Artículos sobre ciencia y tecnología de Mauricio-José Schwarz publicados originalmente en El Correo y otros diarios del Grupo Vocento

diciembre 31, 2012

Robert Boyle, el químico escéptico

El hidrógeno puede ser el elemento más abundante del universo, pero fue un desconocido para la especie humana hasta que apareció la vocación de experimentación de uno de los creadores de la ciencia moderna.

Sir Robert Boyle
(Retrato D.P. vía Wikimedia Commons)
Hubo una época en que la química no existía. De hecho, desde el inicio de la historia humana hasta el siglo XVII de nuestra era los materiales de los que estaba hecho el universo eran un misterio absoluto. Nadie sabía cómo se desarrollaban sus transformaciones, sólo veían que ocurrían y buscaban alguna explicación más o menos plausible y de reproducirlas utilizando métodos que hoy nos parecen torpes, fantasiosos, irracionales e ignorantes... pero que eran los únicos que estaban entonces al alcance de nuestra especie.

Se llegaba al conocimiento lentamente mediante ensayo y error, a veces por accidente. Se hallaba una sustancia nueva, una tecnología inesperada para endurecer el acero o beneficiar un mineral, un resultado asombroso al mezclar sustancias. Pero el trasfondo de todos esos hechos era incomprensible.

Durante toda la Edad Media, los alquimistas buscaron controlar la naturaleza con una mezcla de ideas incorrectas como la teoría de los cuatro elementos, creencias como la de la transmutación de los metales, una visión mística y un interés que oscilaba entre la pasión por el conocimiento y la ambición pura y dura.

En ese mundo de ignorancia anhelante y de ambición sin rumbo claro nació en Irlanda, en 1627, Robert Boyle, el decimocuarto de los 15 hijos que tuvo el Conde de Cork, un opulento aristócrata inglés que había hecho su fortuna en Irlanda. De hecho era el hombre más rico de la Gran Bretaña. Y como tal, se esforzó por dar a sus hijos la mejor educación posible. Robert vivió primero en el campo, educándose lejos de la familia, pasó un tiempo en el prestigioso Colegio de Eton y se instruyó en casa y en viajes por Europa.

El 8 de enero de 1642, mientras el joven Boyle pasaba una temporada en Florencia, el genial Galileo Galilei murió en su villa de Arcetri, en las afueras de la ciudad, donde estaba bajo arresto domiciliario de la Inquisición. El acontecimiento afectó profundamente al aún estudiante, quien se dedicó a estudiar los trabajos de Galileo concluyendo que era el momento de estudiar al mundo de una nueva forma, utilizando las matemáticas y la mecánica.

A su regreso a Inglaterra, Boyle se convertiría en parte del “colegio invisible”, un grupo de filósofos naturales, que era como se llamaba a quienes hoy consideramos científicos, palabra que ni siquiera existió como tal hasta 1634. Este grupo sería la semilla de la Royal Society.

Uno de los integrantes de ese “colegio invisible”, Henry Oldenburg, que sería el primer secretario de la Royal Society, describió así a Boyle en una carta dirigida al filósofo Baruch Spinoza: “Nuestro Boyle es uno de ésos que desconfían lo suficiente de su razonamiento como para desear que los fenómenos estén de acuerdo con él”.

Resumía así el salto que iba de los argumentos y razonamientos que habían formado el sistema escolástico desde Aristóteles al método experimental, de observación, crítico y científico defendido por Sir Francis Bacon y que dio cuerpo a la revolución científica. Lo que se conocía por entonces simplemente como la “Nueva filosofía”.

Porque lo que hacía Robert Boyle en el laboratorio que se construyó en 1649 aprovechando la vasta herencia familiar y la libertad que le daba, era observar los hechos de la naturaleza y hacer experimentos. Muchos experimentos. Y después analizar sistemáticamente sus resultados, que empezó a publicar en 1659. En 1660 dio a conocer sus estudios sobre las propiedades del aire, que exploró utilizando una bomba de vacío, y dos años después publicó la que hoy conocemos como “Ley de Boyle”, que expresa sencillamente que, a temperatura constante, el volumen de un gas es inversamente proporcional a la presión a la que se encuentra. A más presión, menos volumen... algo que hoy nos parece evidente, pero sólo porque lo descubrió Boyle.

Pero fue en 1661 cuando Boyle hizo su más profunda y decisiva aportación a la ciencia con la publicación de su libro The Sceptical Chymist: or Chymico-Physical Doubts and Paradoxes (El químico escéptico: o dudas y paradojas químico-físicas), donde por primera vez le daba el nombre de “química” al estudio de la composición, propiedades y comportamiento de la materia. En el libro, hacía una defensa de la “nueva filosofía” ampliando las ideas de Bacon sobre la experimentación y desarrollando el método experimental en gran medida como hoy lo conocemos y utilizamos, con numerosos ejemplos provenientes de sus numerosos experimentos, como los que le permitieron descubrir, entre otras sustancias, el hidrógeno.

Adicionalmente, proponía la “teoría corpuscular”, según la cual partículas de distintos tamaños formaban las sustancias químicas, un antecedente de la teoría posteriormente demostrada de que la materia está compuesta por partículas. Además, introdujo el concepto moderno de “elemento químico” y de “reacción química”, diferenciando las mezclas de los compuestos.

Éste fue un descubrimiento verdaderamente revolucionario. Con él, Boyle se convertía en el primer ser humano que veía con claridad los procesos de la materia. En una mezcla, como una solución de agua con sal común, las dos sustancias conservan sus propiedades, mientras que en un compuesto, las propiedades de los componentes cambian radicalmente. Por ejemplo, el cloro, que es un gas venenoso, y el sodio, que es un metal altamente reactivo, incluso explosivo, pueden unirse en una reacción química formando un compuesto que no tiene ni las propiedades del cloro ni las del sodio, sino otras que le son totalmente peculiares, el cloruro de sodio o sal común, precisamente.

Boyle nunca dejó de ser alquimista en la búsqueda de aspectos espirituales de la materia, pero tampoco permitió jamás que sus creencias alquímicas y religiosas, como ferviente protestante, interfirieran con lo que su razón le iba mostrando en el estudio de la realidad a su alrededor, en temas como la mecánica, la química, la hidrodinámica o aspectos más prácticos, como las mejoras en la agricultura o la posibilidad de desalinizar el agua de mar, siempre acudiendo a experimentos controlados para alcanzar sus conclusiones.

Soltero y sin dejar descendencia, el que bien podría ser llamado uno de los últimos alquimistas y el primer químico de la historia, murió en Londres el 30 de diciembre de 1691.

Conocimiento e ignorancia

“El estudio de la naturaleza, con el objetivo de promover la piedad mediante nuestros logors, es útil no sólo por otros motivos, sino para incrementar nuestro conocimiento, incluso de las cosas naturales, sino de modo inmediato y en la actualidad, sí al paso del tiempo y al transcurrir de los acontecimientos.” Robert Boyle.