El Metodo De La Ciencia

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EL METODO DE LA CIENCIA

EL METODO DE LA CIENCIA Curso sobre Ciencia del conocimiento basado en los libros De Magnete de William Gilbert, y Vegetable Staticks de Stephen Hales

R. HARRE Linacre College, Oxford

traducido por: ENRIQUE GARCIA CAMARERO Doctor en Ciencias Físicas CARMEN GIMENEZ Licenciada en Ciencias Exactas

CONSEJO NACIONAL DE CIENCIA Y TECNOLOGIA

Título original: THE METOD OF SCIENCE © 1970. R. Harré © H. Blume Ediciones. Madrid, España. Primera edición española 1979 de la primera edición inglesa publicada por Wykeham Publications (London) Ltd. © Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología Insurgentes sur 1677, México 20, D.F. 1980 ISBN: 968-823-068-5 Impreso y hecho en México Printed and made in Mexico.

INDICE

Prefacio

1

Capítulo 1

LA C IE N C IA AN TES D E C O PE R N IC O

11

Capítulo 2

LA T R A D IC IO N M A G IC A Y EL A TO ­ M ISM O

25

H ISTO R IA D E LOS O R IG EN ES D E L M A G N ETISM O

37

Capítulo 4

W ILLIA M G IL B E R T

47

Capítulo 5

LOS O R IG EN E S D E L C O N O C IM IE N ­ TO DE LAS PLA N TA S

73

O R IG EN D EL PEN SA M IEN TO AC­ TU A L SOBRE LA V IDA D E LAS PLA NTA S

81

Capítulo 7

LA V IDA DE STE PH EN HA LES

91

Capítulo 8

LA SAVIA

99

Capítulo 9

EL AIRE

123

Capítulo 10

V ID A V EG ETA L

139

Capítulo 3

Capítulo 6

Indice alfabético

147

PREFACIO

La historia y filosofía de la Ciencia normalmente se presenta siguiendo el desarrollo de la física matemática y de la astronomía que culmina con el trabajo de Isaac Newton, y los estudios biológicos que se centran en la teoría de Darwin. Este libro se fija en los logros de otros hombres y contempla la ciencia de otra manera. Se remarca la tradición experimental y se toma el magnetismo como problema central; en torno a él se describe a grandes rasgos el desarrollo de la física. La evolución de las criaturas, su fisiología y su modo de vida se deducen al estudiar su biología. Esperamos que interesará a aquellos que han tenido una educación científica tradicional en el colegio y ayudará a los especialistas a conocer un poco el desarrollo de su especialidad. Espero que también pueda despertar el interés de aquellos que no han estado nunca familiarizados con la visión científica del mundo en que viven ni con el estudio de sus fenómenos normales o complejos. Es preferible que este libro se estudie en clase junto con el De Magnete y el Vegetable Staticks, que se lea a estos clásicos del trabajo científico y se sigan los razonamientos, dudas y errores de sus autores. Opino que ¡la mejor manera de llegar a comprender una ciencia es a través de una investigación hecha por uno de los grandes estudiosos de la Naturaleza, seguir lo que nos dice que hizo y por qué lo hizo, y ver su pensamiento en su trabajo. Le seguiremos en sus ideas y en sus estudios prácticos. Por esta razón se incluyen muchas sugerencias de experimentos, pero al profesor que le interese puede encontrar muchos otros en estos grandes libros de Gilbert y Hales. En las citas del De Magnete y el Vegetable Staticks se ha actualizado un poco el lenguaje. 7

MAGNES, O EL DESAFIO DEL IMAN por R

obert

N

orman

Dejadme sitio, chispas fulgurantes zafiros de brillo deslumbrante. Rojos rubíes, fieros diamantes en lo cual os deleitáis. Muy pronto, oh piedras enriquecidas todas armadas en oro seréis expuestas en tiendas y como joyas vendidas. Dejadme sitio, dejadme digo. Vuestra belleza, brillo y alegría. Es toda la virtud por la que sois aceptadas. Yo soy Magnes, el imán y me burlo de vuestras cubiertas pintadas. Sin mi ayuda, las mejores de vosotras yaceríais en el fondo del mar. Yo guío el curso del navegante. Yo soy su mano derecha. El marinero me aprecia y también el comerciante. Mi virtud es misteriosa. Mis secretos están ocultos. La corte y el Imperio se complacen en mí. Ningún barco navegaría no podría seguir su rumbo. Ninguna brújula mostraría el camino de no ser por el poder de Magnes. Sonrojáos todos, empañáos. Concededme lo que se me debe. Vuestras monturas de oro, vuestro precio en plata que el joyero renueva constantemente. Soy yo, y sólo yo aquél cuyo sitio usurpáis. Magnes es mi nombre, el Imán me llaman. El príncipe de las piedras. 9

Si acaso podéis negarlo. Atravéos a responderme. Pero dejad al sufrido marino que juzgue quién es el que miente. El juicio del marino: El imán es la Piedra la única y sola piedra que merece alabanzas por encima de todas y cuyas virtudes son desconocidas. El juicio del mercader: Los brillantes zafiros, los fieros diamantes son piedras de gran renombre pero, alabanzas aparte, Magnes merece la gloria. Robert Norman fue un fabricante de ins­ trumentos, y en 1581 descubrió el fenóme­ no de la inclinación. Ver pág. 43.

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CAPITULO 1 La ciencia antes de Copérnico En este libro expondremos parte de la historia de la ciencia moderna, e intentaremos descubrir algunos de sus métodos. Para ello observaremos el trabajo de dos grandes científicos de principios del período moderno, William Gilbert y Stephen Hales. Para comprender su importancia tendremos que mirar no sólo su trabajo, sino el desarrollo de la ciencia hasta sus días, así como los desarrollos posteriores de> las ideas y métodos de trabajo que ellos iniciaron. William Gilbert vivió en 1546 a 1603, y Stephen Hales de 1677 a 1761. Gilbert estudió magnetismo y electricidad, y Hales botánica, en particular fisiología de las plantas. Ambos dieron lugar con sus trabajos a cambios sustanciales en las ciencias que estudiaban, tanto en el conocimiento en sí, como en los métodos de investigación que atañen al tema en cuestión. En la primera parte de este libro veremos algunas de las influencias que dieron lugar al desarrollo de las ciencias físicas durante los siglos dieciséis y diecisiete, y posteriormente pasaremos a un cuidadoso estudio del trabajo del propio Gilbert, repitiendo, dentro de lo posible, sus grandes experimentos. Seguiremos el curso de su pensamiento, en particular, la forma en que idea experimentos y determina su significado. En la segunda parte realizaremos el mismo tipo de estudio de los orígenes de la fisiología de las plantas y en particular del trabajo de Hales. Uno de los motivos de haber elegido a estos dos hombres para un estudio particular es la sencillez de su escritura, de tal forma que podremos “seguir sus pensamientos” con mayor facilidad que lo habitual. Sería un craso error pensar que la ciencia moderna apareció repentinamente con la idea de Copérnico de que debía tomarse al Sol como centro del sistema astronómico. El origen de la ciencia moderna debe buscarse en el mundo antiguo, y en la utilización, por parte de algunos científicos de la Edad Media, de métodos clásicos de investigación. La ciencia moderna desarrolló gradualmente parte de la ciencia antigua que había revivido en la Edad Media, y lo hizo de una determinada manera. No se produjo un descubrimiento repentino del método científico. Grupos de personas de una y otra parte de Europa y de Oriente Medio siguieron estudios científicos; muchos otros copiaron y comentaron trabajos de los antiguos, con 11

diferentes grados de crítica. En cierta medida este método fue interesando a un número de gente cada vez mayor, mientras tenían lugar otro tipo de progresos. Los dos siglos que precedieron a los grandes días de Descartes, Boyle, Newton y sus contemporáneos, fueron una época de gran interés por la magia, y se realizaron numerosos trabajos relacionados con ella. No es demasiado decir que incluso Newton fue en cierta forma un adepto, quizás el último gran mago, así como el primer gran científico de la era moderna. Veremos que sus ideas sobre la gravedad provienen en parte de la tradición mágica. También se produjeron importantes desarrollos en ingeniería y tecnología en el período inmediatamente anterior a la Revolución Científica y a partir de ellos, surgieron nuevos instrumentos, así como nuevos principios de acción. El descubrimiento del reloj fue de gran importancia en el origen de la ciencia moderna. Tocaremos algunos de estos aspectos cuando veamos los comienzos de las ciencias del magnetismo y de la fisiología de las plantas en la época medieval. La ciencia de la Edad Media fue aristotélica en alto grado. Empezaremos por analizar lo que fue el método aristotélico, y veremos algunas investigaciones científicas que se hicieron siguiendo este método. El mismo Aristóteles discute el método científico en varias veces en sus extensos trabajos. Para nuestro objetivo, tocaremos dos de ellos: Metafísica y Analítica Posterior. El Libro A de Metafísica da una buena idea del pensamiento griego sobre el mundo. En Analítica Posterior no se sigue tan fácilmente la discusión como en Metafísica, pero se puede echar una ojeada al Libro II de Analítica Posterior del que los científicos sacaron las ideas del método aristotélico. Aristóteles empieza su estudio de la ciencia señalando que existen dos clases de conocimiento. Podemos exponer su argumentación como sigue: Nosotros podemos saber que la olla está hirviendo, que la puerta no se puede abrir, que el sodio reacciona con el agua, que la Tierra se mueve en una órbita elíptica alrededor del Sol, que las plantas mueren sin un adecuado suministro de agua, que un trozo de cristal que se f r ota con seda atrae a trozos pequeños de papel. Pero también podemos preguntarnos por qué estos hechos suceden, de esta forma nos abrimos a otro campo del conocimiento. El hecho de saber por qué la olla está hirviendo, además de saber que lo está, es conocer algo más de la situación. Lo mismo sucede en los otros casos que hemos mencionado. Saber por qué el sodio reacciona con el agua es saber algo más que el que lo haga. En cada caso el conocimiento extra será llamado el conocimiento de las causas de dichos hechos. Así, saber el porqué la olla está hirviendo es saber que ha sido calentada, saber el porqué la puerta no abre es saber que está cerrada con llave, y así sucesivamente. Este conocimiento extra consiste también en saber 12

que, pero tiene una relación especial con nuestro conocimiento de las causas. Es el conocimiento de las causas de aquello que originalmente sabíamos. Pero cuando miramos un poco más profundamente las ideas de Aristóteles vemos que lo que él espera de la respuesta a la pregunta “¿Por qué?” no es exactamente la causa en el sentido moderno. Algunas veces la respuesta es más bien la naturaleza de la cosa o materia en cuestión. Si nos preguntamos porqué el sodio reacciona con el agua, nuestra pregunta no es la causa de que lo haga, sino que más bien sería algo así: “ El sodio es un metal alcalino, que ocupa una cierta posición en la serie electroquímica, y por tanto reacciona con el agua” . La pregunta ¿por qué? se responde al decir qué tipo de materia es el sodio. Si conocemos la “esencia” del sodio seremos capaces de decir cómo reaccionará, y podremos explicar cómo hace reaccionar. Hay además otro tipo de respuestas a la pregunta ¿por qué? Aristóteles da la siguiente clasificación de posibles respuestas: 1. La naturaleza o esencia de la cosa o materia de que se trata. 2. La materia de que está hecha una cosa. Puede sonar un poco extraño a los oídos, pero piense en un caso como éste: “¿Por qué la bola gris pequeña pesa más que el cubo grande marrón?” “ Porque está hecha de plomo” . 3. La fuente del cambio, y esto es lo que nosotros llamamos causa de un suceso. La olla cambia de fría a hirviendo y la causa de que así sea es el fuego, y esta es la fuente del cambio. 4. Aristóteles considera todavía otro tipo de respuesta a un “¿por qué?” En este caso estamos preguntando por el propósito a razón de algo. Es una pregunta adecuada sobre todo a los actos humanos. “¿Por qué pusiste una moneda en la ranura?” “ Porque quería chocolate” Esta idea puede extenderse. “¿Por qué las ranas tienen los pies palmeados?” “ Para que puedan nadar mejor” En este caso este tipo de pregunta y respuesta nos lleva a un terreno peligroso. En el caso del chocolate mi pregunta se refiere a un hecho concreto que tú habías realizado antes de que te hiciese la pregunta, un hecho que consiste en introducir una moneda para conseguir algo. En otras palabras, mi acto de introducir la moneda es intencionado. Hasta donde sabemos, no hay nada intencionado en el hecho de que una rana llegue a tener los pies palmeados, y daría una idea muy equivocada de la evolución si hablásemos en ese sentido. Puesto que una rana es un organismo integrado podemos preguntar por la función de cada parte del animal, pero debemos tener cuidado de no llegar a pensar que el desarrollo de la rana es algo intencionado. Un científico que hacía un estudio de algo siguiendo las líneas de Aristóteles buscó deliberadamente respuestas a cada uno de estos tipos de preguntas ¿por qué? Cuando creyó que había encontrado 13

respuestas a cada tipo pensó que había terminado el estudio sobre el que trabajaba, porque, así lo creía, no había nada más que buscar. Encontrar respuestas correctas a tales preguntas no es tan fácil como parece, y en la Analítica Posterior, Aristóteles ofrece nuevos consejos sobre el tipo de preguntas a hacer sobre la naturaleza. Supongamos que nos preguntamos si Marte tiene un campo magnético. El primer paso es intentar saber si lo tiene o no, esto es, saber si nuestra conjetura es un hecho. Una vez hecho esto podemos preguntarnos “¿por qué?” ; entonces querremos saber la causa de que el planeta tenga campo magnético. Para contestar a esto tendremos que saber algo sobre la materia del planeta. Podía descubrirse, por ejemplo, que el planeta está compuesto en gran parte de hierro. O podríamos ir más lejos y preguntar qué, en la naturaleza del hierro, da lugar a que las cosas de hierro tengan campos magnéticos. Actualmente intentaríamos responder a la última pregunta investi­ gando la estructura de los átomos del elemento, e intentaríamos encontrar respuestas a nuestra pregunta por el modo en que están dispuestos los electrones y por su comportamiento. Sabiendo este tipo de cosas sabríamos por qué cualquier cosa de hierro podría tener un campo magnético, y por tanto un planeta de hierro lo tiene. Dentro de un momento veremos cómo esta idea del método se encaja con las teorías lógicas de Aristóteles. El tenía otro tipo de cuestiones que podían preguntarse. Se puede preguntar si existe alguna cosa que se ha mencionado, y ésta podría ser una cosa particular, un hombre particular, o algún tipo de materia, o incluso algún proceso o propiedad. Por tanto, podríamos preguntar si Prester John existe, si existe el Elixir de la Vida, si hay alguna forma de hacer que el plomo sea oro, si hay alguna sustancia con el poder de curar todas las enfermedades. Si decimos que creemos que existe, entonces la siguiente cuestión es decidir qué clase de cosa es, en particular qué tipo de naturaleza tiene, porque entonces podremos formarnos una idea de lo que hará, esto es, de cómo se comportará en diferentes circunstancias. O, si es un proceso o una propiedad, con qué tipo de efectos estará relacionado. Por tanto, vemos que en el último paso, en los dos tipos de investigación, Aristóteles alude a intentar encontrar la naturaleza de las cosas que nos dirigen nuestras respuestas a las preguntas preliminares. Este método coincide con nuestros esfuerzos actúales de encontrar las constituciones químicas de las sustancias, de encontrar la estructura atómica de los elementos, de encontrar la estructura cristalina de los metales, y cuestiones de este tipo. Aristóteles afirma que “la naturaleza de la cosa y las razones de que sucedan son idénticas” . Por tanto las razones por las que las cosas tienen las propiedades que tienen, y se comportan como lo hacen, han de encontrarse en un estudio de la naturaleza de dichas cosas. 14

¿Cómo se organiza este conocimiento una vez descubierto? Esto nos lleva a las ideas de Aristóteles sobre la lógica. La lógica es la teoría de la organización del conocimiento. Para entender la visión de Aristóteles sobre la naturaleza del conocimiento científico y su organización debemos aprender primero algo de su teoría de la lógica, en particular el significado de sus términos técnicos. La estructura básica del razonamiento demostrativo es, en su teoría, el silogismo. Consiste en una disposición particular de las frases con la que se pueden analizar los razonamientos más complejos. Un silogismo simple se compone de tres afirmaciones, dos de las cuales se llaman premisas y la tercera conclusión, que se deduce de las premisas si el silogismo es válido. Un silogismo podría ser éste: Ningún tren funciona con carbón actualmente. Sólo los trenes que funcionan con carbón son sucios; por tanto, ningún tren es sucio actualmente. Se puede ver que se mencionan tres unidades en el argumento. La primera que se menciona son los trenes, después aquellos que funcionan con carbón, y finalmente los que son sucios. El silogismo nos dice cómo están relacionados. Se observa que aunque hay tres términos o palabras que mencionan unidades específicas en las premisas, o sea, en las dos primeras afirmaciones, solamente hay dos términos en la conclusión. Podemos representar la estructura de nuestro silogismo mediante una especie de fórmula, que lo hace más claro. Podemos decir: Ningún T es C Todos los Ss son Cs Ningún T es S T y S aparecen tanto en las premisas como en la conclusión, pero C sólo aparece en las premisas. Llamamos a C término medio. Es el que liga las dos premisas y permite sacar la conclusión. Es el que establece una conexión entre T y S, que son los términos de la conclusión. Aristóteles opina que el método de trabajo científico es el orden inverso del silogismo, die los hechos a sus causas, desde las conclusiones a las premisas. Los hechos que conocemos son las conclusiones que queremos sacar, por tanto, el trabajo de un científico consiste en encontrar las premisas necesarias con las que construir el silogismo adecuado. Supongamos que se sabe que el hidrógeno y el oxígeno se combinan en la proporción 2 : 1 de su 15

volumen. Esto se sabe experimentalmente. Puedo insistir en aumentar mi conocimiento científico intentando saber el porqué. El resultado de mis razonamientos y descubrimientos podría expresarlo así: A igualdad de presión y temperatura los mismos volúmenes de gases diferentes contienen el mismo número de moléculas. Dos moléculas de hidrógeno se combinan con una de oxígeno. El hidrógeno y el oxígeno se combinan en proporción 2 :1 respecto a su volumen. Hemos construido un silogismo del que se concluye el hecho que ya conocíamos. Actualmente diríamos que hemos encontrado la explicación teórica del hecho. ¿Qué es lo que hemos añadido? Sabíamos reconocer los dos gases diferentes, hidrógeno y oxígeno, y sabíamos medir la proporción con que se combinan. Hemos añadido la idea de molécula. En términos de Aristóteles, lo que hemos añadido es el término medio. Por tanto, si intentamos elaborar una teoría, lo que tenemos es que buscar el término medio. Aristóteles relaciona las preguntas que se hace un científico con la búsqueda del término medio, diciendo que la respuesta a la pregunta, tanto de la causa de un hecho como de la naturaleza de las cosas y los procesos que en ella se producen, viene dada por el término medio. En nuestro ejemplo, las dos premisas nos dicen las causas por las que la proporción de combinación es 2 : l 1 y nos ofrecen una teoría molecular de la naturaleza de los gases. No todas las teorías son tan simples como la que acabamos de ver, generalmente necesitan una concatenación de silogismos y una búsqueda de sus respectivos términos medios. Veamos algunos de los siguientes pasos de nuestro ejemplo. Supongamos que queremos saber por qué las moléculas de hidrógeno y oxígeno reaccionan en la proporción supuesta en nuestra teoría, y encontramos la explicación con el silogismo siguiente, donde los términos medios son, “ valencia” y “átomo” : Un átomo divalente se combina con dos átomos monovalentes. Los átomos de las moléculas de hidrógeno son monovalentes, y ¡os de las de oxígeno divalentes. Dos moléculas de hidrógeno se combinan con una de oxígeno. Supongamos que querernos ir más lejos y preguntar por qué el tener tales valencias implica que las moléculas se combinen sólo en ciertas proporciones. Introducimos un nuevo término medio, “ estructura” , y tenemos: Todos los átomos de cierta estructura son monovalentes. 16

Los átomos de hidrógeno tienen esa estructura. Los átomos de hidrógeno son monovalentes. Todos los átomos con otro tipo concreto de estructura son divalentes. Los átomos de oxígeno tienen dicha estructura. Los átomos de oxígeno son divalentes. (Podemos ir todavía más lejos e introducir electrones en la estructura. Quedan muchos pasos desde este punto hasta las ideas actuales, simplemente hemos empezado indicando la dirección que debe seguirse). A una concatenación de silogismos como ésta se le llama sorite, y tiene varios términos medios, en nuestro caso “ molécula” , “átomo” , “valencia” , “estructura” , etcétera. Si seguimos buscando nuevos términos medios los sorites serán cada vez mayores. Se supone que este proceso debe tener fin. No queremos que nuestras teorías sean series infinitas de proposiciones. Aristóteles dijo cómo se podía finalizar esta búsqueda de términos medios. Para comprender su idea debemos introducir otra noción de lógica. Se trata de una definición. Una definición es algo que no necesita demostrarse ya que se da o se supone. No se puede pedir una demostración de una definición. Por tanto, no vale la pena buscar términos medios para construir un silogismo que nos proporcione tal demostración. Si pudiésemos encontrar un sorite que llegase a una definición finalizaría el proceso de búsqueda de términos medios y de construcción de silogismos. No habría que seguir más. Esta es la idea de Aristóteles de cómo finalizar el proceso de construcción de una explicación. El cree, que el proceso mismo de intentar llegar a saber la naturaleza de las cosas como consecuencia de las causas por las que se producen los hechos que se están aplicando, nos dará la clave de las definiciones necesarias para finalizar el proceso de explicación. Y esto es así por la sencilla razón de que cuando decimos cual es la verdadera naturaleza de una sustancia, cosa, proceso o propiedad, entonces ya la hemos definido. La definición del hidrógeno sería entonces que es “ un elemento cuyos átomos están compuestos de un solo protón y de un solo electrón” . A partir de esta definición y utilizando términos medios que relacionen el hecho de tener esta estructura con varias propiedades del hidrógeno, seríamos capaces de completar todas las propiedades del hidrógeno que son ciertas, como por ejemplo, que dos moléculas de hidrógeno se combinan con una de oxígeno, que las moléculas de hidrógeno en condiciones normales son diatómicas, etcétera. Realmente se puede observar que es una buena aportación a la ciencia, aunque en algunos casos es, en cierta medida, demasiado 17

simple. No hay nada en los trabajos que Aristóteles tiene sobre el tema que nos diga cómo encontrar los términos medios, ni cómo juzgar si los que hemos encontrado son correctos. Podemos construir un silogismo como éste: El papel está hecho de plomo El plomo arde a 240Q C El papel arde a 240Q C Dadas las premisas se deduce esa conclusión, y es cierta. Pero sería ridicula como afirmación científica porque sabemos que ambas premisas son falsas. Por tanto, no se trata únicamente de buscar términos medios y construir silogismos. Lo que digan los silogismos tiene que ser cierto. Podemos decir que no es fácil afirmar si una teoría es buena o no, aunque sí podemos decir que una teoría es mala si nos da resultados falsos. Sin embargo, el silogismo anterior nos demuestra que algunas teorías falsas nos dan conclusiones ciertas. Por tanto, el hecho de que una teoría nos dé conclusiones falsas no es la única razón para desecharla. Algunas veces, cuando una teoría nos da resultados falsos en principio, continuamos trabajando en ella sin querer descartarla, e intentamos mejorarla y hacer que funcione correctamente porque intuimos que hay algo de cierto en ella. Más adelante, cuando veamos las teorías de Gilbert, tendremos ocasión de ver las razones que inducen a la gente a encontrar válida una teoría y otra no. Veremos ahora una interesante investigación hecha en la Edad Media por ün hombre llamado Theodoric de Freiberg. Esta aclarará las ideas de Aristóteles al llevarlas a la práctica y ayudará, espero, a deshacerse de la idea tan común de que la ciencia empezó con Galileo. Theodoric nació probablemente antes de 1250 y murió algo después de 1310. Tuvo una brillante carrera eclesiástica, aunque no ascendió a ningún alto cargo. En el año 1304 el Padre General de la Orden de los Dominicos, Aymeric, le pidió a Theodoric que escribiese un trabajo sobre las causas del arco iris y otros fenómenos luminosos. Theodoric lo hizo bajo el nombre De Iride et radialuibus impressionibus, (sobre el arco iris y los fenómenos luminosos). En este trabajo Theodoric desarrolla no sólo una teoría sobre la disposición, sombra y otras cuestiones del arco iris, sino que ofrece también una teoría sobre la formación de los colores por el proceso de la refracción. Esta teoría es la primera a que haremos referencia. La teoría de Theodoric sobre los colores nos resulta curiosa. No piensa que la luz blanca está hecha de haces coloreados, sino que el color aparece sobre la luz blanca por algún proceso físico. La luz adquiere color mediante algún proceso semejante al del teñido que da 18

color a los vestidos:* Inventa una teoría con la que se puede comprender este proceso de teñirse con un color. El estilo de su teoría refleja otra idea muy importante sobre la naturaleza y los procesos naturales de gran importancia para Aristóteles y sus seguidores. Es la idea de los opuestos. Aristóteles creía que hay cuatro principios, el calor, el frío, lo húmedo y lo seco, y que las propiedades de las cosas están determinadas por las proporciones de combinación de estos cuatro principios. Siguiendo este modelo Theodoric buscaba los contrarios en los procesos que él suponía que generaban los colores. Observó que “ los rayos de colores” , o sea los colores producidos por la refracción al pasar por un medio coloreado, se producen en cuerpos que son más o menos traslúcidos, y que van desde la transparencia clara del agua o el cristal hasta la transparencia opaca de sustancias nacaradas como el alabastro. La traslucidez corresponde a la causa formal del color, por tanto, él busca otro par de contrarios que proporcionen la causa material del color. Las cosas no sólo se diferencian en lo traslúcidas que son, sino también en si dejan o no que la luz pase a través de sus caras al interior. Un espejo es algo perfectamente limitado porque no permite que la luz le atraviese, sin embargo, un trozo de cristal es realmente ilimitado, ya que permite que la luz le atraviese en algunas circunstancias. Theodoric conocía el fenómeno de la reflexión interna y utilizó esta idea en su explicación del arco iris. Por tanto, tenía que decir que las gotas de agua y las bolsas de cristal no eran ni totalmente limitadas ni totalmente ilimitadas. La luz puede entrar en una gota de agua y se refracta al entrar, pero entonces se refleja internamente al menos una vez, y en este sentido es en el que se supone que la gota de agua es limitada. Por tanto, tenemos dos pares de contrarios, las gotas de agua son más o menos traslúcidas y más o menos limitadas, al igual que la mayoría de las cosas. Cuando los rayos de luz se refractan, se trastorna el equilibrio perfecto entre los cuatro contrarios y aparecen los rayos como luz coloreada. El blanco es el resultado de un equilibrio perfecto, no entre los colores como dice la teoría moderna, sino en el sentido del equilibrio que Theodoric creyó obtener. Para él lo que genera los colores es el desequilibrio entre los principios cuando se cruzan con el ojo de alguien, o llegan a una superficie opaca tal como una cortina o una pared. El hecho que se pretende explicar es el de la aparición de los colores por la refracción. El término medio es la idea de los dos principios contrarios, y ésta es una explicación que nos conduce de nuevo a una definición del color, su esencia o verdadera naturaleza, que él toma de Aristóteles: el color es el límite de lo traslúcido en un cuerpo limitado. En este punto del estudio parece que Theodoric está pensando en un sistema de referencia que nos es poco familiar. Pero en la siguiente 19

etapa de su investigación, empieza a aparecer otra cara de la ciencia medieval, más moderna a nuestros ojos, a saber, la experimentación. Las dificultades de experimentar con gotas de agua, y quizás la idea de que los resultados de su teoría debían ser comprobados para una gran cantidad de casos, llevó a Theodoric a proyectar una serie de experimentos con modelos de gotas de agua, esto es, con grandes

Fig. 1.

Según Theodoric de Freiberg en: De Iride.

esferas transparentes, incluso matraces Henos de agua o esferas de cristal. Usando una serie de matraces él demuestra que hay dos “ tipos de radiación” , es decir, que la refracción y generación de los colores se produce en las esferas de dos maneras. Si el rayo entra en la mitad inferior de la circunferencia, la luz se refracta, se vuelve a refractar otra vez y se ven los colores con un cierto orden, de tal forma que si la esfera está a la izquierda del observador, el rojo se ve el más alejado por la izquierda. Pero si el rayo entra por la mitad superior de la circunferencia hay una reflexión interna dentro de la esfera, y se invierteij los colores, de manera que el azul es el más lejano al observador. Theodoric toma estos resultados como “indicios” de la veracidad de su teoría, esto es, como observaciones que tienden a confirmar la teoría, puesto que son los efectos esperados si la teoría es correcta (fig. 1). De acuerdo a esta teoría, los colores se crean en partes diferentes de las esferas y gotas de agua; el rojo por ser un color menos claro se forma más cerca del borde de la superficie, mientras que el azul por ser un color más claro se forma más cerca del centro de la esfera, 20

donde la transparencia es mayor. El lugar más lejano en que se forma color, será el más rojo y el lugar más transparente, el más azul. Los experimentos con matraces son para él las pruebas de la veracidad de esta teoría. El arco iris se produce en las gotas de agua como se producen las radiaciones de colores en la esfera modelo de cristal que ha estado estudiando. Por tanto deberían encontrarse los mismos efectos en cada gota de agua, y todas ellas dan lugar a la forma en que aparece el arco iris. Siguiendo el esquema de Aristóteles, para dar una explicación científica buscaremos: 1. La Causa Formal: la forma es un arco de rayos de colores en la atmósfera. 2. La Causa Material: una nube de gotas de forma esférica ya estén estacionarias o cayendo. Lo cual no es ninguna diferencia ya que en una nube de gotas que caen, una tomará rápidamente el lu­ gar de la otra, lo suficiente como para que esté justificado el tra­ tar el fenómeno como si tuviese su causa en una nube de gotas estacio­ naria. 3. La Causa Eficiente: esto es, el hecho de que una fuente de rayos luminosos (el sol) está en la posición adecuada para iluminar las gotas, dentro de las cuales la luz se desvía al interponérsele formas apropiadas. De acuerdo a la teoría de Theodoric, la luz que simplemente se refleja en la cara exterior de la gota no es coloreada, por tanto, sólo tenemos que considerar la luz que penetra en el interior de la gota y según pase por las partes más o menos extremas y más o menos transparentes adquiere cierta forma o cierto color. La explicación matemática de la posición del arco iris en el cielo con respecto al observador debe basarse en la consideración de los rayos de luz que se reflejan internamente en la gota, ya sea una o varias veces. Aquellos que se reflejan una sola vez formarán el arco primario, mientras que aquellos que vuelven a reflejarse formarán el arco secundario y tendrán los colores invertidos. Por tanto, utilizando la información que se deduce de sus modelos, elabora una teoría del arco iris, y procede a una construcción geométrica para determinar el ángulo de elevación del punto más alto del arco sobre el horizonte y la anchura angular del arco. Por un curioso capricho, Theodoric da la mitad de los valores de cada una de estas medidas, 1Io en lugar de 22° para la elevación del arco, y 22° en lugar de 44° para la amplitud angular del arco. De un modo parecido estudia el arco secundario, utilizando nuevamente sus modelos para proporcionar la verificación básica de este modo de pensar. Al encontrar las causas material y formal del fenómeno, Theodoric ha respondido a aquellas cuestiones que Aristóteles 21

formuló como la manera de encontrar los términos medios para la construcción del sorite que “demuestra” el fenómeno. Supongamos que el fenómeno lo constituye el hecho de que el observador ve el arco iris siendo el color rojo el más alto. Entonces procederemos como sigue: El arco iris es un fenómeno luminoso producido por la luz al pasar a través de las gotas. Cuando la luz pasa a través de las gotas se le obliga a tomar color. Debe tomar el color de forma que el orden de colores sea rojo, amarillo, verde y azul. El orden es tal, que el color de las gotas más altas respecto al observador, es rojo y el de las más bajas, azul. Con este orden de colores, el observador verá como el color más alto es el rojo. El arco iris es un fenómeno luminoso que se ve de tal forma que el color más alto es el rojo. En este sorite hemos demostrado el hecho empleando una serie de términos medios que nos permiten conectar el hecho con la definición del arco iris de la cual partimos. Esto es una investigación científica completa, según el punto de vista Aristotélico, y así lo vieron aquellos que aceptaron ese prototipo de teoría científica. Veremos que en la ciencia del siglo diecisiete aparece un pequeño cambio de método, pero observaremos que es de ideas particulares, como la teoría de las formas, la de los opuestos y la de los cuatro Principios de Aristóteles, que fueron repudiadas por la nueva generación de científicos, de las que procede nuestra moderna profesión. Bibliografía Una excelente recopilación del trabajo de Theodoric se encuentra en The Scientific Methadology of Theodoric of Freiburg, de William A. Wallace, Fribourg University Press. Una recopilación breve de su trabajo se encuentra en Medieval and Early Modern Science, de A. C. Crombie (A167, a y b), pags. 110-2. Para otras ciencias medievales ver Science of Mechanics in the Middle Ages (Oxford) de M. Clagett, y para una breve recopilación ver el Capítulo Tercero de The Sciences, their Origin and Methods, editado por R. Harré (Blackies). Para tener una idea de la visión griega sobre el mundo y de su ciencia, se pueden consultar Greek Science de B. Faringdon (Penguin), o The Physical World of the Greeks de S. Sambursky. 22

Los experimentos de Theodoric 1. Para quien piense que el color se produce por el efecto de los Cuatro Contrarios, habría cuatro colores principales, uno desde la parte del medio que fuera menos transparente y más extremo, el rojo; uno de la parte más transparente y más extrema, el amarillo; otro de la parte menos transparente y menos extrema, el verde; y finalmente, el azul, que sería la forma impuesta a la luz donde el medio fuese menos extremo pero más transparente. Tradicionalmente se suponía que había sólo tres colores: azul, verde y rojo. Veamos los experimentos de Theodoric sobre este punto. Por una parte, mirando una gota de rocío en una telaraña por la mañana temprano, con el Sol a sus espaldas, desde una distancia de dos dedos, pudo ver al mover su cabeza, un color distinto de los demás. Por otra parte, miraba el espectro formado al pasar la luz del Sol a través de un prisma sobre una superficie blanca, donde nuevamente observaba el amarillo como un color diferente junto con el rojo, verde y azul. ¿Cuántos colores distintos crees que hay? ¿Por qué crees que Theodoric pensó que había sólo cuatro? 2. Para demostrar ¿jue son las gotas de agua las causantes del arco iris, y no alguna propiedad del aire, Theodoric permaneció de pie debajo de un árbol y con el Sol a sus espaldas, chapoteando en el agua de un recipiente y echando gotitas a la luz del Sol. Intenta provocar un arco iris de una manera similar. Podrías utilizar como pulverizador una manguera. 3. Como dije antes, Theodoric utilizaba matraces esféricos llenos de agua para simular gotas. Con una luz detrás, observa si puedes verificar el descubrimiento de Theodoric de que si la gota está a la izquierda, el rojo aparecerá en el extremo izquierdo cuando el rayo pase cerca del centro de la esfera, pero que cuando pase por la parte extrema de la esfera los colores aparecerán invertidos. Compara la explicación matemática de Descartes en términos de desviación mínima con esta de Theodoric. ¿Es indiferente la explicación que adoptemos para interpretar el arco iris? Dibuja un diagrama para representar la forma en que los rayos pasan a través de la esfera según tu opinión. Compara tu diagrama con él de Theodoric que se reproduce en la figura 1.

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CAPITULO 2 La tradición mágica y el atomismo En 1460 llegó a Florencia un monje procedente de Macedonia; llevaba consigo una copia de una colección de libros supuestamente antiguos, escritos por una persona misteriosa y maravillosa llamada Hermes Trismegistus. Inmediatamente Cosme de Médici ordenó que se paralizasen los trabajos de traducción de Platón y se tradujesen en su lugar los libros herméticos. Para comprender el entusiasmo producido por el descubrimiento de los libros herméticos debemos saber qué pensaba la gente del siglo quince sobre su creador. Hermes, se creía, era un antiguo sacerdote egipcio que vivió tiempo antes de Platón y de Cristo. Fue maestro de tres artes, la religión, la política y la magia. De ahí su nombre Trismegistus. Fue el primer y más importante teólogo, legislador y mago. En aquellos tiempos la gente pensaba que el grado de conocimiento había disminuido desde los tiempos antiguos, y los libros más antiguos de todos contendrían el mayor conocimiento y sabiduría. En parte la causa de que sus libros adquiriesen gran reputación fue el hecho de que se considerasen tan sumamente antiguos. En parte fue porque claramente parecía anticipar la venida de Cristo, y las teorías de Platón. Tal hombre no podía ser diabólico. Por tanto, también la magia que se asoció con su nombre debía ser un tipo de magia aceptable. El descubrimiento de los libros herméticos parecía justificar el Cristianismo, 1a^fiJ^.QÍla^iatóriica y la mapia natural, todo al mismo tiempo. No es de extrañar entonces que Cosme quisiese dejar de lado a Platón ante este sabio más antiguo y maravilloso. La idea de que existe una magia ñatural y buena y una magia negra y diabólica es muy vieja, y nació en Europa antes de que apareciese el trabajo de Hermes. La magia natural era, además de magia usada con buenos propósitos, práctica y a menudo divertida, y entre sus aspectos más excitantes contaba con la conjura de los buenos espíritus. En The Tempest (La Tempestad) de Shakespeare se representa a Próspero como un mago bueno que usa los espíritus del aire para conseguir cosas buenas, y domina al oscuro y diabólico Caliban. La magia era una manera de conseguir cosas. Fue un arte con 25

ambiciones totalmente prácticas, tanto si estas eran buenas como malas. Si no servía no era buena. Poco a poco los consejos, recetas e instrucciones prácticas para hacer las cosas, empezaron a incorporarse en las fórmulas de hechizos de los magos más viejos. A mediados del siglo dieciséis las recetas e instrucciones para la práctica de esta técnica se recopilaron en tratados de “ Magia Natural” entre los cuales aparecen descripciones de las cosas que uno puede hacer con un imán, recetas de medicina y cosas similares. En estos tratados de magia natural aparecían las explicaciones Aristotélicas de los fenómenos, cosa que provocaría más tarde el desprecio de Gilbert. Esta rama del conocimiento práctico llegó a entrelazarse con los orígenes de la ciencia moderna, y volveremos a ella más tarde. Existió otra rama de la tradición mágica de no menos importancia. Los magos herméticos habían desarrollado una poderosa teoría del funcionamiento del Universo y de la forma en que los hombres encajaban en el sistema total del mundo. Creían que en el mundo todas las cosas están realmente vivas, y que siempre que sucedía algo era por la actuación de un espíritu. En el libro IX del Pimander, traducido por Everard en 1650, encontramos el siguiente diálogo entre Hermes y Asclepius. Hermes Por tanto el movimiento de los Mundos y de toda la materia viva no se produce por aquello que está fuera de los mismos sino por algo interior, un Alma o Espíritu, o cualquier otra cosa incorpórea. Un cuerpo inanimado no se mueve, mucho menos un cuerpo enteramente inanimado. Asclepius ¡Oh!, ¿Qué quieres decir Trismegistus? ¿La madera y las piedras y todas las cosas inanimadas, no son cuerpos con movimiento? Hermes De ninguna manera. ¡Oh! Asclepius. Dentro del cuerpo que mueve las cosas inanimadas está no sólo el cuerpo, que mueve a ambos, sino también el cuerpo que creará, así como el cuerpo del que fue creado; una cosa muerta o inanimada no puede mover a otra; lo que mueve debe ser vivo (pág. 109, editado en 1650). Veremos como este tema influye profundamente en Gilbert. Y no sólo en él. Durante el período de 1450 a 1750 hubo una controversia continua sobre si las cosas inanimadas pueden tener el poder de actuar por ellas mismas, o si deben sus poderes a la interferencia de un espíritu. No hay duda sobre lo que pensaban los magos. No solamente se creía que en el mundo las cosas vivían, o al menos se movían, cuando eran animadas por un espíritu, sino también que había “influencias” fluyendo de una cosa a otra cuando éstas eran de una especie semejante. Y aquí los magos tocaron un tema ya presente en la tradición alguiiniala. Esta conexión no es extraña ya que, en efecto, los trabajos de Hermes Trismegistus y la 26

radición alquimista no provenían totalmente del Antiguo Egipto, sino del Egipto de la era post-Cristiana, y ambos tenían sus raíces en un movimiento llamado neo-Platonismo. La semejanza de especie no era algo obvio, sino que derivaba de una compleja teoría que recogía cosas sobre los signos del Zodíaco y los Planetas. Había, por ejemplo, metales, plantas, piedras, colores, e incluso imágenes Saturnianas. En base a estos principios se suponía que un mago podía conocer las influencias del planeta de su elección en las imágenes y cosas de la especie adecuada. Cuando el libro de Hermes salió a la luz se vio, para el deleite de todos los que piensan de esta manera, que esta la más grande y antigua autoridad, había construido estatuas en Egipto que atraían las influencias de las estrellas y podían incluso hablar. Esta idea llegó a ser comunmente aceptada por científicos y magos en igual medida. Veremos que la teoría hermética, utiliza la idea de semejanza de la especie. Ni tampoco es demasiado fantástico suponer que la idea de Kepler sobre la gravedad Universal como una influencia entre todos los cuerpos materiales, empleada tanto por Newton, tiene su origen en las más ocultas y misteriosas influencias de los hermetistas. Las cosas podían actuar una sobre otra a distancia sin ningún intermediario material porque eran cosas de una cierta especie. Los magos hicieron una elaboración posterior de este tema, que influyó en Gilbert para su estudio del magnetismo de la Tierra, pero se atenuó cada vez más como ciencia propia. Se trataba de la idea de la conexión y paralelismo entre macrocosmos, el UniverscL total, y microcosmos, el Hombre. Se suponía que el hombre .reflejaba 1a estructura, de Jndo .el-Universo. Esta idea tomó varias formas, más o menos sofisticadas. Aquí expongo una de sus manifestaciones más sencillas, tal como lo explica Hermes Trismegistus en el Libro Cap. 11 del Pimander. Está tomada de la traducción de Chambers de 1882. “Todo movimiento material es generación. El estado mental produce el movimiento material de la siguiente forma; el mundo es una esfera, esto es, una cabeza; pero sobre la cabeza no hay nada material; exactamente igual que no hay nada incorpóreo bajo los pies, sino todo materia. Pero la Mente se mueve esféricamente, de la misma forma que la cabeza. Por tanto, todas las cosas que estén unidas a la membrana de la cabeza, en donde está el alma, son por naturaleza inmortales... Pero las cosas separadas de la membrana, en las cuales el cuerpo posee más que el alma (hace), son por naturaleza mortales; pero todo es un animal viviente; por tanto, el universo está compuesto de materia yjriente” . " Mucha gente creyó que era posible, mediante un curso de estudio, dirigir y observar la propia mente, de manera que fuese algo cada vez más cercano a un microcosmos, y así algo cada vez más semejante al 27

mundo. De este modo las influencias del Universo fluirían dentro de uno. Para ello se debía tener un conocimiento de las relaciones de imágenes que mencioné cuando hablaba de los principios de la semejanza de especie. Esto tuvo aplicaciones en medicina y en los intentos de ampliar el conocimiento. Ficino, el primer hombre que tradujo las palabras de Hermes, era doctor y recomendaba efusivamente el uso de talismanes, imágenes, colores y cosas similares para curar enfermedades mentales, particularmente. Discute el mejor modo de tratar con los tipos de depresión que los estudiantes tienen con sus estudios. Se deberían intentar representar las influencias de los planetas alegres y felices, en particular Júpiter, Venus y el Sol. Sería mejor, piensa él, haber construido una imagen general del mundo en que se diese más énfasis a los tres planetas alegres. Debería estar hecha de cobre, oro y plata que son los metales propios de los tres planetas, y utilizar los colores verde, dorado y azul, que son los colores apropiados. Se podría concluir con algo esmaltado, mostrando un cielo azul con estrellas doradas, y la figura de Ceres vestida de verde. Al contemplar este objeto las influencias espirituales de los tres planetas buenos se representarían y concentrarían en uno mismo. Ficino también aconseja que los techos de las habitaciones deben pintarse con imágenes apropiadas que provoquen salud y felicidad, de modo que cuando uno salga al mundo ordinario lleve estas imágenes consigo y de esta forma se concentre y observe las cosas que están en especial consonancia con ellas. La misma idea yace tras los mismos intentos de hacer “ máquinas” que aprendan. Un proyecto más elaborado de este tipo lo emprendió Güilo Camilo (nacido en 1480). Tenía la idea de construir un teatro en miniatura en el que se ponían las adecuadas imágenes, talismanes, colores, gemas, metales, etcétera, y debajo unos cajones en los que se metían los libros inspiradores. El buscador de conocimiento se sentaba dentro del semicírculo del conjunto de imágenes y así recibía las influencias sobre sí mismo. Cualquier cosa que se escribiese debajo mientras se estaba en esta posición era conocimiento recibido del macrosomos mismo mediante las imágenes. Otros buscadores de conocimiento prescindían de las imágenes reales y en lugar de eso, recurrían a imágenes mentales a través de su poder de concentración. Giordano Bruno elaboró un esquema enormemente complicado para ordenar y controlar las imágenes adecuadas y así adquirir conocimientos del macrocosmos. Como justificación general de este procedimiento muchas personas se remitían a un pasaje famoso de los escritos del que se suponía antiguo sabio Hermes Trismegistus. Allí trata de imágenes que hablaban y que eran animadas por espíritus del macrocosmos. Otros autores, en los comienzos de la Edad Media, le atribuían maravillas similares. 28

Ahora se debe recordar que muchas personas en la época del Renacimiento pensaban que Hermes era un profeta importante del Cristianismo, y utilizaban la aparente antigüedad de las observacio­ nes de Hermes, que precedían a Cristo como una prueba de la veracidad del Cristianismo y sus afirmaciones. Por tanto, cuando un hombre religiosamente auténtico se suponía que había realizado actos mágicos de atracción-influencia esto se podía tomar como una justificación para hacer ellos lo mismo, sin que cayesen en la acusación de pactar con el demonio. La magia de Hermes era magia buena porque Hermes fue un auténtico profeta cristiano. De esta forma enrevesada, la idea general de influencias fluyendo a través del Universo entre cosas de una especie determinada llega a incorporarse por completo en el conjunto de ideas de Europa, para transformarse lentamente en conceptos tales como atracción magnética y gravedad universal. En cierto sentido Newton fue el último gran mago, así como el primer gran científico, puesto que su sistema estaba basado en la idea de la gravitación universal. Veremos, al estudiar las ideas de Gilbert sobre magnetismo, cuan profundamente su teoría de la interacción magnética fue determinada por la idea de las influencias actuando entre las cosas de una cierta especie. Podemos resumir esta parte de la tradición mágica con tres proposiciones de los trabajos de Picojjdla Mirandola, un alumno de Ficino. De sus Conclusiones Magicae sacamüSTb siguiente: 2. La magia natural está permitida, no prohibida. 3. La magia es el aspecto práctico de la ciencia natural. 9. La magia natural y la Cábala son las únicas que testifican la Divinidad de Cristo. 13. Hacer magia no es más que contraer matrimonio con las estrellas. La magia comenzó a ser respetada con la aparición de los escritos herméticos, y poco a poco la magia natural empezó a resultar cada vez más rigurosa, al igual que su práctica fue cada vez más abierta, aunque no muy extendida. La ma^ia ,dflhía--ser-operativa. En este sentido la magia más respetable enfatizó la parte llamada “ magia natural” , donde las fuerzas naturales se utilizaban para conseguir efectos prácticos. Al principio, como vimos con Ficino, no era seguro que uno pudiera influir en las fuerzas naturales. Muchos magos naturales pensaron que las influencias de las estrellas y planetas eran fuerzas naturales y que, en principio, no había diferencia entre manipularlas con fines prácticos y, por ejemplo, utilizar el poder del agua en un molino hidráulico. A menudo se utilizó el imán como ejemplo de algo que poseía un poder cuya manera de actuar era tan invisible como la influencia de las estrellas, pero que tenía el efecto concreto y práctico de mover las cosas en la dirección deseada. Poco a 29

poco se fueron seleccionando las que eran fuerzas e influencias genuinas de aquellas que no lo eran. A mediados def siglo XVI ya se había elaborado algo muy próximo a nuestras actuales distinciones. A pesar de ello había muchos que creían que uno de los principales dogmas de la astrología, la supuesta influencia de la situación de las estrellas y planetas en el carácter de las personas, era una influencia genuina. Kepler, que trabajó mucho para establecer nuestras ideas modernas sobre cuales eran influencias genuinas y cuales no lo eran, no estaba totalmente seguro de las influencias astrológicas, incluso hasta 1600. Creía que la luz, el magnetismo y la Gravedad Universal (concepto que él introdujo en física) eran influencias genuinas que se propagaban de un lugar del Universo a otro. Estaba seguro de que los acontecimientos particulares en la vida de las personas no estaban determinados por las estrellas, pero tenía dudas sobre los efectos que las estrellas podían producir sobre la vida humana. Veremos en la sección siguiente la teoría rival del atomismo, y cómo en el siglo x v i i las dos visiones principales de la naturaleza se unificaron para formar una síntesis. Para dar una idea de la importancia de la “ magia natural” del siglo x v i i , describiré con cierto detalle el famoso libro sobre este tema de Battista della Porta, ya que en dichos libros Gilbert encontró algo de las primeras teorías del magnetismo que luego veremos. También podemos hacernos una idea de las diferencias de estilo y ambiciones entre la magia de esta época y la de Ficino y Pico della Mirandola. Al igual que Pico, Porta empieza por distinguir entre su magia y “una magia que es infame y desgraciada” ; porque tiene que ver con malos espíritus, y consiste en encantamientos y curiosidad morbosa; y esto es..., un arte que todos conocemos y los hombres buenos destacan” . Para él lajnagia es “^a&Recto^ráctico de la filosofía natural..., y un mago es aquel que trabaja sólo con la ayuda de la naturaleza” . Con esto podemos ver el énfasis que se da a la práctica, la distinción con la magia negra, y la reducción del método al uso exclusivo de la naturaleza. ¿Cómo ve Porta que suceden las cosas si no es por las influencias con los que simpatiza? No es de extrañar que dé una explicación Aristotélica. Aristóteles maneja las ideas de un equilibrio natural entre los cuatro elementos y la distinción entre Materia y Forma para responder a sus preguntas. “Toda sustancia natural” , dice Porta, “es una combinación de materia y forma, así como de sus principios... (hay) tres principios..., a menos que alguno fuese más fuerte que los otros no se percibirían sus propiedades... Ni siquiera la materia está separada de todas las fuerzas..., los efectos de las cualidades dependen de la temperatura de los Elementos..., pero los efectos de la materia dependen de la consistencia o sustancia que la forma” . 30

Lo que Porta quiere decir con “ temperatura de los Elementos” es un balance o equilibrio, de manera que las cosas se diferencian según predomine en su constitución lo caliente o lo frío, lo húmedo o lo seco. Pero también cree que en cierto sentido las formas son sustanciales, que tienen su propia manera de ser y no dependen de las formas de cosas que existen. La forma es lo fundamental. No es fácil para nosotros comprender la idea del Renacimiento de “ Forma sustancial” . He aquí lo que el mismo Porta~dice sobre el tema: “ Pero la Forma tiene tal virtud singular que, cualquiera que sea el efecto que veamos, procede de ella; por tanto, tiene su origen divino..., la temperatura y la materia..., existen, pero como instrumentos, con los que trabaja la forma” . Estas formas misteriosas, aunque originalmen­ te provienen de las ideas de Platón, fueron transformadas sutilmente en el sistema de los magos. Porta dice: “ La forma viene del cielo y es captada por las inteligencias... El alma del mundo o creador de la Forma, transmite la Forma a las Estrellas y a las inteligencias y así hasta llegar a los Cuatro Elementos” . Esta transmutación sirve, según la opinión de Porta, como una explicación del sistema del mundo de Aristóteles., Volveremos a tocar una ampliación importante de este punto de vista, al que Gilbert denomina “ los comentarios de una bruja cotorra, más que los trucos de un hábil prestidigitador” , cuando veamos cómo refuta Gilbert las teorías de atracción magnética de sus predecesores. Ahora será suficiente con ver que en el tiempo de Porta ya se había realizado en cierta medida la síntesis de las ideas platónicas, mágicas y aristotélicas. Los admiradores de Hermes y aquellos que deseaban revivir las ideas de los atomistas pusieron objeciones a esta síntesis. Las dos partes se mofaron de la doctrina de las formas sustanciales. “ En cuanto a las causas de los movimientos magnéticos, que en las escuelas de filósofos se achacan a los cuatro elementos y a las caulidades fundamentales, nosotros las dejamos para alimento de cucarachas y polillas” , dice Gilbert. Cualquiera que sea la veracidad de estas observaciones, no hay duda de que en los tratados de magia natural se incorporaron una cantidad importante de técnica práctica y alguna información de tipo más general. La importancia de la demanda de sus recetas e instrucciones reside en el hecho de que forzó a los que las practicaban a preocuparse por cómo se comportaban realmente las cosas. Por tanto, influyó mucho en el avance de las ciencias experimentales. Veremos algunas de las técnicas descritas en el famoso libro de Porta. Los ejemplos están tomados de una edición inglesa publicada en Londres en 1658. Hay muchos párrafos dedicados a consejos de horticultura práctica. Por ejemplo, explica cómo conseguir calabazas y pepinos sin semillas./“ La calabaza” , dicen ellos, “ crecerá sin semillas si se toma la primera rama o brote de una calabaza cuando 31

está poco crecida, se entierra en la tierra al igual que suelen hacer con las vides, de manera que sólo aparezcan las puntas; y tan pronto como haya crecido se entierra nuevamente: pero se debe tener especial cuidado en arrancar los esquejes que crecen fuera del tallo y que no quede ninguno más que él; de esta forma el fruto que crezca de él, ya sean calabazas o pepinos, será sin semillas. Igualmente, crecerán sin pepitas dentro si las semillas que se plantan se maceran o remojan en Aceite de Salmón de Mar durante tres días antes de plantarlas” . Esto dista bastante de los “hechizos” o de la colocación de imágenes verdes y doradas en la habitación de un estudiante deprimido. Algunas de las recetas de Porta no tienen mayor objetivo que el de ser juegos prácticos. Describe una forma de hacer que el latón parezca plata frotándolo con las manos. En la página 168 dice: “ Se puede poner en práctica este consejo para hacer que cualquier cacharro de latón brille inmediatamente como la plata. Para ello se mezclan cantidades iguales de sal amónica, alumbre y salitre” , y a continuación se añade una pequeña cantidad de polvo de plata que se puede obtener con la ayuda de una lima; se pone todo al fuego hasta que se caliente a fondo; y cuando empiece a salir humo o vapor, se hace con ello un polvo; cualquier cosa de latón sobre la que se eche este polvo si, además, se humedece con saliva o se frota poco a poco con los dedos, se verá que adquiere el color de la plata” . También tiene libros sobre refrigeración, refinamiento de metales, medicina, cosméticos y perfumes. Hay varias páginas dedicadas a los tintes de pelo para mujeres y observa que las mujeres “creen que su pelo es el más bonito, el más rubio y brillante” . Incluso hay un capítulo sobre escritura invisible. Aquí tenemos un ejemplo de receta útil: “ Escriba sobre un huevo con jugo de limón o de cebolla o con leche de higo. Si se pone al fuego las letras se tornarán amarillas; y, para que al hervirlo se vean las letras, hay que hacerlo con un huevo crudo” . Junto al gran espíritu práctico hay un gran escepticismo. Al hablar de las fórmulas de Alberto Magno, Porta dice que muchas de ellas no sirven, ya que él lo ha comprobado. Muchas veces cita su propia experiencia como fundamento de alguna fórmula o receta. En la época de transición entre Ficino y Porta tuvo lugar una de las líneas de desarrollo que llevó al método experimental. Bibliografía Se puede encontrar una recopilación detallada e interesante de la magia Hermética y su influencia en los dos libros de Miss France Yates, Giordano Bruno and the Hermetic Tradition (Giordano Bruno y la Tradición Hermética) y The Art o f Memory (B1 Arte de la Memoria). Las ideas de los alquimistas se encuentran en el libro de 32

Charles Singer, A Short History o f Scientific Ideas (Una pequeña historia de las Ideas Científicas), págs. 101-2, 144-7, 184-6; y en Medieval and Early Modern Science (Ciencia de la Edad Media y Principios de la Moderna), Vol. 1, págs. 129-39 de A. C. Crombie. Una interesante recopilación de la idea microcosmos/macrocosmos, así como del uso de la magia en medicina se encuentra en From magic to Science (De la magia a la ciencia) de Charles Singer. Trabajo práctico 1. Uno de los últimos restos de la tradición mágica que sobrevive en nuestros días es la astrología. Hay muchas predicciones de tipo astrológico en las mismas columnas de los periódicos. Recoge las predicciones que da de la gente de tu clase durante una semana, usando la fecha de sus cumpleaños para saber cual es su signo del zodíaco; calcula la proporción de predicciones correctas que se producen. ¿Encuentras algo en la forma en que se hacen las predicciones que haga difícil saber si se cumplen o no? 2. Muchas personas creen que las verrugas pueden desaparecer por arte de magia. Reúne todas las recetas y brujerías que puedas para hacer esto. ¿Sirven? La teoría de la materia y la forma no fue la única imagen del mundo que el Renacimiento recibió de la Antigüedad. Estaban también las ideas del atomismo, y ligeramente conectada con ellas, la recuperación de Técnicas matemáticas. Y digo “ligeramente conectada” porque los magos también tenían sus matemáticas, muchas de las cuales se consideran falsas hoy en día. Debemos recordar que en esa época los filósofos naturalistas no distinguían lo cierto y lo falso en matemáticas, al igual que sucedía con las influencias reales del Universo y como las que no lo eran. La ciencia surgió, en parte al menos, porque estas diferencias se fueron aclarando con más o menos éxito. El atomismo era una teoría general de la constitución de las cosas y una explicación del cambio natural que fue rival de la Teoría Aristotélica en generalidad y fuerza. Llegó a Europa Occidental con el poema de Eucfécid, De Rerum Natura, escrito en el siglo I antes de Cristo. Las ideas atomistas están basadas en anteriores fuentes griegas, especialmente la .filosofía de Demócrito, del siglo cuaíljb antes de Cristo. La primera aparición del Atomismo fue impropia. Á1 menos en la forma que lo hizo Lucrecio, que la asociaba con doctrinas del alma que eran poco menos que ateístas. Lucrecio dice explícitamente en la línea 418 de la Traducción de W. E. Leonard: “ ... las mentes- V las almas^de todjpiJo -que .vive..tienen nacimiento y muerte” . La doctrina de losatomos se asoció demasiado con Epicuro, 33

quien se suponía había propugnado una vida dedicada a! placar sensual. Fueron estas asociaciones populares de atomismo y ateísmo, en parte, las que hicieron que fracasasen los primeros intentos de introducir el atomismo en Inglaterra. Este fracaso se ejemplariza en la vida del gran matemático Thomas Hariot (1560-1621). Junto con muchos otros fue arrestado en 1605 como posible sospechoso en la elaboración del complot de Guy Fawkes, que fracasó en noviembre de ese mismo año. En 1592, Hariot fue denunciado como ateo por un tal Robert Parsons, lo que le dio fama de poseído. Ser conocido como atomista significaba ser sospechoso política y religiosamente. El atomismo se introdujo más tarde en Inglaterra, en el siglo con las ideas de los Corpuscularios, de los que Robert Boyle y John Locke eran defensores devotos y principales. Su asimilación estuvo en gran medida ayudada por la defensa comprensiva del atomismo y de la filosofía Epicúrea que hizo el famoso Abbé Gassendi. Pero todo esto es bastante posterior a la época de Gilbert y sus estudios sobre el imán. Gilbert trabajó en Inglaterra en la primera época del atomismo No fue un atomismo comprensivo, pero hizo buen uso de una de las ideas derivadas de éste, la idea del efluvio. Un efluvio era un montón de pequeñas partículas, una especie de niebla fluida, que se podía extraer o exprimir de las cosas materiales; por consiguiente actuarían sobre otras cosas igual que un flujo de partículas, o igual que el viento, o algunas veces como si la cosa sobre la que actuasen hubiese sido rociada por un líquido. En la época de Gilbert se podía observa r que ciertos fenómenos se explicaban con la idea de partícula, y sin embargo, se tenía una opinión hermética o incluso aristotélica de otros fenómenos, sin que pareciera extraño. Cien años después fue muy diferente. Por aquel entonces la idea de los corpúsculos estaba tan arraigada que todo tipo de acción e interacción se explicaba por algún tipo de conexión material, algún flujo y bombardeo de partículas. Newton, que mantuvo una idea esencialmente hermética en su teoría de la gravedad como una acción a distancia, era en la mayoría de las cosas un atomista, e incluso buscó una explicación atomista a la acción de la gravedad. En la nota 19 que se adjunta en su Opticks (Optica), Newton menciona la idea de un medio etéieo que penetra los cuerpos transparentes y los envuelve al pasar la luz. En la nota 21 pregunta: “¿No está este Medio mucho más enrarecido en los Cuerpos densos del Sol, las estrellas, los planetas y los cometas, que en los espacios celestes vacíos que hay entre ellos. Y al alejarse a grandes distancias, ¿no aumenta cada vez más su densidad y por tanto, da lugar a la gravedad de estos cuerpos grandes entre sí?” La idea fundamental del atomismo era que todas las cosas están formadas por unidades indivisibles o átomos que según su forma, movimiento y ordenación daban al cuerpo sus diferentes poderes para

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actuar sobre nuestros órganos sensoriales y sobre otros cuerpos, en particular por contacto. Esta imagen requería un vacío, un espacio suficientemente vacío de átomos, dentro del cual los átomos podían moverse y moverse libremente hasta encontrar otro átomo. Esta idea estaba profundamente en contra de ciertas ideas de Aristóteles y por supuesto de la tradición, de que no existe el vacío, que el mundo es un pleno, lleno de algo incluso donde parece estar vacío. La mayoría de la gente en el siglo x v i i llegó a negar esta doctrina del pleno, pero a pesar de los experimentos de Torricelli, que parecía haber demostrado que puede existir el vacío, todavía había gente, incluso alguien tan eminente como Descartes, que aceptaba esta idea. Pero a fines del siglo xvii no era posible encontrar ningún grupo que lo sostuviese con convencimiento. Gilbert, como veremos, fue mucho más un hombre de su tiempo, evocando una gran variedad de ideas y de recursos cuando las necesidades lo exigían.

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CAPITULO 3 Historia de los orígenes del magnetismo William Gilbert no fue sólo un gran científico experimental, sino también un gran erudito en los orígenes de esta materia. Algunos de sus experimentos más brillantes los realizó para refutar las teorías de sus predecesores en el estudio del imán, y la dirección que tomaron sus estudios más positivos estaba determinada por investigaciones anteriores. Los tres estudios del imán a quienes dedica su mayor atención fueron Peter Peregrinus, Batista della Porta y Robert Norman. En este capítulo veremos la opinión de estos hombres y lo que descubrieron. El imán permanente no se debía conocer en la antigüedad. Pero se conocía bien la magnetita, una roca o mineral cuyos trozos tenían la propiedad de atraer al hierro. Nuestra palabra “ magnético” parece que tiene sus orígenes en una expresión griega Lithos magnetis, que se refiere al nombre de una ciudad, Magnesia, cerca de Heraclea. La propiedad que tiene la magnetita de atraer al hierro se conocía ya en la antigüedad, y la mencionan tanto Platón como Aristóteles. En su libro De Anima (405a) Aristóteles cita a Thales como uno de los que pensaba que “la magnetita posee alma, porque atrae al hierro” . Platón menciona la capacidad que tiene la magnetita de atraer al hierro, pero también observa que cuando se acerca un trozo de hierro a una piedra magnética, éste adquiere, también la propiedad de atraer al hierro, y por ello, se puede formar toda una cadena de piezas de hierro colgando de una piedra. El cree que todo el poder que se manifiesta en cada pieza de hierro proviene de la piedra original. Platón, como cualquier otro que ha tocado el tema del magnetismo, estaba intrigado con el por qué la magnetita atraía al hierro, por qué parecía que había una “atracción” entre piedra y hierro. En su Timaeus ofrece alguna explicación, aunque no es fácil ver qué es exactamente lo que él cree que sucede. Dice: “ Por otra parte, en cuanto al fluir del agua, la caída del rayo, y las maravillas que se observan en la atracción del ámbar y las piedras heracleanas —en ninguno de estos casos hay atracción; pero el que investiga acertadamente, descubrirá que tales fenómenos maravillosos se deben a la combinación de ciertas condiciones—, la no existencia de un vacío, el hecho de que unos objetos empujen a otros cercanos y que 37

éstos cambien de lugar, tomando sus posiciones apropiadas cuando se dividen o combinan” {The Dialogues of Plato, [Los Diálogos de Platón] traducido al inglés por B. Jowett, Vol. III, pág. 768). Parece como si Platón quisiera decir que hay algún tipo de circulación de la materia, algo que empuja a cualquier cosa que se acerque a la piedra magnética, y de alguna forma la piedra es responsable de este movimiento. Parece claro que niega el hecho de que haya cualquier acción a distancia entre la piedra y un trozo de hierro. Esta idea parece que fue desarrollada con más detalle poi otros científicos-filósofos griegos. Se dice que Empédocles tenía una teoría que explicaba la aparente atracción como causada por ¿na materia física que pasaba de la piedra al hierro, a) salir el aire de los poros de la piedra, mientras que una emanación del hierro pasaba a !a piedra. Entonces, una vez unidos, se atraían. Demócrito dio una explicación atomística más detallada. Sostenía que había un intercambio de átomos entre el hierro y la magnetita, ya que los átomos de la magnetita repelen a los átomos de hierro que entran en ella. Los átomos de hierro al moverse hacia la magnetita dan lugar a que todo el hierro se mueva en dirección a ella. El por qué los átomos se mueven así no queda claro. Parece que es tan misterioso como el problema de por qué se mueve todo el trozo de hierro. Lucrecio, sin embargo, es más explícito. En el Libro VI de su De Rerum Natura dice: “ No será difícil dar una explicación clara del por qué el imán atrae al hierro y entender la causa una vez dados los siguientes principios: Primero un gran número de partículas del imán sa en de él y golpean el aire que hay entre el imán y el hierro y lo echan fuera. Cuando este espacio ha quedado limpio y se ha hecho un vacío, entonces los átomos principales del hierro caen al vacío todos juntos, y debido a esto el aro de hierro les sigue y se mueve como de una pieza. No hay nada con más coexión que el hierro pesado. Por tanto no es de extrañar que una materia de,este tipo siga a aquellas partes suyas que caen al vacío. El aro sigue a los átomos hasta que alcanza el imán y se cuelga de él, con lazos invisibles. Este mecanismo se apoya en otro fenómeno natural. Cuando se expulsa el aire que hay entre el imán y el hierro se consigue el vacío entre ellos, entonces el aire que está al otro lado del hierro empuja a éste. El aire está siempre presionando a las cosas que no se mueven, pero en esta ocasión el hierro se mueve porque al otro lado hay un espacio vacío y el aire con su empuje hace que el hierro lo ocupe. El aire entra en los poros del hierro y lo empuja como el viento a un barco que navega. Esto sucede en cualquiera que sea la dirección en que se ha hecho el vacío. Todas las cosas se mueven por alguna otra que las empuja. Y todas las cosas tienen aire en su interior porque todas son porosas en mayor o menor grado, y el aire las rodea. Por tanto, cuando el aire actúa sobre el 38

hierro > llega a hacerlo con fuerza, lo golpea y lo mueve...” Después Lucrecio Ja algunos ejemplos del efecto del imán sobre el hierro, en particular el de la agitación de un recipiente con limaduras de hierro cuando se mueve un imán por debajo. Parex que el Mundo Antiguo estaba muy al corriente del hecho (!c que la magnetita atrae al hierro e incluso de teorías avanzadas de cómo sucedía esto; sin embargo, creo que no se habían dado cuenta de que los imanes pueden actuar uno sobre otro, ni de que el hierro puede ser imantado, ni sabían que el imán tiende naturalmente a la posición norte-sui. Estos hechos se comprendieron más tarde. El hecho de que un imán, libremente suspendido, tiende a permanecer en la dirección norte-sur se conoció en China y Europa en el siglo xn. El primero que menciona este fenómeno en occidente es Alexander Neckham; describe una aguja montada sobre un pivote, que se orienta regularmente y puede utilizarse para determinar la dirección en la oscuridad de la noche. Al igual que muchos escritores de finales de la Edad Media y muchos magos de comienzos del Renacimiento, Neckham explicaba el fenómeno magnético en términos de similitudes de especie entre los materiales atrayente y atraído. El primer estudio realmente sistemático del imán y los fenómenos magnéticos es la carta de Peter Peregrinus, escrita en 1269, aunque los estudiosos no creen que fuese él mismo quien descubrió los hechos que describe tan minuciosamente. La carta está dividida en dos partes, una de las cuales describe los fenómenos magnéticos con una total ausencia de cualquier teoría o explicación de ellos. En la segunda parte describe algunos aparatos magnéticos. Peter Peregrinus expone la polaridad del imán con bastante claridad. Entiende que hay dos puntos especiales en la piedra magnética, algo así como los polos norte y sur de la esfera celeste. Identifica uno de éstos como el polo norte, definiéndole como aquel que apunta hacia el polo norte de la esfera celeste, y el polo sur como aquel que apunta hacia el polo sur de dicha esfera. Llama esfera celeste a una hipotética que contiene todo el Universo y en cuyo centro está la Tierra. Sobre ella está el círculo del Zodíaco, y la Estrella Polar indica su polo norte. Este es el polo al que apunta el imán libremente suspendido, según la opinión de Peter Pere­ grinus. Estos importantes puntos pudres del imán se pueden encontrar por varios métodos. Peregrinus describe tres formas de encontrarlos. Una consiste en depositar pequeños trozos de alambre sobre un imán esférico y trazar las líneas que forman; éstas se cortarán en los dos polos. Otra es encontrar los puntos en los que el hierro es más atraído, y la tercera consiste en ver el lugar en el que un trozo 39

pequeño de alambre de hierro se mantiene en la posición vertical. En esta carta encontramos dos descubrimientos de gran importancia. Por una parte, comprende claramente que los polos de distinto signo se atraen mutuamente y que cuando se acercan los polos del mismo signo, el imán se separa. Peter, al igual que otros escritores de la Edad Media y del Renacimiento, no podía ir tan lejos como para decir que los polos del mismo signo se repelen, y muchas personas explicaban la aparente repulsión entre los polos del mismo signo diciendo que ^n realidad no era más que la atracción entre los de distinto. Por otra parte Peregrinus conocía también algunas relaciones importantes de generación de los polos. Si se rompe un imán, se crean nuevos polos en cada lado de las partes resultantes, de tal forma que el polo sur aparece en el trozo que originalmente tenía el polo norte en él, y el polo norte en el extremo en que originalmente tenía el sur. Por tanto, las partes divididas tienden a unirse otra vez. Respecto a la imantación del hierro, era consciente de que la parte de aguja que toca el polo sur del imán tiende a señalar al polo norte celeste, y que la parte que toca al polo norte del imán tiende a señalar el polo sur celeste. Los tres aparatos de Peregrinus consisten en: un imán montado sobre un trozo de madera dentro de una caja circular graduada y con un polo norte; equipada con una alidada para medir la elevación angular de las estrellas y planetas. Una alidada es una varilla fija por el centro, con aspas en cada extremo. En las aspas hay pequeños agujeros a través de los cuales se divisa la estrella. El segundo aparato es también una brújula pero con una aguja de hierro que se fija en un eje vertical, bajo un cristal graduado o alguna otra tapa transparente. La aguja se imanta con la ayuda de un imán. Peregrinus pensaba que un imán esférico montado, de forma que pueda girar libremente, sobre un eje que esté en la línea de los ejes de la esfera celeste, rotaría y giraría espontáneamente. Aquí se encuentra la base de su idea de una máquina de movimiento continuo. Volveremos sobre esta misma idea al tratar de Gilbert, quien la utiliza para explicar la rotación diaria de la Tierra. Lo que nos cuenta Battista della Porta sobre el imán, no es ni tan modesto, ni tan claramente científico. Explica el fenómeno mediante una teoría de simpatía y antipatía y cita con aprobación a Aristóteles y Anaxágoras como creyentes en la naturaleza viva del imán. Su teoría particular, a la que Gilbert se refiere como los “comentarios de una bruja cotorra” , recurre al amor y al odio. “ Pero,” dice, “creo que la magnetita es una mezcla de piedra y hierro... No hay que pensar que la piedra se transforma tanto en hierro como para perder su naturaleza propia, ni que el hierro está totalmente metido en la piedra, sino que se defiende a sí mismo y, mientras que uno trabaja 40

por obtener la victoria sobre el otro, se produce la atracción por el combate entre ellos. En ese cuerpo hay más de piedra que de hierro, y por tanto, el hierro, que no puede someterse a la piedra, la cual desea la fuerza y compañía del hierro, que no es capaz de resistir solo, puede hacerlo a cambio de ayuda para defenderse a sí mismo. Todas las criaturas defienden su ser..., por eso, ella atrae gustosamente al hierro, o es el hierro el que va gustosamente hacia ella.” Un punto de vista ligeramente diferente aparece en la otra sección del Libro 7 de Natural Magick (Magia Natural). En el capítulo 20 dice: “ Hay tal concordia y simpatía natural entre el hierro y la magnetita, como si hubiesen formado una sociedad, que cuando la magnetita está cerca del hierro, éste se agita repentinamente y corre al encuentro de la magnetita para ser abrazado por ella.” Nuevamente en el capítulo 21 dice: “ El extraordinario amor entre la magnetita y el hierro es más grande, más eficaz, y bastante más fuerte que el que existe entre magnetitas e imán.” Porta, utiliza exactamente la misma idea de simpatía y antipatía para explicar el hecho, sobre el que es muy claro, de que los polos del mismo signo se repelen y los de distinto se atraen. Dice que cuando los polos de distinto signo están próximos, la magnetita quiere “fascinarlo y atraerlo y disfrutar de su compañía y cobijarlo en su seno, y cualquier otro sería tal enemigo suyo que estarían en discordia mutua.” La discusión de Porta es en realidad bastante minuciosa, y añade algunos puntos que no se encuentran en la carta de Peter Peregrinus. Por ejemplo, Porta emite una serie de juicios cuantitativos sobre la fuerza, y cree que el poder del imán está muy relacionado con su volumen. Y lo que es más, da una relación bastante detallada de un método para medir la fuerza de un imán utilizando una balanza de una manera perfectamente viable. Se equilibra el imán poniendo pesas en el otro platillo, después se pone un trozo de hierro bajo el platillo del imán y entonces se añaden pesas hasta que se equilibre de nuevo la balanza. El peso que se ha añadido es una medida de la fuerza del imán. En general, sobre el tema de la fuerza del imán, hace algunas observaciones adicionales. Observa que puede pasarse a otros imanes y que los mismos imanes pueden formar cadenas con tantos trozos de hierro como puedan colgar del imán. La fuerza no influye en la madera, o en el material de una pared, ni en el latón ni incluso en la plata. Pero sí es afectada por el hierro, y un imán no influirá sobre una aguja que esté sobre un plato de hierro si el imán se mueve por debajo de él. Hace también la virtud, y que ésta puede ser transferida a un trozo de hierro, incluso aunque no estén en contacto. Esta fue la idea que Gilbert desarrolló bajo el nombre de orbis virtutis, clara precursora de la idea de campo magnético del siglo XIX. El calor, dice Porta, destruye la virtud del imán. 41

Pero quizás lo más importante de este trabajo son los experimentos que hace Porta para refutar las teorías y las falsas opiniones de sus predecesores. Les acusa de aprender a base de repetir los errores de sus antepasados sin ningún tipo de crítica. Muchas autoridades en el tema habían creído y repetido que el ajo destruye generalmente el poder de la magnetita y de los imanes. Porta demostró que esto no era así frotando una aguja imantada con aceite de ajo y viendo que no afectaba en lo más mínimo a su poder magnético. También se le había dicho que los marineros no comen ajos ni cebollas por miedo a perturbar la brújula. Contra esto dice: “ Cuando preguntaba a los marineros si era cierto eso de que les estaba prohibido comer cebollas y ajos por esa razón, ellos decían que eso eran cuentos de vieja, y cosas ridiculas, y que los marineros preferirían morir antes que dejar de comer cebollas y ajos.” Extendió este escepticismo a otro gran y antiguo cuento de que el diamante podría destruir la virtud del imán. Lo probó con pequeños imanes y grandes diamantes, e incluso con enormes imanes v pequeños diamantes, y no tenían ningún tipo de efecto. Análogamente dejaba de lado algunos de los puntos de vista sobre el aumento del poder de la magnetita. Se decía que enterrando la magnetita en un montón de limaduras de hierro, absorbería las limaduras y se haría más poten­ te. El lo intentó y dejó el imán enterrado durante varios meses, pero cuando midió su potencia era prácticamente la misma. Y cuando intentó hervir el imán con “aceite de hierro” vio que ambos perdían sus propiedades, como suele suceder cuando se calienta el imán. En algunas otras cuestiones era menos escéptico. Creía, por ejemplo, como muchos de sus contemporáneos, que el imán está relacionado con el amor de una forma especial, y que “ reconciliaría a marido y mujer” . Pero cuando se quemaba un imán, o se tiraban al fuego trozos de imán despedían humos que producían sueños melancólicos, e incluso un terror repentino en la gente. Dice que los ladrones, a veces, ponían imán en la chimenea y después robaban la casa cuando habían ahuyentado a sus habitantes. Entre las aplicaciones prácticas del imán, menciona por supuesto, la brújula de los marineros y describe los usos que se le da, incluyendo su importancia a la hora de mantener derechos los túneles de las minas, de volar fortificaciones, etcétera. Pero su entretenimiento está claramente en los juegos y nos describe dos excelentes juegos magnéticos. Partiendo un imán en trozos de diferente tamaño se pueden formar dos ejércitos con soldados a pie, a caballo y otros. Después pueden colocarse en una mesa y tendrá lugar una tremenda batalla si se mueven por medio de imanes que estén colocados debajo de la mesa. Otro juguete bastante más elaborado consiste en un 42

pequeño barco de cera, con un pequeño marinero de madera y un imán fijo en un pie y unos remos pequeños en las manos sujetos con un pelo de cerdo. Moviendo un imán por debajo del barco se le puede mover de cualquier manera sobre una superficie y se balancea de un lado a otro como si estuviese remando. Marcando letras en el borde del barco se le puede hacer que diga la buenaventura deletreando mensajes y así, como dice Porta, entretener a las mujeres. Esta es una descripción cuidadosa, práctica y encantadora, y se aproxima mucho a la ciencia real. Porta está muy cerca de la ciencia experimental sistemática cuando usa deliberadamente los experimentos para refutar “cuentos de viejas” . La aportación de Robert Norman condujo directamente a algunas de las ideas más importantes de Gilbert. Al hacer las brújulas, Norman vio que tenía que añadir un contrapeso en el extremo sur de la aguja, o acortar la mitad norte, para vencer una tendencia de desviación o declinación de la aguja hacia el norte. Si una aguja, antes de su imantación, está perfectamente equilibrada en su punto de fijación, cuando se le toca con el imán y se imanta ya no se mueve en el plano horizontal sino que el extremo norte se inclina por debajo de la horizontal. Norman llamó a este fenómeno “ declinación” . Dice que su descubrimiento se debe a la rabia que le daba estropear una aguja al cortar demasiado la mitad norte, para averiguar algo sobre la declinación. Se le ocurrieron varias preguntas. ¿Cuánto podría inclinarse o declinar la aguja si se moviese libremente en un plano vertical? Si existe un ángulo máximo, ¿es siempre el mismo, en el mismo lugar? Si no, ¿cuál es la causa de esta declinación? Para responder a estas preguntas llevó a cabo dos de los grandes experimentos clásicos de la historia de la ciencia. Para el primero construyó un círculo de declinación. Sujetó un disco graduado sobre un pie con una plomada para asegurarse de que el disco no se desviase de la vertical. Después fijó una aguja a un eje con las puntas afiladas, y apoyó éstas en dos piezas huecas de cristal, una sujeta al centro del disco y la otra tija a una tira de latón, también unida al pie. Con esto obtenía una aguja montada horizontalmente y que se podía mover libremente en un plano vertical. Primero había que comprobar que la aguja se podía mover libremente, y esto se veía al hacerla oscilar y comprobar que se paraba en cualquier parte del círculo. Después se imantaba y tomaba una declinación de 67 por ciento respecto a la horizontal, en Londres. Norman supuso inmediatamente, que el hecho de que el ángulo se mantuviese constante en Londres, no era un accidente, y que también la declinación t constante en otros lugares. Más aún, también supuso que la declinación variaría de alguna forma con la latitud. A los pocos años se confirmó esta 43

predicción. Pero permanecía la incógnita de la causa de la declinación. La solución que propuso Norman se basaba en la introducción de un concepto nuevo, una forma diferente de considerar todo el fenómeno magnético. En la página 13 de su pequeño libro The New Attractive, Londres, 1581, Norman observa lo siguiente: “a mi juicio (el punto de atracción) se debería llamar el punto respectivo” . Con esa observación nació la teoría del campo. Hasta entonces, se había pensado que los polos del imán y de la aguja de la brújula se atraían y repelían uno a otro, llevando al imán o a la aguja tras ellos. En lugar de tratar los polos como “puntos atractivos” , Norman propone tratarlos como “puntos respectivos” , es decir, verlos simplemente como indicativos de un fenómeno direccional ai que está sujeto todo imán. El imán se coloca en una dirección definida, y es esta dirección la que es característica de los diferentes lugares de la superficie de la Tierra. La razón por la que el imán señala el norte, no es que haya un punto en la Tierra o en el Cielo que atraiga a un punto del imán, sino que los imanes tienden a colocarse en la dirección norte-sur. Los polos son puntos que respetan la dirección norte-sur, no puntos que son atraídos por sus respectivos polos. Esta es exactamente la idea de campo. Aunque la idea se le ocurrió a Norman, y Gilbert la expuso vigorosamente, la idea de puntos de atracción posteriormente revivió, en particular debido a Ampére. Y Faraday tuvo que luchar contra la gran oposición de Ampére y otros, para reintroducir la idea de campo, expresada ahora bajo el concepto de líneas de fuerza. Pero estas líneas no son nada más que una representación concreta de la concepción direccional del fenómeno magnético, claramente com­ prendido por Norman y Gilbert. El segundo experimento clásico que diseñó Norman (fig. 2) fue para demostrar que el fenómeno direccional del imán no era un fenómeno de atracción. “Ahora, para demostrar que no hay ningún punto de atracción ni en el interior de la Tierra, ni en los Cielos del Norte, ni sobre los Cielos del Sur, coges un trozo de alambre de hierro, o acero, de dos pulgadas o más de longitud, y lo introducirás en un trozo de corcho, tan grande como lo consideres necesario para que el alambre flote en el agua, de forma que el corcho quede en medio del alambre.” “ Después cogerás un vaso hondo, o una fuente, o taza, o cualquier vasija, y lo llenarás de agua, colocándolo en algún lugar donde repose estático y no haya viento. Hecho esto, cortarás cuidadosamente el corcho, poco a poco, hasta que el alambre y el corcho estén tan ajustados que puedan permanecer bajo la superficie del agua a 5 ó 6 centímetros. Y los extremos del alambre a la misma profundidad, sin que suba ni baje, como el brazo de una balanza que tiene ambos pesos equilibrados. Después sacarás el alambre sin 44

quitarlo del corcho y lo tocarás con el imán, uno de los extremos con el polo sur del imán y el otro con el polo norte, y después lo colocarás de nuevo en el agua, y al poco tiempo verás que gira sobre su propio

centro, lo que demuestra la propiedad de declinación antes citada al no descender hacia el fondo, como lógicamente debería hacer si hubiese cualquier atracción hacia abajo, ya que entonces quedaría más cerca del fondo que de la superficie.” Por tanto, se demuestra que es errónea la idea de que el extremo norte de la aguja se va hacia abajo debido a una atracción entre el polo de la aguja y algún misterioso punto de atracción de la Tierra o el Cielo, puesto que si así fuera la aguja sería arrastrada constantemente al fondo del vaso. En lugar de eso vemos un fenómeno direccional; toda la aguja se coloca en la dirección nortesur si la miramos desde arriba, y con una declinación de 67.° si la miramos desde un lado. No se mueve ni hacia abajo, ni por el recipiente. Norman lo extiende finalmente a la idea de campo con estas palabras: “ Y seguramente, en mi opinión, si esta virtud se 45

pudiese hacer visible al ojo humano por algún medio, sería mediante una forma esférica envolviendo la piedra y el cuerpo muerto de la piedra en el media de dicha esfera, cuyo centro es el centro de su virtud anteriormente citada” . Por tanto, en Norman, no sólo tenemos la idea de fenómeno direccional, sino también la idea de que esta propiedad se distribuye en el espacio que hay alrededor de las fuentes de la energía magnética. Bibliografía Se encontrará un resumen excelente de los principales descubrimientos magnéticos de la época de Gilbert en el libro The De Magnete o f William Gilbert de Duane Roller, Amsterdam 1959, Capítulo 1. Una pequeña recopilación de la carta de Peter Peregrinus se podrá encontrar en Medieval and Early Modern Science, Vol. 1, págs. 120-2. de A. C. Crombie. Y, por supuesto, hay un resumen admirable de la historia del magnetismo en el Capítulo 1 del libro De Magnete. Trabajo práctico Repite el experimento de Norman con la aguja en el vaso de agua, si tienes la paciencia de ir reduciendo el corcho. Observa si hoy en día empleamos la palabra “declinación” para designar el descubrimiento de Norman.

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CAPITULO 4 William Gilbert I. Su vida

Gilbert nació el 24 de mayo de 1544 a las 14,20. Es una de las pocas cosas que con certeza se conocen de su vida. Su biblioteca y papeles fueron destruidos en el Gran Incendio de Londres, al igual que todos los documentos del Real Colegio de Médicos del que Gilbert era miembro importante. El padre de Gilbert era abogado y se hizo Registrador de Colchester, ciudad en la que vivió Gilbert. Sin embargo, nada se sabe de sus primeros estudios. En 1558 se matriculó en Cambridge y obtuvo su licenciatura en artes en 1560-1. Se quedó en Cambridge durante algún tiempo, doctorándose en Medicina en 1569, y en el mismo año fue nombrado Profesor. Permaneció en St. John’s hasta algo después de 1570. Ya no sabemos nada de él hasta 1581, año en que figura como miembro del Real Colegio de Médicos de Londres. Por tanto, en algún momento de esos once años, dejó su cargo en el St. John’s y fue a Londres a practicar la Medicina. Se conoce bastante bien su carrera desde 1581 a 1603, año en que murió. Llegó a ser bastante eminente como doctor; se le nombra entre aquellos que fueron capaces de tratar un brote de enfermedad entre ios marineros de la flota Inglesa, en 1588 atendió la llegada de la Armada Española. Se habla muy bien de él en algunas cartas de la época, y evidentemente alcanzó cierta fama, puesto que se sabe que trató a personas tales como Lord Derby y Lady Cecil. Tuvo varios cargos en el Real Colegio, llegando a Presidente en 1600. También en ese año llegó a ser uno de los médicos de la Corte. Uno de sus amigos, John Chamberlain, se queja en sus cartas del modo en que este nombramiento sacó a Gilbert de su círculo social habitual, como bien pudo suceder, si consideramos la naturaleza exigente de la Reina. Gilbert no se casó nunca, según uno de sus parientes más jóvenes para poder dedicarse al mantenimiento de su familia. Por desgracia, se destruyó un retrato suyo que estaba en la Schools Galery de Oxford. Sabemos, sin embargo, que era alto, reservado y alegre. ¿Cuándo, entre todos estos asuntos médicos, pudo sacar tiempo para hacer sus experimentos magnéticos? Su libro De Magnete fue 47

publicado en 1600 y como ya veremos contiene la descripción de una de las piezas de investigación más sistemáticas y sólidas realizadas por un solo hombre. Parece claro que Gilbert tuvo que hacer estos experimentos en el tiempo que hay entre que dejó Cambridge y fue a Londres, es decir, entre 1570 y 1581. También parece cierto que Gilbert tenía amigos entre los científicos italianos y se piensa que pudo pasar algún tiempo en Italia. Con los datos de que disponemos sobre la vida de Gilbert es imposible saber si realmente estuvo o no. Pero, aunque no sabemos mucho sobre su biografía, conocemos sus pensamientos en profundidad. El compendio magistral de teoría, experimentos e interpretación de su libro De Magnete nos muestra la mente de uno de los más grandes científicos. Seguiremos sus pensamientos y, en cuanto al trabajo práctico que sugiere, haremos los experimentos que él realizó, y tal vez así lleguemos a conocer algo sobre el modo en que está hecha actualmente la ciencia y la importancia de sus conclusiones. II. De Magnete y Naturaleza del Magnetismo

La investigación experimental sistemática de los imanes y sus propiedades está subordinada a lo largo del libro al desarrollo de las consecuencias de las grandes hipótesis de Gilbert, la de que la Tierra misma es un imán, y su teoría general del carácter fundamental de la interacción magnética, por ejemplo, el poder de atracción mutua de los cuerpos magnéticos. Sus estudios de electricidad, aunque son interesantes, están en realidad subordinados al gran proyecto de demostrar que la atracción eléctrica es diferente y mucho menos estable que la atracción magnética. Empezaremos nuestro estudio del libro exponiendo las ideas de Gilbert sobre la naturaleza del magnetismo, puesto que todo el trabajo se entenderá con la base de estas ideas. Tendremos también presente que Gilbert es el heredero de la tradición mágica, y que imagina que el mundo tiene algún tipo de unidad con alguna forma de interacción fundamental entre sus partes. Este tipo fundamental de interacción es magnético. Para Gilbert el hierro tiene algún tipo de conexión con la materia más básica. Al igual que Robert Norman, Gilbert niega que se produzca una atracción magnética, esto es, un cuerpo activo que atrae a otro pasivo. Esto lo expresa en su distinción entre “ interacción y atracción” . La interacción magnética es un ca-ito, una acción mutua entre cuerpos. El piensa que fue la ignorancia de los antiguos lo que les llevó a pensar que existe la atracción. Piensa que este error conduce a la introducción de la fuerza y a “unas reglas de violencia tiránicas” , un cuerpo que actúa sobre otro. En vez de eso debemos pensar en interacción y “ confluencia primaria” , una forma básica de fluir las 48

cosas juntas. ¿Qué es esta confluencia primaria? Ya hemos tratado en él primer capítulo la importante distinción entre materia y forma. La acción que se produce por violencia tiránica, al empujar, está asociada a la materia, puesto que debe haber algún tipo de conexión material para que la acción tenga lugar. Una acción de este tipo es la eléctrica, y seguiremos y repetiremos los bonitos experimentos que menciona Gilbert para demostrar este punto. Pero hay también una acción asociada con la forma, y de este tipo es la acción magnética. “Abandonando las opiniones de los otros” , dice en el capítulo 4 del Libro II, “ sobre la atracción del imán, demostraremos el motivo de su acción y la naturaleza de su movimiento. Hay dos tipos de cuerpos que atraen a otros cuerpos mediante movimientos visibles a nuestros sentidos; los cuerpos eléctricos y los magnéticos. Los cuerpos eléctricos hacen esto mediante efluvios naturales del humor; los cuerpos magnéticos mediante capacidades formales o mejor dicho por fuerzas naturales primarias (o poder). Esta forma es única y peculiar” . Gilbert explica que ésta no es la forma que los filósofos griegos llamaban la causa formal (tratado en el capítulo uno), ni ninguna de sus variedades medievales. “ Es la forma de los globos primarios y principales; y de partes homogéneas y no alteradas de éstos, es la propia entidad y existencia de lo que podemos llamar la forma primaria radical y astral” . Esta no es la forma de Aristóteles, “sino esa forma única que protege y dirige su propio globo. Tal forma está en cada globo —el Sol, la Luna, las estrellas—, una forma en cada uno; en la Tierra también hay, y es esa potencia magnética verdadera, que nosotros llamamos energía primaria” . La forma verdadera de la Tierra es una esfera; por tanto, todos los trozos de materia primaria o terrenal, la verdadera materia de la Tierra, tenderán a ordenarse a sí mismos de esa forma tomando la orientación que corresponde al lugar en que se encuentran. Un trozo de magnetita está hecho de materia primaria terrenal bastante desgastada, pero tiene suficiente como para asegurar que toma la orientación que le corresponde por ser parte de un globo, el Globo de la Tierra. Y su poder de controlar la materia se extiende más allá del actual Globo Terrestre, el cuál es exactamente esa cantidad de materia que ha tomado esa forma. “ Por Janto, la naturaleza magnética es propia de la Tierra y se reparte entre todas sus partes reales siguiendo una proporción primordial y admirable. No proviene del cielo como un todo, ni se genera mediante simpatía, ni influencia, ni otras cualidades ocultas” . Y aquí él se separa radicalmente de la tradición mágica que veía la Tierra como un microcosmos, bajo la influencia de las estrellas. La Tierra tiene su propia esfera de influencia según Gilbert, al igual que la tienen todos los otros globos primarios. Las formas del Sol y de la Luna operan exactamente del 49

mismo modo. “ Un pequeño fragmento de la Luna se ordena a sí mismo, de acuerdo con las leyes lunares para conformar el contorno y la forma de la Luna, o un fragmento del Sol para el contorno y la forma del Sol, tendiendo hacia él y atrayéndole de forma n a tu ra r. Esto está en la naturaleza de una hipótesis muy general que no es susceptible de demostración directa. Esta idea de la forma de los globos primarios es un nuevo concepto, una nueva idea que da sentido a las cosas que suceden realmente. En cierto modo no hay ningún descubrimiento que pudiera probar que esta idea es correcta. Es casi la idea actual de campo, una capacidad de aceleración y orientación que se extiende espacialmente. Esta es la idea de la forma en Gilbert. Pero se pueden idear experimentos para eliminar las ideas rivales más obvias, puesto que al menos una de estas tiene consecuencias sobre los fenómenos magnéticos que se quieren explicar. Supongamos que hubiese un efluvio magnético, que saliese del imán alguna materia y la tomase el hierro, quizás un flujo de átomos como en la explicación que da Lucrecio. Ahora bien, si esta teoría fuese cierta, debería ser posible detectar un flujo de átomos o de aire, mediante algún dispositivo sensitivo lo suficientemente fuerte como para mover al hierro que es atraído por el imán. Contrasta su experimento con sus experimentos eléctricos que describiremos más tarde. “ Respecto a los efluvios eléctricos” , dice, “ son interceptados por un cuerpo denso, de modo que no pueden atraer a través de una llama o si hay una llama cerca. Pero el hierro, al que no le obstruye ningún obstáculo, como consecuencia de la fuerza y movimiento del imán, pasa a través de la llama para unirse al imán. Coge un trozo pequeño de alambre de hierro, y una vez que lo hayas acercado al imán, él seguirá su camino hacia la piedra a través de las llamas; y una aguja se dirige al imán tan rápida y ansiosamente si interviene una llama como si es sólo el aire el que está entre ellos” . En esta línea Gilbert pretende demostrar que son falsas todas las teorías que suponen una conexión física. La interacción magnética no se produce por rebote de átomos, ni por la ocupación de un vacío, ni por la extensión de sutiles varillas, como suponía Cornelius Gemma. Ni se debe al supuesto de que los imanes están vivos, ni es mejor la teoría fantástica de Porta, ya hemos visto la opinión de Gilbert al respecto. Por último rechaza la teoría tradicional de los Cuatro Elementos. “ En cuanto a las causas del movimiento magnético, dadas por las escuelas filosóficas, referentes a elementos y cualidades principales, las dejamos para alimento de cucarachas y moscas” . En resumen, la interacción magnética “tiene lugar en todos los cuerpos primarios, y en los cuerpos que son semejantes y especialmente en aquellos que más se asemejan a éstos, y a causa de su identidad... toda la sustancia verdadera de la Tierra atrae a la de su especie” . Por tanto, el 50

magnetismo no es un efecto que dependa de un material intermediario. Gilbert va más lejos con la idea de campo y nos ofrece una analogía con la luz. “ La fuerza magnética se extiende en todas direcciones alrededor del cuerpo..., pero la esfera de influencia no se mantiene, ni se difunde por el aire de una manera permanente o esencial; el imán simplemente excita a los cuerpos magnéticos que están situados a distancia conveniente” . Con esto nos ex­ presa muy aproximadamente la idea moder­ na de potencialidad. No es que exista algo alrededor del imán que actúe sobre los cuer­ pos que se encuentran allí, sino que hay una capacidad o potencialidad de excitar un cuer­ po magnético. Gilbert cree que la luz no es una materia real, sino que tiene cierta poten­ cialidad. “ Y así como la luz —según nos di­ cen los ópticos— llega instantáneamente, la energía magnética actúa dentro de los límites de sus fuerzas mucho más instantáneamente; y esto se debe a que actúa mucho más sutil­ mente que la luz, y no concuerda con los cuerpos no magnéticos, no se relaciona con el aire, el agua o cualquier otro cuerpo no mag­ nético; ni tampoco actúa sobre los cuerpos magnéticos a base de fuerzas que los lancen con cualquier movimiento, sino que intenta seducir a los cuerpos que están en relación amigable con él. Y así como la luz incide so­ bre cualquier cosa que excita, así el imán inci­ de sobre un cuerpo magnético y lo excita” . La forma del orbis virtulis, o campo magnéti­ co como diríamos nosotros, está determinada por la forma del imán, siendo esférica alre­ dedor de imanes esféricos, y de otras formas si los imanes son de otras formas. Gilbert no traza estos campos con mucho cuidado. Uti­ liza una aguja de brújula para marcar algu­ nas líneas del campo, y observa que las líneas de fuerza no pasan por el centro del cuerpo magnético, sino que van hacia los polos magné­ ticos. En la página 247 del De Magnete de Mottelay aparece una repro­ ducción de un espléndido dibujo del campo de una piedra magnética longitudinal, nada diferente de un imán de barra (fig. 3). Es de observar que con todas estas pistas en su mano, y a pesar del uso tan caracterís­ 51

tico de trozos pequeños de hierro en los experimentos con imán, nadie parece haber visto el campo como una estructura de líneas tal como lo llegó a ver Faraday. Si pensamos en el ejército magnético de juguete de Porta, resulta extraño que no viese que las limaduras de imán se ordenan de esa forma característica que nos es familiar. En resumen: los efectos magnéticos proceden de las formas de los cuerpos primarios tales como la Tierra o el Sol. Son fenómenos direccionales y no de atracción. El imán se coloca en la dirección que debería tener por ser una parte de un globo primario, y esto se produce porque tiene alguna cantidad de materia primaria en él. Cada cuerpo importante tiene una forma, y por tanto, un campo magnético u orbis virtutis alrededor de él. Un imán está en parte hecho de una materia primaria, por ello debe tener una forma propia primaria y es de hecho como una Tierra pequeña. III. Cuerpos eléctricos

La distinción clara entre fenómenos eléctricos y magnéticos es una de las contribuciones permanentes de Gilbert al estudio de este tema. Después de señalar que el ámbar se encuentra en las playas de los países del Mediterráneo y algunas veces incluso en Bretaña, Gilbert sigue diciendo que verdaderamente es mentira que el ámbar sea el único que tiene poder de atracción y que sólo atrae los desechos. El primer paso que da para el estudio del fenómeno es intentar enumerar tantas sustancias como pueda que demuestren ese efecto, es decir, que tengan ese poder. “ No son sólo el ámbar y el azabache, como se cree, los que atraen a ligeros corpúsculos: lo mismo sucede con el diamante, zafiro, carbunclo, iris, ópalo, amatista, vinventina, gema inglesa (piedra de Bristol; bristola}, berilo, cristal de roca. De la misma forma el cristal posee poderes de atracción, especialmente el cristal claro y brillante; también las gemas artificiales hechas de cristal (pasta) o cristal de roca, el cristal de antimonio, al igual que la almáciga, y las superficies enceradas, la resina sólida. También poseen un débil poder de atracción favorecido por una atmósfera seca la sal gema, la mica y el alumbre” . Gilbert coloca un asterisco junto a estas sustancias en su libro, y eso significa que conocía los hechos por experimentos. Lo que descubrió sobre ellas es que todas se comportan de una cierta forma, es decir, que cuando se les frota atraen a trozos pequeños de diversos materiales. Sabe que todos ellos poseen un cierto poder, que es cierta capacidad para comportarse de cierto modo en determinadas circunstancias. Pero éste no es el final de una investigación científica. Si así fuese, habría dejado su estudio sobre la electricidad en este punto. Se necesita saber también por qué estas sustancias y sólo estas tienen ese poder. Tiene que desarrollar una 52

idea de su naturaleza, y ver que en su naturaleza tienen algo en común, algo que falte en las sustancias que no posean ese poder. Antes de seguir con esta cuestión deben hacerse algunos preliminares. Mediante otra serie de experimentos, Gilbert demostró que también es falso que estos cuerpos sólo atraen los desechos. “Estos cuerpos” , dice, “no sólo atraen las pajas y desechos, sino a todos los metales, a la madera, las hojas, las piedras, la tierra e incluso al agua y al aceite; resumiendo, a cualquier cosa que perciben nuestros sentidos o que es sólida” . Una vez sentada la cuestión de la universalidad del efecto, Gilbert la amplía con un nuevo instrumento hecho por él mismo. Se trata del Versorium, que nosotros llamamos indicador de campo. “ Ahora, para entender claramente mediante la experiencia cómo se produce tal atracción, qué puede suceder con estas sustancias para que atraigan a otros cuerpos, y para ver cómo se comportan aquellas sustancias eléctricas que no pueden atraer pequeños cuerpos, sino sólo ladearlos o levantarlos debido a su débil atracción, haz tú mismo una aguja que gire (electToscopio-versorium) de cualquier clase de metal, de tres o cuatro dedos de largo, que sea bastante ligera, y suspendida de un punto a la manera de un indicador magnético. Acércalo a uno de los extremos de un trozo de ámbar o gema, al que hayas frotado ligeramente, púlelo y sácale brillo: inmediatamente el aparato girará” . Al igual que para el magnetismo, hay una varieda'd de teorías tradicionales sobre estas sustancias eléctricas de las que Gilbert tiene una mala opinión. Deshecha fácilmente la teoría de que el calor es el responsable de la atracción, calentando algunas de estas sustancias eléctricas y viendo que no atraen al versorium, a menos que el calor se produzca por fricción o frotamiento. Por tanto, la causa es el frotamiento y no el calor. Tampoco se debe este efecto a la presencia del aire, puesto que la llama de una vela consume aire y lo acerca hacia ella, no atrae. Por último se deduce de la variedad de sustancias eléctricas que no puede ser alguna propiedad especial del ámbar la que le da ese poder. Hay otra clase de sustancias que incluso aunque se les frote no atraen y se agrupan dentro de las no-eléctricas. Estas son, “esmeralda, ágata, cornalina, perlas, jaspe, calcedonia, alabastro, porfído, coral, mármoles, lapis lázuli, pedernal, hematite, esmeril o corindón, hueso, marfil; las maderas más duras como ébano; algunas otras maderas como cedro, enebro, ciprés; metales como plata, oro, cobre, hierro. La magnetita, aunque admite mucho pulimento, no tiene atracción eléctrica” . Gilbert hace notar en este capítulo la dependencia que hay entre sus experimentos y las condiciones climatológicas, y al hablar de la atracción de sustancias eléctricas dice: “ Podemos observar mejor esta atracción, cuando en 53

pleno invierno la atmósfera está muy fría, clara y transparente; cuando los efluvios eléctricos de la Tierra ofrecen menos resistencia y los cuerpos eléctricos están más duros” . Pero ¿cuál es la naturaleza de los cuerpos eléctricos en virtud de la cual manifiestan comportamientos eléctricos cuando se les frota? Gilbert señala que los materiales de la tierra son de dos tipos, acuosos y húmedos, y sólidos y secos. “ De estos dos tipos de materia, o simplemente de la concreción de estas materias, se producen todos los cuerpos que nos rodean, que se componen de una proporción mayor de materia terrena en unos casos y de materia acuosa en otros” . Ya ha señalado que el ámbar ha debido ser en otros tiempos más fluido de lo que es ahora, puesto que muchas veces aparecen insectos dentro de él. Basándose probablemente en este hecho, saca la siguiente conclusión: “aquellos cuerpos cuyo crecimiento depende principalmente de los humores, según sea humor acuoso o algún otro más denso; o que se han formado a partir de estos humores por una simple solidificación, o que se solidificaron fuera de estos humores hace algunos siglos; si poseen suficiente solidez, y después se pulen y frotan hasta que brillen después de la fricción, —tales sustancias atraen a todos los cuerpos que se le acercan en el aire, a menos que tales cuerpos sean demasiado pesados” . Pero ¿por qué estos materiales formados de sustancia acuosa solidificada pueden ser electrizados? Gilbert apunta: “ Y ahora, finalmente tenemos que ver, por qué los corpúsculos son atraídos por sustancias que tienen su origen en el agua, y mediante qué tipo de fuerza, mediante qué manos, tales sustancias consiguen retener a otras materias cerca de ellas” . Debemos recordar que Gilbert considera que estas sustancias eléctricas actúan mediante una conexión material, y de la sustancia eléctrica sale materia real y produce una conexión material con la partícula que es atraída. Es un efecto mucho más débil que los efectos magnéticos, y muy fácil de proteger o destruir, incluso con sólo soplar sobre el ámbar. “Y ¿qué es lo que produce el movimiento? ¿El mismo cuerpo circunscrito a su entorno? ¿O es algo imperceptible para nosotros que fluye de la sustancia al aire del ambiente?” Gilbert se pregunta si el responsable es un efluvio, algo que fluye de la sustancia eléctrica, actúa sobre el aire y es el aire el que mueve los corpúsculos o si se trata de la acción directa del efluvio. La causa no puede estar en el lustre o brillo de las gemas o el ámbar porque algunas cosas brillantes no atraen en absoluto. Dice que los efluvios eléctricos deben ser mucho más tenues que los efluvios para producir fuego que se sacan al golpear el pedernal, puesto que los eléctricos no llevan fuego. “ No son un aliento que cuando se expulsa ejerce una fuerza de propulsión; salen hacia afuera sin ninguna resistencia perceptible y alcanzan a los cuerpos. Son humores sumamente atenuados, mucho 54

más enrarecidos que el aire del ambiente; producirlos requiere cuerpos generados de humor y consolidados hasta una dureza considerable. Los cuerpos no-eléctricos no son solubles en efluvios húmedos” . Para decidir si el ámbar atrae al aire o al cuerpo mismo, Gilbert ofrece un pequeño experimento bien hecho. "Atrae claramente al cuerpo mismo si se trata de una gota esférica de agua que está sobre una superficie seca; en el caso de un trozo de ámbar puesto a una distancia adecuada tira de las partículas más cercanas y las arrastra en un cono: si fueran atraídas por el aire la gota entera iría hacia el ámbar1'. Realiza también la misma prueba acercando un trozo de ámbar a una llama pequeña, y demuestra que la llama no es atraída por el ámbar. La consecuencia de esta línea de razonamiento y del experimento es: " Un aliento procedente de un cuerpo que es una solidificación de humedad o fluido acuoso, llega al cuerpo que va a ser atraído y tan pronto como lo alcanza éste se une a la sustancia eléctrica que lo atrae; y un cuerpo en contacto con otro por la radiación peculiar del efluvio hace que los dos se unan: unidos, los dos entran en una armonía más íntima, y esto es lo que se entiende por atracción” . Una sustancia eléctrica atrae porque exuda un fluido que rodea al cuerpo que va a ser atraído. Hasta aquí las únicas razones que ofrece esta teoría son las refutaciones a algunas de sus rivales, y otras bastante dudosas sobre los orígenes de las sustancias eléctricas. En ninguna parte se nos muestra el alcance completo del método científico de Gilbert como en el siguiente paso que da en este estudio. El efluvio es como un fluido, por tanto, podemos experimentar con fluidos reales para ver si se comportan de tal forma y sacar por analogía el concepto de efluvio. La teoría de los efluvios proporciona un mecanismo hipotético de atracción eléctrica. Se basa en una analogía con los fluidos. Para ver si es razonable debemos ver si en el comportamiento de los fluidos, sobre los que se basa la teoría de los efluvios, tienen lugar fenómenos de atracción y repulsión. “ Los cuerpos tienden a juntarse y moverse en la superficie del agua como la barra C (fig. 4), que se sumerge un poco en el agua. Evidentemente, la barra EF que flota por el corcho H y tiene el extremo humedecido F sobre la superficie del agua, será atraída por la barra C si C está un poco mojada por el extremo que está sobre la superficie del agua... Un objeto húmedo sobre la superficie del agua busca la unión con otro objeto húmedo cuando ambos están en la superficie del agua... Pero si toda la barra C estuviese seca sobre el agua, ya no atraería, sino que repelería a la barra EF” . Evidentemente los fenómenos atractivos se demuestran mediante cosas húmedas y secas. A continuación Gilbert expone la analogía. 55

"Así, los cuerpos que proceden de líquidos solidificados, cuando se derriten un poco en el aire ejercen atracción, sus efluvios son los medios de unión; en el caso del agua, los cuerpos húmedos o sólo con humedad superficial sobre la superficie del agua, tiene la fuerza de un efluvio".

Fig. 4.

La barra flotante EF es “atraída” por la barra C.

Gilbert resume el resultado de estas investigaciones sobre las causas del comportamiento de sustancias eléctricas y magnéticas con las siguientes palabras: “ La diferencia entre cuerpos eléctricos y magnéticos es ésta: todos los cuerpos magnéticos se juntan por su fuerza mutua; los cuerpos eléctricos atraen al cuerpo eléctrico únicamente, y el cuerpo atraído no experimenta ninguna modifica­ ción en su fuerza original, sino que es atraído por impulsión...” . Es decir, Gilbert cree que un cuerpo atraído por un cuerpo eléctrico no se hace eléctrico, en contraposición con los cuerpos magnéticos. “ La materia del Globo de la Tierra está y se mantiene unida por sí misma eléctricamente. El Globo de la Tierra está dirigido y gira magnéticamente” . En resumen: “ El movimiento eléctrico es el movimiento de coacción de la materia; el magnético es el de orden y ajuste” . IV. Las propiedades de los imanes

Gilbert repite con más cuidado los experimentos de sus predecesores, pero extiende sus investigaciones bastante más allá. Una de sus innovaciones más sorprendentes fue su reforma de nomenclatura de los polos. Hasta entonces la costumbre era llamar al polo que se volvía hacia el norte, polo norte del cuerpo magnético, y al polo que miraba al sur de la Tierra, polo sur del cuerpo magnético. Para introducir el argumento si suponemos que la Tierra misma es un imán, entonces tendrá polos que corresponderán a su norte y su sur, por tanto, cuando el cuerpo magnético se orienta a sí mismo al ser suspendido libremente en el aire, el polo que tiene la misma naturaleza que el sur de la Tierra mirará al norte, y el polo que tiene la 56

misma naturaleza que el polo norte de la Tierra mirará al sur, por tanto, el polo del cuerpo magnético que señala al sur es un polo norte. Para Gilbert un polo norte magnético es ese tipo de polo que se encuentra en el norte geográfico de la Tierra. El observa que si se separa un trozo de un imán, debido a que adquiere verticidad opuesta no girará a su posición inicial al suspenderlo libremente, sino que permanecerá en la orien­ tación que tenía cuando era parte del cuerpo original. La mayor parte de los experimentos de Gilbert que tratan de la magnetita como tal, y no de sus relaciones con la Tierra, tratan de ésta y del hierro. Particularmente estaba inte­ resado en aquellos efectos que se producen al combinar el hierro y la magnetita y realizó una gran cantidad de experimentos en mag­ netitas con cubiertas de hierro sobre ellas, a las que llamaba imanes “armados” . Uno de los resultados principales que se deduce de estos estudios es la diferencia entre la unión de los cuerpos magnéticos y su interacción. El poder de unión es el poder de levantar ciertos pesos, y a mayor unión, mayor es el peso que pueda ser levantado. El poder de interacción es el poder de influencia mutua entre los cuerpos y para Gilbert viene indica­ do por la distancia a la que la piedra todavía atrae a un trozo de hierro. Demuestra que aunque una piedra mag­ nética puede atraer a un trozo de hierro des­ de la misma distancia estando “armada” que “ desarmada” , el imán armado tiene mayor capacidad de levantamiento. Combina esto con otra importante intuición, que cuando dos cuerpos magnéticos se abrazan forman un cuerpo magnético y, puesto que cree que el poder de levantamiento es proporcional al peso del imán, el cuerpo único formado al juntarse los dos cuerpos debería ser capaz de levantar pesos mayores de los que levantarían por separado. Describe un ingenioso experimento para demostrarlo. Si se toma un imán, y se sujeta en un eje largo vertical, como en la figura 5, levantará el trozo de hierro C sólo si se le corona con el otro trozo de hierro A, y no lo hará si se quita ese trozo de hierro. Estas 57

investigaciones están muy por debajo de la línea general de descubrimientos de Gilbert. Lo que de hecho tenemos es un intento de establecer paso a paso nada menos que una cosmología magnética. El primer paso está dado en la gran hipótesis Gilbertiana de que la Tierra misma es un imán. Esta es la hipótesis en que se basa su De Magnete. V. La Tierra es un imán

Gilbert comienza la exposición de esta idea recordando lo poco que realmente sabemos de la Tierra. Hay mares poco profundos, de poco más que una milla (1.500 metros) de profundidad, v hay minas de no más de 500 brazas (1.000 metros) de profundidad. La superficie de la Tierra está compuesta de sustancias muy variadas, tierras de varias clases, minerales y metales. Toda esta variedad se ha producido por efectos del tiempo atmosférico y de los cuerpos celestes sobre la materia terrena original, la materia real de la Tierra. Pero nosotros nunca tuvimos una posibilidad de llegar a eso. No podemos llegar al centro de la Tierra, impedidos como estamos “por el enorme costo de realizar tan vasta empresa” . Sin embargo, los materiales de la superficie, aunque alterados, se parecen en alguna medida “a los originales, ya que su materia es de la Tierra, aunque hayan perdido sus cualidades originales y la verdadera naturaleza de la materia terrena” . Pero de todas ellas el imán es la que más se parece a la verdadera materia de la Fierra. “ Parece que, “dice Gilbert” , todos los cuerpos magnéticos contienen dentro de sí mismos la potencia del centro de la Tierra y de su viscera más recóndita, tienen y contienen todo lo que en la sustancia de la Tierra es privado e interno: el imán posee las acciones propias del globo, de atracción, polaridad, revolución, de tomar posición en el Universo de acuerdo a la ley de la totalidad; contiene las excelencias supremas del globo y las dirige: todo esto es muestra y prueba de una cierta combinación y de una naturaleza más armoniosa” . El imán, cuando es esférico, tiene todas las propiedades de 1$ Tierra, un ecuador natural, polos natu­ rales, atrae cuerpos hacia él para conformar su geometría, y él mismo conforma la geometría de la Tierra. Un imán fuerte, cree Gilbert, posee la forma telúrica original; es lo más parecido que podemos encontrar a un trozo de materia real de la Tierra. No nos extrañe entonces que se oriente a sí mismo para conformar la forma de la Tierra, cuando está dentro de la orbis virtutis. No es sólo eso, también Gilbert cree que todas las rocas duras, cuando se libran de todas las impurezas dentro de las que se encuentran y por las que están contaminadas, pueden magnetizarse y entonces demostrar su verdadera naturaleza terrestre orientándose a sí mis­ 58

mas de acuerdo con la forma de la Tierra. Por tanto, la Tierra y el imán son idénticos. De aquí se saca una consecuencia de gran importancia práctica. Un imán esférico servirá exactamente igual que toda la Tierra para hacer experimentos. Muchos de ios experimentos más importantes de Gilbert se desarrollan y basan en la analogía entre un imán esférico y la Tierra. Es por esto por lo que llama al imán esférico terrella, o Tierra pequeña. Pero cree que la Tierra no es que sea como un imán, sino que es un imán. Por tanto, lodo lo que del imán se demuestre, debe ser cierto también para la T ierra. Con esto se menciona por primera vez el tema de la geografía magnética experimental. Experimentando con su terrella Gilbert establece realmente dos importantes proposiciones sobre la geografía magnética de la Tierra. Primera proposición. Algunos de los conceptos de los geógrafos son reales, características naturales de la Tierra, pero algunos otros no lo son. Los reales son los polos y el ecuador, puesto que se distinguen mediante experimentos magnéticos. En los polos la fuerza magnética tiene la mayor intensidad, allí se juntan y concentran todas las diferentes fuerzas de las partes del imán. Además allí, un trozo de hierro pequeño se mantiene vertical sobre la superficie de la terrella. Sin embargo, en el ecuador es donde la fuerza es más débil, y un pequeño trozo de alambre de hierro se sitúa horizontalmente sobre la superficie. También los meridianos magnéticos son reales, puesto que son representativos del poder direccional del imán, al pasar por los polos y cruzar el ecuador. Los trópicos de Cáncer y Capricornio, y los círculos Artico y Antártico no son reales, son introducidos únicamente por conveniencia de los matemáticos, para identificar sitios de la Tierra o para hacer mapas de las estrellas de la esfera celeste. Segunda proposición. La “energía formal’' del imán no sale con el mismo ángulo desde todos los puntos de la superficie. Este es el fenómeno que nosotros llamamos cambios direccionales de las líneas de un campo magnético. Gilbert nos da una construcción geométrica para encontrar la dirección de la orientación magnética que reproducimos en la figura 6. E, es el polo norte magnético y HQ el ecuador. Supongamos que queremos saber la actuación del poder magnético en A; veremos, según Gilbert, que actúa en C, F, N, y E, pero no así en cualquier punto entre C y H. Si queremos encontrar la dirección de la fuerza magnética en C, dice, entonces dibujamos una cuerda de C a H y esa es la dirección. Estas construcciones geométricas desde luego, no son correctas. No es de extrañar que Galileo no fuese un entusiasta del talento geométrico de Gilbert. Sin embargo, Gilbert estaba en lo cierto al suponer que el ángulo de la dirección magnética cambia de alguna forma compleja entre la 59

horizontal en el ecuador y la vertical en los polos. Esta proposición es de hecho un esfuerzo por expresar, en términos matemáticos, el descubrimiento de Robert Norman de la declinación (como él lo llamaba). Gilbert dedica un libro completo de su De Magnete a cada una de

Fig 6.

estas proposiciones junto con su desarrollo. El Libro III está dedicado a los fenómenos de dirección: la orientación de agujas magnéticas a lo largo de los meridianos, y al fenómeno de declinación dedica el Libro V. Para poder explicar los principios de geografía magnética al mundo real se deben tener en cuenta algunas variaciones pequeñas e irregulares de la dirección real en que se coloca la aguja, respecto al meridiano magnético y por tanto respecto al norte 60

verdadero. A estas variaciones Gilbert dedica el Libro IV del De Magnete. Para entender estos libros a fondo debemos tener en cuenta un espectacular error en el que cayeron muchos conceptos de Gilbert. El no distinguía, porque no podía, los polos geográficos de los magnéticos. A nuestro entender los polos geográficos son los puntos donde el eje de rotación de la Tierra cortan a la superficie de la esfera terrestre, y los polos magnéticos son los puntos en los que la aguja se coloca verticalmente. Para nosotros es un hecho positivo la duda de que los polos geográficos y magnéticos coincidan, y también es un hecho positivo que para nosotros no coincidan. Recordemos que para Gilbert la Tierra es un imán en su naturaleza y esencia primaria; por tanto, todos los fenómenos terrestres deben basarse en sus características magnéticas, incluyendo su rotación. Los polos son los polos magnéticos y el ecuador es el ecuador magnético. Los verdaderos meridianos magnéticos no pueden dejar de pasar por el polo magnético y puesto que puede ser el único polo, pasar también por el polo geográfico. Cualquier intento de la aguja de señalar a algún otro punto que no sea el norte geográfico verdadero debe, según Gilbert, indicar una variación y no una desviación entre el meridiano magnético y geográfico. Por tanto, él no pudo haber descubierto que los polos magnéticos y geográficos tienen diferente localización ya que su sistema conceptual lo excluye. Al hablar del tema de su Libro III, Dirección, dice: “ A esta diferencia se le conoce como variación de la aguja y el imán, y se produce por otras causas y es como si fuera una especie de perturbación y alteración de la dirección verdadera; nosotros nos proponemos tratar aquí solamente de la dirección verdadera de la brújula y la aguja magnética, que sería la misma en toda la Tierra, la de los polos verdaderos en el meridiano verdadero” . Los puntos principales del estudio de Gilbert sobre la dirección tienen que ver con la naturaleza de los polos. La verticidad de un imán está en relación con su polaridad y su direccionalidad. La orientación del imán o de la aguja magnética no sre debe a la atracción de los polos, sino a la verticidad, a la fuerza direccional de la terrella o de la Tierra. Los polos son los puntos de mayor fuerza pues allí se concentra la energía magnética, pero la fuerza o poder direccional es una propiedad de todo el objeto, ya sea Tierra o terrella, y en efecto, como hemos dicho antes, es la forma del objeto la que tiene la fuerza magnética. Por tanto, la dirección no es nada más que la manifestación de la forma en la orientación de los cuerpos magnéticos. Los principales experimentos del Libro III tiene que ver con los cambios que se producen en la verticidad del imán y del hierro mediante varias operaciones. Se dividen en dos grupos principales. En uno estudia los efectos 61

que se producen en dos objetos de hierro al frotarlos con imanes o al calentarlos. Confirma las ideas ya conocidas de que el calor destruye la verticidad y de que ésta puede invertirse si se frota el objeto de hierro con el extremo del imán opuesto que se utilizó cuando adquirió verticidad. Observa también que, de acuerdo con su teoría de que el poder magnético es una función de la totalidad del cuerpo magnético, al calentar una parte pequeña de un alambre de hierro imantado no se destruye su magnetismo, pero sí si se pone todo el alambre en el fuego. El otro grupo de experimentos estudia los cambios de verticidad que se producen al dividir los imanes. Algunas de sus afirmaciones ya eran conocidas, pero él en estos experimentos investiga cuidadosa­ mente la mayoría de las posibilidades, notando la formación de polos nuevos al romperse en dos el imán, y determinando cual es cada polo después de la ruptura. De nuevo intenta hacer juicios cuantitativos diciendo que la fuerza de los trozos de un imán es proporcional a sus pesos. VI. Variación

Gilbert emprende algo bastante nuevo con su estudio experimen­ tal de la variación. Sin la idea del imán esférico en forma de Tierra, la terrella, no habría concebido este conjunto de experimentos. Gilbert intentó determinar las causas de la variación del norte verdadero de la aguja magnética empleando la terrella y asemejándola cada vez más a la Tierra real. Dos conjuntos de hechos empíricos son los que soportan a los otros en estos estudios. Debido a las discusiones de Drake y otros, Gilbert sabía bastante del comportamiento de la brújula en gran cantidad de lugares, en el hemisferio Sur y a ambos lados del Atlántico. Ideó sus experimentos para que los resultados de éstos con terrellas cuidadosamente modificadas, estuviesen en conformidad con aquellos hechos. En estos estudios vemos una de las clásicas utilizaciones de un modelo. Sin duda Gilbert fue bueno en modelos. En sus estudios de electricidad hemos visto la hermosa utilización de un fluido como modelo para explicar el desconocido mecanismo de la atracción eléctrica, así como sus esfuerzos para utilizar el modelo mismo como un sistema experimental. En este caso el modelo es producto de la analogía entre dos clases de fenómenos bastante diferentes, entre los efectos eléctricos y los fluidos. A un modelo de este tipo se le denomina paramorfo. Sin embargo, Gilbert creía que su terrella y la Tierra tenían una relación más fuerte puesto que pensaba que ambas eran realmente imanes. La terrella era literalmente una “ tierra pequeña” , un modelo a escala de la Tierra, mientras que los alambres húmedos y secos no estaban cargados 62

eléctricamente, sino que sólo se comportaban como las sustancias eléctricas en algunos aspectos. Los modelos a escala son la clase de modelos llamados homeomorfos. Sus estudios de la variación le llevaron a tallar terrellas en modelos a escala cada vez más precisos, es decir, homeomorfos de la Tierra real. Sobre sus superficies colocaba brújulas e intentaba de esta forma encontrar las causas de la variación. Gilbert creía que la causa de tal variación era la deformación actual de la verdadera forma de la Tierra debido a la ondulación de la superficie. “ Pero como el Globo de la Tierra está roto y ondulado en su superficie, desfigurado por materias de diversa naturaleza, y tiene partes elevadas y convexas que alcanzan alturas de algunas millas y que no son uniformes ni en materia ni en constitución, sino que son opuestas y diferentes, sucede que toda esta energía terrestre orienta a los cuerpos magnéticos de su periferia hacia las partes magnéticas más abultadas que son más poderosas y se mantienen sobre el nivel general. Por tanto, en las superficies de la Tierra más exteriores, los cuerpos magnéticos se orientan un poco desviados del verdadero meridiano. Y debido a que la superficie de la Tierra está diversificada por elevaciones de tierra y profundidades marinas, grandes tierras continentales, océanos y mares que difieren bajo todos los aspectos, —mientras que la fuerza que produce todos los movimientos magnéticos proviene de la sustancia terrenal magnética constante, que es mayor en los continentes más sólidos que donde la superficie sea agua o fluido variable—, sucede que para un cuerpo sólido de tierra o continente que se eleva a cierta altura en cualquier meridiano (pasando a través va sea de islas o mares) hay una inclinación magnética mensurable respecto al verdadero polo, hacia el este o hacia el oeste, es decir, hacia la parte magnética del globo terráqueo más potente o más alta o más elevada” . Hasta aquí tenemos solamente una hipótesis, pero Gilbert es un científico y nos dice que “ por tanto, tenemos que preguntarnos cómo puede deducirse la demostración de esta nueva filosofía natural a partir de experimentos incuestionables” . Lo que tenemos que demostrar es que “ la variación se debe a la desigualdad entre las elevaciones de la Tierra”. Pero ¿cómo hacerlo? Afortunadamente tenemos nuestro modelo a escala, y “esto se demuestra claramente en la terrella; por tanto: “ un imán con una gran depresión puede servir como modelo para establecer este punto, antes de que hagamos modelos a escala exactos de la Tierra con continentes y todo. La variación se demuestra claramente poniendo las agujas de la brújula en la depresión y viendo que varían desde el meridiano hacia la parte elevada que quede más próxima. Justo en el centro de la depresión, equidistante de los lados elevados, la aguja se mantiene en el 63

meridiano. Utilizando una terrella con prominencias salientes se demuestra fácilmente que las agujas de la brújula varían del meridiano hacia las prominencias. “ La demostración se hace con varas pequeñas o agujas cortas colocadas en la terrella: estas se orientan hacia la masa saliente y hacia las grandes elevaciones” . La interpretación de estos resultados es importante e interesante. Al notar que la variación es constante en un mismo lugar y que las islas no producen variación, Gilbert explica el fenómeno en términos de su teoría general. Puesto que la brújula tiene un carácter direccional, debido a una tendencia a situarse en la dirección adecuada a la verdadera forma de la Tierra, entonces sucederá esto para cualquiera que sea la forma que tenga la verdadera materia de la Tierra. En los grandes continentes la materia prima terrenal está elevada y allí la forma misma de la Tierra se sale de una esfera perfecta. No es que los continentes atraígan a la aguja, sino que la aguja se adecúa a la verdadera forma de la Tierra, y varía porque esa forma también varía respecto a una esfera perfecta. Por esta razón, una isla pequeña, que podemos suponer que casi no contiene nada de la materia real de la Tierra, no parece causar ninguna variación. Porta y otros suponían que se podía hallar la longitud mediante determinaciones precisas de la variación, puesto que suponían que la variación era proporcional a la longitud. Esta hipótesis mueve a Gilbert a hacer un repaso general de los hechos conocidos sobre la variación en diferentes partes de la Tierra, de lo cual deduce claramente que no es “de ningún modo cierto” . La variación no aumenta hacia el este cuando la aguja se pone en el este. Gilbert se dio cuenta de que la variación era mayor en las regiones polares, pero no logró sacar las conclusiones que demostraban que los polos magnéticos y geográficos podían ser diferentes. Puesto que su sistema conceptual no permitía que estos conceptos no fuesen idénticos, las variaciones polares debían mostrar distorsiones de la forma de la Tierra en ese lugar. Más aún, él suponía que la variación en el centro de los océanos y en el corazón de los continentes era nula. Esto encuadraba bien en su teoría general, y también deducía que si se lleva una brújula desde el centro de un océano hacia un continente la variación aumenta, puesto que sería sensible al cambio y variación de configuración de la materia prima terrenal elevada del continente. VII. Inclinación El fenómeno al que Robert Norman llamó declinación, los traductores de Gilbert lo traducen por nuestro término moderno “ inclinación” . “ Nos encontramos al fin” , dice Gilbert, “ante ese bello experimento, ese maravilloso movimiento de los cuerpos magnéticos 64

cuando se inclinan bajo el horizonte en virtud de su verticidad natural” . . Robert Norman,, que había descubierto la inclinación, había descrito ya el círculo de inclinaciones y Gilbert añade poco a este instrumento. Sin embargo, Norman simplemente pensó en la posibilidad de que la inclinación varíase con la latitud, y no tenía idea clara de cómo podía suceder esto. Aquí Gilbert tenía una tremenda ventaja, porque tenía su modelo de Tierra, su terrella, para trabajar con ella. Sobre la superficie de la terrella se manifestarían todos los fenómenos magnéticos de la Tierra. Por estos medios establece fácilmente los principios generales del fenómeno de inclinación en la Tierra. En los polos la inclinación es de 90° y en el ecuador es cero, pero entre los polos y el ecuador hay una variación continua de la inclinación, y él dedica gran atención a la ley de esta variación, puesto que si se pudiese encontrar, inmediatamente sería posible una determinación de la latitud. Con un imán esférico se demuestra fácilmente la variación de la inclinación, “ mediante un número de trozos de alambre de hierro de igual tamaño, del tamaño de un grano de cebada, y colocados en el meridiano. En el ecuador los trozos de hierro se dirigen hacia los polos, y descansan sobre el cuerpo de la terrella en el plano de su horizonte. Los que están situados más cerca de los polos serán los que más se levanten de la horizontal; en los polos tienden directamente hacia el centro. Sin embargo, los trozos de hierro no se mantienen en la vertical, salvo sobre un buen imán, si son demasiados largos” . Al igual que Norman, Gilbert rechaza la idea de que la inclinación es causada por la atracción del imán y repite el hermoso experimento de Norman con el globo de cristal y la aguja de brújula flotante que ya hemos mencionado. Pero él con su teoría propia del magnetismo no puede quedarse satisfecho nuevamente con la idea de un “punto respectivo” , como había hecho Norman. “ A través de toda la naturaleza, dice, tenemos que reconocer el maravilloso trabajo del Hacedor por el que los cuerpos principales están restringidos a localidades particulares, y así se ordena la naturaleza, como si fuesen setos rodeados de vallas” . En efecto es la forma del imán lo que determina que la aguja se sitúe con un cierto ángulo de inclinación. Y esto lo demuestra mediante una variedad de experimentos, siendo quizás el más convicente el de la refutación de la teoría de la atracción al demostrar que la inclinación es la misma sea cual sea la fuerza del imán. Si el fenómeno fuera debido a la atracción del imán, sería razonable suponer que a mayor fuerza en el imán, mayor sería el ángulo, pero esto no sucede. “ El versorium gira simplemente lo que le pide la naturaleza” . La cuestión práctica más critica es la relación entre la inclinación 66

y la latitud. Este es un problema agudo puesto que se inclina “ nó en relación al número de grados o con un arco parecido, sino con uno muy diferente, porque este movimiento no es en realidad un movimiento de inclinación, sino un movimiento de revolución y describe un arco de revolución proporcional al arco de latitud” . En resumen, el versorium no mira al centro del imán, puesto que si lo hiciera la declinación sería directamente proporcional a la latitud. En lugar de eso, “ obedece al todo, a su masa y a sus límites exteriores, a las fuerzas de ambos cooperando, a saber, la del versorium magnetizado y la de la Tierra” . En el capítulo 7 del Libro V da una construcción elaborada para hallar el ángulo de inclinación, y en el capítulo 8 elabora un dispositivo de computación para conectar la latitud con la inclinación. Proporciona un método “cómo saber la elevación del polo o la latitud de cualquier lugar por medio del siguiente diagrama, convertido en instrumento magnético, en cualquier parte del mundo, sin necesidad de cuerpos celestes como el Sol, los planetas y las estrellas, y tanto con tiempo nublado como en la oscuridad” . Con qué canto de alegría recibe Gilbert este aparato. “ Podemos ver cuan lejos de lo inútil está la filosofía del magnetismo; al contrario, ¡qué deliciosa, qué beneficiosa, qué divina! Los marineros son zarandeados por las olas y molestados por tormentas incesantes, mientras que ni siquiera pueden saber por las lumbreras celestes el lugar de la Tierra en el que se encuentran, pueden consolarse fácilmente con la ayuda de un instrumento insignificante y acertar la latitud del lugar en que se encuentran” . Mediante la observación del ángulo de inclinación del instrumento reproducido en la figura 7, pueden saber la latitud, anotando el grado de inclinación “en el arco interior del cuadrante, y se va girando el cuadrante alrededor del centro del instrumento hasta que la graduación del cuadrante toque la línea espiral: entonces en el espacio abierto B, en el centro del cuadrante, aparece la latitud de la región en la periferia del globo mediante la línea fíduciae AB”. El cuadrante estaría fijo en el punto A y al centro del círculo de la figura 7. Gilbert nos da algunas instrucciones prácticas sobre el uso del instrumento de inclinación en el mar, manteniéndolo vertical y su base horizontal y alineado con el meridiano. También estaba enterado de la variación de la inclinación, y da al fenómeno la misma explicación que para la variación de dirección, principalmente que es debido a que la aguja sigue las deformaciones de la verdadera materia terrena de la Tierra. VIII. Cosmología magnética

Para Gilbert el magnetismo es el fenómeno más importante de la ciencia natural, es la manifestación de una fuerza que deriva de la 67

mismísima forma de los cuerpos principales del Universo. Pbr tanto, debe ser susceptible de aplicación cosmológica; y la estructura general del Universo debe derivar de él. En su cosmología magnética encontramos una conexión más estrecha de Gilbert con la tradición de los grandes magos y de Hermes Trismegistus. Se suponía que el Universo era animado y el magnetismo su alma. “Se ha demostrado en muchos experimentos que el imán es maravilloso, y como si fuese animado.” Gilbert empieza con cautela. Pero sigue: “ Y esta notable propiedad es la que para los antiguos era el alma de los cielos, de los globos y de las estrellas; del Sol y de la Luna. Pero ellos pensaban que sin una naturaleza divina y animada no podrían producirse movimientos tan diversos, ni podrían revolucionar cuerpos tan pesados en tiempos fijos, ni podrían infundirse en otros cuerpos fuerzas tan maravillosas; por tanto, en el mundo todo brota con tan extraordinaria variedad debido a esta forma primaria de los globos.” Sin embargo, algunos no pensaban esto, por ejemplo “Aristóteles sostenía que no es animado el Universo, sino solamente los cielos” . Esta opinión provoca el desprecio de Gilbert, puesto que implica que “en comparación con toda la creación” , la Tierra, “ es una simple pizca, y entre la enorme muchedumbre de muchos miles es insignificante, de poca importancia, y deforme” . Y la consecuencia de mantener este punto de vista es que “ el mundo de Aristóteles parece que es una creación monstruosa, en la que todas las cosas son perfectas, fuertes, animadas, mientras que la Tierra sola, una pequeña parte desdichada, es imperfecta, muerta, inanimada y sujeta a descomposición” . Los magos antiguos estaban mejor informados. Hermes, Zoroastro y Orfeo pensaban que existía un alma universal. Gilbert, como opinión propia,, dice que “todo el mundo es animado, y todos los globos, las estrellas y también esta Tierra gloriosa, y afirmamos que desde el principio son gobernados por sus pro­ pias almas y de ellas también proviene su instinto de autoconservación” . La forma que se manifiesta a sí misma como magnetismo es el alma de los globos animados, de los que la Tierra es uno. La Tierra puede actuar, a través de esta forma, y puede actuar por propia autoconservación. A aquellos que pudiesen objetar que la Tierra no puede ser animada porque no tiene órganos, Gilbert les dice que en algunas plantas es difícil percibir cualquier órgano, y no parece que sean necesarios órganos visibles para que las cosas estén vivas. No podemos distinguir órganos en las estrellas y los planetas. ¿Quién puede negar que Dios es alma, pero quién le atribuiría a El órganos? La Tierra es un imán vivo. Y todos los hechos astronómicos que se producen en ella derivan de esto. Se mantiene a sí misma en posición 68

con respecto a las estrellas fijas y al Sol en provecho propio, y en provecho de las criaturas que viven sobre ella. Así es como Gilbert explica la rotación diaria. La Tierra gira y rota naturalmente con movimiento circular alrededor de su eje, porque así es como se mueven los imanes y otros cuerpos imantados cuando se desvían, por ejemplo, de su orientación correcta. Si la Tierra no tuviese rotación, sino que presentara siempre la misma cara al Sol, entonces esa cara estaría sobrecalentada y quemada y la otra completamente helada. “Y como la Tierra no puede soportar tan triste y horrible estado de cosas en la otra cara, con su mente magnética astral se mueve en círculo, y puede haber, por cambio de luz incesante, una vicisitud perpetua, calor y frío, elevación y declinación, día y noche, mañana y tarde, mediodía y noche profunda.” Y análogamente, a menos que la Tierra rotara diariamente “también desde la Luna amenazarían grandes peligros” , principalmente mareas destructivas. De forma similar Gilbert explica la inclinación del eje de la Tierra fuera del plano de su órbita por la necesidad de que existan las estaciones varias en beneficio de las criaturas y plantas de la superficie de la Tierra. Pero no es sólo eso, también se puede explicar la precisión de los equinocios puesto que es debida a un cambio en la inclinación del eje de la Tierra y así es posible que se reciba la influencia de las estrellas de forma diferente, y mediante su influencia astrológica producir los cambios de la condición humana que nosotros llamamos Historia. Por tanto, una Tierra sensitiva y animada busca sus propios intereses y los nuestros. ¿Qué hay sobre aquellos que niegan esta rotación? Básicamente el argumento de Gilbert es que “es más razonable que un cuerpo pequeño, la Tierra, haga una revolución diaria que todo el Universo gire alrededor nuestro” . La mayoría de la oposición, según él, se debe a una idea falsa de la relación entre la Tierra y las cosas que están sobre ella, y de la atmósfera y la esfera de poder magnético. El punto es que “puesto que gira en un espacio vacio de cuerpos, el éter corpóreo, toda la atmósfera, todas las emanaciones de tierra y agua, todas las nubes y meteoros suspendidos, giran con el globo: el espacio que hay sobre las exhalaciones de la Tierra es vacío; al atravesar el vacío ni siquiera los cuerpos más ligeros y de menos coherencia son afectados ni destruidos” . Para resumir todo Gilbert dice: “ Por la maravillosa sabiduría del Creador, por tanto, se implantaron fuerzas en la Tierra, fuerzas originalmente animadas; al final el globo podría, con constancia, tomar alguna dirección, y los polos podrían ser opuestos, de manera que sobre ellos, como extremos de un eje, se pudiese realizar el movimiento de rotación diurno” . 69

Bibliografía

Un resumen de la vida y trabajos de Gilbert en el libro Early Seventeenth Century Scientists, Pergamon Press, Oxford 1965. The De Magnete of William Gilbert de Duane H. D. Roller, Amsterdam 1959, es un tratamiento excelente del libro de Gilbert, pero puede ser difícil de encontrar. El mismo De Magnete, que se debería leer en conjunción con este libro, se consigue actualmente en Dover Books con el NQ S470. Trabajo práctico Al repetir los experimentos que se mencionan en este capítulo es preferible remitirse al libro mismo De Magnete donde se dan explicaciones más detalladas y se encuentra lo esencial de los experimentos. Los imanes se pueden conseguir en Gregory Botle & Co., 30 Old Church Street, Chelsea (London). Son de magnetita, y pueden tener piezas pequeñas de 2 ó 3 centímetros de longitud susceptibles de experimentos direccionales. Estas piezas cuestan alrededor de 40 peniques. Para terrellas, se pueden conseguir piezas más grandes que miden quizás 10 centímetros de diámetro, pero estas son mucho más caras, costando hasta 3 libras. Sin embargo, no es esencial te­ ner imanes para realizar los experimentos. Se puede imantar una bo­ la de hierro y es un sustituto bastante bueno de la terrella para hacer geografía magnética, y los imanes de barra se pueden sus­ tituir por imanes en muchos de los otros experimentos, si no en todos. Experimentos del De Magnete 1. Demostrar que el magnetismo no se debe a un efluvio. Utilizando la llama de una vela o la de un mechero bunsen: a) demostrar que con un imán o una piedra magnética se puede atraer a un trozo pequeño de hierro, b) demostrar que si se coloca un imán en un lado de la llama afectará a una aguja de brújula que esté colocada al otro lado. 2. El Orbis Virtutis es un imán longitudinal. Marcando la dirección de una aguja pequeña de brújula en diferentes puntos a lo largo de las dos caras de un imán de barra, establecer: a) que las fuerzas direccionales “ respetan” los extremos del imán, b) que no respetan el centro geométrico de la barra. 3. Para establecer la variedad de las sustancias eléctricas, frota tantas sustancias como puedas reunir de las mencionadas en la página 70

52, demuestra las hipótesis de Gilbert de que son sustancias eléctri­ cas. 4. Con una pieza de ámbar, o de azabache, o con un trozo de plástico duro como del que se hacen los peines de bolsillo, o polietileno, o perspex, demostrar que la sustancia eléctrica “cuando se frota” atrae a trozos pequeños de prácticamente cualquier sustancia. 5. Siguiendo las instrucciones de Gilbert de la página 53 hacer un “versorium” . 6. Empléalo para los siguientes experimentos: a) que el ámbar atrae únicamente cuando se le calienta por frotamiento, puede demostrarse acercando al versorium el ámbar que ha sido frotado, y después el ámbar que ha sido calentado poco a poco cerca de una llama; b) prueba a ver si la llama de una vela atrae al versorium, y c) frota mármol (o cualquiera de las sustancias no eléctricas citadas por Gilbert en la página 52, y comprueba si el resultado es correcto. 7. Para ver si la sustancia eléctrica atrae al material o al aire: acerca una sustancia eléctrica frotada a una gota de agua. Mira lo que sucede. ¿Es cómo lo describe Gilbert? 8. Introduce un trozo de alambre en un corcho, y hazlo flotar en el agua, teniendo cuidado de previamente humedecer el alambre. Consigue una barra húmeda y tocando la superficie, en el área de agua circundante, compara el efecto con el que se produce cuando se utiliza una barra seca. 9. Cuelga de un hilo un trozo de imán, o de hierro imantado y espera hasta que se pare. ¿Cuál es el polo norte del imán? 10. Una vez conocida la polaridad de dos imanes, observa lo que ocurre cuando se acercan los polos del mismo signo y cuando son de signo contrario. 11. Para saber la fuerza de un imán: coge dos trozos de hierro del mismo tamaño, de forma que el peso de uno de ellos sea justamente el que pueda atraer un imán de barra. Coloca el otro trozo de hierro en lo alto de barra imantada y comprueba si Gilbert tenía razón al suponer que el primer trozo de hierro puede ser ahora levantado. 12. Con una terrella (o con un imán esférico, o una bola de hierro imantada) explora la geografía magnética de la Tierra. Identifica primero los polos con dos trozos pequeños de alambre de hierro, después el ecuador. Marca con pintura estas señales geográficas. Señala el meridiano magnético. Con trozos de hierro pequeños comprueba el cambio de inclinación entre el ecuador y los polos (ver portada). 13. Con la ayuda de un círculo de inclinaciones, fabricado según las instrucciones de Norman o Gilbert, halla la inclinación del lugar 71

donde te encuentras. Se puede copiar el instrumento de la figura 7 que se describe en el texto, empléalo para comparar la latitud oficial de tu ciudad con el resultado que se obtiene utilizando la tabla para determinar la latitud, a partir del ángulo de inclinación. Si hay alguna diferencia ¿por qué crees que será? Bibliografía Se puede seguir la historia del Magnetismo en A Short History of Scientific Ideas, de Charles Singer, Oxford 1959, páginas 324-5 y 35867. Las ideas modernas acerca del magnetismo de la Tierra se encuentran en el Scientific Thought, 1900-1960, editado por R. Harré, Oxford 1969. Capítulo 4.

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CAPITULO 5 Los orígenes del conocimiento de las plantas \¡

La historia de nuestro conocimiento de las plantas sigue el mismo curso que otras ramas de conocimiento natural. Los clásicos griegos hicieron un trabajo magnífico. Este se incorporó a la tradición puramente literaria durante la Edad Media, en la que prácticamente no hubo ningún avance en Botánica, y las actividades de los que estudiaban la vida de las plantas se reducían a copiar y recopiar, esencialmente, los trabajos de dos o tres grandes botánicos de la antigüedad. Las ilustraciones se deformaron y llegaron a ser irreconocibles, se corrompieron los textos y los glosarios de términos botánicos perdieron su valor como lenguajes al dejar de utilizarse. Paradójicamente fue la degeneración total de la botánica medieval la que la llevó a su desarrollo posterior. Los libros de botánica estaban para utilizarse, para enseñar a hombres como los farmacéuticos a reconocer las plantas importantes. Esta necesidad llevó a una restauración gradual del arte de la botánica durante los siglos xv y XVI .

El conocimiento de la botánica se expresaba en unos libros a los que los escolares llamaban “ herbarios” . Contenían descripciones y dibujos de plantas, con una relación de sus aplicaciones en la cocina y particularmente en la medicina. Se sabía muy poco de la estructura de las plantas, y prácticamente nada de su modo de vivir. Lo que se suponía no era suficiente o era totalmente erróneo. Siguiendo a Aristóteles, la mayoría de los botánicos hasta el siglo xvii aceptaban la idea de que la vida de las plantas se debía a la posesión de un “alma vegetal” . Aristóteles pensaba que había tres clases de “alma” o principio animado: la vegetativa, que sólo concierne a la nutrición y al crecimiento; la animal, que controla el movimiento voluntario, y la racional, que dota al que la posee de la capacidad de pensamiento racional. Las plantas ni se mueven ni piensan, por tanto, sólo poseen alma vegetal. Esto tiene relación con un error posterior, el de que las plantas no pueden elaborar su alimento, suponiéndose que las plantas tomaban las sustancias de la tierra para su nutrición en un estado ya digerido. Se consideraba a la Tierra como el “estómago” general de las plantas, y la única función de las raíces era conducir el alimento al cuerpo de la planta. Se 73

pensaba que las hojas eran órganos de protección, para guardar a la fruta del Sol y la lluvia, cuya producción era el fin y significado propio de la vida de las plantas. Por último se suponía que había una analogía entre plantas y animales; la amplitud de esta analogía fue tema de discusión hasta mediados del siglo XIX. Las plantas ocupaban su lugar dentro del marco general de una creación determinada, y existían para alimento, cura y placer de la especie humana. Desde mediados del siglo ill antes de Cristo hasta los comienzos del siglo XV, se impuso la tradición literaria, y no hay ninguna prueba en los trabajos que han llegado hasta nosotros de que sus recopiladores, a excepción de algunos, comparasen lo que leían en los grandes herbarios clásicos con lo que podían ver en los campos y jardines o en las boticas. Las principales fuentes clásicas fueron los trabajos de dos grandes botánicos, que han llegado a nosotros bastante completos. El primero fue Theophrastus, el segundo Dioscorides. La mayoría de los herbarios que se han hecho posteriormente, e incluso muchos que se han publicado en épocas bastante recientes, son esencialmente copias de sus libros, o recopilaciones o fragmentos que indirectamente se sacaban de ellos. Theophrastus: Nació en Lesbos, probablemente en el año 370 a. C. Estudió con Platón en el Liceo, y a la muerte de Platón fue alumno y amigo íntimo de Aristóteles. Aristóteles le dejó su biblioteca y jardín, y fue Theophrastus quien sucedió a Aristóteles como cabeza de la Academia. El testamento de Aristóteles se conserva entre los escritos de Diógenes Laertius, y aunque Diógenes escribió en una época bastante posterior a la de estos dos hombres, el testamento parece tener gran autenticidad. Se sabe que Theophrastus cuidó del hijo de Aristóteles después de su muerte. Theophrastus escribió mucho y sobre otros temas ha sobrevivido bastante de su obra, aunque por supuesto no toda. Sus dos grandes libros de botánica Las investigaciones sobre las plantas y Causas de las Plantas nos han llegado completos. El primero ha sido traducido por Sir Arthur Hort, y publicado en Loeb Classical Library. Sigue siendo un libro extraordinariamente claro e interesante de leer. Theophrastus trata con claridad el mundo real de las plantas. Reunió gran cantidad de información, parte de ella obtenida sin duda por él mismo y otra, según sugiere Hort, proporcionada por sus alumnos y asistentes a la Academia, y alguna otra obtenida de los investigadores científicos que llevaba Alejandro con las expediciones militares en sus conquistas. El libro nos describe las variedades, las localizaciones, la estructura y aplicaciones de una gran diversidad de formas vegetales, incluyendo muchas de regiones remotas. Es obvio que Theophrastus conocía las diferencias entre la flora de distintas 74

regiones, y constantemente hace referencia al habitat de las plantas que describe. En la relación que nos da de pinos y abetos, por ejemplo, no sólo distingue con precisión muchas especies, sino que describe el tipo de situación en que crecen estas especies y variedades, si es en lugares húmedos o secos, si es en montañas o en tierras bajas, si es mejor hacia el norte o hacia el sur, etcétera. Incluso menciona el chovinismo de algunas personas que insisten en llamar abetos a sus pinos, porque generalmente se piensa que desprenden mejor aroma. Tras estas cuidadosas descripciones se esconden las ambiciones de un clasificador notable. Theophrastus pretendía agrupar sus plantas en clases que reflejasen sus verdaderas analogías y diferencias, es decir, en clases que correspondiesen a las diferencias esenciales entre las formas de la planta. Lucha una y otra vez con la plasticidad del material, con la dificultad de criticar algunos de los principios de clasificación que sirven de un modo general. Al principio del libro, en el Libro I, Capítulo 1, p. 3, observa: “ Al considerar los caracteres distintivos de las plantas y su naturaleza, generalmente deben tenerse en cuenta sus partes, sus cualidades, cómo se origina su vida, así como el curso que siguen en cada caso: (no miramos su comportamiento y actividades como lo hacemos con los animales). Las formas diferentes en que se origina su vida, sus cualidades y su historia son relativamente fáciles de observar, mientras que lo que se refiere a sus ‘partes’ presenta una mayor complejidad. Ni siquiera se ha determinado lo que debería llamarse ‘partes’ y lo que no, y parece que existe dificultad en determinarlo” . Theophrastus no sólo era un notable clasificador, sino también un científico auténtico empirista, y el tono cauteloso de este pasaje introductorio se manifiesta a lo largo del libro. Sus clasificaciones son burdas, y él mismo es consciente de ello. No llega a comprender la esencia de la vida de las plantas y él mismo nos lo recuerda. Los tres principios generales de clasificación que emplea, aunque muy cautelosamente, son: 1. La identificación de las partes por analogías con las partes de los animales. 2. El tamaño relativo y el modo de vida de las plantas, dividiéndolas en tres: arbustos, matorrales y hierbas. 3. El tipo de localidad en que florece la planta. Por tanto, podríamos clasificar un árbol diciendo que tiene tal tipo de raíz, de tronco, de hojas, propio de climas húmedos y localizado en el norte. Las aplicaciones médicas de las plantas son una parte importante del Enquiry, aunque no todo. En estas materias es donde más se manifiesta el carácter fuertemente empírico de Theophrastus. En cuestiones médicas la magia aparece con cierta frecuencia, y la recolección de hierbas y de raíces para la preparación de remedios siempre ha tenido un fuerte elemento mágico. Se creía entonces, e 75

incluso todavía hoy lo cree mucha gente ajena a la cultura científica, que las hierbas deben recogerse de formas especiales para que el recolector esté protegido y la hierba sea efectiva al realizar una cura. Theophrastus manifiesta la típica duda cautelosa del verdadero científico, cautelosa porque podía haber algo de cierto entre los absurdos. En el libro IX, Capítulo 8, dice (pág. 257, Edit. LOEB) “después podemos añadir recetas hechas por farmacéuticos y recolectores de hierbas, que en algunos casos pueden ser exactas y en otros exageradas. Ellos dicen que al cortar ciertas raíces uno debe orientarse a barlovento... Estas y otras observaciones parecidas pueden ser acertadas porque las propiedades de esas plantas pueden ser perjudiciales; se dice que se agarran como el fuego y queman; o como en el caso del eléboro que en seguida produce pesadez de cabeza, y los hombres no pueden estar cavando durante mucho tiempo, por eso antes comen ajo y beben un barril de vino puro. Sin embargo, las ideas siguientes pueden considerarse exóticas e irrelevantes; por ejemplo, dicen que la peonía debe arrancarse por la noche porque si un hombre lo hace durante el día y es observado por un pito real al hacerlo, corre el riesgo de perder la vista.” Copiado, ilustrado, desmenuzado y reformulado, corrompido y reescrito, este magnífico libro llegó a ser una de las fuentes tradicionales del conocimiento de las hierbas. Dioscórides: La Historia Natural de Plinio fue una fuente importante del saber popular sobre plantas para los estudiosos de hierbas, pero era un producto literario, siendo más una recopilación de libros que una descripción de la Naturaleza tomada de la misma Naturaleza. Otro libro de mayor importancia, y sacado por primera vez de la misma Naturaleza, fue On Materia Medica de Dioscorides. Este trabajo fue escrito aproximadamente en el 60 d. C., por un hombre que bien pudo ser un doctor del Ejército (1). Su libro fue la fuente más utilizada para herbarios, y se hicieron innumerables ediciones, en muchos idiomas y con una amplia variedad de ilustraciones, desde la precisa y hermosa De Juliniana Anida Codex escrito e ilustrado antes del 500 d. C., hasta las versiones absurdas y de estilo corrompido en la Edad Media. On Materia Medica sigue el modelo de Theophrastus al describir las plantas y enumerar sus habitats y aplicaciones médicas. Las ilustraciones eran parte importante de este trabajo y con los intentos de los pintores europeos nórdicos de ilustrar las ediciones de manera que pudieran servir para reconocer las plantas de sus propias regiones, comenzó el renacimiento de la ilustración de las plantas. Las plantas de Discórides son en su mayoría del Mediterráneo Oriental, y pocas de ellas florecen en la Europa Nórdica. Ilustrar un herbario con dibujos sacados del campo y de los jardines ingleses, cuando el texto 76

trata de plantas de una región bastante diferente, da lugar a una gran confusión. Algunas veces el ilustrador del herbario intentaba encontrar la planta que más se parecía a la descrita y a la que se le daba un uso tradicional similar. El resultado fue un intento cada vez mayor de preparar herbarios a partir de la Naturaleza, adecuados a las regiones donde iban a ser utilizados. En parte, esta fue la causa del ocaso de la tradición literaria. A mediados del siglo xv tanto en Alemania como en Inglaterra se hicieron herbarios auténticos y nativos con ilustraciones extraídas de la Naturaleza. Pero con este renacimiento del estudio auténtico de la naturaleza se produjo un nuevo resurgir de la magia, un resurgir que dominó, a pesar de las objeciones escépticas, durante unos 200 años y que influyó intensamente en la práctica de la botánica. Esta magia nueva estaba en consonancia con el resto de las artes mágicas del Renacimiento. Era la doctrina de los símbolos, sobre la que ya hemos visto algo en los comienzos de la historia del magnetismo, en la astrología y el Hermetismo. La filosofía de los símbolos sostenía que cada planta, con alguna aplicación medicinal o práctica, tenía algún parecido en la forma con aquello para lo cual se iba a emplear. Normalmente se atribuye a Paracelso la creación de esta doctrina, aunque hay poca seguridad de que así fuera. Es más probable que naciese como parte de la simpática magia natural. Nuestro viejo amigo Delia Porta fue seguidor de esta doctrina y escribió un libro muy valioso defendiéndola. Su Phytognomonica fue publicado en Nápoles en 1588 y contenía una exposición bastante detallada de la teoría. En la figura 8a puede verse una reproducción de su propio diagrama para ilustrar el tipo de plantas que son buenas para los dientes, y en la figura 8b aquellas que son buenas para aliviar la picadura del escorpión. Porta justificaba esta teoría peculiar, en los términos de que Dios pone señales en las plantas para guiarnos en la búsqueda de remedios. Esto lo hace El en virtud de su “infinita” benevolencia. La doctrina se apoya en dos principios subsidiarios de gran importancia. La señal o semejanza era una guía para saber para qué era bueno un extracto de la planta, así en la figura 8a vemos plantas que semejan dientes y que por ello son buenas para los dientes. Pero también era posible, tras descubrir la señal, averiguar contra qué la planta era buena. Una planta parecida al escorpión, como las ilustradas en la figura 8b, no era una planta buena para los escorpiones, sino útil contra la picadura de dicha criatura. Dios no hizo el mundo para beneficio de los escorpiones, sino de los hombres y de ahí ese principio. Esta doctrina se mantuvo con fuerza incluso hasta el siglo xvii, siendo la base de algunos de los trabajos de William Coles, buen botánico y herborista influyente. Publicó dos libros importantes, The 78

Art o f Simpling {London, 1656), una corta recopilación de los tipos y aplicaciones de las plantas, y algo más tarde un magnífico e interesante libro de Botánica, Adam in Eden, un herbario en el verdadero sentido de la palabra. En Art o f Simpling, Coles ofrece una clasificación de las plantas que no supone un gran avance de la obra de Theophrastus, 2000 años anterior. En la página 14 establece una división general de las plantas en cinco categorías. “ 1. Arboles; 2. Arbustos; 3. Matorrales; 4. Hierbas; 5. Neutras.” A su vez subdivide las hierbas y en la página 15 nos dice: “ 1. Hierbas culinarias; 2. Cereales; 3. Legumbres; 4. Hierbas Medicinales; 5. Flores; 6. Pastos, y 7. Aquellas que en Inglaterra llamamos malas hierbas” . Evidente­ mente es una clasificación que atiende a las aplicaciones y no a la naturaleza esencial. Por último, en el Capítulo XXVI, introduce un nuevo principio de clasificación, atendiendo a si la planta es caliente, fría, húmeda o seca. En Adam in Eden, Coles describe 342 plantas. Dedica a cada una un capítulo, y en la mayoría de los casos va acompañado de una ilustración pintada a mano, algunas veces a color. Generalmente tanto las ilustraciones como sus descripciones son muy precisas. El texto que dedica a cada planta se divide en varias partes, los nombres, las especies, la forma, el lugar y la época, la temperatura (y aquí refiriéndose a lo caliente, lo frío, lo húmedo y lo seco) y las señales y propiedades que describen el valor medicinal de las plantas. Es significativo que no todas las plantas tienen una sección para “señal” , aunque todas tienen la de “ propiedades” . Para Coles, el hecho de que las plantas tengan o no una señal que simbolice su propiedad es una cuestión empírica, y no una condición necesaria. Coles no es un mago. Son las mismas propiedades de las plantas las que les confieren su virtud, y no una semejanza con este o aquel órgano. Sin em­ bargo, piensa (pág. 88) que “aunque el Pecado y el Demonio han hun­ dido a la humanidad en el Mar de las Enfermedades (porque antes de la caída, el hombre no tenía enfermedades), todavía la misericordia de Dios, que está por encima de todo esto, hace que crezca la Hierba de las Montañas, y también las Hierbas para uso del hombre, y no sólo po­ see diferentes formas, sino que tienen también Señales particula­ res, por las que un hombre puede leer, incluso en caracteres legibles, la utilización de éstas” . Por ejemplo, “ Heart Trefoyle (el trébol aco­ razonado) recibe este nombre, no sólo porque la hoja es triangular como el corazón de un hombre, sino también porque cada hoja contie­ ne la imagen perfecta de un corazón, y con el color adecuado, es decir, un color carne, protege al corazón de los vapores nocivos del Bazo” . Lógicamente Coles sabía que muchas plantas útiles no tie­ nen señales. Necesitamos experimentos prácticos para conocer las pro­ piedades de las plantas “porque el hombre no fue traído al mundo 79

para vivir como un vago, perezoso o haragán, sino para ejercitar su mente en aquellas cosas que son en alguna medida oscuras e intrincadas” . A partir de esta aparición lenta de herbarios elaborados empíricamente junto con los principios de clasificación nacientes, se desarrolló una nomenclatura por la cual cada planta recibía dos nombres, uno por el grupo general al que aparentemente pertenecía y el otro para su descripción particular. Algún tiempo después y sobre esta misma base, Linnaeus creó el sistema moderno de clasificación y nomenclatura. Perojm^MoilCfeS^sej5ahíajraáAdeJas.piantas^gracias a J q s estudios anatómicos y fisiológigos..de éstas. El gran trabajo en que se basa esta parte del libro es Vegetable Staticks de Stephen Hales. Es un estudio de la fisiología vegetal. Sobre el origen y desarrollo de este estudio trataremos en el capítulo siguiente. Bibliografía La traducción de Theophrastus por Sir Arthur Hort es fácil de conseguir y es interesante su lectura. Para una recopilación más general, el mejor trabajo es Herbáis del doctor Arber. Una recopilación corta se puede encontrar en Medieval and Early Modern Science de A. C. Crombie (Capítulo A 167 a, b), Vol. II, págs 262-9. En castellano, es recomendable la lectura del libro Plantas Medicinales (El Dioscórides Renovado). P. Font Quer. Ed. Labor, Barcelona, 1976. (3a ed.)

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CAPITULO 6 Origen del pensamiento actual sobre la vida de las plantas Ya hemos visto cómo el desarrollo del arte de la ilustración condujo a un cuidadoso estudio de las plantas reales y a una reproducción cada vez más precisa de sus características externas principales. En lugar de copiar las ilustraciones de libros viejos, los artistas empezaron a dibujar en los Herbarios copiando de la naturaleza. Este hecho trajo consigo un mayor conocimiento de la anatomía de las plantas, que se incrementó enormemente cuando en el siglo XVII se incorporó el microscopio al estudio de la estructura de las plantas. Robert Hooke observó que las plantas tienen estructura celular, y es a él a quien debemos la palabra “célula” . Estaba claro el hecho de que las plantas tienen una estructura interna compleja, con células no sólo agrupadas en varios órganos, sino también diferenciadas unas de otras. Nehemiah Grew fue el anatomista de plantas más prolífero y preciso de esta época. En la figura 9 hemos reproducido un dibujo suyo de una sección transversal de una rama de pino, sacado de su libro The Anatomy o f Plants, publicado por la Royal Society en 1682. En muchos estudios de Grew el sistema vascular de las plantas aparecía con toda claridad. En el interior de una planta hay vasos por los que pasa el aire y los líquidos. El cómo se inicia este movimiento y la forma en que contribuye a la vida de las plantas se convierte en una de las principales preocupaciones de los estudiosos de la fisiología vegetal durante 200 años. Principalmente estaban preocupados por dos problemas. ¿Cómo se reproducen las plantas? ¿Cómo se alimentan y crecen? Aristóteles sabía que muchas plantas se reproducen a sí mismas, aunque muchas personas continuaron creyendo, hasta hace poco tiempo, que las plantas se reproducían por generación espontánea. Se sabía que muchas plantas se reproducen por injerto. ¿La producción de semillas era un tipo especial de injerto, o tenía algo en común con la reproducción de los animales? Si las semillas eran parte de un proceso de reproducción parecido al de los animales, ¿se diferenciaban en las plantas el macho y la hembra? A la hora de responder a estas preguntas había varios factores que producían confusión. Por una parte no se comprendía totalmente la reproducción de los animales. Era creencia general que el papel del 81

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macho era producir semillas que germinarían en la hembra. Por tanto, se creía que las plantas eran los machos y la tierra la hembra y madre universal de todas las plantas. El hecho de que pudieran existir plantas hembras era inconcebible. El problema se agravó por la tendencia, dentro del saber popular sobre las plantas, a llamar machos a las plantas fuertes y robustas, y hembras a aquellas que eran más débiles y delicadas. Algunos botánicos antiguos diferenciaban las especies de la siguiente forma; por ejemplo, las variaciones en la forma externa y apariencia general entre los pinos las señalaban llamando machos a los más “ afilados” y hembras a los más “ligeros” . Sin embargo, Theophrastus había observado que unas ramas tienen frutos y otras no, y otros botánicos vieron que eso sucede con los diferentes árboles de un huerto. A pesar de ello, continuaban sin asociar estas observaciones con ninguna teoría. Incluso en el siglo XVI Cesalpino, el último botánico Aristotélico que nos ha llegado cono­ cía muy poco del papel del polen en la reproducción de las plan­ tas. Aceptaba la opinión clásica de que la propagación de semillas era la forma más pura del injerto, de que una semilla no es más que un injerto aislado. Al no tener idea del papel que juega el polen, no sabía que las semillas son auténticos embriones de las plantas, producto de una forma compleja de reproducción esencialmente sexual. La hipótesis de la sexualidad de las plantas y de su verdadera forma de reproducción se la debemos a Sir Thomas Millington. Millington fue el primero que identificó a los estambres como los órganos masculinos en la generación de las plantas, seguido inmediatamente por Nehemiah Grew. Al hablar del polen, Grew nos dice en la página 171 de Anatomy o f Plants,... “ He llegado a pensar que los Glóbulos o Pequeñas partículas que hay dentro de la Teca de las fibras o hilos y sobre las Hojas Floridas, son el Cuerpo que las Abejas recogen y transportan en sus patas...” Después dice, “ Hablando con nuestro ilustre profesor Sir Thomas Millington, me dijo que él pensaba que el hilo hace de Macho en la Generación de las Semillas...” Ninguno de los dos conocían bien los detalles. Grews continúa hablando: “ Y los Glóbulos y las otras Partículas pequeñas que hay sobre la Hoja o Pene y dentro de la Teca, son como el Esperma Vegetal, el cual, tan pronto como se obliga al Pene o se rompen los Testículos, cae en el Saco de Semillas o Utero, y de esta forma le dota de una Virtud P r o l íf ic a Está claro que Grew y quizás también Millington, creían que el polen fertilizaba a las células femeninas de la planta dentro de la cual se producía. No pa­ rece que se les ocurriese que las abejas pudieran llevar el polen a las otras flores. La planta es hémafrodita, pero no se fertiliza a sí misma. 83

La demostración final del papel del polen, los estambres y las anteras parece que se debe a Camerarius, quien en los años 1691-4 demostró que no se puede p roducir ninguna semilla que germine sin la cooperación del polen. J. Von Sachs lo cita en History of Botany cuando escribe: “ Cuando quitaba las flores masculinas del Ricino antes que se hubiesen extendido las anteras, e impedía el crecimiento de las más jóvenes preservando los ovarios que ya estaban formados, nunca obtenía semillas perfectas, sino que observaba vasos vacíos que acababan cayendo en la tierra y secándose. De la misma forma corté con cuidado los estigmas del maíz que ya estaban colgan­ do, a consecuencia de lo cual el útero se quedo totalmente sin semillas, aunque fue muy grande el número de cáscaras aborta­ das.” En un principio no se aceptó este descubrimiento y, por supuesto, lo atacaron con fuerza muchos botánicos. Fue en el siglo XIX cuando todos los botánicos serios aceptaron la sexualidad de las plantas como un hecho establecido, y se conocieron los detalles del proceso por el que los granos de polen penetran en el estilo, y la forma en que se juntan los gametos para formar la semilla. Los procesos de nutrición de las plantas daban lugar a cuestiones más complicadas que el problema de reproducción. En realidad fue necesario responder correctamente a tres cuestiones pendientes antes de formular la teoría básica de la nutrición de las plantas. 1. ¿Reciben las plantas su alimento de la tierra totalmente elaborado, o es la planta misma la que transforma los elementos simples en las diferentes sustancias que posee una planta madura? Aristóteles, así como sus seguidores hasta el siglo x v i i , pensaban que la planta tomaba de la tierra las sustancias totalmente elabo­ radas. 2. ¿Cuáles son las funciones de los diferentes órganos de la planta? ¿Para qué están las hojas? ¿Las raíces absorben sólo agua? Si no, ¿cómo distinguen las sustancias buenas de las nocivas? ¿Cuál es la función de su “alma” vegetal? Se creía que las hojas estaban para proteger y dar sombra en el desarrollo del fruto. 3. ¿Circula la savia en el interior de la planta? Si es así, ¿qéé fuerza la mueve? ¿Su circulación se produce por latidos, como la sangre de los animales? El trabajo de Stephen Hales, que estudiaremos con más detalle y que es el tema central de esta parte del libro, proporcionó las respuestas correctas a algunas de estas cuestiones, aunque al igual que con Grew y Millington, se tardó bastante en aceptar sus resultados. Hales fue el Newton de la fisiología vegetal y, como Newton, estuvo a la altura de los gigantes. Aunque fue el último Aristotélico, Cesalpino fue también el 84

primer fisiólogo vegetal moderno, y en sus observaciones sobre la nutrición de las plantas se aleja ligeramente de la teoría de Aristóteles. La influencia de Aristóteles se manifiesta en la opinión de Cesalpino de que las plantas no están calientes, porque todo su alimento lo utilizan para el desarrollo del cuerpo, y no para moverse activamente o para pensar racionalmente. No necesitan pensar porque no tienen que buscarse el alimento, ni tienen que reconocer lo que es comestible de lo que no; por tanto, no tienen órganos sensoriales. Cesalpino utiliza también mucho la analogía entre plantas y animales para explicarse el crecimiento, y dice que la savia es como la sangre, que rezuma a lo largo de unos vasos finos del tallo y de las raíces de la planta. Menciona el “desangramiento” de los higos y de las vides como muestra de que existe movimiento de savia en las plantas. Todavía en sus ideas no alude a la circulación de la savia. Parece evidente que la idea tenía que esperar la demostración “previa” de la existencia de la circulación de la sangre en los animales. Cesalpino va más allá de las ideas aristotélicas al encontrar misterioso que las raíces puedan coger savia líquida de la Tierra. Rechaza la opinión de que a semejanza de la Naturaleza sea el agua la que entra en la planta. No encuentra que es lo que la impulsa a llenar un cierto vacío, y lo explica mediante una analogía entre la estructura leñosa de las raíces y la naturaleza de la esponja. Es la propia sequedad de las raíces la que a modo de esponja, atrae al agua del suelo húmedo de alrededor. Todo esto es chapucero y especulativo y está basado en muy poca observación. El primer experimento serio en fisiología vegetal lo realizó J. B. Van Helmont a principios del siglo xvii, experimento que todavía ocupa un lugar en los libros de Botánica. Van Helmont pesó un sauce joven y lo plantó en un recipiente de tierra que también había pesado. Al cabo de cinco años pesó el árbol y la tierra. El árbol había aumentado de peso en unos 45 kilogramos, mientras que la tierra había disminuido de peso como unos 57 gramos. La materia del árbol no podía salir de la materia de la tierra. Van Helmont dedujo que la mayor parte del árbol debía provenir del agua con que se regaba regularmente el recipiente, y que por ¿faboración del agua, el árbol había creado sus propias materias. Boyle realizó otra serie de experimentos destinada a rechazar la teoría aristotélica de que los materiales se elaboraban en la tierra. Boyle en sus experimentos ataca la idea de que las propiedades de la planta vienen elaboradas de la tierra. Van Helmont sólo demostró que la mayor parte de la materia de la planta viene del agua, pero dejó como posibilidad que esos 57 gramos obtenidos de la tierra llevasen consigo todas las propiedades del árbol, tal como lo aceitoso de la oliva, lo dulce de la pera madura, la blancura de la flor, etcétera. 85

Boyle hizo dos importantes experimentos para refutar esa teoría. En el primero injertó peras en las ramas de un espino blanco. El fruto del espino blanco es una baya ácida, mientras que el producto del injerto de pera es una fruta agradable y dulce. Puesto que la raíz del espino es la misma para los dos productos es difícil entender cómo la raíz podría seleccionar propiedades ácidas para la baya del espino blanco y dulces para la pera. La acidez y la dulzura deben derivar de las diferentes elaboraciones de las materias básicas dentro de la planta durante el proceso de formación del fruto. Las plantas no toman de la tierra las sustancias totalmente elaboradas, ni sus propiedades. En el otro experimento Boyle puso plantas sólo en agua, sin nada de tierra, y observó que podía destilar de la planta crecida un aceite insoluble en el agua en la que había crecido. Este aceite tenía unas cualidades diferentes a las del agua. Boyle sacó la conclusión de que estas cualidades nuevas habían aparecido como resultado de las elaboraciones de partículas elementales del agua dentro de la planta y no venían ya elaboradas en el agua. No eran cualidades del agua. Por tanto, entre Van Helmont y Boyle habían demostrado que no vienen de la tierra, ni la mayor parte de la planta ni sus cualidades y que el agua juega un papel esencial. Las raíces toman el agua de la tierra; en alguna parte de la planta esta sustancia, y quizás otras más, se transforma en la materia de las plantas. Todo esto exige una circulación de savia dentro de las plantas, hacia arriba a las hojas, y quizás de nuevo hacia abajo a otras partes. La idea importante de que hay una circulación hacia abajo, desde las hojas a otras partes de la planta, así como un movimiento desde las raíces hacía arriba, se la debemos probablemente a J. D. Major, de Kiel, quien siguiendo a Harvey, propuso en 1665 que la savia de las plantas también circula. Poco tiempo después Malpighi, en 1671, descubrió la verdadera función de las hojas, es decir, que en ellas tiene lugar la transformación de elementos más simples, como el agua, en la compleja materia de las plantas. Si esto es así debe haber un movimiento de retorno de la savia desde las hojas hacia el resto de la planta. Este, en la opinión de Malpighi, no tenía el carácter rítmico, regular de la circulación de la sangre, sino que era un proceso más desigual, más lento y sujeto a los cambios de estación. Malpighi no sólo descubrió la verdadera función de las hojas, sino que también observó que la sustancia elaborada en las hojas es almacenada por la planta para su posterior uso; por lo tanto, la savia tiene movimientos auxiliares con los que el material almacenado vuelve a circular para posibilitar el crecimiento posterior. La idea de la circulación de la savia acompañó y fue inseparable de la idea de la función verdadera de las hojas. Sin embargo, al parecer, el único experimento que Malpighi realizó sobre el papel de 86

las hojas se basaba en una hipótesis clara y posterior. Argumentaba que los cotiledones de las plantas jóvenes son verdaderas hojas, y demostró que no se desarrollaba la planta de un embrión joven si se le quitan los cotiledones. Por analogía deducía que las hojas de la planta adulta también son esenciales para su crecimiento. Sin embargo, no veía clara la relación entre el color verde de las plantas y la elaboración del alimento, y desconocía totalmente el papel de la clorofila. Esto le llevó a suponer que en la elaboración del alimento intervenían los tallos además de las hojas. Pero, esto, como sabemos, es verdad sólo para aquellas plantas que tienen tallos verdes y por tanto, células clorofílicas en su superficie. Ya se había observado que algunos vasos de las plantas contienen aire. Pero no se sabía que la atmósfera juega un papel importante en la nutrición de los vegetales. Malpighi fue el primero que comprendió que las plantas respiran, aunque el conocimiento químico de la época era insuficiente para distinguir entre la inhalación del dióxido de carbono y la exhalación de oxígeno como un proceso de absorción de alimentos; y la inhalación de oxígeno y exhalación de dióxido de carbono como un verdadero proceso respiratorio, siendo ambos esenciales para vida vegetal. Fue Nehemiah Grew, amigo de Malpighi, quién observó que la atmósfera debe aportar alimento para la vida de la planta. Todo lo que se sabía de la nutrición de los vegetales antes del gran trabajo de Stephen Hales se puede recopilar con el resumen de una selección de pasajes de Anatomy o f Plants de Grew. 1. Argumenta contra la preexistencia de la sustancia de la planta en la tierra. “ Por tanto, respecto a los principios de las partes purgantes de una raíz, como la del Ruibarbo, aunque pensásemos que ya existen en la tierra que la rodea, no podemos decir que esa tierra o los principios contenidos en ella son purgantes; sino que al combinarse de una forma especial pueden llegar a serlo. Al igual que sucede con las diferentes partes de un reloj, aunque son y deben ser todas anteriores a él, y es por su forma por lo que ellos son lo que son; y es la unión de tales partes en un determinado modo lo que las convierte en un reloj. 2. La observación de Grew de que el aire contribuye a la alimentación de las plantas la tenemos en el siguiente pasaje: “ Tierra, agua, aire y Sol; todos ellos contribuyen universalmente a la vegetación y a todo lo que contiene un vegeta/...” son esenciales. Sin embargo, varios hechos “parecen demostrar que el aire está impregnado de principios vegetales” , es decir, de algo que sirve para la elaboración de la planta. 3. Por último Grew aplicó las ideas corpusculares de su época a la estructura de las plantas. Los corpusculistas decían que todas las 87

diferencias éntre cosas y sustancias podían atribuirse a ordenaciones diferentes de diminutos corpúsculos o partículas microscópicas. Por tanto, la superficie de una cosa sería suave si las partículas estuvieran ordenadas por igual, en líneas rectas, pero sería basta si estuvieran con entrantes y salientes. Grew trata de explicar la estructura que ve a simple vista o con microscopio, como la ordenación de partículas pequeñas de sustancias químicas, sales, que van a formar la sustancia de la planta. Al hablar de la ordenación de las moléculas, como diríamos hoy en día, en el desarrollo de los vasos de la hoja, dice: “ La mayor parte van de un extremo a otro, y sólo la tercera o cuarta parte van de un extremo a un lado, formando un gran círculo..., y en el lado opuesto, forman un nuevo círculo con el mismo diámetro, pero con distinto centro que responde a la llamada forma de la hoja” [The Anatomy o f Plants, pág. 60, Sección 17.]. Bibliografía Por desgracia hay pocas historias de la botánica y de la vida vegetal. El único libro que realmente se puede recomendar es el de J. Von Sachs, History o f Botany, [traducido al inglés por H. E. F. Garnsey y I. B. Balfour.] Trabajo práctico 1. El experimento clásico de Camerarius se puede repetir fácilmente con la colleja común (Lychnis) que tiene flores masculinas, femeninas y hermafroditas. Las flores femeninas deben protegerse de la polinización aislando toda la planta. 2. Con un libro de texto de botánica moderna y empleando alguna flor adecuada, como por ejemplo las flores de narciso o del lirio, deducir cuales son los términos modernos de los nombres que Grew da a las partes masculina y femenina de la flor. 3. Pesa algo de tierra, colócala en un cacharro o recipiente pequeño y planta una judía que hayas previamente pesado. Pesa de nuevo la planta y la tierra cuando la judía haya germinado y aparezca la planta con algunas hojas verdes. ¿Se confirma el experimento de Van Helmont con el sauce? 4. Compara el resultado de poner judías en algodón húmedo utilizando por un lado una judía sin abrir y por otro una planta embrionaria a la que se hayan quitado los cotiledones. También se podría intentar un experimento que Malpighi no llegó a realizar; arranca las hojas verdes que hayan crecido en una de las plantas de judías utilizadas para el experimento tres, y observa lo que su­ cede. 88

5. Coge un trozo de planta que se haya cultivado sólo en agua, como un lirio de agua. Exponiéndola a calor moderado, extrae el agua de la planta, después recoge parte de la sustancia aceitosa y alquitranada que sale al exterior al irla calentando lentamente. ¿Se mezcla con el agua?

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CAPITULO 7 La vida de Stephen Hales Green Teddington’s serene retreat For philosophic studies meet, Where the good Pastor Stephen Hales Weighed moisture in a pair of scales, To lingering death put Mares and Dogs, And stripped the Skins from living Frogs. Nature, he loved, her Works intent To search or sometimes to torment. * De The Boat de Thomas Twining. S t e p h e n H a l e s nació en Bekesbourne, Kent, el 17 de septiembre de 1677 en una familia acomodada de la clase media alta, similar en circunstancias e historia a la familia de William Gilbert. Se sabe poco de su juventud. En 1696 ingresó en el Bene’t College, Cambridge, que más tarde se llamaría Corpus Christi. No era uno de los grandes colegios de Cambridge, sólo tenía doce profesores. Sin embargo, los profesores tenían intereses diversos, y los no graduados podían estudiar una gama amplia de materias, desde literarias hasta científicas. Por ejemplo, el texto de lógica era el Essay de Locke. El colegio tenía interés especial por las ciencias bio-médicas e intentaba fomentar la investigación, incluso entre alumnos jóvenes, aunque sin los medios ni las grandes ambiciones del Trinity College de Bentley, con su observatorio y laboratorio químico. Hales parecía una gran promesa académica y fue seleccionado para una plaza en 1699. Ello significaba que ocuparía la próxima vacante. Durante to­ do este tiempo se dedicó principalmente a estudiar teología. En 1703 se produjo una vacante y el 25 de febrero fue nombrado profesor. Siguió los estudios habituales de una carrera académica de aquella época y el 19 de junio de 1709 fue ordenado.

* [El retiro tranquilo de Green T eddington, / para realizar estudios filosóficos, / donde Stephen H ales, el buen Pastor, / m idió la hum edad en una balanza, / utilizó Y eguas y Perros para atrasar la m uerte, / y arrancó la Piel a Ranas vivas. / La N aturaleza, a la que él am ó, fue el objetivo de sus trabajos, / unas veces para estudiarla y otras para atorm entarla].

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Para entonces, sin embargo, ingresó en el Bene’t College un joven notable, un hombre cuya influencia duró en Hales toda la vida. Se trata de William Stukeley, quien apareció en el otoño de 1703. Estaba muy interesado por la botánica, la anatomía, la física y la química. De sus primeros días en Cambridge nos cuenta que “a menudo íbamos a recoger hierbas, y empezamos a robar y diseccionar perros y todo tipo de animales que encontrábamos a nuestro paso. También hacíamos experimentos filosóficos con máquinas neumáticas hidrostáticas...” . Estudió “ las disciplinas de Optica, Telescopios y Microscopios y algunos experimentos químicos con Mr. Stephen Hales, entonces profesor del Colegio” . Hales y Stukeley se hicieron amigos muy rápidamente. “ Recorrían (cuenta un contemporáneo) las Colinas de Gogmagog y los pantanos de Cherry-Hunt Moor para conseguir muestras de hierbas... También se dedicaban a la disección de perros... También a la química...” . Normalmente Hales era el que daba las ideas para los experimentos y Stukeley los realizaba. Uno de los más notables consistió en llenar dos pulmones con plomo fundido. Cuando el plomo se solidificó quitaron los pulmones, obteniendo de esta forma la copia en plomo de su estructura interna. Stukeley describe, con bastante tristeza, que lo partió en pedazos y lo distribuyó entre sus amigos. Stukeley abandonó Cambridge en 1709, finalizando esta actividad extraordinaria. Debe haber alguna conexión entre su partida y la decisión de Hales de dejar Cambridge y hacerse cargo de una parroquia pequeña del país. Poco después de su ordenación, Hales fue nombrado Sacerdote Perpetuo de Teddington, nombramiento que tuvo lugar el 10 de agosto de 1709. Allí continuó su trabajo científico durante el tiempo libre que le dejaban sus obligaciones sacerdotales, hasta el fin de sus días. Siempre rechazó los ofrecimientos de ascender en la Iglesia para ser libre de continuar con su trabajo científico. Este empezó casi inmediatamente de llegar a Teddington. Aunque nosotros vamos a estudiar su trabajo sobre fisiología de las plantas, él se dedicó igualmente al estudio de la fisiología de los animales. Su método es similar en ambos campos, y consistía en aplicar los métodos físicos y químicos al estudio de los seres vivos. Pensaba que Dios había puesto las leyes de la física y la química de acuerdo con todo lo que trabajaba en el Universo, y por tanto, esas creaciones especiales que son los animales y las plantas también deberían obedecer a esas leyes. Fue con esta idea con la que empezó su primer gran trabajo sobre la circulación de la sangre. Harvey había demostrado, a grosso modo, que la sangre circulaba, pero se sabía muy poco sobre los detalles del proceso. Este conocimiento no era lo suficiente como para decidir si la contracción y dilatación de los músculos era un efecto de la presión de la sangre o no. De hecho 92

Hales hizo su estudio detallado, Haemastatics, en la búsqueda de una respuesta a esta pregunta. El primer problema era conocer con bastante exactitud la presión de la sangre en varios animales. Mediante inserciones cuidadosas de tubos por los vasos sanguíneos de varios animales, Hales realizó un estudio de medidas comparativas con muchos animales. Descubrió algunas generalizaciones importantes que siguen formando parte de la filosofía comparada. El pulso es más rápido en animales pequeños, pero la presión de la sangre es proporcional al tamaño del animal. Después dice que la presión no es una función de la velocidad del pulso. Tiene alguna relación con la cantidad de sangre que se expulsa en un latido. Para hallar esta cantidad, Hales inyectó cera blanda en un corazón vacío, pero fresco, para llenar el ventrículo y abrir las válvulas. Pensaba que ésta sería la cantidad de sangre que había en el ventrículo cuando se abrieron las válvulas. A partir de la cantidad de cera pudo estimar la cantidad de sangre expulsada en cada latido. Descubrió que la salida del corazón era sensiblemente mayor en los animales pequeños. También estudió con detalle la circulación y cantidad de sangre de algunos sub-sistemas circulatorios. Este estudio le condujo a una de sus más hermosas investigaciones. A base de estudiar y medir cuidadosamente los vasos sanguíneos, hasta los capilares más finos, y de hacer estudios cuantitativos en la superficie de los alvéolos pulmonares, consiguió predecir, mediante cálculos, que la velocidad de la sangre era considerablemente máyor en los pulmones que en otras partes del animal. Lo confirmó con estudios microscópicos de los pulmones y de los capilares de los músculos de las ranas vivas, y descubrió, midiendo la velocidad a que pasaba un corpúsculo sanguíneo por el capilar, que la velocidad del flujo de sangre en los capilares pulmonares era cinco veces mayor que la velocidad en los capilares de los músculos, confirmación de su cálculo teórico. Publicó los resultados de todos estos experimentos unos 20 años más tarde en su Haemastatics. Por los documentos de la parroquia se sabe que Hales tuvo la misma eficiencia metódica para los asuntos de sus feligreses, que para su ciencia. Parece ser que fue un sacerdote ejemplar. El mismo guarda los documentos y en su tiempo se hicieron dos importantes traba­ jos en la parroquia. En 1716 organizó la ampliación de la Iglesia y la reparación del tejado y pagó estas mejoras vendiendo bancos de la Iglesia. Como muchos bancos pertenecían ya a parroquia­ nos, la distribución y organización de los asientos de la iglesia le planteó un problema del mismo calibre que el problema de la circu­ lación de la sangre en los pulmones. En 1754 emprendió las mejoras del suministro de agua del pueblo y mediante una explotación 93

constante de los recursos locales llegó a producir una corriente de 60 toneladas diarias, cantidad establecida en la forma típica de Hales. Era costumbre en aquellos tiempos que el sacerdote más anciano o distinguido tuviese más de un beneficio eclesiástico, así como un delegado en las parroquias donde no residía. Sin embargo, no estaba permitido tener varios beneficios eclesiásticos y ser profesor de un College; por tanto, cuando a Hales le dieron la de Porlock, en Somersetshire, además de su parroquia en Teddington, se vio obligado a renunciar a su cargo académico. Parece ser que con esto terminó su relación con Cambridge puesto que no debió visitar la ciudad en ninguna otra ocasión. Sin embargo, en 1722 renunció al cargo de Porlock a cambio de un puesto en Farringdon, cerca de Winchester. No utilizaba su parroquia sólo como fuente de ingresos, sino que la visitaba todos los años quedándose un par de meses. Quizás esto lo hacía porque estaba cerca de Selborne, donde vivía la familia White. Hales es el autor de Natural History of Selborne. Aparte de su interés por la biofísica, parece que Hales también estuvo interesado en todo tipo de problemas relacionados con la biología y su aplicación práctica en la agricultura. Su interés se extendió a la maquinaria para labores agrícolas e inventó una máquina para aechar grano. El mismo año en que renunció a su cargo académico, fue elegido miembro de la Royal Society, y es obvio que para entonces ya había adquirido una reputación considerable como fisiólogo, tanto de animales como de plantas. Su reputación no llegaba sólo a otros científicos, como lo demuestra el poema de este capítulo. Sus experimentos, sin anestesia, sobre la presión y la circulación de la sangre en los animales eran, para nuestras normas, increíblemente horribles y crueles. Ataba a las yeguas en las rejas y les insertaba tubos en las venas yugulares, despellejaba a las ranas vivas para poder observar las contracciones de los músculos, y cosas por el estilo. En el contexto de la época, estas no eran crueldades particularmente notables, aunque algunas personas más sensibles, como Pope, empezaban a ver en ello una crueldad detestable con los animales. Algo tuvo que haber en el estilo general de vida de Hales o en sus interesantes estudios biológicos que desarmó a los que se oponían a la vivisección, puesto que Hales llegó a ser bastante amigo de Pope cuando se hicieron vecinos. Le aconsejó a Pope en cuestiones de horticultura, y fue uno de los testigos de su testamento. En alguna ocasión Pope menciona su aversión al modo en que Hales realizaba sus experimentos, pero nunca sugiere que debería dejarlos. Y en efecto, ¡cuánto han beneficiado a la especie humana los descubrimientos de Hales sobre la circulación! 94

En marzo de 1720 Hales se casó con Mary Newce, que murió en 1721. Después de este triste suceso dedicó toda su vida a los deberes sencillos de la parroquia y a la investigación sistemática de los problemas de las plantas y de la biología animal, aunque, como veremos, de vez en cuando dedicó su atención a otras cuestiones de naturaleza práctica. John Mayow había descubierto el oxígeno alrededor de 1670. Lo llamó “espíritu nitro-aéreo” , y mediante experimentos llegó a demostrar que la expiración y la combustión eran formas diferentes de un mismo proceso. Hales conocía estos experimentos y también dedicó su atención al papel del aire en la vida. En el Capítulo IX veremos con detalle estos experimentos. Repitió el trabajo de Mayow y, aunque lo interpretó mal, descubrió el dióxido de carbono. Experimentando con estas sustancias encontró formas de absorber­ las, y por tanto, de purificar el aire. Esto lo llevó a inventar el respirador del que diseñó varios tipos. Como veremos, una de sus mayores preocupaciones fue la purificación del aire. En 1727 fue elegido para el Consejo de la Royal Society y desde entonces tuvo cargos en muchos organismos con intereses públicos relacionados c