Del Continuismo al Atomismo

Uno de los problemas principales de la cultura actual es la falta de integración de las ciencias y las
humanidades. Se trata de una enfermedad que, a estas alturas, puede considerarse crónica. Se remonta, en
efecto, al nacimiento mismo de la ciencia experimental moderna en el siglo XVII, ya que la nueva ciencia se
presentó, desde el primer momento, como adversaria de la filosofÃ−a natural anterior, a la que pretendÃ−a
sustituir. El ulterior progreso de las ciencias fortaleció la convicción de que, por fin, se disponÃ−a de un
conocimiento objetivo y fiable que, al menos en estos aspectos, superaba con creces el estatuto de las
interpretaciones filosóficas, múltiples y en luz permanente. Durante mucho tiempo todavÃ−a coexistieron
las ciencias y la filosofÃ−a en un mutuo respeto e interés, pero el idealismo por un extremo y el
positivismo por el otro expresaron y favorecieron, en el siglo pasado, la fragmentación entre dos mundos
prácticamente incomunicados.
El programa neopositivista fracasó. Se ha tomado clara conciencia de los lÃ−mites de las ciencias. La
epistemologÃ−a actual reconoce la existencia de componentes históricos, sociológicos y culturales de la
actividad cientÃ−fica. Sin embargo, el cientificismo está renaciendo de sus cenizas ahora mismo, delante de
nuestros ojos.
En el nivel epistemológico, el método cientÃ−fico comprende dos momentos diferentes: la construcción
de las leyes o teorÃ−as, y la comprobación de su validez (que suelen denominarse «contexto del
descubrimiento» y «contexto de justificación»). Prescindo de las discusiones acerca de la relevancia del
primer nivel (me parece que con frecuencia se minusvalora su importancia). Lo que aquÃ− interesa subrayar
es que este nivel supone, como condición de posibilidad, la existencia de una racionalidad que, por una parte,
permite utilizar los recursos lógicos y gnoseológicos tÃ−picos del conocimiento humano en general, y por
otra, añade unos procedimientos especÃ−ficos que en muchos casos son enormemente sofisticados. No
sólo se recurre, como en cualquier otro ámbito, a la capacidad argumentativa con todo lo que ésta
implica; se recurre, además, a la construcción de modelos que suelen referirse a aspectos de la realidad que
se encuentran muy alejados de la experiencia, y a métodos muy complejos y sin embargo fiables que
permiten comprobar la validez de esos modelos. Basta asomarse a reportajes medianamente serios sobre los
trabajos de la ciencia actual para advertir que la racionalidad cientÃ−fica es, hoy dÃ−a, una manifestación
impresionante de nuestras capacidades cognoscitivas, implicando, en muchos casos, la invención de
métodos muy sofisticados que permiten abordar el estudio riguroso de problemas muy complejos. Por
tanto, el progreso cientÃ−fico retroactúa sobre el supuesto epistemológico (la racionalidad), mostrando que
su alcance es mucho mayor de lo que se suponÃ−a.
Las ciencias y sus investigadores no son entes al margen de la realidad. Las nuevas corrientes filosóficas
asociadas a los nuevos conocimientos, mostraban una realidad que no se correspondÃ−a con la ideologÃ−a
dominante, esto es, los nuevos descubrimientos atentaban contra la polÃ−tica eclesiástica dominante
La actividad cientÃ−fica es una labor básicamente constructiva que, mediante aproximaciones sucesivas,
elabora explicaciones más amplias, ajustadas y coherentes sobre los aspectos ya estudiados. La FÃ−sica y la
QuÃ−mica aparecen entonces como un conjunto de conocimientos en constante evolución que no pueden ser
aprendidos de forma estática y definitiva.
* La metodologÃ−a que se seguirá se caracteriza por los siguientes aspectos:
* Ser progresiva, pues parte de un nivel de conocimientos y los enriquece a medida que se desarrolla la
asignatura.
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* Ser interactiva, favoreciendo la dinámica de grupos y el trabajo en equipo.
* Ser flexible, pues en cada momento se puede modificar si las circunstancias asÃ− lo aconsejan.
* Para conseguir que los alumnos se familiaricen con el trabajo cientÃ−fico, consideramos necesaria la
práctica reiterada en la utilización de procedimientos que constituyen la base del trabajo cientÃ−fico:
planteamiento de problemas, formulación y contraste de hipótesis, diseño y desarrollo de experimentos,
interpretación de resultados, comunicación cientÃ−fica, estimación de incertidumbre en las medidas,
utilización de fuentes diversas de información. Se intenta también resaltar la importancia de las teorÃ−as
y modelos dentro de los cuales se lleva a cabo la investigación, adquiriendo actitudes propias del trabajo
cientÃ−fico: cuestionar lo que parece obvio, necesidad de comprobación, de rigor y de precisión, apertura
ante las nuevas ideas y el desarrollo de hábitos de trabajo e indagación intelectual.
* La estrategia general para desarrollar el trabajo será la siguiente: sensibilización ante un nuevo tema;
conexión con el entorno y la vida cotidiana; conexión con las ideas de los alumnos; planteamiento
cualitativo del problema cientÃ−fico a resolver; búsqueda bibliográfica e introducción de conceptos;
emisión de hipótesis; diseño experimental; reparto de tareas dentro del grupo; trabajo experimental y
recogida de datos; análisis de resultados; resolución del problema y recapitulación; autorregulación y
reflexión sobre todo el proceso.
MATERIALISMO.
OBJETIVO: SEÃ ALAR Y ANALIZAR EL DESARROLLO DE LA BÃ SQUEDADEL ORIGEN DE
LAS COSAS, LAS PRIMERAS INVESTIGACIONES O INDAGACIONES DEL CONOCIMIENTO DE
LA MATERIA, QUE DATAN DESDE EL SIGLO V a.C. HASTA NUESTROS TIEMPOS LLEGANDO A
LAS TEORÃ AS ATÃ MICAS ACTUALES.
• AÃ OS 500 A.C.
• Primeros filósofos que abordo el tema de la materia fue Tales de Mileto, dijo la materia universal es
el agua, en Egipto regido por influencias del Nilo, las matemáticas, por que era absolutamente
necesaria para la vida. Sin agua no hay nada y en donde hay agua se desarrolla la vida, ¿no es ésta
la mejor prueba?
• AnaxÃ−mandro compañero de Tales, que también vivÃ−a en Mileto no le parecÃ−a la teorÃ−a
de Tales, por que no podÃ−a explicar la transformación del agua en hierro y porque habÃ−a una
sustancia que llamo A peirón, era intangible e impalpable años 400 a.c.
• AnaxÃ−menes propuso el aire como sustancia primera que unÃ−an las teorÃ−as de Tales y
AnaxÃ−mandro. El aire es una sustancia tangible pero impalpable y capaz de asumir formas diversas
al ramificarse o condensarse. Concibió el mundo como un hombre gigante y asimilaba el viento a la
respiración, tenÃ−an una similitud el macrocosmos y el microcosmos, fue aceptada, fue un motor y
ayuda en la búsqueda de la realidad de la materia.
• Pitágoras nació en Samos en tiempos de Policromes quien murió en 522 a.c. abandonó Samos
para escapar de los Persas, fue a Mileto convirtiéndose en discÃ−pulo de Tales, luego se fue a
Egipto y al ser conquistado en 525 a.c. se fue a Babilonia con Cambisses. Después se fue a Crotona
y se le unieron estudiantes y amigos, donde dio a conocer las concepciones relativas a los números y
a la aritmética, su sistema filosófico era matemáticamente perfecta y armónica, es asÃ− como
alcanza un sitio en la historia del atomismo, pues compara a las cosas con números porque los
considera unidades indivisibles como único elemento compuesto por tierra, aire, fuego y agua, esta
idea domina las épocas siguientes con una filosofÃ−a fÃ−sica de la materia.
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• Heráclito en Efeso, filósofo condena al materialismo de AnaxÃ−mandro y AnaxÃ−menes y su
libro ”sobre todo” fue en tiempos de Artemisa. Eraclito concibe al fuego eterno lo compara con el
aire, como la sustancia primaria y construye el principio filosófico , antecedente de la dialéctica,
compara el fuego con el alma, que todo esta hecho de fuego y regresa a ser fuego, llegando a su
formula “TODO FLUYE”.
• El último filósofo Anaxágoras de clazomene es un cientÃ−fico más que un metafÃ−sico . Para
él, el universo fue primero un caos de en numerables semillas (S PERMATA) al cual el espÃ−ritu
dio orden y forma gracias al movimiento de rotación, por medio de un vértice se consumo la
organización de la materia.
• Parménides preocupado por el realismo, “no se puede concebir lo imposible, no puede existir: es
imposible la creación, no se puede concebir algo que salga de la nada por lo tanto su destrucción es
imposible.
• Zenon discÃ−pulo de Parménides intenta a desacreditar a Pitágoras y su teorÃ−a de los cuerpos
separados de la multiplicidad: tortuga que como Aquiles tras ella y les será imposible alcanzarlas
siempre le quedará la mitad de distancia para alcanzarlo, teniendo que correr de nuevo la otra mitad
hasta el infinito.
• Mientras la idea de la teorÃ−a de los elementos avanza al perfeccionarse a la edad media.
• Poeta filósofo, fÃ−sico, médico y reformador social, EMPEDOCLES DE AGRIGUENTO,
consideraba 4 elementos o raÃ−ces: agua, aire, fuego y tierra y dos fuerzas divinas, una atractiva y
otra repulsiva, amor, odio. DecÃ−a que la luz tiene velocidad infinita y duró esta idea hasta el siglo
XIX anticipándose a su tiempo, murió en el cráter de un volcán.
• Inicia Leocipo la escuela atomista (segunda mitad del siglo v a.c.) se concibió como un racionalista
que afirma “ nada sucede por casualidad sino al contrario todo tiene una causa necesariamente.
• Demócrito en 400 a.c. aproximadamente, aprendió geometrÃ−a en Egipto, con los sacerdotes en
Caldea estudio con los magos y luego se fue al mar rojo, el concibe convencionalmente existe un
dulce y un amargo, un caliente y un frÃ−o. Solo existen átomos y un vacio, materialista asÃ− se
pone a Pitágoras y los atomistas aceptan un alma de un ser dividido en pequeñas partÃ−culas
independientes, eternas e insecables ahÃ− el nombre átomos: insecable que no se puede cortar,
diseña las formas de las propiedades, tamaño, posición y movimiento, dice que en el hierro
vibran sus átomos mientras que en el aire y el fuego saltan en grandes distancias.
• Aristóteles nace en Estagira CalcedonÃ−a, en 384 a.c. se convertirá en preceptor de Alejandro
Magno, rechaza un trabajo llamado “ DE LOS CIELOS” que abunda en la teorÃ−a de los 4 elementos
de Pitágoras y afirma que es perecedera la materia, existen dos tendencias mayores; la generación y
destrucción. Los opuestos de dos a dos del calor y del frÃ−o producen los 4 elementos fuego, aire,
tierra y agua, que son de origen terrestre y añade un quinto elemento de origen divino el à ter que
hace perfectos e incorruptibles a los cuerpos celestes.
• Epicuro de Samos en 323 a.c. Fue desterrado de Atenas por no ser originalmente de ahÃ− por
perdida, tutor de Alejandro Magno. Abre una escuela de filosofÃ−a donde se inscriben sus tres
hermanos, tiene sus primeros discÃ−pulos Metrodoro, Leonteus y su esposa. Las mujeres son
admitidas en las prácticas filosóficas hecho revolucionario en la actualidad. Epicuro decÃ−a” los
átomos tienen varias formas se mueven en el vacio en el cual entrechocan, el alma esta formada por
átomos y que el alma era mortal igual que el cuerpo tenÃ−a un elemento sin nombre”.
• DecÃ−a que el fuego era calor, el viento respiración y el aire formaban parte de los átomos y
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estaban en cualquier lugar y el cuarto elemento era el alma del alma, que el placer constituÃ−a la base
de la vida y que el placer era una vida virtuosa con la cual lucha con la superstición que odiaba y
contra el clericalismo, sÃ− creÃ−a en una deidad pero no le gustaba la religión de aristócratas.
• En 270 Hemacos acude a Epicuro en la escuela “el jardÃ−n” donde asistieron filósofos, polÃ−ticos,
escritores y se afamaron diciendo que recibieron la doctrina de Epicuro.
• Lucrecio alrededor de 99-95 nace en Roma era noble y ardiente propagador del atomismo, leÃ−a a
Epicuro, Empédocles, Demócrito y Anaxágoras, realiza un libro “ DE NATURA RERUUM” en
1878 afirmaba que la materia es permanente, no es creada, está constituida por partÃ−culas o
átomos son sólidas e indivisibles, pero muy pequeñas y no es posible verlas, existe en números
infinitos. Lucrecio refuta las teorÃ−as de Heráclito, Empédocles y Anaxágoras. Escribe un
segundo libro que habla el movimiento de los átomos que no son provocados por los dioses y tienen
más tendencias a subir que a bajar, sus movimientos son irregulares y arbitrarios, lo que explica la
existencia de la libertad. Tienen formas diversas y se pueden combinar de muchas formas, no tienen
color ni temperatura son iguales los que constituyen la materia viviente y la materia inanimada. En el
universo infinito forman una pluralidad de mundos que nacen , crecen y mueren.
• Escribe el tercer libro hablando de Epicuro “tú, padre, eres quien deberás descubriste la verdad, tú
quién nos proporcionaste avisos paternales y es en tu libro ilustre que como abejas que visitan los
prados floridos casamos las palabras de oro las mejores de la vida eterna”, todo el libro trata de
demostrar la naturaleza del alma y a combatir el miedo a la muerte. El espÃ−ritu y el alma son partes
integrantes del cuerpo y como él están formados por átomos.
• Cuarto libro: teorÃ−a de la visión, un ataque con el espiritualismo de Aristóteles y una defensa del
materialismo.
• Quinto libro: estos no han creado a los hombres y no les atienden, en todos son ajenos al mundo
humano, su testamento de Lucrecio lo depositó con una grandeza que provocó admiración
respetuosa en sus obras “si uno nota estas cosas, y si las recuerda puede entonces ver la naturaleza al
fin liberada de sus sueños altivos, haciendo todo espontáneamente por si misma sin entrometerse
los Dioses.
La teorÃ−a de los 4 elementos en la base de Scotus, quién admite la existencia de 4 elementos que designa
como católicos, es decir, “universales” siguiendo el ejemplo de los griegos: fuego, aire, agua y tierra, estos
son los constituyentes de todas las cosas incluyendo el cielo y los cuerpos celestiales e insiste en el peso de los
elementos sentando las bases de un sistema astronómico, fue expulsado de la iglesia por el papa.
• Siglo X la civilización Órabe se difunde gracias a unos centros en Europa
• Siglo XI se crea una fórmula para la creación. “ una receta para fabricar oro atribuida al alquimista
Moisés”
• Tomar cobre, arsénicos, azufre y plomo, triturar la mezcla con aceite de rábanos silvestres, asarla
sobre el carbón, desulfurizarla y ponerla al lado, tomar una parte del cobre asado y 3 partes del oro,
ponerlas en un cristal, calentar y encontraran el todo cambiado en oro con ayuda de dios.
• Corresponde a la difusión de la cultura árabe, el rey Alfonso V de España conquista Toledo en
1585 y a mediado del siglo XII la ciudad se convirtió en un centro de traducción en latÃ−n de las
obras árabes, pero algunas obras quedaban a medias o se les da otro sentido. AquÃ− nacen palabras
de origen árabe: LA ALQUIMIA, ELIXIR, TALCO, ALGEBRAGETE.
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• Estalla el renacimiento o alquimia operacional cuando se considera a la filosofÃ−a la sirvienta de la
ciencia es considerada de origen religioso y se guarda este movimiento árabe. AquÃ− cualquiera
puede ser quemado, bajo la asociación de brujo o de nigromante (edad negra)
• También existÃ−a la alquimia mÃ−stica que tenÃ−a unos mismos orÃ−genes del anterior, pero
ampliando descripciones religiosas.
• Se influyeron ambas alquimias y 2 prácticas, también se atribuÃ−a mágicos y se empleaba un
ritual antes de una operación o práctica alquimista.
• Dibujaban en el centro por un operador el sÃ−mbolo de los demonios malos que no podÃ−an
traspasar, se hacÃ−an oraciones que nadie sabÃ−a con exactitud pues eran celosamente guardados
para conjurar a los demonios favorables para realizar la gran obra.
• Aunque algunos alquimistas lo consideraban una tonterÃ−a, algunos de sus métodos de
destilación y su enfriamiento aún están en uso.
• Siglo XII: mapa clavÃ−cula, manuscrito que es el origen árabe describÃ−a prácticas de
laboratorio, se le atribuye a Jabir.
• La alquimia tuvo un gran desarrollo lo que llamamos ahora la quÃ−mica, como la preparación del
alcohol, la purificación de los metales, el enfriamiento de vapores destilados.
• Admite que todos los metales están hechos de azufre, mercurio y que hay 6 oro, plata, plomo,
estaño, cobre y hierro.
• Bacón 1260 dice la relación entre las matemáticas y las ciencias experimentales aunque era
enfrentarse a Aristóteles.
à poca de contiendas filosóficas y descomposición económicas, aunque corresponde a un estado de
ánimo más que un análisis cronológico representa el estallido de Marcos esquemas rÃ−gidos una
liberación del autoritarismo religiosos nacimiento del concepto de cultura, que sella de forma continua y
gradual. Las caracterÃ−sticas del renacimiento son:
• Formación de idiomas nacionales haciendo e inmortalizando menos idiomas como en italiano al
publicar la divina comedia.
• Existen migraciones donde escritos de diferentes idiomas llegan a otros paÃ−ses.
• La invención de la tragedia en el siglo XV para la difusión de ideas nuevas.
• La separación de los intelectuales de las enseñanzas filosóficas de la edad media.
• Nicolás de Cusa siglo XVII - 1400, según él es la naturaleza ya que es el elemento natural que se
resuelve en 4 elementos principales y cada una corresponde a las 4 regiones alrededor del centro del
mundo. Nada es puro en el universo creado por lo que existen solamente mixto es decir
combinaciones de los elementos, se combinan entre sÃ−, aquellos mixtos generales, generando
mixtos especiales que son los cuerpos indivisibles, que podemos observar. Sugiere una serie de
experimentos que más tarde analiza y discute Van Helmont.
• Para Celso en 1500 apelaba y enlaza oficial que era solamente memoria y desarrollo
sistemáticamente basándose en la observación y experimentación. Se intereso en la quÃ−mica,
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introdujo los remedios quÃ−micos en la farmacupea.
• Modifico la teorÃ−a de los 4 elementos, considera tres elementos fundamentales azufre o fuego,
mercurio o aire y el sol o tierra que son principio o cualidades, el fuego es el principio flamable, el
aire es el principio fusible o volátil.
• Y la tierra es el principio incombustible y no volátil. AdmitÃ−a que estos tres estaban compuestos
por 4 elementos aristotélicos el agua, el aire, el fuego y la tierra, encontrando una confirmación en
la teorÃ−a de la combustión de la madera: aquÃ− se consiguen flamas (elementos del fuego) humo
(el elemento del aire) y cenizas ( que pertenecen a la tierra) .
• Acepta la transmutación de los metales.
A pesar de varias aserciones clásicas y de la opinión común y corriente, la alquimia no es una creación
occidental. En la parte alta de la Edad Media se presenta definitivamente como una ciencia árabe,
descendiente a su vez de una disciplina Egipto-griega. Es mucho más tarde, siglos después, que se
revestirá con ropajes latinos.
El texto de alquimia más antiguo que conocemos con certeza es un escrito griego, el physica kai mystica
(De la fÃ−sica y de la mÃ−stica), de un cierto Demócrito que no se debe confundir con el demócrito de
Abdera antes mencionado. Demócrito el alquimista vivió probablemente en el siglo II a. de C. desde
entonces toda una lÃ−nea de alquimistas prosiguen con paciencia sus trabajos en varios lugares. Es en la
ciudad de Harran, en Siria, donde establecieron su máximo centro de influencia. No parece que fue elegido
al azar este lugar. Más bien toda una serie de razones socioeconómicas favoreció el desarrollo de una
escuela alquimista precisamente de allÃ−. Ya anteriormente esta ciudad habÃ−a gozado de prestigio: durante
el siglo VI a. de C. se extendió su reputación, y muchos maestros enseñaron en ella la filosofÃ−a griega.
Es preciso hacer notar que éstos insistÃ−an en el aspecto materialista de las varias teorÃ−as que
exponÃ−an. Por otra parte, iba creciendo la importancia económica de la ciudad, que se habÃ−a convertido
en un centro metalúrgico muy importante y se habÃ−a especializado en el comercio de productos
quÃ−micos. Todo este conjunto de circunstancias explica la gran importancia atribuida en Harran a las
ciencias de la naturaleza; algo eminentemente favorable al crecimiento y desarrollo de la alquimia.
Las fechas de las pascuas en ese tiempo eran determinadas por el movimiento lunar, quien le daba mucha
importancia Aristóteles, por los estudios de la fÃ−sica y la astronomÃ−a.
El máximo alquimista fue Al Jabir, fuera de origen árabe. Su nombre completo es Jabir- in Hayyan alSouci, conocido también como Geber en los textos franceses y anglosajones respectivamente. Jabir
alrededor del 100 D. de C. fue un autor bastante prolÃ−fico, pero ciertamente no escribió todas las obras que
le fueron atribuidas. Ã l acepta inicialmente la existencia de cuatro naturalezas; el calor, la humedad, la
frialdad y la sequedad. Dichas naturalezas se unen con la sustancia y de esta unión van a nacer compuestos el
primer grado, es decir lo calientem lo húmedo, lo frÃ−o y lo seco. A su vez estos compuestos van a producir
los elementos según el esquema:
Caliente + seco + sustancia = fuego
Caliente + húmedo + sustancia = aire
FrÃ−o + húmedo + sustancia = agua
FrÃ−o + seco + sustancia = tierra
Sin embargo complica todavÃ−a más su teorÃ−a al introducir una distinción entre las naturalezas internas
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y las naturalezas externas de un metal. El plomo, es caliente y húmedo al interior y frÃ−o y seco al exterior,
mientras que el oro es frÃ−o y seco al interior y caliente y húmedo al exterior. Propone también una
teorÃ−a de la formación de los metales. En el seno de la tierra se unen el azufre y el mercurio bajo la
influencia de los planetas; aquÃ− el azufre proporciona el frÃ−o y la humedad. Pero, porque no son puros
estos elementos, no se unen siempre en la misma relación, y por lo tanto se consiguen metales diferentes.
De esta teorÃ−a se puede deducir consecuencias muy importantes. Según lo hemos visto, el plomo y el oro
en particular tienen los mismos contribuyentes (el azufre y el mercurio) asÃ−, será posible transformar el
plomo en oro, transmutarlo, por medio de la acción de ciertos elÃ−xires.
El alquimista Jabir intenta la transmutación de diversos metales, qué establece cantidades exactas, de
ahÃ− nace la valoración de lo cuantitativo de las sustancias, para obtener ciertos resultados que aún el
quÃ−mico moderno lo considera importante; empleó la balanza y utilizó también las propiedades más
o menos mágicas de los números-por ejemplo asegura que los metales tienen diecisiete potencias- y de las
letras que componen los nombres de los metales. Logra Jabir destilar azufre, primeramente de forma casera,
con utensilios sencillos de su creación, después con instrumentos más elaborados y de forma planeada
sistemáticamente con proporciones exactas.
En esta época se tiene muchas concepciones no solo las anteriores, también se pensaba que los 4
elementos era el oro, la plata, el cobre y el hierro, aunque en esos tiempos imperaba el cristianismo que
intentaba reconciliar las doctrinas de la Biblia y la filosofÃ−a griega, por lo que condena estos pensamientos
de origen del mundo, a través de cuatro elementos a esta época se le llamó edad media o del
Oscurantismo.
En 1581 Galileo Galilei acepta la teorÃ−a de Copérnico y la difunde, descubre el principio del isocronismo
de las pequeñas oscilaciones que es la basede la relojerÃ−an de precisión. En 1589 inventa el
termómetro. En 1592 inventa el telescopio impulsado por la teorÃ−a de Copérnico.
Los otros cientÃ−ficos al ver lo que le pasó a Galileo, no se comprometieron con las teorÃ−as del
Renacimiento acerca de la materia, por miedo a ser juzgados, además que no sabÃ−an la forma de
comprobar dicha teorÃ−a y no querÃ−an arriesgarse a perder la vida por algo que no tenÃ−an bien
fundamentado y que hasta ellos dudaban.
En todo el siglo XVI se pueden encontrar solamente dos libros de cierto valor, que tratan un poco de la
naturaleza de la materia. El primer volumen es de un ciudadano de Siena cuya vida es prácticamente
desconocida, Vannoccio Biringuccio, quien publica en Venecia, en 1540, un libro titulado De la pirotecnia en
donde recoge las teorÃ−as árabes sobre la génesis de los metales. En estos tiempos se obtiene la
destilación a baño marÃ−a del alcohol.
En 1603 William Gilbert, hace estudios de la electricidad y el magnetismo, era médico, matemático y
fundó la afamada Royal Society, una de las academias cientÃ−ficas, que va a desempeñar un papel
ImportantÃ−simo en el crecimiento y en el desarrollo de todas las ramas de la ciencia. La nueva disciplina
que prácticamente él creó solo, no va a influir de manera directa sobre las concepciones de la materia, y
habrá que esperar todavÃ−a unos siglos antes de estar en posesión de una teorÃ−a coherente sobre el
conjunto de los fenómenos materiales.
AsÃ− nació un nuevo mundo, predecesor y próximo del nuestro. Son atacados y destruidos los modos
antiguos del pensamiento. Se desarrolla el método cientÃ−fico, que niega cualquier autoridad y que se
quiere solamente experimental y lógico. Al mismo tiempo -y claro que existe una correlación muy estrecha
entre estos acontecimientos- se estableció una nueva forma de sociedad y se produjo un cambio irreversible
en la economÃ−a. El hecho esencial que permanece es que ahora disponen los cientÃ−ficos de una base de
despegue lo suficientemente sólida para sustentar su gran aventura, la de ellos y la de toda la humanidad, la
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gran aventura al fondo de la materia.
A pesar de que el Renacimiento ya estaba en una revolución de ideas, todavÃ−a se seguÃ−a teniendo muy
vivaz el ánimo supersticioso medieval. Lo que se tiene que señalar es que hubo una necesidad de todos los
cientÃ−ficos de comprobar las teorÃ−as, por lo que aquÃ− se inicia en el siglo XVII que continuará hasta el
siglo XVIII para afirmar una doble corriente: por un lado rechazar lo falso, el empÃ−rico, el se dice, los
decretos de la sabidurÃ−a popular; por otro lado construir lo verdadero, determinar las relaciones entre los
fenómenos reales y edificar una terminologÃ−a adecuada. Esto último tiene una importancia primordial.
Porque la ciencia se expresa y se comunica por medio de palabras, se necesita un vocabulario adaptado, lo
suficientemente flexible para poder acomodarse a las exigencias del momento, pero al mismo tiempo lógico,
claro y lúcido.
Durante el siglo XVII el atomismo reaparece en el pensamiento filosófico. Francis Bacon será una
temporada partidario de la existencia de átomos, y explicará que el calor es debido a una vibración de las
pequeñas partÃ−culas que contribuyen a todos los cuerpos. También la antigua teorÃ−a según la cual
uno no puede dividir infinitamente un cuerpo todavÃ−a cuenta con adeptos, y el holandés Daniel Sennet va
a aplicarla a la quÃ−mica. Para Sennet, las sustancias tienen que estar compuestas por elementos sencillos, y
la descomposición de los varios cuerpos materiales conduce necesariamente a los mismos elementos.
Concretamente admite la existencia de cuatro tipos de átomos, que de hecho corresponden a los cuatro
elementos clásicos, y que, al combinarse entre sÃ−, generan elementos del segundo orden o elementos
mixtos del primer orden. Admite también Sennet - y dicho punto es muy importante- que los átomos
conservan su individualidad dentrote las varias combinaciones en que pueden ser implicados. Más
tardeBoyle precisará todas estas ideas.
Van Helmont rechaza claramente la teorÃ−a de los cuatro elementos y la de los tres principios. Admite
solamente dos elementos primitivos: el agua y el aire. Pero introduce una diferencia entre estos dos elementos
y considera que el agua es más activa porque uno la puede cambiar en cualquier otra forma de materia, con
excepción del aire.
Uno de los cientÃ−ficos más notables del siglo XVII es ciertamente Robert Boyle, quien era
extremadamente religioso, a tal punto que, en 1680, rehusó la presidencia de la Royal Society porque le
hubiera sido necesario jurar. Gracias a su fortuna le fue posible dedicar su vida a los dos temas que más le
gustaban: la teologÃ−a y la ciencia. Debe notarse que sus investigaciones cientÃ−ficas cubren muchos
campos: quÃ−mica, electricidad, magnetismo, y en todas estas disciplinas sus contribuciones se muestran
muy importantes, hasta su muerte. Es más conocido ahora su nombre en razón de la ley que enunció, y
que fue también descrita por el francés Mariotte “a temperatura constante, el producto del volumen de un
gas por su presión es constante”.en realidad esta ley es solo aproximativa y se sabe desde hace muchos
años que son más complicados los hechos. Boyle supone que el aire está constituida por distintas
partÃ−culas pequeñas; si auno se le presenta como pequeños resortes en forma de hélice se puede
entender por qué se encuentra disminuido el volumen cuando aumenta la presión; afirma enfáticamente
que estas partÃ−culas se mueven libremente, que pueden chocar contra las paredes del recipiente que las
contiene y que el calor es provocado por sus movimientos en todas direcciones. Por otro lado, declaró que
las partÃ−culas se mueven en el vacÃ−o, del cual demostró nuevamente su existencia. Boyle también
define los elementos quÃ−micos en su tratado Sceptical Chymist (quÃ−mico escéptico), publicado en
Londres en 1661. en este texto se expresa con una claridad notable:
Entiendo por elementos, como estos quÃ−micos que explicándose claramente hablan de principios, unos
cuerpos primordiales y sencillos que, al no estar compuestos por otros cuerpos o por otro cuerpo, son los
ingredientes de los cuales son inmediatamente compuestos todos los cuerpos llamados mixtos perffectos (es
decir compuestos) y en los cuales son completamente resueltos.
Con Newton se va a considerar una teorÃ−a atómica de la óptica alrededor de 1670; sus teorÃ−as ópticas,
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desarrolladas en su mayorÃ−a en un curso de óptica que impartió en Cambridge hasta 1704. en 1676 el
astrónomo Roemer habÃ−a notado que, cuando la tierra se encuentra entre el sol y Júpiter, los eclipses de
los satélites de este último planeta toman de siete a ocho minutos para producirse. Entonces este retraso
demostraba que la velocidad de la luz no es infinita. No le fue posible a Newton hacer los experimentos que
deseaba, y se contentó con plantear el problema de la naturaleza de la luz.
Newton lo tuvo en mente al desarrollar sus descubrimientos en fÃ−sica, especÃ−ficamente óptica, la idea de
átomo no pasó a formar parte del pensamiento cientÃ−fico hasta la mitad del siglo XVIII. En ese momento
el quÃ−mico francés Antoine Lavoisier, tras sus investigaciones de combustión, identificó muchas
sustancias quÃ−micas puras que no podÃ−an ser separadas en otras.
Lavoisier vino trayendo teorÃ−as revolucionarias que descartan en su totalidad la teorÃ−a de los cuatro
elementos, en la culminación del renacimiento; afirmando que la materia estaba hecha de átomos y
tenÃ−an varias formas de transformarse para convertirse en materia sólida, lÃ−quida y gaseosa; y que la
presión y la temperatura eran factores que lograban esas transformaciones, llegó a hacer mediciones
cuantitativas de la materia para comprobar que dicha materia no se crea ni se destruye y es por eso que
enuncia su teorÃ−a de la Ley de la conservación de la materia afirmando “la materia no se crea ni se
destruye, solo se transforma”; a partir de aquÃ− viene la edad moderna que los cientÃ−ficos ya definen
formas y caracterÃ−sticas de los átomos de una forma más especÃ−fica diseñando modelos atómicos.
La primera formulación de la teorÃ−a moderna atómica, históricamente, se la ubica a comienzos del siglo
XIX en manos de un quÃ−mico inglés, John Dalton, que en 1808 publicó su obra Un nuevo Sistema de
FilosofÃ−a QuÃ−mica. AllÃ− asignó a los átomos un papel relevante en este área de la ciencia.
Estableció que la materia estaba compuesta por átomos indivisibles; todos los que eran de un mismo
elemento debÃ−an ser idénticos entre sÃ−, pero diferentes (en forma y tamaño) de otro elemento.
Estableció el axioma que dice que "los átomos no se crean ni destruyen", pudiéndose reorganizar
mediante reacciones quÃ−micas. Definió el concepto de molécula a partir de los átomos que la
conforman, cada una de las cuales debÃ−a tener un número pequeño y fijo de átomos de cada elemento
del compuesto.
Si bien la idea era lentamente aceptada por los quÃ−micos, el concepto de átomo podÃ−a explicar
relaciones como la desarrollada por Joseph Gay - Lussac, quien estableció experimentalmente la relación
proporcional de los volúmenes dos sustancias gaseosas se combinan. El volumen necesario de uno de los
gases es siempre proporcional al volumen del otro gas. Si el compuesto producido resulta ser gaseoso
también, su volumen será proporcional al de los otros dos. El hecho observado podÃ−a ser explicado
sencillamente: cada molécula del compuesto gaseoso estaba formada por uno o más átomos de un gas
combinado con unos pocos átomos del otro. El italiano Avogadro utilizó, en 1811, esta evidencia para
desarrollar su famosa hipótesis que establece que para cualquier temperatura y presión fijos, hay
volúmenes iguales de gas que contienen el mismo número de partÃ−culas, independientemente del tipo de
gas utilizado. recién en 1850, cuando un compatriota de Avogadro, Stanislao Cannizzaro, desarrolló dicha
teorÃ−a hasta tal punto que dejaron de ser minorÃ−a los quÃ−micos que se la tomaban en serio.
Hacia 1890, aunque muchos quÃ−micos aún no aceptaban las ideas de Dalton y Avogadro, se podÃ−a
explicar detalladamente el comportamiento de los gases mediante la hipótesis atómica gracias a los trabajos
del escocés James Clerk Maxwell y del austriaco Ludwig Boltzmann desarrollando una descripción
matemática del comportamiento de los gases llamada mecánica estadÃ−stica.
Algo está cambiando: el electrón
A mediados del siglo XIX los fÃ−sicos experimentaban con un nuevo fenómeno que cambiarÃ−a
drásticamente la visión de la fÃ−sica. En ese momento se estudiaban la naturaleza de la radiación
producida por un hilo metálico que transportaba corriente eléctrica a través de un tubo que se habÃ−a
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vaciado de aire. Estos rayos, procedentes del cátodo (polo negativo del circuito), fueron llamados rayos
catódicos.
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En el dispositivo anteriormente citado, el tubo de rayos catódicos, podÃ−an colocarse dos placas que al
aplicarse una diferencia de potencial eléctrico, se observaba una fina lÃ−nea de gas brillante que se
formaba cerca del cátodo y se extendÃ−a hasta la placa el otro polo (ánodo). El análisis de la luz emitida
indicaba que estaba formada por residuos de gas que se habÃ−an calentado al circular alguna "cosa" a
través del mismo. Esa "cosa" desconocida eran los rayos catódicos. Se pensaba que podÃ−an ser haces de
partÃ−culas (afirmación sostenida por la mayorÃ−a de cientÃ−ficos Ingleses y franceses), o una forma de
radiación producida por vibraciones del éter, supuesta sustancia que llenaba el espacio por el cual las
ondas podÃ−an desplazarse; idea que era sostenida por la mayorÃ−a de los cientÃ−ficos alemanes. Si bien la
situación se tornó más confusa en 1895 cuando Wilhem Röntgen descubrió accidentalmente los rayos
X, las dudas fueron despejadas mediante los experimentos realizados en el laboratorio de Cavendish, uno de
los centros de investigación en Cambridge.
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En 1897 J. J. Thomson, que trabajaba como profesor de fÃ−sica de Cavendish desde la década de 1870,
diseñó un experimento en el que intervenÃ−an el balance entre las propiedades eléctricas y
magnéticas de una partÃ−cula cargada en movimiento. Ya en ese entonces se sabÃ−a que un objeto
cargado era afectado por dos tipos de fuerzas. Desde Faraday se habla de fuerzas electromagnéticas que
actúan sobre cualquier objeto provisto de carga eléctrica, pero no actúan sobre un elemento no cargado
como una onda. De esa manera, con el tiempo, la contienda de saber que eran los rayos catódicos se centró
en saber si tenÃ−an o no carga eléctrica; de tenerla serÃ−a afectada por fuerzas electromagnéticas como
la generada por un imán.
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Thomson armó un dispositivo, como lo muestra el esquema, modificando el tubo de rayos catódicos
enrareciendo ligeramente el vacÃ−o con un poco de gas, para medir la velocidad de los rayos catódicos (que
en esa época se los denominó rayos canales). Estos rayos debÃ−an atravesar una zona en la que se
habÃ−a creado un campo eléctrico entre dos placas cargadas y un campo magnético. Se ajustó el
voltaje de las placas hasta que se compense exactamente los efectos desviadores del campo magnético,
asÃ− eran atraÃ−dos por el ánodo. Thomson argumentó que si los rayos eran realmente partÃ−culas su
trayectoria debÃ−a ser afectada por los imanes y por las grandes cargas eléctricas. Si el campo
magnético obligaba a los rayos a moverse hacia abajo, entonces se cargaba las placas de manera que
desviaran el haz hacia arriba en la misma medida. En otras palabras, igualaba la fuerza eléctrica a la
magnética.
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Una vez que fue correctamente identificado, se comprendió que el electrón era una partÃ−cula muy
importante. Cada corriente eléctrica, tanto si se trata de un circuito o de un nervio animal, es simplemente
un flujo de electrones.
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El descubrimiento del electrón preocupó a los fÃ−sicos de la época ya que se habÃ−an habituado a
considerar al átomo como el único habitante de lo infinitamente pequeño y ¡ ahora se les presentaba
otro!. ¿Dónde iban a alojarlo? ¿HabÃ−a que pensar que la materia estaba constituida fundamentalmente
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por átomos y electrones? ó, como esta partÃ−cula cargada negativamente es mucho más pequeña
¿habÃ−a que suponer que el electrón no era más que una parte constitutiva del átomo?. Pero, de ser
asÃ−, puesto que el electrón posee carga negativa ¿cómo explicar que el átomo se revelara en los
experimentos eléctricamente neutro?. La única explicación posible es la existencia de una parte
electrizada positivamente que neutralizara la carga del electrón. AsÃ− fue como J. J. Thomson propuso, sin
atreverse a cambiar mucho el modelo de Dalton, una imagen del átomo como una especie de bolita hueca
cargada positivamente dentro de la cual, a modo de semillas, se encontrarÃ−an los electrones.
El Interior del Ótomo
El neocelandés Ernest Rutherford trabajó en Cavendish en la última década del siglo XIX. En 1898
fue nombrado profesor de fÃ−sica en la Universidad McGill, en Montreal. AllÃ− descubrió la existencia
de dos radiaciones, llamándolas "alfa" y "beta" (la tercera, "gamma", fue descubierta mucho después).
Rutherford pudo demostrar que los misteriosos rayos alfa eran, en terminologÃ−a actual, núcleos de
átomos de helio. Realizó experimentos en los que colocaba pequeñas muestras de elementos
radiactivos que emitÃ−an partÃ−culas alfa junto a un tubo herméticamente vacÃ−o. Al cabo de cierto
tiempo, análisis quÃ−micos muy sensibles señalaban la presencia de helio en el tubo. Dado que
únicamente la radiación alfa entraba al tubo, la conexión entre dicha radiación y el helio quedó
establecida.Â
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Su descubrimiento le valió el premio Nobel de quÃ−mica en 1908, aunque él siempre se consideró a si
mismo como un fÃ−sico y consideraba a la quÃ−mica como una rama muy inferior de la ciencia..
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En contra de lo normal, Rutherford realizó su trabajo más importante después de recibir el premio
Novel. En 1907 Rutherford se trasladó a la Universidad de Manchester en Inglaterra, allÃ− continuó con
sus experimentos con partÃ−culas alfa. Uno de los temas más candentes por aquella época era estudiar el
modo en que estas partÃ−culas atravesaban finas láminas metálicas. En 1909, Hans Geiger y Ernest
Marsden, que trabajaban en el departamento de Rutherford, llevaron a cabo estos tipos de experimentos. Las
partÃ−culas alfa provenÃ−an de átomos radiactivos naturales (no existÃ−an aún los aceleradores de
partÃ−culas). El proceso de las partÃ−culas dirigidas contra la hoja metálica quedaba determinado por
contadores de centelleo, pantallas fluorescentes que brillan cuando incide sobre ellas una partÃ−cula alfa.
Algunas partÃ−culas atravesaban el metal, otras eran desviadas y emergÃ−an formando un ángulo respecto
a la dirección original del haz. Lo extraño era que algunas rebotaban en la hoja metálica y volvÃ−an en la
misma dirección pero con sentido contrario. Este comportamiento no podÃ−a ser posible si el átomo era
como Thomson lo habÃ−a descripto.
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HabÃ−a que cambiar el modelo atómico ya que las partÃ−culas alfa poseen una masa superior a 7000 veces
la del electrón.Â
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Imaginemos una fila de canicas (bolitas) todas del mismo tamaño separadas, una de la otra, por mucho
espacio. Si lanzamos contra ellas una pelota de tenis el comportamiento a esperar es que pase de largo o, si
choca con varias canicas, se desvÃ−e un poco de su trayectoria original. Nunca esperarÃ−amos que vuelva
por el mismo camino en que fue. Para que eso suceda tendrÃ−a que haber "chocado" con "algo" tan grande o
más que ella.
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AsÃ− que en 1911 Rutherford propuso un nuevo modelo del átomo que resultó ser la base del
conocimiento actual de la estructura atómica. Según Thomson el átomo era casi todo vacÃ−o, pero los
experimentos llevados a cabo demostraron que un número sorprendentemente alto de partÃ−culas (una de
cada mil) fueron dispersadas en ángulos cercanos al llano. Esto sólo era posible si el átomo poseyera la
mayor parte de su masa virtualmente concentrada en una región central. a esta concentración de masa
Rutherford la denominó "núcleo". Ya que este repelÃ−a a las partÃ−culas alfa que estaban cargadas
positivamente, supuso que debÃ−a tener carga positiva.Â
En 1919, empleando técnicas similares a las que habÃ−a permitido identificar a las partÃ−culas alfa,
demostró que las colisiones de partÃ−culas alfa con núcleos se obtenÃ−an núcleos de hidrógeno. Dado
que el hidrógeno es el átomo más liviano, su núcleo jugó un papel fundamental en el modelo
confeccionado por Rutherford, es asÃ− que lo denominó "protón" (el primero). Siendo la función más
evidente del núcleo equilibrar eléctricamente al átomo ¿por qué ha de haber más protones que
electrones?, por ejemplo el hidrógeno posee un protón y un electrón; el núcleo del átomo de helio, que
posee dos electrones, debÃ−a tener dos protones y el átomo de Uranio que poseÃ−a 92 electrones necesitaba
92 partÃ−culas positivas en su núcleo.
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Si el helio tiene el doble de protones que el hidrógeno y la masa del átomo está casi toda contenida en el
núcleo, cabe esperar que un litro de helio pese el doble que el de hidrógeno. El problema es que un mismo
volumen de helio es cuatro veces más pesado que el de hidrógeno. Este hecho hizo que, en 1920,
Rutherford postulara la existencia de otra partÃ−cula que ubicó también en le núcleo, sin carga y que
fuera un poco mayor que el protón (en realidad es un poco mas grande que el protón y el electrón juntos) y
lo denominó Neutrón. La existencia del neutrón pudo comprobarse recién en 1932.
Modelo atómico de Bohr
La caracterÃ−stica esencial del modelo de Bohr es que los electrones se ubican alrededor del núcleo
únicamente a cierta distancia bien determinada. El por qué de esta disposición del átomo no se
estableció hasta el desarrollo de la mecánica cuántica una década más tarde.
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Niels Bohr era un fÃ−sico danés que finalizó su doctorado en el verano de 1911 y viajó a Cambrige en
septiembre. En una visita a Manchester conoció a Rutherford y en Marzo de 1912 comenzó a trabajar
dentro del equipo de Rutherford concentrándose especialmente en la estructura del átomo, permaneciendo
allÃ− hasta 1916.
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Bohr no se preocupó excesivamente por integrar todos sus experimentos en una teorÃ−a completa, sino
más bien estaba interesado en ensamblar ideas diferentes para construir un modelo. Su primer triunfo
ocurrió en 1913 con la explicación satisfactoria del espectro de luz del átomo de hidrógeno. Estaba
convencido que debÃ−a introducir el concepto del cuanto (y de la constante de Plank h) en las ecuaciones que
describen al átomo. Ese año publicó una serie de artÃ−culos en los que explicaba su teorÃ−a, la que
funcionaba muy bien para explicar el espectro generado por el hidrógeno. Trece años después de la
decisión de Plank de incorporar el cuanto a la teorÃ−a de la luz, Bohr introdujo el cuanto en la estructura
atómica; pero debÃ−an pasar otros trece años para que surgiese una verdadera teorÃ−a cuántica.
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En el modelo de Bohr se mezclan ideas cuánticas junto con otras de la fÃ−sica clásica, sin otro criterio que
el de que el modelo continuara funcionando >> (extraido del libro "En busca del gato de Schrödinger",
john Gribbin, página 47).
Desde el siglo XVIII se sabe que la luz es una onda. Pero el descubrimiento que su origen está ligada a las
cargas eléctricas y de que no es más que un tipo particular de ondas generadas eléctricamente, fue uno
de los grandes triunfos del siglo XIX. Plank intuyó (de alguna manera) una discontinuidad en la energÃ−a
pero nunca aceptó realmente la idea de que la luz no fuera una onda clásica. Sin embargo Einstein se dio
cuenta que el postulado cuántico de Plank podrÃ−a ser muy fructÃ−fero si se lo llevaba a sus últimas
consecuencias. El fenómeno fotoeléctrico, por el cual una plancha de zinc iluminada con luz ultravioleta
emitÃ−a corriente en su superficie, no dependÃ−a de la intensidad de la luz sino de su frecuencia. Esto no era
lógico desde el punto de vista ondulatorio. En 1905 Einstein sugirió que la luz podÃ−a estar compuesta por
corpúsculos en lugar de ondas clásicas, asÃ− podrÃ−a explicarse este efecto. Las partÃ−culas que
componen la luz y demás radiaciones electromagnéticas reciben el nombre de fotones. Este trabajo le
valió el premio Nobel.
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Nuevo Comienzo
La guerra europea de 1914 frenó los desplazamientos de los cientÃ−ficos de un paÃ−s a otro, entorpeciendo
(y a veces cortando) las comunicaciones entre ellos. En las naciones intervinientes, los investigadores
jóvenes tuvieron que dejar los laboratorios para presentarse en batalla, donde muchos de ellos perdieron la
vida. Después de la guerra, los cientÃ−ficos alemanes y austriacos no fueron invitados a las conferencias
internacionales durante varios años consecutivos. En Rusia, inmersa en su revolución, la ciencia perdió su
cosmopolitismo y a una generación de gente de ciencia jóvenes.Â
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Una nueva generación de "pensantes" se encontró con la teorÃ−a cuántica en el punto medio del camino
que representa el modelo de Bohr y se encargó de relacionarlo con la mecánica cuántica. La nueva
generación de cientÃ−ficos no poseÃ−a una sólida formación dentro del área de la fÃ−sica clásica, por
lo que no les fue difÃ−cil desechar ideas clásicas en su teorÃ−a sobre el átomo. No partieron de la nada,
basados en la constante de Plank, el modelo de Bohr y la idea de Einstein de la noción de probabilidad en la
teorÃ−a atómica (que se transformó en el soporte fundamental de la teorÃ−a cuántica). Irónicamente, la
idea fue rechazada posteriormente por su creador con su famoso comentario, << Dios no juega a los dados >>.
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Dualidad Onda - PartÃ−cula
Imaginemos una pelÃ−cula de ciencia ficción donde exista vida en el planeta Marte. Desde allÃ− nos
observan y captan las ondas de radio que mandamos constantemente al espacio. En ellas escuchan programas
en inglés y en francés, por lo que llegan a la conclusión que en nuestro planeta se habla "inglés" o
"francés" según la frecuencia de radio que se capte. Deseosos por saber más descienden en nuestro
planeta, pero en la Ciudad de Buenos Aires. Confundidos por el idioma que se habla interpretan que a veces
los habitante de este sitio parece que hablaran a veces "ingles" y otras veces "francés". Llegan a la
conclusión de que este idioma presenta ambas caracterÃ−sticas y hablan de la dualidad inglés francés.
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En realidad asÃ− como el idioma castellano es un idioma distinto al inglés o al francés, las partÃ−culas
elementales son distintas a partÃ−culas u ondas en el sentido clásico que se les da en la fÃ−sica clásica
(mecánica).
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El descubrimiento de la dualidad onda - partÃ−cula tuvo su origen en la sugerencia de un cientÃ−fico
francés Louis de Broglie. Nacido dentro de una familia antigua e ilustre, tomó sus primeros contactos con
la ciencia fÃ−sica en el laboratorio de su hermano Maurice de Broglie. Para su tesis presentó la idea de la
dualidad onda - partÃ−cula partiendo de las ecuaciones donde Einstein habÃ−a deducido los cuantos de luz:
E = hv y p = hv/c (v es la frecuencia, c es la velocidad de la luz) llegando a relacionar la la constante de
Plank (h) y el momento (p) con la longitud de onda de manera que sus ideas se expresaron en una simple
ecuación: l = h/p. SostenÃ−a que el fracaso de los experimentos realizados para poner de manifiesto si la luz
era onda o partÃ−cula se debÃ−a a que ambos tipos de comportamiento estaban unidos, hasta el punto de que
para medir el momento (propiedad corpuscular) se necesitaba que conocer la frecuencia (propiedad
ondulatoria). Fue el primero en pensar que esta dualidad también podÃ−a aplicarse a otras partÃ−culas
como el electrón.
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En aquella época se pensaba que los electrones debÃ−an comportase como partÃ−culas tÃ−picas, excepto
por el curioso modo de ubicarse en los distintos niveles de energÃ−a dentro del átomo. El hecho que sólo
existieran orbitas definidas por números enteros, lo que podÃ−a interpretarse como una caracterÃ−stica
ondulatoria, llevó a de Broglie a relacionarlos con la interferencia y los relativos a modos normales de
vibraciones (movimiento de partÃ−culas que transportan una onda) que eran fenómenos fÃ−sicos que
implican números enteros y estaban relacionados con propiedades ondulatorias. Es asÃ− que decidió
asignar a los electrones algún tipo de periodicidad.
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De Broglie pensaba que las ondas estaban asociadas con partÃ−culas y sugirió que una partÃ−cula, tal como
el fotón, estaba guiada en su trayectoria por la onda asociada a la que se encuentra ligada. El resultado de
dicha teorÃ−a fue una descripción matemática completa del comportamiento de la luz, que incorporaba los
resultados tanto de experimentos ondulatorios como corpusculares. En esa época ya se conocÃ−a la
longitud correcta de las ondas de los electrones a partir de los estudios de Einstein respecto a el fenómeno
fotoeléctrico. La longitud de onda está relacionada con la frecuencia, y la frecuencia (según las
ecuaciones de Einstein) podÃ−a relacionársela con el momento; de allÃ− que de Broglie combinara en una
ecuación el momento y la longitud de onda mediante una relación inversa donde la constante de
proporcionalidad fuera la constante de Plank: p . l = h. Según esta ecuación, los electrones que al
poseer pequeña masa tenÃ−an un momento pequeño le correspondÃ−a una longitud de onda que lo
transformaba en la partÃ−cula más ondulatoria hasta entonces conocida.
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Fue el mismo Einstein, ya que le habÃ−an mandado una copia del trabajo de de Broglie, quien se dio cuenta
la importancia de este trabajo. Einstein pasó la noticia a Max Born, en Götingen, Alemania. Un alumno de
Born, Walter Elsasser, habÃ−a publicado en 1925 una corta nota con los resultados de un experimento donde
se dispersaban electrones por medio de cristales, bombardeando los átomos. Se suponÃ−a que este
comportamiento se debÃ−a a la estructura de estos y no a la naturaleza propia de los electrones. Recién
cuando Erwin Schrödinger realizó una nueva teorÃ−a de la estructura atómica que incorporaba y
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ampliaba la idea de de Broglie, los experimentalitas consideraron la necesidad real de comprobar la hipótesis
de la onda del electrón mediante la realización de experimentos de difracción.Â
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La total ruptura con la fÃ−sica clásica ocurre en este momento, al tomar conciencia que no sólo los fotones
y electrones sino todas las partÃ−culas y todas las ondas son , de hecho, una mezcla de onda y partÃ−cula.
Todas las imágenes que uno pueda hacerse del átomo son falsas y no existe una analogÃ−a fÃ−sica que
permita entender como funciona el interior de un átomo. El átomo, ese universo pequeñÃ−simo donde
las "cosas" no se comportan como lo esperamos, posee caracterÃ−sticas que nuestro "sentido común" no
sirve en absoluto para entenderlas.
Los supuestos subyacentes en la estrategia implementada que sirvieron de encuadre a nuestros alumnos para
el análisis de los textos, se desarrollan brevemente en los siguientes conceptos: prácticas docentes;
competencia profesional; estrategias de enseñanza y de aprendizaje; metacognición; transposición
didáctica; posturas epistemológicas con respecto a los conceptos cientÃ−ficos; niveles de organización en
la estructura de la materia; caracterÃ−sticas de los textos de QuÃ−mica.
De los resultados observados en los procesos de apropiación de la competencia docente de nuestros alumnos
y por la experiencia alcanzada a partir de acciones de retrospectividad y de prospectividad; en la
construcción de nuestra práctica, nos encontramos en la etapa de profundizar la formación inicial de los
estudiantes de profesorado, tomando como núcleo central de la Didáctica al conocimiento de la disciplina a
enseñar.
AsÃ−, consideramos que las acciones didácticas son acciones de conocimiento. Entendemos a ese
conocimiento como un cuerpo de convicciones y significados conscientes o inconscientes que surgen de la
experiencia Ã−ntima, social o tradicional, y que se expresan en las acciones del docente. Reconocemos que
estas representaciones conscientes o inconscientes se infiltran entre el grupo clase y el docente, imprimiendo
un estilo de relación y condicionando la relación con el conocimiento.
Comprender y explicar los procesos que caracterizan la construcción de ese conocimiento en la acción,
significa entender las prácticas docentes como:
• Fuente de conocimiento profesional.
• Expresión y origen de ese conocimiento práctico.
• Objeto de reflexión crÃ−tica, de investigación, de producción de conocimiento, en un contexto
fÃ−sico y psicosocial peculiar.
Develar los procesos mentales puestos en juego en el perÃ−odo de formación, permiteque el estudiante
analice las representaciones que se activan frente a la tarea y determine las variables que intervienen en esa
activación.
En nuestro caso en particular, se entendió que para ello es de fundamental importancia profundizar en el
estudio del conocimiento quÃ−mico a partir de los aportes que brindan la Historia de la QuÃ−mica y la
FilosofÃ−a de la Ciencia integrados a la propuesta de desarrollo de la Didáctica de la disciplina.
Ahondar en las contribuciones que brindan la Historia y FilosofÃ−a de la Ciencia mejora el nivel de
coherencia en el análisis del conocimiento disciplinar y proporciona al estudiante el marco teórico de
soporte para ejercer la vigilancia epistemológica en el proceso de transposición didáctica del
conocimiento a enseñar.
Al mismo tiempo, el proceso de análisis, interpretación y fundamentación de la práctica docente, ayuda
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a los estudiantes a mejorar la reflexión teórica sobre la misma promoviendo procesos metacognitivos que
les permiten asumir la responsabilidad de posturas tendientes a una enseñanza de la QuÃ−mica más
significativa.
Desde nuestra reflexión en el equipo, especÃ−ficamente nos abocamos a promover en los estudiantes
investigaciones guiadas que focalicen el estudio y reflexión, a partir de los fundamentos epistemológicos,
históricos y didácticos, del conocimiento quÃ−mico.
ESCUELA NORMAL SUPERIOR FEDERAL C. I. DE CAMPECHE
LICENCIATURA EN EDUCACIÃ N SECUNDARIA
ESPECIALIDAD DE QUÃ MICA
DÃ CIMO SEMESTRE
ASIGNATURA:
SEMINARIO DE HISTORIA DE LAS CIENCIAS
BLOQUE II. GRANDES HITOS EN EL CONOCIMIENTO CIENTÃ FICO
TEMA: 2:
DEL CONTINUISMO AL ATOMISMO
CICLO ESCOLAR
2007-2008
SAN FRANCISCO DE CAMPECHE, CAMPECHE: 16 DE JULIO DE 2008.
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