguna manera fue el primer polímero sintético, la manera como se comercializó forma parte de un importante desarrollo que une la historia de la química con la historia de nuestra sociedad de consumo moderna. Gracias a la historia de estos polímeros, que continúa hasta el siglo XXI, podemos rastrear una serie de transformaciones complejas, pero sumamente significativas, en los valores relacionados tanto con lo artificial como con lo natural. El celuloide, el primer polímero sintético fabricado al por mayor, se produjo en 1870 por John Wesley Hyatt y se usó para hacer bolas de billar. Hay varias lecciones que extraer de este episodio temprano de la historia de los polímeros sintéticos. Primero, el uso inicial del celuloide fue hacer un objeto tradicionalmente fabricado a partir de un material natural pero raro, en este caso, el marfil obtenido de los colmillos de elefante. Así es que no se trata de un caso de imitación de un objeto «natural» por uno artificial, sino más bien de la sustitución del material utilizado para producir el mismo objeto artificial. Segundo, las bolas de billar de celuloide se consideraban inferiores a las de marfil, porque, aunque eran más baratas y se parecían, no poseían las propiedades que hacían que las bolas de billar de marfil fueran buenas para jugar billar[12]. Esta compensación, que consistía en aceptar un producto de menor calidad para ahorrar dinero en el costo del material, ha sido un rasgo constante en la percepción de los «plásticos» a lo largo de la historia. De hecho, la idea de que los plásticos eran sustitutos baratos ha permanecido en la conciencia colectiva, incluso ahora, cuando los polímeros a menudo son los materiales preferidos para determinados propósitos y fácilmente pueden ser mucho más caros que los materiales «naturales». Sin embargo, a nadie se le ocurriría hablar de la madera como «sustituto» de un polímero sintético caro, y aún menos considerar al hierro una «imitación» de menor calidad de un plástico.

En 1907, el químico e inventor belga Leo Baekland combinó fenol y formaldehído para crear el primer polímero de origen completamente artificial. Este producto, que bautizó como baquelita, ofrecía varias ventajas comerciales sobre el celuloide, ya que era fácil de moldear, mantenía su forma incluso bajo condiciones bastante extremas y era un excelente aislante eléctrico. Cuando se lanzó al mercado en la década de 1920, la baquelita no se promocionó como una imitación de bajo costo de sustancias naturales, sino que se relacionó activamente con el tema de la abundancia. Prometía una cultura de masas de opulencia, para la que proporcionaría el material de base para la producción de artículos de lujo baratos y siempre disponibles. De hecho, la paradójica transformación de los artículos de lujo, que tradicionalmente se caracterizaban por su rareza y su costo, en una categoría de bienes de consumo ilustra una vez más el significativo papel de los plásticos en la configuración de la cultura de consumo de posguerra.

La promoción de los polímeros también requirió que se superara la imagen negativa que tenían debido a su falta de especificidad o a su adaptabilidad a una gran variedad de usos. De hecho, lo que hoy en día se considera una ventaja clave de ese tipo de plásticos originalmente se vio como un serio inconveniente. Mientras cada sustancia natural parecía ser adecuada para un solo uso o cuando mucho unos pocos, la baquelita servía para muchos propósitos, y se usó para fabricar peines, peinetas, collares, botones, teléfonos y radios, por citar solamente algunas de sus aplicaciones más conocidas. Además, la posibilidad de colorear la baquelita significó que podía dársele la apariencia de diversos materiales distintos, como carey, ámbar, coral, mármol, jade u ónix. Al igual que su polivalencia, su camaleónica habilidad de adquirir varios colores devaluó la baquelita a los ojos del público, ya que se percibía como un claro indicio de la inferioridad radical del sustituto artificial con respecto a los materiales originales y naturales.

A lo largo de medio siglo, sin embargo, el mundo industrial moderno experimentó un cambio radical en sus valores, y estos defectos se transformaron en las principales cualidades del plástico. El historiador de la cultura estadunidense Jeffrey Meikle publicó un análisis perspicaz de este cambio en los Estados Unidos; él lo explica en gran parte en términos de los avances tecnológicos que permitieron que los productores no sólo transformaran la apariencia de los materiales (para que parecieran menos «plásticos»), sino también que mejoraran sus propiedades (resistencia mecánica, resistencia al fuego, estabilidad a lo largo del tiempo, etc.) con respecto a sus diversos usos[13]. Meikle también cita la influencia de una serie de campañas publicitarias que presentaban razonamientos que, aunque para nosotros sean familiares hoy en día, en esa época fueron bastante novedosos. Estos anuncios promovían dos tipos de argumentos para valorizar los polímeros sintéticos ante los ojos del público. Primero estaba el ambiental, que señalaba cómo el uso de la química sintética salvaba valiosos recursos naturales (de manera que las pieles sintéticas, por ejemplo, salvan la vida de zorros o focas bebés), y segundo, la industria trató de convencer al consumidor de que sus productos sintéticos en realidad eran mejores que los materiales naturales que remplazaban. Estos químicos respondían a normas estandarizadas y podían garantizarse cien por ciento puros. Un producto sin defectos, decía el argumento, podía considerarse superior a uno hecho con material natural variable el cual, debido a su variabilidad, es inherentemente impredecible, cuando no poco confiable o peligroso.

Aunque sin duda algunas de las campañas publicitarias son sintomáticas de este movimiento, el factor principal detrás de la reevaluación radical de estas sustancias y de la noción misma de los plásticos fue la amplia adopción de materiales sintéticos, en particular en la producción de textiles. En el lapso de una sola generación, las deficiencias de los plásticos —su proteica adaptabilidad en términos de propiedades y formas, su baja densidad, su bajo costo de producción e incluso sus aparentes imperfecciones físicas, como lo frágiles, quebradizos o maleables que eran— se transformaron en sus mayores ventajas sobre sus rivales «naturales». El nombre mismo del nailon ilustra que esta transformación ya había avanzado bastante para 1940. En lugar de sedón, sedica o sedina, que hubieran evocado el uso del material como remplazo de la seda, el equipo de mercadotecnia de DuPont eligió una palabra que no tenía ninguna relación aparente con esta sustancia natural. Este material completamente sintético se promocionaría bajo sus propios términos y no como una imitación de precio reducido.

Este cambio de actitud respecto de estos materiales refleja una transformación en el ambiente doméstico, en el que cada vez hay más artículos caseros hechos con polímeros sintéticos. Además, estos materiales asumieron un rango de funciones cada vez mayor y podían adaptarse a todo tipo de necesidades, lo cual generaba una riqueza de productos adecuados para un nuevo tipo social doméstico en los Estados Unidos: el ama de casa suburbana. El término plástico y la idea de plasticidad son sinónimos de adaptabilidad, materiales que cambian su forma como reacción a las necesidades y deseos de alguien. Diseñadores, arquitectos y artistas, que han utilizado materiales modernos para explorar nuevos horizontes estéticos, han explotado esta flexibilidad característica por igual, desde las defensas moldeadas de los carros hasta las pinturas acrílicas de los lienzos. La adopción de polímeros sintéticos por diseñadores y artistas de élite les ha conferido cierto grado de respetabilidad, estimulando nuevas orientaciones en el diseño de los artículos de consumo. Ya no era necesario disimular los plásticos con el uso de tonos pastel o imitaciones de carey; ahora podían teñirse de colores primarios vivos, anunciando con orgullo su condición de productos artificiales de la industria química moderna. Los consumidores empezaron a presentar y exhibir sus objetos plásticos con cierta insolencia; orgullosos de ser artificiales y sin esconder el hecho de no ser naturales. Claramente podemos ver esto en el anuncio de Plexiglas® de 1939, que presume su sanitaria apariencia semejante al vidrio sin las desventajas de los utensilios de cocina de este material (figura II.2).

FIGURA II.2. Publicidad de Plexiglas®, nombre de marca de un polímero sintético creado por Röhm & Haas de 1939. Con todas las ventajas del vidrio, pero ninguna de sus desventajas, las amas de casa sólo podían ver los resultantes utensilios de cocina, baratos e higiénicos, con admiración. Cortesía de EVONIK Industries, AG, archivos de la compañía Darmstadt.

Del otro lado de la división entre artificial y natural, el uso específico de ciertos materiales naturales empezó a interpretarse como una limitación o una marca de su inflexibilidad, con connotaciones ahora negativas. Esta revolución en la percepción de los plásticos se integró en un movimiento mucho más amplio; superar las restricciones y el peso opresivo de los dogmas relacionados con los materiales tradicionales sólo era un aspecto de la transformación de la sociedad en la década de 1960. Tomando en cuenta la década de 1980 y la era de la informática, también podemos notar que los materiales sintéticos se percibían como más «virtuales» que sus contrapartes naturales. Y si pensamos en la futura era espacial, ¿qué admirador de la ciencia ficción imaginaría un traje espacial hecho de piel o de lana? El uso de los plásticos, asociado con la novedad, el cambio y la innovación, por medio de un cambio metonímico se ha vuelto precisamente un símbolo de estas cualidades. En su análisis de los mitos contemporáneos escrito en 1971, el filósofo francés Roland Barthes describió la nueva relación con la naturaleza, engendrada por la diseminación de los plásticos, calificándola como milagrosa:

Más que una sustancia, el plástico es la idea misma de su transformación infinita; es, como su nombre vulgar lo indica, la ubicuidad hecha visible. En esto radica, justamente, su calidad de materia milagrosa: el milagro siempre aparece como una conversión brusca de la naturaleza. El plástico queda impregnado de este asombro; es más la huella que el objeto de un movimiento[14].

Este «milagroso» potencial de transformación dota a los plásticos de una cualidad virtual que hace eco en una forma de ser efímera, característica de nuestra era moderna. Al igual que los objetos que pueblan cada vez más su entorno, los seres humanos modernos han comenzado a ser valorados por su flexibilidad, disponibilidad, adaptabilidad e incluso por su naturaleza temporal. Las connotaciones de la palabra plástico son particularmente ricas en la cultura estadunidense, en la que el hombre plástico es un tipo social que se refiere a una persona feliz, superficial e infinitamente adaptable que es al mismo tiempo producto y productor del nuevo espíritu del capitalismo[15]. Incluso para el movimiento antiglobalización que rechaza el modelo neoliberal del mundo, la flexibilidad, o plasticidad, sigue siendo un rasgo positivo[16].

Sin embargo, las resonancias de este movimiento no se limitan a la política, sino que también han pasado a otras ciencias. En los tiempos de los grandes servidores computacionales, los neurobiólogos solían decir que el cerebro estaba conectado de una manera determinada; se suponía que nuestros cráneos contenían una gran computadora húmeda de constitución fija. Hoy en día, en la era «flexi», cuando podemos llevar nuestras computadoras portátiles con nosotros a donde sea, todo se ha vuelto flexible: el horario de trabajo, las vacaciones, la familia, la sexualidad, etc. Seguramente es más que una coincidencia que la palabra de moda de la neurociencia se haya vuelto «plasticidad». Hoy, el cerebro se percibe como un sistema neuronal bastante adaptable que puede transformar sus funciones bajo demanda. Sin embargo, a pesar de las ramificaciones culturales del concepto, nuestro punto central es que la química, que por lo tanto está asociada indeleblemente con los plásticos en el mundo industrial moderno, dio lugar —para bien o para mal— a esta era plástica.

Como sosteníamos más arriba, los plásticos desempeñaron un papel protagónico en la revalorización cultural de la noción de lo «artificial». «Lo artificial», un término que con la introducción de los plásticos implicó un sustituto de baja calidad de lo natural, cambió gradualmente de este sentido de pálida imitación hasta designar un material que podía ser deseable por derecho propio. No es difícil ver que hoy lo artificial ha llegado a suplantar lo natural en cualquier situación. Como apunta Meikle tan acertadamente, la cultura plástica expresa «una fe en la tecnología para transformar las imperfecciones de la naturaleza a fin de alcanzar la deslumbrante perfección de lo artificial»[17]. De manera que el siglo XX ha sido testigo de una interacción paradójica entre la tecnología, el gusto y la cultura. Aunque de la industria química manó un océano de productos artificiales, lo cual podría haber parecido una fórmula para generar asociaciones negativas, después se transformó en el sueño utópico de un nuevo mundo material. La percepción de los polímeros sintéticos dejó de limitarse a la de materias primas sustitutas para la gente que no podía costear las verdaderas. Estos polímeros llegaron a percibirse como los materiales que combinaban perfectamente con las demandas de la vida moderna, el único material capaz de moldearse (literalmente) a nuestras proteicas necesidades. La adaptabilidad ilimitada de los polímeros sintéticos promete incluso proteger a los humanos modernos contra los efectos nocivos de un medio ambiente cada vez más degradado. Algunos productos plásticos, si no todos, han alcanzado el estatus de objetos del deseo, igualando o superando aquellos fabricados con materiales naturales. Sin embargo, esta revolución sólo se logró gracias a un alto costo ambiental.

ABUNDANCIA Y DESPERDICIO

A partir de la década de 1930, productos sintéticos como el nailon y el poliéster se comercializaban basándose en temas como la abundancia, la comodidad y la prosperidad. La química se encargó de la transformación de la sociedad al poner la riqueza material al alcance del hogar más humilde. Esta imagen de la química como la proveedora universal de bienes de lujo fue particularmente atractiva durante la Gran Depresión que siguió a la caída de Wall Street en 1929. Sin embargo, el problema paradójico era que los materiales que se utilizaban en esta economía de la abundancia eran también sumamente duraderos. Estos polímeros se empleaban para hacer productos que se usaban por un periodo de tiempo relativamente corto, lo que significó que la materia prima perduraba hasta mucho después de que los objetos habían sido desechados, creando un enorme problema de eliminación de desechos. No fue accidental, por lo tanto, que Jean Baudrillard eligiera los plásticos como epítome de la paradoja inherente a la cultura de consumo. De este modo, podía señalar la ironía de una sociedad enfocada en la producción en masa de productos cada vez más efímeros: «En un mundo de abundancia [relativa] es la fragilidad la que sucede a la escasez o rareza como dimensión de lo que falta»[18].

Como ha demostrado Meikle, las décadas de 1960 y 1970 vieron que los plásticos se convirtieron no sólo en el símbolo de la modernidad y el sueño americano, sino también en el blanco de una contracultura crítica que relacionaba los polímeros artificiales con la cultura de consumo materialista y superficial que condenaba con tanto vigor. En la misma lógica, la química servía como metonimia de una sociedad tecnológica y capitalista que alienaba a la gente por medio del espejismo de la abundancia y el lujo. Por consiguiente, aunque ser «plástico» podía sugerir que una persona era flexible y adaptable, para los críticos tenía claras connotaciones negativas: el hombre plástico era variable, superficial y estaba desprovisto de personalidad. De hecho, los plásticos son el epítome de la sociedad de consumo moderna y derrochadora hasta tal punto que los movimientos de orientación ecológica los rechazan y desprecian universalmente. Los aparatos de plástico son los primeros en ser desterrados. Toda la ropa debe ser de algodón, lana o cáñamo, los muebles de madera y la vajilla de cerámica. El grito de guerra «de vuelta a la naturaleza» implica el rechazo de cualquier material sintético así como el favorecimiento de los remedios vegetales tradicionales sobre los ingredientes activos químicamente puros de la farmacéutica moderna.

El espíritu de la denuncia de Carson ha resonado a través de la sociedad moderna, en la que otros activistas lo usan en su argumentación para condenar la cultura de consumo en general. La crítica del desperdicio excesivo relacionado con la sociedad postindustrial ha hecho que el centro de atención cambie de la preservación de la fauna y flora nacionales hacia el tratamiento de todo el planeta. Junto con la industria automotriz, la química se considera al mismo tiempo contaminante y beneficiaria, ya que transforma los productos naturales del petróleo en materiales artificiales y desechables sin ningún respeto por el medio ambiente o los recursos naturales de la Tierra. Desde un principio, el movimiento ecológico no sólo criticaba los efímeros productos artificiales que emanaban de la industria química, sino también el uso indiscriminado de materia prima y energía[19]. La industria química era un contaminador particularmente visible, que echaba desechos tóxicos en la atmósfera y cuerpos de agua, y, como hemos visto, se le estigmatizó como enemiga de la naturaleza. Además, la difusión de la ley «el que contamina paga» ha dado reconocimiento legal a formas de contaminación que no sólo son nocivas para el ambiente, sino que también son una amenaza potencial para la salud humana, una situación que difícilmente contribuye a que el público sienta tranquilidad.

CORTEJAR EL DESASTRE

Volviendo atrás la mirada a los últimos 50 años, es difícil no relacionar a la industria química con graves accidentes a gran escala. El 10 de julio de 1976 en Seveso, Italia, un reactor explotó en una de las plantas de producción de Givaudan-Hoffmann-La Roche y liberó un químico altamente tóxico, una dioxina conocida por sus iniciales TCDD. Treinta y siete mil personas fueron expuestas a la sustancia y se contaminaron 1800 hectáreas de esta región de Lombardía.

El 3 de diciembre de 1984, la filtración de isocianato de metilo de una planta química propiedad de Union Carbide India Ltd en Bhopal, India, mató a 3800 hombres, mujeres y niños. Cuarenta personas quedaron discapacitadas permanentemente y 2680 sufrieron minusvalías menos severas y problemas de salud. La precisión de estas estadísticas es resultado de una minuciosa encuesta así como de los numerosos procesos legales que siguieron al accidente. La cobertura mediática del aniversario número 20 del acontecimiento en 2004, aunque limitada —a menudo debido a los litigios en curso—, expresó un sentimiento general de pesimismo con respecto a las cuestiones de compensación y reparación.

El 21 de septiembre de 2001 explotó una carga de nitrato de amonio en una planta de AZF de Total-Fina en Tolosa que mató a los trabajadores de la planta y ocasionó daños considerables en el área residencial de los alrededores. Este accidente causó mucha rabia y suspicacia entre la comunidad local hacia la industria química. Los resultados no concluyentes de las diversas investigaciones y reportes de expertos han logrado poco para disipar el miedo de la gente. La reacción de la población de Tolosa refleja los peligros potenciales relacionados con la ubicación de grandes plantas químicas cerca de áreas urbanas densamente pobladas. El riesgo es mucho mayor cuando estas plantas producen o almacenan sustancias peligrosas como el nitrato de amonio, que ya había estado implicado en otras notorias explosiones, y el fosgeno, que se usó como gas venenoso en la primera Guerra Mundial.

Cada accidente industrial ha dado lecciones valiosas tanto a los industriales como a las autoridades públicas. El accidente con dioxina de Seveso, por ejemplo, fue la razón detrás de dos disposiciones europeas con respecto a la seguridad industrial. Sin embargo, los químicos saben mejor que nadie que no es posible evitar el riesgo de accidentes. El caso de la planta de AZF en Tolosa demuestra que incluso una instalación aprobada que presume un certificado de conformidad con las normas ISO puede explotar ocasionando daños considerables. Por lo tanto, a pesar de la omnipresencia de estos productos en nuestras vidas cotidianas, la química sigue siendo de alguna manera una fuerza salvaje e impredecible. El hecho aparentemente irreductible de que la química supone una amenaza significa que tiene que supervisarse y monitorearse estrictamente.

¿ARTIFICIAL O NATURAL?

Hasta aquí, hemos presentado que la dicotomía entre lo químico y lo natural, con todas las connotaciones que se le atribuyen a la química —de veneno, mancha, contaminación—, no es resultado simplemente de la credulidad o la irracionalidad de un público malagradecido. Por lo tanto, este público puede reconocer muy bien cuánto les ha brindado la química en términos materiales, cuánto ha transformado sus vidas y, de todos modos, ser legítimamente escépticos o por lo menos suspicaces en lo concerniente a esta ciencia y sus aplicaciones industriales. Hemos argumentado que detrás de esta oposición entre lo químico y lo natural yacen dos realidades. Primero, está la naturaleza misma de la industria química, que a menudo maneja sustancias inherentemente peligrosas —ya sea como materia prima o como productos finales—. Después, está el contexto histórico en el que se desarrolló la industria química moderna. Creció dentro de una economía de producción en masa diseñada para suministrar bienes materiales abundantes, cuando no excesivos, a la nueva sociedad de consumo en rápido crecimiento. La lógica del uso masivo de pesticidas y herbicidas está en la confluencia de estos dos elementos, que implican la distribución en exceso de sustancias altamente tóxicas con el objeto de modificar radicalmente la naturaleza, haciéndola más productiva o habitable. La índole de los productos plásticos —baratos, producidos en masa y desechables— también hizo a la química la ciencia de lo vano, lo superficial y lo inauténtico. Si queremos participar en una discusión razonable y constructiva sobre las realidades de la química contemporánea, tenemos que tomar en consideración este contexto histórico y cultural. No es suficiente con que las compañías químicas conciban más eslóganes y campañas publicitarias positivas; tienen que dirigirse a los miedos del público —tanto reales como imaginarios—, y sólo pueden hacerlo si toman en cuenta las complejas raíces culturales de la imagen de la ciencia.

III. LA CONDENA DEL ALQUIMISTA

EN EL CAPÍTULO anterior, usamos la historia de la química para explorar y explicar la reciente (o quizá no tan reciente) crisis de confianza en esta ciencia. Este problema se acentúa por el hecho de que esta crisis tiene ecos de tradiciones y percepciones de la química mucho más antiguas. Por eso, nuestro miedo moderno a la ciencia refleja una memoria colectiva mayor que se remonta por lo menos al periodo medieval. Aunque en gran medida inconsciente, esta memoria se reactiva con regularidad y se acentúa por los medios así como por la literatura científica y la ficción popular.

MAGOS O CHARLATANES

Sciant artifices, «para los artífices del conocimiento»: éstas fueron las palabras con las que el filósofo y médico persa Avicena (980-1037) inició un violento ataque contra la alquimia[1]. Traducido al latín, este texto fue muy leído por los filósofos europeos del siglo XIII. Los artífices eran, por supuesto, los alquimistas; monstruosos artesanos cuya obra subvierte el orden de la naturaleza[2]. Aunque la alquimia claramente pertenecía a la categoría de «las artes» en el periodo medieval, nunca ascendió al rango de las artes liberales que se enseñaban en las universidades. La controvertida introducción de los metales y otros remedios químicos preparados en el laboratorio dentro del arsenal farmacéutico cristalizó el debate en torno a la legitimidad del artificio en general. Aunque la Facultad de Medicina de París prohibió célebremente el uso interno de antimonio en 1566, el uso de medicinas químicas, más o menos relacionadas con el nombre de Paracelso, se extendió en el siglo XVII[3].

FIGURA III.1. Representación alegórica del Opus, la «gran obra» de los alquimistas. Lámina XVIII de las ilustraciones de la entrada química. Denis Diderot y Jean D’Alembert, Encyclopédie, ilustraciones de química, Panckoucke, París, 1751-1765. Colección privada.

En general, los alquimistas hacían equipo con los partidarios de los remedios químicos, y usaban el debate médico como pretexto para discutir la legitimidad del artificio tecnológico en general.

El objetivo de Avicena en este libro era demostrar que la alquimia era un puro ejercicio de engaño; su meta principal era la práctica alquímica emblemática de transformar metales comunes (como plomo o cobre) en metales valiosos o nobles, como la plata o, mejor aún, el oro. Esta práctica era conocida como crisopeya y Avicena quería mostrar que era un delirio inútil. Con este fin, explicaba cómo se formaban los metales dentro de la tierra; después usó dos argumentos para demostrar la imposibilidad de transmutar uno en otro.

Para Avicena, hay una diferencia esencial entre el oro natural y su homónimo artificial, el oro del alquimista. El último era una falsificación; una imitación de la cosa real que con trabajo comparte la misma apariencia. Para Avicena, como el arte era necesariamente inferior a la naturaleza, ningún proceso artificial era capaz de cambiar un metal en otro, no digamos ya en otro más noble. Este argumento se basa en el principio de Aristóteles de que el arte imita a la naturaleza. En la filosofía aristotélica, la analogía entre el arte y la naturaleza gira en torno al papel interpretado por la causa final:

En general, en algunos casos el arte completa lo que la naturaleza no puede llevar a término, en otros imita a la naturaleza. Por lo tanto, si las cosas producidas por el arte están hechas con vistas a un fin, es evidente que también lo están las producidas por la naturaleza; pues lo anterior se encuentra referido a lo que es posterior tanto en las cosas artificiales como en las cosas naturales[4].

Sin embargo, en otro pasaje bien conocido de su Física, libro II, Aristóteles llama la atención sobre la radical diferencia entre la naturaleza y el arte. Los seres naturales tienen un principio interno de movimiento y reposo, mientras que los objetos artificiales —una cama o un abrigo, por ejemplo— no poseen ese tipo de tendencia al cambio. El hombre nace del hombre, pero una cama no nace de una cama[5]. La diferencia aquí es ontológica, lo que reforzaron los escolásticos al proclamar que es imposible crear una esencia o una «forma sustancial» por medio del arte. Por eso, aunque el oro del alquimista pareciera ser exactamente como el oro natural, siempre carecerá de la forma sustancial que lo haría realmente lo mismo.

El segundo argumento presentado por Avicena se refiere a las propiedades intrínsecas de cada metal. Estas propiedades, sostiene Avicena, son desconocidas porque son inaccesibles a los sentidos. Los alquimistas, continúa, no pueden manipular lo que no conocen y por lo tanto son incapaces de transmutar un metal en otro. Sin verdadero conocimiento de las propiedades emanadas de la esencia de cualquier especie determinada de metal, los alquimistas no pueden esperar transformarlos de ninguna manera. Así, más allá de la sospecha de charlatanería o rotunda deshonestidad en lo concerniente a las supuestas transformaciones de los alquimistas, Avicena tenía buenas razones teóricas para rechazar la creencia de que podía haber un oro genuino aparte del que se obtiene de la naturaleza, así como para descartar el oro alquímico por principio.

El hecho de que desarrollara su condena filosófica de la alquimia en el contexto de una traducción de la Meteorología de Aristóteles significó que se apoyara en la autoridad relacionada con el filósofo antiguo más respetado del momento[6]. Curiosamente, Sciant artifices se convirtió en un texto estándar no sólo por condenar el arte de los alquimistas, sino también por atacar las pretensiones de una gama de otras artes. Por lo tanto, los granjeros que presumían haber creado nuevas especies de plantas vieron que sus afirmaciones quedaban descartadas con el uso del segundo argumento presentado arriba.

Sin embargo, los alquimistas podían ser tratados peor que los charlatanes y algunos críticos interpretaban sus prácticas como una forma de magia o, incluso, de demonología[7]. Para Tomás de Aquino, la alquimia no estaba completamente en contra de la naturaleza, ni era sobrenatural en el sentido tradicional de la magia, sino más bien preternatural, del latín praeter naturam, que significa al lado o fuera de la naturaleza. Para De Aquino, la categoría de preternatural cubría toda una gama de anomalías —monstruos, maravillas, prodigios, cometas— que aunque no eran parte del curso normal de la naturaleza, tampoco podían considerarse realmente en contra de ella. De hecho, De Aquino colocó a la alquimia en esta categoría porque era escéptico a la explicación sobrenatural común que decía que los demonios estaban detrás de las artes de los alquimistas. Que su arte fuera producto de un engaño o de la magia no hacía ninguna diferencia en cuanto a la actitud que adoptó la Iglesia católica: condenar al alquimista[8]. Por consiguiente, podemos ver que el debate que planteaban los alquimistas en la Edad Media no sólo sirvió para acentuar la distinción aristotélica entre la naturaleza y el arte, sino también para ensayar algunos de los argumentos, que todavía son corrientes hoy en día, que caracterizan a la química como una ciencia que actúa en contra de la naturaleza. Se pensaba que la química socavaba el orden de la creación, incluyendo el orden invariable de las especies, poniendo en evidencia de ese modo la arrogancia de los humanos que se creían iguales a Dios. En suma, la química estaba en contra de la naturaleza. En la cultura occidental moderna, la relación entre la química y la magia se ha reforzado por el mito fáustico del científico que firma un pacto con el Diablo. Este mito se basa en una figura histórica real, un alquimista y astrólogo llamado Johann Faust que vivió a principios del siglo XVI y que publicó orgullosamente sus prodigiosos logros en magia negra y necromancia[9].

EN DEFENSA DEL ARTIFICIO

Los alquimistas, sin embargo, eran muy capaces de defenderse a sí mismos contra los ataques que acabamos de describir. Antes que nada, podían ofrecer demostraciones experimentales, usando el análisis y la síntesis para probar (de manera bastante literal) la autenticidad de sus productos. Por el lado teórico, también trataron de demostrar la legitimidad de su artificio, discutiendo la identidad entre sustancias naturales y artificiales a nivel de su esencia y no sólo de su apariencia. Por eso, desde el siglo XIII, los alquimistas trataron de imponer la idea de que los hombres tenían un poder auténtico para transformar la naturaleza, mucho antes de que Francis Bacon empezara a escribir sobre ciencia y tecnología, no digamos ya del surgimiento de la filosofía mecánica.

En este sentido, podemos citar el trabajo de un monje franciscano llamado Paul de Taranto, quien respondió al Sciant artifices de Avicena con un texto titulado Theorica et Practica en el que proclamaba que la inteligencia humana le daba al hombre dominio sobre la naturaleza permitiéndole manipularla[10]. Paul de Taranto salió en defensa de la alquimia con un despliegue de la distinción escolástica entre cualidades primarias y secundarias. Las artes que operan exclusivamente con cualidades secundarias —colores, olores, etc.— no pueden esperar nunca cambiar la naturaleza o la esencia de las sustancias que manipulan. Por el contrario, algunas artes, como la medicina, la horticultura y la alquimia, que operan directamente sobre las cualidades primarias —caliente, frío, húmedo, seco—, tienen el poder de transformar la esencia o la naturaleza misma de las sustancias sobre las que actúan, permitiéndoles modificar especies naturales. El libro de Hermes (el Liber hermetis, atribuido a Geber), por ejemplo, llegó incluso a proclamar la superioridad de las producciones del hombre sobre las de la naturaleza. Sin desafiar la sabiduría aceptada de que el arte imita a la naturaleza, el autor afirma que esta imitación logra reproducir la naturaleza esencial de las sustancias naturales en las artificiales. Esto es posible porque el arte usa los mismos medios y los mismos procedimientos que la naturaleza y, además, tiene la ventaja de ser capaz de mejorar el modelo natural[11].

Artes como la alquimia son sólo posibles en tanto que la gente sea capaz de inducir a la naturaleza a producir las cosas que normalmente produce por sí misma en diferentes circunstancias. La agricultura es el ejemplo supremo de un arte en el que los humanos hacen uso de fenómenos naturales —el crecimiento y la maduración de los granos— en un contexto artificial más productivo. Este argumento gira en torno a la noción aristotélica de las cuatro causas, así que tenemos que tomarnos un momento para explicar qué son.

Para Aristóteles, la explicación de cualquier objeto o fenómeno determinado se basaba en cuatro causas: la material, la eficiente, la formal y la final. Haciendo uso del ejemplo clásico de la estatua de mármol para ilustrar estas causas, la causa material es el mármol que compone la estatua. La causa eficiente es la acción del cincel sobre el bloque de mármol que da forma a la estatua. La causa formal es la forma de la estatua que el artista tenía en mente al esculpirla, y la causa final es la función para la que se supone servirá la estatua: decoración, una fuente o cualquiera que pueda ser su función. Según los defensores aristotélicos de la alquimia, lo artificial difería de lo natural sólo en términos de la causa eficiente, o el agente que lo produce. Tomando el ejemplo agrícola de un campo de trigo, podemos ver que la causa material es la misma para la planta cultivada que para el trigo salvaje natural, es decir, el trigo mismo. En ambos casos, la causa formal del trigo yace dentro del grano del trigo mismo, y, por último, pero no menos importante, la causa final es alimentar animales (en el caso artificial es específicamente para alimentar humanos o a su ganado). Por eso, la única diferencia es la causa eficiente, que en el caso del campo de trigo es el granjero en lugar de la naturaleza.

En 1619, Daniel Sennert publicó su De Chymicorum cum Aristotelicis et Galenicis consensu at dissensu [Sobre la concordancia y desacuerdos entre la química aristotélica y la galénica] en el que sostenía que los alquimistas habían extraído de la naturaleza los procedimientos que empleaban para transformar metales y que, por lo tanto, el proceso alquímico efectuaba una transformación auténtica. También respondía a la objeción clásica de «el arte no puede separar lo que ha unido la naturaleza». Quienes sostenían esta visión, pensaban que el divorcio de los tres principios de Paracelso —sal, azufre y mercurio—, incluso cuando hubiera ocurrido genuinamente, era necesariamente artificial y no podía ser natural[12]. En respuesta, Sennert sostiene, como hemos dicho, que la causa eficiente misma es natural y concluye que uno debe rechazar la aseveración de que las soluciones químicas no son naturales, incluso cuando haya un artesano implicado. Esto es porque se han conseguido mediante el fuego y el calor, y mediante lo que Sennert considera causas naturales. Aunque las transformaciones del químico hubieran ocurrido en recipientes artificiales con el uso de hornos hechos por hombres, siguen, sin embargo, los mismos caminos que la naturaleza. Por consiguiente, el uso del químico del calor y el fuego es legítimo, porque no son más que formas controladas y dirigidas de procesos naturales que generan productos auténticos.

Por medio de este ejemplo, podemos ver cómo los alquimistas y sus defensores podían permanecer dentro de la tradición aristotélica y, sin embargo, al atacar la noción de forma sustancial así como la distinción ontológica entre naturaleza y artificio, se aseguraban un espacio filosófico legítimo para la transformación alquímica o química. Aunque su objetivo era demostrar que los químicos podían producir cuerpos artificiales idénticos a los naturales, estos defensores de la química también terminaron justificando el método experimental y la tecnología química misma. La promoción de la tecnología que hicieron los alquimistas y los «químicos» del siglo XVII forma una parte integral de la cultura humanista europea contemporánea, que se caracterizó por la fe en el dominio humano sobre la naturaleza[13]. Yendo mucho más lejos de la réplica inmediata de sus críticos, algunos de estos pensadores consideraban que incluso podían imitar a Dios en Su máxima proeza y usar la química para crear vida.

AMBICIONES FÁUSTICAS

La posibilidad de dar vida a la materia inanimada ha sido un sueño tenaz de los químicos. Paracelso, por ejemplo, con la creencia de que la relación sexual no era lo suficientemente digna para los hombres y las mujeres civilizados, trató de fabricar un «homúnculo» dejando esperma a pudrirse en estiércol de caballo durante 40 días[14]. La fantasía de dar vida a un humano artificial se mantuvo viva en la civilización occidental mediante el mito judío del Golem. Esta fantasía se relacionó de forma más popular con las nuevas ciencias del siglo XIX gracias al Fausto de Goethe y al éxito de Mary Wollstonecraft Shelley Frankenstein o el moderno Prometeo. En la historia de Shelley, que se publicó por primera vez en 1818, Víctor Frankenstein, un brillante pero demasiado ambicioso estudiante de medicina, aprende a usar la química para dar vida a un cuerpo que reunió juntando partes de cadáveres de las morgues y cuartos de disección de Ingolstadt. La monstruosa creación de Frankenstein se encuentra con que es detestable a los ojos de los seres humanos, incluyendo su creador, y se venga de su miserable vida de rechazo y odio asesinando a la familia y amigos de Frankenstein. Esta narración prometeica de ambición desenfrenada y retribución «divina» traspasada a las ciencias modernas, en particular a la química (y, más recientemente, a la ingeniería genética y la inteligencia artificial), ha resonado a través de los siglos XX y XXI. Ha inspirado innumerables versiones de la historia, como Parque Jurásico y The Matrix, por nombrar sólo dos de las películas más exitosas que han empleado el tema. De hecho, los químicos a menudo han nutrido la ambición de crear vida artificial, y los proyectos resultantes, que por lo general han sido sumamente controvertidos, parecen haber sido en parte motivados por el deseo de probar el poder de la química sobre el mundo. Incluso en el siglo XIX, en el que tales proyectos estaban casi exclusivamente limitados a la literatura, los químicos todavía conservaban la ambición de competir con la naturaleza, cuando no de superarla.

En un libro publicado en 1876, Marcellin Berthelot aceptaba que un químico «no podía esperar nunca formar una hoja, una fruta, un músculo o un órgano en su laboratorio[15]» y que su única ambición era sintetizar principios orgánicos inmediatos, ni siquiera tan complejos como los más simples encontrados en plantas o animales. Sin embargo, como otros químicos de su época, Berthelot proclamaba que la síntesis de sustancias que previamente sólo habrían podido obtenerse de organismos vivos finalmente había puesto fin a la idea de una fuerza vital que separaba lo vivo de la materia inanimada. De hecho, la idea de que la síntesis de la urea de Wöhler había acabado con la noción de una fuerza vital era principalmente el trabajo de Wilhelm von Hofmann y Hermann Kolbe, dos químicos responsables de algunas notables síntesis orgánicas. Sin embargo, a pesar del prestigio de quienes aseguraban lo contrario, la síntesis de la urea de Wöhler no representaba ninguna demostración clara de la ausencia de una fuerza vital en la materia orgánica. Esta síntesis no se ajustaba a la definición de síntesis total dada por Berthelot, ya que no tenía por materia prima los elementos constitutivos —carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno—, sino que partía de una sustancia orgánica, el cianato de amonio. Sin embargo, la síntesis de la urea sí constituye un acontecimiento importante en la química orgánica porque planteó un nuevo problema para la química: el isomerismo. ¿Cómo era posible que dos sustancias aparentemente compuestas por las mismas proporciones de los mismos elementos, como el cianato de amonio y la urea (CON₂H₄) tuvieran diferentes propiedades[16]?

Aunque sólo la síntesis total de un compuesto orgánico a partir de los elementos podría servir como argumento demoledor contra el vitalismo, este mito, como lo han señalado John Brooke y Peter Ramberg, tenía más que ver con otros asuntos. De hecho, en este debate estaba en juego la identidad misma de la química así como su orientación futura. Lo que era importante para los químicos era que la síntesis de compuestos orgánicos, que hasta ese momento producían exclusivamente los organismos vivos, ofrecía la posibilidad de juntar la química orgánica con la mineral bajo la tutela de una disciplina unificada y, por lo tanto, más poderosa. Aunque los químicos tenían que seguir admitiendo una distinción esencial entre lo «orgánico» de la química orgánica y lo «organizado» de los organismos, y de este modo dejar el estudio de la organización y funcionamiento de los órganos a la anatomía, la fisiología y la biología, el hecho de que las sustancias que se hallaban en los seres vivos estuvieran compuestas por los mismos elementos y obedecieran a las mismas leyes de la química mineral les permitía, sin embargo, establecer un punto de apoyo en la fisiología animal y vegetal. Del mismo modo, se volvió legítimo pensar en la «química aplicada» en el contexto de la agricultura, la fisiología e incluso la medicina. Por consiguiente, los asuntos sobre el poder de la química así como sobre los límites justificables de su territorio yacen detrás de muchas de las controversias científicas que tuvieron lugar en el siglo XIX, tales como los debates sobre la fermentación y la generación espontánea.

El deseo de expandir su terreno legítimo explica en parte que durante el curso de los siglos XVIII y XIX se identificara a la química con el materialismo y el ateísmo. La química se veía como una ciencia irrespetuosa, cuando no blasfema, motivada por el deseo de poder y que rechazaba voluntariamente el orden de la creación, en particular por su intención de reducir a los seres vivos a reacciones químicas. Mientras la historia natural se prestaba para alabar las creaciones de Dios y aportaba los argumentos principales para la teología natural, la química parecía una amenaza para los valores espirituales humanos e incluso para la religión misma[17]. A lo largo del siglo XX, los científicos siguieron discutiendo la posibilidad de reducir la biología molecular a la química. El famoso químico estadunidense Linus Pauling confesó que

a partir de 1936, mi intención principal en la investigación fue atacar el problema de la naturaleza de la vida; me parece que tuvimos éxito en que los estudios experimentales llevados a cabo por mis estudiantes y por mí proporcionaron pruebas muy fuertes de que la asombrosa especificidad característica de los organismos vivos, como la habilidad de tener progenie parecida a ellos, es el resultado de una interacción especial entre moléculas que tienen estructuras mutuamente complementarias[18].

En su publicación de 1970, El azar y la necesidad, por ejemplo, Jacques Monod frecuentemente hacía uso de la metáfora «maquinaria química» para respaldar su visión de que hay una unidad de vida desde las bacterias hasta los humanos.

Ya fuera la transgresión de la frontera entre lo natural y lo artificial de los alquimistas medievales, entre lo vivo y lo inanimado de sus herederos del siglo XIX, o entre humanos y bacterias en el siglo XX, la química ha desafiado las clasificaciones más fundamentales que yacen bajo muchos de los valores culturales y sociales de nuestra civilización. Por eso, incluso antes de que la química se viera como una amenaza al ambiente, ya se percibía como un atentado contra los principios básicos de la civilización humana.

DE LOS EXTRACTOS A LOS REMPLAZOS

A pesar de la atención negativa que la química ha atraído desde los tiempos medievales hasta el presente, también tiene que admitirse que las artes químicas han representado tradicionalmente una forma de sabiduría antigua que ha servido para mitigar gran parte del impacto ambiental de la vida urbana moderna. En el siglo XVIII, cualquier gran centro urbano, como Londres o París, tenía grupos de mujeres y niños que rastreaban la ciudad en busca de huesos u orina animales para las plantas químicas, que por lo general se instalaban en los suburbios. Aunque estas ciudades estaban mucho más sobrepobladas y eran mucho más sucias de lo que son ahora, de todas maneras había sistemas mejor equilibrados, más cercanos al modelo «sustentable» que hoy está tan de moda. Por lo tanto, había un complejo sistema de reciclaje que generaba la materia prima para una gama de artes «secundarias», muchas de las cuales eran químicas. De hecho, probablemente fuera este tipo de actividad de reciclaje la que inicialmente estableció el dicho «nada se crea ni se destruye», atribuido incorrectamente al químico francés Lavoisier.

El trabajo de recolectar productos animales y vegetales sirvió por un largo tiempo como base de las artes químicas, cuyo objetivo principal era reproducir productos naturales adecuados para el uso humano. Podemos detectar rastros de este tipo de proceso si, por ejemplo, consideramos los orígenes de la palabra amoniaco. Según la etimología, la palabra proviene de la ciudad de Amón, donde los artesanos recolectaban excremento de camello (u otro herbívoro que se alimentara de vegetales salados), que después secaban al sol del desierto para obtener amoniaco (cloruro de amonio). Este amoniaco era un ingrediente esencial en los tintes y servía como acabado para metales, así como para hacer medicinas. De la misma manera, el uso de fibras animales o vegetales para hacer tela para vestido estaba acompañado del desarrollo de una gama de artes químicas, en particular la producción de tinte. Los colores que se usaban en el proceso se obtenían de los tres reinos de la naturaleza: animal (por ejemplo, púrpura), vegetal (por ejemplo, índigo) y mineral (por ejemplo, azur) por medios químicos[19]. Es importante recordar que estas técnicas se desarrollaron a partir del deseo de transformar la materia prima dada por la naturaleza en una forma utilizable, y los procesos químicos no tenían como objetivo inicial generar nuevos productos. Además, mientras que algunos de estos procesos generaban una cantidad considerable de contaminación, el concepto de impacto ambiental por la producción industrial estaba apenas en sus inicios, mientras que las principales preocupaciones eran la contaminación acústica y las enfermedades profesionales.

A lo largo del tiempo, este sistema de uso y reúso de fuentes naturales, que ha sido también reciclado como un rasgo esencial del desarrollo sustentable para el siglo XXI, fue remplazado por otra lógica. El siglo XX vio que la racionalidad económica e industrial elevaba a la química a su punto más alto cuando tanto las industrias como los consumidores pedían la sustitución de materiales naturales por aquellos producidos en el laboratorio. Este proceso de sustitución ha sido al mismo tiempo la mayor bendición de la química y su más grave maldición. En un sentido, se puede argumentar que la farmacéutica fue precursora de este desarrollo industrial, ya que disfrutó su propio tipo de «revolución química» desde el siglo XVI. Fue en este periodo cuando los farmacéuticos paracelsianos trataron de agregar remedios químicos, a menudo compuestos por sales metálicas, a la gama de extractos de plantas y animales que constituían la farmacopea tradicional. Sin embargo, fue sólo hasta el siglo XVIII cuando los químicos empezaron a elaborar una amplia gama de sales «artificiales» en sus laboratorios. La expansión de las artes químicas se facilitó todavía más con el descubrimiento de nuevos métodos para producir artificialmente materias primas como la sosa —hoy conocida como carbonato de sodio y esencial en la producción de cristal y jabón— o el aceite de vitriolo (ácido sulfúrico). De hecho, estos procesos por lo general eran el centro de prósperas industrias que sólo podían despegar una vez que la producción de estas materias primas se liberara de los caprichos de abastecimiento de las fuentes naturales. Por eso, desde los albores de la industrialización europea, la química estuvo presente en el remplazo de productos naturales por sustitutos producidos en masa, aunque en un principio fueran exactamente de la misma naturaleza[20].

Para entender mejor los asuntos que planteamos, vale la pena explorar la cuestión del estatus de estos productos «artificiales» tomando como ejemplo el caso de la sosa. A diferencia de los plásticos, aquí no se puede hablar directamente de materiales «no naturales». Así que la sosa artificial (carbonato de sodio) difiere un poco de la sosa natural que remplazó, pero ambas se producen mediante el uso de materias primas naturales. La sosa natural se hacía quemando una planta del género Salsola, mientras que la sosa artificial se hacía usando sal de mar (cloruro de sodio) y aceite de vitriolo (ácido sulfúrico). Para ilustrar este punto en una esfera diferente de la química, el término aires facticios se usó para referirse a los gases aislados por los químicos en la segunda mitad del siglo XVIII (dióxido de carbono, oxígeno, hidrógeno, nitrógeno, etc.), para distinguirlos del aire atmosférico auténtico de la naturaleza. Sin embargo, después de la investigación de Lavoisier sobre la composición del aire, se descubrió que el aire atmosférico estaba compuesto por varios de estos gases, que incluso pueden obtenerse por análisis del aire «natural». Sin embargo, el punto de esta historia no es que el análisis sea más auténtico o natural que la síntesis, sino más bien que artificial y sintético no son sinónimos[21]. Lo que es artificial o «facticio» es el resultado de la intervención humana en los procesos naturales. El grado de artificialidad depende del número y el tipo de operaciones implicadas en la transformación de materiales naturales. Por eso, aunque podemos concluir que lo artificial no es lo opuesto a lo natural ni necesariamente contrario a la naturaleza, la cuestión de la frontera entre lo natural y lo artificial sigue esperando una respuesta satisfactoria.

La primera observación que podemos hacer es que no es posible definir lo natural como aquello que se toma directamente de la naturaleza, ya que esto sería demasiado restrictivo y excluiría una gama de objetos que comúnmente se tienen por naturales. Demasiados productos «naturales» se someten a operaciones químicas o físicas para adaptarse a la función que tienen prevista. Por eso, por ejemplo, una tela natural como la lana o el algodón, o un tinte como la rubia sólo parecen ser naturales en contraste con otros que lo son mucho menos, pero no se utilizan directamente como se extraen de la naturaleza. De hecho, el procesamiento de materiales como la lana requiere intervenciones sumamente tecnológicas para separar las fibras, lavarlas y prepararlas para su uso[22].

Lo que estamos planteando es que todos nuestros materiales son artificiales en cuanto a que están marcados por la intervención humana antes de su uso. Sin embargo, ésta no es tan sólo una observación pedante, ya que es importante considerar lo que está detrás de la noción de natural en la sociedad moderna. Nosotros argumentaríamos que natural es una noción subjetiva que traduce el sentimiento de una persona sobre qué tan cercano es algo al mundo no humano, ya sea vivo o inanimado. La lana parece cercana a la oveja de la que se deriva y la piel a las vacas, mientras que el celuloide (un polímero con base vegetal) no se percibe enseguida como algo que tenga una estrecha relación con animales o plantas. Obviamente, esta percepción refleja una realidad —las intervenciones en el cuero de una vaca para hacer piel no la transforman tan radicalmente como la transformación de materia vegetal en celuloide—, pero la diferencia entre la piel y el celuloide en términos de natural contra artificial no es absoluta, sino una cuestión de grado. Sin embargo, esta diferencia de grado puede tener consecuencias dramáticas dependiendo de si un material cae del lado de lo natural o de lo artificial. Mientras que lo natural tiene una gama de asociaciones positivas —cómodo, familiar, no amenazante, no contaminante—, lo artificial tiende a atraer todas las connotaciones opuestas. El hecho de que la división entre materiales naturales y artificiales no esté basada en una diferencia ontológica es, sin embargo, más fácil de ver si consideramos las formas tempranas de sustitución de materias primas «naturales». La introducción de los polímeros sintéticos ha vuelto estos asuntos mucho más complejos, así que los argumentos son más claros si nos enfocamos en el ejemplo de la fabricación de la sosa.

QUÍMICA PURA Y QUÍMICA APLICADA

La historia de la civilización humana ha sido, de algún modo, la historia de lo artificial. Cuando los humanos cambiaron por primera vez de una vida de cacería a una de agricultura, ya habían dominado muchas técnicas para preparar las pieles para el vestido y los productos vegetales y minerales para la construcción. En algún punto, la lana empezó a remplazar a las pieles como la tela preferida para ropa, lo cual representa un ejemplo excelente de lo artificial como remplazo de lo natural, aunque este periodo de transición hace mucho que se ha perdido en la memoria colectiva humana. De hecho, la idea de que alguien vestido con piel de animal pudiera denunciar a alguien que lleva un chal de lana por la simple razón de que no es natural suena ridícula. Sin embargo, la diferencia entre la sosa natural y la sosa artificial parece ser incluso menor.

¿El remplazo de «lo natural» por «lo artificial» es simplemente una cuestión de innovación tecnológica o la ciencia también está implicada en este proceso? Mientras que es difícil justificar la intervención de la ciencia cuando, por ejemplo, se considera la introducción de telas de lana utilizables, en el caso de la sosa y otros productos que impulsaron la Revolución industrial, la ciencia nunca estuvo lejos. Para ilustrar este punto, examinaremos el papel que desempeñó la química en la introducción de la sosa artificial. La primera contribución que hizo la ciencia fue mostrar que la sosa artificial podía remplazar a su competidor natural en una gama de procesos industriales. Que la química se involucrara cada vez más en programas sistemáticos de investigación y de análisis de recursos vegetales y minerales no sólo fue una fuerza poderosa detrás de su aceptación como una ciencia académica respetable, sino que también llevó a químicos académicos a presentar su opinión de expertos en lo correspondiente a varios procesos y productos industriales[23].

Henri Louis Duhamel du Monceau, miembro de la Academia de las Ciencias de París, representa un buen ejemplo de una nueva generación de químicos ilustrados que pusieron la ciencia al servicio de la práctica industrial. En 1737, demostró la identidad del álcali extraído del alga marina y su sustituto «artificial» hecho a partir de ácidos vegetales. A pesar de este trabajo, sería incorrecto afirmar que el proceso Leblanc, que se introdujo medio siglo después, fuera simplemente la aplicación del resultado científico de Du Monceau. Después de todo, tomó muchos años de experimentación y ajustes para que el proceso funcionara adecuadamente y todavía más que fuera competitivo. También hay un mito célebre en torno al hombre detrás del proceso, Nicolas Leblanc, que lo presenta como un genio solitario que se vio forzado a suicidarse debido a la incapacidad del Estado a reconocer el verdadero valor de su invento. Sin embargo, esta leyenda da una impresión bastante falsa del interés del Estado francés en este tipo de innovaciones tecnológicas, ya que el gobierno apoyaba vigorosamente la investigación sobre producción industrial de materias primas importantes. Por eso, corporaciones patrocinadas por el Estado, como la Academia de las Ciencias, organizaban a menudo competencias premiadas de este tipo de proyectos. A pesar de la manera como a veces lo retratan las historias populares sobre inventos, un sustituto artificial nunca es un accidente. El proceso de sustitución constituye un importante elemento de una lógica económica ligada a una cultura de innovación que ha elevado el progreso al estatus de una absoluta necesidad. Es muy raro que una sustancia pensada para remplazar otra sea superior a la original, en particular al principio de su trayectoria, y especialmente cuando se introduce debido a la escasez de la primera. Para que sea un éxito en el mercado, el producto artificial necesita validarse y ofrecer ventajas tangibles, ya sean económicas, fiscales, físicas u otras. De manera que la sosa artificial sólo se volvió competitiva gradualmente, conforme ayudó a mejorar el nuevo sistema de producción, a la vez que el ahorro obtenido de la fabricación a gran escala redujo su precio en comparación con el de sus competidores. Este proceso paulatino dio tiempo para que se desarrollara un sistema técnico completo en torno a la producción y la distribución de la sosa y otras materias primas que impulsaron la industria química pesada del siglo XIX[24].

LOS ARTEFACTOS COMO HÍBRIDOS DE LA NATURALEZA Y LA SOCIEDAD

Durante el siglo XVIII, los gobiernos de toda Europa apoyaron la aplicación de las nuevas ciencias en áreas de vital importancia económica, como la mineralogía y la medicina, con la esperanza de obtener alguna ventaja en la competencia entre naciones cada vez más intensa. En los Estados alemanes, sumamente influenciados por el cameralismo, Joachim Beccher impulsó la química como una ayuda indispensable para la minería y la metalurgia, con el argumento de que era una contribución importante en la riqueza de cualquier Estado. En Suecia, el gobierno se interesó directamente en la minería y su Departamento de Minería, financiado por el Estado, sirvió para estimular la química académica en el país. Johan G. Wallerius, por ejemplo, obtuvo una cátedra de química en la universidad de Uppsala gracias a que presentó su disciplina como la chimia pura (química «pura») que inspiró la chimia applicata (química aplicada[25]). Por lo tanto, el paso de la química de un arte a una ciencia se logró en función de que prometía una estrecha relación entre conocimiento y beneficio económico, aunque los químicos académicos a menudo se distanciaron de las aplicaciones directas de sus teorías en las labores químicas prácticas[26].

Este entrelazamiento de la ciencia pura y la aplicada reafirmó el ambiguo estado de la química que acompañó su crecimiento hacia la respetabilidad académica en el siglo XVIII. Si observamos varias categorizaciones del conocimiento de la época, podemos ver que la química consiguió integrarse esencialmente a la filosofía natural. Sin embargo, cuando examinamos la clasificación de conocimiento que se encuentra al principio de la Encyclopédie, podemos ver que Diderot ubica a la química al lado de la magia y tan lejos como es posible de otras ciencias nobles. La principal ventaja de estas otras ciencias parece ser la idea de que podían proporcionar una visión de conjunto del mundo. Mientras que la física y las matemáticas prometían proporcionar una visión «objetiva» que ponía al científico más allá del mundo físico bajo consideración, la química, al parecer, estaba atascada definitivamente en el mundo de los fenómenos empíricos. La ambivalencia de los filósofos, sin embargo, no evitó que la química se convirtiera en una ciencia muy popular entre un público más amplio en el siglo XVIII. En París y Edimburgo, así como en otras ciudades europeas, las conferencias y otras demostraciones públicas de química gozaron de un éxito considerable, ya fueran gratuitas o no. Tradicionalmente, ese tipo de cursos había sido el terreno de los estudiantes de medicina y de los aprendices de boticarios que aprendían preparaciones químicas como parte de su formación, pero estos cursos empezaron a atraer cada vez más a un público burgués sin ningún interés profesional directo en la química. Quizá las lumbreras más conocidas que se presentaron en París a este tipo de cursos fueron los filósofos Denis Diderot y Jean-Jacques Rousseau; este último llegó a desarrollar un minucioso conocimiento práctico de la ciencia. Desde la perspectiva moderna, la Ilustración parece haber sido una especie de época de oro para la química, un momento en el que parecía ser una ciencia atractiva y moderna. Esta apreciación positiva de la química en el siglo XVIII probablemente se debiera a que en esa época no había ninguna gran planta química industrial. Como ya hemos dicho, en el siglo XIX, una vez que comenzó la producción a gran escala, la imagen de la química cambió para mal.

Actualmente, la industria sigue ocupando un lugar predominante en nuestra percepción de la química y nuestra valoración de sus productos. Así, por ejemplo, el adjetivo artificial se usa más inmediatamente para productos industriales que para aquellos producidos en el laboratorio. De hecho, la difusión del término artificial se corresponde con el cambio de la fabricación artesanal de productos a una predominantemente industrial. En química, esta transformación ocurrió cuando se remplazó el método de procesamiento por lotes por otros de producción continua, una evolución que se llevó a cabo durante el siglo XVIII en el norte de Europa[27]. En este periodo de industrialización, pues, la distinción entre natural y artificial giraba en torno a la manera como se producían los químicos. Aunque no había una razón particular para pensar que el ácido sulfúrico producido mediante el nuevo proceso continuo fuera más artificial que el producido a través de diferentes etapas, el proceso mismo era más complejo y menos comprensible de inmediato. Como ha argumentado Hannah Arendt, estos nuevos procesos industriales cambiaron el concepto mismo de fabricación, ya que la concentración y la automatización de la producción significaron que el proceso de fabricación ya no fuera un medio para un fin, sino que se convirtiera en un fin en sí mismo[28]. El desarrollo de la industria química ilustra esta compleja transformación mejor que el caso de la electricidad que usa la misma Arendt. Los productos artificiales que han surgido de la industria química, que establece procesos continuos de producción en masa, han cambiado fundamentalmente la relación de la humanidad con la naturaleza. En primer lugar, estas plantas químicas industriales contaminaban el suelo, el agua y el aire a su alrededor en una escala que nunca antes se había visto. En segundo, como describimos en el capítulo anterior, los productos artificiales que resultan de este método moderno de fabricación constituyeron elementos clave en el desarrollo de una cultura de consumo que ha mantenido un siglo de acumulación masiva de objetos industriales y el desecho químico relacionado con ellos. Además, la producción artificial de químicos ha permitido que algunos Estados se emancipen de la desigualdad geográfica en la distribución de materias primas. Las incalculables consecuencias económicas y geopolíticas de la introducción de tintes sintéticos y del proceso de Haber para producir amoniaco son sólo dos de los ejemplos más sorprendentes de la amplia influencia ejercida por la química.

La industrialización transformó los aspectos económicos de la producción en la química como ha transformado cualquier otra área del comercio. El efecto más evidente fue la reducción de los costos de producción de materias primas químicas, pero los nuevos procesos de producción también garantizaban condiciones de trabajo más seguras, ya que la economía obligaba a los dueños de las fábricas a reducir riesgos con el fin de mantener ambiciosos programas de producción. A pesar de las drásticas reducciones de precios y de los igualmente drásticos aumentos en las cantidades de estos nuevos productos químicos «artificiales» que se hicieron disponibles durante el siglo XVIII, no se percibían como falsificaciones. No se intentó engañar a los consumidores respecto de la naturaleza de los productos; simplemente eran sustitutos de lo que la naturaleza o el comercio internacional no habían podido proporcionar. Por eso, los productos artificiales, por lo menos en parte, fueron resultado de las elecciones políticas deliberadas que los Estados-nación emergentes tomaron para liberarse de la imprevisibilidad del comercio internacional de materias primas y de las restricciones relacionadas con él.

Cualquier producto artificial, ya surja de un laboratorio o de una fábrica, es siempre una coproducción entre la naturaleza y la sociedad. Sin embargo, hay varias maneras de comprender esta afirmación. La primera, como claramente lo indicó Gaston Bachelard en El materialismo racional, es que los productos artificiales, incluyendo las sustancias naturales purificadas de forma química, son producciones sociales en el sentido obvio de que implican la colaboración estructurada de los humanos en su elaboración. En un marco experimental, un laboratorio requiere para su funcionamiento un mínimo de investigadores, técnicos y otros auxiliares, mientras que la producción industrial exige técnicos que trabajen en control de calidad así como comités internacionales de expertos encargados de fijar normas y estándares. De hecho, incluso estos estándares, que aparentemente son el modelo mismo de la objetividad independiente, son convenciones fijadas por medio de negociaciones entre humanos con diferentes compromisos e ideas preconcebidas. La segunda es que los productos artificiales, en particular los industriales, deben su existencia misma a acontecimientos impredecibles de la historia social de la humanidad: guerras, bloqueos, presiones económicas, modas, etc. Por eso, para citar un ejemplo entre muchos, los bloqueos que impidieron que los Estados Unidos y Gran Bretaña tuvieran acceso a las plantaciones de goma durante la segunda Guerra Mundial precipitaron una acción sin precedentes para producir goma sintética a gran escala.

Como vimos con los primeros polímeros sintéticos, el celuloide y la baquelita, el cliente a menudo menospreciaba estos materiales que consideraba remplazos de menor calidad, aunque eran relativamente baratos, o quizá por eso. De hecho, la inversión científica e industrial que se requería para comercializar estos polímeros no se consideró al principio un punto de venta positivo y sólo subrayó la distancia que había entre ellos y los materiales auténticos que remplazaban. Las sustancias artificiales se veían como una medida paliativa provisional con la que tendrían que conformarse los clientes hasta que tuvieran más dinero o la sustancia auténtica fuera asequible. El término alemán ersatz, que se usaba para referirse a los remplazos de cualquier producto cotidiano que se racionara en los tiempos de guerra, sirvió a menudo para describir estos polímeros sintéticos. El uso de este término sugiere las tensiones que creaba la introducción de estos productos, cuya naturaleza misma amenazaba las divisiones entre lo auténtico, lo natural, sociedad y tecnología.

El paso de lo natural a lo artificial tampoco puede ser una transformación instantánea, ya que siempre debe haber un periodo de transición. Esta fase de transición no sólo sirve para mejorar el material y los procesos que hay detrás, sino también para permitir que los usuarios se adapten al uso y a la idea del producto en cuestión. Una de las condiciones para participar en la cultura de la innovación es que el producto artificial esté a su vez en peligro constante de ser remplazado. En un modelo económico darwiniano, en cuanto las desventajas (económicas, ecológicas, físicas, químicas, eléctricas, etc.) de una sustancia en el contexto de su uso sobrepasen sus ventajas con respecto a un material competidor, este uso particular está destinado a desaparecer. Por eso, el remplazo mismo está siempre bajo amenaza de ser remplazado; de hecho, la lógica de la industria moderna y la sociedad de consumo es que el remplazo debe remplazarse algún día. Un consumidor completamente satisfecho con el producto «viejo» es un obstáculo para un crecimiento económico continuo.

Para concluir este análisis de la noción de artificial, volvamos una vez más a la Ilustración. Durante este periodo, el desafío que la química impuso a la frontera tradicional entre lo natural y lo artificial ya preocupaba a Jean-Jacques Rousseau, quien era particularmente sensible a otra frontera crucial: la frontera entre la naturaleza y la sociedad. Rousseau es bien conocido por abogar en favor de la naturaleza, la enemiga de todas las cosas artificiales —tanto actitudes como materiales—, y por defender una filosofía que en principio se oponía al progreso de las ciencias tanto como al de las artes. A pesar de esta imagen, Rousseau, que vivió en la época en que los productos químicos artificiales empezaban a remplazar a sus antecesores «naturales», parece haber comprendido que lo artificial no sirve para distanciarnos de la naturaleza, sino que redefine la naturaleza como una colección de recursos que pueden mejorarse —cuando no perfeccionarse— gracias a la intervención humana. En su Discurso sobre el origen de la desigualdad entre los hombres, Rousseau propone la ficción de un «estado de naturaleza» para explorar el concepto de naturaleza. Al hacerlo, no buscaba la esencia inmutable de la naturaleza, sino más bien un concepto que pudiera desplegarse: una historia. La naturaleza humana, como la naturaleza de los minerales o la naturaleza del reino vegetal para los químicos, se define como una fuente de perfectibilidad. Así como una sociedad permite a los humanos que adquieran facultades o sentimientos «artificiales» (como el orgullo) que no poseían originalmente, también proporciona las condiciones para introducir nuevas propiedades en el mundo material. No es un accidente que Rousseau se haya encaminado a replantearse las relaciones entre lo natural, lo artificial y la sociedad después de haber dedicado años al estudio de la química y a la preparación de un largo manuscrito sobre la materia, Institutions chymiques. En este trabajo no publicado, Rousseau presenta a la naturaleza misma como una especie de laboratorio provisto de cuatro elementos instrumentales[29]. Rousseau construye un paralelo entre la química y la sociedad; así como la sociedad y la cultura se elaboran contra el marco de la perfectibilidad de la humanidad, el químico recrea la naturaleza en un intento por perfeccionarla. Esta remodelación de la naturaleza sirve a su vez para lanzar a la sociedad en la carrera interminable del progreso tecnológico. En ambos casos —la sociedad y la química— lo artificial se deriva de la naturaleza sin estar inscrito en ella. Lo artificial no surge de ninguna necesidad, sino que emerge de circunstancias impredecibles y encuentra su justificación en las civilizaciones humanas; la vida humana como parte de la sociedad.

Los químicos siempre han trabajado en los límites y constantemente (aunque no sean conscientes de ello) luchan por transgredirlos. Inducidos por un orgullo arrogante, los químicos han impulsado los proyectos más ambiciosos, y a menudo —en los mitos si no en la realidad— son castigados por los dioses. Estos proyectos han logrado introducir muchas sustancias híbridas en nuestro mundo. Aunque los frutos del trabajo de los químicos se han vuelto familiares y, por lo tanto, menos atemorizantes, siguen provocando reacciones ambivalentes. Como otros objetos que enturbian las fronteras entre categorías importantes, estas sustancias sintéticas artificiales son a la vez fascinantes y temibles. Más que nada, son desestabilizadoras por su capacidad para debilitar las reglas sobre las que se apoyan nuestros sistemas social y cultural. En sus contribuciones a la construcción de la moderna esfera tecnológica en la que ahora vivimos, la química ha tejido inextricablemente a la naturaleza en el entramado mismo de nuestras sociedades modernas.

IV. EL ESPACIO DEL LABORATORIO

¿POR QUÉ será que los químicos están tan renuentes a adoptar una perspectiva filosófica universal; es decir, a ver la naturaleza desde un punto arquimédico en algún lugar fuera del mundo? Esta distinción filosófica refleja la especificidad geográfica de la química: el laboratorio. Aunque se ubica en el mundo físico más amplio, el laboratorio es un espacio aparte para el sudor y la fatiga productivos, para poner a prueba el mundo material por medio del empeño manual de un ser humano con la sustancia. El laboratorio, como lo sugiere su nombre, es sobre todo un lugar de labor, y este sitio característico del conocimiento, inventado por los alquimistas, fue terreno exclusivo de los químicos hasta que a su vez fue adoptado por otras ciencias experimentales conforme empezaron a surgir en el siglo XVII. El hecho de que el laboratorio fuera propiedad exclusiva del químico durante un periodo de tiempo tan largo nos obliga a examinarlo con más detalle, con más que una sospecha de que pueda ser la clave a nuestra pregunta inicial. Por eso, es importante tratar de comprender qué tipo de conocimiento se produce en el laboratorio y preguntarse qué poderes especiales podría poseer este sitio característico, si los tiene.

Si vemos la Encyclopédie de Diderot o cualquier otro diccionario del siglo XVIII, se nos presenta una imagen del laboratorio como un cuarto repleto de aparatos (figura IV.1). Sin embargo, un laboratorio es mucho más que una colección de objetos materiales, por muy importantes que éstos puedan ser. Es un ambiente para llevar a cabo actos que tienen la capacidad de imbuir a los materiales reunidos de un sentido preciso y así transformarlos en instrumentos de conocimiento.

FIGURA IV.1. Un laboratorio de química y una tabla de afinidades. La tabla es una versión corregida y aumentada de la que publicó Geoffroy en 1718. Denis Diderot y Jean D’Alembert, Encyclopédie, ilustraciones de química, Panckoucke, París, 1751-1765. Colección privada.

Tradicionalmente, las pinturas de alquimistas los retratan trabajando en las sombras de habitaciones de por sí lóbregas, asociándolos con una oscuridad que es al mismo tiempo literal y metafórica. La metáfora de esta oscuridad nos remite al secretismo característico de las artes herméticas y los supuestos poderes que poseían los alquimistas incluyendo, principalmente, la habilidad de transformar metales comunes en oro o de producir el elixir de la vida eterna. En el siglo XVII, cuando se establecieron muchos de los estereotipos y mitos que se propagaron para desacreditar a la alquimia, el laboratorio ya estaba en proceso de convertirse en un lugar más luminoso y mejor ventilado. Esto no significó, sin embargo, que el laboratorio se pareciera más al anfiteatro anatómico, al gabinete de historia natural o al anfiteatro de física experimental. El laboratorio no era un espacio para demostrar conocimiento; no estaba planeado para exhibir las leyes de la naturaleza ni para presentar a la naturaleza en sus detalles más íntimos como un espectáculo público. Aunque podría decirse que el laboratorio era un teatro, no era un teatro de exhibición, sino un teatro de operaciones, un lugar de transformación. Se llevaba material al laboratorio para manipularlo y cambiarlo por algo diferente; el producto que sale por la puerta nunca es lo mismo que la materia prima que entró al laboratorio. Esta transformación también incluía al alquimista, que al trabajar las sustancias en el laboratorio tenía el poder de transformarse a sí mismo junto con la materia. Así como este proceso de transformación personal (o incluso de transfiguración), el proceso intermedio entre las materias primas y los productos finales permanecía en la oscuridad, cubierto de misterio y escondido bajo la niebla de la reacción química. En este contexto, podemos empezar a comprender la fuerza simbólica que adquirieron las escalas, que aportaron a los químicos un medio para controlar lo que sucedía en el espacio oculto de la reacción química. Una determinación precisa del peso les dio un punto arquimédico químico desde el cual seguir estas transformaciones y ejercer un control sobre ellas. Conocer el peso de los reactivos y de los productos, y ser capaces de hacer comparaciones gravimétricas entre el inicio y el final de una reacción —sus dos puntos fijos— permitió al químico ir más allá del conocimiento empírico acumulado de las transformaciones en el laboratorio.

Con el fin de alcanzar este tipo de control sobre la transformación material, el laboratorio tenía que ser un espacio cerrado y bien limitado, protegido de la circulación compleja y aleatoria de materiales y procesos que caracterizan el mundo natural. De hecho, ésta es precisamente la razón de ser del laboratorio, una paradoja característica que ha conducido muchos trabajos productivos en los estudios científicos a lo largo de las recientes décadas. El laboratorio es un lugar deliberadamente aislado del resto del mundo y, por lo tanto, tiene poco en común con él. Sin embargo, es un lugar previsto para generar verdades acerca del propio mundo natural[1]. A diferencia de los naturalistas, quienes —con el modelo de la imagen mítica de Benjamin Franklin de pie bajo una tormenta eléctrica para atraer rayos con su cometa— escalaban montañas o caminaban a través de los campos para investigar la naturaleza al aire libre, los químicos trabajan en el interior, protegidos de los elementos. Los químicos se aíslan deliberadamente de los fenómenos naturales para entender mejor la naturaleza. En este aspecto, el laboratorio de química sirve como arquetipo de una estrategia adoptada por todas las ciencias experimentales. Sin embargo, con el fin de alcanzar el éxito, esta estrategia requiere que el científico haga ciertos compromisos con respecto a los objetos de su investigación. El objetivo de este capítulo es examinar esta cuestión y tratar de identificar lo que podría ser el distintivo de los métodos experimentales de la química.

LIBROS DE RECETAS QUÍMICAS

Las instrucciones siguientes se tomaron del libro de Nicolas Lemery Curso chymico, un libro de texto de química muy exitoso, publicado en Francia hacia finales del siglo XVII:

Machaca ocho onças de Ruibarbo, infundelo en agua de chicorias, y tenlo en un lugar caliente doze horas, ha de sobrepujar el agua al Ruibarbo quatro dedos; dale un poco mas fuego para que dè dos, ò hervores, y passa el licor por un cedazo: infunde lo restante en otra tanta agua de chicorias como antes, despues cuela a infusion, y exprimela fuertemente: mezcla las impregnaciones, ò tinturas, y dexalas aposar: filtralas, y pon à consumir la humedad en un vaso de vidrio, à fuego de arena muy lento, hasta que quede una materia, que tenga la consistencia de miel espesa: esto es lo que se llama estracto de Ruibarbo: se la de conservar en un vaso[2].

Aunque este tipo de «recetas» para preparar medicinas de la época constituían la mayor parte de esta especie de libro de texto de química, incluso hasta entrado el siglo XIX, actualmente no las tomaríamos en cuenta como parte de la química. Más bien, la mayoría de los químicos modernos consideraría que una receta como ésta para preparar extracto de ruibarbo pertenecería más a la cocina que a la química.

De hecho, la química a menudo se ha comparado con la cocina, y los críticos de la ciencia usan regularmente este paralelo como un insulto, enfatizando lo que ellos ven como carencia de rigor teórico en un territorio dominado por técnicas experimentales. La relación es obvia; después de todo, el laboratorio de química está lleno de utensilios que también encontramos en la cocina (porcelana, vidrio, hornos, etc.). Hay un cruce similar en muchas de las operaciones básicas de la química como calentar, macerar, disolver, licuar y cristalizar (véanse los aparatos ilustrados en la figura IV.1). En boca de un filósofo o un científico, el paralelo entre la química y la cocina por lo general es despectivo. Lo que quiere decir es que la química, como la cocina, implica seguir recetas cuya validez se ha establecido gracias a una larga historia de prueba y error, y que involucran más un trabajo manual que intelectual, lejano de las teorías explicativas inclusivas que por lo general se consideran el objetivo de la ciencia. Por eso, en muchos círculos académicos, la química sufre el desprecio que se les reserva a las ocupaciones manuales. En el contexto de la escuela secundaria, aunque la química se presenta como una ciencia teórica que se adquiere principalmente por medio de los libros, a menudo se percibe, sin embargo, menos «intelectual» que la física, o más bien la imagen es que el estudiante aprende química por medios más mecánicos, como memorizar. ¿Cuántos estudiantes retienen de su educación química sólo los primeros elementos de la tabla periódica: hidrógeno, helio, litio, berilio, boro, carbono, nitrógeno? Sea como sea, sin importar cuánto trabajo práctico pueda involucrar, el libro de texto sigue siendo el medio preferido de la enseñanza de la química.

El libro siempre ha sido compañero del químico en el laboratorio. De hecho, el libro es a menudo una figura prominente en los retratos de alquimistas, y proporciona un punto de iluminación en la oscuridad del ambiente. Estos libros, sin embargo, no son libros de teoría sino que contienen instrucciones, colecciones de recetas para producir un cambio químico correctamente. Los primeros cursos de química o tratados sobre la materia impresos proporcionaban instrucciones para preparar medicinas, cosméticos, jabones y otros productos útiles. Después de algunos capítulos preliminares en los que el autor discutía los elementos o los principios de la química, se volvía al contenido principal: las descripciones más o menos detalladas para llegar a una variedad de sustancias. Sin duda, esta información práctica era lo que motivaba la compra del libro en primer lugar. El libro de secretos, emblemático de la tradición alquímica, cedió su lugar al manual, Handbuch o manuel, desde hace mucho tiempo, ya estuviera descrito en términos de recetas (del latín recipere, «recibir») o de protocolos, que contenían instrucciones precisas previstas para transmitir reglas y prescripciones para la acción práctica. Por consiguiente, podemos describirlos como «literatura de ejecución», que no estaba prevista para construir un discurso, sino para enseñar una disciplina corporal erudita; es decir, para proporcionar reglas gestuales hechas para seguirse con precisión[3]. Este lenguaje de acción, que constituye el núcleo del discurso químico, se expresa mejor acompañado por demostraciones experimentales. Por eso, el concepto de herramientas de papel, acuñado por la historiadora de la química Ursula Klein para describir la manipulación de las fórmulas químicas en el papel o en la cabeza del químico, debe aplicarse, primero y sobre todo, a los tipos de recetarios o manuales descritos anteriormente[4]. Sin embargo, la química no puede aprenderse sólo leyendo textos. Requiere del trabajo experimental práctico y se aprende haciéndolo. Por lo tanto, la primera función del libro de química es iniciar al estudiante precisamente en este tipo de trabajo práctico, aportando de este modo una «formación virtual» o, más comúnmente, proporcionando una formación real.

De este modo, esta forma literaria del manual o el «recetario» constituye un rastro indeleble de los orígenes artesanales de la química, que representa una compilación de las prácticas de los fabricantes de metales, de vidrio, de jabón, de tintes, y de los boticarios. Sin embargo, el manual era un elemento esencial del laboratorio de química, tan indispensable como los frascos, los matraces o los hornos que estaban a su disposición. La importancia de estos manuales para el manejo correcto y seguro de los aparatos del laboratorio queda oculta actualmente en parte por el hecho de que los químicos por lo general compran sus reactivos ya preparados por sus proveedores. Aunque la producción industrial de químicos básicos despegó solamente a partir del siglo XIX, podemos observar el fenómeno desde mucho antes, por ejemplo con Lavoisier, que compraba muchos de sus químicos para laboratorio a farmacéuticos parisinos, hábiles para preparar sustancias puras[5]. Hoy, por supuesto, uno puede ordenar por internet químicos de pureza garantizada, que pueden entregarse en el laboratorio dentro de 24 horas, ahorrando horas de trabajo meticuloso en aislar, concentrar y purificar las sustancias. Sin embargo, como todo estudiante de química sabe, durante los cursos de química práctica se sigue un detallado conjunto de instrucciones, asentado en un protocolo experimental, con el fin de preparar sustancias que podrían comprarse fácilmente con proveedores. Cuando se trabaja con compuestos altamente reactivos, es vital seguir el protocolo al pie de la letra con el fin de reducir (si no eliminar) el riesgo de explosiones u otros accidentes que, sin embargo, forman parte de la historia o la mitología de todo laboratorio de química. A diferencia de un físico teórico que trabaja con papel y pluma, o de un meteorólogo que desarrolla un modelo en una computadora, los químicos no se pueden permitir darse rienda suelta en sus investigaciones experimentales, pues si lo hacen, corren riesgos de vida o muerte. Aunque esté profundamente arraigada en lo concreto, la química está imbuida de una infraestructura teórica, una observación que es aplicable incluso a los tratados anteriores a la modernidad de los que hemos hablado. Sin embargo, está tan ligada a las particularidades de las interacciones sustanciales que no parece prestarse al tipo de enfoques (teóricos) que justificarían su condición de ciencia «verdadera».

Esta especificidad de la química ha dado pie a un malentendido persistente y profundo en la interpretación de los libros de la materia por parte de los historiadores de la ciencia. Para la mayoría de ellos, es inconcebible que la práctica experimental pueda sustituir una infraestructura teórica independiente, lo cual se ve como un prerrequisito para cualquier ciencia física. Por consiguiente, muchos se inclinan a suponer que la química, incapaz de generar sus propias teorías, las toma prestadas de su vecina disciplinaria: la física[6]. Hélène Metzger, por ejemplo, sostenía que a finales del siglo XVII los químicos estaban «seducidos» por la claridad de la filosofía mecánica, pero una vez que la hubieron importado a su terreno, descubrieron que no encajaba bien con las colecciones de recetas empíricas que componían sus tratados. Más recientemente, Alistair Duncan ha defendido la idea de que las teorías de la materia eran artefactos retóricos que los autores presentaban en las introducciones de sus trabajos sólo para ser rápidamente olvidadas en el curso de los capítulos subsecuentes y que, por consiguiente, reflejaban el hecho de que los químicos eran en general hombres prácticos preocupados solamente por establecer hechos. Incómodos con las matemáticas y renuentes a formar teorías especulativas que no se basaran sólidamente en la experiencia y la observación, los químicos, según Duncan, se satisfacían tomando prestados sus puntos de vista teóricos de «disciplinas más respetables». Esta opinión es similar a la que sostiene Robert Siegfried, quien lo expresa de esta manera: «En el siglo XVIII, la química escasamente poseía algo parecido a lo que llamaríamos actualmente una estructura teórica, con un núcleo coherente de axiomas, suposiciones y principios a partir de los cuales pudiera fundamentarse un cuerpo significativo de verdades dependientes en consonancia con la experiencia»[7]. Desafortunadamente, este prejuicio común por parte de los historiadores no les ha permitido ver las construcciones conceptuales y teóricas que los químicos del siglo XVIII fueron capaces de extraer de su trabajo de análisis práctico. Por consiguiente, como veremos en los capítulos siguientes, los análisis de vegetales y el estudio experimental de las sales sirvieron para transformar profundamente la noción del principio/elemento. Además, los historiadores y los químicos que ignoran la existencia de cualquier teoría química primaria tienden a interpretar cualquier teorización como un intento por explicar fenómenos macroscópicos en términos del comportamiento de entidades microscópicas hipotéticas. Esta postura está bien ilustrada por Alistair Duncan en la cita siguiente: «Como practicantes de una actividad que difícilmente había completado su progreso hacia la aceptación como una rama académicamente respetable de la filosofía, los químicos se sentían obligados a respetar las explicaciones mecánicas»[8].

El sueño de la química —como el de la física— era poder deducir las propiedades de cualquier cuerpo determinado a partir de un conjunto de leyes generales que cubrieran todo caso individual. A la luz de este sueño, numerosos químicos de varios periodos de la historia moderna han tenido que seguir protocolos, manipular aparatos, manejar químicos y llevar a cabo las mismas acciones una y otra vez como en una especie de maldición. Como estas manipulaciones a menudo terminaban en decepciones cuando en algún punto el experimento salía mal, obligando al químico a empezar otra vez desde el principio, este sentimiento de frustración sólo se exacerbaba. Uno puede imaginar con facilidad al químico, exhausto después de horas de difícil trabajo experimental, envidiando al investigador de alguna ciencia deductiva, como la mecánica, en la que el cálculo predecible ha remplazado a la manipulación azarosa. Desde esta perspectiva, no es sorprendente que haya habido quejas en abundancia respecto al destino del químico. Los críticos suponen que si uno pudiera ver cada átomo y conocer la posición de cada molécula, la química podría (re)construirse como una ciencia racional. Sin embargo, los químicos están condenados a seguir un camino de tropiezos en la oscuridad, atrapados en el nivel de los fenómenos sin tener jamás acceso a la realidad sustancial de fondo, conociendo sólo los resultados y no las razones. Como ejemplo ilustrativo de esta postura, podemos citar a una de las grandes autoridades de la química francesa del siglo XIX, Louis Thenard, quien, en su Essai de philosophie chimique, escribió lo siguiente:

Si tan sólo pudiéramos tener nociones precisas en lo concerniente a la constitución de las moléculas y sus propiedades, si pudiéramos conocer con certeza la naturaleza de la fuerza que gobierna sus combinaciones, entonces los geómetras podrían someter a sus cálculos los diversos fenómenos que constituyen la química, y estaríamos, así, en posición de ser capaces de elaborar una verdadera filosofía química. Sin embargo, en el estado de ignorancia en que nos encontramos en el presente con respecto a las propiedades íntimas de las moléculas y a la naturaleza de la afinidad, ¿cómo podemos aspirar a llegar a los principios generales de la ciencia[9]?

Según este tipo de análisis, la ignorancia del químico es responsable del estado de la teoría de la química. Incapaces de llegar a los principios fundamentales de la ciencia o de elaborar leyes generales, los químicos sólo pueden aspirar a validar generalizaciones tentativas y limitadas que se derivan de un proceso experimental de prueba y error. Cuando se mide contra esta imagen particularmente ideal de la ciencia, la química resulta insuficiente de manera inevitable y se percibe como imperfecta. De hecho, esta imagen de imperfección ha persistido en la química y sigue haciéndolo. ¿Cuántas veces hemos oído que los químicos se quejan de su incapacidad de resolver la ecuación de Schrödinger con cualquier átomo salvo los más simples? La dificultad de resolver esta ecuación con cualquier átomo más complejo que el del hidrógeno ha llevado a los químicos teóricos a buscar simplificaciones y a desarrollar técnicas de aproximación que requieren cálculos fastidiosamente repetitivos. Estas soluciones más o menos ad hoc evocan, una vez más, las toscas técnicas relacionadas con la cocina más que la precisión de las ciencias exactas y, por lo general, se les toma justo como otro síntoma de la imperfección o la impureza radical y perpetua de la química.

UN ESPACIO DE TRABAJO ARDUO

Una vez presentada la imagen negativa de la química como una ciencia empírica e imperfecta, queremos considerar las mismas características bajo una luz positiva. De hecho, la distancia entre la química y las ciencias «exactas» no tiene que interpretarse como un defecto o deficiencia; también puede verse como una característica que ofrece a esta ciencia una posición privilegiada. Hay quienes han argumentado que el hecho mismo de que la química obtenga sus conocimientos por medio del trabajo y la labor garantiza su autonomía y, más importante incluso para el argumento que sostenemos aquí, su originalidad epistemológica. De hecho, trabajar, manipular, mezclar y esforzarse como esclavo pueden considerarse signos de fuerza científica más que de debilidad.

Esta imagen del químico condenado a una vida de trabajo manual sucio (y peligroso) es uno de los tropos retóricos comúnmente asociados con la ciencia a lo largo de su historia. Esta imagen se desarrolla en el contexto de un debate cultural más amplio: el del enfrentamiento de lo manual contra lo intelectual en la búsqueda por conocer el mundo. Aunque muchos filósofos, en particular en la tradición platónica, han valorado la teoría y el trabajo de la mente sobre la práctica manual relacionada con la «mera» acumulación de hechos, esta perspectiva estaba lejos de ser unánime. Por eso, mientras que el químico flamenco Jan Baptista van Helmont decía «Dios vende las artes a cambio de sudor»[10], el filósofo Francis Bacon comparaba a las «hormigas», que buscan la verdad empíricamente, con las «arañas», que prefieren desarrollar teorías, y proponía a la abeja como el justo medio metafórico adecuado para representar a la ciencia ideal:

Los filósofos que han manejado las ciencias se dividen en dos clases: los empíricos y los dogmáticos. El empírico, semejante a la hormiga, se contenta con almacenar y consumir luego sus provisiones. El dogmático, tal como la araña, urde telas cuya materia está extraída de su propia sustancia. La abeja ocupa el término medio: extrae la materia prima de las flores de campos y jardines; después, por un arte que le es propio, la elabora y la digiere. La verdadera filosofía hace algo semejante: no se apoya única ni principalmente en las fuerzas naturales de la mente humana, y la materia que obtiene de la historia natural no la arroja a la memoria tal como la ha recogido de sus dos fuentes, sino que después de haberla elaborado y digerido la guarda en el intelecto. De este modo, el recurso mayor que tenemos a nuestra disposición está en la estrecha alianza entre estas dos facultades: la experimental y la racional, unión que hasta ahora no ha sido aún realizada[11].

En Interpretación de la naturaleza, escrito a mediados del siglo XVIII, Diderot recurre a una dicotomía filosófica similar, aunque considera el trabajo de la hormiga y de la araña en términos de vocaciones filosóficas distintas, aunque complementarias.

Recoger y enlazar los hechos son dos tareas muy pesadas; por eso los filósofos se las han repartido entre ellos. Los unos se pasan la vida reuniendo materiales, obreros útiles y laboriosos; los otros, orgullosos arquitectos, se apresuran a utilizarlos. Pero el tiempo ha derribado hasta hoy casi todos los edificios de la filosofía racional. El obrero polvoriento trae, antes o después, de los subterráneos en los que cava ciegamente, el fragmento que será fatal para esa arquitectura erigida a fuerza de pensamiento; se derrumba, y sólo quedan materiales confundidos en desorden, hasta que otro genio temerario emprenda con ellos una nueva combinación[12].

Claramente, Diderot favorece al obrero útil sobre el orgulloso arquitecto y ve con desdén la arrogancia de los filósofos puramente teóricos, una postura a la que hace eco el artículo sobre «química» que Gabriel-François Venel, un doctor de Montpellier, escribió para la Encyclopédie alrededor de la misma época. En él, Venel defiende el derecho de los químicos a cultivar su propio estilo epistemológico, articulado en un idioma específico. Aunque es posible que el lenguaje del químico sea difícil, denso y oscuro, esto se debe precisamente a que refleja su experiencia empírica única del mundo, una experiencia que se deriva tanto de la ciencia como de las artes químicas. Por eso, para comprender el estado especial de la química como una ciencia sensorial tanto como racional, tenemos que considerar las facultades que están en juego en su compromiso empírico con el mundo. De hecho, la química ha utilizado tradicionalmente todos los sentidos, generando diversas sensaciones que necesitan coordinarse.

RECONOCER DE UN VISTAZO

Aunque en el siglo XVIII la vista fue el sentido privilegiado por los filósofos, la cuestión de la relación entre los sentidos fue un asunto importante. Este asunto se concretó en torno a varios enigmas célebres, en particular uno relacionado con el nombre de William Molyneux. En 1688, Molyneux se preguntó si un hombre ciego que es capaz de distinguir entre una esfera y un cubo por medio del tacto podría ser capaz de hacerlo al recuperar la vista con sólo ver los objetos, una cuestión que más tarde retomó John Locke[13].

Además, los filósofos no temían relacionar las habilidades cognitivas con las facultades de percepción, y en su trabajo de 1749, Carta sobre los ciegos, Diderot emuló a Descartes con la afirmación de que la gente ciega razonaba de manera abstracta, como los matemáticos.

De acuerdo con Venel, una de las características de los químicos era confiar en su habilidad de «reconocer de un vistazo» (le coup d’œil). A pesar de la metáfora visual, esta habilidad implicaba mucho más que sólo la vista: «el trabajador conoce a la facultad de juzgar por medio de un sentimiento como reconocer de un vistazo, y ésta es una habilidad que le debe al hábito de manejar su material»[14]. De esta manera, Venel destacó la combinación de varios sentidos al mismo tiempo en el proceso de desarrollar una forma de conocimiento intrínseca y no verbal característica del artesano especializado. En contraste con la facultad de juicio cartesiana o luz natural, esta habilidad de reconocer de un vistazo no es innata. Más bien se aprende a través de una vida de experiencia práctica que cultiva instintos o intuiciones pragmáticos que se perciben como herramientas del quehacer del artesano.

Lo que es especial sobre este tipo de conocimiento obtenido a través de la experiencia es que es específico y personal. En el caso del conocimiento que se deriva de la razón, se supone que el razonamiento fuerce la conclusión sin importar quién lo esté haciendo, de modo que el sujeto, en principio, pueda intercambiarse por cualquier otro. Esta habilidad de reconocer de un vistazo, por otro lado, no es intercambiable, sino específica de un individuo. De hecho, en muchos campos, tanto científicos como no científicos, una combinación de experiencia, interés, sabiduría, paciencia o simple obstinación ha permitido que ciertos individuos consigan un habitus que les permite ver lo que otros no pueden[15]. Por consiguiente, tomando prestado un ejemplo de otro campo, un técnico especializado en ultrasonido no tiene ningún problema para distinguir el corazón y las piernas de un feto donde el no iniciado sólo ve un juego de luz y sombras.

Para Venel, tener la habilidad para reconocer de un vistazo es característico de un «artista» en el doble sentido del término. En el primero, está el artista como artesano, el sentido primario para la Encyclopédie: un trabajador que, gracias a su dedicación continua, ha formado su cuerpo hasta el punto en que literalmente encarna una serie de técnicas que le sirven como herramientas en su quehacer. En el segundo, está el artista como «genio» creativo, una cualidad que Kant contrasta con la mera imitación en su Crítica del juicio. El genio, sin embargo, es incapaz de describir cómo ocurre su creación. La naturaleza inescrutable de esta especie de conocimiento «tácito» hace eco en la visión de la química de Venel. Por lo tanto, cuando escribe sobre la precognición o la premonición que posee el químico experimentado, Venel, una vez más, repite la postura filosófica de Diderot:

La persistente costumbre de hacer experiencias da a los más toscos manipuladores de operaciones un presentimiento que parece una inspiración. Sólo dependería de ellos equivocarse como Sócrates y llamarlo demonio familiar. Sócrates estaba tan prodigiosamente acostumbrado a observar a los hombres y pesar las circunstancias que, en las más delicadas ocasiones, se producía en él secretamente una combinación rápida y precisa, seguida de un pronóstico del que la realización apenas difería. Enjuiciaba a los hombres como la gente de buen gusto juzga las obras del espíritu, por sentimiento. Lo mismo ocurre, en física experimental, con el instinto de nuestros grandes artesanos. Tan a menudo y de tan cerca han visto a la naturaleza en sus operaciones, que adivinan con bastante precisión el curso que podrá seguir en el caso de que les entren ganas de provocarla, por medio de los más extraños ensayos. Así, el servicio más importante que tienen que hacer a los que se inician en la filosofía experimental no es tanto informarles del procedimiento y del resultado como dotarles de ese espíritu de adivinación con el cual se presienten, por decirlo así, procedimientos desconocidos, experiencias nuevas, resultados ignorados[16].

Esta larga cita, que principalmente aborda el tema de la sensibilidad, nos ayuda a comprender la naturaleza del habitus del químico. En general, las ciencias experimentales modernas no tienen lugar para la sensibilidad. Como la subjetividad, se le considera simplemente una fuente de imprecisión o, peor aún, de error. En la cita se le da un giro positivo a la sensibilidad, ya que se presenta como una facultad cognitiva, una especie de intuición o talento para comprender la realidad[17]. En un sentido más amplio, sin embargo, Venel sugiere que la emoción, e incluso la pasión, tienen lugar en el contexto del conocimiento experimental de un químico, citando la afirmación de Beccher de que «el gusto por la química es una pasión de locos» y convirtiendo esta locura en una virtud. Sólo el químico tiene el valor de emprender la interminable labor de experimentar y de ver cómo todo su tiempo y dinero se consumen en su investigación. Después de pasar sin interrupciones de las consideraciones epistemológicas a las morales, Venel continúa hacia lo político y lo social, describiendo a los químicos como «ciudadanos que merecen toda nuestra gratitud»[18]. De esta manera, vemos cómo en la Ilustración el conocimiento experimental se tomó como implicación del despliegue de emoción y pasión, así como un reflejo de los valores políticos y morales del científico.

Aunque la cultura occidental contemporánea le debe mucho a la época de la Ilustración, claramente no compartimos la mentalidad de los científicos o philosophes que vivían en esos tiempos: la sensibilidad, la emoción y la pasión, al parecer, han sido desterradas del laboratorio. La ciencia experimental ahora se concibe como un proceso formalizado y codificado que consiste en la formulación de hipótesis, la deducción de consecuencias materiales y la demostración experimental de la teoría. Sin embargo, no se ha descartado por completo la sensibilidad, como podemos ver en la filosofía del químico-filósofo Michael Polanyi. En su publicación de 1958, Personal Knowledge, Polanyi resalta la importancia del «conocimiento tácito» para el científico experimental. Este tipo de conocimiento es no verbal y sólo se aprende mediante la práctica, después de la cual se incorpora a la cabeza y las manos del científico individual quien, de este modo, adquiere una competencia que no tiene un equivalente formal[19]. Esta concepción del conocimiento tácito fue un elemento en la defensa de Polanyi de la ciencia «libre» contra la postura de los científicos socialistas británicos, como J. D. Bernal, quienes argumentaban en favor del planeamiento centralizado de la investigación científica útil. Por medio de la Sociedad para la Libertad de la Ciencia, Polanyi sostuvo que los científicos debían ser completamente independientes y libres para seguir su investigación en cualquier dirección que quisieran. Curiosamente, Venel abogó también por este tipo de independencia, basándose en la idea de que el juicio de los expertos o connoisseurs dependía de su habilidad para «olfatear» la verdad, sin ser capaces de ofrecer justificación explícita alguna para sus convicciones, ya no se diga de proporcionar algún dato objetivo que los apoyara. De hecho, Venel incluso se opuso al uso de instrumentos de medición, porque amenazaban con socavar la capacidad de juicio físicamente incorporada que caracterizaba la pericia del químico:

[El químico] nunca calculará el grado de calor que usa por medio de un termómetro, o la sucesión de gotas de una destilación mediante el péndulo que marca los segundos; como lo expresan correctamente los trabajadores, tiene el termómetro en los dedos y el reloj en la cabeza; en una palabra, dirige sus operaciones ordinarias, sus operaciones cotidianas, con el uso de indicadores crasos y sensibles que siempre son preferibles —mientras sean suficientes— por su conveniencia[20].

UN ESPACIO PURIFICADO

No importa cuán bien entrenados estuvieran sus sentidos, cuán fina fuera su intuición o qué tan apasionado pudiera ser en su conocimiento, el repertorio gestual del químico no era suficiente para que la química aspirara al estado de una ciencia. Sin embargo, Venel exigía que se reconociera a la química como una ocupación digna de respeto ante los ojos de los lectores burgueses de la Encyclopédie[21].

¿Cómo, entonces, lograron los químicos ascender al estatus social del que gozaron en la segunda mitad del siglo XVIII? Una parte de la respuesta yace en la autoridad que obtuvieron al hacer uso de sus instrumentos y otros materiales con el fin de probar y garantizar la calidad de una variedad de productos. Venel mismo, como muchos otros químicos contemporáneos, ganaba dinero analizando aguas minerales. Al determinar el contenido de estas aguas en términos de sales minerales, los químicos podían confirmar sus propiedades terapéuticas, así como identificar cualquier impureza potencialmente dañina. Este tipo de trabajo analítico, que Lavoisier también llevó a cabo cuando era un joven químico, requiere varios instrumentos de medición, principalmente el hidrómetro (o densímetro), al que Lavoisier se refirió como «la báscula del químico para los fluidos». Antes de que el hidrómetro pueda proporcionar mediciones confiables, tiene que calibrarse con base en la comparación de su comportamiento con líquidos de varias densidades conocidas, todos a la misma temperatura. La fiabilidad del hidrómetro, por lo tanto, dependía del uso especializado de un par adecuado de básculas que proporcionaran una medida independiente de la densidad y un termómetro para asegurar que las mediciones se hicieran a la misma temperatura. De esta forma, la fiabilidad de cualquier instrumento dependía del uso de otros, reunidos para establecer un espacio experimental sujeto a un estricto régimen de control. De hecho, fue gracias a su intención de perfeccionar estos instrumentos de medición que Lavoisier pasó de los análisis químicos que formaron parte de su colaboración en el mapa geológico con Jean-Étienne Guettard, a su trabajo de laboratorio de madurez. De modo que fue con Guettard con quien Lavoisier aprendió primero las técnicas del análisis gravimétrico que serían esenciales en su nueva química. En manos de Lavoisier, estas técnicas transformarían el laboratorio en un salón de pruebas, como veremos en el capítulo siguiente. Sin embargo, este tipo de análisis es imposible sin un trabajo químico preliminar esencial que tiene como objetivo «purificar» las sustancias a la mano.

Este concepto de purificación tiene por lo menos dos sentidos diferentes. Primero, está el sentido relacionado con la preparación de minerales útiles extraídos de los yacimientos de las minas, o la purificación de extractos de plantas medicinales para obtener medicinas seguras y efectivas. Los boticarios eran considerados tradicionalmente los maestros de este arte, y usaban formas simples de análisis que podían separar los «principios inmediatos» de las plantas en su estado puro. Esta actividad era importante, ya que la reputación de un boticario dependía de su habilidad para obtener ese tipo de extractos y, como hombres de negocios, su subsistencia dependía de su reputación. Sin embargo, en este contexto el concepto de pureza es al mismo tiempo provisional y convencional, ya que el examen y los criterios del químico son los que establecen la medida de pureza y, en principio, nada podía impedir que se les atacara.

El segundo sentido de purificación implica la identificación de la composición exacta de un cuerpo al separar sus componentes constitutivos. El mejor ejemplo de esta forma de purificación es la práctica de análisis elemental, que se ha vuelto el pilar central de la química moderna. En este caso, la búsqueda de la pureza va todavía más lejos, y no implica tan sólo el aislamiento de la sustancia en cuestión, sino también que se remuevan todas sus especificidades, la eliminación de cualquier imprevisto o fenómeno circunstancial relacionado con su origen. El objetivo de la química, como lo vio Lavoisier, era presentar todas las sustancias químicas como entidades genéricas e indefinidas caracterizadas únicamente por su composición elemental. «El objeto principal de los experimentos químicos es descomponer los cuerpos naturales, para examinar por separado las diferentes sustancias que los componen […] Por eso, conforme la química avanza hacia la perfección, por medio de la división y subdivisión, es imposible decir dónde va a acabar»[22].

Este proceso de división y subdivisión implica que estas sustancias naturales pasen por una verdadera «transmutación», lo cual se consigue mediante bastante tiempo de trabajo experimental; en ciertos aspectos es una reminiscencia de la tradición alquímica. Las sustancias extraídas de la naturaleza se someten a diferentes procedimientos para separar ciertas partes y los constituyentes se aíslan o purifican por medio de la repetición de procesos como la disolución, la destilación y la cristalización. Al final de este proceso (que, en principio, podría no terminar nunca), la sustancia que se obtiene en el laboratorio es completamente diferente a la sustancia natural original, inevitablemente idiosincrática. Despojada de su historia natural, de las circunstancias que la produjeron y de las técnicas que intervinieron en su extracción, la «materia prima» se ha transformado en una especie química, una abstracción material pura. La sustancia de laboratorio tiene que ser «típica» en términos de sus propiedades características, lo que la hace inidentificable en cualquier sentido tradicional. Por ejemplo, el agua que se usa como solvente en el laboratorio de química no debe saber como el agua de Malvern, del Mediterráneo o de Evian. No debe tener ningún sabor en lo absoluto, debe ser agua «pura», que generalmente se percibe como poco adecuada para el consumo humano. Esta transformación convierte los objetos naturales en «fetiches» en el sentido en que lo usa Bruno Latour: artefactos construidos con el fin de asegurar «la sólida certidumbre que permite el movimiento de la práctica a la acción sin creer nunca en la diferencia entre construcción, colección, inmanencia o trascendencia»[23].

Una vez que este trabajo intensivo ha aportado sustancias de laboratorio en su estado ideal, éstas pueden asumir su papel como representantes de la naturaleza en el teatro de la ciencia experimental. Por esto, ayuda que se les represente con un nombre y un símbolo «científicos» y, finalmente, con una fórmula. La reforma de la nomenclatura química propuesta por Guyton de Morveau, Lavoisier, Berthollet y Fourcroy en 1787 tenía como objetivo proporcionar un sistema en el que, siguiendo la fórmula de Condillac, «los hechos, las palabras y las ideas serían sólo tres impresiones del mismo sello»[24]. Por eso, descartaron cualquier denominación que evocara el origen geográfico de la sustancia o el nombre de su inventor. La intención era que el nombre reflejara la composición de la sustancia nombrada, relegando, de este modo, los elementos de su historia natural al nivel de anécdotas irrelevantes. Las sustancias de laboratorio, puras y estabilizadas, con todo y etiquetas que especifican su composición, son ahora reactivos confiables que se comportarán previsiblemente, sin ninguna sorpresa. Por lo tanto, estas sustancias pueden compararse con animales salvajes que han sido domesticados y se usan como apoyo para explorar la jungla indomable. Constituyen puntos de referencia confiables, puntos bien definidos de civilización científica dentro de los reinos de la naturaleza inexplorados, promiscuos y prolíficos.

La reforma de la nomenclatura de 1787 prometía mucho más que simples términos neutrales para estos reactivos idealmente puros. Los nombres de las «sustancias simples» —aquellas que ya no pueden analizarse más— se consideraban letras de un alfabeto específicamente químico. A partir de estas letras, los químicos podían revertir el proceso de análisis reuniéndolas para recomponer las sustancias compuestas originales. Por eso, de acuerdo con Lavoisier, la nueva nomenclatura era un «fiel retrato» tanto de los hechos como de las ideas relacionadas con ellos. Esta visión de la nomenclatura misma como una herramienta analítica se basó en los escritos del filósofo francés Étienne de Condillac, en particular en su libro La lógica. Inspirado en la filosofía empírica de Locke, Condillac privilegió el análisis como la «lógica natural» de la mente humana, que permitía el paso de lo simple a lo complejo. Para Condillac, y también para Lavoisier, esta progresión de lo simple a lo complejo era el único método para comprender el mundo, ya que necesariamente establecía un paralelo del pasaje de lo conocido a lo desconocido. Así como el niño aprende adecuadamente de la naturaleza al asociar palabras simples con ideas simples que nacen de sensaciones simples, el aprendiz de químico sólo podía aprender su arte partiendo de un conocimiento de las propiedades de las sustancias simples. Si el químico buscaba conocer las sustancias complejas sin conocer las simples de las que estaban compuestas, estaba condenado, según el modelo empírico, a caer en el error. Este enfoque filosófico se prestaba a la presentación de la química como un «sistema de conocimiento» que tenía consecuencias pedagógicas particularmente obvias. Aunque el texto de Lavoisier pasa por los tres reinos de la naturaleza en el orden común (mineral, vegetal y animal), el material ahora está organizado de acuerdo con un estricto sentido de materia simple y compuesta. Además, las sustancias se transcriben en una nomenclatura racional con la intención de reflejar su grado de complejidad[25]. Una lección crucial de estos progresos filosóficos es la importancia de la separación y la purificación, arduas y repetitivas tareas del laboratorio que han permitido que la química elabore su propia lógica de «elementos» y «compuestos», lo que en gran parte respaldaría su reclamo de autonomía científica.

UN ESPACIO SOCIAL

El filósofo del siglo XX Gaston Bachelard destacaba con regularidad la dimensión social de la ciencia, implícita en el uso de instrumentos. El uso de instrumentos científicos no sólo requiere la movilización de un grupo de fabricantes y técnicos, sino también el establecimiento de normas y estándares convencionales que exigen el acuerdo de toda la comunidad experimental. La labor de purificación del químico ilustra tan adecuadamente esta movilización de recursos sociales necesarios para la producción (o construcción) de un hecho científico, que se volvió la metáfora favorita de Bachelard para describir a lo que se refería como «fenomenotecnia»:

En líneas generales, puede decirse que no hay pureza sin purificación. Y nada puede probar mejor el carácter eminentemente social de la ciencia contemporánea que las técnicas de purificación. En efecto, los procesos de purificación no pueden desarrollarse sino merced a la utilización de todo un conjunto de reactivos cuya pureza ha recibido una especie de garantía social […] Todas estas tesis parecerían menos superficiales al filósofo si quisiera tomar conciencia de la verdadera operación de mecanizado necesaria para la producción de una sustancia pura en la técnica contemporánea; comprendería rápidamente que semejante purificación no depende ya de una actividad individual, que exige un trabajo en cadena, purificaciones en cadena, en suma: que la fábrica-laboratorio es, en lo sucesivo, una realidad fundamental[26].

En términos históricos, durante el siglo XIX, esta fábrica-laboratorio se instauró primero en ciertas universidades europeas en las que se formaba a los estudiantes en técnicas de análisis y purificación. La escuela-laboratorio de Giessen fundada por Justus von Liebig en 1830 fue la primera iniciativa de este tipo, concebida con la idea de formar químicos experimentados en el menor tiempo posible. Liebig sometía a sus estudiantes a una educación práctica intensiva que con facilidad podía tomarles ocho horas al día. Aproximadamente una docena de estudiantes trabajaba con él en su propio laboratorio y la práctica transformaba las operaciones más complejas y delicadas en manipulaciones rutinarias. Este modelo de organización se diseminó a lo largo del mundo industrializado cuando lo adoptaron universidades, colegios y escuelas de Inglaterra, Francia y los Estados Unidos[27]. El laboratorio de química, ya fuera institucional, doméstico y personal o industrial, se volvió un espacio colectivo poblado por una jerarquía de personal: jefes de laboratorio, investigadores y técnicos, en el que todos trabajaban de acuerdo con un sistema racionalizado y cada vez más rígido de división de labores. En la universidad o escuela técnica, estos laboratorios dieron educación a cada vez más estudiantes destinados a carreras en la industria o al servicio público.

Aunque los laboratorios estuvieran convirtiéndose en espacios sociales más ricos, también estaban transformándose en instituciones oficiales financiadas por el Estado, por la industria o por patrocinadores adinerados (a menudo de fundaciones de industriales). Por eso, a finales del siglo XIX, la química tuvo un papel principal en la reorganización del conocimiento de Occidente. En este movimiento, la ciencia no sólo se convirtió en un factor integral de la producción industrial, sino que también vio que sus prácticas se tradujeran a otros contextos sociales con el objetivo de divulgar la eficiencia tecnológica, así como para obtener el dominio sobre el mercado y reforzar el poder militar en los Estados-nación[28]. Por otro lado, las escuelas basadas en laboratorios produjeron una fuerza laboral con formación científica y versada en las técnicas más intrincadas de análisis y purificación. El éxito de estas escuelas dentro y fuera de la academia contribuyó a la irrupción de la tecnología y la industria dentro del sistema universitario tradicional. Por otro lado, el final del siglo XIX vio la multiplicación de laboratorios de investigación dentro de empresas industriales, en particular en el contexto de la industria de tintes sintéticos, lo cual reforzó la vocación doble del laboratorio como un espacio de desarrollo tanto cognitivo como tecnológico. De este modo, el laboratorio se integró dentro de una gama de instituciones orientadas hacia la innovación tecnológica y, a su vez, entrelazó los métodos y valores de la producción industrial en su entramado científico constitutivo.

UN ESPACIO INSTRUMENTAL

Para concluir este capítulo, volveremos a la consideración sobre el mobiliario del laboratorio con la que empezamos: los instrumentos de experimentación. Cualquier laboratorio de química, de investigación o industrial, contiene una cantidad considerable de aparatos que permite el análisis rápido, simple y relativamente preciso de las sustancias en términos de su contenido. Tradicionalmente, los químicos determinaban la composición de una sustancia desconocida por medio de sus reacciones con un número de reactivos bien conocidos siguiendo procedimientos comunes. Para los compuestos inorgánicos, por ejemplo, una serie de reacciones de prueba eliminaba o confirmaba la presencia de elementos específicos en el compuesto (véase en la figura IV.2 una ilustración gráfica del uso sistemático de un grupo de reactivos). Liebig fue una figura pionera en este tipo de análisis en el terreno de lo orgánico. Por eso, su Kaliapparat, que proporcionaba una forma relativamente fácil de determinar el contenido de carbono e hidrógeno en cualquier compuesto orgánico, fue una de las atracciones de su laboratorio en Giessen, ya que permitía que sus estudiantes llevaran a cabo este tipo de análisis de manera exacta y rápida[29]. Las determinaciones precisas y cuantitativas que pueden garantizar la pureza de los materiales comerciales y que también pueden usarse para estandarizarlos no sólo sirvieron a la industria en el terreno del control de calidad, sino que también contribuyeron al desarrollo de la investigación sobre radicales en la química orgánica y a la aplicación de esta investigación en química, farmacéutica y toxicología.

La multiplicación de estos instrumentos analíticos sirvió para dar autoridad social a los químicos en su papel de expertos en procedimientos legales (en particular, en casos en los que se sospechaba de envenenamiento) y en análisis del suelo, por citar sólo dos ejemplos. De hecho, durante el siglo XIX, la química analítica se convirtió en una especialidad por derecho propio: no sólo implicaba la identificación de un compuesto específico en una sustancia compleja, sino también su aislamiento y purificación. El análisis, ya empleara métodos gravimétricos o volumétricos, necesariamente utilizaba procedimientos químicos y suponía un meticuloso conocimiento de los varios reactivos involucrados. El ejemplo histórico clásico de la laboriosa separación de un elemento de una mezcla es el trabajo de Marie Curie para aislar el radio de la pechblenda por medio del uso de técnicas de separación químicas en combinación con mediciones físicas que le permitieron monitorear su progreso. Aunque este tipo de trabajo arduo y repetitivo que implicaba la cristalización iterativa echaba mano de aparatos tomados prestados de la física para medir la radiactividad o las propiedades ópticas de las soluciones, estos instrumentos eran secundarios a la manipulación química del material.

FIGURA IV.2. El «piano químico»: una colección de reactivos para la identificación de compuestos inorgánicos. Utilizados consecutivamente, los químicos del equipo revelaban la presencia de iones específicos en la solución. Fotografía de P. Cintra, cortesía del Museo de la Ciencia de la Universidad de Lisboa, Portugal.

Actualmente las cosas han cambiado y los laboratorios modernos de química están llenos de instrumentos de la física, grandes y pequeños, equipados con lectores digitales que refieren los resultados de los análisis. Con sus medidores de pH, espectrómetros de masas, aparatos de resonancia magnética nuclear (RMN) o espectrómetros infrarrojos, los laboratorios de investigación así como los laboratorios industriales están llenos de máquinas que miden, prueban, controlan y analizan (figura IV.3). Davis Baird, entre otros historiadores, describió la profunda transformación que ocurrió entre las décadas de 1950 y 1970 como la segunda revolución química[30]. Este cambio ha alterado profundamente las prácticas químicas. En lugar de usar reacciones químicas para determinar la composición de las sustancias, los químicos ahora utilizan una variedad de instrumentos que les permiten el análisis no destructivo de muestras más pequeñas en términos de sus propiedades físicas. Pero ¿estos progresos significan, como lo sugieren algunos críticos, que la química ha sido colonizada por la física[31]?

FIGURA IV.3. Esta fotografía publicitaria anónima muestra a una mujer usando un espectrómetro infrarrojo (Perkin-Elmer, modelo 21). El instrumento no sólo está puesto en un ambiente limpio y despejado (¡salvo por el cenicero con una colilla de cigarro!), sino que además la foto enmarcada de la nube en forma de hongo de una explosión nuclear subraya la relación que este instrumento tenía inicialmente con la física más que con la química. Colección Applera / Perkin-Elmer, 1955. Reproducida gracias a la cortesía de la Chemical Heritage Foundation.

A pesar de la predominancia de estos instrumentos analíticos, que se originaron en los laboratorios de física, en los laboratorios de química actuales los químicos no se han vuelto dependientes de los físicos. Esto se debe a que los nuevos instrumentos no se trasladaron como cajas negras cerradas y terminadas, de las que los químicos desconocieran el funcionamiento. Los químicos que introdujeron los RMN o espectrómetros de masas en los laboratorios de química interactuaron con los fabricantes con el fin de adaptar los instrumentos de la física a los requerimientos de su propio campo. Con el tiempo, los instrumentos que inicialmente eran extraños para los químicos se hicieron tan familiares que pudieron aportar interpretaciones teóricas para los datos, sin mediación de sus colegas físicos. Además, fueron principalmente los químicos quienes difundieron las nuevas técnicas por medio de la enseñanza y los libros de texto, transformando así profundamente los planes de estudios de química. De manera que la habilidad de la química para retener su autonomía metodológica a pesar de la introducción de estos instrumentos puede deberse al hecho de que no fueron importados de la física junto con sus métodos y aplicaciones establecidos por rutina, sino que tuvieron que integrarse activamente. De hecho, pasaron varias décadas antes de que se aceptara que estos instrumentos eran más rápidos y más eficientes, así como lo suficientemente confiables para despachar las técnicas analíticas manuales complejas y delicadas que habían remplazado. Otro resultado de este proceso de adaptación y apropiación ha sido que los departamentos de química han llegado a requerir equipo cada vez más grande y costoso, lo cual ha hecho a la disciplina considerablemente más cara. Además, al adoptar estos instrumentos de alta tecnología, la química no sólo entró en la era de la «gran ciencia», sino que también amplió el alcance del conocimiento químico al ser capaz de analizar muestras más pequeñas que nunca. Asimismo, la naturaleza no específica o polivalencia de estos instrumentos puede fácilmente terminar por redefinir los programas de investigación en química. Por eso, aunque estos instrumentos analíticos a menudo se introducen con la intención de investigar una clase de sustancias, tienen la capacidad de generar nuevos campos de investigación o de cubrir nuevas clases de sustancias con el mismo proyecto inicial.

La evolución instrumental también ha traído cambios más sutiles en la cultura de la química. El concepto mismo de análisis ha cambiado debido al uso de estos nuevos instrumentos. El análisis ya no es una cuestión de división y subdivisión «literal» del material original para llegar a sus constituyentes simples, como lo propuso Lavoisier, sino que se trata de detectar propiedades en la sustancia (no analizada) en cuestión por medio de las cuales el químico puede deducir sus partes constituyentes. Aunque la naturaleza no destructiva de la espectrografía ofrece una de sus ventajas más claras sobre las técnicas analíticas tradicionales, el principio está a años luz de la tradición experimental de la química. Las técnicas analíticas tomadas de la física también han cambiado el objeto de análisis. En el método clásico que usa reactivos químicos, los objetos de análisis eran los elementos comprendidos en términos de sus relaciones con otros elementos, y la disposición de los varios componentes y compuestos para reaccionar unos con otros. La interpretación de los espectros —generados ya sea por absorción o por emisión— depende de las propiedades de los átomos y las moléculas como los interpreta la mecánica cuántica. Además, la visualización y manipulación de estructuras se convirtió gradualmente en un importante objetivo en sí mismo. Por consiguiente, la química se ha visto en una situación conceptual compleja, en la que los átomos y las moléculas individuales (y no las sustancias macroscópicas manipulables) se han presentado como los actores principales de las reacciones químicas con más fuerza cada vez.

Finalmente, la importancia que han asumido estos instrumentos analíticos ha generado un fuerte problema de certificación en la química, en particular, en el asunto de cómo diferenciar entre técnicos y científicos investigadores. Esta observación nos lleva de regreso a la discusión previa sobre el «conocimiento tácito» como base de la química experimental. El experto en instrumentos y mediciones posee un conocimiento que se evalúa en términos de eficacia y no en términos de habilidades incorporadas, como el habitus o la intuición del químico. Un especialista en espectroscopía infrarroja necesita estar muy familiarizado con el instrumento y ser competente en la interpretación de los resultados, pero no necesariamente tiene que ser un experto en llevar a cabo las reacciones que producen las sustancias que se analizan. Lo que queremos decir es que hay una forma de «lógica instrumental» que motiva la definición, redefinición e incluso la disolución de los límites disciplinarios en la investigación contemporánea. Aunque esto no es exclusivo de la química, de todos modos plantea un problema para establecer una clara identidad disciplinaria, como lo hace en otros campos[32].

En conclusión, entonces, aunque ha evolucionado mucho durante los últimos 300 años, el laboratorio sigue siendo el espacio privilegiado para la elaboración del conocimiento químico, pues es donde se enfrentan el conocer con el hacer. Ya sea en el contexto de una búsqueda secreta y solitaria del conocimiento, o de un espacio jerarquizado de producción social, el laboratorio siempre ha sido el lugar donde los químicos trabajan, pulverizan, transforman, juntan o purifican sustancias materiales con el fin de producir conocimiento, a menudo con la meta final de fabricar productos comerciales.

Las preguntas finales con las que queremos cerrar este capítulo son las siguientes: ¿de dónde obtienen los químicos la confianza en los frutos de su trabajo en el laboratorio? ¿Cómo consiguen convencerse a sí mismos y al público en general de que un artefacto que ellos mismos construyeron proporciona efectivamente información concerniente a los productos y procesos naturales? En otras palabras, ¿cómo pueden escapar los químicos al círculo vicioso que señaló Hannah Arendt en su libro La condición humana?

Si, por lo tanto, la ciencia actual apunta en su perplejidad a logros técnicos para «probar» que tratamos con un «auténtico orden» dado en la naturaleza, parece que ha caído en un círculo vicioso, que cabe formular así: los científicos formulan sus hipótesis para disponer sus experimentos y luego usan dichos experimentos para comprobar sus hipótesis; durante toda esta actividad está claro que tratan con una naturaleza hipotética.

Dicho con otras palabras, el mundo del experimento siempre parece capaz de convertirse en una realidad hecha por el hombre, y esto, que acrecienta el poder del hombre para hacer y actuar, incluso para crear un mundo, mucho más allá de lo que cualquier época anterior se atrevió a imaginar en sueños y fantasías, por desgracia hace retroceder una vez más al hombre —y ahora de manera más enérgica— a la cárcel de su propia mente, a las limitaciones de los modelos que él mismo creó[33].

V. PRUEBA EN EL LABORATORIO

ANTERIORMENTE sostuvimos que el retrato que Diderot y Venel presentaron del químico como un hábil artesano ayudó a construir una imagen positiva de la química como una ciencia laboriosa en la que todo el conocimiento se adquiría al precio del sudor y el trabajo arduo del científico. A pesar de los diversos cambios que la introducción de instrumentos del campo de la física provocó en los laboratorios químicos a lo largo del siglo XX, la capacidad de reconocer de un vistazo —le coup d’œil— sigue siendo fundamental para ser un buen experimentalista. Esta habilidad ha orientado la ciencia hacia un método de investigación particular: el método indexatorio. Carlo Ginzburg desarrolló en su trabajo como historiador este tipo de aproximación, que sugiere un paralelo con el método de Sherlock Holmes, en el que uno busca la mayor cantidad de pistas disponibles y después sigue los caminos que éstas abrieron[1]. Este enfoque requiere tanto de la intuición como de cualquier razonamiento formalizado o formalizable. Sin embargo, ni el trabajo meticuloso del artesano heroico de Diderot ni la intuición del detective-científico de Ginzburg son capaces de establecer una verdad química o de ganarles a otros químicos en la propuesta de una interpretación de la naturaleza. Ésta es la razón por la cual el «sentimentalismo empírico» que promovieron Venel y Diderot fue remplazado por el nuevo estilo experimental de la química de Lavoisier. Con el fin de ilustrar esta transformación y para tratar de comprender lo que involucra el «trabajo de prueba» —para usar una expresión de Bachelard— examinaremos uno de los experimentos más conocidos de Lavoisier, el del análisis y la síntesis del agua.

EXPERIMENTOS QUÍMICOS COMO ESPECTÁCULOS PÚBLICOS

El 27 y 28 de febrero de 1785 Lavoisier invitó a sus colegas de la Real Academia de las Ciencias, así como a algunos cortesanos y científicos del extranjero, a su laboratorio personal en el Arsenal de París[2]. De manera que un selecto grupo de alrededor de 30 invitados cuidadosamente elegidos presenciaron un experimento químico que se convertiría, si no lo era ya, en el emblema de la revolución química. Lo que Lavoisier se proponía hacer en presencia de las personalidades congregadas era descomponer un volumen significativo de uno de los elementos aristotélicos —el agua— y recolectar y pesar los productos de su descomposición. Como si esto no fuera lo suficientemente espectacular, después volvería a combinar estos elementos para revertirlos en agua. Todo esto en una exhibición rodeada de mediciones de pureza y verificaciones barométricas diseñadas para disipar cualquier sospecha de engaño o prestidigitación que persistiera. Por eso, este experimento público puede verse como una extensión más de varios progresos clave de la ciencia experimental moderna. Como Boyle con su bomba de aire, Lavoisier necesitaba encontrar un equilibrio entre lo espectacular y lo convincente. Lo que presentó tenía la intención de oponerse a las más profundas convicciones de la audiencia aristotélica (que creía que el agua era un elemento no analizable) y, además, quedar fuera de toda sospecha de timo o de maestría teatral, con los que estas figuras cosmopolitas estaban ya muy familiarizadas. El uso de aparatos transparentes, en particular los recipientes de cristal para las reacciones, fue una contribución tecnológica clave, aunque una entre muchas, para demostrar en público las operaciones invisibles de la naturaleza. Por lo tanto, aunque uno no puede «ver» el vacío o la síntesis del agua, sí puede ver que nada antinatural o inapropiado sucede bajo el vidrio. Sería mucho más probable que una reacción levantara sospechas cubierta bajo la pared opaca de una jarra de metal[3].

Lavoisier también tomó prestado un estilo de espectáculo científico más nuevo en ese entonces, del que Abbé Nollet era el paladín principal. En los espectáculos de Nollet los protagonistas eran los fenómenos eléctricos de alto voltaje recién domesticados, de los que daba demostraciones que sorprendían y asombraban al público burgués parisino, ávido de presenciar ese tipo de novedades científicas. Aunque los experimentos con agua tenían la intención de ser espectaculares, Lavoisier no trabajaba en el mismo nivel de las detonaciones y chispas de la exhibición eléctrica. En cambio, eligió un estilo sobrio, más adecuado para una figura principal de la Real Academia de las Ciencias y conforme con su objetivo de revelar por medio de la experimentación una verdad profunda de la naturaleza.

Este tipo de demostración química, que combinó el análisis y la síntesis cuidadosamente controlados de una sustancia, se presentaría explícitamente como ejemplo a seguir para otras ciencias en el siglo XIX. De modo que los psicólogos y los historiadores, entre otros, emplearon justo este modelo en su búsqueda por lograr el codiciado estatus de ciencia[4].

Aquí, sin embargo, queremos examinar dónde yace exactamente el poder probatorio del experimento público. ¿Que tenía que hacerse y qué suposiciones habían de tenerse con el fin de conseguir que la observación de unas cuantas gotas de humedad en el interior de un recipiente de vidrio alcanzara el estado de prueba científica? De hecho, Lavoisier incluso se enfrentaba a la opinión popular y científica de que el agua era un elemento que no podía analizarse.

Sin embargo, éste no era un territorio del todo nuevo para él, que en 1777 ya había trabajado en la descomposición de otro elemento: el aire. Para hacerlo, aprovechó un número de descubrimientos que recientemente habían permitido a los químicos diferenciar tres tipos de aire: aire fijado, aire desflogisticado (vital o eminentemente respirable) y aire inflamable. Lavoisier los tomó como distintas sustancias «aeriformes» separables en lugar de aceptar la interpretación común que los veía como formas diferentes de aire elemental[5]. En julio de 1778, Lavoisier leyó una memoria frente a la Academia de las Ciencias, titulada «De la combinación de la materia de fuego con fluidos evaporables y de la formación de los fluidos elásticos aeriformes». En esta memoria, sostenía que todos los aires o fluidos aeriformes estaban compuestos por una base o radical característica combinada con la materia del fuego, una sustancia a la que más tarde se referiría con el término calórico[6]. De hecho, Lavoisier pensaba que la combinación con el calórico explicaba la naturaleza gaseosa de ciertas sustancias, mientras que la «base» daba las otras propiedades características de un gas como el oxígeno o el hidrógeno (sus nombres para el aire desflogisticado e inflamable, respectivamente). En principio, si la «base» podía separarse de alguna manera de su calórico, uno podía obtener la sustancia en forma líquida o sólida. Por lo tanto, aunque los diferentes gases podían ser similares en apariencia, eran fundamentalmente distintos. Los experimentos fisiológicos de Lavoisier al parecer confirmaron esta opinión, ya que los pulmones de los organismos vivos fijaban sólo una cierta parte del aire que inhalaban. Por consiguiente, el metabolismo animal servía para analizar el aire atmosférico de la misma manera que la combustión o la calcinación, al convertir el aire desflogisticado o vital (oxígeno) en un aire fijado (dióxido de carbono[7]).

La descomposición del agua, sin embargo, no se deducía en ningún sentido lógico de la descomposición del aire. Aunque varios químicos, incluyendo a Lavoisier, habían tratado de quemar hidrógeno en aire u oxígeno, a menudo con la idea de que obtendrían un ácido o incluso aire fijado, en apariencia no obtenían nada en lo absoluto.

Al parecer, dos acontecimientos desencadenaron los experimentos de Lavoisier sobre la descomposición y recomposición del agua. El primero fue en 1783, cuando llegaron a los oídos de Lavoisier reportes de que el químico inglés Henry Cavendish había producido agua encendiendo una mezcla de aire inflamable y aire vital. El segundo fue en julio de 1783, cuando Lavoisier fue designado, junto con Monge, a una comisión de cinco hombres de la Real Academia de las Ciencias para comprobar la invención de Montgolfier: el globo de aire caliente. Su estudio del funcionamiento y el potencial de estos globos llevó a la comisión a reflexionar sobre las alternativas del aire caliente para llenarlos. El aire inflamable (o hidrógeno) era un candidato interesante debido a su baja densidad y a la disponibilidad de métodos sencillos para producirlo[8].

INSTRUMENTOS DE DECISIÓN

Hagamos ahora una revisión más detallada de este doble experimento que involucró el análisis y la síntesis del agua. Comenzaremos con la segunda fase del experimento y consideraremos la recomposición del agua a partir de sus elementos gaseosos constitutivos. ¿Qué observó Lavoisier en las paredes de su recipiente de reacción antes de recolectarlo y pesarlo cuidadosamente? Era agua, agua en el sentido químico abstracto moderno, no agua de Evian o de París. Agua que poseía sus «propiedades características» como sustancia química, pero desprovista de las más individuales. De forma que esta agua participó en el movimiento general de abstracción que se relacionó con el laboratorio y que implica despojar una sustancia de cualquier variabilidad y singularidad que se asocie con ella en su forma natural.

¿Cómo funcionó este proceso de abstracción o universalización en este caso? Primero, hubo que fijar la identidad de los reactivos, aire inflamable (hidrógeno) y aire vital (oxígeno). En los tiempos de este experimento, sin embargo, la identificación de estos gases era un asunto discutible. Había un debate entre los químicos sobre si el hidrógeno que se obtenía de la reducción del agua era el mismo que se derivaba del gas de las ciénagas o de otras fuentes. Además, Lavoisier necesitaba convencer a su audiencia de la naturaleza del producto final, de que realmente era agua. Sin embargo, Lavoisier no se encontraba en una situación sin esperanza, ya que había heredado un repertorio de pruebas de las generaciones de químicos que lo precedieron, incluyendo el uso de agua de cal para identificar el aire fijado, así como pruebas de llama o de animales que pudieran distinguir entre el oxígeno y el hidrógeno, por ejemplo[9]. También disponía de varios indicadores que se habían desarrollado a partir del siglo XVII, como el papel tornasol que Boyle había utilizado ampliamente.

En una visita a París en la primavera de 1783, Charles Blagden le contó a Lavoisier cómo fue que Cavendish había obtenido agua pura de la combustión de una mezcla de aire inflamable y desflogisticado en un recipiente cerrado. Es decir, que la síntesis del agua ya se conocía entre un grupo de químicos cuando Lavoisier llevó a cabo sus propios experimentos, pero el fenómeno todavía tenía que verificarse. Esto era aún más importante para Lavoisier porque, a diferencia de Cavendish, quería defender que la síntesis implicaba la constitución del agua a partir de sus elementos y no simplemente la transformación del elemento de una forma a otra. ¿Cómo podía convencer Lavoisier a sus contemporáneos de que el agua en realidad era un compuesto de dos elementos, si la mayoría estaba convencida de que era uno en sí misma? Claramente, iba a tener que utilizar todos sus recursos y, como veremos, no escatimó en sus esfuerzos de persuasión. Tenía que minar las creencias más profundas de algunos de sus colegas; después, aprovechar la inestabilidad conseguida para hacer que la balanza de su opinión se inclinara de la certeza a una etapa de incertidumbre intermedia, en fino equilibrio, antes de impulsarlos hacia una nueva y firme convicción. La analogía con el funcionamiento de la balanza es deliberada, ya que fue el instrumento que el químico privilegió en sus esfuerzos por transformar la mente de los demás con respecto a la naturaleza del agua.

Con el tiempo, la balanza se ha vuelto un emblema de Lavoisier como el fundador de la química moderna. La balanza fue el instrumento que empleó para poner en práctica su máxima fundacional de que en una reacción química «nada se crea ni se destruye». Aunque este concepto de la conservación de la materia prometía desplazar a la química de la ontología «alquímica» cualitativa de simpatías, antipatías y principios etéreos, también sirvió como una poderosa metáfora del proceso de pensamiento racional: la clave del poder persuasivo del experimento. Al balancear productos y reactivos, los experimentos gravimétricos de Lavoisier tenían la intención de inclinar la balanza de la discusión en favor de su interpretación de la naturaleza del agua.

Sin embargo, queremos insistir en el hecho de que Lavoisier no creó la idea de la conservación de la materia en una reacción química ni fue el primero que usó la balanza. La idea de que nada se crea ni se destruye puede encontrarse en los escritos de los antiguos, y muchos físicos y químicos lo defendieron como axioma antes que Lavoisier. Van Helmont, por ejemplo, propuso explícitamente que «Nada surge de la nada. El peso proviene de otro cuerpo que pesa lo mismo»[10].

A pesar de lo que numerosos historiadores o químicos han sostenido, Lavoisier tampoco introdujo la balanza de precisión en la química, ya que los alquimistas, los boticarios y los ensayadores las habían usado durante siglos. Eran esenciales para varias pruebas cualitativas de pureza e indispensables para determinar el peso específico de los metales, clave para autentificar las monedas o para establecer la naturaleza de aleaciones y amalgamas de todo tipo.

Sin embargo, las balanzas de Lavoisier fueron más que un instrumento de precisión. Materializaron la estrategia intelectual de balancear entradas y salidas que Lavoisier usó a diario en su actividad de contador como recolector de impuestos y también en sus reflexiones sobre economía racional, tanto casera como nacional. Lavoisier generalizó el principio de sopesar los pros y los contras, implementando este modo de juzgar el valor de un argumento en los varios terrenos en los que estuvo activo a lo largo de su vida[11].

Ya que estamos considerando el asunto de la originalidad de Lavoisier, también podemos preguntarnos si fue el primero en concebir esta forma de reacciones pareadas ejemplificadas en la descomposición y recomposición del agua. ¿Fue él el primero en usar experimentos que involucraran el análisis y la síntesis de una sustancia como medio para determinar o convencer a otros de su verdadera composición? Al parecer, este método tampoco fue original, ya que los alquimistas habían practicado los procesos complementarios de destrucción y reconstitución desde mucho antes para enfrentar acusaciones de timo. De hecho, ciertos historiadores han sostenido que el término espagírica (una palabra relacionada con la alquimia) podría haberse originado de la combinación de las palabras griegas span (separar) y agerein (reunir)[12]. Paracelso puso el análisis en el centro de su práctica química, pero, como estaba más ocupado con la preparación de medicinas que con la demostración de la constitución de los cuerpos, se concentró en la separación (Scheidung) a expensas de la recomposición. Sin embargo, a principios del siglo XVII, tanto Van Helmont como Daniel Sennert parearon el análisis con la síntesis para probar sus argumentos químicos. Además, los historiadores que han estudiado de cerca los experimentos de Van Helmont —en particular la descomposición y la recomposición del vidrio— han mostrado la importancia de la determinación precisa del peso de los reactivos en sus ataques a los principios aristotélicos[13].

Estos químicos tempranos, por lo tanto, claramente aceptaron que descomponer y reconstituir compuestos era una ruta legítima hacia la verdad. Creían que podía demostrarse la existencia de la cosa en sí misma —un elemento que entra en un compuesto que constituye una mezcla, por ejemplo— mediante operaciones que la hicieran desaparecer y después regresar. Fue precisamente este aspecto del enfoque químico lo que provocó la admiración de Kant hacia la teoría de Georg Ernst Stahl, a quien consideró una de las principales figuras responsables de poner a la física en «la gran ruta de la ciencia».

Cuando Galileo hizo rodar por el plano inclinado las bolas cuyo peso había él mismo determinado; cuando Torricelli hizo soportar al aire un peso que de antemano había pensado igual al de una determinada columna de agua; cuando más tarde Stahl transformó metales en cal y ésta a su vez en metal, sustrayéndoles y devolviéndoles algo, entonces percibieron todos los físicos una luz nueva[14].

De hecho, la demostración por análisis y síntesis era constitutiva de la química y se había probado y perfeccionado a lo largo de siglos, permitiéndoles a los químicos un medio para echar luz sobre la naturaleza de una sustancia o una clase de sustancias. Los químicos esgrimían este poderoso método de demostración en el contexto de las controversias. Este tipo de controversias tenían un papel muy práctico en la constitución de la química, ya que ponían en juego el prestigio mismo del químico. A través de la historia de la ciencia, a menudo se ha sospechado que el químico es un charlatán y, como corolario, siempre se ha preocupado mucho de ameritar que se le considere como filósofo natural sobre la misma base que el físico experimental o teórico.

EL PODER DEL ESCEPTICISMO

El elaborado procedimiento de ejecutar una demostración experimental responde a una profunda crítica que ha sido la maldición de los químicos por lo menos desde los tiempos de Van Helmont. ¿Cómo se puede estar seguro de que los principios que se han revelado por medio del análisis estaban presentes en el compuesto del que se obtuvieron? ¿Cómo puede descartarse la posibilidad de que estas sustancias no se produjeron por vez primera debido a las operaciones químicas que se hicieron intencionalmente en el análisis? De hecho, Boyle usó este mismo argumento en su Sceptical Chymist para arrojar dudas sobre la existencia de varios principios propuestos por sus contemporáneos. Sin importar sus habilidades en el arte de descomponer la materia, los químicos nunca escapaban a la sospecha de que lo que ellos consideraban constituyentes elementales de la sustancia que estuvieran tratando, en realidad no fueran nada más que artefactos experimentales. Una forma de abordar esta crítica fue reducir la intensidad del calor que usaban para llevar a cabo sus reacciones, favoreciendo el uso del calor moderado de un baño o de largas maceraciones en agua. Por lo tanto, con el fin de demostrar la composición de una sustancia, el análisis tiene que acompañarse de la síntesis o recomposición de la sustancia inicial.

¿Este tipo de síntesis complementaria podía servir para apaciguar las dudas del químico escéptico con respecto al análisis original? Si exploramos más de cerca el caso del análisis y la síntesis del agua de Lavoisier, la respuesta parece ser no. Una vez que supo del experimento de Cavendish en junio de 1783, Lavoisier trabajó con Laplace para demostrar la composición del agua por síntesis. Lavoisier usó sus «contenedores neumáticos» para suministrar volúmenes conocidos de ambos gases a un recipiente de vidrio común donde prendió la mezcla por medio de una chispa eléctrica. Con un método de prueba y error, determinaron la proporción correcta de los dos gases, considerando a la que diera «la flama más luminosa y hermosa». Después de la ignición, vieron que el cristal del recipiente de reacción se enturbiaba por el vapor, que se condensaba en gotas que cubrirían el interior en alrededor de 20 minutos. Hicieron una serie de pruebas para asegurarse de que el líquido fuera agua —pruebas de agua de girasol, tintura de violetas, agua de cal y otras—. Al día siguiente, reportaron a sus colegas de la Academia de las Ciencias que «el agua no es una sustancia simple, y está compuesta en proporción por aire inflamable y aire vital»[15]. Las actas del experimento, firmadas por Blagden, Séjour, Laplace, Lavoisier, Vandermonde, Fourcroy, Legendre y Meusnier, testifican la validez de las conclusiones leídas en una reunión pública de la Academia[16].

Esta síntesis, sin embargo, no fue conclusiva, ni siquiera para los que la llevaron a cabo. Como lo señaló el historiador Maurice Daumas, las afirmaciones sobre la pureza del agua se basaban en resultados puramente cualitativos[17]. Lavoisier usó un axioma extraído de la geometría para compensar la ausencia de datos cuantitativos:

Como los dos aires se condujeron de los contenedores neumáticos al frasco por medio de tubos flexibles de piel, y éstos no eran absolutamente impermeables al aire, no es posible estar seguro de la cantidad exacta de los dos aires cuando se llevó a cabo la combustión. Sin embargo, como no es menos cierto en física que en geometría que el todo es igual a la suma de sus partes y como sólo obtuvimos agua pura de este experimento, sin ningún otro residuo, creemos que tenemos derecho a concluir que el peso de esta agua es igual al de los dos aires que sirvieron para formarla[18].

A juzgar por una carta que escribió a su colega suizo Jean-André Deluc unos días más tarde, Laplace se sentía muy escéptico de este experimento. Lavoisier también era consciente de la debilidad de esta demostración y, con motivo de la publicación de una memoria en Histoire et mémoires de l’Académie, añadió los resultados cuantitativos obtenidos por su colega, el matemático Gaspard Monge. Monge también había llevado a cabo la síntesis del agua en la Academia Militar de Mézières utilizando mediciones muy precisas no sólo en los volúmenes de los gases, sino también en los pesos de todas las sustancias involucradas. Aunque fue útil, la acumulación de datos concordantes fue insuficiente para probar la composición del agua. Por eso, Lavoisier volvió a presentar el experimento en 1784 y después preparó su gran demostración formal para febrero de 1785.

EL PRECIO DE LA PRUEBA

La consideración de este experimento de la descomposición y recomposición del agua nos lleva a un tercer comentario general: que este proceso de análisis y síntesis no es tan sencillo como podría aparentarlo. La prueba se hace para que parezca más fácil que la realidad experimental, que requiere el uso de todo tipo de fuentes: teóricas, técnicas y directamente prácticas. De forma que si sólo consideramos el proceso de análisis, Lavoisier tuvo que solicitar la ayuda de Jean-Baptiste Meusnier, un antiguo estudiante de la Academia Militar de Mézières. La primera cuestión era sobre si debían atacar el hidrógeno o el oxígeno contenido en el agua para liberar el otro componente. Para responder a esta pregunta, Lavoisier usó la riqueza de conocimiento empírico contenida en las tablas de afinidad que había estudiado en su curso de química con Rouelle (véase la figura IV.1, p. 70). Sabía que con el fin de desplazar una sustancia B de una combinación AB, uno tenía que introducir una sustancia C que tuviera una mayor afinidad con B que con A. Este razonamiento lo llevó a usar la marcada afinidad del hierro con el oxígeno para remover el «principio oxígeno» del agua. Haciendo uso de las habilidades de Meusnier como ingeniero, Lavoisier perfeccionó un experimento que involucraba un tubo calentado de hierro —el tambor de una pistola— en el que introdujo el agua una gota a la vez. «El agua se descompone por completo y ninguna parte de ella sale por la abertura inferior del tambor; el principio oxígeno del agua se combina con el hierro, calcinándolo. Al mismo tiempo, el principio inflamable acuoso liberado pasa al estado aeriforme, con una gravedad específica de dos veinticincoavos de aire común»[19].

El experimento parece suficientemente sencillo. Sin embargo, tenía muchos problemas técnicos que había que superar. El tambor mismo tendía a descomponerse y para evitarlo había que envolverlo con cable de cobre. Además, para nada era obvio cómo medir el aumento en el peso del hierro debido al proceso de calcinación, una medición esencial para comprobar la cantidad de principio oxígeno que se había desprendido de la descomposición del agua.

El tipo de demostraciones cuantitativas que Lavoisier estaba buscando requería aparatos mucho más sofisticados que el abrevadero neumático que tan bien les había servido a Priestley y a Cavendish. Otra vez en colaboración con Meusnier, Lavoisier hizo que Mégnié y Fortin, los más finos fabricantes de instrumentos de París, le construyeran a la medida otro contenedor neumático. Estos imponentes gasómetros consistían en grandes contenedores de metal con pistones (figura V.1) que usaban un sistema de vigas que funcionaban con peso para mantener el gas a una presión constante incluso cuando se consumía en una reacción. Este instrumento tenía la doble ventaja de proporcionar un flujo constante de gas en el recipiente de reacción y de medir el volumen que se usaba (a una presión constante), a partir de lo cual Lavoisier podía calcular fácilmente el importantísimo peso del reactivo.

Después de invertir una considerable cantidad de tiempo y dinero en este sofisticado y muy costoso aparato para manejar los gases, Lavoisier y Meusnier decidieron sacarle provecho a esta inversión. Exhibirían como espectáculo la descomposición y recomposición del agua frente a las principales figuras de la ciencia de París para convencer a estos creadores de opinión de su interpretación del fenómeno. Los preparativos de estos experimentos públicos tomaron dos meses, lo que mantuvo a Lavoisier y Meusnier ocupados del 21 de diciembre hasta el 12 de febrero, calibrando instrumentos y afinando el equipo para la parte más impresionante del experimento: la síntesis del agua. También tuvieron que recolectar suficientes reactivos gaseosos puros, así como cuidar otros detalles más o menos importantes que asegurarían que la demostración pública marchara bien.

FIGURA V.1. Gasómetro de Lavoisier, diseñado por el ingeniero Jean-Baptiste Meusnier y dibujado por Marie-Anne Paulze Lavoisier. Permitía la medición del gas que se consumía en una reacción. Este aparato grande y costoso desempeñó un papel esencial en la demostración experimental de la síntesis del agua. Ilustración del Tratado elemental de química de Lavoisier, 1789, imagen cortesía del Service Interétablissements de Coopération Documentaire des Universités de Strasbourg Département du Patrimoine (el libro está disponible en formato electrónico en la página web de la biblioteca de la universidad).

Cuando el experimento público finalmente tuvo lugar, duró dos días completos. Lavoisier comenzó a las 11:59 del 27 de febrero con la descomposición del agua y terminó a las 18:30 sólo con la cuidadosa medición del peso del hidrógeno recolectado en 10 frascos de vidrio grandes. Mientras, hizo el primer intento de sintetizar el agua en la tarde del mismo día. Esto implicaba llenar un gasómetro con oxígeno y otro con hidrógeno, cuidando que no entrara aire en los contenedores. Unos tubos conectaban ambos gasómetros al recipiente de reacción en el que la mezcla de gases se encendió con una chispa generada por una de las máquinas eléctricas de Lavoisier basada en un diseño de Ramsden. Consiguieron encender la mezcla al tercer intento y después mantuvieron la reacción en marcha durante 10 horas, todo el tiempo midiendo cuidadosamente el consumo de hidrógeno y oxígeno. Durante la noche, Lavoisier transfirió el hidrógeno generado en la reacción de descomposición al gasómetro para que sirviera como materia prima para la recomposición. A las 8:00 de la mañana siguiente, los científicos reunidos verificaron los niveles de los gasómetros. A las 11:39, se recomenzó la reacción de descomposición, seguida de la síntesis. Los experimentos se dieron por terminados a las 23:35 del 28 de febrero, cuando Monge puso sellos oficiales en los contenedores de reacción para la síntesis, terminando de este modo la presentación pública, pero no la demostración.

Se necesitaron muchos días más para concluir los experimentos estableciendo los pesos precisos de los reactivos involucrados. Al día siguiente, las cantidades de los reactivos se establecieron en presencia de cuatro testigos oficiales de la Real Academia. Para la síntesis, se pesaron el gas que quedó en los gasómetros, el agua de los recipientes de reacción (cinco onzas, cuatro gruesas, 54.5 granos, o alrededor de 175 gramos), así como el hidróxido de potasio que se usó para purificar los gases. También se hicieron pruebas cualitativas del «agua» que se había formado. Una semana después, el 7 de marzo, se analizaron los gases usados para la síntesis, en particular el oxígeno, que se había obtenido a partir de óxido de mercurio. Los instrumentos y los recipientes de reacción también se examinaron y pesaron, y se volvió a examinar el agua obtenida en el recipiente de reacción. De modo que fue hasta el 12 de marzo cuando los miembros de la comisión pudieron reunirse para firmar los resultados gravimétricos oficiales del experimento.

Dos semanas enteras para llevar a cabo un par de reacciones complementarias, y sin tomar en cuenta los meses de preparación. Actualmente, este tipo de experimento sería impensable fuera del contexto del financiamiento público o de la investigación científica industrial. Lavoisier, sin embargo, pagó todo de su bolsillo: 1814 libras francesas (alrededor de 36 000 libras esterlinas). Por muy elevado que fuera, era un precio que Lavoisier estaba dispuesto a pagar para establecer la verdad.

LOS LÍMITES DE LA PRUEBA

Hemos hecho nuestro mayor esfuerzo por comunicar el poder persuasivo del experimento que Lavoisier montó minuciosamente, pero sigue habiendo una pregunta: ¿realmente probó algo? Uno podría objetar que los reactivos usados para sintetizar el agua no se habían derivado realmente de los experimentos de descomposición. La búsqueda implacable de precisión gravimétrica en la experimentación de Lavoisier podría interpretarse como un intento por encubrir esta falla lógica en la demostración del análisis y la síntesis. Sin embargo, en una examinación más cercana, su manía por la precisión no era tanto una regla inflexible que gobernara sobre cada detalle de sus experimentos como un modo de concebir su práctica. El segundo día, un recipiente se rompió accidentalmente y salpicó un poco de la importantísima agua sintetizada contra la pared. Esto no invalidó, sin embargo, el experimento ante los ojos de Lavoisier. Gracias a unas pruebas en las que se salpicaron diferentes cantidades de agua contra la pared, Lavoisier fue capaz de calcular el valor del peso del agua que se había perdido en el accidente.

Más sorprendente, sin embargo, fue la reacción de los miembros de la audiencia que atestiguaron el experimento. Mientras que Berthollet se convenció del punto de Lavoisier, otros miembros de la Academia como Baumé, Cadet y Sage siguieron convencidos de que el agua era un elemento y Fougeroux de Bondaroy simplemente se quedó confundido con todo el asunto. Berthollet resultó ser un valioso aliado y prosélito de Lavoisier, pero este experimento no impidió que numerosos químicos permanecieran escépticos en lo concerniente a su visión. De forma que, aunque Lavoisier logró convencer al químico holandés Martinus van Marum cuando fue a visitar su laboratorio en un viaje a París en el verano de 1785, otros, incluyendo a Senebier, Fontana, Priestley e incluso Cavendish, nunca se convencieron. De hecho, el principal resultado de esta «demostración» parece haber sido un aumento en el debate entre los defensores de Lavoisier y sus opositores[20].

Tomaría más que la demostración de Lavoisier de la síntesis del agua, sin embargo, hacer que la naturaleza de compuesto de este elemento aristotélico fuera un hecho estable y fuerte, sin importar cuán convincente hubiera sido el espectáculo para algunos de los invitados reunidos. De hecho, Lavoisier repetiría esta manipulación por sí mismo en varias versiones, incluyendo una serie de experimentos conducidos en colaboración con Laplace entre 1786 y 1787 para determinar la cantidad de calor generada por la combustión del hidrógeno. Sin embargo, muchos de los que fueron poco receptivos a la interpretación de Lavoisier siguieron sin convencerse a pesar de que ellos mismos consiguieron llevar a cabo experimentos similares. Priestley nunca cambió de opinión al respecto, y no fue el único. La adopción del punto de vista de Lavoisier sobre la composición del agua era un proceso complejo muy dependiente de las culturas químicas locales, incluyendo los compromisos políticos y filosóficos de los implicados[21].

Otros químicos, tanto dentro como fuera de Francia, implementaron medios menos costosos para repetir los experimentos de Lavoisier con hidrógeno y oxígeno, y pudieron llegar a resultados cuantitativos de la composición del agua[22]. Las réplicas, como en otros casos en la historia de la ciencia, fueron necesarias, si no suficientes, para que Lavoisier convenciera a sus colegas tanto de la realidad de los fenómenos como de la innovadora interpretación que quería darles.

Tres rasgos de la prueba química se ilustran en el caso ejemplar de la descomposición y reconstitución del agua. Primero, los químicos materializan los procesos abstractos de análisis y síntesis en términos de operaciones químicas y fenómenos observables, un método que distingue la química de la geometría, por ejemplo, en que el análisis y la síntesis son procesos igualmente importantes. Podemos describir esta característica de la química con el término racionalismo material, tomado de Gaston Bachelard, aunque él mismo, bajo la influencia de la interpretación de Carl Jung de la alquimia como una empresa espiritual articulada en torno a imágenes y símbolos más que práctica en el laboratorio, se negaba a aplicar este término a la alquimia[23]. Lo que está claro es que los químicos de los siglos XVII y XVIII que trabajaron con la descomposición y la reconstitución fueron pioneros de una ciencia que consideraba las manipulaciones prácticas las pruebas definitivas de veracidad.

Un segundo rasgo característico de este arte de la prueba es que aunque puede ser experimental, no significa que sus implicaciones no puedan ser teóricas, otro elemento reconocido claramente por Gaston Bachelard. Sólo porque los químicos trabajan con las manos no significa que al mismo tiempo no trabajen con la mente. Cada paso de la demostración de Lavoisier estaba cargado de teoría. Esto no se debe sólo a que aludiera a principios fundamentales como la conservación de la materia, sino también a que los razonamientos detrás de muchas de las manipulaciones individuales utilizaban o desafiaban teorías establecidas. Una vez más, podemos reafirmar la postura filosófica de que no existen hechos libres de teoría, y desde esta perspectiva no es sorprendente que los químicos, como los físicos, no pudieran probar sus posturas teóricas por medio de hechos meramente empíricos. Incluso las compilaciones de «recetas» químicas para las preparaciones farmacéuticas como las que hallamos en el tratado de Lemery, en las que se reproducía el conocimiento empírico acumulado a lo largo de siglos de trabajo artesanal tradicional, estaban impregnadas de teoría. Como esta teoría está restringida a una comunidad que comparte una cultura científica común, no hay necesidad de hacerla explícita. De hecho, en este contexto parece bastante apropiado utilizar la noción de Kuhn de paradigma, ya que los científicos que comparten un paradigma común no necesitan explicitar sus principios o postulados, que forman un conjunto de referencias para todos los involucrados.

Tercero, la demostración por medio del análisis y la síntesis no sólo empleaba la teoría, sino también la abstracción, otra capacidad que a menudo se les niega a los químicos. De hecho, para que la demostración funcionara, Lavoisier tenía que insistir en la pureza de las materias primas que usó, así como en la naturaleza abstracta y universal de sus productos. La historia natural de estos elementos y compuestos se consideraba irrelevante, y se pensaba que no tenían especificidad, ya que su naturaleza material se limitaba a las propiedades que las caracterizaban como participantes en la reacción. Lavoisier las usaba prácticamente como principios hipostáticos, materializando su razonamiento químico combinatorio al estilo de la geometría. De manera que, en un movimiento paradójico, la materialización misma de la química de Lavoisier en la demostración de la síntesis y el análisis del agua implicaba una idealización complementaria de los cuerpos materiales que ponía en juego.

Un último punto a considerar: ¿cuáles eran los fundamentos para pensar que las reacciones del análisis y la síntesis que presentó Lavoisier realmente eran reacciones complementarias y simétricas? Una vez más, Bachelard identificó claramente este problema y lo puso en el centro de su libro titulado El materialismo racional.

Demasiado a menudo, cuando se reflexiona sobre la relación de la síntesis y del análisis, uno se limita a no ver allí sino una mera dialéctica de reunión y de separación. Es olvidar un matiz importante. En efecto, el proceso de síntesis es, en la química moderna, el proceso mismo de la invención, el proceso de la creatividad racional por el cual el plan racional de una sustancia no hallada todavía es planteado, como problema, para su realización. Puede decirse que en la química contemporánea es la síntesis la que constituye el proceso penetrante, el proceso que penetra progresivamente en la realización[24].

La importancia filosófica de la síntesis es precisamente el asunto que abordaremos en el siguiente capítulo.

VI. LA QUÍMICA CREA SU OBJETO

«LA QUÍMICA crea su objeto. Esta facultad creativa, similar a la del arte, conforma una diferencia esencial entre la química y otras ciencias naturales o históricas»[1]. Esta famosa afirmación hecha en 1876 por el químico francés Marcellin Berthelot a menudo ha sido citada por los químicos a lo largo del siglo XX, principalmente por dos premios Nobel: Robert Burns Woodward en 1956 y Jean-Marie Lehn en 1987[2]. A pesar de las profundas transformaciones que la ciencia ha experimentado, esta frase ha seguido considerándose verdadera para los químicos durante más de un siglo. El objetivo de este capítulo es, por lo tanto, tratar de entender qué verdad esencial sobre la química moderna se expresa mediante la afirmación de que la química crea su objeto, por lo menos a los ojos de los químicos mismos.

A primera vista, parece que Berthelot sólo estaba tratando de distinguir entre las ciencias experimentales y las observacionales, como la historia natural o la astronomía: las primeras construyen sus objetos en el laboratorio y las últimas simplemente los observan como ocurren en la naturaleza, o cuando mucho los aíslan para facilitar su tarea. Sin embargo, cuando Berthelot usa el término crear quería subrayar otras connotaciones de la palabra, como podemos ver en el resto del pasaje que sigue a la famosa cita:

El objeto [para las ciencias observacionales] se da de antemano y es independiente a la voluntad y la actividad del científico: las relaciones generales que pueden discernir o establecer se basan en inducciones más o menos probables, o incluso en simples conjeturas que son imposibles de verificar más allá de la esfera externa de los fenómenos observados. Estas ciencias no poseen su objeto. Por consiguiente, con demasiada frecuencia están condenadas a la impotencia eterna en su búsqueda de la verdad, o tienen que satisfacerse con poseer sólo unos pocos fragmentos dispersos o a menudo inciertos[3].

De hecho, los términos «voluntad», «poseer» e «impotencia» aluden al poder del químico como demiurgo. Pero sería un error pensar que cuando escribió estas líneas, Berthelot tenía en mente una noción de poder material; más bien estaba pensando en una forma de poder relacionada con el conocimiento. Berthelot no tenía nuestra visión contemporánea de la síntesis química como medio para generar los millones de nuevos compuestos que caracterizan nuestro mundo moderno. Para él, la síntesis era un medio para llegar a una mejor comprensión de la naturaleza y su única meta la simple imitación de las sustancias naturales. Podemos verlo en la conclusión de este libro.

La química posee esta facultad creativa en un nivel más alto que el de todas las otras ciencias, porque penetra más profundamente en las cosas para alcanzar sus elementos naturales. No sólo puede crear fenómenos, sino que también tiene poder para formar una multitud de entidades artificiales similares a las naturales, que comparten todas sus propiedades. Estas entidades artificiales son imágenes ejemplificadas de leyes abstractas, que [la química] busca conocer […] Sin abandonar la esfera de la ambición legítima, podemos esperar concebir los tipos generales de todas las sustancias posibles y crearlas; podemos, afirmo, esperar recrear todas las sustancias que se han desarrollado desde el principio mismo y formarlas en las mismas condiciones, de acuerdo con las mismas leyes, usando las mismas fuerzas que la naturaleza pone en acción para hacerlo[4].

Berthelot concebía la síntesis, y el análisis, como herramientas para conocer el mundo, un medio para penetrar los secretos de la composición de las sustancias naturales. El hecho de que la síntesis pudiera rehacer lo que el análisis había deshecho lo llevó a la siguiente definición de síntesis como herramienta cognitiva: «La reproducción del conjunto completo de compuestos naturales usando los elementos en colaboración tan sólo con las fuerzas moleculares y las metamorfosis químicas que la materia experimenta en los seres vivos»[5].

De manera que la formulación de Berthelot «la química crea su objeto» era también una respuesta a la idea de que «la química destruye su objeto», una crítica que a menudo se hacía contra la práctica del análisis por destilación debido a la ausencia de parecido entre la sustancia analizada originalmente y sus productos. La pregunta sigue siendo, sin embargo, cómo puede la síntesis constituir una herramienta cognitiva.

LOS DIFERENTES SIGNIFICADOS DE SÍNTESIS

En el uso común, tratamos los adjetivos artificial y sintético como intercambiables, pero sintético tiene una gama de significados que se pierde en esta combinación con artificial. La síntesis implica la conjunción de diferentes compuestos para formar una unión, mientras que lo artificial se define en oposición con lo natural y no alude a ningún proceso de combinación similar. En química, la composición de un todo por combinación de diversos elementos distintos abarca varias prácticas diferentes. Aunque es verdad que decimos que una sustancia que no se halla en la naturaleza es sintética, también usamos el término sintético cuando nos referimos a la copia de un compuesto que sí ocurre en la naturaleza. Así, el ácido salicílico que encontramos en la aspirina es producto de la síntesis parcial del agente farmacéutico extraído anteriormente de la corteza del sauce. Aunque se hace en raras ocasiones, también es posible sintetizar compuestos orgánicos a partir de sus elementos constitutivos —carbono, hidrógeno, oxígeno, etc.—, un proceso que Berthelot denominó «síntesis total».

Berthelot afirmaba que su objetivo era «usar los elementos con el fin de construir los principios inmediatos de las entidades materiales por medio del arte»[6]. De modo que su objetivo no era llevar a cabo la síntesis total ni de plantas ni de animales a partir del carbono, el hidrógeno, el oxígeno, el nitrógeno, el fósforo o el azufre, sino sólo sintetizar los principios inmediatos obtenidos a su vez del análisis parcial de la materia orgánica. En contraste con el análisis elemental, que resuelve un cuerpo en sus elementos constitutivos y establece su composición definitiva determinando sus proporciones, este análisis parcial es el resultado de una descomposición más «delicada» cuyo objetivo es conservar la naturaleza característica de las sustancias químicas intermedias involucradas. Históricamente, este análisis parcial se llevó a cabo en su mayor parte usando la extracción por solvente, y muchos solventes importantes se introdujeron a lo largo de los siglos XVII y XVIII. Estas sustancias intermedias, que a menudo compartían diferentes plantas y animales, podían analizarse a su vez en componentes más simples y así sucesivamente, hasta que la última etapa determinaba su contenido elemental.

En lugar de destruir las sustancias orgánicas de inmediato y convertirlas en cuerpos elementales, uno lleva a cabo una reducción gradual, transformando estas sustancias en compuestos más simples y así, por grados, transforma los principios complejos y móviles formados bajo la influencia de la vida en principios artificiales más simples y estables. Estos últimos principios a su vez se vuelven objeto de nuevos análisis del mismo tipo, generando principios más simples y estables, y así sucesivamente, hasta que uno llega a los cuerpos elementales[7].

Con respecto a los compuestos extraídos del reino mineral, la síntesis y el análisis a menudo demuestran ser reacciones complementarias que el químico puede llevar a cabo en el laboratorio. La mayoría de los óxidos metálicos, por ejemplo, pueden convertirse en metales puros, que luego pueden oxidarse con relativa facilidad para producir el óxido una vez más. Como vimos con la síntesis del agua, una vez que se obtienen los elementos que entran en un compuesto, por lo general es posible encontrar los medios para recombinarlos y producir el compuesto original. Aunque las condiciones requeridas puedan ser difíciles de realizar, el análisis exitoso de un compuesto pone al químico en el camino correcto para la síntesis. Éste no es el caso, sin embargo, para los compuestos derivados de los reinos animal y vegetal. Los compuestos orgánicos están formados por un número limitado de elementos combinados en diferentes proporciones y su análisis elemental da pocas pistas sobre los medios para sintetizarlos nuevamente. La determinación de una fórmula empírica que represente las proporciones de los elementos constitutivos es, desde luego, un paso necesario para la síntesis de un compuesto orgánico, pero está lejos de ser suficiente. Para cualquier compuesto orgánico complejo, la síntesis es un verdadero trabajo de creación para el químico.

DE LO SIMPLE A LO COMPLEJO

¿Cómo puede determinar un químico los caminos apropiados para una síntesis orgánica? Para Berthelot, la síntesis era un proceso extremadamente lógico. Alentaba a los químicos a empezar por los bloques básicos de construcción de materia orgánica y después ir paso a paso de lo simple a lo complejo. En el modelo cartesiano, un problema tenía que descomponerse correctamente, llevando a la postura de Condillac —defendida fervientemente por Lavoisier— de que para evitar los errores uno siempre tenía que proceder de lo simple a lo complejo. Con base en este principio, Berthelot introdujo un grandioso programa que, según él creía, conduciría al químico paso a paso de los cuatro elementos constitutivos —carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno— a toda la materia viva[8]. Para Berthelot era suficiente proceder metódicamente, construyendo el compuesto deseado un paso a la vez. Así, el «arte» del químico no dependería de la inspiración o la intuición, sino que requeriría la aplicación de reglas generales y métodos establecidos. Berthelot concebía este proceso como el seguimiento de cuatro etapas diferentes:

Partiendo del carbono y el hidrógeno, se forma una serie de compuestos binarios (como los hidrocarburos) que constituyen la columna vertebral de todos los conjuntos orgánicos.

Los compuestos terciarios (alcoholes) se forman por medio de las afinidades apropiadas.

Los alcoholes pueden luego combinarse con ácidos orgánicos para producir éteres o «esencias aromáticas», mientras que los alcoholes combinados con amoniaco producen aminas y álcalis vegetales. Los aldehídos y los ácidos orgánicos se forman a su vez de la combinación de alcoholes con oxígeno.

Finalmente, la combinación de ácidos orgánicos con amoniaco produce las amidas (incluyendo la urea).

Las síntesis de ciertos compuestos orgánicos muy conocidos que ocurren en la naturaleza, como la urea, le dio a Berthelot una razón para creer que el camino hacia la síntesis de compuestos más complejos ya estaba abierto. De este modo, sintió que tenía justificación para declarar que la síntesis había eliminado la barrera entre la química mineral y la orgánica. Fue más allá y sostuvo que también había desmitificado la existencia de una fuerza vital, insinuando que era sólo la idea de esta fuerza lo que había permitido la distinción entre química mineral y química orgánica. Al final, su conclusión era simplemente que «los efectos químicos de la vida se deben exclusivamente a fuerzas químicas»[9].

Berthelot prosiguió con la presentación de un segundo argumento que dio sustento a la idea de que la síntesis podía ser una herramienta efectiva para aumentar nuestros poderes cognitivos. Como él mismo lo expresó: «las ciencias experimentales tienen el poder para realizar sus conjeturas». Continuando en este tenor, comparó la forma del químico de abordar la síntesis con la del matemático:

En su investigación de lo desconocido, ambos órdenes del conocimiento proceden por medio de la deducción. Mientras que el razonamiento del matemático, basado en datos abstractos y establecido por definición, llega a conclusiones que son tanto abstractas como rigurosas, el razonamiento del experimentador, basado en datos reales, que siempre se conocen imperfectamente, llega a conclusiones factuales que nunca son incuestionables, sino sólo probables, y por lo tanto nunca pueden proporcionar una verificación efectiva[10].

A pesar de la afirmación de Berthelot de que la síntesis química conduce a un conocimiento más cuestionable que el de las matemáticas, la capacidad del químico para formar y probar hipótesis es del mismo orden que la deducción matemática. La lógica propuesta para la química no es la misma estrategia empírica aleatoria que se asocia con el razonamiento inductivo, sino más bien el método hipotético-deductivo. Por lo tanto, si el químico propone una ley general, como la existencia de una serie de cuerpos intermedios entre dos series conocidas, entonces la síntesis proporciona el medio para verificar la conjetura. Berthelot cita al químico orgánico francés Charles Adolphe Wurtz como un buen ejemplo de este tipo de razonamiento. Wurtz se plantea la hipótesis de la existencia de un tipo intermedio de alcohol diatómico que ocupa el espacio químico entre los alcoholes monoatómicos ordinarios, como el etanol, y los triatómicos, como la glicerina. En términos prácticos, suponía que estos alcoholes intermedios podían formarse a partir de ácidos diatómicos y proponía llamarlos «glicoles»[11]. En este caso, la manipulación técnica que produjo la prueba material servía como acción de validez, produciendo la verdad de manera eficaz. Curiosamente, este acontecimiento fue casi contemporáneo de la exitosa predicción de James Couch Adams y el astrónomo francés Urbain Le Verrier sobre la existencia de un planeta no observado hasta el momento. El planeta hipotético, según los cálculos de Le Verrier, explicaría los inesperados rasgos de la órbita de Urano alrededor del Sol. Esta predicción teórica, basada en cálculos que usaban la mecánica newtoniana, se confirmó en 1846 con la observación de Neptuno en la posición pronosticada por el astrónomo prusiano Johann Gottfried Galle.

Gracias al poder probatorio de la síntesis orgánica, la química podía aspirar a tener el mismo estatus que la mecánica celeste. De hecho, gracias a la experimentación, Berthelot vio que la química podía alcanzar el mismo grado de certidumbre que la mecánica; de este modo, la síntesis serviría para transformarla en una ciencia predictiva «racional». Una vez que fuera capaz de hacer deducciones a partir de leyes generales, la química finalmente trascendería el caos de las descripciones empíricas, para las que tenían que determinarse y catalogarse minuciosamente las propiedades de cada sustancia individual. Por eso, para Berthelot, cada síntesis era no sólo la realización de una posibilidad, sino la materialización de una idea.

Aunque la concepción de Berthelot de una nueva síntesis creativa racional pueda parecer seductora, estaba modelada demasiado cerca del análisis químico elemental como para ser más que el sueño de un racionalista. A pesar de haberle dedicado décadas a la labor, Berthelot no fue capaz de cumplir más que con el primer paso de su proyecto universal para la síntesis orgánica[12]. Más significativamente, nunca consiguió desarrollar ninguna síntesis industrial, en un tiempo en el que los químicos alemanes estaban sentando las bases de una industria química excelente que lograría utilizar la síntesis orgánica para producir primero decenas y luego cientos de nuevos compuestos. La química sintética de Berthelot era la imagen reflejada en el espejo de la química analítica de Lavoisier; de lo complejo a lo simple, de lo simple a lo complejo. Aunque este enfoque parece ser bastante racional y coherente, y ofrece una imagen de dominio absoluto sobre los procesos involucrados, concebirlo como lo inverso al análisis elemental demostraría ser totalmente insuficiente como base para la síntesis orgánica práctica.

DE LAS FICCIONES A LOS ARTEFACTOS

Para Berthelot, la fórmula química de un compuesto no sirve como descripción de una realidad molecular hipotética; es el resultado de una acción y ofrece un resumen del proceso sintético, lo que llamó «ecuación generativa». Así, Berthelot concluyó que el benceno era un isómero del acetileno porque, cuando se calentaba a 600° C, el acetileno producía un líquido que contenía rastros de benceno, el cual se podía aislar por destilación fraccionada. Sin embargo, esta estrategia tenía poco futuro. Por el contrario, los químicos que basaron su investigación en la hipótesis de August von Kekulé sobre la estructura de la molécula del benceno pudieron producir una cornucopia de moléculas nuevas y útiles. La leyenda química dice que en un ensueño, Kekulé vio los seis átomos de carbono de la molécula de benceno alineados en forma de serpiente, y la serpiente después empezó a dar vueltas en círculo hasta que la cabeza se tragó a la cola como en el modelo del símbolo alquímico del uróboros. Los seis átomos en círculo, con enlaces dobles alternados entre ellos, conformarían la base de una enormidad de compuestos químicos artificiales utilizados en la industria de los tintes, la medicina y los plásticos. De hecho, en el siglo XIX, esta productiva labor sintética se basó en reacciones de sustitución —remplazar átomos o grupos funcionales en una molécula determinada—, más que en la formación gradual de compuestos a partir de sus elementos originales, como lo propuso Berthelot.

El método de sustitución para la síntesis orgánica se inauguró en la década de 1830 por otro químico francés, Auguste Laurent, quien rechazó el modelo dominante de composiciones binarias. Inspirado en la investigación contemporánea sobre la electricidad, Berzelius planteó la hipótesis de una serie de radicales cargados positiva y negativamente, y supuso que todo compuesto consistía en una combinación de uno positivo con uno negativo. Laurent creía que este enfoque había conducido a una ciencia basada en la fantasía, que sólo había conseguido inventar un montón de radicales imaginarios. De hecho, concluyó en una célebre polémica que «La química de hoy ha llegado a ser la ciencia de los cuerpos que no existen»[13].

Cuando Bachelard citó esta frase de Laurent en El materialismo racional, trazó un paralelo con la fórmula de Berthelot que describía a la química como la ciencia que va de las ficciones a los artefactos. De este modo, Bachelard interpretó el enfoque de Laurent como una extensión del ideal de una ciencia predictiva y deductiva propuesto por Berthelot. Los compuestos sustituidos son ficciones, imaginados antes de haberse realizado. El anillo de benceno de Kekulé, con sus dobles enlaces oscilantes, inspiró la idea de que podía haber diferentes isómeros de benceno disustituido[14]. Así, este tipo de reflexión finalmente llevó a Wilhelm Körner al exitoso aislamiento de los isómeros orto, meta y para del benceno disustituido, que corresponden a las diferentes orientaciones de los grupos de sustitución alrededor del anillo de benceno. De hecho, hay muchas maneras en que la predicción teórica y los experimentos de laboratorio prácticos pueden interactuar en la química. Por ejemplo, Van’t Hoff utilizó la ausencia de formas isoméricas como prueba para su hipótesis de la forma de tetraedro del metano. Si, como algunos químicos suponían, los compuestos de carbono eran planos, entonces uno esperaría isómeros cis y trans de compuestos de metano disustituido, dependiendo de si los dos grupos de sustitución estaban uno junto al otro o en lados opuestos del átomo de carbono. Van’t Hoff sostenía que ninguno de esos isómeros existía, debido a la forma de tetraedro en la que la sustitución de dos átomos de hidrógeno por el mismo grupo resulta en una única forma isomérica. Por lo tanto, las moléculas imaginadas o «ficciones» pueden servir para confirmar una teoría ya sea por su presencia o por su inexistencia. Peter Ramberg ha argumentado que estas entidades ficticias funcionan en química de la misma forma que como los «experimentos teóricos» en física[15].

Cualquiera que sea el papel de estas ficciones teóricas químicas, la relación entre teoría y experimento difícilmente es comparable con las deducciones lineales típicas de las matemáticas. Está claro, por ejemplo, que la analogía tiene un papel importante en los intentos de los químicos para «alcanzar sus conjeturas». Por eso, es raro que los químicos procedan en el estilo lineal propuesto por Berthelot. En cambio, buscarán por todas partes pruebas para justificar una conjetura, confiando a menudo en analogías plausibles para seguir adelante. Esto explica la importancia de la literatura organizada en torno a las analogías químicas, como Chemical Abstracts o Beilstein, ya que las reacciones de compuestos análogos y los caminos que llevaron a ellos son la mejor guía para el químico. Esta literatura hace referencia a millones de compuestos y es, como señaló Peter Ramberg, comparable a los trabajos de referencia de los sistemas legales en los que la jurisprudencia se rige por el principio de precedencia. Justamente, como con el derecho, la química trabaja refiriéndose a casos particulares más que con la solución de casos particulares mediante la aplicación de reglas generales.

A pesar del argumento que acabamos de presentar, una vez que una afirmación se ha confirmado por medio de una síntesis exitosa, la singularidad se vuelve una generalidad. Como lo señaló Bachelard, las sustancias creadas por los químicos son artefactos, incluso cuando son reproducciones de materiales que ocurren en la naturaleza. Esas sustancias salen del laboratorio de química orgánica en un estado de pureza que nunca se encuentra en la naturaleza. «Es necesario hacer existir cuerpos que no existen. En cuanto a aquellos que existen, el químico debe de algún modo rehacerlos para otorgarles el estatus de pureza conveniente, para ponerlos en igualdad de “facticidad” con los otros cuerpos creados por el hombre»[16].

Por lo tanto, la creación de artefactos —en el sentido literal de objetos hechos o producidos por seres humanos— no es simplemente un resultado de la investigación química. Antes de convertirse en productos industriales, estos artefactos servían como medio para establecer un conocimiento químico. Incluso ahora, la síntesis no es exclusivamente una forma de satisfacer requerimientos tecnológicos, sino que sigue siendo una herramienta privilegiada para comprender la naturaleza de los compuestos químicos. De hecho, la mayor parte de nuestro conocimiento de la estructura molecular de los compuestos orgánicos se deriva de las síntesis del siglo XIX, comenzando con moléculas como la alizarina o el índigo e incluyendo las síntesis de Emil Fischer de polipéptidos y taninos. Sin embargo, las técnicas desarrolladas para crear estos productos no se limitaban a estas aplicaciones iniciales. Las varias reacciones de sustitución proporcionaron medios para generar un número potencialmente infinito de compuestos, de los cuales, de forma inevitable, sólo una minoría tenía análogos que ocurrieran en la naturaleza.

La síntesis orgánica necesariamente implicaba un diálogo entre la teoría y la práctica, reflejando su potencial no sólo para explorar la configuración de moléculas particulares, sino también para verificar teorías bastante generales. Woodward consideró que este intercambio entre teoría y práctica constituía la base de una «segunda revolución» en la química orgánica. Ésta seguiría a una «primera revolución» introducida por las teorías estructurales de Laurent y Kekulé.

Nuestra perspectiva es que la química orgánica acaba de pasar por una segunda gran revolución. La teoría estructural aceptó que el mantenimiento de las relaciones de vecino más próximo entre elementos era responsable de la variedad e individualidad de los componentes materiales del mundo físico. El gran avance del pasado reciente ha sido el reconocimiento de las entidades responsables del mantenimiento de esas relaciones de vecino más próximo, y una descripción en simples términos generales con una amplia aplicabilidad y precisión de su naturaleza fluida y de las leyes a las que están sometidas. La construcción resultante de teoría de química orgánica nos permite afirmar, con consecuencias obvias para la síntesis orgánica, que el resultado de muy pocas reacciones orgánicas es inesperado y, aún menos, inexplicable[17].

Más allá de las consideraciones de la estructura molecular de los compuestos orgánicos, la síntesis ha desempeñado un papel vital en progresos teóricos mucho más fundamentales. De hecho, la determinación de valores de energía relacionados con orbitales moleculares y atómicos que pueden calcularse mediante el uso de la ecuación de Schrödinger sólo puede verificarse por medio de síntesis cuidadosamente controladas capaces de generar índices medibles. Sin embargo, todas estas síntesis orgánicas se basan en una representación de la estructura molecular y no todas se conciben simplemente como análisis revertidos. Estas síntesis ponen en acción un mundo proyectado, construido por el pensamiento humano, que sigue siendo una ficción hasta que se ha completado exitosamente la síntesis. Por supuesto, con el surgimiento de los modelos moleculares digitales, estas ficciones con frecuencia asumen también una forma virtual. Después de la concepción, los químicos orgánicos trabajan con las herramientas que tienen a su disposición para construir la molécula en cuestión, añadiendo y removiendo partes como si operaran con un elaborado juego de mecano. La habilidad para usar este juego compuesto por reactivos comunes y reacciones acompañadas por condiciones físicas específicas que propician una orientación u otra no puede reducirse a una teoría química dominante, ni siquiera a un conjunto bien definido de leyes generales.

UN PROCESO CREATIVO

La teoría tiene más de un papel en el terreno de la síntesis orgánica. Además de ayudar al químico a planear la serie de reacciones que lo llevarán al compuesto deseado, también sirve para indicar obstáculos o inconvenientes potenciales. ¿Cómo podemos sintetizar compuestos teóricamente posibles? De hecho, como hemos estado discutiendo, la creación de una molécula «artificial» no es un simple proceso de deducción a partir de una teoría o incluso un conjunto de teorías. La química no obedece al modelo metodológico deductivo que ocupa una posición tan central en la filosofía de la ciencia tradicional. Aunque a finales del siglo XIX y principios del XX la síntesis de cientos de derivados del benceno dependió de la hipótesis de la estructura de anillo hexagonal de su molécula, también requirió una innovación experimental, la introducción por Friedel y Crafts en 1877 de un catalizador adecuado. El uso de cloruro de aluminio anhidro permitió que los químicos sustituyeran un grupo alcano por hidrógeno en el anillo de benceno, mediante el uso del cloruro orgánico apropiado. Estos tipos de reacciones, que proporcionaron los pasos para la síntesis orgánica a partir de finales del siglo XIX, todavía llevan los nombres de sus inventores —como la reacción Grignard— y constituyen verdaderas invenciones sobre un modelo industrial. Como tienen un gran número de aplicaciones, en particular en la industria de los tintes artificiales y, más adelante, en la investigación farmacéutica, el interés económico en estos inventos fue del mayor nivel, y a menudo estaban protegidos por patentes.

No queremos decir que la teoría estructural no haya ejercido una influencia decisiva en la química orgánica sintética, pero no proporcionó por sí sola las soluciones al problema práctico sobre cómo sintetizar un compuesto determinado[18]. Fueron los tintes artificiales —en particular el malva, sintetizado por William Perkin— los que marcaron la entrada de la química orgánica sintética en el panorama industrial. Perkin descubrió el malva en 1856, como resultado de sus intentos frustrados por sintetizar quinina, poco antes de que se generalizara la introducción de las fórmulas estructurales. De manera que esta emblemática revelación claramente no estaba planeada de antemano, ni en términos de su estructura química ni de sus propiedades. ¿Cuántos otros materiales útiles —el pegamento de los Post-it, el nailon o el Gore-Tex, por mencionar sólo tres— fueron productos accidentales del jugueteo químico? Conforme se intensificó la búsqueda de tintes artificiales, en particular en Alemania a finales del siglo XIX, se prepararon muchos equipos de químicos en los primeros laboratorios de investigación industrial, ya que varias compañías invertían grandes sumas de dinero en instalaciones, equipo, personal y la gestión de derechos de propiedad intelectual. Este tipo de financiamiento de investigación científica ha sido un rasgo clave de la industria química y sus ramas (farmacéutica, plásticos, etc.) hasta la actualidad[19].

La síntesis orgánica, en particular en su forma industrial, lejos está de ser una simple «aplicación» de los avances en la ciencia teórica. De hecho, entre la amplia gama de recursos que se utilizan en este terreno, relativamente pocos son teóricos en el sentido tradicional del término. Para intentar hacer una taxonomía preliminar y aproximada de estos recursos, nuestra sugerencia es dividirlos en tres categorías, dependiendo de si tienen que ver con el análisis, la síntesis o la ampliación a escala.

Primero, toda producción industrial implica algún tipo de análisis del producto final en beneficio del control de calidad. Estas técnicas analíticas sirven para verificar la composición de las sustancias intermedias en cada paso, así como para estandarizar el producto final. El análisis del producto competidor también puede servir con la intención de imitarlo o mejorarlo. Aunque el control de calidad se ha vuelto cada vez más dependiente de los aparatos tecnológicos, no siempre es el caso; por ejemplo, en una fundidora de acero, un encargado hábil puede tener la capacidad de reconocer con un vistazo si se ha añadido la cantidad adecuada de carbono al hierro fundido. Este juicio dependía de la apariencia del líquido y, en particular, de su color. Ese tipo de técnicas analíticas informales eran más el resultado de la experiencia empírica que de las teorías moleculares de la ciencia de materiales.

Continuando con la segunda categoría, queda claro que la síntesis requiere el dominio de toda una serie de procedimientos que se les enseñan a los ingenieros industriales. Aunque esta formación es en gran parte teórica, la elección del procedimiento particular que se ha de usar en la práctica o la invención de nuevos procedimientos que se requieran para nuevos procesos de producción siempre implican una cierta cantidad de experimentación empírica basada en un sofisticado enfoque de prueba y error.

Finalmente, la ampliación a escala se refiere a las técnicas que se utilizan para transferir una serie de reacciones de la escala del laboratorio a los procesos industriales necesarios para la producción a gran escala. El principio es bastante sencillo, pero el proceso de la ampliación a escala a menudo ha planteado más problemas que el desarrollo de la vía sintética, y muchas síntesis inventivas han resultado no ser factibles en la escala industrial. Por otro lado, ingeniosos procedimientos para la producción a gran escala han revolucionado la industria química, como el proceso Leblanc para la sosa artificial o el proceso de Haber para la producción de amoniaco. La ampliación a escala es un proceso interdisciplinario que recurre a las aptitudes de física, mecánica, economía y arquitectura, porque implementar un proceso competitivo de producción requiere todas estas habilidades y más. Una formación como químico orgánico, ya no digamos como químico orgánico teórico, no es suficiente para el ingeniero químico responsable de este proceso. En un escrito de 1807, Chaptal —químico, empresario y más adelante político exitoso— reconocía ya que la introducción de cualquier innovación en un taller requería muchísimo cuidado: «El fabricante podría comprometer su reputación demasiado fácilmente si determinara su conducta por unos pocos resultados de laboratorio o por apariencias engañosas, o si fundara sus especulaciones en ellos. Uno sólo puede importar innovaciones en un taller con la mayor prudencia, sin importar cuán ventajosas parezcan ser»[20].

La imagen dominante de que la tecnología y la industria están guiadas por la ciencia teórica que promueven tanto la industria como los científicos oculta una realidad menos racional y más artesanal. Gran parte del conocimiento que se necesita para la industria química sintética no se enseña en la escuela o en la universidad. No es el conocimiento «universal» de las teorías científicas, sino más bien el conocimiento «local» o conocimiento de «áreas» como lo denominó Chaptal. Para Chaptal, los factores cruciales incluían el entorno geográfico y humano de la fábrica, pero también se ampliaban al conocimiento tácito aprendido en el trabajo, gran parte a base de prueba y error, con accidentes que a menudo servían como lecciones básicas. De hecho, desde los tiempos de Chaptal, la ingeniería química ha surgido como un intento por racionalizar la producción química con la aplicación de la física y las matemáticas en el proceso de transformar materias primas en productos químicos. A finales del siglo XIX, empezaron a darse cursos de ingeniería química en varias universidades y la ingeniería de procesos se ha convertido desde entonces en una especialidad en sí misma.

A la luz de esta interpretación del trabajo de laboratorio y la producción industrial, debería ser fácil ver que el esquema de química pura y química aplicada es ilusorio en varios aspectos. En particular, presenta la imagen de un flujo en un solo sentido que va del desarrollo de una síntesis con base en la teoría de la ciencia pura a su aplicación en un proceso de producción industrial. Incluso antes de que esta distinción se volviera obsoleta debido al surgimiento de las biotecnologías y otros enfoques que aparentemente difuminaron los límites disciplinarios, siempre había existido un intercambio en dos sentidos entre la práctica industrial y la investigación universitaria. Un gran número de químicos del siglo XIX recibieron su formación como aprendices de una de las artes químicas y aunque en la época por lo general no fuera un motivo de orgullo para los químicos universitarios, muchos obtenían ingresos suplementarios como consultores industriales.

Los filósofos de la ciencia con frecuencia se han visto atraídos por el paralelo entre este par de dicotomías: la teoría contra la práctica por un lado, y la ciencia pura contra la aplicada por otro. Por el contrario, los químicos académicos, incluso en los niveles de la ciencia más altos, se han mostrado escépticos acerca de esta distinción. Así, en la década de 1990, el químico ganador del Premio Nobel, Roald Hoffmann, presentó una serie de reflexiones tituladas «En elogio a la síntesis», que de alguna manera son similares a los pensamientos de Berthelot de un siglo antes. «La síntesis es una actividad admirable que ocupa un lugar central en la química, hace que ésta se acerque al arte y no obstante, tiene tanta lógica que se ha intentado enseñar a las computadoras a diseñar la estrategia para hacer moléculas»[21].

Sin embargo, la similitud termina aquí, ya que Hoffmann continúa con la evocación de multitud de diferentes tipos de síntesis. Señala que hay una profunda diferencia entre la síntesis industrial planeada, regida por consideraciones económicas, y la investigación de laboratorio fundamental, gobernada por la suerte, en la que los investigadores constantemente utilizan su intuición y los trucos del comercio que les permitirán superar los que parecerían obstáculos infranqueables. El químico ingenioso es capaz de usar las leyes de la naturaleza para conseguir resultados aparentemente excluidos por estas mismas leyes. Hoffmann equipara la química sintética con un juego de ajedrez contra la naturaleza misma. El químico se mueve paso a paso a través del camino de la reacción; rompiendo un enlace aquí para formar otro allá, catalizando una reacción para generar el compuesto intermedio necesario mientras se asegura de que su resultado se ve favorecido con las condiciones de la reacción, dirigiendo grupos sustitutos a un sitio específico mientras bloquea transferencias o reacciones no deseadas que podrían llevar al producto intermedio por el camino incorrecto. Este hábil juego con la naturaleza es el arte del químico sintético. Cada nueva molécula es una victoria personal o colectiva que demuestra la habilidad y la imaginación del químico. El mundo en el que los químicos generan nuevas moléculas no es un mundo de teoría, sino un mundo de interacciones materiales, regido tanto por la intuición y la innovación imaginativa como por el uso sistemático del conocimiento teórico y la lógica.

VII. UN DUELO ENTRE DOS CONCEPCIONES DE LA MATERIA

EL ANTIGUO CONCEPTO DE PHYSIS

Como la doctrina de los elementos, que está relacionada, la teoría de los átomos se elaboró por primera vez en la antigua Grecia mucho antes de que la química tomara su forma moderna. Aunque sin duda había un considerable conocimiento práctico sobre variedad de reacciones químicas (en particular transformaciones de la materia útiles), principalmente era una cuestión de conocimiento tácito con base en habilidades y limitado a los practicantes de las que llegaron a conocerse como artes químicas, como el teñido y la metalurgia. Las primeras teorías de la materia no se elaboraron, sin embargo, en el contexto de estas prácticas químicas, sino en respuesta a los asuntos abstractos relacionados con el concepto de physis. Aunque en esta palabra yace el origen del término moderno física, physis abarcaba un gran conjunto de problemas con respecto a la naturaleza esencial y el funcionamiento del mundo material. Fue en este contexto filosófico de physis en el que se desarrollaron tanto la teoría de los elementos como la teoría de los átomos. De manera que no sólo presupusieron una concepción compartida de la naturaleza que ha marcado la historia de la filosofía hasta el día de hoy, sino que también ayudaron a construirla. Estas dos filosofías comparten dos premisas fundamentales: la primera, el principio de conservación de la materia, y la segunda, la idea de que debe concebirse el mundo como fundamentalmente fenoménico en el sentido de ser un conjunto de fenómenos, aunque en el contexto de interpretaciones marcadamente diferentes de la realidad que sustenta estos fenómenos.

La mayoría de los estudiantes de química aprenden que fue Lavoisier quien introdujo en la química el concepto de conservación de la materia, y que usó este principio para desechar la idea del elemento flogisto. Armado con el concepto de la conservación de la materia, podía sostener que el peso que un metal ganaba en el proceso de calcinación (que hoy se conoce como oxidación gracias al trabajo de Lavoisier y sus colaboradores) no podía explicarse con la pérdida del flogisto, pues habría significado que el flogisto tenía un peso negativo. La solución congruente era que en el proceso se absorbía un material. La materia misteriosa era oxígeno gaseoso, que había escapado a la atención de los científicos antes del desarrollo de la química neumática. Sin embargo, la conservación de la materia es una premisa básica que subyace en la física antigua. La gran mayoría de los filósofos griegos y los científicos de la temprana edad moderna consideraban que la materia era eterna e indestructible sin tener ninguna prueba experimental que sostuviera esta postura. La conservación de la materia está incrustada tan profundamente en la ciencia occidental que el filósofo Émile Meyerson la consideraba una suposición metafísica a priori y la base necesaria para toda actividad científica[1]. En realidad, la cuestión que motivó a la física antigua no era el origen de la materia, sino más bien cómo se había transformado el caos original en el universo ordenado, o cosmos, para usar el término griego, que habitamos. Con el tiempo, este asunto cedió su preeminencia a otro: ¿cómo puede haber permanencia o por lo menos continuidad en un mundo de constante flujo, o, en otras palabras, cuál es la naturaleza de la identidad en el contexto del cambio?

La concepción del mundo como un conjunto de fenómenos es resultado de nuestra naturaleza como seres sensoriales. Es fácil reconocer, gracias a trucos de luz o ecos, que nuestras percepciones sensoriales pueden transmitirnos una impresión falsa del mundo y que a veces podemos saber que es diferente a la forma como lo apreciamos por medios más confiables. Por eso, había una sensación de que la calidad del conocimiento humano del mundo era inferior en comparación con el de un ser o seres omniscientes, capaces de conocer el mundo tal como era. Las teorías de los átomos o aquellas que postulaban elementos tenían como objetivo ofrecer una descripción definitiva de la realidad. Sin embargo, incluso para los atomistas, los humanos eran incapaces de experimentar directamente este mundo atómico real pero invisible, y tenían que conformarse con obtener conocimiento al respecto a partir de la observación de los fenómenos perceptibles. Fue el filósofo de la Ilustración Immanuel Kant quien concibió el vocabulario con el cual el mundo nouménico, derivado de la palabra griega noumenon (la cosa en sí misma), se contrasta con el mundo fenoménico (es decir, el mundo de la experiencia sensorial, un término que se deriva del verbo griego phainein que significa «mostrar»).

El término latino elemento sirve sólo como una traducción aproximada de un concepto relativamente complejo acuñado en la antigua Grecia[2]. De manera que elemento ha servido para traducir la palabra arche, que se usaba para denotar los principios primitivos en las primeras cosmogonías, como el agua o el principio de humedad, que aparece tan prominentemente en los escritos de Tales de Mileto. Tales concibió que el cosmos se había originado de una especie de océano primitivo, del que se había separado la variedad de sustancias presentes en la Tierra en la actualidad mediante los procesos de rarefacción y condensación. Pero elemento también se ha usado para traducir el término rhizomata, de Empédocles, en el sentido de las raíces de las cosas materiales, y para traducir los cuatro «elementos» de Aristóteles, que denotaba con el término stoicheia. Finalmente, el poeta romano Lucrecio a veces usó el término elemento en su épica defensa del atomismo de Epicuro De Rerum Natura. Aquí, el elemento designa las unidades indivisibles o inseparables también conocidas como átomos (del griego a-tomos, que significa indivisible). Tomando en cuenta esta proximidad etimológica y conceptual, sería ingenuo caracterizar la oposición entre la filosofía de los elementos y la de los átomos simplemente en términos de los dos conceptos. Más bien, debemos considerarlos como dos sistemas rivales que proponen dos estilos diferentes para explicar los fenómenos naturales.

ÁTOMOS CONTRA ELEMENTOS: DOS SISTEMAS RIVALES

Sin adentrarnos en los detalles de estos dos sistemas, podemos ofrecer una rápida descripción de la teoría de los elementos que la diferencia de la teoría atómica. En el enfoque elemental, los «principios» fundamentales se consideran entidades que se caracterizan por sus propiedades específicas inalterables. De modo que las cuatro «raíces» que describió Empédocles de Agrigento —tierra, aire, fuego y agua— se unen bajo el dominio del amor y se separan bajo la ley del odio. La función principal de estos elementos incorruptibles y eternos es garantizar la permanencia en un mundo de flujo perpetuo y la unidad en un contexto de variedad ilimitada. El mundo material es resultado de una mezcla de estos elementos en diversas proporciones, justo como una pintora es capaz de preparar una variedad infinita de colores a partir de los cuatro colores primarios que tiene en su paleta[3]. Sin embargo, Empédocles parece sugerir que antes de la existencia de los cuatro elementos, la materia estaba formada por entidades sumamente pequeñas e idénticas: los mínimos. Comentaristas de Empédocles, incluyendo a Aristóteles, se refirieron a estos «mínimos» como «homeomerías», poniendo especial atención en la idea de que todas sus partes eran parecidas, y los trataban como una especie de materia «prima» con la que estaban constituidos los elementos (ellos mismos claramente diferenciados). Para Aristóteles, cada uno de los cuatro elementos estaba formado de la unión de un sustrato material sin forma (la sustancia) con dos de las cuatro cualidades esenciales. Así, cada elemento materializa dos cualidades: la tierra es fría y seca; el agua es fría y húmeda; el aire es caliente y húmedo, y el fuego es caliente y seco, aunque una cualidad predomina en cada elemento. La asociación de cualidades con un sustrato desprovisto de cualquiera de estas propiedades permite que los elementos aristotélicos funcionen como vehículos para estas cualidades. El fuego implica la ligereza, pues en su naturaleza está alejarse del centro del mundo, mientras que la tierra implica la pesadez, pues en su naturaleza está moverse hacia el centro del mundo[4]. En otras palabras, el atributo es inherente al elemento, así que cuando un elemento entra en una mixtura confiere su atributo dominante a esa mixtura. De hecho, en esta descripción, no podemos hablar realmente de que los elementos «constituyen» mixturas aristotélicas de la misma forma como hoy diríamos que el hidrógeno y el oxígeno constituyen el agua. En la visión de Aristóteles, los cuatro elementos poseían por lo menos un atributo a un grado extremo —sequedad para la tierra, calor para el fuego, etc.— mientras que las mixturas poseían las mismas cualidades, pero en un grado menor[5].

Esta interpretación de la naturaleza definitiva de la materia fue atacada periódicamente, en particular por los defensores de la teoría atómica que desarrolló la escuela de Abdera y que reformularon Epicuro y su promotor mejor conocido, Lucrecio. Los seguidores de esta escuela se negaron a aceptar el tipo de explicación que Empédocles proponía. En su primer libro, De Rerum Natura (Sobre la naturaleza de las cosas), Lucrecio expuso cuatro razones principales para no aceptar el enfoque de Aristóteles: (1) supone que puede haber movimiento sin aceptar la existencia de ningún vacío; (2) estos filósofos no ponen ningún límite en la división de la materia, lo que significa que el mundo natural al final debe desaparecer; (3) el aire y la tierra, y el agua y el fuego son opuestos y enemigos mutuos, lo que implica que cada uno debe aniquilar a su opuesto, y por lo tanto no pueden garantizar la permanencia de la materia; (4) por último, pero más importante que todo, el ciclo de transformaciones que generó el aire de la tierra y el agua del aire demuestra que todos los tipos de cuerpos pueden generar a todos los otros, lo que significa que ninguno puede calificar verdaderamente como principio[6]. De forma que era inconcebible para los atomistas que el mundo pudiera estar compuesto de mezclas de un pequeño número de constituyentes «esenciales» en proporciones variables. Empédocles había presentado esta postura en términos de una analogía con la paleta de un pintor, en la que cuatro colores primarios dan lugar a una gama infinita de matices, que exhiben los más altos niveles de sutileza en su variedad. Por el contrario, Lucrecio sostuvo que un sistema tal aplicado al mundo material sólo podía dar lugar a un discrepante montón de materia que significaría la simple yuxtaposición de los principios esenciales más que cuerpos bien definidos y diferenciados.

FIGURA VII.1. Las cuatro operaciones de la química —solución, ablución, conjunción y fijación— representadas como cuatro hermanas. Las figuras femeninas también hacen alusión a los cuatro elementos aristotélicos: tierra, agua, aire y fuego (de izquierda a derecha). Daniel Stolcius von Stolcenberg, Viridarium chymicum, Fráncfort, 1624. Reproducida con el permiso de la Biblioteca Nacional Universitaria de Estrasburgo.

La visión atomista del mundo planteó que estaba constituido por una sola materia homogénea distribuida en unidades pequeñas, invisibles, sólidas, eternas e indivisibles, continuamente en movimiento dentro de un vacío inmenso. La variedad infinita de cuerpos que conforman el mundo material se debe a la concatenación de estos átomos en varias disposiciones, justo como uno puede componer una variedad infinita de textos disponiendo de un número limitado de letras del alfabeto en diferentes combinaciones[7]. La metáfora de las letras del alfabeto deja entrever tres diferencias principales entre la perspectiva de los atomistas y la elemental. La primera, para el atomista el mundo físico está compuesto por unidades discretas de materia que sólo difieren en términos de forma o figura y no en sus propiedades o naturaleza como en el caso de los elementos, un contraste ontológico que conduce a formas diferentes de explicación en los dos casos. La segunda, de acuerdo con el atomista, los únicos factores que determinan la generación y las propiedades de los cuerpos sensibles son las formas y las posiciones de los átomos. En consecuencia, los atomistas proporcionan explicaciones mecánicas para las varias conexiones, pesos, choques, encuentros y movimientos de los átomos invisibles[8]. Finalmente, la metáfora del alfabeto implica que hay reglas, códigos o leyes que rigen la combinación de los átomos. Estas leyes, además, son finalmente responsables de la naturaleza del mundo como lo percibimos.

Aunque ante nuestros ojos esta doctrina del atomismo, por lo menos en los términos tan generales con los que la presentamos aquí, podría parecer más moderna que la doctrina de los elementos, representa, sin embargo, sólo una manera posible de interpretar la naturaleza, y sería un gran error histórico considerarla «correcta» en esencia. En lugar de narrar la historia de la química en términos de quién estaba en lo correcto y quién no, es más productivo considerarla en términos de una confrontación permanente entre dos doctrinas. Una doctrina postula la existencia de unidades mínimas, partículas discretas de materia homogénea, y considera que todos los atributos sensibles pueden reducirse básicamente a los movimientos de estos átomos y a las formas que adoptan en sus concatenaciones. La doctrina de los elementos considera que la materia es continua aunque heterogénea y bien diferenciada. La primera de estas doctrinas se orienta hacia la física geométrica que aplica explicaciones puramente mecánicas, mientras que la segunda implica la elaboración de una física cualitativa, una ciencia de «mixturas» más que acumulación de cuerpos individuales.

Una vez distinguidas estas dos doctrinas que se desarrollaron en el mundo clásico antiguo —la teoría atomista y la elemental— podemos preguntarnos si estas dos tradiciones son las fuentes de dos disciplinas modernas, la física y la química, respectivamente.

¿ES ARISTOTÉLICA LA QUÍMICA?

Dos características de la teoría de los principios de los cuatro elementos de Aristóteles parecen justificar el argumento de su continuidad en la química moderna. Primero está su característico pluralismo, que sugiere que aunque podemos reducir la diversidad de fenómenos naturales a unas pocas entidades irreductiblemente diferenciadas, no hay sólo un tipo de materia universal. Sin embargo, los fenómenos que observamos en el nivel macro siguen encontrando explicación en una mezcla de los elementos fundamentales. Como lo señaló Auguste Comte, el número de elementos que estemos dispuestos a aceptar va a determinar su naturaleza. Por lo tanto, la variación de uno a cuatro principios fundamentales representa un cambio de perspectiva tan profundo que Comte lo interpretó como «el verdadero origen de las ciencias químicas»[9]. Yendo de un solo elemento a múltiples elementos, el científico se ve obligado a abandonar la noción de absoluto, un prerrequisito esencial para concebir la composición y la descomposición en términos químicos.

Comte vio esta «revolución», que atribuía por completo a Aristóteles, como algo mucho más significativo que la subsecuente evolución que conduciría «por medio de una exploración mejorada gradualmente, de los cuatro elementos de Aristóteles a los cincuenta y seis cuerpos simples de la química actual»[10]. De este modo, para Comte, la química era incuestionablemente un descendiente moderno de la tradición aristotélica, en la que Boyle y Lavoisier representaban sólo un par de hitos en lo que era esencialmente un camino de descubrimientos elaborado dentro del mismo marco conceptual. Independientemente de sus debilidades históricas, esta postura por lo menos tiene el mérito de subrayar la diferencia fundamental entre dos sentidos filosóficos antiguos del término elemento. Aristóteles no adoptó el sentido de elemento como el origen de todas las cosas, sino como algo que circula en el curso de las metamorfosis y otras transformaciones, mientras permanece esencialmente inmutable.

El segundo aspecto de los elementos aristotélicos que apoya potencialmente la tesis de la continuidad es la idea de las cualidades. Para Aristóteles, las cualidades eran los atributos perdurables de los elementos que servían para definir su naturaleza definitiva. Este concepto de las cualidades ha tenido dos funciones diferentes para el químico, una clasificatoria y otra explicativa. Del lado taxonómico, las propiedades fundamentales que se relacionan con las cualidades proporcionan un conjunto de principios generales que pueden usarse para agrupar sustancias individuales en clases. La idea de propiedades inalienables que dependen de las cualidades de un elemento sirve para explicar muchos fenómenos químicos comunes. Es bien sabido, por ejemplo, que pueden combinarse sustancias con ciertas propiedades para obtener nuevas sustancias con propiedades diferentes, y también que las sustancias iniciales incluso pueden recuperarse subsecuentemente en su forma original y con las mismas cualidades que tenían antes[11].

Estas «filiaciones» muy generales entre la teoría de la materia de Aristóteles y la química moderna, o incluso la alquimia medieval, no ofrecen, sin embargo, más que una vaga genealogía. Además, pueden ser engañosas porque la física de los antiguos griegos no se elaboró en respuesta a ninguna cuestión particularmente química, lo cual hace que no sea sorprendente que, como marco de trabajo, fuera en gran medida inadecuada para conceptualizar las ciencias químicas. Para el Renacimiento, ya había en Europa un importante corpus de conocimiento químico experimental (y teórico), que se adecuaba poco a las concepciones aristotélicas. Por eso, durante largo tiempo, aunque se conocieron cada vez más transformaciones químicas y se dominaron empíricamente, permanecieron teorizadas en líneas generales de una manera bastante ecléctica. A pesar de estos problemas, podemos preguntarnos de cualquier modo si tiene sentido sostener que la alquimia medieval siguió el enfoque filosófico aristotélico, por lo menos hasta cierto punto.

LA APORÍA DE LA MIXTURA

Para Pierre Duhem, la química era heredera de la filosofía aristotélica no sólo porque Aristóteles había expresado el problema central de esta ciencia, sino porque también propuso una solución para lo que había caracterizado como el enigma de la mixtura. En su tratado De la generación y la corrupción, Aristóteles consideraba el asunto de la mezcla genuina de diferentes cuerpos, una posibilidad completamente rechazada por «algunos filósofos»[12]. De hecho, si los componentes de una mezcla permanecen intactos, como los granos de cebada y de trigo en una mezcla de cereales diferentes, no hay una mezcla genuina en el sentido químico. Aunque una mezcla así podría parecer una «mixtura visible» para una persona normal, la heterogeneidad de la mezcla no podría escaparse al «ojo de lince». Si, no obstante, los cuerpos originales combinados dejan de existir para ser remplazados por un cuerpo diferente —la mixtura— uno tiene que enfrentarse a la generación de un cuerpo nuevo. Por lo tanto, el fenómeno de formación de una «mixtura» es o un caso de agregación —que implica la yuxtaposición de unidades discretas de diferentes componentes—, o un genuino caso de generación (y, potencialmente, de corrupción). El concepto de mixtura nos sumerge en una paradoja: o se trata de los constituyentes originales puestos uno al lado del otro, o se ha creado algo genuinamente nuevo que no posee las propiedades de los ingredientes originales. Sin embargo, el surgimiento de un nuevo material implica que los ingredientes ya no coexisten dentro de la mixtura. En consecuencia, una verdadera mixtura puede caracterizarse por una condición ambivalente: o la mixtura está en un estado de «compuesto» y se pierden las propiedades de los ingredientes iniciales, o se recuperan los ingredientes originales y se pierden las propiedades de la mixtura.

Aristóteles evitó esta aparente aporía distinguiendo entre lo potencial y lo real en ese tipo de situación. Aunque los elementos que entran en la mixtura pueden dejar de existir en sus estados reales como elementos, mantienen el potencial relacionado con su naturaleza como elementos, lo que significa que siguen existiendo (en potencia) en la mixtura genuina, incluso cuando su presencia es (por la duración de la mixtura) indetectable.

Fue Aristóteles quien acuñó el término synthesis, con el sentido literal de poner cosas juntas, o yuxtaponerlas. Alberto Magno después tradujo el término aristotélico synthesis con la palabra latina compositio. Originalmente, por lo tanto, compositio significó literalmente una mixtura aparente, y no una genuina, o una «mixtura visible» en el sentido que explicamos arriba. De la misma manera, en su sentido original, synthesis no implicaba la producción de una nueva sustancia, diferente de los reactivos por medio de una interacción química. Sin embargo, con el paso de los siglos, este término (específicamente en la forma de compuesto) remplazó el término mixtura, que era la traducción de mixis de Aristóteles. El hecho de que mixtura cediera el lugar a compuesto sugiere, sin embargo, que la química moderna en realidad no es heredera de la química aristotélica.

MIXTURAS O COMPUESTOS, STAHL O LAVOISIER

A principios del siglo XVIII, Georg Ernst Stahl repitió la distinción de Aristóteles entre mixturas reales y aparentes en un intento por diferenciar el territorio de la química del de la física. Mientras que la física mecánica cuenta con «agregados», sólo la química era capaz de trabajar con «mixturas». La agregación era la yuxtaposición de unidades, y podía entenderse en términos mecánicos como masa y movimiento, pero la mixturación era la unión de principios que involucraban afinidades individuales. La descomposición de un agregado no afectaría sus propiedades, mientras que el análisis de cualquier mixtura necesariamente las cambiaría. Con este enfoque, Stahl centró la química en la noción de la mixtura, definiendo esta ciencia como «el arte de reducir cuerpos mezclados, compuestos o agregados en sus principios; y de componer estos cuerpos a partir de aquellos principios»[13]. Stahl suponía que las mixturas estaban hechas de cuatro cuerpos primarios cualitativamente diferentes conformados por tres tipos diferentes de «tierra» y agua. Al parecer, a diferencia de Aristóteles, Stahl consideraba que las mixturas realmente contenían sus cuerpos primarios constituyentes. Esta estrategia conceptual fue tan exitosa que en el siglo XVIII muchos vieron a Stahl como el fundador de la química.

En el siglo XVIII, sin embargo, los químicos dejaron de usar la palabra mixtura conforme fue remplazada por el término composición o compuesto. En particular, la famosa definición de Lavoisier del elemento como sustancia no compuesta fue una parte integral de la reorganización de la química en función de otra distinción, aquella entre simple y compuesto. Lavoisier, quien fue conocido como el fundador de la «química moderna», redefinió la química como la ciencia que se ocupa de descomponer los cuerpos naturales y de «examinar por separado las varias sustancias que entran en su composición»[14]. Aunque la perspectiva de la composición no era nueva, se convirtió en el paradigma dominante después de la reforma del lenguaje químico[15]. En el nuevo lenguaje, que publicaron en 1787 cuatro químicos franceses, Guyton de Morveau, Lavoisier, Fourcroy y Berthollet, los nombres de los compuestos se construyeron combinando los nombres de los componentes (con el modelo de la nomenclatura binominal de Linneo en la botánica), y se consideró que ofrecían «imágenes espejo» de la composición real de los cuerpos materiales[16]. Lavoisier, que admiraba y citaba ampliamente a Étienne Bonnot de Condillac, en particular su Logique de 1780, adoptó la visión de Condillac de los lenguajes como métodos analíticos, así como su noción de análisis como un proceso en dos direcciones, de simple a compuesto y de compuesto a simple. De acuerdo con Condillac, el análisis es un proceso mental que permite que uno visualice una «imagen» que se presenta simultáneamente a los sentidos, como una sucesión de elementos. Condillac desarrolló una metáfora de alguien que echa un vistazo desde la ventana de una torre alta. Este vistazo permite que el observador vea toda la escena, pero se mantiene imperfecto como fuente de conocimiento. Es sólo hasta el subsecuente análisis u observación detallados cuando se obtiene el verdadero entendimiento. Con esta mirada analítica, el observador distingue y nombra cada elemento del paisaje, y ordena cada uno en relación con los otros. Aunque toda esta información estaba presente en el vistazo o visión global inicial, sólo el análisis puede proporcionar una verdadera comprensión de la escena[17]. La lógica de Condillac, inspirada por el álgebra, no sólo inspiró a su vez las reformas colaborativas al lenguaje de Lavoisier, sino también el uso de ecuaciones para describir las reacciones químicas[18]. En este enfoque, un compuesto se considera como la suma de dos o más elementos constituyentes y se caracteriza completamente por la naturaleza y proporción de estos constituyentes. El uso del signo «igual a» en la ecuación indica claramente que a los químicos ya no les importa la condición de una de dos: los dos lados se consideran iguales aunque los reactivos sean claramente diferentes de los productos. Lavoisier dejó de lado el enigma planteado por Aristóteles sobre el modo como los elementos constitutivos deberían estar presentes en un compuesto, pues le pareció que ignorarlo era más práctico que resolverlo.

El paradigma de la composición demostró ser muy exitoso cuando lo reafirmó la hipótesis atómica de John Dalton. A mediados del siglo XIX, la definición de un compuesto por la naturaleza y proporción de sus constituyentes era desafiada por un paradigma estructural que tomaba en consideración el acomodo de los átomos en las moléculas. Sin embargo, las fórmulas estructurales no respetan la condición de una de dos más que el enfoque de composición, sino que la desplazan. De acuerdo con este modelo, es el acomodo físico de los elementos constitutivos lo que cuenta para las propiedades del compuesto.

UN ASUNTO CONTROVERTIDO

Aunque tenemos derecho a concluir que la química moderna no es un descendiente directo de la filosofía de Aristóteles, Pierre Duhem creía que sí lo era, y vale la pena tomarse un momento para examinar su razonamiento respecto de este asunto. Los pensamientos sobre química de Duhem se publicaron en un libro titulado Le mixte et la combinaison chimique [La mixtura y la combinación química], un título que suena anticuado, en particular cuando se le compara con el que eligió para su libro de física, La théorie physique, son objet, sa structure (La teoría física: su objeto y su estructura)[19]. ¿Por qué, podríamos preguntarnos, eligió usar el término mixtura en 1902 cuando ya no formaba parte del vocabulario del químico contemporáneo? Un siglo antes, el debate entre Joseph-Louis Proust y Claude-Louis Berthollet respecto de la naturaleza de las combinaciones químicas había dado lugar al consenso de una nueva terminología. A partir de ese momento, la combinación (mecánica) de especies químicas en proporciones indefinidas se llamaría mezcla, mientras que su combinación química en proporciones definidas se llamaría compuesto. De manera que Duhem hizo uso de la palabra mixtura como una evocación consciente de un concepto químico obsoleto, con el fin de explorar sus asociaciones filosóficas.

Duhem introduce su tema describiendo una observación empírica familiar que funciona como un simple experimento químico:

Ponga un poco de azúcar en un vaso de agua. Después de un tiempo breve, el cuerpo sólido y cristalino que constituye al azúcar ha desaparecido. El vaso no contiene más que un líquido homogéneo, transparente como el agua, pero con un sabor distinto. ¿Qué es este líquido? El vulgo lo llama agua azucarada. El químico dice que es una solución de azúcar en agua. Estas dos descripciones corresponden a dos opiniones esencialmente distintas[20].

Partiendo de esta simple observación, Duhem introduce la alternativa entre átomo y elemento que discutimos arriba en la forma de una diferencia de interpretación. La interpretación práctica del experimento se basa en la apreciación sensorial del fenómeno —el color, el sabor y el olor del agua azucarada—, mientras que el químico ve más allá de este tipo de experiencia sensorial inmediata para sugerir la disolución de las moléculas de azúcar en el agua. Aunque para Bachelard este ejemplo ilustra precisamente los obstáculos epistemológicos que el espíritu científico tiene que superar con el fin de escapar a las limitaciones de este tipo de interpretaciones prácticas, Duhem aborda el asunto desde la dirección opuesta. Para Duhem, la visión práctica es la correcta, ya que el químico hizo un salto injustificado de una interpretación macroscópica a una microscópica de la realidad detrás del fenómeno. La interpretación del químico no depende de la examinación de los detalles del experimento, sino que emplea una visualización molecular que, según Duhem, procede de la imaginación más que de la sensación. La denominación práctica implica que el no científico tiene el valor de confrontar el enigma de la mixtura: «el vaso ya no contiene ni el agua ni el azúcar que pusimos en él, sino un cuerpo nuevo, una mixtura formada a costa de estos dos elementos». Con el fin de resolver este enigma, Duhem usa explícitamente el aparato conceptual de Aristóteles: «Aunque el agua azucarada ya no contiene actualmente el agua y el azúcar que sirvieron para formarla, puede, dejando de existir, reproducir esta agua y esta azúcar: las contiene en potencia»[21].

Esta reflexión preliminar con respecto al agua azucarada no tenía la intención de promover el valor de la opinión práctica, sino de desafiar la visión molecular de los químicos modernos. Duhem invitaba al químico contemporáneo a cuestionar la validez del paradigma dominante representado por los modelos moleculares. Revivía la noción de la mixtura porque creía que la arquitectura atomista y molecular, los enfoques que dominaban la química orgánica a principios del siglo XX, no podían proporcionar una explicación adecuada de la transformación química. Por lo tanto, a pesar de los progresos prácticos y teóricos innegables en la ciencia, el problema filosófico central al que se enfrentaba el químico seguía siendo el mismo al que se había enfrentado Aristóteles dos mil años antes. Una mixtura es el producto de dos o más componentes que desaparecen en el proceso de formar una nueva entidad y, sin embargo, es posible descomponer esta mixtura para recuperar los componentes originales. La sal de roca posee propiedades completamente diferentes de las del cloro o las del sodio, aunque puede generar estos dos elementos que participan en su composición. En ello yace el enigma de la composición química: la conservación de la materia acompañada por el surgimiento de la novedad. Las propiedades de la mixtura nunca son la simple suma de las propiedades de sus componentes.

Aunque Duhem sí se opuso al atomismo, lo hizo por razones muy diferentes a las de otros químicos franceses famosos de la generación precedente, como Henri Sainte-Claire Deville y Marcellin Berthelot. Basándose en el principio positivista de que la ciencia debía limitarse a los hechos observables, estos antiatomistas franceses condenaron el enfoque porque iba más allá de la experiencia. Aunque Duhem discutió este argumento, no era su crítica principal, ya que no tenía la intención de limitar la teoría científica a hablar sobre lo observable. De hecho, una vez más siguiendo la dirección de Aristóteles, Duhem creía que el químico tendría que pensar en términos de elementos constitutivos que eran invisibles incluso para el observador con ojo de lince o el microscopio más poderoso concebible. Si actualizamos este argumento a un contexto contemporáneo, podríamos decir que nada observado por el microscopio electrónico o por el microscopio de efecto túnel, o por cualquier otra técnica de observación, es capaz de explicar la fenomenología del comportamiento macroscópico de los cuerpos físicos.

De manera que el problema que Duhem ve en el atomismo no es tanto su estatus como una hipótesis metafísica, sino su débil poder explicativo. Un examen de la notación atómica brinda a Duhem los medios para plantear claramente el problema de la relación entre las propiedades sensibles de un compuesto y la naturaleza de sus elementos constitutivos. Este análisis crítico no sólo tiene como objetivo los átomos, sino también los elementos en el sentido de cuerpos simples que explican la naturaleza del compuesto. El razonamiento típico de un químico poslavoisiano es explicar las propiedades sensibles de un compuesto haciendo referencia a la naturaleza y la proporción de sus elementos constitutivos[22]. Duhem toma la dirección contraria y sugiere que el compuesto debe usarse para explicar las propiedades del elemento. Las valencias no deben considerarse como propiedades intrínsecas de cada átomo (por eso, Duhem se rehúsa a usar el término contemporáneo atomicidad), sino más bien como propiedades de un compuesto particular. Usando lo que aprendió de la filosofía de Aristóteles, Duhem rechaza la elección entre átomo y elemento, escapando así del agobiante ir y venir entre simple y compuesto. La mixtura —el fenoménico cuerpo compuesto con el que tiene que lidiar el químico— no puede reducirse a elementos o a átomos. Es este concepto de irreductibilidad puesto en el centro de la teoría química lo que justifica el uso de Duhem del término obsoleto de mixtura en la presentación de su filosofía de la química.

En los capítulos siguientes tendremos más que decir acerca de cómo Duhem tradujo y explotó la noción aristotélica de potencialidad o disposición dentro de su propia filosofía de la ciencia. Por ahora, sin embargo, el punto esencial que debemos retener de esta discusión es que en tanto que la teoría química, o la práctica química para el caso, presuponga la posibilidad de establecer una relación causal entre propiedades y composición, siempre habrá dos interpretaciones diferentes disponibles para explicar tal relación: la elemental y la atómica, en el sentido descrito anteriormente. Por lo tanto, la creencia de que la química moderna es heredera directa de la antigua teoría de los elementos es o el resultado de un análisis superficial, como el que ofrece Comte, o el resultado de una postura filosófica tendenciosa, como en el caso de Duhem. En lugar de sentirnos obligados a elegir una sobre otra, preferimos ver este duelo entre dos enfoques como un rasgo característico de la historia de la química. Los químicos siempre han tenido que enfrentarse a esta dicotomía interpretativa y, dependiendo del periodo, han optado por una versión del atomismo o un enfoque elemental, o han tratado de reconciliar ambas. Sin embargo, la química sigue estando atormentada por esta pluralidad interpretativa, que nos orienta hacia una profunda cuestión filosófica. No obstante, no es nuestra intención resolver aquí este asunto, sino solamente indicar la coexistencia de los dos enfoques.

VIII. LA QUÍMICA CONTRA LA FÍSICA

AUNQUE ES obvio que las tentativas por explicar la química en términos de la teoría cuántica sólo podían aparecer después del desarrollo de la mecánica cuántica en el siglo XX, este tipo de reduccionismo tiene una historia mucho más larga. En general, el reduccionismo es la idea de que una ciencia, como la química, puede resumirse en una ciencia más «fundamental», en este caso, la física. Como veremos a continuación, la concepción misma del reduccionismo supone una jerarquía en las ciencias entre las más fundamentales, usualmente la física y las matemáticas, y aquellas vistas como derivadas o fenómenos secundarios, comenzando por la química y pasando por la biología hasta las ciencias humanas, como la sociología y la psicología. Gracias a la prensa popular y otros medios, estamos familiarizados con la intención de reducir la psicología humana a la neurociencia, por ejemplo, aunque este tipo de iniciativa es reciente en comparación con el intento por reducir la interacción química a las leyes de la física. En 1669, Bernard Le Bovier de Fontenelle, el primer y más famoso secretario vitalicio de la Real Academia de las Ciencias de París, propuso la siguiente comparación:

Por medio de sus operaciones visibles, la química descompone cuerpos en un cierto número de principios tangibles ordinarios: sales, azufres, etcétera, mientras que por medio de sus delicadas especulaciones, la física actúa sobre los principios como la química actúa sobre los cuerpos, descomponiéndolos en principios aún más simples, cuerpos pequeños formados y movidos en infinidad de maneras: ésta es la principal diferencia entre la física y la química […] El espíritu de la química es más confuso, más denso; este espíritu es más como las mixturas, en las que los principios se mezclan unos con otros, mientras que el espíritu de la física es más claro, más simple, menos obstaculizado y, finalmente, va directo al origen de las cosas, mientras que el espíritu de la química no va hasta el final[1].

Aunque el tiempo ha arrasado con los términos de referencia históricos y científicos de Fontenelle, su comparación entre el espíritu de la química y el de la física sigue siendo pertinente. De hecho, muchos científicos usan el mismo argumento para justificar la división de trabajo científico o filosófico entre la física y la química[2]. Por lo tanto, aunque a la química a menudo se le ha visto el objetivo de proporcionar los principios generales que rigen las transformaciones de la materia, es la física la que se compromete en la búsqueda por descubrir los constituyentes finales de la naturaleza y las leyes fundamentales que rigen su comportamiento. Desde esta perspectiva clásica en la filosofía de la ciencia, los químicos se enfrentan a una elección: pueden aceptar la visión filosófica ortodoxa y resignarse a su estado de subalternos en un mundo científico dominado por la física, o pueden rebelarse y montar una resistencia heroica contra las ambiciones imperialistas de su poderosa vecina. El dilema conservará su lugar sólidamente en la filosofía de la ciencia en tanto que sigamos viendo estas cuestiones en términos de una epistemología abstracta en relación con los problemas ontológicos clásicos. Cuando la ciencia se ve como un proyecto esencialmente unificado y homogéneo con el objetivo de resolver cuestiones ontológicas definitivas y bien definidas, entonces es bastante natural oponer al valiente físico —listo para asumir la empresa en su forma pura y completa— al químico de mente estrecha, que es incapaz de distinguir la madera metafísica de los árboles prácticos y empíricos. En esta construcción, queda claro que los físicos siempre estarán a la vanguardia del conocimiento científico, y los químicos condenados a interpretar un papel secundario.

Sin embargo, ésta no es la única manera de presentar los problemas filosóficos. Aquí, queremos sugerir cómo llegaron los químicos a definir sus propias exigencias con respecto a la materia, así como a desarrollar una comprensión de las responsabilidades éticas relacionadas con su práctica científica. Con respecto a esto, los químicos están delimitando su propio territorio filosófico característico, bastante independiente de los físicos y sus conocidas tradiciones y preocupaciones.

A CADA CIENCIA SU ONTOLOGÍA

Antes de seguir explorando el asunto de las diferencias filosóficas entre la física y la química, es importante recordar que la distinción entre las dos disciplinas científicas es mucho más reciente que las dos tradiciones filosóficas que estamos considerando. Hasta el siglo XVIII, el término física (de la palabra griega physis, que significa «naturaleza») seguía refiriéndose a todo el campo de las ciencias naturales, con excepción de las matemáticas. Por lo tanto, la química era sólo un terreno particular de la física. Sin embargo, el arte y la ciencia de transformar la materia siguieron un camino característico que ya hemos indicado en los capítulos anteriores, en el que el desarrollo de la teoría y la práctica alquímica en la Edad Media les dieron un perfil distintivo.

Aunque puede ser cierto que los enfoques adoptados en la tradición alquímica de Occidente favorecieron a los elementos y/o a los principios como portadores de las propiedades, esto no implica un rechazo de las teorías atomistas en este terreno. De hecho, la alquimia medieval europea fue moldeada por la cultura escolástica dominante, pero también reflejaba el pensamiento de aquellos marginados por la cultura oficial aprobada por la Iglesia, como los atomistas. Una de las razones para la adopción de las nociones corpuscular y atomista fue defenderse a sí mismos de los ataques de los filósofos escolásticos. En el capítulo III vimos el argumento escolástico de que el oro de los alquimistas sólo parecía ser oro, pero no era oro auténtico porque no contenía la «forma sustancial» del oro, que sólo podía producir la naturaleza y no algún artificio[3]. Fue precisamente para replicar a esos ataques sobre la posibilidad de la transmutación en el laboratorio que ciertos alquimistas del siglo XIII, principalmente Pseudo Geber (el autor de Summa perfectionis), propusieron una teoría corpuscular de la materia, aunque no estaba relacionada explícitamente con la antigua filosofía atomística[4]. Ávidos por probar la autenticidad de sus metales preciosos artificiales, los químicos sostuvieron que sus transformaciones químicas habían tenido lugar per minima, en el nivel del último término del análisis. Que adoptaran este tipo de enfoque explicativo corpuscular, sin embargo, no excluía que al mismo tiempo sostuvieran una teoría elemental de la materia. De hecho, como ha mostrado una serie de estudios recientes de la química del siglo XVII, estas posturas se consideraban completamente compatibles[5]. Daniel Sennert, por ejemplo, explica varias operaciones químicas en términos de la adición o la extracción de átomos que poseen propiedades químicas características propias. Tenemos que concluir, por lo tanto, que ni la discontinuidad ni la homogeneidad de la materia que suponían los atomistas proporcionan suficiente justificación como para distinguir una visión filosófica distintiva de los físicos de la de los químicos.

Históricamente, el concepto de mínimos o corpúsculos ha proporcionado una estrategia para eludir la distinción aristotélica entre materia y forma. Los escolásticos interpretaban que estos mínimos indivisibles poseían una «forma sustancial», una propiedad misteriosa que los químicos gradualmente conseguían eliminar. De hecho, uno de los logros significativos de Robert Boyle, quizá mejor recordado por la promoción que hizo de la «filosofía experimental», fue desarrollar una visión de la filosofía corpuscular que no hiciera referencia alguna a la noción de forma sustancial.

Boyle era un ferviente experimentador, pero sus experimentos no se limitaron a aquellos respectivos al vacío generado por su famosa bomba de aire, ni siquiera a lo que actualmente consideraríamos física. También era un apasionado experimentador químico y sus investigaciones prácticas cubrieron el espectro completo de la química del siglo XVII. Éstas llegaron a incluir la transmutación de metales comunes en oro gracias a que había podido obtener una pequeña cantidad de «mercurio filosófico»[6]. Inmerso en la literatura química del siglo XVII, era todavía bastante filósofo mecánico como para prescindir de la forma sustancial que seguía presente en los escritos químicos de Daniel Sennert, un cambio que lo llevó a lanzar un ataque contra la teoría de los elementos o principios. Ésta es la reorientación filosófica que yace detrás de la famosa discusión de los elementos y los principios que Boyle presentó en su Sceptical Chymist. Aquí, el portavoz de Boyle, Carnéades, enumera todas las razones para dudar de la verdadera naturaleza de los cuatro elementos de Aristóteles —tierra, agua, aire y fuego—, antes de hacer lo mismo con la tríada alternativa de Paracelso: sal, azufre y mercurio. Mientras que Descartes había debatido la pregunta puramente filosófica sobre qué estructura de la materia podía hacer inteligibles las diversas propiedades de los cuerpos sensibles, Boyle basaba sus argumentos en experimentos específicos que él mismo había llevado a cabo. Así, por ejemplo, Carnéades explica cómo trató de separar el oro en sus elementos experimentalmente y fracasó. Además, en un aspaviento retórico, ofrece pagar una recompensa a cualquier químico capaz de producir los tres elementos de Paracelso a partir de este metal precioso:

Me gustaría ver ese Metal pulido y noble que llamamos Oro separado en Sal, Azufre y Mercurio: y si cualquiera se someterá a una buena pérdida en caso de fracaso, en caso de éxito yo con gusto pagaré tanto por los Materiales como por los costos de tal Experimento. No es, me atrevo a negar imperiosamente después de que lo he intentado yo mismo, que pueda extraerse del Oro cierta sustancia, que no puedo impedir que los Químicos llamen su Tintura o Azufre, y que deja el Cuerpo remanente desprovisto de su acostumbrado color. No estoy tampoco seguro de que no pueda extraerse del mismo Metal un Mercurio rápido y fluido. Pero de la Sal del Oro, nunca pude ni verla, o quedar satisfecho de que alguna vez hubiera una cosa así separada, en rerum natura, por la relación de ningún testigo ocular creíble[7].

De acuerdo con Boyle, no hay razón alguna para aceptar que un cuerpo determinado esté compuesto de la selección tradicional de elementos (ni por los cuatro elementos de Aristóteles ni por las tria prima de Paracelso) porque la descomposición de casi cualquier sustancia compleja proporciona otros candidatos igualmente plausibles para el estatus de elemento. Además, nada prueba que alguno de estos elementos esperados que resultan del análisis realmente existiera en la sustancia descompuesta antes de su descomposición. En cambio, Boyle favorece la teoría de que todos los cuerpos están formados por una sola materia «católica» y sugiere que aunque sea necesaria, incluso una explicación mecánica de sus cualidades basada en la forma y el movimiento de los corpúsculos constitutivos puede no ser suficiente.

La parte crucial del libro de Boyle se basa en una definición de elemento como un cuerpo simple, o lo que permanece después del análisis. De hecho, esta definición preliminar que sirve como medida contra la cual puede exhibir su escepticismo, le ha ganado a Boyle el honor de ser considerado por muchos historiadores el fundador de la química moderna[8]. Sin embargo, esta afirmación histórica es doblemente injusta. En primera, porque Boyle reconoce que esta definición de elemento ya existía entre otros químicos. En segunda, porque él no cree que ningún cuerpo material responda a esta definición de elemento.

Incluso Boyle, por lo tanto, juega a ambos lados de cualquier supuesta división entre la teoría atómica y los principios o elementos. Por consiguiente, podemos concluir que aunque es tentador, finalmente es demasiado superficial tratar de distinguir la química de la física en algo parecido a los elementos contra los átomos, o entre una filosofía de la materia caracterizada por principios inherentes y una visión basada en una materia homogénea pero discontinua. Primero, como notamos en el capítulo VII, el choque entre estas dos tradiciones precedió al surgimiento de las disciplinas física y química modernas. Segundo, y más significativo, los químicos siempre se han enfrentado con una multiplicidad de interpretaciones de los fenómenos químicos y un gran número no ha dudado en casar la doctrina corpuscular con la de los principios o elementos.

La parte crítica del libro de Boyle estaba dirigida a aquellos a los que se refería como «químicos vulgares», es decir, los profesores que presidían las cátedras de química creadas en las facultades médicas o aquellos químicos que daban cursos privados para boticarios y doctores. Muchos de estos maestros, tanto dentro de las facultades como fuera de ellas, complementaban sus cursos con la publicación de libros de texto. Por lo tanto, aunque estos textos estaban compuestos principalmente por instrucciones prácticas para preparar medicinas, también presentaban un marco científico para entender el cambio químico que se organizaba en torno a estos tipos de principios[9]. Es importante comprender que el término principio abarcaba tanto los constituyentes materiales de los cuerpos que podían obtenerse por análisis (o «separación» del cuerpo mediante el fuego) como los constituyentes inmateriales, intangibles e irresolubles también conocidos como «espíritus». En ambos casos, se pensaba que los principios eran portadores de ciertas cualidades, «virtudes» o propiedades que podían conferir a las mixturas en las que participaban. Cuando Fontenelle menciona los principios tangibles ordinarios del químico en el pasaje citado al comienzo de este capítulo, se refiere a las tria prima de Paracelso y sus seguidores: sal, azufre y mercurio. Se consideraba que cada uno portaba propiedades específicas: la sal solidez, el azufre inflamabilidad y el mercurio fluidez. A pesar de las diferencias de opiniones respecto a la naturaleza y el número de estos principios en la literatura química del siglo XVII, este concepto central permitió que los autores de estos tratados presentaran una visión nueva y coherente de la materia. Por eso, en Élements de chymie de 1610, Jean Béguin pudo presentar a la química no sólo como una ciencia médica auxiliar, sino también como la fuente de una visión distintiva de la materia.

Quiero que los físicos y los doctores comprendan que los químicos no los están atacando cuando usan principios alternativos. Así como Aristóteles y el resto de la filosofía nos enseñan que dos artes o ciencias pueden tener la misma materia o el mismo cuerpo material como su objeto, pero no considerarlos por medio de los mismos principios intrínsecos específicos o de acuerdo con el mismo formalismo, y también afirman que la química es un arte diferente de la física o la medicina, entonces tienen que estar de acuerdo con nosotros en que la química debe disponer de principios intrínsecos específicos diferentes, formalmente constitutivos de su objeto. Con el fin de ilustrar esta teoría, diría que el físico, el doctor y el químico muy bien pueden tomar en consideración el mismo cuerpo de varias maneras, de acuerdo con diversos principios. El físico lo considerará como natural y capaz de movimiento o de reposo de acuerdo con los principios constitutivos del cuerpo natural, en términos de su naturaleza, que es materia y forma, porque así es como está constituido como objeto para la física. El doctor considerará el mismo cuerpo en términos de su capacidad para recibir o causar salud, examinándolo en términos de las cuatro cualidades primarias, frío, caliente, seco y húmedo, que constituyen el temperamento del cuerpo, responsable de la salud o la enfermedad. El químico, igualmente, considerará al objeto a su manera propia, en términos de su habilidad para descomponerse o coagular y las diversas virtudes en su interior que el arte puede hacer manifiestas, presentándolo de una forma más útil. Por consiguiente, en tanto que el mercurio, el azufre y la sal sean los principios que hacen que los cuerpos mixturados sean solubles o propensos a coagular —tratándose de las raíces de las virtudes internas de un cuerpo—, o que sean verdaderas sustancias químicas, es decir, los principios que apoyan y dan sustancia a todas las virtudes o accidentes del compuesto, el químico debe proceder por medio de estos tres principios en todas sus examinaciones, teorías y operaciones[10].

Después del declive de su teoría de los cuatro elementos, la lección que Béguin extrae de Aristóteles es que cada ciencia o arte aporta su propia perspectiva de la materia. Los principios de la química le «dan sustancia» a la materia en ambos sentidos del término: nutren y dan sustancia física al cuerpo mientras que al mismo tiempo cosifican las propiedades asociadas. Sin importar cuántos principios puedan aceptarse, cada uno tiene su propia especificidad y función. Estos principios, sin embargo, no tienen la intención de explicar las propiedades de un compuesto determinado, sino más bien de arrojar luz a lo que pasa cuando, por ejemplo, un ácido disuelve un metal. Los principios proporcionan los medios para describir e interpretar justo el tipo de operaciones químicas que constituyen la mayor parte del contenido en este tipo de tratado sobre química[11].

LA BÚSQUEDA DEFINITIVA

En el pasaje citado arriba, Béguin se interesa por la ambigüedad del término «principio», y señala que puede usarse para designar tanto las bases del conocimiento (sentido epistemológico) como los constituyentes universales de los cuerpos naturales (sentido ontológico). Fontenelle pone lo epistemológico en relación con lo ontológico de una manera diferente. En su discusión de química y física, sostiene, sobre la base de un principio epistemológico, que las propiedades específicas de los cuerpos materiales tienen que reducirse al número más pequeño posible de principios ontológicos discretos. El artículo «Chimie» escrito por Gabriel-François Venel, doctor y químico de Montpellier, para la Encyclopédie de Diderot, se presenta como respuesta a las despreciativas reflexiones de Fontenelle sobre la química, que Venel interpreta como una expresión de los prejuicios de Fontenelle respecto al campo. Venel traduce esta sensación en un vigoroso ataque contra la arrogancia de los físicos, que presenta interesantes ideas paralelas a las defensas recientes hechas por químicos contra la supuesta hegemonía de la mecánica cuántica como la única explicación legítima de los fenómenos químicos. De acuerdo con Venel, los químicos no están tan preocupados por las preguntas definitivas sobre la naturaleza de la materia, como por preguntas como «¿Qué le da al acqua regia la habilidad para disolver el oro?». Su atención se enfoca en las propiedades específicas que manifiestan las sustancias y en sus transformaciones más que en cuestiones concernientes a la estructura de la materia. Para Venel «ningún cuerpo es sólo materia»[12]. De hecho, las cualidades responsables de las propiedades químicas de una sustancia, como la acidez, la inflamabilidad, etc., están incorporadas a los principios que después portan estas propiedades de una mixtura a otra. Esta teoría permite que los químicos expliquen la circulación de las propiedades mientras retienen la noción fundamental de la conservación de la materia. Por eso, Venel propone una interpretación sustantiva de las propiedades particulares manifiestas en cualquier cuerpo determinado, donde Fontenelle claramente favorece la idea de una única materia uniforme que constituye la sustancia de todas las cosas y da lugar a su textura fenoménica.

El espíritu del físico, que a Fontenelle le parecía tan atractivo y a Venel tan molesto, no es más que la teoría cartesiana de la materia uniforme y homogénea; extensión pura que posee longitud, anchura y profundidad, y que fue puesta en movimiento por Dios. Sin embargo, esta concepción de la materia, que está ligada a una metafísica particular ilustrada por el cambio de la primera a la segunda parte de Los principios de la filosofía de Descartes, aunque permite que el filósofo conceptualice la física en términos de geometría y que presente las leyes del movimiento, no tiene la intención de ofrecer ninguna explicación directa del mundo de apariencias fenoménicas, ya no digamos hacer un recuento de las reacciones químicas.

Dicho esto, sin embargo, Descartes sí trata de aportar una filosofía total de la naturaleza —incluyendo fenómenos químicos así como la formación del mundo— en las dos partes finales de Los principios de la filosofía; no obstante, sin hacer referencia a las cualidades de los cuerpos. De hecho, su meta es explicar todas las propiedades fenoménicas, que el químico por lo general atribuye a los principios, en términos de la diversidad de la forma y movimiento extendidos de la materia homogénea que conforma el mundo. En la cuarta parte de Los principios, Descartes presenta un panorama hipotético de la constitución de los reactivos químicos de acuerdo con la idea de que la materia uniforme creada por Dios se diferenciaba por vórtices internos[13]. La fricción generada por el movimiento de estos vórtices con el tiempo dividió la materia en tres especies: materia luminosa, que conforma al Sol y a las estrellas; materia transparente compuesta por partículas «redondas y muy pequeñas» que forman el cielo; y la materia de los cuerpos opacos, partículas más grandes e irregulares que conforman la superficie de la Tierra[14]. Las partículas de los tres «elementos» de Descartes sólo difieren unas de otras respecto a su tamaño y forma, lo que significa que todas las cosas del mundo —tierra, agua, fuego y aire— están compuestas por tres disposiciones de la misma materia. Por eso, los elementos aristotélicos no se consideran constituyentes originales de la materia ni son verdaderamente elementales o irreductibles. Descartes concibe los elementos, como cualquier otra sustancia química, como los productos de una historia del mundo material, los productos de la química geológica, por decirlo así, y para él, al tratarse simplemente de conformaciones de una única materia homogénea, los elementos no pueden aspirar a ningún estatus ontológico especial[15].

De hecho, nos quedamos con la impresión de que la oposición entre la defensa de Venel de los elementos o principios y la visión cartesiana de una materia homogénea que varía solamente en forma y tamaño es sólo una transposición de la oposición entre el atomismo y la teoría de la materia aristotélica que examinamos en el capítulo anterior. La materia o está intrínsecamente diferenciada o es homogénea y uniforme; el primer enfoque plantea principios o elementos como los portadores irreductibles de las propiedades, mientras que el último considera que las mismas propiedades son cualidades secundarias o fenómenos secundarios que surgen debido a la forma y el estado de movimiento de la materia en cuestión.

NO HAY MATERIA SIN CUALIDADES

Ahora trataremos de identificar los verdaderos puntos de división que separan el «espíritu de la física» del «espíritu de la química». La divergencia, sin embargo, no interesa al atomismo como tal, comprendido como una teoría que postula la existencia de un vacío y unidades discretas de materia. De hecho, la discontinuidad de la materia que implica el atomismo encaja tan bien con las explicaciones de los fenómenos de la combinación química, que las leyes de proporciones definidas y múltiples sirvieron como argumento clave en favor de la adopción del atomismo químico en el siglo XIX. Más bien, el punto de divergencia es la reducción de cualidades a otros parámetros considerados fundamentales, como figura o forma y movimiento[16]. Según Descartes, uno no puede llegar a los principios verdaderos de la naturaleza basándose en la experiencia porque los sentidos no comunican ninguna información confiable sobre la conformación fundamental del mundo. Los verdaderos principios surgen a partir de la consideración de «división, forma y movimiento». La estructura real de la materia permanece inaccesible a los sentidos, incluso cuando su poder se amplifica con la ayuda de la tecnología, como con el microscopio. Por consiguiente, los colores, los olores y otras propiedades sensibles son el resultado de la interacción entre la forma de los constituyentes de una sustancia y el sujeto que siente. En otras palabras, Descartes adopta la distinción escolástica entre cualidades primarias —que pertenecen a la esencia del cuerpo— y cualidades secundarias, que dependen de los sentidos. Esta distinción, sin embargo, sirve para descalificar la materia sensible en el sentido más literal de la palabra descalificar, es decir, privarla de sus cualidades. Al mismo tiempo, debilita cualquier teoría química que se ocupe de las propiedades de la materia. De acuerdo con la visión cartesiana, las cualidades primarias esenciales se limitan a figura y movimiento, y se perciben por el intelecto, mientras que cualquier cualidad que se perciba por los sentidos (color, olor, etc.) se deriva de estas cualidades primarias y está completamente determinada por ellas. Como Descartes lo expresa de manera bastante clara en Regulae ad directionem ingenii (Reglas para la dirección de la mente), «es cierto que la multitud infinita de figuras basta para expresar todas las diferencias de las cosas sensibles»[17].

La distinción a la que llegamos es entre «realismo sustantivo» y corpuscularismo mecanicista, por un lado, con cualidades dotadas de la realidad material y, por otro, cualidades derivadas de la forma y el movimiento de los corpúsculos constituyentes. Para aquellos corpuscularistas que creen que la forma es un principio suficiente para comprender el mundo natural, las teorías cualitativas de los químicos parecen ser demasiado torpes y aproximadas. Los químicos no van «directamente al final» de la búsqueda filosófica debido a su apego a las cualidades sensibles. Gaston Bachelard revivió, o más bien continuó esta tradición en su muy conocido libro La formación del espíritu científico, en el que presenta las cualidades sensibles como obstáculos que deben superarse. En su empresa cognitiva, los químicos se ven impedidos por un interés en las cualidades secundarias que los desvía del descubrimiento de las bases mecánicas de esas propiedades que a su vez las harían accesibles a un tratamiento geométrico.

Por lo tanto, es la ambición reduccionista por parte de los físicos lo que empuja al químico a la sublevación filosófica. Los químicos rebeldes de hoy (junto con muchos biólogos e incluso físicos) rechazan el modelo jerárquico de la ciencia que yace detrás de este reduccionismo. Este modelo consagra a la física matemática como la punta de la pirámide disciplinaria en la que la sociología debe reducirse a la biología, la biología a la química y la química a la física. Sin embargo, incluso antes de que estuviera en vigor este moderno entendimiento disciplinario del reduccionismo, los químicos reivindicaban su propio sistema de valores científicos frente a la hegemónica ambición explicativa de la filosofía mecánica. Después de todo, no era difícil burlarse de las fantasías o «fábulas» que se generaban en la búsqueda por explicar las propiedades químicas de una sustancia —corrosividad, amargor o levedad, por ejemplo— en términos de la forma y el movimiento de sus partículas constitutivas.

Quizá el ejemplo mejor conocido de este proyecto en la química del siglo XVII se encuentre en Curso chymico de Nicolas Lemery. Aquí, por ejemplo, ofrece una explicación corpuscular modelo de por qué el agua regia (una mezcla de ácidos nítrico y sulfúrico) precipita el oro que contiene en solución después de la adición de un álcali. La explicación se basaba en la idea de que los corpúsculos ácidos eran puntiagudos, y que la forma puntiaguda daba lugar al sabor ácido como resultado de que los corpúsculos picaban la lengua. La acción de un álcali en un ácido era siempre neutralizar la acidez, así que Lemery concluyó que el álcali de alguna manera debía romper las puntas de los corpúsculos ácidos. Finalmente, tuvo la idea de que las partículas de oro eran porosas para explicar la disolución del oro desde el punto de vista de que las puntas del ácido se alojaban en los poros. De esta manera, están puestos todos los elementos para la explicación mecanicista de Lemery de la disolución del oro en el agua regia (incluyendo el fenómeno de la saturación de la solución) y la subsecuente precipitación por álcali.

Supongo que el agua Regia ha obrado sobre el oro, de forma, que lo tiene desatado, y que sus puntas, que hazian su fuerça, se han fijado en las particulas de oro; pero como estos cuerpecillos son muy duros, y por consequencia dificultosos de ser penetrados, estas puntas no han entrado sino superficialmente, pero lo bastante para suspender las particulas de oro, y para impedir que no se precipiten; de esto nace, que aunque se ponga el oro que se quisiere, quando cada una de estas puntas ha tomado lo que ella pueda llevar, no se dissolverà ningun grano más; esta suspension es la que buelve las particulas del oro imperceptibles: pero si se le añade algun cuerpo, que con su movimiento, y por su figura, pueda tropezando mover bastante los accidos para romperlos, las particulas del oro, estando en su livertad, se precipitan por su propio peso. Esto es lo que juzgo haze el azeite de Tartaro, y los espiritus volatiles alcalinos[18].

La multitud de corpúsculos diferentes —suaves y redondos, dentados o ganchudos— propuestos por Lemery provocó la burla y la ironía de varios químicos. Para Venel, estas conjeturas sólo servían para revelar la insuficiencia del enfoque axiomático de los mecanicistas así como su falta de experiencia empírica. Aunque acepta que los físicos deberían ser competentes para tratar cierto tipo de compuestos, conocidos como «agregados», Venel reserva el tratamiento de «mixturas» para los químicos. Por lo tanto, revive la distinción de Stahl entre agregados, que son simplemente el resultado de una unión o yuxtaposición mecánica de diferentes tipos de sustancias, y mixturas, que implican la transformación química de las sustancias involucradas. Los agregados, ya se entiendan como el entrelazamiento de corpúsculos o como el juego de atracciones newtonianas, implican las propiedades generales de los cuerpos como masa y movimiento, que la mecánica, una ciencia que cubre el comportamiento de la materia homogénea, maneja justificadamente. La formación de una mixtura, sin embargo, supone la transformación de los reactivos, dando lugar a un cambio cualitativo y a una transformación fundamental en la identidad de la materia. El proceso de «mixturación» o reacción crea nuevos cuerpos homogéneos a partir de elementos heterogéneos, y ninguna explicación en términos de simple yuxtaposición física de partículas puede ser concebiblemente adecuada para los fenómenos involucrados.

Por lo tanto, la distinción de Stahl entre agregados y mixturas sirvió para trazar una frontera entre el terreno legítimo de la física y el de la química. Este enfoque no sólo desafía la jerarquía en la que la física ofrece las explicaciones últimas, sino que la invierte con eficacia al sugerir que al tratar de explicar el fenómeno de la mixtura, la química plantea preguntas mucho más complejas y misteriosas que aquellas que los agregados le proponen a la física. El objeto de la química es el análisis o la diacrisis de las mixturas. Con el fin de comprender la naturaleza de una mixtura, la interacción mecánica de las sustancias combinadas claramente era insuficiente para el químico de aquellos tiempos. Un enfoque que abogara por dotar a las sustancias originales o a sus principios constitutivos de todas las cualidades sensibles de la mixtura inevitablemente llevaría a resultados ilógicos así como a una inflación radical de las propiedades escondidas o potenciales de la materia. Además, como ya vimos, la filosofía mecánica proponía que las sustancias no poseían ninguna de las cualidades sensibles que normalmente se les atribuían. De manera que las partículas de oro que constituyen una hoja de oro metálica, amarilla y dúctil no son ni amarillas ni metálicas ni dúctiles.

Tampoco debemos dejar que la retórica de Fontenelle nos engañe y nos haga creer que sólo los físicos tenían algo que decir sobre la composición de la materia. Para el siglo XVIII, los químicos estaban trabajando con una compleja y cada vez mejor ordenada jerarquía de productos analíticos, en particular en los reinos animal y vegetal de la naturaleza. Aquí, los químicos distinguían entre los principios últimos de los que hemos estado hablando arriba y los «principios inmediatos» del análisis. Aunque las opiniones variaban con respecto al nombre y la naturaleza precisa de los principios últimos, había un consenso general de que eran inaccesibles, y aunque el análisis pudiera darle al químico una idea de su constitución, no reportaría los principios en su forma pura. De hecho, como otras «esencias», su presencia podía conocerse por sus efectos y no por su aislamiento. Los principios inmediatos, sin embargo, eran sustancias como los aceites o las varias grasas que constituían los materiales homogéneos aislables que entran en la compleja composición de plantas y animales. Durante los siglos XVII y XVIII, en particular con el desarrollo de técnicas de extracción por solventes cada vez más sofisticadas, los químicos habían logrado identificar una amplia gama de estos principios intermedios[19]. Esta especie de enfoque en varios niveles al análisis de la materia muestra que el químico no tenía miedo a plantearse las preguntas más difíciles con respecto a la naturaleza del mundo material.

También nos recuerda la importancia de tratar a la naturaleza en toda su complejidad en lugar de dejar de lado ese tipo de asuntos para perseguir la sola meta de determinar sus partes más simples. Para Venel, los químicos, a diferencia de los físicos, tratan de comprender las sustancias materiales en su complejidad y su individualidad, y en lugar de permanecer en la superficie, tratan de entender las profundidades mismas del mundo natural. Aunque es posible que la claridad, la distinción y la abstracción matemática hayan sido históricamente la mayor fuente de orgullo para el físico, puede sostenerse que su valoración excesiva podría llevar al científico a dejar de lado las partes más significativas de la naturaleza. Según Venel, la física exorciza su propio miedo a lo desconocido reduciendo todas las propiedades físicas a cuestiones de geometría, como si la verdad fuera idéntica al modelo matemático de inteligibilidad o, por lo menos, coincidente con él. Los químicos, por otro lado, tienen el valor de reconocer la diversidad de los principios que entran en las mixturas y de aceptar que su conocimiento tiene límites. Por lo tanto, la visión de los químicos de que los principios últimos son incognoscibles expresa tanto su incapacidad de proporcionar las respuestas finales como su conciencia de esta limitación. Aunque en sus detalles este argumento puede aplicarse a la imagen de la química que promovía la Encyclopédie de Diderot más de dos siglos atrás, proporciona, sin embargo, claves valiosas para comprender la filosofía de la química moderna.

Así, podemos ver cómo los químicos definían, aunque sólo implícitamente, sus propios requisitos ontológicos característicos precisamente al negarse a seguir a los físicos en su decidida búsqueda de los constituyentes últimos de la materia. Mientras los físicos formaban hipótesis sobre las unidades mínimas que estructuraban la materia fenoménica —ya fuera continua o discontinua— junto con las últimas causas del comportamiento de la materia, los químicos se contentaban con retener sus elementos y principios o adoptar los átomos y corpúsculos de los físicos, o incluso, como hemos visto, con tratar de combinar los dos. Los químicos no se oponen a proponer alguna teoría de la materia, más bien refutan la idea de que uno pueda reducir las diversas cualidades específicas de los cuerpos a movimiento y forma, o cualquier simple parámetro geométrico parecido. No se supone que los principios del químico representen una filosofía alternativa de la materia con la intención de competir con el atomismo, sino que más bien se conservan por su valor para interpretar los fenómenos químicos.

El imperativo principal para los químicos parece haber sido y sigue siendo no descalificar la materia en su materialidad. Esto no es sólo porque las cualidades o propiedades sensibles de la materia se consideran efectos esenciales y no secundarios de alguna realidad más profunda, sino también porque la materia tiene el potencial de actuar en el mundo; cada sustancia con sus propias disposiciones específicas.

NO HAY MATERIA SIN ACCIÓN

Aunque muchos físicos de los siglos XVIII y XIX creyeron conveniente adoptar la teoría corpuscular o atómica para abordar varios terrenos, a los químicos les pareció sumamente inadecuado. El problema central del químico con respecto a la filosofía corpuscular era la escasez de propiedades atribuidas a la materia que le permitieran interactuar con otra materia o actuar sobre ella. No parecía en absoluto plausible que pequeños cuerpos de diferentes formas que quedaran atrapados o rebotaran unos en otros pudieran explicar la gama de fenómenos químicos que se encuentran dentro y fuera del laboratorio. La respuesta era adoptar otros medios de operación para aumentar el potencial de acción inherente a la materia. Por lo tanto, se establecieron dos estrategias para estimular la acción de la materia en la química europea: el enfoque newtoniano, que dominó la escena en Francia, y el dinámico, que gozó de mayor éxito en los estados alemanes.

Una de las anécdotas más conocidas de la historia de la física es la del rechazo de Newton a la filosofía mecánica cartesiana por la insistencia de éste en la acción a distancia como un fenómeno natural irreductible. Además, según Newton, la gravedad no era el único principio inherente a los cuerpos.

Me parece muy probable que Dios haya creado desde el comienzo la materia en forma de partículas sólidas, masivas, duras, impenetrables, 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 al ser sólidas son incomparablemente más duras que cualquier cuerpo poroso formado a partir de ellas. Tan duras como para no gastarse ni romperse nunca en pedazos, pues ningún poder ordinario es capaz de dividir lo que el mismo Dios ha hecho en la primera creación […] También me parece que estas partículas no sólo poseen una vis inertiae acompañada de las leyes pasivas del movimiento que derivan naturalmente de esa fuerza, sino que también están movidas por ciertos principios activos, tales como el de la gravedad y los que causan la fermentación y cohesión de los cuerpos. No considero que estos principios sean cualidades ocultas, supuestamente derivadas de las formas específicas de las cosas, sino que son leyes generales de la naturaleza por la que se forman las cosas mismas y cuya verdad se nos aparece por los fenómenos, aun cuando sus causas aún no hayan sido descubiertas[20].

En su famosa Cuestión 31 de la Óptica, Newton supone que una sola fuerza de atracción que obedece a una ley del cuadrado de la inversa con respecto a la distancia, pero que, a diferencia de la gravitación, disminuye conforme aumenta el tamaño de las partículas, podría ser capaz de explicar las violentas reacciones entre ácidos y bases[21]. Esta proposición sirvió para legitimar la discusión de los químicos sobre las «tendencias», «virtudes» y «poderes» de sus reactivos en el contexto de la nueva era de la ciencia matemática escoltada por la física de Newton. La clave para inaugurar una línea de comunicación entre lo macroscópico y lo microscópico, entre el mundo sensible en el que vivimos y el mundo oculto de las partículas y las fuerzas, es dotar a la materia de «virtudes» en el doble sentido de fuerzas (el significado de la raíz latina, virtus) y virtualidad o potencialidad. Lo «claro y distinto» que sirvió como guía fundamental para la epistemología de Descartes tiene que dejarse de lado en favor del esparcimiento de una acción «oculta». De acuerdo con la proposición de Newton, una sola fuerza que involucra acción a distancia puede ser suficiente para explicar el misterio químico de la afinidad electiva. De hecho, hay una cuestión histórica en cuanto a si el concepto de atracción de Newton podría haber tenido su origen en la química misma. Aunque el mito de salón de clases es que la ley de la gravitación se le ocurrió a Newton después de ver una manzana que caía al piso, la versión más erudita sostiene que la gravitación fue resultado de sus interpretaciones de datos astronómicos empíricos. Sin embargo, ahora sabemos que Newton toda la vida tuvo interés por la química, y sus minuciosos experimentos en esta área tenían como objetivo comprender los mecanismos detrás de la atracción química. De hecho, algunos químicos del siglo XVIII, incluyendo a Rouelle, estaban convencidos de que el concepto de atracción de Newton era químico en su origen[22].

Cualquiera que fuera el origen de su idea de la atracción universal, la Cuestión 31 de Newton proporcionó a los químicos un programa de investigación que duró casi un siglo. Determinar la ley de atracción propuesta prometía aportar un medio para hacer conmensurables las «afinidades» individuales de cada sustancia, permitiendo así no sólo que las generaciones futuras compilaran tablas de afinidad más precisas, sino también que previeran los resultados de reacciones desconocidas. Por eso, la noción de afinidad-atracción como una propiedad electiva constante se convirtió en un lugar común en la química del siglo XVIII. Sin embargo, el uso de este término en este periodo no necesariamente implicaba una referencia a Newton, ya que la afinidad puede interpretarse en términos puramente fenomenológicos como la relación entre cualquier par de sustancias, es decir, su tendencia a unirse químicamente unas con otras. Una ventaja de la idea de Newton de una fuerza de atracción de corto alcance es que les permitía a los químicos explicar una gama de fenómenos misteriosos. Así, por ejemplo, podía usarse para explicar la cohesión de cuerpos homogéneos, como en el caso de una sustancia simple como un lingote de oro compuesto por partes constitutivas idénticas. Alternativamente, la misma fuerza podía explicar la combinación entre los componentes de un cuerpo heterogéneo. A su vez, la afinidad de agregación se diferenciaba de la afinidad de composición, y sólo la última implicaba un cambio cualitativo en los componentes combinados, proporcionando una solución potencial al problema de la mixtura. La esperanza era que una disposición física entre cuerpos pudiera suplantar el concepto oculto de atracción, que evocaba a la alquimia, permitiéndole a la química alcanzar el ideal de las nuevas ciencias físicas. Aunque se utilizaba para justificar tablas de reacciones cada vez más complejas, la afinidad siguió siendo un concepto cualitativo más que cuantitativo. De manera general, la afinidad-atracción aseguraba un sistema teórico coherente, explicativo y predictivo que permitió que la química reivindicara su independencia con respecto a la física.

La producción de tablas de afinidad tiene una larga historia en química. La mejor conocida y más ampliamente reproducida de estas ayudas esenciales para el químico practicante fue ideada por Geoffroy a principios del siglo XVIII y se reimprimió en una versión ligeramente extendida en la Encyclopédie de Diderot unos 40 años más tarde (véase la figura IV.1, p. 70). Cada columna representa una serie de combinaciones químicas potenciales entre la sustancia indicada a la cabeza de la columna y otras enlistadas debajo de ella en un orden específico. Una sustancia que entrara en combinación química con la de la cabeza de la columna podía, en principio, ser desplazada de esta combinación por cualquiera de las que aparecieran sobre ella en esa columna. Estas tablas se revisaron y mejoraron continuamente en las décadas siguientes para tomar en cuenta diferentes condiciones de reacción y por lo tanto representaban la compilación de una enorme cantidad de datos empíricos respecto a las reacciones entre cuerpos simples y compuestos. Sin embargo, la forma general de estas tablas y la jerarquía observable entre los componentes en términos de reactividad dan una medida cualitativa total de sus varias afinidades. La minuciosa química empírica está muy apartada del «sueño newtoniano» que llevó a unos pocos químicos y físicos a finales del siglo XVIII a intentar reducir los fenómenos químicos a la atracción de corto alcance propuesta por Newton[23].

Claude-Louis Berthollet compartía este sueño de la química determinada por leyes matemáticas bien definidas. Mientras probaba el sistema de afinidad como se había elaborado en las tablas de afinidades, lanzó un ataque sobre las numerosas debilidades del sistema. De hecho, desafió la teoría de que cada sustancia tenía una afinidad constante, ya que este principio era incapaz de explicar el curso de muchas reacciones químicas bien conocidas. La tendencia de dos sustancias a formar una nueva combinación, que él llamó «acción química», no sólo depende de las afinidades recíprocas de las sustancias en cuestión, sino que también depende de sus respectivas proporciones en el medio de reacción. Sobre estas bases, Berthollet denunció las tablas de afinidad, que, creía, expresaban diferencias en solubilidad y volubilidad más que verdaderas diferencias de afinidad. Una vez aclarados los parámetros que participaban en las reacciones químicas, Berthollet, con la ayuda de Laplace y sus discípulos de la Sociedad de Arcueil, emprendió el proyecto de hacer matemática a la química sobre el modelo de la mecánica, con la esperanza de basar la ciencia en una sola ley matemática de la que pudieran deducirse todas las reacciones. Sin embargo, Berthollet fue incapaz de unir la química y la mecánica en este modelo, y su concepto de acción química permaneció marginado durante décadas[24].

El newtonianismo también insufló nueva vida al enfoque corpuscular al dotar a la materia con fuerzas que la filosofía cartesiana le negó. La materia se fortaleció con la adición de la acción a distancia a la rígida ontología de la forma y el movimiento. Pero hay una visión alternativa de la materia fortalecida que evita en general la visión mecanicista de la materia uniforme y los corpúsculos. Es posible concebir a la naturaleza como una colección de fuerzas opuestas que engendran las propiedades fenoménicas de los cuerpos por medio de su polaridad. Ésta fue la visión de la naturaleza que se incorporó a la Naturphilosophie, la filosofía que dominó en las universidades de los estados alemanes a finales del siglo XVIII. En un contexto en el que las ciencias se enseñaban en las facultades de filosofía, la química se prestó a sí misma a una interpretación «dinamista». Esta tradición, defendida por Richter, Klaproth, Ritter, Kastner, Link y Schuster, así como por Oersted de Dinamarca y Winterl de Hungría, se caracterizó por una fuerte asociación entre la química experimental y la filosofía especulativa, que formaban la base de una discusión sobre los fundamentos de las ciencias positivas. En este contexto, era natural que tanto Hegel como Schelling tuvieran un interés tan vivo por la evolución de la ciencia positiva[25].

La base para la elaboración de esta química dinamista estuvo provista por las cualidades sensibles de las sustancias químicas. La explicación suponía que la materia estaba animada por fuerzas —magnéticas, eléctricas, químicas— con polaridades opuestas responsables de las cualidades fenoménicas de la materia. Este tratamiento de las cualidades estaba inspirado por la noción de Kant de cantidad intensiva, que propuso en Principios metafísicos de la ciencia de la naturaleza de 1786. De manera contraria a la forma y el movimiento, las cantidades intensivas no son susceptibles a la representación matemática, pero pueden, sin embargo, manejarse cuantitativamente como cantidades no aditivas. La ciencia de la estequiometría desarrollada por Jeremias Richter (1762-1807) (uno de los estudiantes de Kant) ilustra adecuadamente este enfoque. Con el objeto de introducir un enfoque matemático en la química experimental, Richter cuantificó las propiedades de ser ácido o base poniéndolas en una escala, permitiéndole de este modo determinar las proporciones de los reactivos involucrados en la formación de sales, lo que lo llevó a la propuesta de la ley de neutralización.

Aunque se desarrolló una generación más tarde, la electroquímica de Jöns Jacob Berzelius puede considerarse parte de este movimiento. Berzelius concibió la afinidad química como resultado del juego de polaridades eléctricas y al mismo tiempo explicó las proporciones definidas observadas en las combinaciones químicas desde la perspectiva de la combinación de átomos correspondientes a cada elemento. Hegel, por otro lado, que dedicó parte de su Enciclopedia de las ciencias filosóficas a la química, rechazó cualquier asociación de las proporciones estequiométricas de los compuestos con la idea de los átomos, ya que rechazaba la naturaleza material del elemento mismo. Hegel creía que la multiplicidad de tales elementos resultaba de las diversas combinaciones de polaridad química y no de alguna diversidad material fundamental, lo cual hizo lógico que rechazara cualquier intento por reducir los fenómenos químicos a los de la física. La tradición dinamista, con su característica mezcla de química y filosofía, sería víctima del éxito de la nueva química de Lavoisier en el siglo XIX. Siguiendo los pasos de esta revolución, los químicos condenaron enseguida la Naturphilosophie, que había reinado en las universidades alemanas, como oscurantista y sin rigor científico, y la descripción de Liebig de este método como la «muerte negra» de la química alemana fue sólo un ataque entre muchos. En cuanto a Hegel, su aportación a la química ha sido olvidada en su mayor parte, y su noción de la dialéctica dio frutos en la filosofía política y económica más que en la filosofía de la ciencia.

Con el riesgo de caer víctimas de una simplificación excesiva, hemos pintado un fresco histórico de la evolución de la química con brochazos toscos. Este resumen histórico, sin embargo, sirve para ejemplificar cómo los químicos han tenido que desarrollar su propia filosofía de la materia. Inicialmente, su prioridad era interpretar y predecir el comportamiento individual de una sustancia en un contexto bien definido, una tarea limitada por el concepto abstracto de la materia. El objetivo principal de los químicos no es comprender lo que yace detrás de las transformaciones vívidas y a veces explosivas de la multitud de reactivos que manejan. La sustancia cartesiana, caracterizada por su forma extensa —longitud, anchura y profundidad— y su movimiento, fue elaborada por los físicos en la búsqueda por penetrar la esencia de la materia. Esta búsqueda no fue compartida por el químico, quien ha sido renuente o simplemente incapaz de reducir la materia a su mera ontología, o, más literalmente, de descalificar a la materia de este modo. La materia sin cualidades, la materia que necesariamente se informa por algo más, la materia cuyo lugar fenoménico en el mundo depende sólo de su forma geométrica y su movimiento, es simplemente inadecuada para tratar con el rico mundo activo que se encuentra en el laboratorio del químico. El teatro de la química no puede prescindir de sus actores, que son individuos con la capacidad de actuar, reaccionar e interactuar, cuya existencia está entretejida con una compleja red de relaciones. Por lo tanto, el drama de la química es inevitablemente más rico que el sueño reduccionista que ha caracterizado la historia de la física.

IX. ÁTOMOS O ELEMENTOS

HOY EN DÍA estamos rodeados de sustancias químicas artificiales, que oscilan en sofisticación desde el cloro casero hasta los polímeros modernos que recubren nuestros reproductores MP3 o las resistentes superficies de cocina que se limpian con una pasada de una «esponja» igualmente artificial. Sin embargo, a pesar de la omnipresencia de estos productos químicos, ninguna sustancia en particular simboliza a la química tan eficazmente como una simple tabla de forma específica que exhibe todos los elementos conocidos por la ciencia moderna. De hecho, sólo el contorno de la tabla periódica con su característico diseño de bloques es suficiente para evocar la asociación con la disciplina en las mentes de científicos y legos por igual. Fue el descubrimiento de la repetición periódica de propiedades similares que presentaba una serie de elementos de peso atómico creciente lo primero que permitió en el siglo XIX la organización de todos los elementos conocidos en una estructura ordenada. Aunque los estudiantes de química de hoy aprenden la explicación de la tabla periódica desde el punto de vista de los electrones que llenan las órbitas alrededor de un núcleo, esta justificación teórica estaba completamente ausente cuando Mendeléyev propuso la relación periódica por primera vez. De hecho, para este químico ruso que trabajó en la década de 1860, la existencia de estas series de octetos elementales era una proposición completamente empírica. Mendeléyev, sin embargo, fue más allá de la simple observación empírica e incluso dejó espacios vacíos en su tabla; espacios que iban a ocupar elementos que aún quedaban por descubrir. Gracias a su tabla, Mendeléyev incluso fue capaz de calcular el peso atómico de esos elementos por el momento no descubiertos.

A pesar de la proliferación de formas para representar los periodos químicos, la estructura simple en bloques domina tanto las aulas de clase como las salas de juntas, y sirve junto con el tubo de ensayo y el matraz como un símbolo universal de la química. Al construir la tabla periódica original, que data de 1869, Mendeléyev optó por el enfoque del elemento-principio, en lugar del atomista, adoptando uno de los atributos esenciales del método elemental aristotélico antiguo: el pluralismo. En el caso de Mendeléyev, sin embargo, el pluralismo relacionaba diferencias cualitativas con una variación cuantitativa en el valor del peso atómico de los elementos.

LA APUESTA DE MENDELÉYEV

A lo largo de su vida, Mendeléyev defendió con vigor la irreductible pluralidad de elementos frente a numerosos oponentes que deseaban reducir esta pluralidad a un solo elemento primordial, por lo general el primero de la tabla periódica, el hidrógeno[1]. Mendeléyev tampoco era el único que intentaba poner un orden a la variedad de elementos; otros se unieron a él en la búsqueda de una taxonomía que pudiera ayudar en la comprensión y la manipulación de la abundancia de elementos, incluyendo tanto los antiguos como aquellos que acababan de descubrirse. Las propiedades conocidas que podían entrar en ese tipo de clasificación no se limitaban al peso atómico (el valor ahora conocido como masa atómica), sino que incluían una gama de propiedades químicas como poder de combinación o valencia, grados de oxidación, reactividad y estado físico. Aunque todos éstos son atributos fenomenológicos o determinados experimentalmente, dependen, sin embargo, como todos los datos empíricos, de hipótesis específicas o de algún tipo de teoría[2].

En el caso de la tabla periódica, debe notarse que ya entraban consideraciones teóricas en la definición del objeto que se iba a clasificar: el elemento químico. A finales del siglo XVIII, Lavoisier dejó de lado los estudios sobre la constitución definitiva de la materia y formalizó en cambio una definición pragmática del elemento que se adaptara al uso dominante del concepto cuerpos simples. De hecho, la definición de elemento químico de Lavoisier en su Tratado elemental de química, a la vez más categórico y más útil que las reflexiones escépticas de Boyle, ha obtenido el estatus de parteaguas en la historia de la química:

Si con el término elementos queremos expresar aquellos átomos simples e indivisibles por los que está compuesta la materia, es sumamente posible que no sepamos nada de ellos; pero, si usamos el término elementos o principios de cuerpos para expresar nuestra idea del último punto al que el análisis es capaz de llegar, debemos admitir como elementos a todas las sustancias en las que seamos capaces, por cualquier medio, de reducir a los cuerpos por descomposición. No es que tengamos derecho a afirmar que estas sustancias que consideramos simples no puedan estar compuestas por dos o incluso un mayor número de principios; pero, ya que estos principios no pueden separarse o más bien, ya que todavía no hemos descubierto los medios para separarlos, actúan con respecto a nosotros como sustancias simples, y nunca debemos suponer que son compuestos hasta que la experimentación y la observación hayan probado que lo sean[3].

Lavoisier define al elemento como el último término del análisis, pero no tiene nada que decir sobre la relación entre la sustancia que el químico puede ser capaz de obtener y sus partes constitutivas (homogéneas, similares) (véase la lista de sustancias simples de Lavoisier reproducida en la figura IX.1).

Mendeléyev, por el contrario, plantea el asunto justo al comienzo del artículo en el que presenta el primer boceto de su tabla; en él hace una distinción entre un elemento químico y un cuerpo simple:

Un cuerpo simple es algo material, un metal o un metaloide, dotado de propiedades físicas y químicas. La idea que se corresponde con la expresión de cuerpo simple es la de molécula […] Por el contrario, es necesario reservar el nombre de elemento para caracterizar a las partículas materiales que constituyen los cuerpos simples y compuestos, y que determinan la manera como se comportan en términos de sus propiedades físicas o químicas. La palabra elemento debe evocar la idea de átomo[4].

Por lo tanto, el cuerpo simple es el «elemento» en su tosca forma sustancial, el último término del análisis de Lavoisier, pero Mendeléyev traspone el término elemento a la unidad cuya agregación constituye este simple cuerpo fenoménico. Ese tipo de distinción era superflua en el contexto de una química basada en el análisis, preocupada esencialmente por la interacción entre sustancias simples y compuestas en el nivel fenoménico. Sin embargo, la distinción se vuelve particularmente pertinente cuando el objetivo es conseguir una colección de sustancias cada vez más rica, compleja e irregular en apariencia. En este contexto, el químico necesita un enfoque que proporcione una base de regularidad (aunque dependiente de una diversidad esencial) con el fin de controlar las sustancias químicas.

FIGURA IX.1. La lista de sustancias simples redactada por Lavoisier y publicada en Tratado elemental de química en 1789. Colección privada.

Si consideramos el ejemplo del elemento carbono, la distinción hecha por Mendeléyev puede parecer intuitiva o incluso trivial. En este caso, el mismo elemento —carbono— puede tomar forma de carbón, diamante y fulereno, tres cuerpos simples muy diferentes, pero compuestos exclusivamente por carbono puro. Sin embargo, tenemos que ir más lejos y examinar las teorías que yacen detrás de ejemplos prácticos como éste. La más importante es la hipótesis de Avogadro, que forma un puente entre las moléculas fenoménicas (homogéneas y heterogéneas) y sus átomos constitutivos. Desde esta perspectiva, el cuerpo simple de Mendeléyev es para el elemento lo que la molécula es para el átomo. Es esta distinción la que conforma la definición actual de libro de texto de una sustancia elemental: es una colección de moléculas formadas por átomos de la misma especie. De manera similar, un compuesto es un conjunto de moléculas formadas por átomos de diferentes especies.

Lo que debe tenerse en cuenta es que Mendeléyev optó por la noción de elemento sobre la de átomo como concepto central de la química. Esta elección no procede de una postura antiatomista ni de ningún deseo de revivir la noción metafísica de elemento de Aristóteles. Lejos de ser hostil con las nociones hipotéticas de átomos y moléculas o incluso escéptico con respecto a ellas, Mendeléyev las respaldó cuando habló en el primer Congreso Internacional de Química de Karlsruhe en 1860. Además, se refirió a esta visión como la piedra sólida sobre la que construyó el sistema periódico. Por otro lado, Mendeléyev era un acérrimo positivista que resistió a lo que él veía como especulaciones y nociones metafísicas. Sin embargo, se dio cuenta de que la redefinición de Lavoisier de los elementos como sustancias simples no podía aportar una base satisfactoria para un sistema de sustancias químicas, como no podía garantizar la conservación de individualidades materiales a través de las transformaciones químicas. Más allá de los cuerpos concretos que se obtienen al final del proceso de análisis que se lleva a cabo en el laboratorio y que se caracterizan por sus propiedades físicas y químicas, los químicos no pueden prescindir de una entidad material inmutable responsable de las propiedades observables de las sustancias simples y compuestas. Los elementos, a diferencia de las sustancias simples y compuestas, no tienen realidad tangible, son unidades abstractas que no pueden tocarse o verse. Georges Urbain, un químico francés, aseguró que el «elemento» de Mendeléyev tenía un «carácter ideológico» en el sentido de que sólo existía como idea.

Este algo compartido por un cuerpo simple y todas sus combinaciones tiene un carácter claramente misterioso. Sin embargo, su existencia real parece ser incuestionable aunque esté sólo en la mente. Es este algo lo que provisionalmente llamaré elemento. De acuerdo con esta definición, el elemento transciende la supervisión inmediata de los sentidos. Esta noción, que indudablemente tiene su origen en experimentos, tiene, sin embargo —e insisto en este punto—, un carácter ideológico[5].

Aceptar que los elementos de Mendeléyev no tienen existencia física no significa que sean entidades metafísicas. A pesar de su naturaleza abstracta, los elementos son entidades materiales y no ideales, y se caracterizan por una propiedad cuantitativa, sus pesos atómicos, accesibles por medio de la experimentación. Pertenecen a lo que Mendeléyev llamó «el terreno sólido de la ciencia positiva».

Por lo tanto, Mendeléyev claramente reconoció la necesidad de los químicos de confiar en una entidad abstracta además de su arsenal de unidades físicas visibles o invisibles, como las moléculas y los átomos. Colocando la carga de poder explicativo en la noción abstracta de elementos en lugar de la de átomos o moléculas, Mendeléyev hizo una elección filosófica, en la que podemos pensar como una especie de apuesta. De hecho, la realidad de la individualidad de los diferentes elementos químicos es evidente en el sistema de relaciones que se revela en la ley periódica. Sin esta noción abstracta, Mendeléyev nunca hubiera podido predecir la existencia de nuevos elementos antes de que pudieran aislarse como sustancias simples. La noción fenomenológica de sustancia simple no permite ni la predicción ni la determinación de leyes generales que gobiernen la diversidad irreductible de los fenómenos químicos. Por eso, la tabla periódica misma sirve para defender el postulado de Mendeléyev sobre la individualidad de los elementos contra aquellos químicos o físicos que querían reducir la especificidad de cada elemento a un simple protoelemento «originario». Al asignar un lugar a cada elemento, el sistema periódico ancla la unidad-elemento a toda una red de relaciones materiales y químicas.

En resumen, el punto de vista mental implícito en el concepto de elemento químico de Mendeléyev sólo puede alcanzarse por medio de los datos fenomenológicos del experimento químico. La noción abstracta de elemento depende de las sustancias químicas individuales y concretas y de sus interacciones. Detrás de este pensamiento yace, si no es que una paradoja, por lo menos una tensión característica de la química. De hecho, Bachelard apunta a esta tensión al principio de su ensayo sobre filosofía química:

Nos parece, justamente, que el pensamiento del químico oscila entre el pluralismo por un lado y una reducción de esta misma pluralidad por el otro. De esta forma, podemos ver que la química no duda en multiplicar sustancias elementales cuando se trata de compuestos heterogéneos que con frecuencia se producen aleatoriamente en los experimentos. Ésta es la etapa inicial, la del descubrimiento. Después interviene una especie de remordimiento de conciencia y el químico siente la necesidad de aplicar un principio de coherencia, tanto para comprender las propiedades mismas de los compuestos, como para asumir la verdadera naturaleza de las sustancias elementales[6].

Lo que Bachelard presenta aquí como una forma de arrepentimiento motivado por los remordimientos del químico por la multiplicación infinita de las entidades químicas puede más bien interpretarse como la especie de apuesta que describimos arriba. Es una apuesta con probabilidades particularmente vastas, pero que no sólo Mendeléyev aceptó; desde entonces, otros químicos han seguido por este camino particular. Por lo tanto, el motivo no es, como sugiere Bachelard, compensar o moderar el «realismo sustancial», que amenaza con enterrar al químico filosófico bajo una multitud de fenómenos particulares concretos con la adopción de un modelo matemático pitagórico e idealizado, capaz de establecer la deseada armonía minimalista. Más bien, la idea es mantener vivo un discurso sobre estas singularidades concretas en la base de las ciencias modernas y complementar sus causas por medio de un proceso de abstracción, pero sin tratar de llegar a una explicación universal definitiva. Después de todo, la realidad del mundo es que sólo podemos experimentar sustancias y acontecimientos particulares y concretos que actúen en circunstancias locales. Sin embargo, la aplicación de nuestra inteligencia a ese tipo de situaciones individuales es capaz de crear leyes generales separando los elementos «esenciales» ligados con nuestra experiencia de la realidad.

SE RENUEVA LA APUESTA DE MENDELÉYEV

La apuesta de Mendeléyev no tuvo que esperar mucho para que la desafiaran. El descubrimiento de la radiactividad a finales del siglo XIX, seguido por el aislamiento de los isótopos a principios del XX, puso en duda el esquema de los elementos de Mendeléyev. Estos descubrimientos coincidieron y contribuyeron con el surgimiento de la física subatómica y el desarrollo de un modelo del átomo compuesto por protones, neutrones y, por supuesto, electrones. El término isótopo fue acuñado por Frederick Soddy en 1913 para resolver el acertijo químico que planteó la producción de elementos radiactivos. Los químicos que estaban investigando la radiactividad batallaban con la incorporación de estos «elementos» recién identificados en el sistema periódico. Se enfrentaron a un dilema: si elegían seguir la definición de Mendeléyev al pie de la letra, se verían obligados a revisar la tabla periódica para hacer espacio a estos nuevos elementos, traicionando así el legado de Mendeléyev en un sentido diferente. De hecho, éste fue el enfoque que favoreció Fajans, quien notó que las nuevas sustancias tenían diferentes propiedades y por lo tanto merecían un tratamiento como elementos diferentes. Por el contrario, Friedrich Paneth y su colega Georg von Hevesy, que demostraron que el plomo radiactivo no podía separarse del plomo por ningún medio químico, sostenían que aunque tenían diferentes pesos atómicos, estos elementos compartían, sin embargo, la misma identidad química. El sistema de Mendeléyev se sacudió desde los cimientos: no sólo las propiedades químicas no dependían de los pesos atómicos, sino que además, más importante aún, un elemento podía estar constituido por más de un tipo de átomo. De hecho, el acertijo químico se resolvió, o por lo menos se zanjó, con la invención del término isótopo (mismo lugar), lo cual indica la elección de salvar la tabla periódica. La elección de Mendeléyev de poner el centro de la identidad química en los elementos en lugar de los átomos se renovó con el costo de una ligera modificación en la enunciación de la ley periódica que expresa la dependencia en el número atómico (carga nuclear, que corresponde al número de electrones en el átomo neutro) en lugar del peso atómico. La química moderna es indudablemente «electrónica», ya que las propiedades químicas de un elemento dependen de los estados de los electrones externos de sus átomos, es decir, de sus niveles de energía y espín. De manera similar, para los compuestos, el factor clave que determina sus propiedades químicas es la participación de los electrones en enlaces. Pero ¿requiere el desarrollo de la física atómica del siglo XX que se destierre la noción de elemento de la química?

Desde una perspectiva moderna, el uso del número atómico en lugar del peso atómico para definir un elemento parece evidente, ya que sabemos que este número atómico (Z), que es el número de protones en el núcleo, es aproximadamente proporcional al peso atómico. De hecho, es la variación del número de neutrones en el núcleo de los átomos con el mismo número atómico lo que da lugar a los isótopos de un mismo elemento. Como el número de electrones en un átomo neutro es el mismo que el número de protones en el núcleo (el número atómico) y las propiedades químicas dependen en gran parte del número de electrones, es bastante «natural» que la periodicidad de las propiedades químicas reflejen el número atómico, que está a su vez, como acabamos de señalar, estrechamente relacionado con el peso atómico. Sin embargo, esta solución estaba lejos de ser obvia a principios del siglo XX, porque con el fin de salvar la tabla y el sistema periódicos, parecía que los químicos tendrían que abandonar la definición de elemento de Mendeléyev.

La definición de Mendeléyev ponía en juego una distinción tácita entre el orden químico y el orden físico, una distinción que atacó Urbain, quien, junto con Paneth, era uno de los químicos detrás de la nueva definición de elemento de la IUPAC (Unión Internacional de Química Pura y Aplicada) (IUPAC, por sus siglas en inglés). Urbain se oponía a la idea de que cuando Rutherford bombardeó nitrógeno o fósforo con rayos alfa generó únicamente un fenómeno físico, así que rechazó el enfoque que colocaría a los isótopos radioactivos en la misma caja en la tabla periódica que los no radioactivos. Además, el fenómeno de desintegración radioactiva demostró que incluso la idea de cuerpo simple que yacía detrás de lo que Lavoisier comprendía como elemento ya no era válida. Urbain interpretó la desintegración radioactiva como una forma de análisis, y como los «cuerpos simples» no sobrevivían al bombardeo con partículas alfa, no podían considerarse realmente simples. Sin embargo, el concepto de elemento de Mendeléyev consiguió escapar a esta particular línea de ataque. Como era una noción conceptual, una abstracción, como explicamos más arriba, el elemento de Mendeléyev fue capaz de resistir los ataques de los instrumentos más poderosos de la física atómica moderna.

En términos generales, entonces, a pesar de varios desacuerdos que revelan el carácter convencional de las decisiones con respecto a sus conceptos fundamentales, los químicos que bautizaron el isótopo renovaron la apuesta de Mendeléyev al reafirmar la pertinencia del concepto de elemento como una entidad química diferenciada, definida ahora, sin embargo, en relación con partículas subatómicas constitutivas de la materia. Obviamente, la noción de elemento tenía que modificarse para tomar en consideración la idea de que todos los átomos estaban conformados por los mismos protones, neutrones y electrones, y que estas combinaciones eran capaces de cambiar debido a la colisión o a la desintegración radioactiva. Sin embargo, esto no significó el final del elemento como una entidad química real y pertinente.

Friedrich Paneth definió claramente el estatus epistemológico del concepto químico de elemento en una conferencia con este título que dio en 1931[7]. En ella, planteó dos preguntas. La primera recuerda el problema de Aristóteles con las «mixturas verdaderas»: «¿En qué sentido debemos suponer que los elementos persisten en los compuestos?». Su respuesta —basada en un sondeo histórico de las nociones de elementos y átomos— es clara: como la química se interesa por las cualidades secundarias de las sustancias, los químicos deben suponer la persistencia de las cualidades en los compuestos. Propuso llamar a lo que persiste sustancia básica (Grundstoff), mientras reservaba el término sustancia simple (einfacher Stoff) para la materia que exhibía las manifestaciones fenomenológicas asociadas con esta sustancia básica abstracta, renovando de este modo la distinción conceptual de Mendeléyev. La segunda pregunta de Paneth era «¿es cierto o no que la química debería disolverse y se disolvería en la física?». Aquí abordó la posibilidad de reducir la química a la física, un desarrollo que algunos físicos ya habían predicho.

¿QUIÉN LE TEME AL REDUCCIONISMO?

En 1929, Paul Dirac, uno de los creadores de la mecánica cuántica, declaró que las leyes físicas subyacentes necesarias para la teoría matemática de gran parte de la física y toda la química eran ahora completamente conocidas. La única dificultad, según Dirac, era que la aplicación exacta de estas leyes conducía a ecuaciones demasiado complicadas como para resolverse[8]. Este pronunciamiento y otros similares demostraron con claridad la ambición de los físicos a reducir todos los fenómenos químicos a la mecánica cuántica de los átomos. El argumento mismo es bastante sencillo. En principio, la química está completamente circunscrita por la descripción de distribución de electrones expresada por la ecuación de Schrödinger. Con el principio establecido, el resto de la química es cuestión de detalles. Aunque las soluciones exactas de la ecuación de Schrödinger sólo se conocen para átomos simples como el hidrógeno y el helio, con uno o dos electrones, es razonable pensar que con el mejoramiento de las herramientas matemáticas y, en particular, la enorme multiplicación del poder informático que ha traído la era digital, habrá cada vez mejores aproximaciones o soluciones para todos los otros elementos y compuestos. Por lo tanto, la química podría deducirse, por lo menos en principio, de la mecánica cuántica.

Se podría imaginar que estas proposiciones que proclaman la reducción de la química a la mecánica cuántica habrían provocado una tormenta de protestas en la comunidad química, ávida de defender su autonomía disciplinaria, pero en ese momento no se observó una reacción así[9]. Por lo tanto, Paneth, por ejemplo, respondió tranquilamente que mientras que los físicos podían tratar de reducir todas las sustancias químicas a una materia primaria última, los químicos «seguirían teniendo justificación para no ir más allá de la reducción de los fenómenos a las sustancias químicamente indestructibles —los elementos— y así retener diferencias cualitativas en sus conceptos fundamentales»[10]. La mayoría de los químicos, al parecer, no se sintieron particularmente molestos por el principio reduccionista de Dirac. Cuando empezaron a citar este artículo en la década de 1930, no fue para considerar su programático párrafo de inicio, sino más bien para tratar de aplicar el modelo de mecánica cuántica que proponía. Podría pensarse que los químicos no reaccionaron porque estaban ciegos a las implicaciones de este proyecto reduccionista o porque ya habían aceptado la posición subalterna de la química que conllevaba. Sin embargo, hay una interpretación alternativa de su nula reacción, que es que los químicos no vieron la reducción a la mecánica cuántica como un proyecto creíble. Después de todo, había buenas razones para permanecer escépticos. Primero, el surgimiento de la física atómica se basaba en gran parte en la química. La tabla periódica de Mendeléyev no sólo había servido como guía para interpretar la estructura atómica, como hemos discutido en el caso de la introducción del término isótopo, sino que también el modelo del átomo de Bohr, con sus electrones cargados negativamente girando alrededor de los núcleos cargados positivamente, estaba basado en fenómenos químicos. La imagen de los electrones girando, capaces de saltar de una órbita a otra, por absorción o emisión de fotones, se elaboró usando espectros químicos de absorción y emisión y siguiendo patrones familiares de la química de los elementos.

Por lo tanto, no fueron los químicos quienes quedaron sorprendidos por el proyecto reduccionista de Dirac, sino más bien sus colegas físicos, quienes se quejaron de que el modelo del átomo propuesto por este enfoque contravenía las leyes de la física. De hecho, a lo que se referían despectivamente como la «segunda teoría cuántica» parecía menos un intento por reducir la química a la física que por redefinir a esta última en conformidad con la primera. Pero los colegas físicos de Dirac tampoco estuvieron muy interesados, ya que su proyecto no conseguía abordar el problema real de establecer procedimientos para el cálculo y la aproximación. Estos problemas tenían que superarse antes de que cualquiera pudiera ofrecer tratamientos analíticos de la mecánica cuántica de otros átomos y moléculas además del hidrógeno y el helio, no digamos ya de sus interacciones.

Aunque los químicos investigadores posiblemente no se sintieron amenazados por los anuncios de Dirac, parece que los maestros de química sí, y todavía es así. Los críticos de esta comunidad percibían las ambiciones de los físicos como una amenaza, y en consecuencia deseaban reorientar a la química hacia los fenómenos macroscópicos que habían estado tradicionalmente en su base. Estaban recelosos de lo que veían como un proyecto filosófico hegemónico. De hecho, su queja resonaba con la antigua ambición filosófica de la unificación de todas las ciencias basada en la premisa del descubrimiento de explicaciones definitivas para todos los fenómenos naturales. La mayor parte de las interpretaciones de este proyecto más amplio, que era un asunto central en la agenda de los positivistas lógicos, ponía a la física en el papel de la ciencia fundamental y a la química sólo como uno de sus derivados[11].

Este miedo a la reducción de la química a la física ha resurgido recientemente en forma de una resurrección de la filosofía de la química en los Estados Unidos. En 1999, el químico Eric Scerri fundó una nueva publicación periódica, Foundations of Chemistry, que aborda precisamente este tipo de asuntos. De hecho, el título evoca el de la famosa serie de publicaciones de los positivistas lógicos en los Estados Unidos, Foundations of the Unity of Science, que, sintomáticamente, no tenía nada que decir sobre química. Eric Scerri mismo ve la filosofía de la química como la mejor arma en contra de la reducción de la química a la mecánica cuántica, dado que la meta es demostrar que los fundamentos de la química se encuentran en la química misma, y no en la física.

Paradójicamente, el asunto de la reducción a la mecánica cuántica ya no parece tratarse de una preocupación apremiante. El proyecto de unificación de las ciencias reduciendo un cuerpo de teoría disciplinaria a otro ha tropezado con innumerables obstáculos y ha sido atacado al menos por una generación de filósofos[12]. Aquellos que quieren discutir la relación entre la mecánica cuántica y la química lo hacen de maneras mucho más sutiles que la de Dirac. Como ha mostrado Monique Lévy en su estudio sobre el asunto, este caso de reducción no cumple con todos los criterios enumerados por Ernest Nagel. Así, aunque es posible que haya una relación asimétrica entre la física y la química, es imposible deducir la química a partir de la mecánica cuántica o hacer predicciones comprobables de la mayoría de los fenómenos químicos con base en la física cuántica. De hecho, la mecánica cuántica sólo aborda potencialmente una pequeña parte de lo que se incluye en química. «Si limitamos la química a lo que podemos deducir sólo por la física, desaparecerían áreas enteras de esta ciencia (cinética, química orgánica, bioquímica, procesos de no-equilibrio…)»[13].

Los conceptos de electrones, protones, órbitas y niveles de energía que se usan para explicar fenómenos químicos, sólo consiguen hacerlo gracias al uso de hipótesis complementarias acertadas. De acuerdo con la teoría cuántica, el carbono debería ser bivalente, pero esto no impide que la mayor parte de sus combinaciones sean tetravalentes. La hipótesis de la hibridación de órbitas explica esta tetravalencia, pero, aunque es compatible con la teoría cuántica, sigue siendo ad hoc. Además, aunque la sistematización de teorías en física probablemente haya conseguido integrar ciertos elementos de química, no ha puesto fin al desarrollo de teorías químicas independientes. Es por eso que Monique Lévy aboga al final por una «reducción por síntesis», que es una forma de reducción que reserva un papel fundamental a la disciplina «reducida».

Si estudiamos el enfoque de Eric Scerri a la cuestión del reduccionismo, vemos que no sólo rechaza un reduccionismo «duro», cuyo objetivo sería explicar todos los fenómenos químicos desde la perspectiva de la mecánica cuántica, sino también la postura «suave» de último recurso, que propone una dependencia ontológica sin exigir una reducción al nivel de la explicación[14]. Más bien, propone una tercera opción que consiste en defender la autonomía de la química proclamando que el debate implica diferentes niveles de realidad que son «autónomos aunque estén interconectados»[15]. En particular, hace hincapié en la diferencia entre las órbitas como las usan los químicos y las que manejan los físicos que trabajan en teoría cuántica. De hecho, Scerri sostiene que los maestros de química deberían especificar que las órbitas de las que ellos hablan no son las mismas de la mecánica cuántica moderna. Sin embargo, es probable que este enfoque de «doble lenguaje» haga más daño que bien, ya que implícitamente reafirma el prejuicio de que la química es una ciencia que está rezagada detrás de la física. Este enfoque hace eco de la interpretación de la revolución química en el siglo XVIII, cuando se pensaba que la revolución de la química estaba atrasada en comparación con las de la astronomía y la mecánica que habían sucedido un siglo antes. De acuerdo con esta tesis, la «Revolución científica» del siglo XVII fundó la física moderna, mientras que la química tuvo que esperar hasta las reformas de Lavoisier a finales del siglo XVIII para una modernización equivalente; la llamada revolución científica «retrasada»[16]. El equivalente moderno de esta malinterpretación de la historia sería como si los observadores pensaran que los químicos modernos todavía seguían atascados con la primera teoría cuántica, expresando el modelo de Bohr de una sola órbita, mientras que los físicos hace mucho que han abandonado este terreno por modelos más avanzados y mejores.

Para ayudar a la química a desarrollar su propia filosofía, los químicos tienen que moverse más allá de este miedo al reduccionismo y concentrarse más bien en otras áreas problemáticas. La teoría cuántica claramente ofrece ventajas considerables para la enseñanza de la química y, en particular, para presentar la tabla periódica con su explicación de cómo y por qué las diversas propiedades químicas de los elementos siguen un patrón general. Sin embargo, esto no significa que la química pueda salir adelante sólo con la mecánica cuántica. Con el fin de conocer las propiedades químicas de una sustancia, se tiene que manipular y probar en el laboratorio: ¿conduce la electricidad?, ¿qué óxidos forma?, ¿el sulfato es soluble en agua? Aquellos que afirman que todas estas propiedades pueden deducirse del conocimiento de la estructura de electrones de los átomos involucrados, normalmente empiezan por calificar esta aseveración con un «en principio». Esto es porque cuando los químicos estudian las propiedades de los elementos y otras sustancias a detalle, siempre hay sorpresas. Además, la exploración de esas propiedades inesperadas ha conducido a la química más interesante del siglo XX.

ENTRE LO MACRO Y LO MICRO

Bachelard una vez afirmó que la química estaba volviéndose cada vez menos una ciencia de hechos y cada vez más una ciencia de efectos[17], pero no tomó en cuenta el potencial completo de las tecnologías instrumentales que estaban permitiendo a los químicos penetrar en la estructura microscópica de los cuerpos. La técnica de la difracción de rayos X como la desarrolló William Bragg en la década de 1910 abrió una ventana al mundo oculto de los átomos y las moléculas. Usando esta técnica, ahora era posible si no «ver» por lo menos deducir la microestructura de los materiales, así como establecer relaciones entre ciertas macropropiedades mensurables de la materia y su configuración microscópica[18]. Una vez más, sin embargo, esta innovación tecnológica que daba acceso a la constitución microscópica de la materia no implicaba el fin del elemento o la subyugación de la química.

En 1939, Georges Champetier sugirió que la tabla periódica efectivamente se había reinventado debido a la nueva teoría atómica, con sus partículas subatómicas. En sus palabras, «la teoría atómica ahora se ha vuelto el fundamento más sólido de la química teórica y experimental […] La clasificación periódica ha adquirido una importancia mucho mayor después de la clarificación de nuestras ideas con respecto a la estructura atómica»[19]. Champetier sugirió que la reforma podía llevarse más allá si se redefinía el elemento desde el punto de vista del número combinado de protones y neutrones en el núcleo, dando a cada «isótopo» su propio lugar en una nueva tabla. A pesar de esta propuesta de reorientación de la tabla periódica en torno a descubrimientos en la física atómica, Champetier nunca sugirió que fuera posible deducir la química de la física, pues veía la relación futura entre las dos disciplinas desde una perspectiva de colaboración más que de dominación:

He tratado de hacer hincapié en la evolución de la química que se desencadenó debido a la introducción de las disciplinas y métodos físico-químicos. Quería mostrar que el químico no puede aislarse de estos progresos y satisfacerse sólo llevando a cabo y describiendo reacciones. No será capaz de aprovechar al máximo sus éxitos previos a menos que asimile las disciplinas del físico o acepte colaborar con él. Esta evolución de la química hacia la físico-química es el rasgo más característico de los últimos veinte años[20].

La relación entre la microestructura y las propiedades macroscópicas que forma el eje central de la física del estado sólido ha modificado profundamente el enfoque de todos los químicos que trabajan con materiales sólidos. Actualmente, disponen de toda una gama de instrumentos para indicar la organización de cuerpos macroscópicos en el nivel atómico: difracción de neutrones, espectrometría infrarroja, sincrotrones, microscopios eléctricos y resonancia magnética nuclear, sin mencionar el microscopio de efecto túnel. De manera que la química de sólidos sigue orientándose cada vez más hacia la ciencia de materiales, que estudia —o, cada vez más, concibe— los materiales en términos de sus propiedades, desarrollando unos que son particularmente adecuados para determinadas aplicaciones. Desde esta perspectiva, el químico puede ver la tabla periódica como una caja de herramientas bien organizada. Cada columna es como un cajón de esta caja, en el que cada elemento proporciona ciertas propiedades. Un grupo que ofrece una gama de metales iónicos que son buenos conductores puede usarse junto con óxidos de otro grupo para hacer una batería. Otros grupos proporcionan semiconductores, y los halógenos, por ejemplo, aportan una gama de aditivos para hacer lámparas fluorescentes de varios colores. La tabla periódica puede verse como un almacén bien ordenado, o como un catálogo del que pueden ordenarse los elementos básicos para construir nuevos materiales que cumplan con las funciones deseadas. Ésta es ciertamente la impresión que da el químico Michel Pouchard: «El químico es principalmente el arquitecto de la materia, así como su peón; su escala es la del nanómetro, sus ladrillos los ciento y tantos elementos del sistema periódico de Mendeléyev y su cemento los electrones de su valencia»[21].

Así, la noción de elemento se reivindica aunque al mismo tiempo se redefine como portador de los «ladrillos» para un proyecto tecnológico. Esta reconfiguración del elemento en el siglo XX ha dado lugar a una situación paradójica. Todos los miembros de la comunidad tecnológica parecen aceptar la noción de elemento —aunque sea implícitamente— cuando se refieren a la tabla periódica, poniéndola en el centro de la química moderna. Sin embargo, los conceptos que emplean en el uso cotidiano del término elemento son, en el mejor de los casos, confusos si no es que plenamente contradictorios. De manera que la noción abstracta de elemento de Mendeléyev puede, al parecer, dejarse de lado en lo que se refiere a hacer las cosas, cuando el químico trata los elementos como agentes o instrumentos. La ironía es que la pureza conceptual del término se preserva en el contexto de la educación química. Es a los estudiantes que están comenzando su introducción a la disciplina a quienes se enseña el sentido estrictamente abstracto de elemento, mientras que una interpretación más pragmática de «se vale todo» es privilegio del químico experimentado.

Para resumir, los diferentes usos del concepto elemento imponen diferentes exigencias. Si se le trata como una noción fundamental de la química, entonces debe abordarse con rigor filosófico, mientras que si se le ve como una herramienta de trabajo para el científico practicante, puede usarse tan a la ligera como sea conveniente para hacer el trabajo. Esta dicotomía se refleja en las tensiones dentro de la comunidad química no sólo con respecto al concepto de elemento, sino también a la interpretación de la tabla periódica misma. A pesar de estas tensiones, sin embargo, el concepto de elemento ocupa una posición particularmente importante en el panteón de la química, como el mismo Mendeléyev lo propone en su poco modesta estimación del valor de su trabajo:

Kant creía que había «dos cosas en el universo que provocan la admiración y veneración del hombre: la ley moral dentro de nosotros y encima el cielo estelar». Después de explorar más a fondo la naturaleza de los elementos, tenemos que añadir un tercer objeto tal «la naturaleza de los individuos elementales que se expresa a nuestro alrededor», a la luz del hecho de que sin estos individuos seríamos incapaces incluso de formarnos una idea del cielo estelar, y además de que la noción de estos átomos revela la singularidad de su individualidad, la repetición infinita de estos individuos y su subordinación al orden armónico de la naturaleza[22].

Hay, sin embargo, una diferencia fundamental entre la ley moral de Kant, las leyes de Newton y la ley periódica. Sólo la última no presenta limitaciones sobre cómo debe interpretarse, dejando a la tabla periódica abierta a múltiples lecturas. Es posible que la naturaleza polisémica de la tabla sea lo que le da su extraordinaria vitalidad. De hecho, ninguna de las muchas interpretaciones que se han desarrollado con el tiempo y a la luz de los descubrimientos subsecuentes ha conseguido eclipsar la noción original sumamente abstracta de elemento que Mendeléyev usó para elaborar su tabla.

La reflexión anterior nos lleva de vuelta al estereotipo de la oposición entre la química y la física, la primera concreta y pragmática, la segunda abstracta e idealista[23]. Sin embargo, queremos hacer hincapié en que la química no puede desarrollar leyes generales propias sin el proceso de abstracción. El elemento químico sigue siendo, por lo tanto, una abstracción material que no puede reducirse a los conceptos que lo rodean. Hay dos sentidos de esta abstracción. Primero, el elemento es abstracto porque es el resultado de un esfuerzo activo por separar rasgos significativos relevantes del contexto local particular en el que los elementos exhiben su acción química. Dos reacciones nunca son idénticas en todo detalle, pero los rasgos prominentes de una serie de reacciones similares pueden abstraerse por los sentidos de químicos experimentados con o sin la ayuda de instrumentos. Pero hay una segunda y menos concreta forma de abstracción involucrada en la construcción de la estructura explicativa del sistema periódico. La idea de que las propiedades químicas macroscópicas dependen de un factor causal invisible (estructura subatómica, ya esté indicada por el número o por el peso atómicos), que puede inferirse con base en una construcción teórica, representa otra forma significativa de abstracción. En este sentido, el elemento químico está cerca de una abstracción matemática. Por lo tanto, se convierte en un instrumento que permite construir una serie que se supone yace detrás y es más fundamental que todos los cambios químicos individuales, locales y observables. Esta abstracción permite que el químico describa el orden detrás de la multiplicidad aparentemente caótica del mundo fenoménico.

El mayor valor del concepto de elemento de Mendeléyev es su poder para construir series relacionales. Los elementos químicos son efectivamente entidades abstractas incorpóreas unidas al mundo real por la red de relaciones que representa el sistema periódico. La relación abstracto-concreto se indica por la posición del elemento en la tabla periódica, que a su vez sienta las bases de multiplicidad de interpretaciones.

X. EL POSITIVISMO Y LA QUÍMICA

UNA DE LAS grandes preguntas filosóficas que ha desafiado a la humanidad por lo menos desde los primeros rastros escritos de la investigación filosófica es: ¿Qué se puede saber? Esta pregunta tiene dos partes, una ontológica, la otra epistemológica. La pregunta ontológica es ¿qué, exactamente, hay por conocer?, ¿qué conforma al mundo? La epistemológica es ¿qué dentro del rango de cosas que conforman el mundo podemos conocer? Por supuesto, estas dos preguntas están íntimamente relacionadas porque en su pensamiento ontológico sobre lo que conforma el mundo, los filósofos están limitados por su modo de conocimiento, ya sea por revelación divina o por empirismo científico.

Desde Kant, es más o menos común que los filósofos basen su respuesta en las cuestiones epistemológicas más fundamentales sobre la física, y más recientemente, las ciencias cognitivas. La física se veía como algo que ofrece el «camino real» al conocimiento definitivo y, como corolario, definiría los límites de nuestra capacidad para saber. Quizá el mensaje más claro que ha dado la filosofía mecánica fue que hay una explicación definitiva para el funcionamiento del mundo. Se suponía que las partículas definitivas que componían los muelles y las palancas eran la explicación «real» detrás de todos los fenómenos observables. En términos de Fontenelle, había un «fin» de los análisis científicos[1]. Éste es el contexto conceptual en el que generalmente se plantea el debate clásico entre realismo y positivismo por los filósofos de la ciencia: ¿hay un mecanismo subyacente responsable del mundo de los fenómenos o no?

Esta manera de pensar el problema del realismo corresponde a lo que Isabelle Stengers ha llamado «la fe del físico»[2]. Este credo, defendido por Max Planck y Albert Einstein, entre otros, expresa una fe en un mundo accesible e intangible, un orden cósmico independiente de los intereses y prácticas humanos. Esta creencia, sin embargo, no es útil para pensar en la filosofía de la química que proponemos aquí. Por lo tanto, tenemos que reconsiderar esta cuestión del realismo desde otra perspectiva.

DIVERSIDAD DE POSITIVISMOS

Debido a su rechazo a comprometerse en la búsqueda de explicaciones definitivas y su negativa a pronunciarse sobre las causas «reales» que yacen detrás del mundo de las apariencias, la química podría considerarse la ciencia que ejemplifica mejor los principios del positivismo.

Para comprender esta afirmación, necesitamos entender a lo que se refiere con positivismo. En general, cuando los filósofos de hoy hablan de positivismo, piensan en un empirismo obstinado que se niega a ir más allá de las pruebas de los sentidos. Históricamente, el término positivismo fue acuñado por Auguste Comte en 1848 y se derivó de la descripción de Comte de «ciencia positiva» como lo siguiente: (a) real (como lo contrario a tratar con entidades metafísicas fantásticas o abstractas); (b) útil (como lo contrario a la especulación sin sentido); (c) precisa (como lo contrario a vaga); (d) positiva (como lo contrario a negativa), y finalmente (e) relativa (como lo contrario a absoluta[3]). Aunque Comte defendió el uso de hipótesis y criticó fuertemente el empirismo de Bacon, el término positivismo gradualmente llegó a usarse como sinónimo de «baconismo». Sólo hacia finales del siglo XIX, cuando se aplicó a la filosofía de la ciencia que desarrolló Ernst Mach, el término positivismo llegó a usarse como antónimo de «realismo». El positivismo de Mach consistía en rechazar la visión platónica de que un mundo «real» está detrás y respalda el mundo de los fenómenos, y afirma que hay un solo mundo de datos de sentido empírico. Desde esta perspectiva, la función de la teoría científica es proporcionar una descripción simbólica funcional y económica de los fenómenos y no tratar de describir ninguna realidad definitiva que se supone está detrás o más allá de los fenómenos empíricos.

¿Hasta qué punto puede considerarse que la química es una ciencia positiva? Con seguridad, los químicos a menudo han reclamado su apego a la sólida base de los fenómenos empíricos. De hecho, el químico francés del siglo XIX, Jean-Baptiste Dumas, vio esta orientación empírica como la esencia eterna de la química:

Los químicos modernos y los antiguos tienen una cosa en común: su método. ¿Cuál es este método, tan viejo como la ciencia misma y que la ha caracterizado desde sus comienzos? Es una fe total en el testimonio de los sentidos; una confianza ilimitada depositada en la experiencia; una sumisión ciega al poder de los hechos. Antiguos o modernos, los químicos quieren ver con los ojos de su cuerpo físico antes de emplear los de la mente: quieren hacer teorías para los hechos y no buscar hechos para cualquier teoría preconcebida[4].

Esta propuesta de una afinidad especial entre la química y el positivismo plantea muchas preguntas. Primera, ¿es verdad que la química sólo se apega a los hechos? Segunda, ¿esta actitud realmente se califica como positivismo? Estas preguntas son importantes para comprender el estado filosófico de la química, ya que los historiadores han sostenido en repetidas ocasiones que la influencia dominante del positivismo impidió que los químicos desarrollaran su propia ontología, haciendo a la química, por lo tanto, indigna de una seria consideración filosófica. Para responder a estas preguntas, tenemos que tener un panorama más claro del positivismo, más que los meros principios generales que trazamos arriba. Para ayudar a aclarar esta postura, tomaremos en consideración el trabajo del iniciador de este movimiento filosófico: Auguste Comte.

LA QUÍMICA COMO MODELO DE CIENCIA POSITIVA

La filosofía de Comte se basa en una osada narrativa de la evolución del pensamiento humano. Para Comte, en el curso de su desarrollo, el espíritu humano progresó naturalmente del estado teológico (ficticio) por medio del estado metafísico (o abstracto) al estado científico (o positivo). Se trata tanto de una historia a gran escala que describe el desarrollo del pensamiento sobre el mundo desde los inicios de la civilización hasta el comienzo de la era positiva, como de una descripción del progreso natural que puede observarse en el pensamiento de cualquier ser humano. Al principio de su Curso de filosofía positiva, Comte ofrece el siguiente recuento de los tres estados:

En el estado teológico, el espíritu humano al dirigir esencialmente sus investigaciones hacia la naturaleza íntima de los seres, hacia las causas primeras y finales de todos los efectos que le asombran, en una palabra, hacia los conocimientos absolutos, se representa los fenómenos como producidos por la acción directa y continuada de agentes sobrenaturales […].

En el estado metafísico […] los agentes sobrenaturales son sustituidos por fuerzas abstractas […] concebidas como capaces de generar por sí mismas todos los fenómenos observados, cuya explicación consiste, así, en asignar a cada uno su entidad correspondiente.

Por fin, en el estado positivo, el espíritu humano, reconociendo la imposibilidad de alcanzar nociones absolutas, renuncia a buscar el origen y destino del universo y a conocer las causas íntimas de los fenómenos, para dedicarse únicamente a descubrir, con el uso bien combinado del razonamiento y de la observación, sus leyes efectivas, es decir, sus relaciones invariables de sucesión y de similitud. La explicación de los hechos, reducida a sus términos reales, no será en adelante otra cosa que la coordinación establecida entre los diversos fenómenos particulares y algunos hechos generales, que las diversas ciencias han de limitar al menor número posible[5].

La química parece ser la ciencia modelo para el estado positivo descrito por Comte. Los químicos, más que cualquier otro científico, han despotricado en contra de los males de la especulación teórica así como contra cualquier pretensión por penetrar en la naturaleza más íntima de las cosas o buscar las causas primeras de los fenómenos. De hecho, este aspecto escéptico está tan marcado en la historia de la química que es tentador pensar que esta ciencia inventó la postura del positivismo antes de que Comte le diera nombre. La noción química de sal ofrece una ilustración ejemplar del paso de un concepto químico de la era metafísica a la positiva. En el siglo XVII, la sal era un término singular que designaba el principio universal responsable de la materialidad de las cosas naturales. En el siglo XVIII el término «sales» empezó a usarse en plural conforme, a la luz de la prueba empírica, llegaron a comprenderse como compuestos formados por un ácido combinado con una parte alcalina[6]. Por lo tanto, una vez que se llega a considerar la formación de los cuerpos en términos de relaciones más que sólo la naturaleza esencial de los principios que involucran, la naturaleza conceptual de estos principios se desplaza ella misma del campo de lo sustancial al de lo relacional.

La definición de elemento de Lavoisier, que ya habíamos discutido en otro contexto en el capítulo IX, aporta un ejemplo más claro del ideal positivista de Comte. Esta nueva definición de elemento o de sustancia simple como el límite último del análisis no sólo rechaza la búsqueda de los primeros principios de la naturaleza que se hace con el fin de facilitar el progreso de la química, sino que también condena explícitamente las anteriores formas de abordar el problema de determinar los elementos como metafísicos.

Todo lo que puede decirse sobre el número y la naturaleza de los elementos se limita, en mi opinión, a discusiones de naturaleza completamente metafísica. El tema sólo nos aporta problemas indefinidos, que podrían resolverse de mil maneras diferentes, ninguna de las cuales, con toda probabilidad, es consistente con la naturaleza. Por lo tanto, sólo debo añadir sobre este tema, que si, por el término elemento, queremos expresar aquellos átomos simples e indivisibles de los cuales está compuesta la materia, es muy probable que no sepamos nada de ellos en lo absoluto; pero, si aplicamos el término elemento, o principio de los cuerpos, para expresar nuestra idea del punto último al que el análisis es capaz de llegar, tenemos que aceptar, como elementos, todas las sustancias a las que somos capaces, por cualquier medio, de reducir los cuerpos por descomposición[7].

De acuerdo con una tradición bien establecida, los historiadores francófilos de la química citan esta definición como marca del inicio de la química moderna, mientras que los historiadores anglófilos identifican el momento fundador con una definición similar dada por Boyle en su Sceptical Chemist del siglo XVII. Sin importar a quién se le dé el crédito del acto fundacional, lo que es significativo es la inauguración de una ciencia positiva, cuantitativa, experimental, liberada del peso muerto de la superstición alquímica. Sin embargo, observando los escritos de Comte, en particular su Curso de filosofía positiva, publicado menos de 50 años después del Tratado elemental de química de Lavoisier, no le da un lugar de honor a la química, pues Comte acredita a otras ciencias como la astronomía o, incluso, la biología como sus principales fuentes de inspiración. Comte critica a la química por ser una ciencia sumamente descriptiva y no predictiva. De hecho, sostiene que la química escasamente amerita el título de ciencia, ya que es una simple colección de hechos[8]. Curiosamente, el único rasgo redentor de la historia de la química desde el punto de vista de Comte fue la nueva nomenclatura que introdujeron Lavoisier, Guyton de Morveau, Fourcroy y Berthollet en 1787, pero incluso esto no conseguía elevarla al nivel de las otras ciencias experimentales.

¿EL POSITIVISMO COMO OBSTÁCULO?

La falta de respeto del mismo Comte hacia la química no ha sido, sin embargo, un obstáculo para el establecimiento de un fuerte enlace histórico entre esta ciencia y el positivismo. Varios historiadores han sostenido que la resistencia de los químicos franceses a la teoría atómica durante el siglo XVII se debió a la influencia retrógrada y conservadora del positivismo en Francia[9]. Esta tesis de la influencia negativa del positivismo de Comte en Francia también se ha utilizado para explicar las amargamente célebres declaraciones de Dumas sobre el atomismo en su lección sobre el tema: «Si tuviera el poder, borraría la palabra átomo de la ciencia, ya que estoy convencido de que va más allá de la experiencia y en química nunca debemos ir más allá de la experiencia»[10].

Aunque ciertamente es verdad que muchos químicos franceses estaban renuentes a aceptar la teoría atómica, la explicación de que se debía a la influencia de Comte, a pesar de su plausibilidad superficial, sigue sin convencernos por varios motivos. Como uno de nosotros ha sostenido en varias ocasiones, hay diversos problemas con el más indirecto argumento del espíritu de la era, o Zeitgeist[11]. Primero está la pregunta de por qué una influencia tal afectaría sólo a los químicos y no a los físicos o a otros científicos. Más significativamente, este argumento depende de un doble malentendido; primero, una mala interpretación de la tradición del positivismo francés, y segundo, una mala interpretación de la construcción de la química moderna a lo largo del siglo XIX.

Primero, consideremos el positivismo de Comte. La pregunta que aquí nos interesa es la siguiente: ¿era esta postura filosófica, como la elaboró Auguste Comte durante las décadas de 1830 y 1840, de tal naturaleza como para llevar a los químicos a negar la existencia real de los átomos? Al introducir este tema, ya hemos sugerido ciertas conclusiones filosóficas con respecto a los elementos y al realismo que no están garantizadas por pruebas. La famosa definición de Lavoisier citada más arriba, aunque pone en juego lo que podría denominarse un escepticismo positivista con respecto a la accesibilidad de los componentes últimos del mundo material, no es necesariamente antirrealista. Éste es el caso en dos maneras diferentes. Primero, no porque un «elemento» se defina pragmáticamente como la última unidad provisional del análisis es menos real. El calórico de Lavoisier, por ejemplo, aunque sólo puede medirse y no observarse directamente (el calor es un efecto del calórico que siempre está asociado con otra sustancia y no con el calórico mismo) es muy real para Lavoisier. Segundo, no es el caso de que los constituyentes definitivos de las sustancias no sean reales porque aún no son conocidos. Además, Comte mismo apreciaba el atomismo de los químicos como lo conocía en la década de 1830, y lejos de condenar la hipótesis atómica de John Dalton, no hizo más que alabar a este genio moderno[12]. No sólo vio la hipótesis como una extensión de la doctrina de las proporciones definidas, sino también como una versión química de la teoría corpuscular, una doctrina que a Comte le parecía obvia si no axiomática. Para él, la teoría corpuscular aseguraba la síntesis newtoniana, volviendo incuestionable su validez. De hecho, el programa que Comte proponía para la química era abordar el asunto de la «manera real como se aglomeran las partículas elementales». Por lo tanto, Comte alentó el uso de partículas «hipotéticas» para su proyecto combinatorio, sosteniendo que «el grado de indeterminación concerniente a la constitución íntima de los cuerpos», que necesariamente está implícito en la naturaleza de esta investigación, requiere que los químicos usen esta libertad con el fin de representar la disposición de las combinaciones químicas en la forma de compuestos binarios, si eso puede facilitar su trabajo[13]. Aunque esta idea de indeterminación y la libertad de teorizar acercaron a Comte a las posteriores encarnaciones antirrealistas del positivismo, que discutiremos más adelante, Comte mismo nunca fue antiatomista, ni fundamentalmente antirrealista[14].

POSITIVISMO CONTRA REALISMO

Podríamos preguntarnos ¿cuál es entonces el origen de esta idea de que el rechazo del atomismo por los químicos franceses del siglo XIX se debió a la influencia del positivismo en Francia? De hecho, esta idea proviene de una proyección anacrónica de la segunda noción de positivismo que surgió a finales del siglo XIX y está asociada con los nombres de Ernst Mach, Pierre Duhem, Henri Poincaré, Gaston Milhaud y Edouard Leroy, entre otros pensadores[15]. Esta forma de positivismo no trataba de proporcionar un mapa para el desarrollo humano, sino más bien enfrentarse a una cuestión filosófica bastante específica: el poder de las teorías científicas para alcanzar lo real. Al negar esta posibilidad, ofrecían una visión alternativa de las teorías científicas como sistemas de símbolos previstos para organizar o racionalizar nuestra experiencia fenoménica, aunque sin trascenderla.

Este nuevo movimiento positivista surgió de una crítica retrospectiva de la mecánica racional, basada en la aplicación de una geometría no euclidiana a la física moderna, así como sumamente inspirada en el surgimiento de la termodinámica. Debido a la importancia de la termodinámica entre sus influencias, este nuevo positivismo se involucró directamente en una controversia que enfrentó a atomistas contra energetistas a finales del siglo XIX. La disputa tuvo su origen en el ambicioso proyecto de Wilhelm Ostwald para reinterpretar toda la química en términos de energía, basándose en dos principios de la termodinámica —la conservación de la energía (primera ley de la termodinámica) y el principio de Carnot de que cualquier trabajo útil implica disipación de energía (segunda ley de la termodinámica)—. Ostwald creía que este enfoque le permitiría prescindir de la hipótesis atómica y lo conduciría a afirmar que el concepto de materia como lo proponía la filosofía mecánica ya no era necesario[16].

El proyecto fue severamente criticado en Alemania, principalmente por Max Planck, Felix Klein, Walther Nernst y Ludwig Boltzmann, cada uno de los cuales sostuvo la necesidad del atomismo. El artículo de Ostwald de 1895, traducido al inglés como «The Conquest of Scientific Materialism», se publicó en francés con el título «La déroute de l’atomisme» («La derrota del atomismo»). El artículo provocó respuestas vigorosas no sólo de físicos atómicos como Marcel Brillouin, Paul Langevin y, sobre todo, Jean Perrin, sino también del filósofo Abel Rey[17]. Según Rey, sólo la mecánica realista, atomista, que deseaba explicar la naturaleza última de los fenómenos, podía ofrecer una ciencia verdaderamente creativa. Se opuso a este enfoque energetista que se negaba a buscar este tipo de explicaciones últimas y prefería las fórmulas matemáticas a las representaciones concretas[18]. Por lo tanto, el proyecto de Ostwald de reducir la química y la física a los principios de la termodinámica provocó un conflicto entre dos estilos de ciencia, uno explicativo, causal y realista, y otro descriptivo, convencional y antirrealista. Éstos eran los conflictos que daban forma al panorama filosófico en el que Émile Meyerson elaboró su propio pensamiento, en particular, como lo presentó en Identidad y realidad de 1908.

Otros debates contemporáneos sirvieron para atrincherar este positivismo, en particular la controversia que tuvo lugar en Alemania que opuso a Ernst Mach y a Max Planck respecto a los objetivos de la ciencia. En Francia, los principios del siglo XX atestiguaron un debate sobre la supuesta decadencia de la ciencia, en el que el energetismo se calificó como un movimiento anticiencia. Ya se considerara algo bueno o algo malo, el energetismo por lo general se percibía como la expresión más pura del positivismo, que buscaba limitar las ambiciones de la ciencia a una descripción de la experiencia o en el mejor de los casos a su formalización. Por lo tanto, la controversia que enfrentó al energetismo contra el atomismo sirvió para establecer la oposición entre positivismo y realismo que yace detrás del debate moderno en la filosofía de la ciencia. De hecho, como lo señaló ya Ian Hacking, la noción misma de realismo científico y los debates filosóficos en torno a éste se formaron en ese periodo:

Sin embargo, el realismo acerca de los átomos y las moléculas fue en algún momento el problema principal de la filosofía de la ciencia. Muy lejos de ser sólo un problema local acerca de un tipo de entidad, los átomos y las moléculas eran los candidatos principales a entidades teóricas reales (o meramente ficticias). Muchas de nuestras posiciones actuales en el debate acerca del realismo científico fueron desarrolladas entonces. Incluso el nombre mismo de «realismo científico» empezó a usarse en esa época[19].

XI. LOS ÁTOMOS COMO FICCIONES

LA OPOSICIÓN de los químicos franceses del siglo XIX al atomismo es difícil de comprender para muchos filósofos e historiadores excepto cuando se presenta como un necio rechazo a ver objetivamente las pruebas científicas por razones ideológicas o filosóficas. Sin embargo, esta dificultad para comprender la oposición al atomismo surge de otra amalgama, esta vez con respecto al atomismo y no al positivismo. El atomismo propuesto por algunos químicos orgánicos de la época como la base de una controvertida teoría estructural no fue el atomismo de los físicos de comienzos del siglo XX, como Rutherford y Bohr. El átomo de los físicos fue la respuesta a su pregunta sobre la estructura de la materia y, como tal, ha hecho que la atención de los filósofos excluya todas las demás respuestas. Este enfoque exclusivo en el átomo de los físicos tiene la ventaja de ser el último paso de la versión clásica de la fábula positivismo-atomismo que resumimos anteriormente. Desde este punto de vista, las demostraciones experimentales de Jean Perrin, seguidas por la elucidación de la estructura atómica de Rutherford y Bohr, finalmente consiguieron obligar a los químicos positivistas recalcitrantes a aceptar la realidad de los átomos.

El átomo que fue sujeto de debate entre los químicos del siglo XIX no era el átomo de los físicos del XX; lo admitieran o no, todos estos químicos tenían una visión corpuscular de la materia. El átomo de Dalton tenía la intención de justificar la discontinuidad en las proporciones de combinación que se observaban en las reacciones químicas, y no de aportar una teoría sobre la estructura de la materia. Por lo tanto, tenemos que considerar el atomismo de los químicos con respecto a su propio proyecto más que en términos del átomo de los físicos. Si adoptamos este enfoque, vemos que no es necesario invocar la influencia de Comte y su positivismo para comprender que su interpretación de las leyes de la combinación química no requiere ninguna hipótesis con respecto a la indivisibilidad última de la materia[1]. Como ya señalamos, la hipótesis atómica de John Dalton no abordaba las partes mínimas de la materia, sino las unidades mínimas de la combinación química. Las preocupaciones centrales de este enfoque eran cómo escribir fórmulas apropiadas para los compuestos, y la disposición correspondiente de los átomos en la molécula, que dependían de la determinación del peso atómico para cada elemento involucrado. Los químicos del siglo XIX eran bastante claros con respecto al papel de su atomismo y distinguían lo que les interesaba de la cuestión de la divisibilidad de la materia. Así, por ejemplo, Jean-Baptiste Dumas dedicó una lección completa de su curso de filosofía química a explicar que el problema de la existencia de los átomos no tenía nada que ver con el atomismo químico, que presentaba en la lección siguiente[2].

LA ESCRITURA DE FÓRMULAS

Las controversias acerca del atomismo que enfrentaron a unos químicos con otros no eran fundamentalmente sobre la existencia de los átomos o sobre la naturaleza continua de la materia contra la discontinua, sino sobre la distinción entre átomo y molécula que conformaba la base de la hipótesis de Avogadro. Los dos campos opuestos, los equivalentistas y los atomistas, estaban en desacuerdo sobre las fórmulas que debían usarse para expresar la constitución de los compuestos, en particular con respecto a las proporciones de los elementos constitutivos. Lo que estaba en juego era la organización de cientos de compuestos orgánicos; cada postura daba lugar a clasificaciones muy diferentes. Los equivalentistas adoptaron un sistema de pesos atómicos basado en combinaciones de equivalentes (para tomar el agua como ejemplo, en términos del peso, una unidad de hidrógeno se combina con ocho unidades de oxígeno para hacer nueve unidades de agua, lo que significa que el peso atómico del hidrógeno en comparación con el del oxígeno estaba en proporción de uno a ocho), mientras que los atomistas como Auguste Laurent y Charles Gerhardt desarrollaron un sistema alternativo de pesos atómicos con base en equivalentes de sustitución en los compuestos. De hecho, para ser más precisos, los dos campos estaban en desacuerdo en el significado de combinación; Laurent desarrolló una teoría de combinación orgánica basada en la idea de la sustitución de «equivalentes» en un «radical fundamental» o «núcleo» representado por un prisma de nueve lados[3].

Laurent, sin embargo, no creía que este concepto de núcleo, tomado de la cristalografía de Haüy, correspondiera con alguna realidad física. Tampoco se consideraba que el núcleo fuera un objeto material particular, ya que permanecía igual incluso cuando sus átomos constitutivos hubieran sido sustituidos por otros, y ni siquiera representaba alguna forma fija. Como lo señaló adecuadamente Marika Blondel-Mégrelis, el núcleo era aquello en lo que uno podía realizar operaciones, como adiciones o sustituciones: «En términos concretos, el núcleo no era más que la base para realizar operaciones […] Era, en cierto sentido, un objeto algebraico»[4].

TIPOS Y MODELOS

Lo más sorprendente de esta controversia es que los defensores de la hipótesis atómica adoptaron esencialmente posturas positivistas epistemológicas y se negaron a ofrecer cualquier interpretación ontológica de sus fórmulas estructurales. Esto fue cierto, por ejemplo, para Gerhardt, quien desarrolló una teoría tipo en la que todos los compuestos minerales y orgánicos derivaban de cuatro tipos fundamentales: el tipo hidrógeno H-H; el tipo ácido clorhídrico H-Cl; el tipo agua H-H-O, y el tipo amoniaco H-H-H-N. Gerhardt podía interpretar muchas reacciones usando estos cuatro tipos, en particular las reacciones en las que los radicales se intercambiaban debido a un proceso de doble descomposición. Estos tipos le permitieron clasificar los compuestos orgánicos en cuatro grupos y lo condujeron a predecir compuestos aún desconocidos formados con la sustitución de varios radicales por el hidrógeno en diferentes tipos. Gerhardt evitó conscientemente cualquier representación realista de la arquitectura interna de estos compuestos y se negó a pensar en los radicales como cuerpos que podían aislarse de cualquier forma permanente y estable. Para él, un radical simplemente era «la regla según la cual ciertos elementos o grupos de elementos se sustituyen unos por otros o se transportan de un cuerpo a otro en caso de una doble descomposición»[5]. Gerhardt tuvo el cuidado de señalar que su radical no tenía realidad material y que era sólo un esquema taxonómico adecuado para revelar analogías y homologías entre compuestos químicos. Para subrayar el hecho de que sus fórmulas no tenían relevancia ontológica, las nombró fórmulas racionales e incluso aceptó que la misma sustancia pudiera tener varias fórmulas diferentes.

En este contexto, el papel de un enfoque positivista es interesante y con seguridad no parece haber representado un obstáculo para el atomismo químico. Por el contrario, parece haber dado a los químicos un considerable grado de libertad para abordar estos problemas, permitiéndoles de esta manera juntar todo tipo de disposiciones teóricas o prácticas sin tener que lidiar con las consecuencias de que estos constructos fueran reales. Cuando August Wilhelm von Hofmann introdujo los modelos moleculares hechos de palos y bolas para visualizar la disposición espacial de los compuestos de carbono, lo hizo dentro de este espíritu de libertad ontológica, aunque esto no impidió que otros químicos, como Benjamin Brodie, se quejaran de la materialización de entidades teóricas. Sin embargo, los químicos continuaron utilizando este tipo de modelos en general —tanto físicos como pictóricos— con una comprensión tácita de que eran puramente simbólicos más que representaciones de alguna realidad sustancial. Estos modelos fueron tratados como herramientas que podían manipularse, una manera de reflexionar acerca de la relación entre los elementos que componen una molécula.

Kekulé tenía un gusto particular por su historia del descubrimiento de la estructura del benceno en un sueño. Así, contaba cómo, cuando estaba durmiéndose sobre su texto de química, vio que los átomos empezaban a brincar y a bailar enfrente de él. Los átomos de la molécula de benceno ondulaban como una serpiente y después la cuerda de átomos serpentina se volvía sobre sí misma y se mordía la propia cola, formando así una estructura cerrada, como el uróboros de la tradición alquímica. Veinte años después, en ocasión de una cena organizada por la Sociedad Química Alemana para celebrar el descubrimiento de la forma hexagonal del benceno con sus enlaces dobles y simples alternados, los organizadores publicaron un famoso par de dibujos en los que los seis átomos del benceno están representados por un círculo de seis monos. En una versión, cada mono agarra al siguiente de una pata, y hay monos alternados que usan una mano para agarrar una pata (enlace simple) y ambas manos para agarrar ambas patas (enlace doble). En el otro, cada mono agarra con las manos a sus dos vecinos y hace el enlace doble sólo de un lado usando su cola (figura XI.1). Este ejemplo ilustra con bastante claridad que a los químicos no les faltaba creatividad para imaginarse sus átomos. En Lehrbuch der organischen Chemie [Libro de texto de química orgánica], Kekulé representaba los átomos de carbono usando formas que acertadamente denominó salchichas, en las que la longitud de cada salchicha correspondía a su valencia. Este modo de ilustración no tenía la intención de representar el edificio de bloques de los compuestos químicos, sino más bien de ayudar a comprender su modo de enlace, lo cual explica el énfasis que ponían en la representación de la valencia. Para Kekulé, los átomos eran en esencia las unidades capaces de entrar en relación de enlace unos con otros, así que su atomismo estaba ligado con una teoría de atomicidad, en la que cada átomo estaba caracterizado por su valencia más que por cualquier otra propiedad.

FIGURA XI.1. Representación de la estructura anular del benceno usando monos; las figuras ilustran los enlaces simples y dobles alternados propuestos por Kekulé. De los Berichte der durstigen Chemischen Gesellschaft (Anales de la Sociedad Química Sedienta) una edición conmemorativa de la Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (Anales de la Sociedad Química Alemana), 1886. Colección privada.

ATOMISMO AGNÓSTICO

En cuanto a la cuestión de la verdadera existencia de los átomos, Kekulé se negó a hablar del asunto y siguió el ejemplo de Lavoisier de hacer caso omiso del tema de la naturaleza y el número de los elementos últimos de la materia. En su opinión, este problema no era una preocupación propia de la química y debería exiliarse al terreno de la metafísica. Sin embargo, cuando se sintió preparado para aventurarse en este terreno metafísico, se inclinó a pensar que los átomos no existían:

La cuestión sobre si los átomos existen o no tiene poca importancia desde un punto de vista químico: su discusión corresponde a la metafísica. En química, tenemos que decidir si la aceptación de los átomos es una hipótesis adaptada a la explicación de los fenómenos químicos. Más especialmente, tenemos que considerar la cuestión sobre si un mayor desarrollo de la hipótesis atómica promete adelantar nuestro conocimiento del mecanismo de los fenómenos químicos. No dudo en afirmar que, desde un punto de vista filosófico, no creo en la verdadera existencia de los átomos, tomando la palabra con su significado literal de partículas indivisibles de la materia. Prefiero esperar que algún día encontremos, para lo que ahora llamamos átomos, una explicación fisicomatemática, la cual nos aportará un recuento de los pesos atómicos, de la atomicidad y de varias propiedades de los así llamados átomos. Como químico, sin embargo, me parece que la aceptación de los átomos no sólo es conveniente, sino absolutamente necesaria para la química[6].

Kekulé no fue el único químico en adoptar esta postura, y este rechazo a aceptar la existencia de los átomos continuó incluso después de que los físicos y los químicos hubieran aportado pruebas convincentes de la realidad de las moléculas. El químico francés Georges Urbain, que escribió en el siglo XX, siguió tratando al átomo como un símbolo, como una simple representación. En general, se negó a abordar la cuestión ontológica de la verdadera existencia de los átomos sobre la base de que estaba más allá de su competencia como químico.

La teoría atómica actual, como todas las buenas teorías físicas, aporta una manera económica de pensar y alivia nuestra memoria. La teoría es útil porque estas imágenes aportan una síntesis de un número considerable de las relaciones que existen entre cualidades sensibles. Es útil porque el lenguaje que estas imágenes traen a la mente es claro y se adapta a los hechos con un adecuado nivel de precisión. Estas imágenes son como una forma de escritura compuesta por símbolos que evocan las leyes a las que obedecen los hechos. Los filósofos pueden discutir la cuestión sobre si los átomos tienen una realidad externa para nosotros. El estudio de los objetos en sí mismos no es parte de la ciencia. La ciencia sólo establece la relación que existe entre las propiedades sensibles de las porciones delimitadas de espacio que llamamos cuerpos[7].

Al final, los químicos que se negaron a adoptar una postura con respecto a la realidad de los átomos simplemente eran demasiados como para que estemos satisfechos con la nebulosa explicación del «ambiente intelectual» o el Zeitgeist para explicar la supuesta resistencia al atomismo en Francia. Esto es incluso menos satisfactorio como argumento si creemos que no adoptar un vigoroso atomismo realista presentaba un obstáculo al progreso científico durante este periodo. Por eso, tenemos que estudiar a mayor profundidad el razonamiento detrás de este agnosticismo generalizado con respecto a la realidad de cualquiera de los supuestos elementos últimos o primeros principios de la materia. ¿Qué estatus podemos asignarles a aquellos objetos que los químicos reconocieron como fundamentales para su ciencia aunque se negaban a entablar un debate sobre si existían o no?

Con el fin de comprender lo que estaba en juego en este rechazo a abordar la cuestión ontológica del atomismo, consideremos con más atención el caso de Kekulé. ¿Cómo podía Kekulé dudar de la existencia de los átomos y las moléculas y al mismo tiempo usarlos para concebir la arquitectura molecular del benceno, lo cual no sólo le permitió explicar las propiedades de los compuestos aromáticos, sino también que sus estudiantes sintetizaran toda una gama de nuevos compuestos? La situación parece tan paradójica que nos tienta a descartar las declaraciones del químico con respecto a la existencia de los átomos como una simple retórica cautelosa inspirada por el reinante clima de positivismo. Ésta fue precisamente la interpretación que Émile Meyerson, un químico orgánico que se formó con Bunsen antes de dedicar su carrera a la filosofía de la ciencia, dio a las afirmaciones de Kekulé. «[Kekulé] a veces expresó sus reservas, pero a uno le da la impresión que sólo renuentemente, por la forma. En su interior, creía firmemente en la existencia de los átomos, las moléculas y los enlaces, y los manipuló exactamente como si fueran objetos que pudieran experimentarse con los sentidos sin ayuda»[8].

La indignada negativa de Meyerson a tomar con seriedad las declaraciones escépticas de Kekulé debería ayudarnos a reconocer el valor de la postura que adoptaron los químicos como Kekulé; las consideraciones metafísicas no influían en la manera como hacían química.

LOS ÁTOMOS COMO MEDIADORES

Creer o no creer, al parecer, no era la cuestión. Indudablemente, muchos químicos creían en la existencia de los átomos como entidades físicas, pero eso no es lo que está en juego en el atomismo químico. La función que desempeñaban los átomos de Gerhardt y Kekulé era, primero y sobre todo, lógica. Estos átomos conectaban las relaciones fenoménicas expresadas por ciertas leyes —las de Gay-Lussac, Dulong y Petit, Avogadro— haciéndolas inteligibles al proporcionar un esquema general en el que pudieran caber. Desde esta perspectiva, Ernst Cassirer, un filósofo de las matemáticas, parece haber comprendido la particularidad del atomismo químico del siglo XIX mejor que Meyerson, el ex químico. Según Cassirer, el átomo nunca es una «cosa» preexistente sino más bien el punto final de las afirmaciones de los químicos. De manera que una propiedad determinada está ligada a un átomo como a un «respaldo» absoluto. Sin embargo, Cassirer sugiere que el objetivo del químico no es principalmente relacionar al átomo con un conjunto de propiedades observadas, sino más bien extender analogías entre esos conjuntos de propiedades. Por consiguiente, el átomo sirve como concepto mediador para la construcción de una red global de propiedades fenomenológicas[9]. En otras palabras, el concepto de átomo es una herramienta que enfoca las relaciones múltiples entre datos empíricos, permitiendo así que el químico los unifique. No es, por lo tanto, una «cosa»; no es un objeto, sino más bien un sujeto en el sentido de un sustrato hipotético para una multitud de relaciones establecidas empíricamente. Además, como señaló Cassirer, esta «sinopsis» no es simplemente una recapitulación de los hechos, sino que también puede predecir nuevos hechos.

Ni el núcleo de Laurent ni las fórmulas tipo de Gerhardt representan la organización de los átomos en un compuesto. En cambio, expresan la capacidad de las unidades o módulos de entrar en relación unos con otros. Por consiguiente, las fórmulas que desarrollaron para un compuesto determinado indicaban la gama de posibles sustituciones. Está claro que, con el fin de pensar y representar esta capacidad de entrar en relación con otros cuerpos, el químico no está obligado a usar átomos esféricos con un brazo por cada unidad de valencia, sin importar cuán útiles pudieron haber sido este tipo de representaciones para enseñar o entretener a los estudiantes de química en el salón de clases. Es interesante notar que la noción de atomicidad como la definió Wurtz giraba en torno a los elementos y no a los átomos, aunque se pensara que la capacidad de combinación con otros elementos que caracteriza esta propiedad residía en los átomos, de ahí su nombre. Por consiguiente, las reacciones y los compuestos químicos resultaban de la tendencia de los átomos de un elemento determinado a agotar su capacidad de combinarse con otros, una capacidad que «radicaba» en diferentes niveles (dependiendo del elemento) en cada uno de ellos[10]. El átomo del químico es, por lo tanto, primero y sobre todo, la capacidad para entrar en relación con otros, un sustrato de relaciones múltiples bastante independiente de la estructura de la materia, ya fuera granular o lisa. La meta primaria del químico es desenmarañar la densa red de relaciones entre los cuerpos y alrededor de ellos; después de ésta, la búsqueda de la estructura oculta de la materia ocupa un distante lugar secundario.

LA RESPUESTA FENOMENALISTA

Todos los químicos del siglo XIX, ya fueran atomistas o equivalentistas, podían estar de acuerdo con la concepción del átomo como un símbolo que representaba una gama de fenómenos interrelacionados, o un nódulo en una compleja red de relaciones. Si éste era el caso, podríamos preguntarnos ¿por qué hubo alguna vez un conflicto entre estos dos grupos? El desacuerdo era en cuanto a los problemas epistemológicos relacionados que están bien ejemplificados en un célebre debate que enfrentó al atomista Charles Adolphe Wurtz contra Marcellin Berthelot, un mal afamado e influyente químico antiatomista. El escenario de este choque fue una reunión de la élite científica francesa en la Academia Francesa de las Ciencias en 1877. Henri Sainte-Claire Deville inició el debate con la declaración de que la ley de Avogadro que distingue entre átomos y moléculas, y que los atomistas usaban para determinar pesos atómicos, era una hipótesis infundada. Berthelot, defensor de los equivalentistas, también trató la ley de Avogadro como una simple hipótesis y después trató de ridiculizar la postura atomista: «¿Quién ha visto alguna vez una molécula gaseosa o un átomo?»[11]. El mensaje detrás de la burla de Berthelot era que la ciencia debía limitarse al estudio de los fenómenos observables, lo cual lo hace un «positivista» en el sentido moderno del término, aunque con estándares epistemológicos irrealmente altos, si no es que ingenuos, para la realidad científica. Como era de esperar, la postura equivalentista que Berthelot defendía contra los atomistas no estaba desprovista de hipótesis, ya que para funcionar requería varias hipótesis implícitas con respecto a la naturaleza de las combinaciones químicas. De hecho, Wurtz se defendió señalando precisamente esta hipocresía en la postura de Berthelot: «En la base, su notación desde el punto de vista de los equivalentes encubre la misma idea de pequeñas partículas, y usted cree en ellas tanto como nosotros […] sin repudiar las hipótesis completamente, porque ninguna ciencia puede no tenerlas, ningún científico puede abstenerse de hacerlas»[12].

Negarse a aceptar cualquier hipótesis representa una forma radical de positivismo, una que no puede, como hemos visto, atribuírsele a Comte, sino que va de la mano con cierta especie ingenua de realismo científico (aunque ninguna postura implica la otra). Maurice Delacre, un antiguo estudiante de Wurtz, siguió defendiendo esta postura en su publicación de 1923, Essai de philosophie chimique. Delacre había disfrutado de una exitosa carrera en la química orgánica, trabajando en particular con la síntesis del benceno; sin embargo, había llegado a conclusiones escépticas con respecto al atomismo en particular y a la teoría en general. Por lo tanto, sostuvo que «la química es una ciencia positiva, su positivismo es experimental, y sólo ella, de todas las ciencias, posee un grado tan alto de positivismo. La química puede permitirse rechazar todas las hipótesis»[13]. Esta postura se basa, de acuerdo con Delacre, en un realismo con los pies en la tierra: «En este pequeño libro, hemos insistido en confrontar las grandilocuentes pretensiones teóricas de los defensores de concepciones y fórmulas con un método verdaderamente centrado. Primero viene lo sólido e innegable, y sólo después la imaginación, lo fantástico, las concepciones y convenciones»[14]. Como lo resumió sucintamente el sistema de creencias de Delacre: «Sólo una cosa es verdad, el hecho simple y bruto»[15]. Fueron libros como éste —a menudo escritos por químicos franceses— los que ayudaron a difundir el mito de la química como una ciencia compuesta sólo de hechos, completamente desprovista de toda teoría.

LA RESPUESTA INSTRUMENTALISTA

Ahora nos volvemos hacia otro filósofo de la ciencia francés, Pierre Duhem, quien, junto con Auguste Comte, es mucho mejor conocido en los Estados Unidos que los otros de la tradición positivista francesa que hemos discutido. Duhem, como otros positivistas, veía las teorías científicas como convencionales. Para él, eran simples instrumentos para la organización y clasificación de datos, que, aunque podían ser mejores o peores, no denotaban ninguna realidad subyacente. Duhem puso énfasis en la importancia de los datos experimentales, pero no fue tan ingenuo como para creer que fuera posible hablar de datos empíricos que existieran de forma completamente independiente de cualquier teoría, como vimos en el capítulo IX[16]. Además, debido a la antigua animosidad personal entre los dos hombres, Duhem no se apresuró a unirse a las filas de los defensores de Berthelot. Como podría esperarse de alguien que adoptaba una postura «instrumentalista», es decir, de alguien que percibía las teorías como instrumentos más que como descripciones de la realidad, Duhem siguió siendo escéptico acerca del atomismo. Sin embargo, su resistencia al átomo fue más lejos que un simple escepticismo, ya que buscó activamente una manera de interpretar la atomicidad que no sólo prescindiera de la necesidad de fórmulas atómicas, sino también de una pluralidad de elementos. Creía que había otra forma de abordarla que podía permitir que los químicos describieran y predijeran reacciones químicas prescindiendo al mismo tiempo de fórmulas moleculares, las cuales, a pesar de todas las precauciones y convicciones escépticas de los químicos, amenazaban perpetuamente con convertirlos en realistas ingenuos. Debido a la antipatía que sentía por Berthelot, Duhem citó a Henri Sainte-Claire Deville para apoyar su postura antirrealista:

Cada vez que alguien ha intentado imaginarse o dibujar átomos o los grupos de átomos en las moléculas, creo que no han hecho más que ofrecer una inepta reproducción de una idea preconcebida, de una hipótesis arbitraria, de una conjetura estéril. Estas representaciones nunca han inspirado un experimento serio, y nunca han servido para probar, sólo para seducir[17].

A pesar de sus referencias a este movimiento antiatomista, sin embargo, Duhem nunca fue tan lejos como para rechazar la distinción entre átomos y moléculas. En cuanto a las fórmulas estructurales, aunque reconocía que podían ser útiles, las veía, sin embargo, con profunda suspicacia, ya que podían conducir al químico al error de pensar que las sustancias químicas permanecían inmutables en esencia cuando entraban en una combinación química[18]. «La fórmula química de ninguna manera expresa lo que realmente permanece en el compuesto, sino más bien lo que está ahí en potencia, lo que puede extraerse con las reacciones apropiadas»[19]. Por lo tanto, el apego de los químicos orgánicos a sus representaciones de arquitectura molecular les impide responder a la pregunta fundamental de Aristóteles: ¿cuál es el modo de existencia de los elementos que participan en una mixtura?

Duhem eligió responder a esta pregunta por medio de la física química. Ciertamente, su proyecto no carecía de ambición, pues su objetivo era prescindir de cualquier tipo de imaginería molecular y basar su análisis únicamente en la observación y medición de los fenómenos químicos. Esto significaba considerar tales acontecimientos empíricos como la desaparición de uno o más cuerpos, la aparición de otros que poseían diferentes propiedades, cambios de volumen que respetaban la conservación de la masa y la emisión o absorción de calor. La intención de Duhem era considerar sólo las propiedades mensurables, y tomó la noción de estado (y cambio de estado) como el elemento clave en su nueva reconstrucción teórica de la química. Tradujo la noción aristotélica de poder o potencial a potencial termodinámico, una noción abstracta que le permitiría definir un estado en términos matemáticos sin describirlo y, sobre todo, sin tener que pronunciarse acerca de la naturaleza de la «materia» en el sistema que sufría la transformación. Duhem pretendía usar expresiones matemáticas de los potenciales de los reactivos como medio para determinar las proporciones de las sustancias que entraban en una combinación química, sin la «ficción» de los átomos. Creía que este enfoque evitaría que los químicos imaginaran que los reactivos realmente estaban presentes en el compuesto formado por su reacción.

Una vez hayamos comprendido este enfoque, podemos ver por qué Duhem consideraba a la química como la heredera de la filosofía de Aristóteles. Se propuso describir la transformación inherente en la formación de una mixtura por medio de una física cualitativa. De este modo podía salvar los fenómenos químicos mientras evitaba lo que para él era una postura realista ingenua que se relacionaba con pensar en términos de átomos y moléculas. El paradójico resultado fue que Duhem logró privar a las cualidades de su sustancia reduciendo cada propiedad a un valor numérico que servía para representarla en su constructo teórico. Al remover la base ontológica de la noción aristotélica de potencial o poder, había conseguido construir una teoría capaz de representar las reacciones químicas en términos puramente matemáticos, un enfoque al que llamó mecánica química. La teoría también era capaz, por lo menos en principio, de predecir las circunstancias en las que las reacciones tendrían lugar, y todo esto sin hacer suposiciones con respecto al modo de existencia de los elementos que participan en la transformación química. Al usar medidas cuantitativas de fenómenos observables en combinación con fórmulas abstractas es posible establecer igualdades y diferencias sin identificar lo que se está midiendo, creando así un modo de teorización sobre la química completamente abstraído de la naturaleza de las entidades que reaccionan.

Este enfoque conduce a otra paradoja, esta vez disciplinaria. Para Duhem, la mejor manera de abordar el problema central de la mixtura en química era implementando teorías extraídas de la física. Aunque Duhem se inspiró en la termodinámica y no en la física mecánica cartesiana más clásica o en la dinámica newtoniana, fue, sin embargo, una forma de física matemática la que le permitió evitar cualquier cuestión con respecto a la «realidad» que pudiera yacer detrás de los fenómenos observables que aportaban los datos. Para Duhem, por lo tanto, el futuro filosóficamente purificado de la química estaba en la termodinámica, lo cual explica por qué su libro, que supuestamente sería sobre historia de la química, cierra con un capítulo sobre la historia de la termodinámica.

LA RESPUESTA ENERGETISTA

Wilhelm Ostwald también trató de resistirse a la tentación del realismo aplicado a los átomos. Con este fin, implementó una versión de física química que se caracterizó por un grado extremo de abstracción matemática. Aquí, una vez más, las medidas no se concibieron comparando objetos, sino simplemente valores numéricos. En contraste con Duhem, sin embargo, Ostwald estaba interesado en la cinética de las reacciones químicas, y su trabajo sobre catálisis le ameritó el Premio Nobel de química de 1909. Ostwald decidió no trabajar con reacciones terminadas, sino que más bien se volvió hacia un área que anteriormente estudiaba el mismo Duhem, las reacciones de equilibrio lentas entre ácidos, bases y sales en solución, en las que el resultado es un balance entre los reactivos y los productos. De hecho, suceden varias reacciones antagónicas simultáneamente, hasta que llegan a un estado en el que se compensan exactamente unas a otras mientras siguen sin disminuir. Con el fin de interpretar este tipo de reacción, que, a principios del siglo XIX, Claude-Louis Berthollet había sostenido que era el modelo de todas las reacciones químicas, los químicos transpusieron la hipótesis cinética de Clausius, propuesta originalmente en 1857 para explicar la vaporización. Esta teoría se dedujo sobre la base de la frecuencia de las colisiones entre partículas, usando cálculos de velocidades sencillas basadas en sus energías. El estado de equilibrio se alcanzaba cuando las colisiones entre moléculas (o iones) responsables de la reacción procedentes de una dirección se balanceaban exactamente con aquellas responsables de la reacción que iba en la dirección opuesta. Ostwald tenía la intención de usar esta teoría para describir reacciones de equilibrio, pero sin la interpretación acompañante desde la perspectiva de los átomos y su atomicidad. De hecho, quería prescindir de cualquier concepción de cuerpos de material sólido y sus interacciones, que estaba en la base de la mecánica clásica.

En 1895, Ostwald sacudió al mundo científico con el anuncio de la «derrota del atomismo», lo que desencadenó un vigoroso debate tanto en Alemania como en Francia. El objetivo de Ostwald era reformar la química y la física radicalmente, prescindiendo de cualquier concepto de materia y admitiendo sólo el concepto de energía en combinación con las dos leyes fundamentales de la termodinámica. Despreció el principio de conservación de la materia como el inútil residuo metafísico de una forma obsoleta de la mecánica. Lo consideró metafísico porque implicaba ciertas hipótesis, principalmente que los químicos suponen que una entidad (una sustancia) se conserva incluso cuando todas las propiedades fenomenológicas desaparecen, y sin embargo, una realidad sólo se define por sus propiedades físicas y químicas.

Finalmente, Ostwald abandonó la lucha contra el atomismo con el cambio de siglo, cuando Jean Perrin consiguió esgrimir un conjunto de argumentos poderosos en favor de la existencia de los átomos, incluyendo varios basados en la cinética[20]. En su libro Les atomes, Perrin buscó transformar el estatus de los átomos de ficción a realidad determinando el número de Avogadro de 13 maneras diferentes. El número de Avogadro (NA) es el número de moléculas que existen en la masa de un compuesto, que es igual a su peso molecular en gramos. De manera que, por ejemplo, dos gramos de gas hidrógeno, compuesto solamente por el isótopo hidrógeno (con peso atómico de 1), debería contener NA moléculas de H₂ (la molécula diatómica del gas hidrógeno). Perrin notó que una amplia variedad de fenómenos tan diversos como el movimiento browniano, la presión osmótica, la conductividad eléctrica de los iones en solución, el color del cielo, la difusión de la luz por medio de un gas, el espectro de radiación estudiado por Max Planck, los rayos catódicos (electrones) y la radioactividad pueden interpretarse desde el punto de vista de la frecuencia de acontecimientos interatómicos y, por lo tanto, traducirse en aproximaciones de NA. Por lo tanto, aunque estaba claro que nadie podía ver los átomos o las moléculas individuales, había muchos modos de contarlos. Con el uso de 13 métodos distintos para llegar al número de Avogadro, Perrin los conjuntó en un solo valor de aproximadamente 6 × 10²³. Este «milagro de la concordancia» era sólo posible, sostuvo Perrin, porque los átomos y las moléculas realmente existían y eran responsables de los fenómenos observables que estaban en la base de sus cálculos. Por lo tanto, los científicos podían aventurarse con seguridad más allá de los fenómenos y tratar «de explicar las complejas cosas visibles mediante simples cosas invisibles»[21]. Sin embargo, Perrin no creía que este enfoque simplificaría finalmente la explicación de los fenómenos observables, ya que el mundo invisible estaba lleno de multitud de entidades diferentes en interacción, que el químico tenía que elucidar al nivel de la realidad molecular.

¿Qué conclusiones pueden extraerse de la exploración de las varias filosofías químicas que presentamos en este capítulo? La conclusión principal es que la química siempre ha desafiado la antigua división filosófica entre el positivismo y el realismo. Aunque para algunos esta ciencia ha servido como modelo para la elaboración de una doctrina filosófica que evita abordar la cuestión ontológica de la realidad de los átomos y las moléculas, es raro que algún químico niegue esta realidad. Indudablemente, Meyerson tenía razón cuando supuso que los químicos creían de todo corazón en los átomos y las moléculas que formaban las sustancias que manipulaban en el laboratorio. Sin embargo, el atomismo químico, como hemos explicado, no es lo mismo que esta especie de realismo, y corresponde a la necesidad de representar la capacidad de los átomos y las moléculas de entrar en relación unos con otros. Por lo tanto, aunque los químicos pueden etiquetarse como positivistas o como realistas, quizá sea más fructífero plantear la cuestión de sus lealtades filosóficas en otros términos.

XII. ACCIÓN Y RELACIONES

EN ESTE capítulo, conforme nos acercamos al final del libro, dejaremos de lado los problemas más epistemológicos para concentrarnos en la ontología del químico. Una vez hecha una evaluación crítica del poder del químico para conocer las cosas y de los medios a su disposición, ahora trataremos de entender qué tipo de ontología pueden adoptar o, más precisamente, plantearemos la pregunta de qué ontología podría ser apropiada a la luz de su práctica científica.

En lugar de enmarcar el debate epistemológico preliminar desde el punto de vista de la pregunta «¿qué podemos conocer?», podría ser mejor preguntarnos «¿qué podemos hacer?» y después examinar las consecuencias ontológicas. Este enfoque tiene la ventaja de tomar en consideración la naturaleza dual de la química, reconociéndola al mismo tiempo como ciencia y como arte productiva, mientras se subraya el rasgo esencial de productividad. De hecho, éste fue el mismo problema que planteaba Aristóteles en relación con la mixtura en De la generación y la corrupción (De Generatione et Corruptione), un hecho que Duhem, al parecer, pasó por alto cuando recuperó el enfoque aristotélico. De manera que Aristóteles no estaba tan preocupado por la naturaleza de la mixtura como con la posibilidad de mezclar materiales para producir nuevos. La pregunta de Aristóteles era con respecto a las condiciones necesarias para el proceso de una reacción química, así que aportó descripciones muy precisas de lo que se requería para hacer tales mixturas[1]. No queremos sugerir que estas condiciones propuestas por Aristóteles constituyan una especie de protoquímica, sólo queremos subrayar el punto de que es imposible definir el estatus del objeto de la química si no se toma en consideración la dualidad de la química simultáneamente como ciencia natural y como tecnología productiva. La ontología del químico, por lo tanto, debe considerarse en relación con un proyecto de intervención o una actividad particularmente química.

El truco para comprender el objeto de la química es, por lo tanto, dejar de preguntarse hasta qué punto nuestras teorías pueden trascender el nivel de los fenómenos para revelar la realidad que yace detrás y más bien preguntar qué podemos hacer con estos fenómenos. Además, la química como heredera de artes prácticas antiguas como la metalurgia, la farmacéutica y la fabricación de tintes y de vidrio, nunca ha abandonado realmente la dimensión tecnológica. Incluso después de haber sido ascendida a la altura académica de «ciencia pura», la química siguió generando multitud de aplicaciones, aunque por razones de prestigio, la distinción entre pura y aplicada tuvo que reforzarse continuamente aun cuando se difuminaba en muchas ocasiones. Por lo tanto, la química disfruta de una relación característica con sus objetos, bastante diferente de las de las otras ciencias naturales precisamente porque siempre ha habitado en la zona fronteriza entre ciencia y tecnología.

LOS ELEMENTOS COMO ACTORES

El arte del químico consiste en manejar poblaciones de moléculas con el fin de conseguir las reacciones deseadas. En este contexto, podemos pensar en términos de elementos como entidades abstractas que pueden servir como herramientas de trabajo útiles. Siguiendo este enfoque de tratar a los elementos como herramientas, podemos considerarlos funcionales en dos sentidos diferentes. Primero, son funcionales en el sentido clásico ejemplificado por la famosa definición del elemento de Lavoisier, que citamos a detalle en los capítulos IX y X. Aquí, Lavoisier definió sus elementos como

todas las sustancias en las que seamos capaces, por cualquier medio, de reducir a los cuerpos por descomposición. No es que tengamos derecho a afirmar que estas sustancias que consideramos simples no puedan estar compuestas por dos o incluso un mayor número de principios; pero, ya que estos principios no pueden separarse o más bien, ya que todavía no hemos descubierto los medios para separarlos, actúan con respecto a nosotros como sustancias simples[2]…

El uso de Lavoisier del calificativo «con respecto a nosotros» expresa la relatividad de esta concepción de elemento, que depende de las técnicas analíticas disponibles para la comunidad química en un momento determinado. Esto significa que la lista de elementos no es simplemente provisional, sino que depende de las técnicas experimentales del momento que ponen los límites a la descomposición. Aceptar la posibilidad de que los elementos pueden evolucionar junto con las técnicas relacionadas con ellos cambia su naturaleza; ya no se les concibe como los bloques de construcción de la naturaleza, sino como algo ligado a las operaciones del laboratorio. Éste es el primer sentido de un concepto operativo; uno que no busca identificar la esencia del objeto que está a consideración, sino que identifica las operaciones por medio de las cuales puede obtenerse.

Un concepto también puede ser operativo en un sentido diferente. Así, la entidad designada puede definirse desde el punto de vista de las operaciones que puede llevar a cabo. Lavoisier apunta a esta definición alternativa cuando dice de los elementos que «actúan con respecto a nosotros como sustancias simples». Lo que para él es importante como químico es que los elementos son actores en las operaciones químicas, de manera que se definen por cómo actúan y reaccionan en una red de relaciones con respecto a otros actores químicos. El segundo sentido de definición operativa es más fundamental que el primero y era característico de la química incluso antes de que Lavoisier introdujera esta definición explícitamente pragmática del elemento.

Desde el siglo XVIII, si no es que desde antes, los químicos habían adoptado el hábito de identificar sustancias por lo que eran capaces de hacer. De este modo, en «Essai sur l’analyse du souffre commun», publicado como artículo en 1703, Wilhelm Homberg mostró que el ácido derivado de la descomposición del azufre era «perfectamente lo mismo» que el aceite de vitriolo, precisamente porque este «espíritu de azufre» podía hacer las mismas cosas que el aceite de vitriolo y viceversa[3]. De acuerdo con esta lógica, los cuatro elementos tradicionales podían redefinirse en cuanto a su acción sobre otros cuerpos, interpretados como varios medios de acción que el químico puede utilizar al igual que la naturaleza. Hermann Boerhaave presenta explícitamente los cuatro elementos como «instrumentos» de la química en el siguiente sentido: «En cualquier arte en el que uno proponga cambiar un cuerpo, se llama instrumentos a aquellas cosas sobre las cuales puede fijar —si no lo ha hecho ya— un movimiento capaz de producir el cambio deseado»[4]. Guillaume-François Rouelle, así como sus estudiantes, trataron los elementos como «instrumentos naturales» y los presentaron en el mismo capítulo introductorio en el que trataron los instrumentos artificiales como los recipientes de vidrio y cerámica que usaron para realizar las reacciones[5]. Así, todos los cuerpos se «instrumentalizaron» por el químico que percibe no sólo las sales, sino las afinidades mismas como instrumentos que pueden usarse. Desde esta perspectiva, la naturaleza misma se concibe como un vasto laboratorio, un lugar, como el propio laboratorio del químico, en el que los cuerpos se ponen a trabajar. De hecho, como Larry Holmes lo señaló tan astutamente, los químicos del siglo XVIII siempre usaban el término operación para referirse a lo que hoy llamamos «reacción»[6]. Los elementos eran actores en la opera: un término que se refería simultáneamente al trabajo químico que operaba en la naturaleza y al trabajo del químico (véase la figura III.1 en la página 49 para una representación alegórica de Opus).

Al convertir a la naturaleza en un teatro de operaciones en el que podían trabajar en colaboración con sustancias naturales, los químicos del siglo XVIII borraron una vez más la frontera entre arte y naturaleza. Por eso, cuando los químicos usaron la metáfora de la naturaleza como teatro, no fue en el mismo sentido en que la usó Fontenelle. Para Fontenelle, el filósofo natural erudito podía exponer el mecanismo detrás de los efectos del escenario (puestos para impresionar al ignorante) presentando el funcionamiento del engranaje de la maquinaria oculta tras bambalinas[7]. Para el físico, la realidad yacía detrás del acto que se llevaba a cabo en el escenario. Para el químico, por otro lado, el teatro no sólo debía evocar la variedad de actores que interpretaban en el escenario, sino también su constante circulación. Esta disparidad refleja una diferencia en la forma de abordar la materia, ya que los químicos no veían el mundo material como un espectáculo fenoménico ilusorio, ni se veían a sí mismos como espectadores pasivos. El mundo es como es, complejo e interrelacionado, y el químico se involucra con él para ver qué es posible y qué no. Finalmente, y más controversial, el objetivo principal del químico no es ofrecer una representación verídica del mundo.

Aunque esta manera de definir a los cuerpos por sus acciones fue perseguida activamente por los químicos del siglo XVIII en particular, de ninguna manera se limitó a este periodo. Ya vimos cómo, siguiendo el ejemplo de Laurent, los atomistas del siglo XIX concibieron las estructuras moleculares no como concatenaciones de tantos bloques de construcción elementales de la naturaleza, sino como agentes químicos que podían participar en reacciones de adición o sustitución. Este pensamiento explica que Laurent eligiera clasificar los elementos de acuerdo con su función. De forma que a pesar de las evidentes diferencias de sus propiedades como elementos, puso el cloro y el hidrógeno juntos porque podían intercambiarse uno por otro en reacciones de sustitución. El hidrógeno y el cloro llevan a cabo la misma función en varios compuestos orgánicos y, por lo tanto, pueden considerarse actores intercambiables en el escenario de la química orgánica. De hecho, fue en la química orgánica en la que la noción de función desplegó todo su poder heurístico, lo cual llevó a una manera innovadora y productiva de agrupar y pensar en los compuestos. ¿De qué otro modo podríamos siquiera contemplar la organización de alrededor de seis millones de compuestos orgánicos sino bajo las veintitantas clases definidas por grupos funcionales como los ácidos, los alcoholes, los aldehídos y las cetonas?

La evolución de las reglas que gobiernan la nomenclatura química es bastante instructiva en el contexto de la definición funcional de los individuos y especies químicos. De hecho, desde esta perspectiva, las reformas en la nomenclatura química defendidas por Lavoisier y sus colaboradores aparecieron como una especie de interludio más que como un episodio fundacional de la química moderna. La nueva nomenclatura química introducida por Guyton de Morveau, Lavoisier, Berthollet y Fourcroy en el Méthode de nomenclature chimique de 1787, se basó en el principio de que los nombres de los compuestos debían representar sus elementos constitutivos y sus proporciones relativas. Como este principio sigue siendo la base de nuestro sistema de denominación de compuestos actual, nos parece bastante obvio y es fácil que pasemos por alto o por lo menos que olvidemos el sistema que lo precedió. Antes de las reformas del Méthode de nomenclature chimique, muchos compuestos e incluso elementos tenían nombres comunes o vernáculos que evocaban su uso en la farmacéutica y otras artes químicas. Así, por ejemplo, la «sal inglesa laxante» se convirtió en sulfato de magnesio después de la reforma, y la «sosa hispánica» que, como muchos químicos, evocaba sus orígenes en su nombre, se remplazó por el término genérico de carbonato de sodio.

Si los boticarios y otros artistas químicos querían usar el nuevo lenguaje, y al parecer muchos sí lo adoptaron con bastante entusiasmo, significaba que abandonaran los viejos nombres que se referían a alguna función que la sustancia llevaba a cabo o a su lugar de origen. En cambio, adoptarían nombres que indicaban sólo la supuesta composición elemental del compuesto, pero que no indicaban nada de su uso. El objetivo del nuevo lenguaje era ofrecer una representación fiel de la composición de las sustancias denominadas, tanto en beneficio de un ideal filosófico como con el objetivo más práctico de ayudar a los estudiantes a aprender química más fácilmente, como presentó Lavoisier su ambición filosófica en la introducción del Méthode:

La perfección de la nomenclatura para la química […] consiste en presentar las ideas y los hechos en su exactitud, sin suprimir nada de lo que presentan y —sobre todo— sin añadir nada. No ha de ser nada más que un espejo fiel, porque, como no podemos repetir demasiado a menudo, nunca son la naturaleza o los hechos los que presentan lo que nos traiciona, sino nuestro propio razonamiento[8].

Aunque el principio de que el nombre debe representar los contenidos elementales de una molécula respalda la nomenclatura oficial, el surgimiento de la fórmula estructural representa un reconocimiento de la naturaleza de los compuestos químicos de la que la simple concatenación de elementos constitutivos es incapaz de dar recuento por sí misma. Muchos compuestos orgánicos comparten las mismas proporciones de constituyentes elementales, pero tienen propiedades completamente diferentes. Además, cuando en el siglo XIX se introdujeron las primeras representaciones gráficas de la estructura molecular, el objetivo no era tanto representar la verdadera arquitectura de las moléculas como clasificar las ya existentes y predecir la existencia de otras nuevas. De hecho, para usar un término desarrollado por Ursula Klein para hablar del enlace entre representación y práctica en la química, estas fórmulas funcionaban como «herramientas de papel»[9]. Justo de la misma manera como los modelos moleculares construidos con pelotas y varas que Wilhelm von Hofmann introdujo en el siglo XIX, estas fórmulas podían romperse, manipularse y desplazarse. Esta representación permitió que el químico imaginara o, más precisamente, visualizara los diferentes isómeros de un compuesto que pueden obtenerse por el desplazamiento de un doble enlace o alguna otra transformación. En este contexto, podemos recordar que Van’t Hoff introdujo la forma tetraédrica del átomo de carbono, que inauguró la era de las fórmulas tridimensionales, como una forma de reportar el resultado experimental de que los alcanos sustituidos no exhiben tantos isómeros como las estructuras planas darían a esperar[10]. Ya sean planas o tridimensionales, el propósito central de ese tipo de fórmula química no es representar la estructura de las moléculas, sino predecir su comportamiento y ayudar a la construcción de nuevas moléculas[11]. Así, por lo menos en la química orgánica, el nombre dice menos de la naturaleza intrínseca de la molécula en cuestión que de cómo la perciben los químicos, en particular del uso que pueden darle o más bien los trabajos útiles que pueden esperar obtener de ella.

REALISMO OPERATIVO

Lo que tratamos de proponer aquí es que la filosofía práctica de los químicos no se limita a su mal afamado escepticismo. Más bien, el hecho de que puedan dirigir una población de entidades materiales para llevar a cabo un trabajo útil es en sí mismo una marca distintiva de las prácticas conceptuales de los químicos. Para los químicos, las entidades invisibles no son principalmente las claves para comprender el mundo material, la realidad detrás de los fenómenos, sino más bien un conjunto de herramientas o instrumentos con los cuales uno puede provocar cosas debido a su actuación en el mundo.

En este enfoque filosófico, por lo tanto, la acción viene primero, antes de la conceptualización, la nomenclatura o la teoría. Es tentador calificar esta postura como «instrumentalismo», pero este término ya se ha aplicado al enfoque filosófico que defendió Pierre Duhem, que interpreta las teorías como simples herramientas para el cálculo o la clasificación sin hacer ninguna afirmación con respecto a la realidad de las entidades teóricas que emplean. Lo que cuenta es que la clasificación funciona sin mayor preocupación en cuanto a su compensación constructiva en el mundo. Este instrumentalismo clásico es una postura antirrealista (o, por lo menos, anticientífico-realista) que trata sus conceptos como constructos de la mente humana sin ningún referente en el mundo real.

Los químicos, por otro lado, rara vez cuestionan la realidad de las herramientas con las que realizan su trabajo químico, ya sean naturales o artificiales. En este sentido, Meyerson estaba completamente justificado en condenar la falsedad de químicos como Kekulé. Estos químicos del siglo XIX evitaron la cuestión metafísica sobre la existencia de los átomos mientras continuaban usándolos felizmente, como un plomero utilizaría una llave o un destornillador. Sin embargo, su realismo definitivamente no era figurativo. En su introducción a la filosofía de la ciencia de 1983, Representar e intervenir, Ian Hacking hace una distinción crucial entre «realismo con respecto a las teorías» y «realismo acerca de las entidades». El realismo de los químicos es un realismo entidad, aunque uno que se califica mejor como «realismo operativo» por su dependencia de la actividad productiva característica de esta ciencia.

Con el fin de comprender el enfoque filosófico incorporado a la manera de los químicos de hacer ciencia, tenemos que comenzar por los objetos que usan y cómo los usan. Esto significa empezar por las prácticas antes de considerar las teorías, en particular las teorías que se presentan a aquellos que aprenden la disciplina. De forma que tenemos que dejar de lado los debates que dominan la filosofía de la ciencia contemporánea, en especial la cuestión de si la ciencia —comprendida implícitamente como teoría científica— representa la realidad o no. La representación clásica del realismo científico simplemente no es apropiada en esta situación. El realismo de los químicos, podríamos sostener, está mucho más cerca del «realismo entidad» que Hacking representó usando el ejemplo del electrón. Lo que convence al científico (y al filósofo) de su realidad, explica, es el hecho de que uno puede manipular esos electrones de una manera confiable y predecible para generar efectos observables.

El trabajo experimental proporciona la mejor evidencia para el realismo científico. Esto no se debe a que ponemos a prueba hipótesis acerca de entidades. Más bien, es porque las entidades que en principio no pueden ser «observadas» se manipulan regularmente para producir nuevos fenómenos y para investigar otros aspectos de la naturaleza. Son herramientas, instrumentos para hacer y no para pensar[12].

Según Hacking, en la teoría física lo importante no es el uso de los electrones como hipótesis teóricas para explicar o salvar los fenómenos, sino más bien su empleo práctico en contextos experimentales para crear fenómenos y, más ampliamente, su habilidad para influir en el resultado de los eventos observables[13]. Los científicos experimentales, continúa el argumento, son realistas espontáneamente no porque crean en alguna teoría trascendente de la materia, sino porque pueden hacer cosas con las presuntas entidades invisibles en cuestión. Lo que convence a los experimentadores de que ese tipo de entidades existen es que pueden usar su aparato experimental para «rociar» o «quemar» electrones, generando así resultados predecibles observables. El argumento de Hacking con respecto a los electrones puede aplicarse igualmente bien a todas las entidades postuladas por los químicos en el curso del tiempo, como el elemento / principio en el siglo XVIII, el concepto de elemento de Mendeléyev en el siglo XIX, o los átomos y los electrones en el siglo XX.

Al adoptar esta postura filosófica, podemos comprender por qué ninguno de estos conceptos, que han aparecido en la historia de la química a lo largo del tiempo, puede volverse alguna vez realmente obsoleto. El concepto del elemento / principio, que era popular antes del surgimiento de la química de Lavoisier, todavía es válido en tanto que la idea de una entidad material que posee ciertas propiedades o es capaz de desencadenar un comportamiento específico sigue siendo pertinente. De igual manera, como vimos cuando abordamos los orígenes de la tabla periódica, el concepto de elemento que desarrolló Mendeléyev todavía tiene sentido si se concibe esta tabla como un esquema organizacional útil para las herramientas elementales disponibles para el químico. Sin embargo, esta referencia al concepto de elemento de Mendeléyev complica la noción de realismo operativo que hemos presentado porque, a diferencia del electrón en torno al cual Hacking construyó su realismo entidad, estos elementos son abstracciones y no presuntas entidades físicas. Los elementos de Mendeléyev no se pueden manipular de la misma manera como se pueden rociar electrones, incluso con una tecnología tan avanzada como el microscopio de efecto túnel en el que se basa gran parte de la nanotecnología moderna. Es importante, sin embargo, considerar estos diferentes tipos de «objetos» ya que constituyen gran parte de los recursos prácticos de la química moderna.

Sin embargo, limitar su ontología a los agentes que se consideren simplemente como entidades que actúan en el mundo sería insuficiente para el químico; también tienen que postular capacidades para la acción. Por lo tanto, la noción aristotélica de dýnamis —que significa poder o potencial— no es más redundante que el concepto antiguo de elemento / principio. Aunque esta idea de dýnamis no se corresponde con el criterio cartesiano de las ideas verdaderas —que deben ser claras y distintas—, el principio de potencial o una capacidad para actuar es indispensable para los químicos. Es importante notar que nuestra insistencia en la centralidad de este concepto nos saca del paradigma de causas eficientes (interacción mecánica o la acción de fuerzas sobre objetos) que ha formado la física moderna. Esta expansión del realismo del químico para incluir capacidades o potenciales lo hace más complejo que la versión de realismo entidad presentado por Hacking. Esta postura es más cercana a la que defendía Nancy Cartwright, quien consistentemente ha sostenido la realidad del potencial de la naturaleza y ha tratado de mostrar cómo el reconocimiento de esas capacidades está implícito en la comprensión de cualquier científico de una ley general de la naturaleza[14].

Con el fin de caracterizar la relación del químico con los materiales, es útil que nos refiramos aquí a la noción de affordance (acción potencialmente factible) que ideó Rom Harré, porque este concepto combina el potencial intrínseco de la materia con un proyecto humano[15]. En este sentido técnico, las affordances son disposiciones que reúnen dos conjuntos de poderes causales: los poderes de las cosas materiales organizados o conformados como un instrumento o aparato y el poder del mundo hecho realidad en los fenómenos pertinentes como los ha dirigido el experimentador humano. Constelaciones de materiales permiten objetos o fenómenos dependiendo de lo que los agentes humanos busquen llevar a cabo. Por ejemplo, el hielo permite patinar, enfriar una bebida, reducir la inflamación de un hematoma y muchas otras cosas. Ese tipo de combinaciones implica que se construya en el laboratorio un «complejo mundo-aparato». Harré sostiene que ese tipo de complejos permite un fenómeno de manera muy similar a cómo la combinación de levadura, agua y un horno nos permiten hacer una hogaza de pan. Los fenómenos producidos por el complejo mundo-aparato no son manifestaciones de los fenómenos naturales, sino producciones híbridas que permiten la acción y la intervención del mundo exterior. Para ver cómo se aplica este tipo de pensamiento a la química, podemos usar el ejemplo de una reacción clásica de la síntesis orgánica: la alquilación por medio del uso de la reacción de Friedel-Crafts. En ella, el objetivo del químico es añadir un grupo alcano, un grupo etano, por ejemplo, a un anillo de benceno y trabajar para provocar las condiciones apropiadas. Esto significa que un monocloroetano reaccione con el benceno en presencia de un fuerte ácido de Lewis catalizador, como el cloruro de aluminio. El químico podría preparar cada uno de los ingredientes —el benceno, el cloroetano y el cloruro de aluminio— y mantenerlos separados y la alquilación nunca se llevaría a cabo. Sin embargo, los tres están hechos precisamente para permitir esta reacción, y el químico los junta en las condiciones apropiadas para maximizar la elaboración del producto deseado. Por lo tanto, la reacción es la realización del potencial que estas sustancias tienen de transformarse unas con otras en el contexto de un proyecto sintético planeado.

A estas alturas, debería ser claro para el lector que la imagen popular de la química como una ciencia empírica superficial obligada a buscar sus bases filosóficas en otras ciencias más fundamentales es imprecisa, si no es que filosóficamente difamatoria. Ya sea esta visión de la química la construcción deliberada de filósofos de la ciencia con una predilección por la física, o ya sea sólo el resultado de la falta de atención que se ha dado a los conceptos y métodos de los químicos, ésta hace un grave perjuicio a la filosofía, despojándola de un interesante modo de abordarla basado en la práctica. Los químicos han adoptado una perspectiva antiesencialista del mundo material, tomándolo como uno poblado de individuos con una gama de capacidades para relacionarse con otros, para así producir los fenómenos que observamos en el laboratorio y en el mundo de la química. El químico no adopta el antiguo ideal filosófico de ir más allá de las apariencias para alcanzar una realidad oculta, sino que más bien permanece en el nivel de los fenómenos químicos, que son demasiado fascinantes para dejarse de lado. De hecho, el corolario filosófico es la postura de que no hay una realidad última oculta detrás de los fenómenos. No hay un titiritero mecánico detrás del escenario que explique el mundo de los fenómenos; para el mundo, todo lo que hay son agentes materiales que permiten el surgimiento de nuevas propiedades a partir de sus diferentes relaciones con los demás.

Hay quienes podrían inferir de los argumentos que hemos presentado que la ontología del químico es menos rica o menos seria que la de otras ciencias, en particular de la física, pero ésta sería una conclusión errónea. Los químicos son realistas en el sentido más fuerte del término; tienen una sólida creencia en la realidad de los actores con los que trabajan, ya sean electrones, elementos, alcoholes o iones. Esto no debe confundirse, sin embargo, con el realismo sustancialista que Bachelard condenó. Más bien, el realismo del químico es la fuerte fe que Meyerson atribuyó al científico practicante. Este realismo, como hemos sostenido, no se deriva de alguna tendencia innata a materializar los conceptos con los que trabaja, sino que más bien refleja la relación íntima entre manipulación y realismo. El químico moderno, al igual que sus ancestros premodernos, es más homo faber que homo depictor. En este contexto, el énfasis de Davis Baird en el «conocimiento del trabajo» es apropiado para retratar al químico: «No conocemos el medio material —la naturaleza misma— a través de nuestras palabras, sino a través de nuestros oficios. Hacemos instrumentos donde el medio material está tanto controlado como involucrado, “trabajando”. Extraemos este conocimiento del trabajo de la capacidad de acción material»[16]. Esta íntima convicción respecto a la realidad de las entidades que se manejan en los experimentos de laboratorio no es, sin embargo, única de los químicos sino que la comparten todos los científicos y técnicos experimentales. Lo que distingue a la química de las otras ciencias es que las entidades con las que se trabaja en este campo no sólo existen en el modo de realidad, sino también en el modo complementario de potencialidad. El poder causal que el químico atribuye a tales abstracciones materiales vuelve a la ciencia predictiva y, al mismo tiempo, permite la formulación de leyes generales.

METÁFORAS ALTERNATIVAS

Los filósofos podrían sentirse tentados a criticar el realismo operativo de los químicos como una forma ingenua de credulidad que no consigue estar al mismo nivel del más puro realismo científico que se preocupa por la realidad detrás de los fenómenos. Esta crítica, sin embargo, supone que el objetivo de la ciencia es, o por lo menos debería ser, representar una realidad externa, independiente. Para comprender mejor la diferencia entre estas posturas, es útil la metáfora de los tres hombres ciegos que exploran un elefante con las manos. ¿Qué objeto tienen ante ellos? El primero, que siente una de las patas del elefante, dice que es el tronco de un árbol y que el objeto debe ser un árbol. El segundo, después de pasar las manos por la trompa, anuncia que el objeto es una serpiente. El tercero, que toca la cola del elefante, afirma que el objeto es una especie de sacudidor para espantar las moscas[17]. La manera como se presenta esta metáfora sirve para ilustrar cómo se plantea el problema del realismo en la epistemología estándar. Antes que nada, al establecer el contexto, uno supone que hay una realidad —una especie de objeto bien definido (en este caso, el elefante), externo al conocedor humano— y que el objetivo del método del investigador es llegar a la representación más precisa posible de esta realidad bajo ciertas circunstancias. La metáfora propone que cada ciego (por lo general se interpreta como representación de los diferentes campos o disciplinas científicas) capta sólo una parte del todo y la proyecta como la realidad. Sin embargo, el mensaje implícito de esta metáfora es que la combinación de estas visiones parciales conducirá a la verdad, que se concibe como una descripción precisa del elefante que está realmente ahí y es responsable de cada una de las percepciones parciales que experimentaron los investigadores individuales.

Sin embargo, no requiere gran sofisticación filosófica ver que esta metáfora del elefante se construye en torno a una visión sumamente polémica de la realidad. Justo como el ciego necesita salir de su restringida condición perceptiva para enfrentar la realidad detrás de su experiencia (y ser capaz de ver el elefante completo), así los científicos, con el fin de estar seguros de que hay una realidad coherente tras los resultados de sus experimentos u observaciones, tienen que alejarse de su condición como conocedores situados —la condición humana—, un movimiento imposible para cualquier ser humano. Nada es más extraño para la forma de abordar las cosas del químico que esta especie de «visión desde ningún lugar», que es un prerrequisito para afirmar la objetividad en las ciencias representacionales[18].

El realismo operativo de los químicos que proponemos no plantea ninguna realidad coherente de fondo y, como corolario, no necesita de ningún conocedor capaz de proyectar algo más allá del compromiso (teórico y experimental) de los científicos con el mundo. Todo este conocimiento científico está localizado y su objetividad es dependiente de modelos, condiciones materiales, aparatos y experimentos específicos.

Afortunadamente, hay otra metáfora que tiene que ver con elefantes que ofrece una descripción mucho más precisa del compromiso del químico con el mundo material. Primo Levi, el químico italiano y sobreviviente de un campo de concentración, utiliza esta metáfora para describir el arte del químico en su trabajo autobiográfico, La llave estrella. Aquí, Levi compara a los químicos con elefantes que tienen dificultades para crear joyería en el taller de un orfebre. Obviamente, tienen que hacer un gran esfuerzo para obtener una pequeña retribución, y hay muchas creaciones posibles que pueden imaginar, pero que son incapaces de realizar. La situación difiere dramáticamente del mito de la cueva de Platón, en el que los humanos están limitados a una visión borrosa, degradada, del trascendente mundo de las ideas. Para los elefantes en el taller del orfebre, los límites están impuestos por una torpeza inherente en la manera de enfrentarse al mundo. En parte se debe a una diferencia de escala, que da lugar a una discordancia. La discordancia, sin embargo, no es entre las herramientas del orfebre y las patas de los elefantes (ya que esto supondría que las herramientas fueron diseñadas para cierto tamaño de mano, que, aunque sea cierto, en esta metáfora no es el caso para el químico), sino entre la concepción de lo que podría ser posible y lo que los elefantes son capaces de lograr en estas circunstancias. Los químicos practican su arte en un espacio de posibilidades restringidas por las innumerables relaciones que existen entre los varios actores implicados en las reacciones, tanto homogéneos como heterogéneos. La realidad de los químicos no es, por lo tanto, un presupuesto mecanismo explicativo definitivo u ontología que respalde los fenómenos observados. Un mejor entendimiento de la realidad de los químicos provendría de compararla con la base compartida de una discusión entre un grupo de elefantes que están tratando de coordinar sus esfuerzos prácticos en la búsqueda de algún proyecto técnico o cognitivo en el taller de un orfebre.

Otra cosa que hay que notar en el realismo de los químicos es su irreductible multiplicidad, que refleja la diversidad de sus herramientas. En lugar de buscar el santo grial de la física y su filosofía (la realidad definitiva capturada por una teoría unificada de la naturaleza), el químico necesita proponer y considerar una amplia diversidad de entidades materiales, cada una con sus restricciones particulares. Esta diversidad característica implica que los debates entre químicos sobre el objeto definitorio de la química —la molécula, el elemento, el átomo, etc.— están destinados a no ser conclusivos y sí, finalmente, estériles. Por lo tanto, la química está entre las dos venerables tradiciones científicas: la física y la historia natural. Mientras la primera busca establecer las propiedades de la materia en general y los mecanismos fundamentales que las respaldan, la segunda adopta un enfoque descriptivo. De hecho, hay una clara vena de la historia natural en la química, en la que infinidad de monografías describen las propiedades particulares de los compuestos o las reacciones, una literatura a la que los mismos químicos se refieren como «zoología». Pero no todo es «filatelia»; la química también se vanagloria de un cuerpo considerable de conocimiento teórico, incluyendo los recuentos sobre enlaces químicos y mecanismos de reacción, que tampoco tienen la ambición de representar la estructura definitiva del mundo material. Esta doble naturaleza de la ciencia, con sus aspectos descriptivos y teóricos, constituye un rasgo sumamente importante de la epistemología de la química[19].

Una razón para aceptar la existencia y la pertinencia de una perspectiva filosófica característica relacionada con la química es que puede poner fin a la iniciativa de reducir todas las ciencias a una sola fundamental de la que se deriven todas las otras. Aceptar una filosofía válida tiene para los químicos la ventaja adicional de reconocer la multiplicidad de modos posibles de existencia o, más concretamente, de dejar el camino abierto a diferentes modos de enfrentar la realidad. Los científicos no se comportarán exactamente de la misma manera si se les confronta por lo que ellos perciben como una materia uniforme, pasiva y bruta que por cuerpos formados de materia «inteligente», ya sea activa o dotada de la capacidad de actuar. Muchos críticos de la ciencia contemporáneos se quejan de que la ciencia no tiene alma, que sólo se interesa por la interacción de máquinas pasivas, pero si conocieran mejor a la química, probablemente pensarían diferente.

XIII. HACIA EL DOMINIO DEL NANOMUNDO

PARA ERIC K. DREXLER, el defensor de la fabricación molecular, el arte tradicional de la síntesis química es una forma desordenada y primitiva de hacer las cosas. El químico elige ciertos reactivos y los mezcla en un recipiente con la esperanza de que un número suficiente de moléculas se junten para obtener el producto deseado. Drexler propone una tecnología radicalmente nueva que implica la manipulación de átomos y moléculas individuales, uniéndolos como bloques de Lego, para así conseguir productos moleculares complejos limpia y eficientemente. Al contrario del sueño de una síntesis sin desperdicio, Drexler describe la actual síntesis orgánica como un método caótico y de alguna manera poco fiable para fabricar cadenas moleculares complejas:

Los químicos no tienen control directo sobre los movimientos aleatorios de las moléculas en un líquido, y así las moléculas son libres de reaccionar de cualquier modo que puedan, dependiendo de cómo choquen entre sí. Sin embargo, los químicos coaccionan a las moléculas reactivas para que formen estructuras regulares tales como moléculas cúbicas o dodecaédricas y estructuras tan aparentemente improbables como anillos moleculares con enlaces altamente forzados. Las máquinas moleculares tendrán todavía mayor versatilidad para construir enlaces, porque pueden usar los mismos movimientos moleculares, pero pueden guiarlos en modos que los químicos no pueden hacerlo[1].

En La nanotecnología. El surgimiento de las máquinas de creación, publicado en 1986, Drexler compara dos estilos de tecnología. Primero está la tecnología química actual, que maneja los bloques de construcción de la materia por volumen, y después está la próxima era de la nanotecnología, que «manejará átomos y moléculas individuales con control y precisión»[2]. La síntesis química pertenece a la antigua tradición de tecnología por volumen que trabaja con billones de átomos a la vez, que comenzó con picar piedras y que todavía se usa para fabricar microcircuitos. Drexler propone una metáfora con la intención de ilustrar el contraste entre este tipo de método de diseño químico de arriba hacia abajo [top-down] y el nuevo enfoque de abajo hacia arriba [bottom-up] que ofrece la nanotecnología. Mientras que el nuevo proceso es similar a la construcción de un automóvil pieza por pieza, el tradicional arte de la síntesis es como tomar todas las partes al mismo tiempo y revolverlas con la esperanza de terminar con un carro que funcione. Drexler concluye que: «Es sorprendente que los químicos puedan hacer algo en lo absoluto, y sin embargo, tienen logros impresionantes y cada vez mayores»[3].

Aunque esta observación podría interpretarse como un elogio a la habilidad y al ingenio de los químicos sintéticos, Drexler más bien la usa para criticar su falta de control y lo caótico de sus métodos. De manera que mientras los químicos confían en los movimientos aleatorios de un gran número de moléculas en un líquido, en la planta de producción molecular ideal de Drexler, unos nanorrobots seleccionarían y colocarían átomos individuales en las configuraciones apropiadas para ensamblar moléculas más grandes paso a paso. La nanotecnología parece ser similar a la ingeniería genética en cuanto a su proyecto de usar máquinas moleculares para llevar a cabo tareas específicas y a que se opone a las anticuadas prácticas de los químicos sintéticos, que son incapaces de controlar sus reacciones químicas con precisión alguna. Como resultado de este nanométodo, nuevas moléculas se fabricarán en instalaciones de nanoproducción limpias y ambientalmente responsables que remplazarán las viejas plantas químicas sucias y contaminantes. Además, mientras que la industria química tradicional ha expuesto al público a una gama de riesgos relacionados con reactivos y productos intermedios inestables cuando no peligrosos, la fabricación molecular será completamente segura. Más aún, la industria química ya no tendrá que lidiar con derivados indeseables que han generado problemas ambientales particularmente difíciles.

De hecho, inspirado en que los biólogos moleculares describen los ribosomas y las proteínas como máquinas moleculares, Drexler tomó la ingeniería genética como modelo para su visión de la nanotecnología. Su idea es que la nanotecnología podrá construir nanomáquinas similares programadas para llevar a cabo tareas específicas e industrialmente útiles en el nivel molecular. La diferencia principal entre estos proyectos de nanomáquinas y las «máquinas» naturales que operan en las células es que las últimas se autoensamblan, mientras que las primeras son ensambladas por gente. El objetivo es que los nanoingenieros del mañana diseñen nanomáquinas artificiales inspiradas en ribosomas y proteínas que serán capaces de ensamblar componentes moleculares de manera confiable. Estos «ensambladores universales», como los llama Drexler, funcionarán como máquinas herramienta automatizadas que enlazarán átomos y moléculas individuales con perfecta precisión. Además, con el uso de los recursos de la tabla periódica, estas máquinas se harán con material molecular más resistente que las máquinas moleculares demasiado vulnerables de la célula viva[4].

Es un paso relativamente pequeño imaginar máquinas moleculares artificiales autoensambladoras que también sean capaces de mantener las existencias de máquinas, de repararlas o, incluso, de construir nuevas. Al final, estas nanomáquinas pueden parecer simples organismos vivos, salvo porque estarán programadas para satisfacer funciones «útiles» basadas en los objetivos de sus diseñadores humanos e incorporarán una mayor diversidad de elementos químicos de los que normalmente se encuentran en los organismos vivos. Poniéndolo así, podemos ver que los sueños utópicos de los promotores de este tipo de nanomáquinas están muy cerca de aquellos que promueven las virtudes de los organismos genéticamente modificados.

A partir de la retórica de Drexler, está claro que esta concepción de la nanotecnología está inspirada en la biología molecular y que finalmente aspira a tener el mismo éxito que los organismos vivos. Los modelos detrás de este método son los mecanismos celulares que tienen que ver con el ADN y el ARN. Sin embargo, ¿la iniciativa de imitar un proceso viviente todavía califica como química o se entiende mejor como una nueva forma de biología? ¿Esta lógica significa que la próxima era de la nanotecnología implicará el fin de la química?

DE ABAJO HACIA ARRIBA VS. DE ARRIBA HACIA ABAJO

Esta cuestión de una reconfiguración disciplinaria es importante, ya que la nanotecnología no sólo parece desafiar las técnicas sintéticas tradicionales, sino también la disciplina química misma. La nanotecnología se caracteriza por: «Trabajar en los niveles atómico, molecular y supramolecular, en la escala de longitud de aproximadamente 1-100 nm, con el fin de comprender, crear y usar materiales, instrumentos y sistemas con propiedades y funciones fundamentalmente nuevas debido a su pequeña estructura»[5].

Tres rasgos principales distinguen a la nanotecnología de la química clásica: (1) A la escala del nanómetro (10⁻⁹ metros), es posible visualizar y dirigir una sola molécula más que trabajar en el nivel de moléculas NA (número de Avogadro o 6.02 × 10²³); (2) en esta escala, la frontera entre materia orgánica e inorgánica ya no tiene sentido, y la nanotecnología y la biotecnología se unen en muchos proyectos; (3) las moléculas y las macromoléculas, así como los genes y las proteínas, se perciben como máquinas que realizan tareas específicas más que como bloques de construcción de materia.

Quizá más que cualquier otro, el campo de la nanotecnología ejemplifica lo que se ha descrito como un nuevo régimen de producción de conocimiento orientado hacia la industria. En este contexto, es imposible distinguir la investigación «pura» de la «aplicada»[6]. La investigación en nanotecnología, que se caracteriza por su alto nivel de interdisciplinariedad, también confunde los límites entre las disciplinas académicas tradicionales como la física, la química y la biología. Varias configuraciones interdisciplinarias o posdisciplinarias ahora se establecen en terrenos como la genética molecular y la biología sintética, que prometen afectar profundamente la identidad de la química e incluso podrían acarrear el fin de la química como una disciplina separada. Sin embargo, dado que todavía existe como un campo académico e industrial, ha habido químicos preparados para defender a la química contra los excesos de los partidarios de la nanotecnología.

El concepto de fabricación molecular de Drexler ha sido sometido a una severa crítica por parte de varios químicos. Richard Smalley, George Whitesides y otros han sostenido que el ensamblador molecular de Drexler, capaz de mover partes atómicas o moleculares a la posición correcta de ensamblaje, es químicamente imposible[7]. Smalley ha planteado dos objeciones: no sólo los «dedos moleculares» obviamente ocuparían demasiado espacio y carecerían de la precisión necesaria para conducir reacciones en la nanoescala (el problema de los «dedos gordos»), sino que también se adherirían al átomo que están moviendo, haciendo imposible mover un bloque de construcción adonde se quiere que vaya (el problema de los «dedos pegajosos»). Además, los químicos han señalado que la nanofabricación de Drexler sustituye una especie de síntesis de Meccano por la genuina síntesis química. Drexler imagina a las moléculas como bloques de construcción rígidos que no interactúan y que pueden ensamblarse como bloques de hielo en un iglú. Asimismo, las funciones que llevan a cabo las varias partes de la maquinaria molecular se conciben como si fueran esencialmente mecánicas. Colocan, mueven, transmiten fuerzas, cargan, sostienen, almacenan, etc., y el proceso de ensamblaje mismo se imagina en términos de colocar los componentes con la precisión que se asocia con la construcción mecánica. Los críticos han demostrado claramente que el modelo de máquina de Drexler es inadecuado para el nanonivel, porque simplemente transfirió un modelo de máquina macroscópica sin tomar en consideración el ambiente radicalmente diferente del nanomundo. Como lo ha señalado George Whitesides, un submarino a nanoescala sería inviable por el movimiento browniano, que imposibilitaría la dirección[8]. Además, la biomaquinaria que inspiró a Drexler tampoco maneja bloques de construcción rígidos.

Desde la perspectiva del biólogo, Richard Jones respondió que Drexler malinterpretó la naturaleza de las «máquinas» que se encuentran dentro de las células, que son «máquinas suaves». Por lo tanto, subraya tres diferencias principales entre estas máquinas biológicas y las tecnologías humanas convencionales: (1) en lugar de canalizar el tráfico de material por medio de conductos y tuberías, los sistemas vivos aprovechan el movimiento browniano para mover las moléculas; (2) los sistemas vivos no utilizan moléculas rígidas como las moléculas del químico sintético, ya que las proteínas pueden cambiar fácilmente su forma y conformación; (3) las restricciones de las máquinas de construcción en el nivel molecular difieren de las de la «tecnología en volumen». La inercia ya no es un parámetro crucial. En cambio, las tensiones superficiales, en particular la viscosidad, se convierten en las principales limitaciones que determinan si los nano-objetos se unen o no[9].

Philip Ball ha sugerido que la química podría proporcionar una mejor alternativa para pensar en la nanotecnología que el enfoque mecánico de Drexler:

Me parece que la reducción literal de dimensiones de la ingeniería mecánica que popularizaron los nanotecnólogos como Eric Drexler —por medio de la cual todo instrumento en nanoescala se fabrica con partes móviles duras, engranes, soportes, pistones y levas— no consigue reconocer que es posible que hayan mejores y más inventivas formas de ingeniería a esta escala, formas que aprovechen las oportunidades que ofrecen la química y las interacciones moleculares[10].

Si Philip Ball tiene razón, los químicos, en lugar de quedarse atrás, deberían estar a la vanguardia de esta ciencia interdisciplinaria. Pero ¿qué posibilidades tienen los químicos de dominar el nanomundo? Y ¿cómo exactamente están calificados para este trabajo de ingeniería molecular?

DISEÑO RACIONAL

La reciente evolución de la química sintética nos ofrece una posible respuesta a esta pregunta. Como muchos otros terrenos, las prácticas de la síntesis se han transformado profundamente con el uso de las computadoras. Los químicos, científicos de materiales y químicos farmacéuticos del siglo XX han desarrollado una variedad de métodos asistidos por computadora para diseñar moléculas con propiedades médicas, magnéticas, ópticas o electrónicas interesantes. A menudo se refieren globalmente a estos métodos como técnicas de «diseño racional» al contrario de los procesos de síntesis empíricos más desordenados que se usaban en el pasado[11]. Los químicos contemporáneos pueden elegir entre una amplia gama de algoritmos que usan la computación, la combinación y la distribución aleatoria para diseñar moléculas.

La química computacional, que aplica la teoría cuántica por medio de la computación digital, apareció después de la segunda Guerra Mundial, aprovechando las máquinas que se elaboraron para descifrar códigos y respaldar la investigación en torno a la bomba atómica. La química computacional era inicialmente una investigación básica que permanecía cercana a la física. Los investigadores tenían como objetivo construir químicos desde el principio, usando computadoras para calcular lo que fuera posible, empezando por la información más fundamental sobre los átomos y las reglas básicas de la física. Con respecto a esto, la forma original de la química computacional se parecía a la nanotecnología en que adoptaba un enfoque de abajo hacia arriba. Sin embargo, las computadoras también se usaban para ejecutar modelos de la mecánica molecular de grandes sistemas relacionados con los procesos industriales. A principios de la década de 1970, Cyrus Leventhal desarrolló una técnica para modelar digitalmente el comportamiento químico con base en datos cristalográficos de rayos X en el marco del programa de la computadora de acceso múltiple (MAC) del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT[12]). Este método ofrece una manera de evitar el costo de la síntesis al descubrir qué tan bien funcionará un compuesto potencial por medio del modelado por computadora de su química. Tres factores diferentes se exploran en este enfoque: rasgos termodinámicos, propiedades electrónicas y conformación molecular espacial. Al visualizar la estructura tridimensional de un compuesto y rotarlo, se puede predecir, por ejemplo, cómo una molécula pequeña podría interactuar con una proteína. En este método, los investigadores no han limitado el uso de gráficas moleculares a la visualización de estas moléculas virtuales, sino que también han encontrado maneras de manipularlas.

La química combinatoria es otro método con base en la computación que se desarrolló en las industrias química y farmacéutica como una forma más económica de crear e identificar sustancias potencialmente útiles. Consiste en hacer reaccionar un conjunto de materiales de inicio para generar todas las combinaciones posibles y determinar después cuáles de los productos pueden ser interesantes[13]. En este caso, la computadora no se usa para evitar el «trabajo sucio» de las reacciones sintéticas y la producción de moléculas, como es el caso de la química computacional. Más bien, el proceso comienza con la síntesis de un surtido de materiales relacionados, de composiciones variadas; en este punto, el objetivo es producir compuestos rápidamente en pequeñas cantidades. Una vez que se ha seleccionado y optimizado un camino sintético general y simple, se sintetizan miles de compuestos y después se monitorean en busca de propiedades útiles. La idea es obtener una «biblioteca» de sustancias que contengan moléculas combinadas con todas las proteínas identificadas que se tenían como objetivo, para obtener la máxima diversidad posible sin ninguna redundancia. Después, con la ayuda de «algoritmos evolutivos» que se corren por computadora, los investigadores pueden seleccionar la estructura que corresponda mejor a su meta, fisiológica u otra, presentada en términos moleculares. Por lo tanto, este proceso representa la integración de resultados experimentales empíricos —por lo general de procesos automatizados— con técnicas computacionales.

Esta especie de química también se considera una forma de diseño «racional» porque intenta eliminar la casualidad de los métodos de monitoreo convencionales gracias a la aplicación de las reglas de las matemáticas combinatorias y los algoritmos de selección. Sin embargo, para varios químicos, la química combinatoria es un método despreciable de fabricación de sustancias, y Pierre Laszlo incluso habló de «la imbécil parodia de la investigación científica conocida como química combinatoria». Para Laszlo, es una «perversión» de la química científica, que se limita lastimosamente a una sola meta: «la proliferación de químicos»[14].

Sin embargo, la química combinatoria es más que una simple manera rápida y económica de producir moléculas con la esperanza de que puedan utilizarse como medicamentos o con algún otro propósito comercial. También es un método exploratorio de alguna manera similar a las prácticas de los químicos del siglo XVIII que preparaban tablas de afinidades. Estos químicos llevaban a cabo cientos de reacciones con el fin de formar sus tablas, ilustrando así una vez más la tradición de «historia natural» de la química. De hecho, aunque estas tablas de afinidades podrían considerarse semejantes a la literatura de referencia de nuestros días, las bibliotecas de moléculas podrían decirse el equivalente moderno de las colecciones de historia natural, que a menudo contenían los químicos descritos en la farmacopea así como muchas otras especies más o menos exóticas.

QUÍMICA INSPIRADA EN LA BIOLOGÍA

Otra tendencia que está influyendo con fuerza en la nanotecnología contemporánea es una orientación hacia el mundo natural vivo en busca de ideas sobre qué líneas de investigación seguir. Esto oscila entre el método específico del biomimetismo, en el que los científicos tratan de copiar estructuras o mecanismos que se encuentran en la naturaleza, hasta un enfoque mucho más amplio apodado «bioinspiración». Una vez más, podríamos preguntarnos si este campo, que implica por lo menos una alianza íntima entre la química y la biología, amenaza la identidad disciplinaria de la química.

La relación entre la química y las ciencias de la vida, como la relación que la química ha tenido con la física, ha sido un factor importante en la formación de la imagen pública de la ciencia a lo largo de su historia. En el capítulo III, señalamos cómo la imagen del químico que trabajaba para crear vida en el laboratorio sobrevivió al colapso de la tradición alquímica, que reapareció con el surgimiento de la síntesis orgánica en el siglo XIX. A principios del siglo XXI, esta imagen parece estar más presente que nunca, pero el Frankenstein de nuestros días más probablemente esté representado como un biólogo molecular jugueteando con el ADN que como un anticuado químico orgánico.

Irónicamente, fue en el momento en que la cultura de los químicos sintéticos estaba llegando a su cumbre en la «era de los plásticos» en las décadas de 1970 y 1980 cuando los químicos empezaron a desviar su atención hacia los productos naturales como fuente de inspiración más que como un simple abastecimiento de materias primas. La naturaleza, o más precisamente los organismos vivos, tuvieron un regreso al mundo de la química sintética en el contexto de dos proyectos diferentes. En el primero, las criaturas vivientes se analizaron por su uso potencial como fuente de materias primas que produjeran materiales ecológicos. De manera que los químicos trataron de sintetizar biopolímeros a partir de fibras vegetales para hacer bolsas de basura biodegradables y otros bienes de consumo respetuosos con el ambiente. En el segundo, los organismos vivos sirvieron como fuente de inspiración con el objetivo de diseñar compuestos multifuncionales de alto rendimiento. Frente a la deficiencia de algunos compuestos sintéticos, los científicos de materiales e ingenieros químicos se dieron cuenta de que ya existían mejores materiales en los organismos vivos[15]. Por lo tanto, tras analizar conchas marinas o la estructura ósea de los insectos más nimios, los investigadores empezaron a ver cómo esas criaturas vivientes producían naturalmente estructuras adaptables compuestas por materiales que ejemplificaban las óptimas combinaciones de sus propiedades en función de las limitaciones del entorno del organismo. Las conchas del erizo de mar o del abulón son magníficas estructuras biominerales fabricadas con una materia prima común: el carbonato de calcio. Estas conchas presentan una morfología compleja capaz de asumir variedad de funciones. De igual manera, la seda que producen las arañas es una fibra extremadamente delgada y fuerte con una proporción entre resistencia y peso que no tiene rival entre los materiales artificiales. Los científicos han redefinido la madera —el material arquetípico— ya no simplemente como una materia compuesta de fibras largas y orientadas sumergidas en una matriz leñosa ligera, sino como una estructura compleja con diferentes niveles de organización observables a diferentes escalas. Por lo tanto, la naturaleza parece haber proporcionado ya soluciones elegantes para muchos de los problemas más desafiantes que enfrentan los químicos modernos. Como expresó optimistamente el científico de materiales Stephen Mann: «Podemos sentirnos alentados por el conocimiento de que un conjunto de soluciones se han resuelto en el terreno biológico. El desafío entonces es dilucidar estas estrategias biológicas, probarlas in vitro y aplicarlas con las modificaciones apropiadas a los campos pertinentes de la investigación académica y tecnológica»[16].

Estas estrategias biomiméticas han planteado nuevas colaboraciones entre biólogos y químicos, a menudo dentro del marco de un nuevo campo interdisciplinario llamado ciencia e ingeniería de materiales. Los biomateriales han enseñado muchas lecciones a los químicos: primera, la mayoría de los materiales son multifuncionales y representan un buen consenso, cuando no máximo, entre las varias funciones que desempeñan. Segunda, a diferencia de los productos químicos artificiales, los biomateriales no excluyen, ni siquiera evitan, la presencia de impurezas, defectos, mezclas y compuestos. Tercera, el análisis de su fina estructura revela que los biomateriales presentan una compleja jerarquía de estructuras con diferentes rasgos estructurales que aparecen en diferentes niveles de amplificación.

La química bioinspirada, sin embargo, no se limita a los intentos por imitar las exquisitas estructuras híbridas de los biomateriales. El surgimiento de la nanotecnología también ha enfocado la atención de los químicos en el papel que los materiales biológicos tienen en la construcción de las sustancias que se encuentran en los organismos. Cuando se trata de diseñar sustancias en la nanoescala, las manos humanas son completamente inútiles, al igual que todas las demás herramientas que el químico usa normalmente. Como vimos, Drexler concibió una herramienta apropiada para superar esta dificultad práctica y acuñó el concepto de ensamblador universal para describirla. No existe tal «ensamblador universal» artificial, pero incluso el más humilde organismo unicelular está lleno de ensambladores naturales, aunque específicos. Además, las células vivas han encontrado una solución incluso más elegante para ejecutar la nanosíntesis, ya que los ensambladores también pueden ensamblarse y mantenerse a sí mismos. El autoensamblaje es un fenómeno común en los sistemas vivos y es extremadamente ventajoso desde un punto de vista tecnológico porque es un proceso espontáneo y reversible con un amplio rango de aplicaciones que genera poco o ningún desperdicio.

Dos estrategias muy diferentes evolucionaron con base en los mecanismos de autoensamblaje que se encontraron en la célula viva. Primero, los científicos ahora pueden aprovechar los mecanismos celulares seleccionados por la evolución biológica para reunir los bloques de construcción de los sistemas vivos y orientarlos al logro de otros fines. Por ejemplo, actualmente es una práctica de rutina en varios laboratorios usar la estructura complementaria de pares de cadenas de ADN con el fin de producir nanotransistores u otros circuitos basados en el patrón del ADN. En esta estrategia, la química cede la prioridad a la ingeniería genética, ya que es el ADN recombinante lo que realiza el trabajo sintético. La biocomputación es un nuevo campo de investigación que ha aprovechado el potencial del ADN para hacer estructuras en la nanoescala. Al recombinar el ADN, los bioingenieros son capaces de usarlo como patrón para hacer nuevas estructuras que pueden controlar a detalle usando un microscopio de fuerza atómica[17].

La estrategia alternativa es más estrictamente química e implica la imitación del proceso biológico de autoensamblaje que se observa en los organismos vivos usando las propiedades termodinámicas y químicas de los átomos y las moléculas. En este contexto, el desafío al que se enfrentan los químicos es cómo conseguir el autoensamblaje de sus componentes y controlar la morfogénesis resultante sin depender del sistema del código genético del ADN. Para superar este desafío, los químicos utilizan todos los recursos de la física y la química durante la síntesis. Éstos incluyen transformaciones químicas en campos de reacción espacialmente restringidos, requerimientos externos (como el uso de campos gravitacionales, eléctricos o magnéticos), tensión mecánica y variaciones en el flujo de los reactivos. También favorecen el uso de enlaces débiles —enlaces de hidrógeno, fuerzas de Van der Waals, etc.— sobre la creación y el rompimiento de enlaces covalentes entre átomos.

Recientemente, los químicos han aprendido otras lecciones útiles de la naturaleza, en particular con respecto a los medios que deben aplicar para conseguir sus fines. A lo largo de los años, los químicos sintéticos se habían acostumbrado a trabajar con la ayuda de condiciones extremas —temperaturas altas o presiones bajas— que son costosas en términos de energía, así como a usar grandes cantidades de solventes orgánicos que son difíciles de desechar con seguridad una vez que se completa la reacción. La naturaleza nos enseña que es posible llevar a cabo reacciones químicas a temperatura ambiente y en ambientes acuosos bastante caóticos. La imitación de estas condiciones ha dado lugar a un nuevo estilo de química, para el que Jacques Livage inventó el nombre de «química suave» (chimie douce) en 1977. Este método se usa para obtener nuevos materiales realizando reacciones bajo condiciones casi fisiológicas, que sólo generan derivados renovables y biodegradables. Todo esto con el bajo costo relacionado con los procesos sintéticos naturales. El desarrollo de la química suave ha llevado al uso de materias primas cada vez más complejas para estas reacciones, incluyendo macromoléculas, agregados y coloides. Cuando se combinan estas moléculas grandes y complejas, el químico ya no se limita a considerar sólo los fuertes enlaces covalentes entre átomos y moléculas, sino que aquí puede, como con los patrones de ADN, trabajar con otras fuerzas más débiles, como los enlaces de hidrógeno. Esta reorientación hacia los enlaces de hidrógeno llevó a una nueva rama de la química, denominada por Jean-Marie Lehn química supramolecular en 1978. Según Lehn, el objetivo de este tipo de química es usar los enlaces de hidrógeno y la estereoquímica para reproducir la selectividad de la interacción entre receptores y sustratos que se observa en la biología. Gracias a esta forma de aceptación molecular, los bloques de construcción pueden ensamblarse a sí mismos para formar estructuras supramoleculares e incluso generar materiales macroscópicos por medio de estos mecanismos de ensamblaje.

EL REGRESO DE LAS AMBICIONES FÁUSTICAS DE LA QUÍMICA

De manera que después de haber sido arrojada a la calle sin ceremonias, la naturaleza ha hecho su regreso triunfal al laboratorio de química. Pero ¿esta reconciliación del químico con la naturaleza ha llevado también a la resurrección de las ambiciones fáusticas relacionadas antiguamente tanto con los alquimistas como con los químicos sintéticos?

A diferencia de los químicos del siglo XIX, quienes, aunque podían sintetizar sustancias que se hallaban en organismos vivos, eran incapaces de imitar el funcionamiento de estos organismos en el laboratorio, los químicos actuales parecen estar en camino de dominar y reproducir los procesos vivos de la naturaleza. El éxito de la actual investigación intensiva para comprender y copiar los mecanismos de autoensamblaje podría, por lo tanto, marcar un punto de inflexión en la antigua rivalidad entre los químicos y los biólogos. Tenemos que tener claro, sin embargo, que para el químico moderno imitar a la naturaleza no significa reproducir la vida. Tampoco se trata ya de una cuestión de probar que la vida puede reducirse a la interacción de fuerzas químicas, destrozando así la ilusión de que la vida es algo esencialmente distinto a la naturaleza inanimada. La química ya ha ganado esta «victoria», por lo menos en la mente y el corazón de la mayoría de los científicos. Actualmente, al mismo tiempo que comprenden las estrategias de síntesis que se han llevado a cabo en el curso de la evolución de la vida en la Tierra, los químicos las están usando como modelos para desarrollar sus propios procesos sintéticos «biomiméticos». Por lo tanto, los químicos contemporáneos han trascendido la idea inicial de simplemente copiar a la naturaleza y ahora aceptan las diferencias entre las estrategias que se usan en la evolución de la vida y aquellas inventadas en y para el laboratorio, e incluso hacen hincapié en ellas.

A pesar de las sustanciales diferencias en la manera de abordarla, la ambición de los químicos contemporáneos sigue siendo similar a la de sus ancestros del siglo XIX; todavía quieren expandir su campo disciplinario al que actualmente conserva la biología. El límite entre autoensamblaje y autoorganización se cruza con facilidad. En términos de la termodinámica, el autoensamblaje se debe a la minimización de energía libre en un sistema cerrado, lo cual lleva a un estado de equilibrio. Por ejemplo, los fosfolípidos con regiones hidrofóbicas e hidrofílicas puestos en una solución acuosa espontáneamente forman una estructura estable. La autoorganización, por el contrario, sólo ocurre lejos del equilibrio y en sistemas abiertos, ya que requiere la contribución de una fuente de energía externa. Si los químicos pueden controlar la cinética de las reacciones para obtener estructuras metaestables en lugar de materiales bien organizados, podrían ser capaces de cruzar la frontera entre la química y la biología.

El despliegue de todo el espectro de fuerzas débiles y la habilidad de trabajar a diferentes niveles ofrecen a la química otros medios para expandir su alcance hacia la biología. De hecho, químicos como Whitesides se han convencido de que los fenómenos más complejos de la vida pueden explicarse completamente por medio de la química. La afirmación es categórica: «La naturaleza de las células es un problema completamente molecular. No tiene nada que ver con la biología»[18].

Las renovadas ambiciones de los químicos dependen de una atención agudizada de la naturaleza colectiva o emergente de muchas propiedades químicas y la importancia de explicar el comportamiento general de una sustancia. Un vaso lleno de agua es diferente a una sola molécula de agua porque las moléculas aisladas no se comportan como las que están interactuando. Jean-Marie Lehn insiste en el punto de que algo surge de que estas moléculas «estén juntas»; se trata de un comportamiento colectivo resultado de procesos de acoplamiento más que de ser solamente la expresión de la información contenida en cada componente individual. Esta observación básica ha llevado a Lehn a proponer un ambicioso proyecto para la química, ya que para él el objetivo último de esta ciencia es controlar las fuerzas básicas de la autoorganización. De manera que este programa de química dinámica constitucional revive ciertas ambiciones familiares desde el siglo XIX y recuerda el ostentoso esquema de química sintética de Berthelot, que tenía como intención guiarlo paso a paso hacia compuestos cada vez más complejos y, finalmente, a las fronteras de la vida. Lehn quiere redefinir a la química como la «ciencia de la materia informada», una ciencia central que media entre la materia inanimada (procesos materiales) y la materia animada (organismos vivos y sus comportamientos complejos).

EL SURGIMIENTO DE LAS AMBICIONES FILOSÓFICAS DE LA QUÍMICA

El enfoque en el autoensamblaje tiene el efecto de transformar profundamente la epistemología de la química, ya que los químicos abandonan su cautelosa actitud filosófica positivista usual con el fin de dirigir su atención a las grandes preguntas metafísicas. Como señala adecuadamente Philip Ball, los químicos ahora hablan del Big Bang y los orígenes de la vida. Lejos de restringir su trabajo a la producción de materiales útiles, los químicos quieren expandir su área de competencia para incluir cuestiones como el origen de la vida e incluso el origen de la conciencia. Lehn, de hecho, ha sugerido que la química proporciona por lo menos una parte de la respuesta a estas preguntas: «Para mí, la química tiene que hacer una contribución sumamente importante a la mayor pregunta de todas: ¿cómo surge la autoorganización y cómo conduce al Universo a generar una entidad que es capaz de reflexionar sobre su propio origen?»[19].

Esta cita nos ayuda a comprender la especificidad de la ambición de los químicos. Primero, debemos notar que durante la larga historia de la batalla disciplinaria por el título del «rey de las ciencias», los físicos y los químicos han adoptado dos estrategias diferentes. Como vimos en el capítulo VIII, los químicos han llegado a protestar con regularidad contra la opinión de los físicos de que ellos solos pueden proporcionar la explicación definitiva a los fenómenos naturales. Como respuesta a la afirmación de que la física era la ciencia fundamental, los químicos lanzaron la reconvención de que la suya era la ciencia central. La justificación gira en torno a la omnipresencia de los fenómenos químicos en la naturaleza. Como la química está en todas partes, en los organismos vivos así como en los ambientes no vivos, puede verse como un mediador entre los diferentes sectores del conocimiento científico. En 1949, Linus Pauling afirmó que «un químico bien formado —especialmente un químico estructural— tiene mayor oportunidad de contribuir a la integración de las ciencias» porque, a diferencia de un físico, un químico se interesa por los diferentes tipos de estructuras materiales y puede relacionar propiedades individuales con estructuras moleculares específicas[20]. Por lo tanto, la visión más ambiciosa de la química es como una ciencia que no sólo tiene utilidad universal, sino que también sirve a la unidad científica por medio de su habilidad para federar las ciencias, supliendo así la ambición de la física de dominar a las demás.

Actualmente, la manera de los químicos de abordar los fenómenos naturales —el enfoque de «conocer por medio del hacer»— parece ganar terreno entre las ciencias vecinas. Al mismo tiempo que los químicos están imitando las estructuras y procesos biológicos, los biólogos están empezando a imitar las técnicas químicas. El programa de la biología sintética tiene como objetivo transformar a la biología de la misma manera como la síntesis transformó a la química. Reviviendo la concepción de abajo hacia arriba de la síntesis promovida por Berthelot en el siglo XIX, los biólogos sintéticos contemporáneos se enfocan en el modelado, diseño y construcción de los componentes centrales de los sistemas vivos con el fin de que puedan ensamblarse en mayores sistemas integrados. Sin embargo, los proyectos no son estrictamente similares, ya que los biólogos sintéticos modernos perciben los componentes centrales como dispositivos que pueden modificar o «afinar» para conseguir criterios de desempeño específicos, alejándose así de la imitación exacta de los productos biológicos con el fin de resolver problemas tecnológicos. Como ejemplo, podemos citar a los estudiantes de la Universidad de Texas en Austin quienes diseñaron una bacteria E-coli capaz de responder a la luz para producir un sistema de fotografía bacteriano[21].

La reconfiguración de disciplinas que provoca el enfoque de abajo hacia arriba ha llevado a un número cada vez mayor de químicos a cooperar con biólogos y científicos de la biocomputación con el fin de diseñar microorganismos artificiales con genomas sintéticos para llevar a cabo tareas específicas. Entre los objetivos más atractivos de la investigación en biología sintética se encuentran algas para producir combustibles biológicos o bacterias para degradar petroquímicos u otros desechos con el fin de ayudar en la limpieza de sitios contaminados. Sin embargo, algunos predicen que la bioindustria asumirá la mitad del mercado de las industrias químicas en las décadas venideras. Paradójicamente, como la forma sintética de abordar la naturaleza y la tecnología que iniciaron los químicos se ha extendido hacia la biología, la nueva bioindustria amenaza a las industrias químicas, muchas de las cuales se han visto obligadas a recurrir a la biosíntesis con el fin de sobrevivir.

Otro rasgo importante que comparten la química y la biología sintéticas es la idea de aprender por medio de la práctica experimental. Una de las principales motivaciones detrás de este tipo de ingeniería genética es ver qué resultados tendría introducir nuevas secuencias de bases en el genoma. Mientras que los investigadores por lo general comienzan con una idea del resultado, éste a menudo los sorprende, y la disparidad entre los efectos predichos y los reales puede ser sumamente informativa. De ahí el paralelo con la investigación en química orgánica en la que muchas técnicas clave se aprendieron a partir de los resultados inesperados de los experimentos.

En un intento por estandarizar e integrar sus prácticas experimentales, los biólogos sintéticos han desarrollado un método en el que descomponen procesos de producción en sus elementos constitutivos con el fin de identificar las «unidades operativas» en el proceso sintético. En este sentido, parecen haber adoptado los métodos que inventaron un siglo antes los ingenieros químicos para la síntesis química[22]. Una vez que las piezas de ADN se han redefinido desde el punto de vista de estas unidades operativas, pueden ensamblarse juntas para hacer un módulo que se comportará de una manera específica, funcionando, por ejemplo, como un oscilador o como un interruptor. La meta general de este método es constituir una biblioteca de bloques de construcción estandarizados e intercambiables («bioladrillos funcionales») llamada «Registro de partes biológicas estándar». Cada una de estas unidades puede, en principio, usarse para desempeñar una función específica en cualquier lugar dentro de la cadena de ADN, que por lo tanto puede acumular varias funciones. Las aplicaciones potenciales de esta técnica son casi ilimitadas, aunque el objetivo de reparar células dañadas está al frente de los usos que citan sus promotores.

Varios visionarios científicos, sin embargo, ya ven mucho más allá de la modesta misión médica de este método; defensores de la biología sintética, como Craig Venter, ya hablan de usar estas técnicas para diseñar organismos vivos. Estos organismos artificiales poseerán un genoma completamente artificial creado de la nada usando tecnología de síntesis de ADN. También existe la perspectiva de integrar varias nanotecnologías en una técnica que vería que máquinas moleculares artificiales produjeran estos organismos y, finalmente, se reprodujeran a sí mismas. Por lo tanto, al adoptar el programa de los químicos sintéticos, los biólogos sintéticos han reabierto el ataque contra el vitalismo, derribando cualquier barrera que permaneciera entre lo vivo y lo inanimado[23]. En su esfuerzo por crear vida artificial, no sólo tratan de copiar organismos biológicos, ahora su objetivo es mejorar la naturaleza creando sus propias nuevas especies. A la luz de estos revolucionarios acontecimientos en la ciencia y la tecnología del siglo XXI, ¿es posible que los científicos se resistan a jugar a ser Dios de esta manera?

XIV. HACIA UNA QUÍMICA RESPONSABLE

AUNQUE posiblemente las nuevas tecnologías estén reviviendo las viejas ambiciones alquímicas de jugar a Dios creando vida, no queremos decir que todos los químicos estén o hayan estado tentados por este espíritu fáustico. Sin duda hay tantas visiones de las ambiciones de la química como químicos habitan el planeta. De igual manera, no hay una esencia eterna de la química que pueda rastrearse a lo largo de los siglos. Sin embargo, hay una percepción pública de la química relativamente consensuada que ha surgido en el curso del siglo XX, pero que no representa ninguna realidad esencial de la disciplina. De forma que la imagen de Jano de la química como modesto servidor (que provee los materiales que la sociedad moderna requiere) y al mismo tiempo creador arrogante (que impone sus productos contaminantes mientras afirma mejorar la naturaleza) es un artefacto cultural que ha tomado forma a lo largo del tiempo en contextos históricos específicos y que a su vez ha influido profundamente nuestra comprensión de la modernidad. Para verlo, sólo tenemos que pensar en los valores y las actitudes que los químicos, o por lo menos muchas compañías químicas, promueven tradicionalmente. Estos valores incluyen el progreso por medio del consumo material, la multiplicación de elecciones mediante la introducción de nuevas sustancias y la expansión industrial constante, presumiendo a menudo un modelo con materias primas ilimitadas y capacidad infinita del ambiente para absorber los derivados y desechos[1]. Estos valores están relacionados con la ideología dominante de la cultura industrial y postindustrial, lo cual hace bastante lógico que haya movimientos políticos de crítica a la sociedad de consumo moderna que tengan a la química como objetivo de sus ataques.

PREOCUPACIONES POR EL FUTURO

Varias tendencias políticas recientes, que en líneas generales se agrupan bajo el título de movimiento antiglobalización, rechazan ciertos aspectos de la modernidad. Argumentan que la ciencia y la tecnología modernas (no en sí mismas, sino debido a sus aplicaciones en el marco del complejo militar-industrial, la sociedad de consumo y, de manera más general, el capitalismo moderno) son responsables de muchos de los excesos que están arrastrando al mundo hacia el desastre político y ambiental. Los albores del siglo XXI se han recibido con un concierto de críticas, una avalancha de textos que denuncian los efectos de la ciencia moderna; entre ellos se incluyen «Por qué el futuro no nos necesita» de Bill Joy, Nuestra hora final de Martin Rees y Nuestro futuro robado de Theo Colborn, Dianne Dumanoski y John Peterson, por nombrar sólo tres[2]. Es tentador tildar a estos pesimistas de «neoluditas», el equivalente de los tiempos modernos de los trabajadores de la industria textil británica que destruyeron las máquinas de producción nuevas en su protesta contra los cambios que la revolución industrial había ocasionado en sus vidas. Sin embargo, lejos de reflejar la visión conservadora de algún movimiento de artesanos privados de sus derechos, estas advertencias contemporáneas provienen de científicos respetables: Bill Joy es científico computacional, Martin Rees es astrónomo real de Gran Bretaña y Theo Colborn es experto en químicos alteradores endócrinos, por ejemplo. Aunque es verdad que hay quienes fantasean con nanomáquinas que se autorreproduzcan o con robots fuera de control, estos científicos se preocupan más por los efectos a largo plazo de los avances tecnológicos que por algún acontecimiento catastrófico aislado. En este contexto, los químicos sintéticos son una de las principales fuentes de preocupación, porque se han extendido y consumido de manera masiva en los países industrializados durante más de un siglo, de manera que los efectos a largo plazo de esta distribución intensiva de pesticidas o solventes puede estar finalmente emergiendo a la superficie.

De la misma manera como, en la década de 1950, Rachel Carson denunció las no intencionadas consecuencias devastadoras del uso indiscriminado de DDT y otros pesticidas, Theo Colborn inició un ataque contra una variedad de químicos sospechosos de ser alteradores endócrinos. Colborn sostiene que estos químicos, como el bisfenol A, pueden bloquear el funcionamiento de varias hormonas, lo cual desembocaría en enfermedades, infertilidad e incluso la muerte. Pruebas tomadas de animales, aves y peces sugieren que aun pequeñas cantidades de este tipo de compuestos pueden ser responsables de una alteración en el comportamiento sexual y otros problemas que pueden afectar el proceso normal de reproducción. Colborn opina que la persistencia de estos químicos en el ambiente o los peligros relacionados con los productos o su descomposición representan de igual modo una amenaza directa a los humanos. De hecho, uno de los argumentos más atrevidos plantea que esos alteradores endócrinos pueden ser la solución al enigma de la disminución generalizada de la fertilidad masculina en el mundo industrializado[3]. La voz de Colborn tampoco está sola; en 2003 docenas de científicos, médicos y juristas, éticos y otros ciudadanos publicaron un documento conocido como «el llamamiento de París» (L’appel de Paris). Éstos son los primeros dos puntos de su declaración:

Artículo 1:
El desarrollo de numerosas enfermedades actuales es consecuencia de la degradación del medio ambiente.

Artículo 2:
La contaminación química constituye una amenaza grave para el niño y para la supervivencia del hombre[4].

Los autores del llamamiento de París continúan después con una petición a los responsables de las decisiones de todos los niveles para que tomen varias medidas radicales tales como «prohibir la utilización de productos cuyo carácter cancerígeno, mutágeno o reprotóxico (CMR) en el Hombre es cierto o probable», así como intensificar las regulaciones que se aplican a los químicos industriales.

El llamamiento de París provocó reacciones violentas por parte de algunos químicos que sintieron que una vez más eran víctimas inocentes de las maquinaciones de otros científicos. Los químicos rechazaron las acusaciones por carecer de bases sólidas e insinuaron que los autores de la petición estaban predispuestos por prejuicios profundamente arraigados que no podrían llevar a ninguna negociación posible. Cualesquiera que sean los méritos y las debilidades de ambas partes, claramente ya no es aceptable sólo descartar los reclamos que buscan que la producción y el manejo de químicos sean más éticos argumentando que las críticas modernas son producto de las fantasías paranoicas de grupos marginales de ambientalistas extremos. De igual manera, desde una perspectiva mucho más amplia, ya es hora de que reconsideremos una filosofía por medio de la cual no nos queda otra opción más que desarrollar cualquier avance científico o tecnológico concebible, sin importar cuáles puedan ser los riesgos potenciales.

Está claro que como sociedad, aunque es probable que no podamos hacer descubrimientos científicos a libre demanda, sí tenemos elección sobre si usar o no cualquier técnica o producto sintético nuevos. El extendido deseo de una ética para la ciencia —en particular para la química— en las sociedades occidentales viene a continuación de una erosión de la fe tanto en el progreso tecnológico como en los científicos mismos que caracteriza a la era de posguerra. El progreso ya no se percibe como fatum o como una fuerza irresistible que determina el futuro de la humanidad. Con el aumento de las sospechas de la imparcialidad de los científicos, e incluso de sus intenciones, más gente está desafiando los sistemas en los que una élite científica está a cargo de decidir ese tipo de cuestiones en representación suya. El futuro, o por lo menos nuestro futuro, nos necesita (a todos nosotros). Preservar el futuro requiere que los ciudadanos individuales tomen un interés activo y ejerzan su juicio con preparación en las decisiones que tienen que tomarse hoy. Ya no basta con confiar exclusivamente en los consejos de un grupo de expertos en evaluación de riesgos.

DEL CREDO AL CÓDIGO DE CONDUCTA DEL QUÍMICO

En 1965, la principal organización que representaba a los químicos en los Estados Unidos, la American Chemical Society (ACS), aprobó su primer código de ética, apodado The Chemist Creed (El credo del químico). El primer artículo, que enunciaba los deberes con el público, incitaba al químico a «propagar una comprensión verdadera de la ciencia química», y el segundo, una promesa «a mi ciencia», exigía que el químico «buscara las verdades [de la química] mediante el uso del método científico», teniendo en mente el objetivo definitivo de su ejercicio, que es «el bien a la humanidad»[5]. Motivado por las mejores intenciones, este breve texto trata en su mayor parte sobre la conducta científica profesional, subrayando los principios éticos estándar que rigen tanto los negocios como la ciencia, como reconocer las contribuciones de los empleados o ser honesto a la hora de aconsejar a los clientes. La ACS renovó este ejercicio 30 años después, con la adopción de un Chemist’s Code of Conduct (Código de conducta del químico) ampliado, en 1994, que apareció en una versión actualizada en el verano de 2007 como el Chemical Professional’s Code of Conduct (Código de conducta del profesional de la química). A continuación, el documento completo:

Los profesionales de la química reconocen sus responsabilidades:

Con el público

Los profesionales de la química tienen la responsabilidad de servir a los intereses y la seguridad del público y de impulsar más a fondo el conocimiento de la ciencia. Deben preocuparse activamente por la salud y la seguridad de los compañeros de trabajo, los consumidores y la comunidad. Los comentarios públicos sobre asuntos científicos deben hacerse con cautela y precisión, sin declaraciones injustificadas, exageradas o precipitadas.

Con la ciencia química

Los profesionales de la química deben buscar el avance de la ciencia química, comprender las limitaciones de su conocimiento y respetar la verdad. Deben asegurarse de que sus contribuciones científicas y las de sus colaboradores sean minuciosas, precisas e imparciales en el diseño, la implementación y la presentación.

Con la profesión

Los profesionales de la química deben esforzarse por mantenerse actualizados en los progresos de su campo, compartir ideas e información, mantener registros de laboratorio precisos y completos, mantener la integridad en toda conducta y publicaciones y dar debido crédito a las contribuciones de otros. Los conflictos de interés y el mal comportamiento científico, como mentiras, falsificaciones y plagios, son incompatibles con este código.

Con su empleador

Los profesionales de la química deben promover y proteger los intereses legítimos de sus empleadores, realizar su trabajo con honestidad y competencia, llevar a cabo sus obligaciones y salvaguardar la información patentada y confidencial de la empresa.

Con sus empleados

Los profesionales de la química, como empleadores, deben tratar a sus subordinados con respeto por su profesionalismo y preocuparse por su bienestar, sin prejuicios. Los empleadores deben proporcionarles un ambiente de trabajo seguro y cordial, compensación justa, oportunidades de crecimiento y reconocimiento adecuado por sus contribuciones científicas.

Con los estudiantes

Los profesionales de la química deben percibir el tutelaje de estudiantes como un voto de confianza conferido por la sociedad para el fomento del desarrollo académico y profesional de los estudiantes. Todo estudiante debe ser tratado con justicia, respeto y sin explotación.

Con los auxiliares

Los profesionales de la química deben tratar a los auxiliares con respeto sin importar el nivel de su educación formal, alentarlos, aprender con ellos, compartir ideas con honestidad y dar crédito por sus contribuciones.

Con sus clientes

Los profesionales de la química deben servir a sus clientes fiel e incorruptiblemente, respetar su confidencialidad, aconsejar con honestidad y cobrar con justicia.

Con el ambiente

Los profesionales de la química deben esforzarse por comprender y anticipar las consecuencias ambientales de su trabajo. Tienen la responsabilidad de minimizar la contaminación y de proteger el ambiente[6].

Esta acta más reciente nos da una pista de cómo los químicos contemporáneos perciben sus propias metas y lealtades, por lo menos en términos institucionales. Como en el credo anterior, primero plantean su preocupación con el bien común, incluso antes del avance del conocimiento químico. Esta apreciación de que los químicos tienen la capacidad, e incluso la responsabilidad, de promover la causa del bien público es un punto que los químicos modernos tienen en común con los pioneros del campo del siglo XVIII. En este sentido, la química sigue siendo una ciencia cívica, ya que los químicos asumen una responsabilidad con la comodidad y la salud de toda la sociedad.

Aunque los deberes profesionales vienen en segundo plano en el orden de presentación, constituyen, sin embargo, la parte más sustancial del acta, con una lista de lealtades a la profesión, a los empleadores y empleados, a los estudiantes (futuros profesionales), a los auxiliares y a los clientes. Los valores de los profesionales de la química abarcan la mayor parte de las propuestas usuales de buena conducta y las prohibiciones de mala conducta relacionadas con el sistema de valores científico (y empresarial). Sin embargo, el acta no explica qué debería hacerse en caso de que estas reglas para la buena conducta en la ciencia entren en conflicto con las exigencias que se deriven de la lealtad a un empleador o a otros empleados. De hecho, en la química, como en otras ciencias aplicadas, a menudo se entrecruzan los intereses de la investigación teórica o pura y los industriales, y los investigadores con frecuencia se enfrentan a conflictos de interés. Las cuatro normas o los principios básicos del sistema de valores del científico, como lo propone el sociólogo Robert Merton desde 1942 —universalismo, comunitarismo, desinterés y escepticismo organizado—, son ideales que en raras ocasiones se llevan a cabo en el campo[7]. Una proporción significativa de resultados de investigación no circulan ni se publican por motivos de confidencialidad industrial, y la experiencia científica a menudo está excesivamente influida por intereses financieros o de otro tipo. La investigación química rara vez es desinteresada y con frecuencia se lleva a cabo con la esperanza de hacer dinero gracias a las patentes o por medio de otros tipos de propiedad intelectual.

La última preocupación, y al parecer la menos importante, que se plantea en el Código de conducta de la American Chemical Society es con el ambiente, aunque podría considerarse un punto positivo, ya que el asunto ni siquiera se abordó en el credo de 1965. Aunque no se trata de una prioridad dominante, se exige que los profesionales de la química integren consideraciones ambientales en su agenda de investigación, no tanto para obedecer a su Código de conducta como para cumplir con las presiones legales y sociales cada vez mayores. De hecho, desde la década de 1950, órganos legislativos del gobierno se han preocupado de manera creciente por la manera como nuevos químicos no probados se introducen en el mercado. La Unión Europea sintió la necesidad de lanzar una nueva y audaz iniciativa para contener la producción y diseminación indiscriminadas de nuevos químicos sintéticos: el programa REACH.

DE LA PRUDENCIA A LA PRECAUCIÓN

La regulación REACH (REACH como acrónimo de Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemical Substances [registro, evaluación, autorización y restricción de sustancias químicas]) ha estado en vigor desde junio de 2007, y exige que todas las compañías que producen o importan más de una tonelada de una sustancia química al año se registren en una base de datos central que administra la nueva Agencia Europea de Sustancias y Mezclas Químicas (ECHA, por sus siglas en inglés[8]). Las compañías registradas también tienen que identificar adecuadamente sus medidas de control de riesgos y comunicarlas a los usuarios. Estas medidas fueron resultado de una amplia encuesta que estuvo abierta a todos los inscritos. Como resultado, representan un arreglo entre los intereses de las compañías químicas europeas, preocupadas por su competitividad en un mercado cada vez más global, y la preocupación social de proteger la salud humana y el ambiente. De manera que la regulación REACH puede verse como un recordatorio de que el control y el manejo de riesgos son preocupaciones centrales de la química porque todas las sustancias químicas son potencialmente peligrosas. El registro y la evaluación de riesgos tienen la intención de permitir que organismos de gobierno y no gubernamentales rastreen y controlen químicos en el ambiente. Como corolario, las compañías químicas también pueden usar esta información para garantizar que respetan un margen de seguridad y un límite de producción de químicos para mantener sus concentraciones a un nivel en el que no puedan observarse o predecirse efectos adversos. La regulación REACH también defiende un alto nivel de transparencia que exige que toda información de seguridad pertinente pase a lo largo de toda la cadena de suministro desde el fabricante hasta el usuario o consumidor final. Esto, sin embargo, es sólo una parte de la regulación y la parte que menos molesta a la industria química. El programa REACH va más allá y estipula que tienen que hacerse evaluaciones suplementarias incluso para las sustancias familiares ampliamente utilizadas que en potencia podrían causar cáncer, infertilidad o defectos de nacimiento, así como aquellas que no se degradan y se acumulan en el ambiente. Más importante aún, el programa REACH transfiere la responsabilidad de este tipo de evaluación de riesgo potencial de los organismos gubernamentales a las compañías químicas mismas.

Debe quedar claro, por lo tanto, que el programa REACH ejemplifica la actitud predominante de la política europea de precaución en torno a las cuestiones concernientes a la salud pública y al medio ambiente. Este sentido de precaución tiene que comprenderse en oposición con otras actitudes más convencionales, como la previsión y la prevención. Las compañías aseguradoras se especializan en la previsión, ya que fijan las cuotas de sus clientes con base en la anticipación de pagos futuros por accidentes que no pueden predecirse individualmente, pero que ellos saben que seguirán ocurriendo. La prevención es la labor diaria de los ingenieros y fabricantes, ya que sopesan los costos y beneficios que implica cada proceso o técnica en consideración. De manera más general, la evaluación de riesgos se ocupa de situaciones en las que pueden enlistarse los escenarios posibles y calcularse los posibles daños y beneficios relacionados con cada uno. En un caso así, la elección racional puede basarse en la aplicación de cálculos de probabilidad, y la elección de evitar un riesgo inaceptablemente alto, sin importar cuán improbable, puede tomarse como prudencia elemental. Por el contrario, el principio precautorio se ocupa de situaciones en las que no pueden aplicarse cálculos de probabilidad[9]. Este caso es cuando se sabe que no se tiene una lista completa de escenarios posibles, o cuando se sabe que no se han identificado todos los factores y parámetros que pueden determinar una catástrofe. En estas circunstancias, no se cuenta con los elementos necesarios para evaluar el riesgo y se debe tomar una decisión y actuar en ausencia de las pruebas científicas deseables. En síntesis, la precaución se considera la respuesta adecuada a una incertidumbre radical cuando los intereses son muy altos.

Esta actitud ética se ha elevado al estatus de principio político. El principio precautorio subyacente en la Declaración sobre el Medio Ambiente y Desarrollo de Rio de Janeiro (1992) e incluido en el tratado europeo de Maastricht sobre el medio ambiente, que se firmó en 1992, enuncia que si una acción o política pudiera causar un daño grave o irreversible al público, a falta de consenso científico de que ningún daño pudiera ocurrir, los defensores de la acción deberán presentar pruebas para demostrar que no existe tal peligro. De hecho, no existe un consenso sobre los términos del principio y actualmente se usa una amplia gama de interpretaciones. La más débil lo reduce a la aplicación de un análisis de costo-beneficio, mientras que la más estricta prohíbe toda acción que presente cualquier potencial de daño significativo, a menos que el defensor de la acción pueda demostrar que no presenta un riesgo apreciable.

El principio precautorio se aplica principalmente en casos en los que ha de decidirse implantar o no una innovación con consecuencias negativas potencialmente graves o irreversibles, como el uso de químicos en el tratamiento de agua o la introducción de organismos genéticamente modificados en el ambiente. Obviamente, la química es una de las áreas principales en las que se han identificado este tipo de casos debido al impacto a largo plazo de los químicos en la biosfera. Además, los químicos sintéticos siempre han vivido y siempre vivirán en un mundo de incertidumbres, porque los productos de sus creativas mentes y manos pertenecen al mismo tiempo al complejo ecosistema de la naturaleza y al ambiente social, que está fuera de su control y sigue siendo impredecible en gran parte. Aunque los defensores del principio a menudo tienen que enfrentarse a la acusación de que son anticiencia, los químicos gradualmente se han dado cuenta de que ya no pueden estar satisfechos con su forma «prudente» de abordar el manejo de químicos, y de que van a verse obligados a adoptar una actitud de precaución.

¿UNA NUEVA CULTURA QUÍMICA?

Una respuesta inmediata y común a la pregunta de cómo hacer más responsable a una industria contaminante es hacer que pague por el impacto ambiental negativo de esa contaminación. El etileno, por ejemplo, es una materia prima de uso muy extendido que se usa en la fabricación de variedad de productos. Para obtener grandes cantidades de etileno, las compañías usan toneladas de petróleo —un producto no renovable que produce dióxido de carbono cuando se quema— y mantienen enormes refinerías de craqueo que son sumamente contaminantes. Por lo tanto, de acuerdo con esta lógica de hacer que el que contamine pague, la producción de etileno debería gravarse y el dinero recaudado debería utilizarse para financiar proyectos de investigación o de descontaminación pertinentes. Este enfoque, sin embargo, ejemplifica una actitud perezosa que no alienta la búsqueda de alternativas menos contaminantes y descarta cualquier cuestión sobre lo adecuado de un sistema tecnológico basado en el petróleo, un sistema en el que el etileno constituye un elemento principal y crucial. Más importante aún, una solución esencialmente financiera elimina del debate cuestiones políticas centrales, en particular los asuntos sobre cómo debemos vivir y qué debe o no producirse en primer lugar.

Una respuesta alternativa sería prohibir las causas que amenazan la salud humana y ambiental, extendiendo de esta manera el principio hipocrático de la ética médica primum non nocere (lo primero es no hacer daño) a los profesionales de la química. En sus esfuerzos por tratar a sus pacientes, los médicos deberían, de acuerdo con esta máxima, garantizar que no les harán daño incluso aunque con ello no puedan curarlos. De igual manera, en su noble esfuerzo por perfeccionar la naturaleza, los químicos, por lo menos, no deberían degradar el ambiente que están tratando de mejorar.

Hay, sin embargo, otra manera de abordar la cuestión de la responsabilidad del químico con respecto a la contaminación: adoptar un método que en primer lugar evite generar daños ambientales. Este enfoque requiere que los químicos piensen en las consecuencias de sus acciones y productos a largo plazo incluso antes de que introduzcan nuevos procesos de fabricación o desarrollen nuevos productos sintéticos. Esta actitud exige que los químicos vayan más allá de las convencionales declaraciones de moralidad basadas en sus buenas intenciones. Por supuesto que los químicos están motivados por una preocupación por el bienestar y la salud públicos, ¿quién no lo está? Sin embargo, no se tiene que ir muy lejos para ver que la buena voluntad no es suficiente. Los químicos responsables tienen que considerar y anticipar las consecuencias adversas, a largo plazo y no intencionadas, de sus acciones.

Tomemos como ejemplo los clorofluorocarbonos (CFC), que solían utilizarse mucho como refrigerantes y propelentes en aerosoles. Esta familia de químicos sintéticos se utilizó con estos fines debido a sus propiedades: son buenos conductores, estables e inertes, no reaccionan con la mayor parte de los productos que contienen las latas de aerosoles (antitranspirantes, etc.) y además se expanden inmediatamente para dispersar lo que está dentro. Sin embargo, demostraron ser un riesgo para el ambiente ya que reaccionan con el ozono de la atmósfera y provocan una reacción en cadena que transforma el ozono en oxígeno. Los «agujeros» resultantes en la capa de ozono se identificaron como una amenaza para la salud humana y los CFC fueron regulados estrictamente con el Protocolo de Montreal de 1987 y la prohibición progresiva en Europa. Después de una protesta inicial por estas restricciones, los químicos desarrollaron productos alternativos que desde entonces han remplazado a los CFC en los aerosoles, pero que no degradan la capa de ozono cuando se liberan a la atmósfera. Aquí tenemos una historia clásica de una respuesta tecnológica a un problema ambiental, pero un problema ambiental que se originó en el mismo sistema tecnológico que generó la respuesta.

Lo que queremos subrayar aquí, sin embargo, es que se trata de una historia de la reacción a un problema y que no hubo suficiente investigación y razonamiento proactivos con el objeto de evitar el problema en primer lugar. Lo que proponemos como un nuevo enfoque ético en la química —uno que ya ha sido adoptado por muchos laboratorios públicos y privados— es que se identifiquen activamente los problemas que puede haber desde el comienzo de las síntesis químicas. Aunque es imposible predecir todas las posibles consecuencias negativas de una reacción o producto químicos, tiene que hacerse un mayor esfuerzo para considerar todos los problemas conocidos e imaginar los problemas potenciales que puedan surgir. Hay muchos contaminantes que ya se han identificado: el mercurio, las dioxinas y, quizá el más importante recientemente, el dióxido de carbono y otros gases de efecto invernadero. Es obvio que tienen que desarrollarse procesos químicos con el objetivo de no introducir estas sustancias en el ambiente. La producción de sustitutos para materiales contaminantes o las alternativas para procesos que contaminan es un aspecto de este enfoque, pero otro más importante es fomentar una línea de investigación innovadora que tome en consideración las posibles consecuencias del proceso o producto desde el comienzo mismo. De igual manera, los químicos no deberían seguir la estrategia tradicional de resistirse a la prohibición de sustancias peligrosas, como fue el caso con los CFC, sino aceptar la identificación de ese tipo de riesgos ambientales y hacer todo esfuerzo posible por remplazarlas con otras alternativas. Además, las compañías químicas basadas en la investigación no deberían resistirse o encubrir la identificación de tales amenazas, sino estar a la vanguardia en el trabajo de investigación e integrar los resultados directamente en sus estrategias de desarrollo de productos. El objetivo de producir productos no dañinos debería estar en la cumbre de sus prioridades y no ser sólo otro factor de costo-beneficio. El futuro de la industria química y quizá de la humanidad misma depende de este tipo de cambio en la estrategia industrial.

En este contexto, es vital que se tome en consideración la vida completa de un compuesto químico, y en particular qué efectos podría tener cuando se libere en el ambiente después de su uso. La mayoría de los químicos ya piensan en el impacto ambiental, y aplican la máxima bien conocida —reducir, reusar y reciclar— a sus productos. Sin embargo, esta lógica puede llevarse aún más lejos, como es claro a partir del surgimiento de una nueva manera de abordar el diseño descrita como el principio «de la cuna a la cuna». En el exitoso libro que lleva el mismo nombre, De la cuna a la cuna. Rediseñando la forma en que hacemos las cosas, William McDonough y Michael Braungart promueven el uso de materiales sintéticos como materia prima, un método que automáticamente limita el volumen de los productos químicos en el ambiente[10]. Sin duda es significativo que estos dos autores no sean químicos, sino diseñadores que se inspiran en los debates sobre desarrollo sustentable más que en la química verde. Está claro, sin embargo, que los químicos industriales tienen mucho que aprender de esta forma de pensamiento «de la cuna a la cuna». No se trata simplemente de una cuestión de imagen pública, sino que requiere predecir y controlar cuáles materiales se producen, dónde y cómo, lo cual enfrenta a los químicos con su responsabilidad con la humanidad, con otras especies y, finalmente, con el planeta mismo.

Sin embargo, este tipo de consideraciones ambientales no debería limitarse a los químicos industriales. En la investigación básica, los químicos a menudo se dejan llevar por la pasión de crear nuevas moléculas o de encontrarse con grandes retos de la síntesis y no piensan lo suficiente en las consecuencias de su indagación. Tienen que plantearse la siguiente pregunta: ¿qué ocurrirá con estas moléculas no naturales una vez que hayan sido creadas? Incluso confinadas en un laboratorio o almacenadas en una biblioteca de moléculas, siguen existiendo, y los químicos deberían, por lo menos, hacerse responsables de su uso no sólo aquí y ahora, sino también en las generaciones futuras, al igual que de los varios usos que puedan dárseles en tiempos de conflicto político o guerra. Éste es el caso con más razón cuando los químicos crean artefactos híbridos usando partes orgánicas como bacterias, virus y proteínas para realizar tareas específicas, ya que pueden tener interacciones complejas con tejidos u organismos vivos en el ambiente. Además, su capacidad de reproducción da una dimensión completamente nueva a los riesgos ambientales que se relacionan con los organismos diseñados.

Finalmente, un químico responsable debe preocuparse por los valores éticos. La ética, después de todo, se trata de la vida justa o «buena»; una observación simple que podría ayudarnos a reconsiderar el famoso eslogan de DuPont «Mejores cosas para vivir mejor por medio de la química» desde una nueva perspectiva. Durante demasiado tiempo, la química ha sido equivalente a una mejor vida gracias a la producción y el consumo masivos de químicos sintéticos, pero, con el fin de evaluar lo «mejor» de esta vida, es esencial pensar en los valores humanos relacionados con estas sustancias. Los químicos tienen que reflexionar en el amplio rango de valores que están implicados en sus producciones materiales (y teóricas), y no limitar sus consideraciones a asuntos de valor económico o al valor de las sustancias desde el punto de vista de sus especificaciones técnicas o de su rendimiento en un producto tecnológico.

De hecho, una de las principales razones del surgimiento de la industria química ha sido la habilidad de los químicos para anticiparse y responder a las expectativas sociales (así como a veces construirlas) para lo que cuenta como una buena vida. A lo largo del siglo pasado, los químicos han promovido valores como el desarrollo y el progreso contra un fondo ideológico en el que la producción material y el consumo sirven como los principales indicadores de la civilización. ¿Serán capaces los químicos de transformar los valores relacionados con su quehacer con el fin de adaptarse a las nuevas exigencias sociales para la protección del ambiente y la preservación de la vida en la Tierra? Estas metas requieren una actitud diferente con respecto a los recursos naturales. En lugar de utilizar moléculas como herramientas, instrumentos o máquinas que trabajen con el objetivo principal, si no exclusivo, del beneficio humano, los recursos materiales que se encuentran en el sistema periódico deben considerarse como compañeros de trabajo genuinos comprometidos en un proyecto compartido. Los químicos están ligados a ellos por una especie de contrato, que garantiza a estas moléculas (tanto a aquellas que ya existen como a las que podrían crearse en el futuro) cuidado y respeto por derecho propio. Los químicos ya no pueden sacar provecho irreflexivamente de las sublimes propiedades de las moléculas. No basta con tratar de limpiar los lugares contaminados; el respeto al ambiente requiere la anticipación de riesgos (para la salud humana y ambiental) desde la etapa del diseño de nuevos procesos o productos. Si sucediera este cambio en la mentalidad, las sustancias químicas ya no se considerarían el antónimo de «natural», y los químicos ya no se percibirían como los enemigos del movimiento ambientalista. En lugar de eso, la química podría considerarse una rama del servicio público encargado de cuidar los recursos naturales.

Los químicos, por lo tanto, no deberían sentirse satisfechos con decir que la química no daña el ambiente, y en casos extremos consentir en descontaminar los sitios perjudicados. De igual manera, al considerar el impacto potencial de la nanoquímica no es suficiente limitar su análisis a la conclusión de que esta tecnología reducirá la cantidad de materia prima que consumen los países industrializados. No es poco razonable sospechar que el proceso de desmaterialización relacionado con la nanotecnología podría no ser más que ciencia ficción o, peor aún, una simple nueva presentación del viejo paradigma dualista que proclama la dominación de la mente sobre la materia. En esta visión, con la que estamos demasiado familiarizados, los nuevos materiales y técnicas son sólo más herramientas en las manos del químico-demiurgo con las que podemos rehacer el mundo como la sociedad quiera. Ahora, sin embargo, los químicos están en situación de involucrar sustancias materiales individuales como compañeras de trabajo en sus iniciativas cognitivas y tecnológicas. Por lo tanto, se encuentran en la nueva posición de ser capaces de concebir a las moléculas como seres naturales con los que entran en una relación de colaboración, más que como meros instrumentos o herramientas a su servicio.

Además, si la química tiene la oportunidad de ser tomada en serio como una ciencia que trabaja en servicio del interés público, parece razonable que los químicos y la industria química compartan la responsabilidad de su dirección con los ciudadanos comunes. En términos prácticos, esto significa que las elecciones científicas y tecnológicas ya no deberían dejarse sólo en manos de los químicos, sino que deberían compartirse; así las decisiones colectivas remplazarían a la estrategia corporativa como fuerza impulsora detrás del desarrollo de sustancias artificiales. El buen manejo de las sustancias químicas requiere el compromiso del público en las políticas de ciencia y tecnología, permitiendo el desarrollo de nuevos foros sociopolíticos en los que la impureza de la química podría transformarse en un rasgo positivo. La enmarañada mezcla de naturaleza y artefacto, naturaleza y sociedad, así como ciencia y tecnología que inspiró la imagen de la química como una ciencia imperfecta e impura en el siglo XX, podría hacer de ella la ciencia modelo para el siglo XXI. Es posible, entonces, concebir una nueva forma de la química que se reconfigure como una tecnociencia capaz de integrar en su práctica a la cultura y a la sociedad, y de este modo capaz de trascender el conflicto entre naturaleza y artefacto que ha obsesionado a la historia humana.

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PÁGINA WEB

Sitio de historia y filosofía de la química: hyle.org

BERNADETTE BENSAUDE-VINCENT (Béziers, Francia, 1949) es doctora en filosofía por la Universidad de París. Ha sido profesora de filosofía e investigadora. Su principal campo de investigación es la historia y la filosofía de la química y las ciencias materiales. Recientemente ha dirigido su investigación hacia las cuestiones éticas y sociales de la ciencia y la tecnología. Bensaude-Vincent ha publicado 10 libros y más de 80 artículos y ensayos sobre historia y filosofía de la ciencia. En 1994, fue premiada con el Prix Jean Rostand por su libro Historia de la química (1993), escrito con Isabelle Stengers, y recibió el Dexter Award for Outstanding Achievements in the History of Chemistry otorgado por la Sociedad Americana de Química en 1997.

JONATHAN SIMON es profesor titular de la Universidad de Lorraine, Francia, y es miembro activo de los archivos Henri Poincaré en el Laboratorio de Historia de Ciencia y Filosofía en la misma universidad. Simon también ha sido historiador de la ciencia de la Universidad Claude Bernard Lyon I en la Unidad de Ciencia y Sociedad: historia, educación y práctica, donde ha dirigido el área de historicidad y construcción del conocimiento científico. Sus áreas de investigación son historia y filosofía de la química y la farmacia, y ha publicado libros como Chemistry, Pharmacy and Revolution in France, 1777-1803 (2005) y Diphtheria Serum as a Technological Object (2016).

ÍNDICE ANALÍTICO

affordance (potencialidad): 217

afinidad: 104, 136, 158-160, 162, 184, 211, 230

agregados: 136, 154-155, 234

agricultura: 29, 53, 56, 61

Alkali Act (1863): 29

alquimia: 30, 48-54, 69, 85, 100-101, 134, 144; Bachelard y la: 109n; Jung y la: 109

American Chemical Society (ACS): 243-246

amoniaco: 58, 65, 116, 124, 194

análisis (químico): 52, 60, 62, 75-77, 84-93, 101, 113-118, 124, 136-137, 146-147, 155-156, 172; (y síntesis) del agua: 95-111

Aquino, Tomás: 51

Arendt, Hannah: 65, 94

Aristóteles: 23, 50-51, 53-54, 96, 129-131, 133-141, 145-146, 148-149, 151, 168, 173, 203-204, 208, 217

arte (del químico): 50-54, 63, 112, 114, 116, 136, 144, 148-149, 208-211, 221, 223-224

artes (químicas): 48, 51-53, 58-59, 69, 78-79, 125-127, 209, 212

artificial, connotaciones culturales: 37-47, 65-68, 114; productos: 38-41, 43, 50, 52-67, 119, 122-124, 144, 164, 254

artista, artes creativas: 40, 81; artesano: 80

atomismo: 24, 127-133, 139-141, 144-145, 151-152, 157, 187-207, 212

autoensamblaje: 232-236

Avicena: 48-52

Avogadro, Amedeo, hipótesis: 168, 186, 199-200; número: 206, 226

AZF, Tolosa: 46

Bachelard, Gaston: 20, 66, 87, 95, 109-111, 119-121, 139, 153, 161, 178, 219

Bacon, Francis: 78, 183

Baekland, Leo: 39

Baird, Davis: 19, 91, 219

Ball, Philip: 227-228, 236

baquelita: 39, 66

Barthes, Roland: 26

BASF: 29

Baumé, Antoine: 108

Beccher, Joachim: 63, 81

Béguin, Jean: 148-149

Beilstein: 120

Bernal, John Desmond: 82

Berthelot, Marcellin: 55-56, 112-120, 140, 200-202, 236-237

Berthollet, Claude-Louis, 108, 137-138, 160, 205; y la reforma de la nomenclatura de 1787 , véase Guyton de Morveau, Louis-Bernard

Berzelius, Jons Jakob: 119, 162

Bhopal, accidente (Union Carbide): 18, 27, 46

biometrías: 230-232, 235-237

Blagden, Charles: 99, 103

Blondel-Mégrelis, Marika: 194

Boerhaave, Hermann: 210

Bohr, Niels, modelo de: 174, 177, 192

Bougard, Michel: 147n

Bourdieu, Pierre: 80n

Boyle, Robert: 54n, 96, 99, 102, 133, 145-147, 165, 186

Bragg, William (difracción de rayos X): 178

Brenner, Anastasios: 189n

Brillouin, Marcel: 190

Brodie, Benjamin: 195

Brooke, John: 56

Bunsen, Robert Wilhelm: 198

Butterfield, Herbert: 177n

Cadet, Louis-Claude: 108

Carnot, principio de: 189

Carothers, Wallace: 38

Carson, Rachel (Primavera silenciosa): 32-36, 45, 241

Cartwright, Nancy: 181n, 217

Cassirer, Ernst: 134n, 199

Cavendish, Henry: 97n-99 , 103, 105, 108

celuloide: 38-39, 61, 66

CFC (clorofluorocarbonos): 26, 250-251

Champetier, Georges: 178

Chaptal, Jean-Antoine: 124-125

ciencia cívica: 246

Clausius, Rudolf E.: 205

cloro: 26, 164

cocina (percepción de la química): 72, 77

Colborn, Theo: 241-242

Comte, Auguste: 133, 141, 183-189, 192, 201-202

Condillac, Étienne Bonnot (de): 85-86, 115, 137

Congreso Internacional de Química de 1860 , véase Karlsruhe

contaminación: 18, 22, 26-30, 45-47, 59, 65, 224, 238, 240-242, 245-253

cosmos (caos): 34, 128-129

crisopeya: 50, 69, 144-146

Curie, Marie: 90, 187n

Dagognet, François: 60n

Dalton, John: 138, 188, 192

Daumas, Maurice: 103

DDT (dicloro difenil tricloroetano): 32-34, 36, 241

De Chymicorum cum Aristotelicis et Galenicis consensu at dissensu (Sennert): 53

De Rerum Natura, véase Lucrecio

Delacre, Maurice: 201

Descartes, René: 80, 145, 150-152, 157-158, 161-162

Diderot, Denis: 20-21, 64, 78-81, 95

Dirac, Paul: 173-176

disciplina: 18, 56, 63, 73, 75, 93-94, 133, 136, 144, 147, 153, 164, 174, 176, 178-179, 204, 225-226, 228, 230, 232, 236, 238

Dobbs, Betty Jo: 137n

Drexler, Eric: 223-227, 232

Duhamel du Monceau, Henri Louis: 62

Duhem, Pierre: 24, 134, 138-141, 165n, 189, 202-205, 208, 215

Dumas, Alexander (Joseph Balsamo): 30

Dumas, Jean-Baptiste: 183-184, 187, 193

Duncan, Alistair: 75-76

DuPont: 38, 40, 252; véase también nailon

ecología (movimiento ambientalista): 34-35, 44-45, 59, 241, 253

Einstein, Albert: 182

elefante (metáforas): 219-221

elemento: 23, 68, 73, 75, 84, 86-87, 89, 93, 96-99, 101-102, 113-115, 127-141, 144-156, 162, 164-175, 177-182, 186, 188, 195-196, 198, 200, 202-204, 208n-217

Empédocles: 129-131

Encyclopédie: 49, 64, 69-70, 79-80, 83, 149, 156, 160

energetismo (Ostwald): 189-190, 204-205

equivalentistas: 193, 200-201

ersatz (material de remplazo): 38-41, 43, 58-59, 62-67, 251

espagírica (alquimia): 101

espectrometría: 91-92, 179, 206

etileno: 249-250

farmacéutica: 45, 48, 59, 64n, 74, 89, 110, 114, 123, 149n, 209, 212, 228, 229

Faust, Johann: 30, 32, 52, 55

fáustico, pacto o ambición (creación de riqueza o de vida): 22, 24, 27, 31-32, 52, 55, 234-235, 240

Fischer, Emil: 121

física: 18-21, 23-24, 27, 64, 72, 75-76, 90-93, 101, 104, 120, 124, 127-128, 132-134, 136, 142-163, 171-182, 190, 203-205, 216-219, 221, 226, 228, 230, 237

flexibilidad (plasticidad): 41-44

Fontana, Felice: 108

Fontenelle, Bernard Le Bovier (de): 142-143, 147, 149-150, 155, 182, 211

forma sustancial: 50, 54, 144-145, 166

formica: 37

fosgeno (gas venenoso): 37, 46

Foucault, Michel: 73n

Fougeroux de Bondaroy, Auguste Denis: 108

Fourcroy, Antoine François (de): 85, 103, 109n, 137, 212; y la reforma de la nomenclatura de 1787 , véase Guyton de Morveau, Louis-Bernard

Frankenstein: 20, 30, 55, 231

Franklin, Benjamin: 71

Gaia: 35

Gay-Lussac, Louis-Joseph: 199

Geber, Pseudo (Summa perfectionis): 144

Geoffroy, Étienne-François: 70, 159

Gerhardt, Charles: 193-194, 199

Ginzburg, Carlo: 95

Golem: 55

goma: 17-18, 26, 66

Guettard, Jean-Étienne: 84

Guyton de Morveau, Louis-Bernard (reforma de la nomenclatura de 1787): 85, 137, 187, 212

Haber, proceso de: 65, 124

Hacking, Ian: 190, 215-217

Hannaway, Owen: 147n

Harré, Rom: 217

Haüy, René Just: 194

Hegel, Georg Wilhelm Friedrich: 161-162

Hevesy, Georg de: 162

hidrómetro (densímetro): 83

Hofmann, August Wilhelm von: 56, 195, 214

Hoffmann, Roald: 126

Holmes, F. Lawrence: 75n, 211

Holmes, Sherlock: 95

Homberg, William: 210

Hyatt, John Wesley (celuloide): 38

imagen de la química: 17-18, 20-22, 27-31, 37-38, 44, 47, 64, 77-78, 95, 156, 218, 231, 240, 252-254

industria (química): 17-18, 22, 26-28, 31, 33, 37-41, 43-47, 59, 63-65, 89-90, 118-119, 123-125, 224, 248-249, 251-254

industria farmacéutica: 29, 31, 123, 229

insecticidas: 26; véase también DDT

isomerismo: 56, 118-120, 214

isótopo: 171-172, 174, 178

Jensen, Pablo: 182n

Jones, Richard: 227

Joy, Bill: 241

Jung, Carl, véase alquimia

Kaliapparat (instrumento para el análisis orgánico elemental): 89

Kant, Immanuel: 81, 101, 128, 161, 180, 182

Karlsruhe (Congreso Internacional de Química de 1860): 168

Kastner, Karl: 161

Kekulé, August (von): 119, 121, 195-199, 215

Klaproth, Martin Heinrich: 161

Klein, Felix: 190

Klein, Ursula: 73, 213

Korner, Wilhelm: 119

Kuhn, Thomas: 110

La torcedura del mono, véase Levi, Primo

Langevin, Paul: 190

Laplace, Pierre-Simon: 103-104, 108, 160

Laszlo, Pierre: 230

Latour, Bruno: 85

Laurent, Auguste: 119, 121, 193-194, 199, 212

Lavoisier, Antoine-Laurent: 58, 60, 74, 83-87n, 93, 95-101, 103-110, 116n, 118, 127, 133, 136-137, 162, 165-168, 177, 186-188, 209-210, 212-213, 216

Leblanc, Nicolas: 62-63n, 124

Lehn, Jean-Marie: 112, 234, 236

Lemery, Nicolas: 71, 110, 153-154

Leroy, Edouard: 189

Leventhal, Cyrus: 229

Levi, Primo: 221

Lévy, Monique: 176

Liber hermetis, véase Geber

libro de texto: 73, 92, 147, 222n

Little, Arthur D.: 238n

Livage, Jacques: 234

llamamiento de París: 242

Locke, John: 79, 86

Lucrecio: 129-131

Mach, Ernst: 183, 189-190

Malley, Marjorie: 187n

Mann, Stephen: 232

manual: 73-74

mármol: 23, 53

mecánica química: 204

medio ambiente: 17-18, 20, 27-29, 31-36, 40, 43-45, 57-59, 224, 231, 240-253

Mégnié y Fortin: 105

Meikle, Jeffrey: 39-40, 43-44

melamina: 26

Mendeléyev, Dimitri: 23, 164-174, 179-181, 216; apuesta: 169-173

mercurio: 18, 54, 107, 145-148, 251

Merton, Robert K.: 246

Metzger, Hélène: 75

Meusnier, Jean-Baptiste: 103, 104-106

Meyerson, Émile: 128, 190, 198-199, 206, 215, 219

microscopio: 140, 152, 179, 217, 233

Milhaud, Gaston: 189

Minamata (envenenamiento de mercurio): 18

mixtura: 23, 130, 133-141, 147-148, 150, 154-156, 159, 173, 203-204, 208

Molyneux, William: 79

Monge, Gaspard: 98, 104, 107

Monod, Jacques: 57

Montgolfier (globo de aire caliente): 98

movimientos brownianos: 206, 227

nanotecnología: 20, 22, 24-25, 179, 217, 223-239, 241, 254

National Agricultural Chemical Association: 35

natural: 17, 26, 38-44, 46-47, 50-54, 57-62, 65-68, 84-85, 94, 113-114, 116, 120-121, 136, 149, 161, 211, 215, 225, 230-232, 250, 253-254

Naturphilosophie: 161-162

Neptuno, descubrimiento: 117

Nernst, Walter: 190

neurociencia: 43, 142

Newton, Isaac: 154, 157-160, 180, 188, 204

Nollet, Abbé: 96

nomenclatura (reforma de la nomenclatura química, 1787): 85-87n, 137, 187, 212-214

número atómico: 171-172, 181

nailon: 37-38, 40, 44, 123

Oersted, Christian: 161

Ostwald, Wilhelm: 24, 189-190, 204-205

Paneth, Friedrich: 171-174

Paracelso, Theophrastus Bombastus: 49, 54-55, 101, 145-147

paradigma: 110, 137-139, 217, 254; véase también Kuhn, Thomas

Parque Jurásico: 55

Pauling, Linus: 57, 222n, 237

Perkin, William: 123

Perrin, Jean: 190, 192, 205-206

peso atómico (o masa): 164-165, 169, 171-172, 181, 193, 197, 200, 206

phármakon (veneno y remedio): 33

physis (naturaleza): 127, 144

Planck, Max: 182, 190, 206

plástico: 17-18, 22, 47, 59; connotaciones culturales: 22, 38-45, 66-67, 231; contaminación: 18, 22, 43-44; industria: 40-42, 119, 123

Platón: 78, 183, 221

Plexiglas: 41

Poincaré, Henri: 189

Polanyi, Michael: 82

polímeros sintéticos: 17, 38-44, 61, 66-67, 164, 231

positivismo: 24, 140, 168, 175, 182-192, 194-195, 198, 201-202, 206-207, 236

Pouchard, Michel: 179

Powers, Richard: 31

práctica, véase teoría

Priestley, Joseph: 105, 108-109

Primavera silenciosa, véase Rachel Carson

principio de precaución: 247-249

principios: 23, 54, 73, 75, 84, 100-102, 104-105, 114-115, 129-136, 142-156, 165-166, 185-186, 198, 209, 216-217

progreso: 27-28, 34, 62, 67-68, 140, 184-186, 198, 240, 243, 253

purificación: 21, 26, 66, 74, 83-90, 94, 100, 110, 121

química combinatoria: 229-230

química computacional: 228-229

Quine, Willard van Orman: 165n

Ramberg, Peter: 56, 120

Ramsden, Jesse: 106

realismo: 182-183, 188-191, 201, 204, 206-207, 219-221; entidad: 215-217; operativo: 214-217, 219-220; sustancial: 153, 161, 219

realismo operativo, véase realismo

reduccionismo: 23, 142, 152-153, 173-178, 221-222

Rees, Martin: 241

Registration, Evaluation, Authorisation and Restriction of Chemical Substances (REACH): 247-248

remplazo de materiales, véase Ersatz

representaciones de química, véase imagen

revolución, científica: 177; industrial: 62, 241; química: 59, 91, 96, 121, 137n, 162, 177

Rey, Abel: 190

Richter, Jeremias: 161

Ritter, Johann Wilhelm: 161

Rocke, Alan: 193n

Rouelle, Guillaume-François: 104, 159, 210

Rousseau, Jean-Jacques: 64, 67-68, 211n

Rutherford, Ernst: 18, 172, 192

Sage, Balthazar Georges: 108

Sainte-Claire Deville, Henri: 140, 200, 202

Sceptical Chymist (Robert Boyle): 102, 145, 186

Scerri, Eric: 19, 175-177

Schelling, Friedrich Wilhelm Joseph: 161

Schrödinger, Erwin (ecuación): 77, 122, 174

Schummer, Joachim: 19, 30

Sciant Artifices, véase Avicena

Sennert, Daniel: 53-54, 101, 145

Seveso (contaminación con TCDD): 45-46

Shelley, Mary (Frankenstein): 20, 30, 55

Siegfried, Robert: 75, 137n

síntesis, del agua: 95-111; general: 22, 52, 60, 108-111, 135, 223-239; en química orgánica: 55-56, 60n, 113-126, 201, 218

Smalley, Richard: 226

Sociedad de Arcueil: 160

Sócrates: 81

Soddy, Frederick: 171

sosa (artificial, producción): 59-63

Stahl, Georg Ernst: 101-102, 136, 154-155

Stengers, Isabelle: 182

sustitución, en química orgánica: 119-121, 193-194, 200, 212; véase también ersatz (material de remplazo)

tabla periódica: 23-24, 73, 164-166, 169, 171-172, 174, 177-181, 216, 225, 253

Tales de Mileto: 129

Taranto, Paul de: 52

TCDD (2 , 3, 7, 8-tetraclorodibenzo-p-dioxina), véase Seveso

teñido, tintes: 17, 29, 41, 58, 60, 65, 119, 123; entintadores (tinte como arte): 58, 74, 127, 209; industria: 27, 29, 65, 89, 123

teoría cuántica: 23, 93, 142, 149, 173-177, 228

teoría, contra práctica: 20-21, 23, 72-78, 82, 120-126, 208, 214-219, 238

The Matrix: 20, 55

Thenard, Louis: 76-77

Theorica et Practica, véase Taranto, Paul de

tintes sintéticos: 17, 29, 65, 89

transmutación, véase crisopeya

Union Carbide, véase Bhopal

Unión Internacional de Química Pura y Aplicada (IUPAC): 163

Urbain, Georges: 169, 172, 197

Van Brakel, Jaap: 19

Van Helmont, Johann Baptista: 78, 100-102

Van Marum, Martinus: 108-109n

Vandermonde, Alexandre-Théophile: 103

Van’t Hoff, Jacobus: 120, 214

Venel, Gabriel-François: 79-83, 95, 149-151, 154, 156

Venter, Craig: 239

Von Liebig, Justus: 88-89, 162

Wallerius, Johan: 63

Whitesides, George: 226-227, 235

Winterl, Jozseph Jakab: 161

Woodward, Robert Burns: 112, 121

Wurtz, Charles Adolphe: 117, 200-201

Zyklon B: 37

Notas

[1] Jonathan Simon, Chemistry, Pharmacy and Revolution in France, 1777-1809, Ashgate, Aldershot, 2005, y Arthur Donovan, Antoine Lavoisier: Science, Administration and Revolution, Blackwell, Oxford, 1993. <<

[2] Davis Baird et al. (eds.), Philosophy of Chemistry. Synthesis of a New Discipline, Springer, Dordrecht, 2006; Joachim Schummer, «The Philosophy of Chemistry», Endeavour, núm. 27, 2003, pp. 37-41, y Jaap van Brakel, Philosophy of Chemistry, Leuven University Press, Leuven, 2000. <<

[3] En particular, recomendamos Bernadette Bensaude-Vincent e Isabelle Stengers, A History of Chemistry, Harvard University Press, Cambridge (Massachusetts), 1996. <<

[1] Ernst Homburg et al. (eds.), The Chemical Industry in Europe, 1850-1914, Industrial Growth, Pollution and Professionalization, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 1998. <<

[2] Arne Andersen, «Pollution and the Chemistry Industry: The Case of the German Dye Industry», en ibid., pp. 183-200. <<

[3] Roslynn D. Haynes, From Faust to Strangelove: Representations of the Scientists in Western Literature, Johns Hopkins University Press, Baltimore, 1994, y Joachim Schummer et al. (eds.), The Public Image of Chemistry, World Scientific Publishing, Singapur, 2007. <<

[4] Joachim Schummer et al. (eds.), op. cit. <<

[5] Richard Powers, Gain, Picador, Nueva York, 1998, p. 320. [Hay edición en español: Ganancia, trad. Cruz Rodríguez Juiz, Mondadori, Barcelona, 2002, p. 428.] <<

[6] Durante y después de la segunda Guerra Mundial, Carson trabajó para el Servicio de Pesca y Vida Silvestre de los Estados Unidos, donde publicó una serie de populares libros sobre las maravillas de la vida marina; Under the Sea Wind en 1941, The Sea Around Us (El mar que nos rodea) en 1951, y The Edge of the Sea en 1955. <<

[7] Esta visión de la Tierra como un ser armonioso que se regula a sí mismo y toma en cuenta el balance entre sus componentes inorgánicos y orgánicos se popularizó en James Lovelock, Gaia: A New Look at Life on Earth, Oxford University Press, Oxford, 1979, que fue la fuente de una corriente de ambientalistas diferente de la que Carson fue pionera. <<

[8] Para una discusión sobre este tema, véase Henry Petroski, To Engineer is Human. The Role of Failure in Successful Design, Vintage Books, Nueva York, 1992. <<

[9] Susannah Handley, Nylon: The Story of a Fashion Revolution, Johns Hopkins University Press, Baltimore, 1999; Jeffrey L. Meikle, «Beyond Plastics: Postmodernity and the Culture of Synthesis», en D. E. Nye y C. Granly (eds.), Odense American Studies International Series, Odense University, Odense, 1993, pp. 1-15, y Susan Mossman y Peter Morris (eds.), The Development of Plastics, Science Museum, Londres, 1994. <<

[10] Donald S. L. Cardwell, «Science and World War I», Proceedings of the Royal Society of London, A, núm. 342, 1975, pp. 447-456, y Ludwig F. Haber, The Poisonous Cloud. Chemical Warfare in the First World War, Clarendon Press, Oxford, 1986. <<

[11] David J. Rhees, «Corporate Advertising, Public Relations and Popular Exhibits: The Case of Du Pont», en B. Schroeder-Gudehus (ed.), Industrial Society and its Museums 1890-1990, Harwood Academic Publishers, Londres, 1993, pp. 67-76. <<

[12] Robert Friedel, Pioneer Plastic: The Making and Selling of Celluloid, University of Wisconsin Press, Madison, 1983. <<

[13] Jeffrey L. Meikle, «Beyond Plastics…», op. cit., y Jeffrey L. Meikle, «Material Doubts. The Consequences of Plastic», Environmental History, núm. 2, vol. 3, 1997, pp. 278-300. <<

[14] Roland Barthes, Mythologies, trad. al inglés A. Lavers, Vintage, Londres, [1971] 1993, pp. 171-173. [Hay edición en español: Mitologías, trad. Héctor Schmucler, Siglo XXI, México, 1980, pp. 104-105.] <<

[15] Luc Boltanski y Eve Chiappello, Le nouvel esprit du capitalisme, Gallimard, París, 2000. <<

[16] Catherine Malabou, Plasticité, Éditions Léo Scheer, París, 2000, pp. 6-25. <<

[17] Jeffrey L. Meikle, «Beyond Plastics…», op. cit., p. 12. <<

[18] Jean Baudrillard, Le système des objets, Gallimard, París, [1968] 2000, p. 204. [Hay edición en español: El sistema de los objetos, trad. Francisco González Arámburu, Siglo XXI, México, 1969, p. 165.] <<

[19] Kenneth E. Boulding, «The Economies of the Coming Spaceship Earth», en H. Jarrett (ed.), Environment Quality in a Growing Economy, Johns Hopkins University Press, Baltimore, 1966, pp. 3-14. <<

[1] Para esta parte del capítulo, la referencia principal es el trabajo de William R. Newman, «Technology and the Alchemical Debate in the Late Middle-Ages», Isis, núm. 80, 1989, pp. 423-445, y Promethean Ambitions. Alchemy and the Art-Nature Debate, Chicago University Press, Chicago, 2004, en particular el cap. II. También aborda este tema, aunque más superficialmente, Robert Hooykaas, Religion and the Rise of Modern Science, Scottish Academic Press, Edimburgo, 1972, pp. 54-74. Véase también Pamela H. Smith, The Business of Alchemy: Science and Culture in the Holy Roman Empire, Princeton University Press, Princeton, 1994. <<

[2] Usamos «monstruosos» en el doble sentido asociado con los monstruos. Un monstruo en el sentido de mostrar algo (montrare) y en el sentido aristotélico de algo no natural, es decir, contra el orden de la naturaleza. Véase Lorraine Daston y Katharine Park, Wonders and the Order of Nature 1150-1750, Zone Books, Nueva York, 1998. <<

[3] Véase Allen G. Debus, «Fire Analysis and the Elements in the Sixteenth and Seventeenth Centuries», Annals of Science, núm. 23, 1967, pp. 127-147. <<

[4] Aristóteles [350 a.n.e.], Physics, libro II, parte 8. [Hay edición en español: Física, trad. Guillermo R. de Echandía, Gredos, Madrid, 1995, p. 72.] <<

[5] Ibid., p. 49. <<

[6] En la Edad Media era común atribuir un texto a un renombrado pseudoautor que podría haber vivido siglos antes de su publicación. Además, el término autor tenía un sentido bastante diferente del que tiene hoy. Aunque el autor era la fuente de «autoridad» del texto, no había un sentido de propiedad intelectual o de responsabilidad del autor por el contenido. <<

[7] Lorraine Daston y Katharine Park, op. cit., cap. 7. <<

[8] Después de una condena inicial por parte de los dominicos a finales del siglo XIII, una bula papal emitida en 1317 por el papa Juan XXII en la conclusión de una discusión oficial denunció a la alquimia como fraude, un juicio confirmado por la Inquisición en 1396 en su Contra Alchymistas. <<

[9] Dominique Lecourt, Prométhée, Faust, Frankenstein. Fondements imaginaires de l’éthique, Synthélabo, París, 1996, pp. 64-65. <<

[10] William R. Newman, «Technology and the…», op. cit., pp. 433-434. <<

[11] Liber hermetis, atribuido a Geber, editado y traducido al inglés por William R. Newman, The Summa Perfectionnis of Pseudo-Geber, E. J. Brill, Leiden, 1991, pp. 11-12. Para más información contextual, véase William R. Newman, «Technology and the…», op. cit. <<

[12] Esta posición repite un tema central del escepticismo de Boyle con respecto a cualquiera de los elementos propuestos. ¿Los elementos obtenidos por calor estaban presentes en la sustancia que se analiza o se generaron por la acción del fuego mismo? El debate sobre la legitimidad de la prueba experimental del químico no es una cuestión puramente epistemológica, sino que también plantea necesariamente asuntos metafísicos. Discutiremos más este asunto en el capítulo V. <<

[13] Este humanismo relacionado con las tecnociencias constituye un tema central para Heidegger, quien se oponía a la domesticación humana del mundo. En Martin Heidegger, «The Question Concerning Technology», en William Lovitt (ed.), The Question Concerning Technology and Other Essays, Harper, Nueva York, [1954] 1977, pp. 3-35, sostenía que la tecnología alteraba profundamente las aspiraciones de la humanidad y su manera de pensar. <<

[14] William R. Newman, Promethean Ambitions…, op. cit., cap. 4. <<

[15] Marcellin Berthelot, La synthèse chimique, Alcan, París, 1876, p. 271; era una versión más corta de La chimie organique fondée sur la synthèse, publicada en dos volúmenes en 1860. <<

[16] Peter Ramberg, «The Death of Vitalism and the Birth of Organic Chemistry: Wöhler’s Urea Synthesis and the Disciplinary Identity of Chemistry», Ambix, núm. 47, 2000, pp. 170-195, y John H. Brooke, «Wöhler’s Urea, and its Vital Force? — A Verdict from the Chemists», Ambix, núm. 15, 1968, pp. 108-112. <<

[17] No es azaroso que Berthelot estuviera abiertamente del lado de los críticos de la Iglesia católica en el debate sobre la decadencia de la ciencia, que tuvo lugar a finales del siglo XIX. <<

[18] Linus Pauling, citado en Barbara Marinacci (ed.), Linus Pauling in hi own Words: Selection from his Writings, Speeches and Interviews, Simon & Schuster, Nueva York, 1995, p. 106. Para más sobre la «carrera» de Pauling con Watson y Crick para descubrir el mecanismo químico detrás del hereditario, véase Robert Olby, The Path to the Double Helix: The Discovery of DNA, University of Washington Press, Seattle, 1974, en particular pp. 223-320. <<

[19] Agustí Nieto-Galan, Colouring Textiles. A History of Natural Dyestuffs in Industrial Europe, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht y Boston, 2001; Gérard Emptoz y Patricia Aceves Pastrana (eds.), Between the Natural and the Artificial. Dyestuffs and Medicine, Brepols, Bruselas, 2000. <<

[20] El trabajo clásico sobre la producción en masa de estas materias primas es el de Archibald Clow y Nan L. Clow, The Chemical Revolution: A Contribution to Social Technology, Gordon and Breach, Londres, [1952] 1992. <<

[21] Para M. Berthelot, el gran defensor de la síntesis orgánica, el análisis es más artificial que la síntesis. Según él, con la síntesis sólo se proponía reproducir o imitar los principios inmediatos que se encontraban en la naturaleza. Por el contrario, un análisis bien controlado podía permitir que el químico aislara nuevos principios orgánicos que nunca antes habían existido en ningún organismo vivo, aportando los elementos faltantes en una serie compuesta por principios naturales. <<

[22] Como señaló F. Dagognet, el uso de la lana requiere toda una gama de operaciones tecnológicas —cardar, peinar, hilar, así como teñir, mercerizar, etc.—, «aunque no hayamos creado el material, lo hemos formado y mejorado tanto que en principio nos pertenece, es nuestra tecnología». François Dagognet, Rematérialiser. Matières et matérialismes, Vrin, París, 1985, p. 104. <<

[23] Frederic L. Holmes, Eighteenth-Century Chemistry as an Investigative Enterprise, Office for the History of Science and Technology, University of California, Berkeley, 1989. <<

[24] El proceso Leblanc para producir sosa artificial, que se ha tomado como marca del comienzo de la química industrial, no se consideró inmediatamente superior a sus competidores. Tuvo muchos problemas iniciales y las primeras plantas no sólo fueron relativamente ineficientes, sino también altamente contaminantes, ya que generaron grandes cantidades de ácido clorhídrico y compuestos de azufre. Por eso, como su inventor, el proceso tuvo un periodo difícil durante la revolución y sólo tomó vuelo después del suicidio de Leblanc, cuando se revocó el impuesto sobre la sal en 1807 y la producción francesa quedó protegida por los derechos de importación. A pesar de estas dificultades, o posiblemente debido a ellas, el proceso Leblanc no dejó de mejorarse y muchas industrias secundarias crecieron en torno a él, ya fuera produciendo las materias primas necesarias para el proceso o usando los productos resultantes. <<

[25] Christoph Meinel, «Theory or Practice? The Eighteenth-Century Debate on the Scientific Status of Chemistry», Ambix, núm. 3, 1983, pp. 121-132. <<

[26] Para una presentación de la distancia establecida entre la química filosófica académica y la farmacéutica en Francia a finales del siglo XVIII y principios del siglo XIX, véase Jonathan Simon, Chemistry, Pharmacy and Revolution in France, 1777-1809, Ashgate, Aldershot, 2005. <<

[27] Para un resumen de la industrialización de la producción de químicos, véase Archibald Clow y Nan L. Clow, op. cit., así como Robert P. Multhauf, The Origins of Chemistry, Oldbourne, Londres, 1966. <<

[28] Hannah Arendt, The Human Condition, University of Chicago Press, Chicago, 1958, pp. 200-205. <<

[29] Véase Jean-Jacques Rousseau, Institutions chymiques, Fayard, París, (s. f., reimpr. 1999), y Bernadette Bensaude-Vincent y Bruno Bernardi (eds.), Rousseau et les science, L’Harmattan, París, 2003. <<

[1] Para consideraciones antropológicas, sociológicas y epistemológicas sobre el espacio y funcionamiento del laboratorio, véase Bruno Latour, Laboratory Life, Sage, Los Ángeles, 1979, y Harry Collins, Changing Order: Replication and Induction in Scientific Practice, Sage, Beverly Hills y Londres, 1985. <<

[2] Nicolas Lemery, Cours de chymie contenant la manière de faire les opérations qui sont en usage dans la médecine, Jacques Langlois fils, París, 1675, pp. 375-376. [Hay edición en español: Curso chymico, trad. Félix Palacios, Juan García Infançon, Madrid, 1703, p. 312.] <<

[3] Para la descripción clásica de la disciplina del cuerpo humano a través de prescripciones y descripciones, véase Michel Foucault, Vigilar y castigar: nacimiento de la prisión, trad. Aurelio Garzón del Camino, Siglo XXI, México, 2009. En el trabajo de Foucault, la disciplina tiene casi exclusivamente connotaciones negativas, pero pensando en la tradición alquímica podemos darle un sentido positivo, casi religioso, entendido como prerrequisito para obtener el control sobre el mundo material y uno mismo. <<

[4] Ursula Klein, «The Creative Power of Paper Tools in Early Nineteenth-Century Chemistry», en Ursula Klein (ed.), Tools and Modes of Representation in the Laboratory Sciences, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 2001, pp. 13-34. <<

[5] Véase Fred Aftalion, A History of the International Chemical Industry, trad. al inglés O. T. Benfey, University of Pennsylvania Press, Filadelfia, 1991, en particular los caps. 1-3. <<

[6] Esto explica la reflexión irónica de Holmes: «Los historiadores de la química del siglo XVIII han vuelto su atención a sus doctrinas, su pedagogía, sus instituciones, su lenguaje y a las redefiniciones de sus límites disciplinarios. El tema sobre el que menos han escrito es qué hacían los químicos realmente en sus laboratorios». Frederic L. Holmes, Eighteenth-Century Chemistry as an Investigative Enterprise, Office for the History of Science and Technology, University of California, Berkeley, 1989, p. 17. <<

[7] Robert Siegfried, From Elements to Atoms. A History of Chemical Composition, American Philosophical Society, Filadelfia, 2002, p. 113. <<

[8] Alistair W. Duncan, Laws and Order in Eighteenth-Century Chemistry, Clarendon Press, Oxford, 1996, p. 27. <<

[9] Jacques-Louis Thenard, Essai de philosophie chimique, en Jacques-Louis Thenard, Traité élémentaire de chimie théorique et pratique, 6.ª ed., vol. 5, Gauthier-Villars, París, 1834-1836, p. 409. <<

[10] Esta máxima fue citada en Jan Baptista van Helmont, Ortus Medicinae, Culture et civilisation, Bruselas, [1648] 1966, p. 524. Véase William R. Newman y Lawrence M. Principe, Alchemy Tried in the Fire: Starkey, Boyle, and the Fate of Helmontian Chymistry, University of Chicago Press, Chicago, 2002, p. 180. <<

[11] Francis Bacon, Novum Organum, Colonial Press, Nueva York, [1620] 1899, parte 1, aforismo 95, p. 349. [Hay edición en español: Novum Organum, trad. Clemente Hernando Balmori, Losada, Buenos Aires, 2004, p. 185.] <<

[12] Denis Diderot, Discours sur l’interprétation de la nature, en Oeuvres philosophiques, Garnier, París, [1753] 1964, pp. 191-192. [Hay edición en español: Sobre la interpretación de la naturaleza, edición bilingüe, trad. Julián Mateo Ballorca, Anthropos, Barcelona, 1992, p. 37.] <<

[13] John Locke, An Essay Concerning Human Understanding, Clarendon Press, Oxford, [1689] 1975, Libro II, cap. IX, par. 8, p. 146. <<

[14] Gabriel-François Venel [1753], «Chimie», en Denis Diderot y Jean D’Alembert (eds.), Encyclopédie ou dictionaire raisonné des science, des arts et des métiers par une société de gens de lettres, Panckoucke, París, 1751-1765, vol. 3, p. 420. <<

[15] El habitus describe la totalidad del comportamiento, tanto físico como mental, de alguien, su modo de estar en el mundo. En sociología, este término está particularmente relacionado con P. Bordieu, principalmente Pierre Bourdieu, Distinction: A Social Critique of the Judgment of Taste, Routledge / Kegan Paul, Londres, 1979. <<

[16] Denis Diderot, op. cit., pp. 196-197. [Trad. pp. 47-49.] <<

[17] Véase Jessica Riskin, Science in the Age of Sensibility. The Sentimental Empiricists of the French Enlightenment, University of Chicago Press, Chicago, 2002. <<

[18] Gabriel-François Venel [1753], «Chimie», en Denis Diderot y Jean D’Alembert (eds.), op. cit., p. 421. <<

[19] Michael Polanyi, Personal Knowledge. Towards a Post-Critical Philosophy, Routledge / Kegan Paul, Londres, 1958. <<

[20] Gabriel-François Venel (1753), «Chimie», en Denis Diderot y Jean D’Alembert (eds.), op. cit., p. 420. <<

[21] Debido a su alto costo, la Encyclopédie de D. Diderot y J. D’Alembert sólo estaba destinada a clientes adinerados. Aunque su propósito era describir todas las artes y ciencias de su tiempo, nunca podría alcanzar sus pretensiones de comprenderlo todo. Para una historia más profunda de la Encyclopédie, véase Robert Darnton, The Business of Enlightenment: A Publishing History of the Encyclopédie, 1775-1800, Harvard University Press, Cambridge (Massachusetts), 1979. <<

[22] Antoine-Laurent Lavoisier, Traité élémentaire de chimie, Cuchet, París, 1789. Trad. al inglés Robert Kerr, The Elements of Chemistry, Kettilby, Londres, 1790. <<

[23] Bruno Latour, Petite réflexion sur le culte moderne des dieux faitiches, Synthélabo, París, 1996, p. 44. <<

[24] Es una cita de Lavoisier de la introducción a Méthode de nomenclature chimique. Véase Louis-Bernard Guyton de Morveau et al., Méthode de nomenclature chimique, Seuil, París, [1787] 1994, p. 13. <<

[25] Mientras que este sistema funcionaba bastante bien para los compuestos inorgánicos menos complejos, Lavoisier se vio obligado a adoptar los nombres anticuados para los compuestos orgánicos, lo que significa que el sistema de nomenclatura falló en los reinos vegetal y animal. Para una discusión más detallada de este asunto, véase Jonathan Simon, «Analysis and the Hierarchy of Nature in Eighteenth-Century Chemistry», British Journal for the History of Science, núm. 35, 2002, pp. 1-16. <<

[26] Gaston Bachelard, Le matérialisme rationnel, PUF, París, [1953] 1990, p. 78. [Hay edición en español: El materialismo racional, trad. Elsa Repetto de Laguzzi y Norma Martínez Castrillón, Paidós, Buenos Aires, 1976, pp. 124-126.] <<

[27] Para un artículo clásico sobre la importancia del método de enseñanza del laboratorio de Liebig, véase Jack Morrell, «The Chemist Breeders: The Research Schools of Liebig and Thomas Thomson», Ambix, núm. 19, 1972, pp. 3-46; y para un estudio más reciente, William H. Brock, Justus von Liebig: The Chemical Gatekeeper, Cambridge University Press, Cambridge, 1997. <<

[28] Esta transformación en los regímenes del conocimiento se describe en Dominique Pestre, Science, argent et politique. Un essai d’interprétation, INRA, París, 2003. Para una ilustración de este fenómeno en la química, véase Henry Le Chatelier, Science et industrie, Flammarion, París, 1925, en el que el químico defiende la reorganización de la investigación científica sobre el modelo de la industria racionalizada moderna. <<

[29] Alan J. Rocke, Nationalizing Science. Adolphe Wurtz and the Battle for French Chemistry, MIT Press, Cambridge (Massachusetts), 2001, caps. 1 y 2. <<

[30] Davis Baird, «Analytical Chemistry and the Big Scientific Instrumentation Revolution», Annals of Science, núm. 50, 1993, pp. 267-290, y Peter Morris (ed.), From Classical to Modern Chemistry. The Instrumental Revolution, Royal Society of Chemistry, Cambridge, 2002. <<

[31] Este asunto se discute en Carsten Reinhardt, Shifting and Reappraising. Physical Methods and the Transformation of Modern Chemistry, Science History Publications, Dagamore Beach, 2006. <<

[32] Como ejemplos en otros terrenos científicos, podemos citar la importancia que adquirió el modelado por computadora en la biología molecular y la climatología. <<

[33] Hannah Arendt, The Human Condition, University of Chicago Press, Chicago, 1958, pp. 287-288. [Hay edición en español: La condición humana, trad. Ramón Gil Novales, Paidós, Barcelona, 2005, pp. 309-310.] <<

[1] Carlo Ginzburg, «Traces. Racines d’un paradigme indiciaire», en Mythe, emblèmes, traces, Flammarion, París, 1989, pp. 139-180. <<

[2] Para una narración detallada de este experimento, véase Maurice Daumas y Denis I. Duveen, «Lavoiser’s Relatively Unknown Large Scale Experiment of Decomposition and Synthesis of Water. February 27-28, 1785», Chymia, núm. 5, 1959, pp. 111-129. <<

[3] Para más sobre el surgimiento de la filosofía experimental en el siglo XVII, y en particular Robert Boyle, véase Steven Shapin y Simon Schaffer, Leviathan and the Air Pump: Hobbes, Boyle, and the Experimental Life, Princeton University Press, Princeton, 1985. <<

[4] Para ver este uso de la química como un modelo para la historia, véase, por ejemplo, Numa Fustel de Coulanges, Histoire des institutions de l’ancienne France, Culture et civilisation, Bruselas, [1888] 1964, y Charles-Victor Langlois y Charles Seignobos, Introduction aux études historiques, Hachette, París, 1898. <<

[5] El primero de estos aires fue el aire fijado (dióxido de carbono), que J. Black (1754) liberó del carbonato de magnesio e identificó usando agua de cal. Henry Cavendish produjo aire inflamable (hidrógeno) en 1766, y el aire desflogisticado o vital (oxígeno) fue identificado por Priestley y Scheele en 1774. <<

[6] Antoine-Laurent Lavoisier, Oeuvre, vol. II, Imprimerie impériale / Imprimerie nationale, París, 1862, pp. 212-224. <<

[7] Véase «Expériences sur respiration des animaux et sur les changements qui arrivent à l’air en passant par le poumon», en ibid., pp. 184-193. <<

[8] Los usos militares potenciales de estos globos alentaron las investigaciones sobre la producción de hidrógeno en grandes cantidades, generando técnicas que facilitarían los experimentos de Lavoisier con el agua. Sostendríamos que la íntima relación entre ese tipo de aplicaciones técnicas y la investigación «fundamental» es la norma, más que la excepción en química. <<

[9] Estos primitivos ensayos biológicos consistían en poner animales dentro de una atmósfera del gas que estuviera probándose. Todos los gases, salvo el oxígeno, mataban al animal. <<

[10] Jan Baptiste van Helmont, Ortus «Progymnasma meteori», núm. 18, p. 71, citado en William R. Newman y Lawrence M. Principe, Alchemy Tried in the Fire: Starkey, Boyle, and the Fate of Helmontian Chymistry, University of Chicago Press, Chicago, 2002, p. 69. <<

[11] Bernadette Bensaude-Vincent, «The Balance: Between Chemistry and Politics», Eighteenth Century, núm. 33, vol. 3, 1992, pp. 217-237. <<

[12] Esta etimología propuesta se discute en William R. Newman y Lawrence M. Principe, op. cit., p. 90. <<

[13] Ibid., pp. 62-66, y William R. Newman, «Alchemy, Assaying, and Experiments», en Frederic L. Holmes y Trevor H. Levere (eds.), Instruments and Experimentation in the History of Chemistry, MIT Press, Cambridge (Massachusetts), 2000, pp. 35-54. <<

[14] Immanuel Kant, Critique of Pure Reason, trad. al inglés por N. K. Smith, Macmillan, Londres, [1781] 1963, p. 20. [Hay edición en español: Crítica de la razón pura, trad. Manuel García Morente y Manuel Fernández Núñez, Porrúa, México, 1991, p. 13.] <<

[15] Antoine-Laurent Lavoisier y Jean-Antoine Chaptal, «Mémoire dans lequel on a pour objet de prouver que l’eau n’est point une substance simple, un élément proprement dit, mais qu’elle est susceptible de décomposition et de recomposition», Histoire et mémoires de l’Académie royale des science de Paris, 1781 (1784), pp. 468-474, en Antoine-Laurent Lavoisier, Oeuvre, op. cit., vol. II, pp. 334-359. <<

[16] Después se publicaron como memoria citada en la nota al pie precedente. <<

[17] Antoine-Laurent Lavoisier, Registres de laboratoire, archives de l’Académie des science, vol. VIII, p. 63. Véase Maurice Daumas, Lavoisier, théoricien et expérimentateur, PUF, París, 1955, p. 143. <<

[18] Antoine-Laurent Lavoisier, Oeuvre, op. cit., vol. II, pp. 338-359. <<

[19] Ibid., p. 373. <<

[20] Jean-Claude de La Métherie, el editor de Observations sur la physique, publicó una reseña de este experimento a principios de 1786 en la que se oponía a la interpretación de Lavoisier del fenómeno. Véase Jean-Claude de La Métherie, «Discours préliminaire contenant un précis des nouvelles découvertes», Observations sur la physique, núm. 27, 1786, pp. 1-53. Hay otra nota crítica en este mismo volumen, en la p. 315. <<

[21] Jan Golinski, Science as Public Culture. Chemistry and Enlightenment in Britain, 1760-1820, Cambridge University Press, Cambridge, 1992, y J. McEvoy, «Language, Liberty and Chemistry in the English Enlightenment», en Bernadette Bensaude-Vincent y Ferdinando Abbri (eds.), Lavoisier in European Context, Negotiating a New Language for Chemistry, Science History Publications, Cambridge, 1995, pp. 123-142. <<

[22] Van Marum fue el primero en repetir los experimentos de descomposición y recomposición del agua, llevándolos a cabo en Leyden en 1787. Louis Lefèvre de Gineau, profesor de física en el Collège Royal de París, también presentó los experimentos en público entre el 27 de mayo y el 7 de junio de 1788. Como Lavoisier, hizo mediciones de peso muy precisas, aunque se permitió cierto margen de error. De Gineau produjo más de un kilogramo de agua, y este experimento a gran escala tuvo un impacto considerable en los químicos franceses. En 1789, Van Troostwijk, Deiman y Cuthbertson llevaron a cabo otro experimento de descomposición-recomposición en Holanda, que Sylvester y Abbé Chappe trataron de reproducir en París. Fourcroy, Armand Seguin y Nicolas Vauquelin llevaron a cabo otra vez la síntesis en presencia de comisionados de la Academia de las Ciencias. Con base en este último experimento, los químicos concluyeron que, por peso, el oxígeno constituía 85.7 % y el hidrógeno 14.3 % del agua sintetizada. <<

[23] G. Bachelard puso énfasis en la ruptura entre la alquimia y la ciencia moderna de la química, que «sigue una vía de clarificaciones progresivas, mientras que el alquimista aguardaba una iluminación». Gaston Bachelard, Le matérialisme rationnel, PUF, París, [1953] 1990, p. 26. [Hay edición en español: El materialismo racional, trad. Elsa Repetto de Laguzzi y Norma Martínez Castrillón, Paidós, Buenos Aires, 1976, p. 45.] <<

[24] Ibid., p. 23. [Trad. pp. 40-41.] <<

[1] Marcellin Berthelot, La synthèse chimique, Alcan, París, 1876, p. 275. <<

[2] Robert Burns Woodward, «Synthesis», en A. Todd (ed.), Perspectives in Organic Chemistry, Interscience Publishers, Nueva York, 1956, pp. 155-184, y Jean-Marie Lehn, Supramolecular Chemistry, VCH, Weinheim, 1995. <<

[3] Marcellin Berthelot, op. cit., pp. 275-276. <<

[4] Ibid., p. 277. <<

[5] Ibid., p. 269. <<

[6] Ibid., p. 35. <<

[7] Ibid., p. 66. <<

[8] Mientras que Lavoisier veía los compuestos orgánicos como aquellos formados por carbono, hidrógeno y oxígeno, muchos de sus colaboradores pensaban que el nitrógeno también podía contarse entre estos compuestos. A pesar de que químicos como Vauquelin afirmaban haber identificado varios otros elementos como el fósforo, el arsénico o el hierro en la materia animal y vegetal, estas declaraciones permanecieron lejos de ser aceptadas por todos los químicos. <<

[9] Marcellin Berthelot, op. cit., p. 272. <<

[10] Ibid., p. 276. <<

[11] Ibid., pp. 190-192. <<

[12] Los logros más notables de Berthelot incluyeron la síntesis del ácido fórmico en 1856, del metano en 1858 y del acetileno en 1862. Previamente había sintetizado benceno en 1851 calentando acetileno en un tubo de vidrio. <<

[13] Auguste Laurent, Méthode de chimie, Mallet-Bachelet, París, 1854, p. X. <<

[14] Los tres isómeros son aquellos con los dos grupos uno al lado del otro —orto o 1, 2— con los grupos separados por un átomo de carbono —meta o 1, 3— o separados por dos átomos de carbono —para o 1, 4—. <<

[15] Peter Ramberg, «Paper Tools and Fictional Worlds: Prediction, Synthesis, and Auxiliary Hypotheses in Chemistry», en Ursula Klein (ed.), Tools and Modes of Representation in the Laboratory Sciences, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 2001, pp. 61-78. <<

[16] Gaston Bachelard, Le matérialisme rationnel, PUF, París, [1953] 1990, p. 22. [Hay edición en español: El materialismo racional, trad. Elsa Repetto de Laguzzi y Norma Martínez Castrillón, Paidós, Buenos Aires, 1976, p. 39.] <<

[17] Robert Burns Woodward, op. cit., p. 156. <<

[18] Véase Anthony S. Travis et al. (eds.), «Organic Chemistry and High Technology, 1850-1950», The British Journal for the History of Science, núm. 25, 1992, pp. 1-4. <<

[19] Por eso, la industria farmacéutica fue una de las primeras en invertir fuertes cantidades en la investigación y el desarrollo, y continuó haciéndolo durante el siglo XX. Este modelo de investigación intensiva que se estableció en las industrias químicas se ha extendido desde entonces a otros sectores, como la computación, la aeronáutica, etcétera. <<

[20] Jean-Antoine Chaptal, Chimie appliquée aux arts, Déterville, París, 1807, p. 15. <<

[21] Roald Hoffmann, «En elogio a la síntesis», en Roald Hoffmann, The Same and Not the Same, Columbia University Press, Nueva York, 1995, p. 95. [Hay edición en español: Lo mismo y no lo mismo, trad. Leticia García Urriza, FCE, México, 1995, p. 107.] <<

[1] Émile Meyerson, De l’Explication dans les sciences, Payot, París, 1921. <<

[2] Una propuesta etimológica —aunque controvertida— de elemento sugiere que se originó de la secuencia alfabética de las letras l, m, n (como alfabeto misma, que viene de las primeras dos letras del alfabeto griego, alfa y beta). Uno de los atractivos de esta etimología es que la palabra griega stoicheion se usó originalmente para designar objetos acomodados en una serie, como las letras del alfabeto. <<

[3] Empédocles, fragmento 23. <<

[4] Como el fuego y el aire tienden a moverse hacia arriba y la tierra y el agua hacia abajo, Aristóteles les asigna un espacio específico a cada uno de los elementos en el mundo sublunar. Por lo tanto, el mundo sublunar está compuesto esencialmente de esferas concéntricas de tierra, agua, aire y fuego. <<

[5] Paul Needham, «Aristotelian Chemistry: A Prelude to Duhemian Metaphysics», Studies in the History and Philosophy of Science, núm. 27, 1996, pp. 251-269. <<

[6] Lucrecio [50 a.n.e.], De Rerum Natura, Libro 1, pp. 635-920. <<

[7] Ibid., Libro 1, pp. 820-829. <<

[8] Ibid., Libro 1, pp. 633-634. <<

[9] Auguste Comte, Cour de philosophie positive, vol. 1, Hermann, París, [1830-1842] 1975, lección 36, p. 85. <<

[10] Ibid., p. 592. <<

[11] Ernst Cassirer, Substance and Function and Einstein’s Theory of Relativity, Dover Publications, Nueva York, 1953, discute la importancia de la continuidad de la naturaleza sustancial de las cualidades tanto para Aristóteles como para la tradición alquímica. <<

[12] Aristóteles [s.f.], De Generatione et Corruptione, s. f., Libro 1, cap. 10. <<

[13] Georg Ernst Stahl, Philosophical Principles of Universal Chemistry, Osborn and Longman, Londres, 1730, parte 1, «Structure of Matter», pp. 3-5. <<

[14] Citado en Wilda Anderson, Between the Library and the Laboratory: The Language of Chemistry in Eighteenth-Century France, Johns Hopkins University Press, Baltimore, 1984, p. 136. <<

[15] La interpretación de la composición en la revolución química ha sido destacada por Robert Siegfried y Betty J. Dobbs, «Composition: A Neglected Aspect of the Chemical Revolution», Annals of Science, núm. 24, 1968, pp. 275-293. <<

[16] Louis-Bernard Guyton de Morveau et al., Méthode de nomenclature chimique, Seuil, París, [1787] 1994, p. 14. <<

[17] Étienne Bonnot de Condillac, La Logique, en R. Bayer (ed.), Oeuvres philosophiques de Condillac, vol. 2, parte 1, cap. 2, PUF, París, [1780] 1948, p. 374. <<

[18] Para una discusión de esta relación en el contexto de una investigación sobre las fuentes de autoridad detrás de la reforma de la nomenclatura de Lavoisier, véase Jonathan Simon, «Authority and Authorship in the Method of Chemical Nomenclature», Ambix, núm. 49, 2002, pp. 207-227. <<

[19] Pierre Duhem, Le mixte et la combinaison chimique, trad. al inglés en P. Needham (ed.), Mixture and Chemical Combination and Related Essays, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, [1902] 2002, y La théorie physique, son objet, sa structure, trad. al inglés en P. P. Wiener, The Aim and Structure of Physical Theory, Princeton University Press, Princeton, [1906] 1954. <<

[20] Pierre Duhem, Le mixte…, op. cit., en la traducción de P. Needham, 2002, p. 5. <<

[21] Pierre Duhem, Le mixte…, op. cit., p. 11 de la edición de 1985, Fayard, París. <<

[22] La química poslavoisiana se organiza de acuerdo con una lógica que va de lo simple a lo complejo. Comte usó esta lógica como la base de su programa resumido en Curso de filosofía positiva con el objetivo de alcanzar una química sumamente racional: «dadas las propiedades de todos los cuerpos simples, encontrar aquellas de todos los compuestos que pueden formar», Auguste Comte, op. cit., vol. 1, lección 35, p. 572. <<

[1] Bernard Le Bovier de Fontenelle, Histoire de l’Académie royale des science, vol. 1, comentarios del año 1669, citado en Hélène Metzger, Les doctrines chimiques en France du début du XVIIe à la fin du XVIIIe siècle, Blanchard, París, [1923] 1969, pp. 266-268. <<

[2] La comparación de Fontenelle se desarrolló en un contexto histórico específico que involucró un debate entre dos interpretaciones de las transformaciones químicas. La interpretación de Samuel Du Clos en términos de principios en su Dissertation sur les principes des mixtes naturals (1680) se opuso a la interpretación corpuscular propuesta por René Descartes y Robert Boyle. <<

[3] Christoph Lüthy, John E. Murdoch y William R. Newman (eds.), Late Medieval and Early Modern Corpuscular Matter Theories, Brill, Leiden, 2001. <<

[4] William R. Newman, The «Summa Perfectionnis» of Pseudo-Geber, E. J. Brill, Leiden, 1991. <<

[5] Antonio Clericuzio, Elements, Principles and Corpuscles. A Study of Atomism and Chemistry in the Seventeenth Century, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht y Boston, 2000, y William R. Newman, «The Alchemical Sources of Robert Boyle’s Corpuscular Philosophy», Annals of Science, núm. 53, 1996, pp. 567-585, y Atoms and Alchemy, Chemistry and the Experimental Origins of the Scientific Revolution, University of Chicago Press, Chicago, 2006. <<

[6] Véase Lawrence M. Principe, The Aspiring Adept. Robert Boyle and His Alchemical Quest, Princeton University Press, Princeton (Nueva Jersey), 1998, y William R. Newman, «The Alchemical Sources…» <<

[7] Robert Boyle, The Sceptical Chymist, Cadwell and Crooke, Londres, 1661, pp. 174-175. <<

[8] Id.; un resumen de los argumentos de Boyle puede encontrarse en Hélène Metzger, Les doctrines…, op. cit., pp. 251-266. Más recientemente, Lawrence Principe ha aportado una nueva interpretación de Sceptical Chymist a la luz de las prácticas alquímicas de Boyle. Véase Lawrence M. Principe, op. cit., cap. 2. <<

[9] La gran mayoría de estos cursos adoptó las tria prima de Paracelso, incluso aunque a menudo los complementaban con los elementos «pasivos», tierra y agua. Para un estudio de esta tradición de cursos de química en Francia, véase Hélène Metzger, Les doctrines…, op. cit. Michel Bougard, La chimie de Nicolas Lemery, apothicaire et médecin (1645-1715), Brepols, Bruselas, 1999, ha identificado más de 150 tratados. Para una discusión con respecto al papel central de este tipo de cursos para la constitución de la disciplina de la química, véase Owen Hannaway, The Chemist and the Word: The Didactic Origins of Chemistry, Johns Hopkins University Press, Baltimore, 1975. <<

[10] Jean Béguin, Éléments de chymie, París, 1610, pp. 27-28, citado en Hélène Metzger, op. cit., pp. 38-39. <<

[11] Después de la introducción y de una presentación de los aparatos experimentales que necesita el químico, el libro de Béguin se conforma de una colección de recetas para hacer medicinas con las descripciones de sus virtudes terapéuticas y sus usos comunes. Para más información acerca de esta tradición de química farmacéutica, véase Jonathan Simon, Chemistry, Pharmacy and Revolution in France, 1777-1809, Ashgate, Aldershot, 2005, cap. 5. <<

[12] Venel, en el artículo «Principios» en la Encyclopédie: «nul corps n’est de la matière», en Denis Diderot y Jean D’Alembert (eds.), Encyclopédie ou dictionaire raisonné des science, des arts et des métiers par une société de gens de lettres, Panckoucke, París, 1751-1765. <<

[13] Así, el agua está compuesta de corpúsculos pequeños y planos que son capaces de deslizarse unos sobre otros, mientras que los corpúsculos de la tierra y el aire se enrollan unos alrededor de otros como las ramas de un árbol. Las sales están compuestas por partículas que se han vuelto delgadas y puntiagudas por una acción parecida a un martilleo; el azufre, o la materia oleosa, está formado por corpúsculos más suaves y arrugados que se pegan unos a otros debido a su forma irregular. Descartes concluye esta hipótesis corpuscular con los siguientes términos: «Así pues, ya he explicado tres clases de cuerpos que me parecen tener mucha relación con aquellos que los químicos tienen costumbre de tomar como sus tres principios y a los que denominan sal, azufre y mercurio». René Descartes, Principes de la philosophie, en C. Adams y P. Tannery (eds.), Oeuvre, vol. 9, Vrin, París, [1647] 1964, parte 2, artículos 46 y 47. [Hay edición en español: Principios de filosofía, trad. Guillermo Quintas, RBA, Barcelona, 2002, p. 311.] <<

[14] Ibid., artículo 52. El segundo elemento está compuesto por corpúsculos esféricos más pequeños de movimiento más rápido y el tercer elemento es el más sutil de todos. Este tercer elemento, el «polvo» formado a partir de la materia uniforme, está constituido por los corpúsculos más pequeños y llena los espacios que los otros dos dejan vacíos. <<

[15] Ibid., parte 4, artículo 63, p. 235. Véase Bernard Joly, «Descartes et la chimie», en B. Bourgeois y J. Havet (eds.), L’esprit cartésien, vol. 1, Vrin, París, 2000, pp. 216-221. <<

[16] Por lo tanto, Descartes al mismo tiempo se opone al atomismo y es hostil con los principios de los químicos. De hecho, considera que el atomismo de Demócrito se basa en dos principios —los átomos y el vacío— que fueron víctimas de las mismas críticas que él hace a los cuatro elementos de Aristóteles y los tres principios de Paracelso. Véase el prefacio de la edición francesa de René Descartes, Principes de…, op. cit., pp. 7-8. <<

[17] René Descartes, Règles pour la direction de l’esprit, trad. J. Sirven, Vrin, París, [1628-1629] 1990, Règle XII. [Hay edición en español: Reglas para la dirección de la mente, trad. Juan Manuel Navarro Cordón, Alianza, Madrid, 1996, p. 119.] <<

[18] Nicolas Lemery, Cours de chymie contenant la manière de faire les opérations qui sont en usage dans la médecine, Jacques Langlois fils, París, 1675, pp. 43-44. [Hay edición en español: Curso chymico, trad. Félix Palacios, Juan García Infançon, Madrid, 1703, pp. 53-54.] <<

[19] Véase Frederic L. Holmes, «Analysis by Fire and Solvent Extractions: The Metamorphosis of a Tradition», Isis, núm. 62, 1971, pp. 129-148. <<

[20] Isaac Newton, Opticks, Dover Publications, Londres, [1704, 4.ª ed.] 1979, pp. 400-401. [Hay edición en español: Óptica o tratado de las reflexiones, refracciones, inflexiones y colores de la luz, trad. Carlos Solís Santos, Alfaguara, Madrid, 1977, pp. 345-347.] <<

[21] Ibid., pp. 375 y ss. <<

[22] Comentando la Cuestión 31, Rouelle afirmó que la idea de Newton de explicar la afinidad por la atracción provino de su experimentación química. Véase el manuscrito de Rouelle, Cours de chymie commencé le 11 mars 1743 chez Monsieur Rouelle Démonstrateur au Jardin du Roy, Bibliothèque Publique et Universitaire de Neuchâtel, MsR 162. <<

[23] Maurice Crosland, The Society of Arcueil: A View of French Science at the Time of Napoleon, Harvard University Press, Cambridge (Massachusetts), 1967. <<

[24] Pere Grapi, «The Marginalization of Berthollet’s Chemical Affinities in the French Textbook Tradition at the Beginning of the Nineteenth Century», Annals of Science, núm. 58, 2001, pp. 115-136, y Frederic L. Holmes, «From Elective Affinity to Chemical Equilibrium: Berthollet’s Laws of Mass Action», Chymia, núm. 8, 1962, pp. 105-145. <<

[25] Emmanuel Renault, Philosophie chimique. Hegel et la science dynamiste de son temps, Presses Universitaires de Bordeaux, Bordeaux, 2003. <<

[1] Véase Bernadette Bensaude-Vincent, «Mendeleev’s Periodic System of Chemical Elements», British Journal for the History of Science, núm. 19, 1986, pp. 3-17. <<

[2] La naturaleza de las observaciones empíricas cargadas de teoría es un argumento que los filósofos han esgrimido en contra de una ingenua visión del experimento como algo que aporta hechos objetivos e imparciales con los cuales probar una teoría. En general, se adapta a una postura más global, asociada con el nombre de Pierre Duhem, de que es imposible negar o confirmar una sola declaración en una teoría física. Esta postura, que fue reformulada por Willard van Orman Quine, se conoce como la tesis de Duhem-Quine y sostiene que todas las partes de la teoría física moderna están interconectadas y que, por lo tanto, es imposible probar cualquier hipótesis elemental en aislamiento. <<

[3] Antoine-Laurent Lavoisier, Traité élémentaire de chimie, Cuchet, París, 1789, trad. de 1790, p. 24. <<

[4] Dmitri Mendeléyev, «La loi périodique des éléments chimiques», Le Moniteur scientifique, núm. 21, [1871] 1879, p. 693. La distinción de Mendeléyev entre un cuerpo simple y el átomo representa una reorientación importante en la química. A finales del siglo XVIII, la disciplina se centraba en el análisis, pero subsecuentemente cambiaría su orientación en torno a la relación entre las propiedades observables y mensurables de los cuerpos y la causa determinante de estas propiedades. El objetivo en este contexto era la articulación del comportamiento fenomenológico de cada cuerpo en una gama de cuerpos (los elementos fenoménicos) con una «cosa» abstracta identificada por su peso atómico, pero que no debía confundirse con el átomo en su sentido filosófico tradicional. <<

[5] Georges Urbain, Les notions fondamentales d’élément chimique et d’atome, Gauthier-Villars, París, 1925, p. 9. <<

[6] Gaston Bachelard, Le pluralisme cohérent de la chimie moderne, Vrin, París, [1930] 1973, p. 5. <<

[7] Friedrich A. Paneth, «The Epistemological Status of the Concept of Element», British Journal for the Philosophy of Science, núm. 13, 1962, pp. 1-14 y 144-160. Reimpreso en Foundations of Chemistry, núm. 5, [1931] 2003, pp. 113-145. Véase también Klaus Ruthenberg, «Friedrich Adolph Paneth (1887-1938)», Hyle: An lnternational Journal in the Philosophy of Chemistry, núm. 3, 1993, pp. 103-106. <<

[8] Paul A. M. Dirac, «Quantum Mechanics of Many-electron Systems», Proceedings of the Royal Society of London, A, núm. 123, 1929, p. 714. <<

[9] Ana Simões, «Dirac’s Claim and the Chemists», Physics in Perspective, núm. 4, 2002, pp. 253-266. Véase también Kostas Gavroglu y Ana Simões, «The Americans, the Germans, and the Beginnings of Quantum Chemistry: The Confluence of Diverging Traditions», Historical Studies in the Physical Sciences, núm. 25, 1994, pp. 47-110. <<

[10] Friedrich Paneth, op. cit., p. 160. <<

[11] Ernest Nagel, The Structure of Science, Harcourt, Nueva York, 1961, e «Issues in the Logic of Reductive Explanations», en H. Kiefer y M. Munitz (eds.), Mind, Science and History, SUNY Press, Albany, 1970, pp. 117-137. <<

[12] Paul Feyerabend, «On the Meaning of Scientific Terms», Journal of Philosophy, núm. 62, 1965, pp. 266-274; Peter Galison y David J. Stump (eds.), Disunity of Science, Boundaries, Contexts and Power, Stanford University Press, Stanford, 1996. <<

[13] Monique Lévy, «Les relations entre chimie et physique et le problème de la réduction», Epistemologia, núm. 2, 1979, p. 348. <<

[14] Eric R. Scerri, «The Failure of Reduction and How to Resist Disunity of the Sciences in the Context of Chemical Education», Science & Education, núm. 9, 2000, pp. 405-425. <<

[15] Ibid., p. 412. <<

[16] Esta frase fue acuñada por Herbert Butterfield en Origins of Modern Science: 1300-1800, Macmillan, Nueva York, 1957. <<

[17] Gaston Bachelard, Le pluralisme…, op. cit., p. 229. <<

[18] Para más información sobre la historia de la física del estado sólido, véase Lilian Hoddeson et al. (eds.), Out of the Crystal Maze. Chapters from the History of Solid State Physics, Oxford University Press, Oxford, 1992. <<

[19] Georges Champetier, «L’évolution de la chimie», Les cahiers rationalistes, núm. 8, 1940, pp. 9-10. <<

[20] Ibid., p. 30. <<

[21] Michel Pouchard, «Chimie omniprésente, sa force, ses faiblesses», La lettre de l’Académie des science, núm. 10, 2003, p. 6. <<

[22] Dmitri Mendeléyev, «The Periodic Law of the Chemical Elements», Journal of the Chemical Society, núm. 55, 1889, pp. 634-656. <<

[23] Véase Nancy Cartwright, How the Laws of Physics Lie, Oxford University Press, Oxford, 1983, para más información sobre la abstracción inherente al enfoque adoptado por la física. <<

[1] Actualmente, cuando las metáforas computacionales remplazan las de la mecánica, esta forma de determinismo a menudo se presenta como un código o un programa que proporciona todas las instrucciones para el desarrollo y el comportamiento de objetos animados e inanimados. Este modelo, por supuesto, no sólo puede aplicarse a la física, sino también a la biología molecular. Para una crítica de esta postura en física, véase Pablo Jensen, Entrer en matière. Les atomes expliquent-ils le monde?, Seuil, París, 2001. <<

[2] Isabelle Stengers, Cosmopolitiques, 7 vols., Éditions Synthélabo, París, 1997, en particular los vols. 2 y 3. <<

[3] Auguste Comte, Discours sur l’esprit positif, Vrin, París, [1844] 1995, pp. 120-125. <<

[4] Jean-Baptiste Dumas, Leçons sur la philosophie chimique, Culture et civilisation, Bruselas, [1837] 1972, p. 4. <<

[5] Auguste Comte, Cour de philosophie positive, vol. I, Hermann, París, [1830-1842] 1975, pp. 4-5. [Hay edición en español: Curso de filosofía positiva, trad. José Manuel Revuelta, Orbis, Barcelona, 1985, pp. 26-27.] <<

[6] Frederic L. Holmes, Eighteenth-Century Chemistry as an Investigative Enterprise, Office for the History of Science and Technology, University of California, Berkeley, 1989. <<

[7] Antoine-Laurent Lavoisier, Traité élémentaire de chimie, Cuchet, París, 1789, trad. 1790, p. 24. <<

[8] Auguste Comte, Cour de…, op. cit., lección 35, vol. 2, pp. 7 y ss.; véase también Bernadette Bensaude-Vincent, «La chimie, un statut toujours problématique dans la classification du savoir», Revue de Synthèse, núm. 115, 1994, pp. 135-148. <<

[9] Alan J. Rocke, Chemical Atomism in the Nineteenth Century. From Dalton to Cannizzaro, Ohio State University Press, Columbus, 1984, pp. 181-182; David Knight, Atoms and Elements. A Study of Theories of Matter in England in the Nineteenth Century, Hutchinson, Londres, 1967, pp. 105-126; Jean Jacques, Berthelot. Autopsie d’un mythe, Belin, París, 1987, pp. 195-208; Ana Carneiro, «Adolphe Wurtz and the Atomism Controversy», Ambix, núm. 40, 1993, p. 85, y Myriam Scheidecker, «A. E. Baudrimont (1806-1880): Les liens entre sa chimie et sa philosophie des sciences», Archives internationales d’histoire des sciences, núm. 47, 1997. Marjorie Malley, «The Discovery of Atomic Transmutation: Scientific Style and Philosophy in France and Britain», Isis, núm. 70, 1979, pp. 213-223, describe el positivismo como un obstáculo ambiental que impidió que Marie Curie encontrara una interpretación teórica apropiada de la radioactividad. <<

[10] Jean-Baptiste Dumas, op. cit., p. 246. <<

[11] Bernadette Bensaude-Vincent, «Atomism and Positivism: A Legend about French Chemistry», Annals of Science, núm. 56, 1999, pp. 81-94. <<

[12] Auguste Comte, Cour de…, op. cit., lección 37, vol. 3, pp. 145-147. <<

[13] Ibid., lección 36, pp. 79 y ss. <<

[14] Las similitudes entre Comte y versiones posteriores del positivismo fueron promovidas por Gaston Milhaud, véase Anastasios Brenner, Les origines françaises de la philosophie des science, PUF, París, 2003, p. 33. <<

[15] Id. <<

[16] Friedrich W. Ostwald, «Über die Überwindung des wissenschaftlichen Materialismus», Verhanlungen der Gessellschaft deutscher Naturforscher und Ärtze, 1895, pp. 155-168. Para una investigación sobre la controversia, véase Erwin Hiebert, «The Energetics Controversy in Late Nineteenth Century Germany», en D. H. Roller (ed.), Perspectives in the History of Science and Technology, University of Oklahoma Press, Norman, 1971, pp. 67-86. <<

[17] Friedrich W. Ostwald, op. cit. <<

[18] Abel Rey, L’énergétique et le mécanisme au point de vue des conditions de la connaissance, Félix Alcan, París, 1908. <<

[19] Ian Hacking, Representing and Intervening, Cambridge University Press, Cambridge, 1983, pp. 30-31. [Hay edición en español: Representar e intervenir, trad. Sergio Martínez, Paidós, UNAM / IIF, México, 1996, p. 49.] <<

[1] Para una discusión más detallada del atomismo de los químicos, véase Alan J. Rocke, Chemical Atomism in the Nineteenth Century. From Dalton to Cannizzaro, Ohio State University Press, Columbus, 1984; The Quiet Revolution: Hermann Kolbe and the Science of Organic Chemistry, University of California Press, Berkeley, 1993, y Nationalizing Science. Adolphe Wurtz and the Battle for French Chemistry, MIT Press, Cambridge (Massachusetts), 2001. <<

[2] Jean-Baptiste Dumas, Leçons sur la philosophie chimique, Culture et civilisation, Bruselas, [1837] 1972, pp. 196-218. La especificidad del atomismo químico es una preocupación central de las obras de Alan Rocke citadas en la nota anterior. <<

[3] Auguste Laurent (1837), citado en Jean Jacques, «La thèse de doctorat d’Auguste Laurent et la théorie des combinaisons organiques (1836)», Bulletin de la Société chimique, suplemento de mayo, 1954, pp. D-31-D-39. <<

[4] Marika Blondel-Mégrelis, Dire les choses. Auguste Laurent et la méthode chimique, Vrin, París, 1996, pp. 81-82. <<

[5] Charles Gerhardt, Traité de chimie organique, vol. 4, Didot, París, 1853, pp. 568-569. <<

[6] August Kekulé, «On Some Points of Chemical Philosophy», en R. Anschütz, August Kekulé, vol. 2, Verlag Chemie, Berlín, [1867] 1929, p. 303. Véase también Britta Görs, Chemischer Atomimsus: Anwendung, Veränderung, Alternativen in deutschsprachigen Raum in der zweiten Hälfte des 19 Jahrhunderts, Berlín, 1999. <<

[7] Georges Urbain, Les disciplines d’une science, Doin, París, 1921, p. 9. <<

[8] Émile Meyerson, «L’évolution de la pensée allemande dans le domaine de la philosophie des sciences», ponencia en conferencia no publicada leída el 23 de abril de 1911 (archivos de Meyerson A 408/11), p. 22. Meyerson estaba impresionado por este atomismo «renuente» (atomisme du bout des lèvres), que consideró una forma de falsedad, si no es que de hipocresía. En otro lado, confesó que fue esta actitud la que causó que se dedicara a la filosofía de la ciencia. <<

[9] Ernst Cassirer, Substance and Function and Einstein’s Theory of Relativity, Dover Publications, Nueva York, 1953. [Publicado en francés como Substance et fonction, Éléments pour une théorie du concept, trad. Pierre Caussat, Minuit, París, 1910.] <<

[10] Charles Adolphe Wurtz, Dictionnaire de chimie pure et appliquée, vol. I, «Discours préliminaire», Hachette, París, 1868, pp. 69-75. <<

[11] Marcellin Berthelot, «Réponse à la note de M. Wurtz, relative à la loi d’Avogadro et à la théorie atomique», Comptes-rendus de l’Académie des Sciences, núm. 84, 1877, p. 1194. <<

[12] Charles Adolphe Wurtz, «Réponse à M. Berthelot sur l’atome», Comptes-rendus de l’Académie des sciences, núm. 84, vol. 23, 1877, p. 1268. <<

[13] Maurice Delacre, Essai de philosophie chimique, Payot, París, 1923, p. 157. <<

[14] Ibid., p. 158. <<

[15] Ibid., p. 13. <<

[16] Véase la nota 2 del capítulo IX:

La naturaleza de las observaciones empíricas cargadas de teoría es un argumento que los filósofos han esgrimido en contra de una ingenua visión del experimento como algo que aporta hechos objetivos e imparciales con los cuales probar una teoría. En general, se adapta a una postura más global, asociada con el nombre de Pierre Duhem, de que es imposible negar o confirmar una sola declaración en una teoría física. Esta postura, que fue reformulada por Willard van Orman Quine, se conoce como la tesis de Duhem-Quine y sostiene que todas las partes de la teoría física moderna están interconectadas y que, por lo tanto, es imposible probar cualquier hipótesis elemental en aislamiento. <<

[17] Henri Sainte-Claire Deville «Leçons sur l’affinité chimique», en Leçons sur la société chimique de Paris, París, 1886-1887, p. 52, citado en Pierre Duhem, Le mixte et la combinaison chimique, trad. al inglés en P. Needham (ed.) Mixture and Chemical Combination and Related Essays, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, [1902] 2002, p. 151. <<

[18] Pierre Duhem, «Notation atomique et hypothèses atomistiques», Revue des questions scientifiques, núm. 31, 1892, pp. 391-454. <<

[19] Henri Sainte-Claire Deville, «Leçons…», op. cit., p. 52, citado en Pierre Duhem, Le mixte et la combinaison…, edición Corpus, 1985, p. 151. <<

[20] Jean Perrin, Les atomes, Flammarion, París, [1913] 1991. <<

[21] Ibid., p. 24. <<

[1] En primera, se necesitan tanto elementos activos como pasivos que puedan alterarse unos a otros de manera recíproca para producir un nuevo cuerpo homogéneo. Por lo tanto, no se pueden mezclar cuerpos totalmente pasivos o inertes. En segunda, los cuerpos tienen que ser divisibles en partículas finas, que es por lo que los líquidos se mezclan con tanta facilidad. En tercera, con el fin de que surja un cuerpo verdaderamente nuevo, hay que asegurarse de que las proporciones de los constituyentes de la mixtura sean aproximadamente iguales. De esta manera, cualquiera puede ver que verter una gota de vino en un cuerpo grande de agua no consigue producir nada más que agua. <<

[2] Antoine-Laurent Lavoisier, Traité élémentaire de chimie, Cuchet, París, 1789, trad. al inglés R. Kerr, The Elements of Chemistry, Kettilby, Londres, 1790, p. 24. <<

[3] Wilhelm Homberg, «Essai sur l’analyse du souffre conmun», en Mémoires de l’Académie royale des science de Paris, 1703, pp. 31-40. <<

[4] Hermann Boerhaave, Elementa chemiae, Severinus, Leiden, 1732, trad. al francés Élémens de chymie, Tarin, París, 1748, p. 267. <<

[5] En Institutions chymiques, Rousseau presenta los cuatro elementos en los siguientes términos: «Con el fin de establecer un laboratorio artificial con base en el modelo del laboratorio de la naturaleza, uno no puede simplemente considerar la forma general como ésta funciona, sobre todo se tiene que conocer perfectamente los instrumentos que utiliza. Hay un gran número de estos instrumentos: sol, agua, sales, tierras, incluso las partes de cuerpos puestas en movimiento y representadas de maneras diversas. Pero uno puede reducir todo esto a cuatro clases generales —agua, fuego, tierra, aire— por medio de las cuales existen todos los cuerpos naturales, se producen, se conservan o cambian de acuerdo con las leyes establecidas en el principio mismo». Jean-Jacques Rousseau, Institutions chymiques, Fayard, París, [s. f.] 1999, p. 63. <<

[6] Frederic L. Holmes, «Concepts, Operations and the Problem of “Modernity” in Early Modern Chemistry», ensayo presentado en el taller sobre química moderna temprana, Max Planck Institute, Berlín, 1995, y «The Communal Context for Étienne-François Geoffroy’s “Table des rapports”», Science in Context, núm. 9, 1996, pp. 289-311. <<

[7] Bernard Le Bovier de Fontenelle, Entretiens sur la pluralité des monde habités, Fayard, París, [1686] 1991. <<

[8] Antoine-Laurent Lavoisier, «Mémoire sur la nécessité de reformer et de perfectionner la nomenclature de la chimie, lu à l’Assemblée publique de l’Académie royale des sciences du 18 avril 1787», en Louis-Bernard Guyton de Morveau et al., Méthode de nomenclature chimique, Seuil, París, [1787] 1994, p. 69. <<

[9] Ursula Klein (ed.), Tools and Modes of Representation in the Laboratory Sciences, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht, 2001, pp. 13-34. <<

[10] Peter Ramberg, «Paper Tools and Fictional Worlds: Prediction, Synthesis, and Auxiliary Hypotheses in Chemistry», en Ursula Klein (ed.), op. cit. <<

[11] Los esfuerzos internacionales para estandarizar la nomenclatura de los compuestos orgánicos han tendido a seguir la misma dirección. Las reglas fijadas en el Congreso de Génova en 1892 exigían que el nombre oficial expresara la estructura, dándole prioridad a la cadena de carbono más larga y usando sufijos para indicar los grupos funcionales y prefijos para los grupos de sustitución. El Congreso de Lieja de 1930 emitió reglas que privilegiaban a los grupos funcionales. El nombre también tenía que indicar la posición de cualquier enlace doble o triple, ya que éstos son los principales sitios de reactividad de las moléculas. Véase François Dagognet, Tableaux et langages de la chimie, Vrin, París, 1969, pp. 176-177, y Bernadette Bensaude-Vincent, «A Language to Order the Chaos», en M. Jo Nye (ed.), The Cambridge History of Science, vol. V, Modern Physical and Mathematical Sciences, Cambridge University Press, Cambridge, 2003, pp. 174-190. <<

[12] Ian Hacking, Representing and Intervening, Cambridge University Press, Cambridge, 1983, p. 262. [Hay edición en español: Representar e intervenir, trad. Sergio Martínez, Paidós / UNAM-IIF, México, 1996, p. 291.] <<

[13] Id., en particular el cap. 16, «La experimentación y el realismo científico», pp. 262-275. [Trad. pp. 291-304.] <<

[14] Nancy Cartwright, Nature’s Capacities and Their Measurement, Oxford University Press, Oxford, 1989. <<

[15] Rom Harré, «The Materiality of Instruments in a Metaphysics for Experiments», en H. Radder (ed.), The Philosophy of Scientific Experimentation, University of Pittsburgh Press, Pittsburgh, 2003. <<

[16] Davis Baird, Thing Knowledge: A Philosophy of Scientific Instruments, University of California Press, Berkeley, 2004, pp. 12, 48. <<

[17] Véase la entrada «Réalité» en Isabelle Stengers y Bernadette Bensaude-Vincent, Cent mots pour commencer à penser les sciences, Seuil, París, 2003. <<

[18] Lorraine Daston, «Objectivity and the Escape from Perspective», Social Studies of Science, núm. 22, 1992, pp. 597-678. <<

[19] Esta naturaleza dual de la química es el rasgo principal que Linus Pauling quiso transmitir a los estudiantes universitarios en su exitoso libro de texto: College Chemistry, Freeman, Nueva York, 1950. <<

[1] Eric Drexler, Engines of Creation, 2.ª ed., Anchor Books, Nueva York, [1986] 1990, p. 13. [Hay edición en español: La nanotecnología. El surgimiento de las máquinas de creación, trad. José Ángel Álvarez, Gedisa, Barcelona, 1993, p. 31.] <<

[2] Ibid., p. 5. [Trad., p. 20.] <<

[3] Eric Drexler, «Introduction to Nanotechnology», en M. Krummenacker y J. Lewis (eds.), Prospects in Nanotechnology. Proceedings of the 1st General Conference on Nanotechnology: Developments, Applications, and Opportunities, Palo-Alto, 1992, John Wiley & Sons, Nueva York, 1995, p. 2. <<

[4] Erick Drexler, Engines of Creation, op. cit., p. 14. <<

[5] Mihail C. Roco et al., Nanotechnology. Research Directions IWGN Interagency Working Group on Nanoscience Workshop Report, Kluwer Academic Publishers, Dordrecht y Boston, 2000. <<

[6] Michael Gibbons et al., The New Production of Knowledge, 2.ª ed., Sage Publications, Londres, [1994] 1996, y Helga Nowotny et al., Re-thinking Science: Knowledge and the Public in an Age of Uncertainty, Polity Press, Cambridge, 2001. <<

[7] Véase Richard Smalley, «Of Chemistry, Love and Nanobots», Scientific American, núm. 285, 2001, pp. 76-77, y George Whitesides, «The Once and Future Nanomachine», Scientific American, núm. 285, 2001, pp. 78-83. <<

[8] Id. <<

[9] Richard L. Jones, Soft Machines, Oxford University Press, Oxford, 2004, pp. 56-86. <<

[10] Philip Ball, «Natural Strategies for the Molecular Engineer», Nanotechnology, núm. 13, 2002, p. 16. <<

[11] David E. Clark (ed.), Evolutionary Algorithms in Molecular Design, Wiley-VCH, Weinheim, 2000. <<

[12] Eric Francoeur, «Cyrus Leventhal, the Kluge and the Origin of Interactive Molecular Graphics», Endeavour, núm. 26, vol. I, 2002. <<

[13] Xiao-Dong Xiang et al., «A Combinatorial Approach to Materials Discovery», Science, núm. 268, 1995, pp. 1738-1740, y Xiao-Dong Xiang, «Combinatorial Materials Synthesis and Screening: An Integrated Materials Chip Approach to Discovery and Optimization of Functional Materials», Annual Review of Materials Science, núm. 29, 1999. <<

[14] Pierre Laszlo, Miroir de la chimie, Seuil, París, 2000, p. 128. <<

[15] Janine M. Benyus, Biomimicry, Innovation Inspired by Nature, Quill, Nueva York, 1998. Philip Ball, The Self-Made Tapestry: Pattern Formation in Nature, Oxford University Press, Oxford, 2001, y «Natural Strategies…», op. cit. <<

[16] Stephen Mann et al. (eds.), Biomineralization, Chemical and Biological Perspectives, VCH, Weinheim, 1989, p. 35. <<

[17] Martyn Amos, Genesis Machines: The New Science of Biocomputing, Atlantic Books, Londres, 2006. <<

[18] George Whitesides citado en Philip Ball, «Chemistry: What Chemists Want to Know», Nature, núm. 442, 2006, p. 501. <<

[19] Jean-Marie Lehn citado en Philip Ball, «Chemistry: What Chemists…», op. cit., p. 501. <<

[20] Linus Pauling, «The Place of Chemistry in the Integration of the Sciences» (1949), citado en Barbara Marinacci (ed.), Linus Pauling in hi own Words: Selection from his Writings, Speeches and Interviews, Simon & Schuster, Nueva York, 1995, pp. 107-111. <<

[21] Anselm Levskaya et al., «Synthetic Biology: Engineering Escherichia coli to See Light», Nature, núm. 438, 2005. <<

[22] El concepto de unidad operativa —un paso básico en un proceso químico— fue introducido por Arthur D. Little (1863-1935), ingeniero químico que reformó la formación de los estudiantes de ingeniería química en el Instituto Tecnológico de Massachusetts. Véase William F. Furter (ed.), History of Chemical Engineering, American Chemical Society, Washington, D. C., 1980. <<

[23] En Nature, núm. 447, 28 de junio de 2007, el editorial (en las pp. 1031-1032) empieza con la siguiente afirmación: «La biología sintética proporciona un bienvenido antídoto contra el vitalismo crónico». <<

[1] Actualmente, la industria química gasta gran cantidad de dinero en la proyección de una imagen de sí misma como protectora del ambiente y defensora principal de los procesos sustentables. Sin embargo, las campañas basadas en estos temas están producidas precisamente para combatir la imagen arraigada de la industria química como una servidora de la sociedad de consumo materialista particularmente poco respetuosa con el ambiente. <<

[2] Bill Joy, «Why the Future Doesn’t Need us», Wired, núm. 8, 2000. Martin Rees, Our Final Hour. A Scientist’s Warning, How Terror, Error, and Environmental Disaster Threaten Humankind’s Future In This Century — On Earth and Beyond, Basic Books, Nueva York, 2003. Theo Colborn et al., Our Stolen Future: Are We Threatening Our Fertility, Intelligence and Survival? — A Scientific Detective Story, Penguin Books, Nueva York, 1996. <<

[3] Para las discusiones en torno a los alteradores endócrinos, véase Theo Colborn et al., op. cit., y para un análisis del debate que ha surgido alrededor de estas cuestiones y cómo se ha conducido, véase Sheldon Krimsky, Hormonal Chaos: The Scientific and Social Origins of the Environmental Endocrine Hypothesis, Johns Hopkins University Press, Baltimore, 2000. <<

[4] Association pour la Recherche Thérapeutique Anti-Cancéreuse: artac.info. El llamamiento de París está en el enlace Appel de Paris, texto en seis lenguas, español (consultado el 7 de marzo de 2015). <<

[5] www.acs.org/content/dam/acsorg/careers/profdev/ethics/chemical-professionals-code-of-conduct-2012. <<

[6] The American Chemical Society: acs.org. El Código de conducta del profesional de la química está en el enlace Ethics and Professional guidelines (consultado el 14 de agosto de 2011). <<

[7] Robert K. Merton, «The Ethos of Science», en P. Sztompka (ed.), On the Social Structure of Science, University of Chicago Press, Chicago, [1942] 1972, pp. 267-276. En este ensayo, Merton propuso cuatro normas características de la ciencia: (1) universalismo: una declaración científica verdadera es válida sin importar quién la proponga; (2) comunitarismo: todo conocimiento e ideas científicos deberían compartirse libremente por la comunidad; (3) desinterés: el científico no debe favorecer ninguna postura por razones ideológicas; y (4) escepticismo organizado: ningún área de investigación debe estar fuera de los límites de la investigación científica. <<

[8] European Chemicals Agency: echa.europa.eu (consultado el 14 de agosto de 2011). <<

[9] Véase Michel Callon et al., Agir dans un monde incertain, Seuil, París, 2001. <<

[10] William McDonough y Michael Braungart, Cradle to Cradle. Remaking the Way We Make Things, North Point Press, Nueva York, 2002. <<