Prociencia I. Modulo 1

Pensami nto Cientfico

Guillermo Boido Eduardo H. Flichman Jorge Y age y colaboradores

PRO CIENCIR Conicet

Programa de perfeccionamiento docente

Intervinieron en la elaboracin e implementacin del presente curso: Leopoldo Vareta (Director de Prociencia), Gregario Klimovsky (Director Cientfico), Guillermo Boido (Director Ejecutivo), Eduardo H. Flichman (Coordinador). El diseo, la supervisin general y la seleccin de colaboradores de Pensamiento cientfico fue realizado por Guillermo Boido. Eduardo H . Flichman colabor en la supervisin general. Las labores de procesamiento, correccin de pruebas y supervi-sin de compaginacin y edicin de la Estructura estuvo a cargo de Andrea Pacfico y Jorge Y age.

Participaron en la preparacin de ste volumen: Jorge Noccelli (Fotografa) , Pablo Barragn (Diseo de tapa) y Es-tudio Idea (Composicin tipogrfica y armado). La edicin estuvo al cuidado de Jos Pas .

Primera Estructura Introducc in. Autor y redactor: Guillermo Boido. Mdulo l . Autor : Guillermo Boido con aportes de Eduardo H. Flichman. Preparacin y redaccin del material: Horacio Arl Costa, Guillermo Boido, Andrea Pacfico y Jorge Y age. Redaccin final: Guillermo Boido. Mdulo 2. Autor: Guillermo Boido. Preparacin y redac-cin del material: Horacio Arl Costa, Guillermo Boido y Graciela Domenech. Redaccin final: Guillermo Boido. Mdulo 3. Autor: Eduardo H. Flichman. Preparacin y re-daccin del material: Guillermo Boido, Eduardo H. Flichrnan Andrea Pacfico y Jorge Y age. Redaccin Final: Andrea Pa-Cfico y Jorge Y age. Colabor en el procesamiento: Leonar-do Varela. Mdulo 4. Autor: Eduardo H. Flichman, salvo el tema El fundamento terico de la tecnologa cientfica, de Guillermo Boido. Preparacin y redaccin del material : Guillermo Bo-do, Eduardo H. Flichman, Andrea Pacfico y Jorge Yage. Redaccin final: Andrea Pacfico y Jorge Y age . Mdulo 5. Autores: Guillermo Boido y Jorge Y age. Prepa-racin y redaccin qel material: Guillermo Boido, Andrea Pa-cfico y Jorge Y age. Redaccin final: Andrea Pacfico y Jor-ge Y age.

1988 CONICET, Consejo Nacional de Investigaciones Cienficas y Tcnicas, Avda. Callao 930, Buenos Aires, Argenrina, telfono 41-8572. Queda hecho el depsito que dispone la ley 11723. Ubro impreso y realizado en la Argentina.

ISBN 950-692-003-6

NDICE GENERAL

Mdulo 1 Un caso histrico a modo de introduccin, 15 Por qu iniciamos nuestro curso con el estudio de un "caso histrico"?, 15 El surgimiento de una teora, 18

Una perplejidad histrica, 18 El mundo sin vaco, 21 Los mecanicistas del siglo XVII y el desafo de la tcnica, 22 La conjetura de Galileo, 23 La teora del "mar de aire", 25 Pero, qu es una teora?, 29 Regreso a la historia, 31

Ciencia antigua y ciencia moderna: primeras reflexiones, 32 Sociedad y tcnica en tiempos de Torricelli, 34

El orden feudal, 35 El surgimiento del capitalismo y la revolucin tecnolgica europea, 36 El siglo XVII y los albores de la Revolucin Industrial, 38 Una andanada de investigaciones: la creacin de la neumtica, 41 La prehistoria de la mquina de vapor, 43

Primeras enseanzas de un caso histrico: las complejidades del Gato, 46 No se pierda el prximo episodio, 48

Mdulo 2, La revolucin copernicana, 49 Introduccin, 49 Las cosmologas precientficas, 50

El gnomon en la Argentina, 51 El surgimiento de las primeras cosmologas cientficas, 54

Las primeras teoras astronmicas, 56 El problema de los planetas, 60

La cosmologa aristotlica, 62 La astronoma ptolemaica, 66 Un poco de historia, 71 Interludio: Tres tradiciones cientficas, 76

La tradicin organicista o aristotlica, 77 La tradicin mstica o neoplatnica, 78 La tradicin mecanicista, 79 Coda,79

La ruptura copernicana, 80 La astronoma y la cosmologa que hered Coprnico, 81 El sistema planetario cop~rnicano, 83 Los herederos de Coprnico, 85

Las etapas de la revolucin cientfica, 86 Tico Brahe (1546-1601), 88 Johannes Kepler (1571-1630), 89 Galileo Galilei (1564-1642), 94 La cosmologa de Isaac Newton, 99

El surgimiento del mtodo experimental, 101 No se pierda el prximo episodio, 103

Recuadros Aristteles, 63 Ptolomeo, 69 La ciencia y la Iglesia Catlica, 7 4 Coprnico, 82 Kepler, 90 El caso Galileo, 95

Mdulo 3 Primeras reflexiones sobre las teor(as cient(ficas (!), 105

Introduccin, 105 Observables, 105 La demarcacin entre lo observable y lo no observable, 107

De la observacin a las leyes empricas, 109 La induccin en sentido estrecho, 109 El problema de las hiptesis subyacentes, 110 La induccin estrecha debilitada, 112

El mtodo hipottico deductivo, 118 El mtodo hipottico deductivo para las leyes empricas, 118 El mtodo hipottico deductivo para las leyes tericas, 119 Reglas de correspondencia, 121 Metodologa y creatividad, 123

Teoras, 126 La confirmacin de hiptesis y la induccin en sentido amplio, 127 Contextos de descubrimiento y de justificacin, 129

Recordatorios, 129 No se pierda el prximo episodio, 131

Recuadros Observacin, experimentacin y medicin, 110 El empirismo, el positivismo y el neopositivismo, 112 El crculo de Viena y la escuela de Berln, U'7 Cmo evolucion el positivismo lgico?, 121' Un poco de lgica, 124

Mdulo 4 Primeras reflexiones sobre las teoras cientficas (II), 133 Explicacin y prediccin, 133 El falsacionismo, 136

Crticas al falsacionismo, 139 Reorganizando a Torricelli, 144 Lo observable y el contexto, 147 Pero, qu es el mtodo cientfico?, 148 El fundamento terico de la tecnologa cientfica, 149

Tcnica o tecnologa?, 149 Ciencia bsica, ciencia aplicada, tecnologa, 150 Reglas tcnicas, 151 El fundamento terico de una regla tcnica, 152 Valores, 154

No se pierda el prximo episodio, 157

Recuadros Hiptesis rivales y experimentos cruciales, 135 Sobre las hiptesis auxiliares, 141 Leyes naturales vs. reglas convencionales, 143 Las hiptesis ad-hoc, 144

Mdulo 5 Tcnicas y sociedad hasta el siglo XVII, 159 Introduccin, 159 El paleoltico, 159

Los primeros instrumentos, 160 El fuego, 164 El lenguaje, 164 Las variables en el progreso tcnico, 165 La organizacin social, 166

La primera gran revolucin tecnolgica, 167 Nacimiento de la agricultura, 167 De la aldea a la ciudad, 168 Tcnicas para la administracin, 172 Tcnica y civilizacin, 17 5 Griegos y romanos, 176

La Edad Media, 178 El resurgir de las tcnicas, 179 La agricultura, 180 La energa hidrulica, 181 El transporte, 182 El control del tiempo, 183 La democratizacin del saber, 183

Hacia la Modernidad, 184 Los lmites de la expansin medieval, 184 El nacimiento de la ciencia experimental, 185 Interaccin entre la ciencia y la tcnica, 186 Hacia la revolucin industrial, 188

De la estructura I a la Estructura II, 191 No se pierda el prximo episodio, 193

Recuadros El hombre del paleoltico, 162 Tres rboles genealgicos, 163 Las glaciaciones, 166

Clave de Respuestas, 195 Bibliografa, 107

ALGUNAS SUGERENCIAS PREVIAS DE LA SABIDURIA Y LAS PROPIEDADES

DEL GATO DE CHESHIRE

En el captulo VI de Alicia en el pas de las maravillas, el enigmtico Gato de Che-shire dice a la protagonista: A alguna parte llegars, con slo caminar bastante. Esta re-comendacin, que Lewis Carroll pone en boca del Gato, bien podra servir de sugerencia bsica para que usted pueda afrontar este curso con eficacia. El caminar bastante requie-re esfuerzo y perseverancia, pero creemos que si dispone de ellos podr llegar a lograr una comprensin ms profunda de ese fenm eno de extrema complejidad que llamamos ciencia.

Quiz conozca usted otros cursos que dicta el programa de educacin a distancia PROCIENCIA, tales como los de Matemtica, Fsica, Qumica o Biologa. En estos casos se trata de ofrecer a nuestros colegas elementos que sirvan para lograr una enseanza ms eficaz en cada una de las reas particulares de la docencia en ciencias. Estn dirigidos a quienes ejercen la enseanza en el aula y, desde luego, poseen un conocimiento bsico especializado que les permite dictar su materia. Pero El pensamiento cientfico no se co-rresponde con ninguna de ellas. Cul es, entonces, la finalidad que pretendemos asignar-le a este curso destinado a docentes de diversas especialidades?

Para comprender este punto, piense en el objetivo que podra tener un curso de di-dctica general. Seguramente usted acordar con nosotros en la utilidad del mismo, pues hay una estrecha conjuncin entre los contenidos a presentar al alumno y los medios di-dcticos empleados. Pero ello no significa que usted ensee didctica : usted ensea fsica o biologa, si bien el recurso a la didctica seguramente le permitir hacerlo mejor. En el mismo sentido, este curso pretente motivar la reflexin acerca de cuestiones que afectan a (y son afectadas por) la ciencia, en la bsqueda de una comprensin integral de sta. Se funda en la lectura crtica y la reflexin personal del lector, tarea ardua ante la cual es conveniente recordar constantemente la recomendacin del Gato.

Aqu le ofrecemos algunas sugerencias para facilitar la caminata: --- Lea con detenimiento. Es aconsejable leer en primer lugar de un modo superfi-

cial y con rapidez, pero a condicin de volver Juego atrs y detenerse en el texto el tiempo necesario. Para ello fragmente la lectura, por ejemplo, en pargrafos, o bien entre una actividad y la siguiente.

- Anote dudas y objeciones: podr plantearlas por escrito. Haga resmenes y cua-dros sinpticos.

- Las actividades son nuestro vehculo de dilogo. No siga leyendo hasta haberlas realizado, o al menos hasta haberlo intentado. Aunque ellas merecen comentarios o respuestas en la clave de correccin, no se apresure en consultarla. Hay lectores de novelas policiales que "saltan" a las pginas finales y as se enteran de quin es el asesino, pero no se entiende muy bien qu clase de gratificacin obtienen. Vencer dificultades por cuenta propia es insustituible.

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- Si le es posible, estudie en grupo con otros colegas. Aunque este curso no presu-pone excesivos conocimientos previos, hallar en l elementos de matemtica, f-sica, qumica, biologa, ciencias sociales, historia y filosofa. Por tanto, cuanto ms multidisciplinario sea el grupo, mejor. Usted se hallar en ventaja en cuanto al conocimiento de ciertos temas, pero ignorar otros. Si trabaja en un grupo mul-tidisciplinario podr ensear a otros , y a la vez aprender de ellos. Lo ms acon-sejable es realizar una primera lectura individual y luego intercambiar opiniones con el resto, en reuniones peridicas. Y si no puede reunir un grupo de esas ca-ractersticas, no vacile en . consultar con colegas de especialidades distintas a la suya: quiz sea se el origen de un grupo de estudio, aunque no todos sus miem-bros sean cursantes de El pensamiento cientfico.

En el pas de las maravillas, el Gato de Lewis Carroll posee la curiosa propiedad de desaparecer sin que haga lo propio su sonrisa. Pero en el mundo real de la educacin cien-tfica una sonrisa sin Gato no es Gato en absoluto: tal es, quiz, un modo adecuado de ilustrar cierta versin de la ciencia, asptica y sin vida, que muchas veces se ensea o se describe en los libros de texto. Confiamos en poder presentarle a usted al Gato de carne y hueso, aunque debamos para ello, juntos, caminar bastante.

INTRODUCCIN

LA IMPOSIBILIDAD DE DEFINIR AL GATO

r Nada mejor para iniciar un curso que tratar acerca de la ciencia, podr pensar us-ted, que ofrecer desde el inicio una definicin clara y precisa de qu entendemos cuando nos referimos a ella. De hecho, muchos libros de texto sobre ciencias particulares lo ha-cen, u ofrecen una breve descripcin de lo que el autor considera es "el mtodo cientfi-co". Pero esto es engaoso. De ser posible acordar el significado de trminos tales como "ciencias" o "mtodo cientfico" este curso carecera de sentido. Puesto que sus auto-res han decidido disearlo, se desprende que no creen que tales definiciones sean, al me-nos enprincipio, demasiado tiles.

IJi En efecto, en distintos momentos histricos y aun hoy, entre distintos grupos de personas, la pregunta "qu es la ciencia?" recibir distintas respuestas. La nuestra es es-te curso. Desde ya aclaramos que nuestro propsito no ser agregar una definicin ms a la que existen, sino mostrar cunta complejidad hay en esa empresa humana que llama-mos, de modo impreciso en la mayor parte de los casos, ciencia.

Pero empecemos por ofrecer ejemplos de la diversidad de significados que suelen atribuirse al trmino. El ms usual, al menos en los libros de enseanza media, se refiere a la ciencia como un conjunto acumulativo de conocimientos obtenidos a partir de un mtodo. (La "definicin" puede presentarse en lenguaje ms preciso y detallado, pero ello no nos interesa por el momento.) Aqu es tentador sealar las etapas del "mtodo cientfico" -observacin, medicin, formulacin de hiptesis, etc.- y luego concluir que la ciencia es "conocimiento acorde con dicho mtodo". Lamentablemente las con-cepciones del dichoso "mtodo cientfico" son muy dismiles y originan furiosas polmi-cas entre los especialistas. La palabra "mtodo" significa camino, pero no parece plausi-ble reducir el mtodo a un conjunto de recetas infalibles para la resolucin de problemas cientficos. Como se ha sealado alguna vez, la investigacin cientfica dispone a lo sumo de una brjula, y el camino "se hace al andar".

Si ello puede afirmarse de ciencias naturales tales como la fsica, la qumica o la biologa, con mayor razn se presentarn dificultades en el caso de las ciencias sociales. El cientfico social se ocupa de estudiar el comportamiento de las sociedades humanas en cuanto, por ejemplo, a sus creaciones culturales, sus modos de produccin econmica o de conduccin poltica. El "problema del mtodo" adquiere aqu una enorme comple-jidad, pues los cientficos sociales estudian su sociedad (u otras) sin poder eludir los pa-trones que esa sociedad -a la que pertenecen- les ha inculcado. (Es posible estudiar una sociedad esquimal empleando patrones caractersticos de las sociedades europeas?

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Qu dificultades metodolgicas especficas encontrara un investigador de la Universi-dad de Bratislava para realizar un estudio sociolgico del arrabal porteo?) No es de ex-traar que la mayora de los cientficos sociales cuestionen la existencia de un mtodo cientfico, en particular cuando se pretende que el estudio de la conducta humana o del accionar de las sociedades debe realizarse por procedimientos semejantes a los que em-plean el fsico o el qumico, es decir, los cientficos de la naturaleza. Pero, si admitimos la existencia de estos debates acerca de los cuales se realizan congresos internacionales y se escriben tesis doctorales, parece un tanto abusivo identificar a la ciencia con un mto-do, al menos hasta tanto no se indague lo suficiente acerca de este ltimo. (Por ejemplo: qu es lo que hacen los cientficos cuando dicen estar aplicando el mtodo cientfico?)

Otro significado que se asigna a veces a la palabra "ciencia" tiene una connotacin cultural o filosfica. Ello es as porque la ciencia es una fuente incesante de nuevas ideas que afectan las concepciones elaboradas por los filsofos acerca de la realidad fsica y so-cial. En muchos casos, la frontera entre ciencia y filosofa dista de ser clara. Descartes, Leibniz y Kant fueron a un tiempo cientficos y filsofos; Galileo y Einstein reclamaban para s el ser considerados filsofos antes $JUe fsicos. Las polmicas acerca del espacio, el tiempo y la materia se remontan por lo menos a veinticinco siglos atrs, pero ninguna discusin actual entre filsofos que se ocupan de esos temas puede ignorar la obra de Einstein y tantos otros cientficos modernos. El pensamiento filosfico de la antige-dad quiso fundamentar la "condicin natural" del esclavo o de la mujer asignndoles una inferioridad innata, pero la ciencia moderna ha mostrado la falacia de tales justificacio-nes. Por lo dems, el impacto cientfico sobre las visiones tradicionales del mundo ha vuel-to anticuada la nocin de que el trmino "cultura" alude solamente a un conjunto de ideas o creencias filosficas, realizaciones artsticas o jurdicas, historia y literatura. La ciencia y la tecnologa modernas pertenecen hoy al ncleo ms dinmico de la cultura humana, y la escisin entre "ciencias" y "humanidades" no slo es falaz sino tambin perniciosa. Pero aun cuando reconozcamos la gravitacin de las ideas cientficas sobre la filosofa y su pertenencia a una cultura humana que es nica y no puede ser escindida, est claro que la ciencia NO es filosofa y que la bsqueda cientfica difiere de la compo-sicin musical o de la escritura de un poema.

Un tercer significado de la palabra "ciencia", quiz el ms difundido, la identifica con la tecnologa, e inclusive con la produccin industrial. En ciertos suplementos "cien-tficos" de los peridicos slo encontramos noticias acerca de una nueva tcnica para re-capar neumticos o los detalles de un nuevo lenguaje de computacin, o bien del inicio de actividades de una empresa destinada a la fabricacin masiva de videograbadores. La confusin, a nuestro entender, es perjudicial, si bien se explica porque la estrecha sim-biosis ciencia-tecnologa-industria es el motor del aparato productivo de las sociedades modernas. Un ejemplo del malentendido lo constituye la habitual afirmacin de que tal o -cual tcnica quirrgica reciente (o nuevo medicamento, o automvil, o detergente, o nave espacial) constituye un "logro de la ciencia". Sin duda, se trata de realizaciones que han tenido su fundamento en la investigacin cientfica pero, que en s mismas, no cons-tituyen aportes al conocimiento cientfico.

Para colmo de males (o, si usted prefiere, para mayor riqueza temtica de reflexin) los efectos sociales de estos malentendidos distan de ser inofensivos. Se identifica a la ciencia, por una parte, con la obtencin de drogas milagrosas o con el logro de portento-sas hazaas espaciales. El adjetivo "cientfico" confiere prestigio y seriedad. Se habla de la "ciencia de la belleza" o de procedimientos "cientficos" para aprender a conducir au-tomviles o confeccionar horscopos. Se respeta a la ciencia porque (en esta visin po-pular de la misma) es fuente de confort y bienestar. Se la puede considerar, incluso, co-mo el nico recurso para resolver, con tiempo y perseverancia, problemas acuciantes que afectan a la especie humana: -

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Nombrenme cualquier problema del mundo y yo le puedo decir que, aunque es po-sible que la ciencia y la tecnologa no puedan resolverlo, ninguna otra cosa podr resolverlo.(*) Pero al mismo tiempo, y coexistiendo con esta visin "anglica" o "deificada" de

la .ciencia, se encuentra difundido un temor concreto ante sus realizaciones o las perspec-tivas que derivan de ella. Se la identifica con guerra y bombas nucleares, masificacin del individuo, contaminacin ambiental, manipulacin gentica sin control tico: tal es la vi-sin "demonaca" de la ciencia. Comprese la cita anterior con sta:

Ciencia y mquina se fueron alejando hacia un olimpo matemtico, dejando solo y desamparado al hombre que les haba dado vida. Tringulos y acero, logaritmos y electricidad, sinusoides y energa atmica, extraamente unidos a las formas ms misteriosas y demonacas del dinero, constituyeron finalmente el Gran Engranaje, del que los seres humanos acabaron por ser oscuras e impotentes piezas.(**) Sera apresurado intentar un juicio acerca de la concepcin de la ciencia que sustn-

ta cada uno de estos autores a partir de tan breves fragmentos, extrados de su contexto. Tampoco pretendemos que usted, en este momento, tome partido por uno u otro. Slo hemos querido poner de manifiesto dos conclusiones diametralmente opuestas, obteni-das por dos pensadores dedicados a la reflexin acera de un mismo y controvertido te-ma: el impacto social de la ciencia y de la tecnbloga.

Nuestra opinin es que la ciencia no puede ser convertida en fetiche, ngel o demo-nio: debe ser comprendida en toda su complejidad. Y este curso pretende ser una modes-ta contribucin al logro de ese objetivo, esencialmente educativo. Quisiramos que, al adquirir usted una visin de la ciencia y la tecnologa ms acorde con la actividad real y concreta del investigador, del conocimiento cientfico mismo y de sus proyecciones his-tricas y sociales, lograse traducirla a una actitud diferente ante la disciplina particular que ensea y ante la modalidad de ensearla. Existen "recetas" para ello? Creemos que no. Pensamos que la cuestin no se agota con la inclusin de fragmentos de historia de la ciencia o de metodologa cientfica en el curso que usted dicta, o adicionando secciones ad hoc al programa habitual de la materia.

No estamos diciendo que tales agregados sean en s mismos perjudiciales. Por el con-trario, realizar comentarios o proponer algunas actividades de carcter histrico o meto-dolgico, convenientemente adaptadas al nivel de los alumnos, puede agilizar una clase y volverla ms motivadora. Pero ello no servir de mucho si el docente adhiere a una con-cepcin estrecha y esttica de la ciencia, en la cual los agregados histricos o metodol-gicos podrn operar a lo sumo a manera de accesorios o "adornos", sin gravitar sobre la A imagen global que, a nuestro entender, debera ser transmitida al alumno. _

Cul es su caso particular? Cul es su actual concepcin de la ciencia y la tecno-loga? No podemos saberlo de antemano. Puesto que se ha interesado en nuestro curso, presuponemos que ha advertido algunas carencias en su formacin docente que le impi-den abordar con solvencia cuestiones histricas, metodolgicas o sociales que habitual-mente no son tratadas en los libros de texto ni contempladas en los programas de estu-dio. En tal caso, confiamos en que nuestra propuesta d sus frutos y le ayude a mejorar la calidad de su enseanza. Si, por el contrario, descubre al finalizar el curso que ya com-parta con nosotros una visin ms amplia e integral de la ciencia y la tecnologa, lamen-

(*) Asimov, 1, "El mejor paso atrs", en El planeta que no estaba, Buenos Aires, Adiax, 1980. ("'*) Sabato, E, Hombres y engranajes. Buenos Aires, EME CE, 1979.

14 D

taremos no haberle sido de utilidad si bien prometemos que, en el futuro, lo-tendremos en cuenta en caiidad de colaborador.

Hemos dicho al comienzo que trataremos de dar una respuesta a la pregunta" qu es la ciencia?" por medio de este curso. Pero, podr preguntarse, por donde comenzar? Si en el triilino "ciencia" confluyen a un tiempo una actividad que procura conocer el comportamiento de la naturaleza o de la sociedad, si brinda fundamento a la tecnologa, si origina concepciones del mundo que afE1ctan a la filosofa y la cultra, si involucra fac-tores sociales y econmicos ... cmo abarcar tanta complejidad? En principio, cada uno de esos aspectos podra ser tratado por separado, pero no sin antes ponerlos de manifies-to en el caso de una investigacin real, llevada a cabo en un momento histrico determi-nado.

Eso es lo que haremos. El primer mdulo de esta estructura est destinado a mos-trar las complejidades de una investigacin que tuvo lugar hace tres siglos y medio. Con-fiamos en que, al cabo de su lectura, le resultar a usted claro el diseo que ha guiado la elaboracin de este curso.

MDULO 1 UN CASO HISTRICO A MODO DE INTRODUCCIN

POR QUE INICIAMOS NUESTRO CURSO CON EL ESTUDIO DE UN "CASO HISTORICO"?

-J Nuestro curso comienza, efectivamente, con el anlisis de un episodio histrico ""

muy conocido, ocurrido a mediados del siglo XVII en Italia. Quiz pueda sorprenderle la eleccin. Un caso histrico protagonizado por cientficos que vivieron hace tres siglos y inedia, no ser un tanto anticuado para comprender la ciencia de nuestra poca? Bien, la pregunta es atingente, pero la respuesta sencilla: se trata de la misma ciencia. Pero, acaso la ciencia moderna no trata con reacciones nucleares, cdigos genticos o aguje-ros negros, todo ello ignorado por los cientficos del siglo XVII? Es verdad, pero aqu es necesario discriminar entre ciencia moderna y ciencia reciente. Galileo o Newton, que vi-vieron en el siglo XVII, procedieron, en su abordaje de los problemas cientficos de su poca, de un modo similar al que lo hace un fsico actual. Fueron cientficos modernos, y el fsico de nuestros das se siente "como en su casa" cuando lee (si es que lee) alguna pgina de los Dilogos acerca de dos nuevas ciencias, de Galileo, o de los Principia Ma-thematica, de Newton. Los reconoce como a uno de los suyos, como a un colega, aun-que el texto trate del movimiento de proyectiles y no de quarks o de superconductores. Y se siente muy a gusto (muy moderno) cuando expone en una clase o conferencia algn aspecto de la obra de esos grandes cientficos fundacionales.

La ventaja de escoger un episodio vinculado con los orgenes de la ciencia moderna es que, a grandes rasgos, las complejidades de la investigacin no se acentan por el des-conocimiento que podamos tener de sus aspectos tcnicos. Sera tentador analizar el sur-gimiento de la teora de la Relatividad o la de la transmisin hereditaria por medio de un cdigo gentico, pero, cunta fsica o biologa deberamos presuponer de todos nues-tros lectores? El episodio elegido trata, en cambio, con ideas que hoy (aunque no enton-ces) resultan familiares, y con experiencias de laboratorio que pueden repetirse con un instrumental muy sencillo. Tiene en comn con la obra de Einstein o cualquier otro cien-tfico actual de nota la originalidad y el genio, un patrn comn en cuanto a la metodo-loga para dar respuesta a un problema y ofrecer fundamento a dicha respuesta. Pero, adems, el perodo histrico en el cual transcurre nuestro caso real de investigacin cien-tfica tiene para nosotros particular inters, pues cabe hallar all, en la Europa del siglo XVII, los orgenes de un modo de existencia socioeconmica y poltica que acabar, con el tiempo, por ser el nuestro. Su incidencia en el desarrollo posterior de la ciencia y de la tecnologa ha sido decisiva.

La eleccin de un caso histrico tiene adems inters estrictamente educativo. El carcter ahistrico que suele tener la enseanza de la ciencia es pernicioso, porque:

16 O Mdulo 1

... se corre el riesgo de ofrecer una imagen desnaturalizada del quehacer cienttico y de la ciencia misma, conocimiento provisional, evolutivo, dinmico, autocrtico y auto correctivo. El libro de texto y el docente, salvo excepciones muy contadas, pre-sentan los conceptos, operaciones y leyes cientficas al modo de un asptico, neu-tro y objetivo informe de las actuales revistas especializadas: sabr Dios de qu gale-

ra sali el conejo. En verdad, slo puede comprenderse el significado de una investi-gacin si se la entiende como compleja interseccin de creencias filosficas e ideol-gicas, de pasiones y motivaciones personales, de aciertos y errores, de obstculos y tentativas fallidas, en un marco sociopoltico que promueve o inhibe la tarea del cientfico y de su comunidad, que origina la polmica o el conflicto, y aun puede llegar a poner en peligro la integridad de quienes, significativamente, fueron llama-dos "hombres de ciencia" hasta tiempos recientes.(*) Ahora bien, de q11 episodio histrico se trata? En 1643, un ao despus de la

muerte de Galileo, su discpulo Evangelista Torricelli concibi los lineamientos generales de una teor(a capaz de explicar ciertos fenmenos que por entonces intrigaban a. los cien-tficos. Para extraer agua de las galeras de las minas, los mineros empleaban bombas no muy diferentes de las que hoy se encuentran todava en uso en el mbito rural. Se poda explicar por qu un mbolo, al ser t:accionado hacia arriba, eleva el agua, y por qu lue-go, al ser empujado hacia abajo, el agua es expelida por un tilbo de salida. Sin embargo, tales bombas no operaban cuando se pretenda elevar el agua por encima de unos diez metros. Tal era el problema, al cual Torricelli dio respuesta.

Quiz usted nunca haya odo hablar del asunto, o slo lo recuerde vagamente. Si ensea o ha enseado fsica, le resultar familiar. En cualquier caso, expondremos la cuestin en detalle. Confiamos en que, aun cuando usted domine a la perfeccin Jos ele-mentos tcnicos del caso, habr mucho de novedoso en cuanto nos internemos en los matices especficos de la investigacin real de Torricelli y sus contemporneos.

Comenzaremos, pues, por el principio: el problema que motiva la investigacin. Pe-ro antes le sugerimos que realice una sencilla actividad, fundada en su propia experiencia docente.

ACTIVIDAD l. Considere algunos de los aportes al conocimiento cientfico que fueron realiza-dos en algn momento histrico determinado y que hoy han pasado a formar prute de los progralllas de enseanza y, por tanto, estn incluidos en los co-rrespondientes libros de texto. Escoja el que le resulte ms familiar, de acuerdo con la disciplina que dicta. (Por ejemplo, los de Torricelli y Pascal en fsica; los de Dalton y Avogadro en qumica; los de Darwin en biologa; los de Eucli-des en matemtica.) Cmo son expuestos habitualmente en los libros de tex-to? Incluyen tales exposiciones algunos elementos "contextuales" como los que menciona la cita anterior? Dicho de otro modo: cree usted que tal moda-lidad de exposicin contribuye a ofrecer al alumno una visin acertada de lo que es (o ha sido) una investigacin? Redacte para s un breve prrafo expo-niendo sus opiniones, y cotjelo con las nuestras en la clave de respuestas.

(*) Boido, G., "Historia de la ciencia y vida de la ciencia: algunas reflexiones educativas", en Re-vista de Enseanza de la Fsica, a.l, n.l,junio de 1985.

Un caso histrico a modo de introduccin O 17

ACTIVIDAD 2

A propsito de la actividad anterior, usted (u otra persona) bien puede argu-mentar como sigue: "Bien, puede que la historia de la ciencia tenga inters por s misma, pero, por qu mi exposicin o el libro de texto deberan tratar acer-ca de la gnesis histrica de tales o cuales conceptos o leyes, si stos ya estn bien establecidos hoy y se los puede presentar con mayor nitidez y claridad gracias al tiempo transcurrido, a un lenguaje preciso, sin ambigedades o erro-res de los que pudieron ser vctimas aquellos protagonistas de pocas pasadas? Ningn fsico estudiara mecnica en un libro de Newton, o qumica en uno de Lavoisier: para ello hay textos modernos. Por qu habra de hacer yo algo distinto con mis alumnos al presentar un tema en clase?" Redacte sus propias ideas al respecto, pero vuelva a leer previamente la cita de la pgina 16 . Anticipa nuestra opinin, que encontrar en la clave de respues-tas.

18 O Mdulo 1

EL SURGIMIENTO DE UNA TEORA Una perplejidad histrica

En 1556 se public en Alemania uno de los tratados tcnicos ms famosos de la poca: De Re Metallica. Su autor, Georg Bauer, es ms conocido por el nombre latino de Agrcola. Se trata de un compendio de tcnicas mineras y metalrgicas vinculadas con la industria de entonces, con numerosas ilustraciones.

Aqu reproducimos una de ellas (Fig. 1). Una serie de bombas neumticas, A, By e, extraen el agua del fondo de una mina: al realizar las perforaciones, los mineros se topaban con napas de agua y el lquido inundaba con frecuencia pozos y galeras. Si exa-mina con cuidado el grabado, ver que las bombas son operadas simultneamente por medio de un sistema de palancas. El conjunto es accionado desde la superficie por una rueda hidrulica.

Fig. 1 Bombas de succin instaladas en serie y accionadas por una sola rueda hidrulica.

Observe tambin este detalle: no hay una sola bomba, sino tres. La ms profunda, A, eleva el agua y la vierte en un recipiente; la segunda, B, toma el agua de all y la eleva hasta otro recipiente, mientras que la tercera, e, eleva an ms el agua y la vierte en una canaleta de desage.

Pero, por qu no emplear sencillamente lina sola bomba? Para aclarar el pnto, ve-amos con cierto detalle cmo funciona este ingenioso mecanismo.

En la figura 2 se observan sus componentes principales. El mbolo puede ser tracciona-do hacia arriba o empujado hacia abajo des-de el exterior. Las vlvulas A (en el mbo-lo) y B (en la base del cuerpo de la bomba) abren hacia arriba; en posicin horizontal obturan su correspondiente orificio. En la figura vemos lo que sucede cuando el m-bolo es llevado hacia arriba: A queda cerra-da y B abierta, y el agua sube por el tubo inferior y el cuerpo de la bomba del mismo modo en que lo hara por una jeringa hipo-drmica. La distancia h, medida desde el ni-vel externo del agua, indica la mxima altu-ra a la que llegarn el mbolo y el agua en su recorrido hacia arriba.

En la figura 3, el mbolo es empujado ha-cia abajo. Ahora A est abierta y B cerrada; por tanto, hay una columna de agua (de al-tura d) dentro del cuerpo de la bomba. El mbolo la atraviesa sin dificultades en su camino hacia abajo.

Una vez llegado a su posicin inferior, el mbolo es nuevamente traccionado hacia arriba (Fig. 4). A queda cerrada, y por ello el agua aspirada en la etapa precedente es expulsada por el tubo de salida. Al mismo tiempo, una nueva cantidad de agua ingre-sa por B (abierta), tal como sucediera an-teriormente . Llegado el mbolo a la altura h, se reiniciar el proceso.


b Fig. 2 i A ~ a!22 -

-

-

- -h ~-=--=- r=

-

-

-

-

- --

- -

---.._

~

---- -- ~ --

Fig. 3

h

Fig. 4

1

20 D Mdulo 1

ACTIVIDAD 3

En la figura 2 se supone que la bomba ya se encuentra en funcionamiento: el agua ocupa el cuerpo de la bomba y el tubo inferior. En esa situacin, al "bom-bear" {obligar al mbolo a realizar un movimiento de vaivn) el agua sale pe-ridicamente, a chorros, por el tubo de salida. Pero, qu sucede cuando se inicia el bombeo? Observe la figura 5. El m- Fig. 5 bolo se encuentra en su posicin infe-rior; por encima hay aire . Entre By el nivel de la napa de agua {en el tubo in-ferior) tambin hay aire. Se inicia el bombeo: el mbolo sube, A queda cerrada y B se abre. Intente describir qu sucede de all en ms a medida que se bombea. {Use la intui-cin, si es necesario.) Sale el agua de inmediato, a los primeros "bomba-zos"? Ha tenido esta experiencia, por ejemplo, al emplear una simple bomba operada por medio de una palanca?

En princ1p10, podra pensarse que, si el tubo inferior fuese suficientemente largo, una bomba como la descripta debera bastar para extraer el agua desde cualquier profun-didad. Sin embargo, no es as, y el autor de los dibujos de Agrcola lo saba muy bien. Si usted analiz correctamente la situacin que propusimos en la anterior actividad, sabr que, cada vez que el mbolo sube, el nivel de agua en el tubo aumenta hasta que el agua penetra por B en el cuerpo de la bomba. All, el agua es "levantada" por el mbolo como si ste fuera un balde. Pues bien, qu sucede si se construye una bomba cuyo tubo infe-rior fuese de {digamos) 15 m? La bomba no extraer el agua: el nivel del lquido llegar hasta algo ms de 10m en el tubo y no superar ese valor. Ser intil bombear y bombe-ar. Lo que los mineros de la poca de Agrcola saban era esto: la altura h {en las figuras 2, 3 4) no puede ser mayor de algo ms de 1Om. {Ellos hubiesen dicho: unos 18 codos, equivalentes a unos 10,3 m.)

En este punto podemos olvidar los detalles del funcionamiento de la bomba y remi-tirnos a la figura 2, asimilando el dispositivo a una simple jeringa hipodrmica. Si trat-ramos de succionar agua con una largusima jeringa vertical slo podramos hacerlo hasta una altura de 10,3 m, pues a partir de all, aun cuando apliquemos la fuerza necesaria pa-ra levantar el mbolo, ste subir pero no el agua.

En verdad, en la poca de Agrcola {siglo XVI) esta imposibilidad de elevar el agua ms all de los 10,3 m no poda ser explicada. Qu es una explicacin? Es una respuesta a la pregunta "por qu?". Pero en nuestro ejemplo de la jeringa podemos identificar dos hechos o fenmenos que parecen requerir explicacin, a saber:

l. Por qu el agua sube por la jeringa cuando se hace subir el mbolo? 2. Por qu el agua no puede subir ms all de los 10,3 m? En el siglo XVII, poca en que este tipo de cuestiones tom estado pblico entre

cientficos que sostenan dismiles concepciones de la naturaleza, dos bandos en pugna intentaron dar respuesta a la cuestin. El bando A pretenda haber dado una explicacin plausible del primer fenmeno {la succin del agua por el mbolo); en cambio-, no lo-graban hacer lo mismo con el segundo (la existencia de una altura lmite para tal succin).


A su vez, el bando M sostena que era necesario rechazar la explicacin ofrecida por el bando A para el primer fenmeno, y, desde una perspectiva cientfica radicalmente dis-tinta, intentar la explicacin de ambos fenmenos.

Veamos, por tanto, algunos aspectos de esta controversia, que involucra, entre otras cuestiones, la siguiente: existe el vaco?

El mundo sin vaco

Existe el vaco? La pregunta, en el marco de nuestra cultura, parece un tanto fue-ra de lugar. Damos por supuesto que " hay vaco" del mismo modo en que "sabemos" que hay atmsfera. Las inscripciones de nuestros paquetes de caf afirman que ha sido envasado "al vaco total" y, mientras desayunamos, la radio nos informa acerca de la "presin atmosfrica" o del ltimo paseo de ciertos astronautas por el "vaco interpla-netario". Al parecer, nuestras actuales creencias en el vaco o la atmsfera se han incor-porado a cierto conocimiento vulgar bsico que sera difcil cuestionar, como la esferi-cidad de la Tierra o la existencia de los tomos.

Eliminar la creencia en el vaco sera, por otra parte, un expediente muy molesto si pretendemos conservar nuestra actuJ.l ciencia fsica, amn de la credibilidad en las publi-cidades de caf. Enunciados muy elementales que aparecen en los textos escolares debe-ran ser modificados; por ejemplo, el que afirma: "la materia est compuesta por to-mos, que se mueven en el vaco". Habra que pagar un alto precio por ello. Somos deu-dores ge ideas cosmolgicas fuertemente influidas por el pensamiento cientfico, es de-cir, por teoras que afirman no slo que el vaco puede existir, sino que de hecho existe en la naturaleza y que se lo puede producir por medio de tcnicas determinadas (por ejemplo, una bomba neumtica).

Pero al menos, si se quiere a modo de ejercicio intelectual, podramos imaginar un universo factible completamente lleno, en el que la materia no dejase resquicio alguno. Cierta comunidad, sin el auxilio de nuestra ciencia actual, bien podra afirmar que tal cosa es evidente, pues vemos y tocamos materia por doquier mas no vaco. A partir de observaciones sencillas y experiencias inmediatas, tal comunidad podra agregar ms y ms enunciados acerca del universo hasta ofrecer de l una descripcin relativamente co-herente. La observacin de los astros podra sugerir que el centro de su rotacin es tam-bin el centro del universo, y que ste no es otro que el de nuestra Tierra, inmvil. Los objetos ms lejanos, las estrellas, podran estar ubicadas en una gran superficie esfrica, y ms all no parecera haber nada. Tal universo sera entonces finito y esfrico, lleno de materia, y su centro coincidira con el de nuestra madre Tierra.

Una concepcin tal del universo ha resultado aceptable en algn momento de la his toria. En particular, las creencias u opiniones cosmolgicas que sealamos en el prrafo anterior forman parte del modelo de universo diseado por Aristteles (siglo IV a.C.) y desarrollado y/o modificado en algunos aspectos por sus adherentes posteriores. En la antigedad griega convivieron, a partir del siglo VI a.C., ideas cosmolgicas de muy di-verso carcter, debidas a diferentes escuelas filosficas. El universo fue considerado fini-to o infinito, y. la Tierra mvil o inmvil, y se formularon muchas suposiciones sobre la naturaleza de la materia y de los astros. Sin embargo, por razones que hemos de discutir ms adelante, el sistema de creencias aristotlico predomin hasta tiempos muy recien-tes al menos hasta bien entrado el siglo XVI.

Las caractersticas del universo aristotlico, tales como su finitud y su ausencia de vaco, se apoyan mutuamente unas en otras y adquieren as una coherencia que vuelven muy persuasivos los argumentos del gran filsofo griego. Si se admitiese la existencia del vaco, afirma Aristteles, podramos imaginar una concatenacin de materia y vaco que, en principio, no tiene por qu tener lmite; y ello nos conducira a admitir un universo infinito. Lo que queremos sealar con este ejemplo es que, si se cuestiona un aspecto

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22 O Mdulo 1

particular de la cosmologa aristotlica, se ven afectados muchos otros. Por ello hay, en la obra de Aristteles, muchos argumentos "por el absurdo", es. decir, el mostrar que SI se admite que puede existir vaco entonces deber admitirse tambin que ocurrir algo que a todas luces (segn Aristteles) es obviamente absurdo.

Por ejemplo, para Aristteles, carece de sentido imaginar que un cuerpo puede mo-verse indefinidamente en vecindades de la superficie terrestre. (Ms especficamente en la regin del universo "sublunar".) Ofrece en apoyo de esta tesis una serie de evidencias basadas en observaciones cualitativas y de "sentido comn". Entonces puede argumentar as en contra de la existencia del vaco:

... nadie .podra decir por qu una cosa en movimiento e11 el vaco deba pararse en algn sitio; porque, por qu debera pararse aqu y no all? De este modo una cosa deberla estar en reposo o moverse ad infinitum. (*) Aristteles entiende que la conclusin (subrayada) es absurda, pues para l no hay

evidencia de que existan cuerpos que se muevan "ad infinitum". Pero esto es lo que su-cedera, precisamente, SI existiese vaco; por tanto, el vaco es imposible.

Aristteles es, pues, un plenista: concibe un universo "pleno" (lleno) de materia. Este es un rasgo esencial de su cosmologa, que en tiempos de Agrcola constitua el fun-damento de las creencias de sus adherentes, los aristotlicos. Estos sern los miembros del bando A que mencionamos en el pargrafo anterior. Pero por entonces tales ideas se hallaban fuertemente cuestionadas por los partidarios de otras cosmologas incipientes. En particular, los llamados mecanicistas (el bando M) intentaban sentar las bases de un nuevo esquema conceptual del universo que rompiera definitivamente con el heredado de Aristteles. Y algunos de ellos, aunque no todos, trataron de enfrentar ciertos proble-mas desde la ptica opuesta, es decir, la aceptacin de espacios vacos en la naturaleza. Uno de tales problemas fue, precisamente, el que tanto intrigaba a los mineros: por qu una bomba neumtica no puede elevar el agua ms all de los 10,3 m?

Los mecanicistas del siglo XVII y el desafo de la tcnica .

A diferencia de los aristotlicos, poco propensos a aceptar que idas emanadas de la tcnica pudiesen incidir sobre el conocimiento de la naturaleza, los mecanicistas del siglo XVII usaban analogas mecnicas en su concepcin del universo. (Uno de ellos, el padre Mersenne, afirmaba que Dios deba ser considerado una suerte de Gran Ingeniero.) El problema generado por la imposibilidad de elevar el agua ms all de los 10,3 m desper-t de inmediato su inters, pues la dificultad con la que tropezaban los mineros pareca afectar un aspecto esencial del pensamiento aristotlico. Vemoslo con cierto detalle.

Al interrogante "por qu asciende el agua por una jeringa cuando se eleva el mbo-lo?" el aristotlico podr responder del siguiente modo: si el agua no ascendiese, se gene-rara vaco entre el mbolo y la superficie del lquido; pero no puede existir vaco, por tanto, el agua debe ascender. Este razonamiento (una explicacin del hecho observado, es decir, del ascenso del agua por la jeringa) tiene la misma forma que el ya mencionado de Aristteles; la negacin de un enunciado conduce por deduccin a un absurdo, por tanto, el. enunciado ha de ser afirmado. Desde luego, el punto clave de la explicacin es aqu la tajante afirmacin aristotlica de que el vaco no puede existir en la naturaleza. (O bien, para emplear el lenguaje hoy un tanto pintoresco de los aristotlicos medieva-les, que la naturaleza "aborrece" el vaco, o que ste le "repugna".)

(*)Aristteles, Obras completas, "La Flsica", Buenos Aires, Bibliogrfica Omeba, 1967.

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A la luz del esquema conceptual aristotlico, el fenmeno de succin del agua por la jeringa no tiene nada de "extrao", pues puede ser explicado en trminos de ciertas suposiciones sobre la naturaleza que gozan en cierto momento histrico de aceptacin general. Pero, en el marco de ese mismo esquema, la observacin por los tcnicos mine-ros de que el agua no asciende ms all de los 10,3 m no poda dejar de ser perplejizante. Y aqu debemos ponernos en guardia contra el anacronismo: si el esquema aristotlico fuese el nico del que dispusiramos (o bien el nico que estuviramos dispuestos a acep-tar), la existencia de una altura lmite para el ascenso del agua sera sin duda un hecho altamente "extrao". Pues, cul podr ser la razn por la cual esa "repugnancia al vaco" no se manifiesta a alturas mayores de 10,3 m? Distinto sera el caso de un fsico actual ante el mismo fenmeno, pues el esquema conceptual que adopta es el de la ciencia mo-derna, no aristotlica, y en l la limitacin para la succin del agua por la jeringa es per-fectamente explicable. Para nuestro fsico, no hay nada de perplejizante o extrao ante el fenmeno que llenaba de asombro a los aristotlicos del siglo XVII.

Los mecanicistas de esa poca advirtie;ron que disponan de un buen argumento en contra de las ideas fsicas de Aristteles, en particular la hiptesis del "horror al vaco" por la naturaleza. Muchos de ellos aceptaban de buen grado el atomismo, de acuerdo con la antigua concepcin de Demcrito de que, ms all de la experiencia sensorial inmedia-ta, el universo consta de espacios vacos y partculas indivisibles (tomos), y de ninguna otra cosa. Dicho de otro modo, su esquema conceptual (una alternativa al aristotelismo, por entonces sometido a fuertes crticas desde distintos puntos de vista) inclua la posi-bilidad de que el vaco existiese en alguna regin del espacio, y aun la de que se lo pudie-ra crear por medio de algn mecanismo. Al abordar desde una ptica nueva la dificultad revelada por los tcnicos mineros, crearon una de las ms simples y bellas teoras de la historia de la ciencia, a la par que iniciaron el desarrollo de investigaciones de importan-cia crucial para la ciencia y la tcnica subsiguientes.

Este logro, sin embargo, no culmin sino al cabo de una serie de intentos ms o me-nos azarosos que muestran la complejidad real de la investigacin cientfica. Nuestra afir-macin de que existieron por entonces dos bandos claramente definidos y antagnicos en pugna es una simplificacin excesiva si se entiende por ello el enfrentamiento de visio-nes del mundo claramente explicitadas en todos y cada uno de los aspectos particulares atinentes a un problema determinado. Esto no fue as (*). Por eso debemos comenzar. con un intento fallido: el de Galileo, el ms ilustre mecanicista de la primera mitad del siglo XVII, quien trat de encarar el problema de la limitacin en la succin de las bom-bas neumticas sin abandonar por completo la concepcin aristotlica del "horror al va-co".

La conjetura de Galileo Galileo Galilei, en su Dilogo sobre dos nuevas ciencias (1638) menciona haberse

ocupado del caso de una bomba aspirante que funcionaba mal y no poda elevar el agua ms all de determinada altura. Abord el problema y sugiri una solucin al mismo. Pens que la columna lquida se comporta como un alambre o una barra rgida tendidas entre dos puntos de apoyo, y que, cuando la distancia entre los puntos de apoyo sobre-pasan cierto valor, el alambre o la barra se rompen. La analoga procuraba resolver el problema conservando el principio del "horror al vaco", a condicin de admitir que dicho "horror" tiene un lmite (10,3 m). Sobrepasado el lmite, el vaco es posible.

(*) Y an ms: el mecanicismo no fue la nica alternativa propuesta por entonces ante la crisis del pensamiento aristotlico, A los bandos A (aristotlicos) y M (mecanicistas) deberamos agregar un ter-cero: el bando N (los neoplatnicos). Pero de este ltimo nos ocuparemos en el mdulo siguiente, pues no jug un rol destacado en la polmica que aqu nos ocupa.

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24 O Mdulo 1

Desdibuja esta "conjetura estril" de Galileo la imagen de quien fuera llamado por. Einstein "el padre de la moderna ciencia de la naturaleza"? Antes de emitir jtcio sobre el particular, podr ser interesante leer este comentario del historiador James B. Conant:

Acerca de este episodio, escribe Martha Ornstein: "Es extrao que Galileo fuese tan tradicionalista en algunos aspectos. Por ejemplo, aceptaba al estilo aristotlico un horror vacui modificado, como explicacin del motivo por el cual una bomba no poda elevar el agua ms que a algo menos de 10,3 metros. En Discorsi e dimostrazioni matematiche, Galileo dice que, de igual modo que una espiral de alambre suspendida tiene una longitud en la cual su propio peso la quiebra, otro tanto debe ocurrir con la columna de agua elevada por la bom-ba. Por cuanto, adems, Galileo saba que el aire pesa y haba ideado una manera de medir su peso, todo esto resulta ms extrao, yen cierta medida estimula el inte. rs histrico del hombre." "Es extrao que Galileo fuese tan tradicionalista en algunos aspectos." Dios nos asista! Supone acaso la autora de este excelente libro sobre descubrimientos cient-ficos del siglo diecisiete que los sabios precursores lo primero q,ue hacen es romper con todos los conceptos anteriores y luego tratan de llenar con algo el hueco? Es-te pasaje presupone que un gran hombre sufri un lapso momentneo al no poder introducir todo un nuevo concepto en la ciencia, como resultado de la meditacin concentrada en una serie de hechos. Fcil, pero lamentablemente pasado por alto. Destaco la afirmacin como ejemplo de la forma en que se ha difundido entre los profanos un cierto grado de malentendido en materia cientfica en virtud de los escritos de historiadores que no supieron entender que los conceptos nuevos se desarrollan solamente despus de un arduo perodo de experimentacin.(*)

En verdad, las creencias de Galileo acerca del vaco parecen hallarse a mitad de ca-mino entre el aristotelismo "puro" y el punto de vista claramente antiaristotlico de sus discpulos inmediatos. La creencia en que el agua sube por "horror al vaco" es aristot-lica, pero la aceptacin de que ese "horror" tiene un lmite es claramente no aristotlica. La enseanza que podemos extraer de este episodio, por el momento, es que las ideas cientficas que han resultado fructferas para explicar una serie de hechos no se abando-nan "de un da para el otro" ante la aparicin de un nuevo hecho que al parecer las refu-ta. Tal fue el caso de Galileo, cuyo "horror al vaco limitado" conserva parte de la con-cepcin aristotlica. En la ciencia coexisten siempre dos tendencias: una, conservadora, que procura no abandonar (de ser posible) lo que ha sido fecundo; otra, revulsiva, desti-nada a transformar lo establecido cuando ello resulta necesario. Esto ltimo aconteci en el caso histrico que estainos analizando. Era imprescindible una ruptura total con los conceptos heredados de Aristteles a propsito del vaco y la ascensin del agua por je-ringas y bombas neumticas. Tal paso revolucionario lo dio el ms brillante de los disc-pulos de Galileo: Evangelista Torricelli (1608-164 7).

(*) Conant, J. B., La comprensin de la ciencia, Barcelona, Plaza & Jans, 1963.

Un caso histrico a modo de intro.duccin O 25

ACTIVIDAD 4

En la figura 6 representamos un recipiente con dos orificios, A y B. El orificio A est obturado por un tapn, y el recipiente est lleno de agua. La experien-cia puede realizarse con un frasquito de plstico con tapa (A), perforado en su base (B). El agua no sale por B, a menos que se retire la tapa A. (En lugar de tapa puede usar simplemente el dedo.) Trate de dar una explicacin aristotli-ca del hecho. (Inicie su razonamiento as: "Por qu el agua no sale por B cuando la tapa A est colocada?" Si saliese agua por B, en el recipiente tapado se creara un vaco ... ".) Ver que la explicacin aristotlica es razonable y que, incluso, quiz muchos de nosotros seamos ms aristotlicos de lo que cree-mos!

-

La teora del "mar de aire"

La explicacin aristotlica del ascen-so del agua en jeringas y bombas neum-ticas estaba basada en la suposicin de que el vaco es imposible en la naturale-za. Torricelli , ert cambio, reuni tres su-posiciones a partir de las cuales no slo se explica por qu el agua asciende si-no tambin por qu slo lo hace hasta cierta altura. Lo interesante es que nin-guna de ellas era, por separado, totalmen-te novedosa. La originalidad del genio consisti aqu ms bien en considerarlas como un haz y emplearlas en conjunto para construir una teora. (Ms adelante profundizaremos el significado de este trmino clave.)

l. En primer lugar, Torricelli supu-so que el aire pesa. Esto era bien conoci-do por su maestro Galileo, quien incluso haba determinado su peso especfico.

Evangelista Torricelli. Cuadro anonilllo de la Galera degli Uffici de Florencia .

8 Fig. 6

26 D Mdulo 1

2. En segundo lugar, Torricelli supuso que todo lugar de la superficie terrestre est cubierto por una capa de aire, esa suerte de "cscara" que hoy llamamos atmsfera y que el fsico italiano denomin "mar de aire". Como l mismo dice, en una carta dirigida al cardenal Ricci:

Vivimos inmersos en el fondo de un mar de aire elemental, que de acuerdo con com-probaciones experimentales indudablemente tiene peso, tanto peso que el aire ms denso en las proximidades de la superficie de la Tierra pesa aproximadamente las cuatro centsima parte del peso del agua.(*)

Esta idea es (o debera ser, si no hubisemos perdido nuestra capacidad de asombro) un tanto angustiante. Se dice con frecuencia que "lo ltimo que descubrira un pez es la existencia del agua", y lo mismo cabe decir de nosotros con respecto a la atmsfera te-rrestre. Somos "peces de aire" que viven comprimidos en el fondo del mar que imagin Torricelli. En cierto momento de la novela Solaris, del escritor polaco Stanislaw Lem, su protagonista comprende que el mar del extrao planeta en donde ha recalado es, en rea-lidad, una suerte de ser vivo. Entonces comienza a ver todo desde una ptica distinta: las olas que acarician el borde de su nave, por ejemplo, se vuelven seudopodios de una criatu .. ra inmensa que se extiende y se agita a su alrededor. No sabemos qu experiment Torri-celli en el momento en que concibi la idea de que "vivimos inmersos en el fondo de un mar de aire elemental", pero es probable que le haya ocurrido lo que al protagonista de Solaris.

De acuerdo con la suposicin 2 de Torricelli, el aire que nos rodea ejerce presin so-bre todos los objetos de la superficie terrestre, tal como Jo hace el agua sobre los peces, las piedras y el fondo de una pecera. Esta similitud entre el comportamiento del agua y del aire fue explcitamente incorporada por Torricelli a su teora como una tercera supo-sicin:

3. El aire y los lquidos tienen, en algunos aspectos, un comportamiento semejan-te(**). En particular, cumplen con la propiedad de que la presin en un punto del aire o del lquido es independiente de la direccin, y cumplen, adems, con el llamado "teore-ma general de la hidrosttica". De este modo, Torricelli extendi al aire propiedades de los lquidos ya expuestas en el siglo XVI por el ingeniero belga Simn Stevin.

Las suposiciones de Torricelli acerca de la existencia de un "mar de aire" que pesa y est regido por las leyes de la hidrosttica permiten explicar satisfactoriamente los fe-nmenos a que hacamos referencia al comienzo: por qu el agua sube por el tubo de la bomba (o de una jeringa) cuando se hace subir el mbolo? y por qu no sube ms all de los 10,3 m? Vemoslo en detalle.

Para los aristotlicos, la subida del mbolo obliga a ascender al agua para impedir la formacin de vaco: el mbolo "succiona el agua". (Todava decimos "chupar el mate", cuando extraemos el aire de la bombilla. El inconsciente aristotlico nos traiciona!). Pe-ro para Torricelli la funcin del mbolo es bien otra (Fig. 7). El aire atmosfrico pre-siona sobre la s~perficie del agua de la mina y obliga al agua a subir por el tubo. Cuando el mbolo est en reposo, el agua sube hasta el nivel que aqul le permite; pero, cuando

(*) De A source Bao k in Physics, de W. F. Magie, citado por Conant en la obra mencionada. Obser-ve que Torricelli habla del "aire ms denso en proximidades de la superficie de la Tierra", esto es, tiene conciencia de que la densidad del aire disminuye con la altura. El valor que le asigna a la densidad es 0,04 kg/litro; su valor aceptado actualmente es 0,0013 kg/1. La notable diferencia, debida a lo rudimen-tario del procedimiento de medicin empleado, no afecta las conclusiones de Torricelli.

(**) Los lquidos y los gases no tienen un comportamiento totalmente semejante. Pero en el mbito de los fenmenos estudiados por Torricelli la suposicin de ste fue absolutamente correcta, y particu-larmente feliz.


el mbolo es elevado, el agua contina ascendiendo pues queda liberada de la presin que antes ejerca el mbolo sobre ella. En sntesis, el mbolo no "chupa el agua'' (no tira de ella), sino que permite que la presin del aire sobre el agua de la mina la haga subir por el tubo: desaloja el aire por encima del mbolo y libera as al agua de la presin at-mosfrica.

4J" """"'

presin ~ -de la - -

atmsfera - -

LllUl ~~e' ~~-

----

-

~ ~ 1-1=--

- -- -"

Fig. 7. Al traccionar desde fuera el mbolo hacia arriba, el agua sube por el cuerpo de la bom-ba debido a la presin que la atmsfera ejerce sobre el agua de la mina.

En cuanto a la segunda pregunta (por qu existe un lmite para el ascenso del agua po el tubo?) la respuesta de Torricelli es sta: el agua subir hasta que la presin del aire externo tenga el mismo valor que la presin ejercida por la columna de agua en el tubo. En esas condiciones, el agua ya no subir ms. Y s se tracciona el mbolo, entre el nivel del agua en el tubo (siempre invariable) y el mbolo no habr agua, ni aire ... ni nada. Ha-

"br vaco. En verdad, mientras los aristoticos del siglo XVI fundamentaban la imposibi-lidad del vaco, los mineros lo estaban creando!

Aqu es posible imaginar un "tubo de aire" y un "tubo con agua" (como indica la figura 8) al modo de vasos comunicantes, y afirmar que el peso de la columna lquida de 10,3 m equilibra al peso del aire del "tubo de aire". As, Torricelli pudo estimar el valor de la presin atmosfrica en trminos de la presin de una columna de agua: la presin atmosfrica equivale a la que ejercen 10,3 m de agua.

Fig. 8

vasos 1 comunicantes l

t-=,

Torricelli bien pudo haber imaginado, para poner a prueba su teora,' una situacin similar a la de la figura 9. Si se llena un tubo de ms de 10,3 m con agua, cerrado en un extremo, y se lo invierte de tal modo que permanezca vertical con su extremo abierto su-mergido en agua, el nivel debe descender hasta 10,3 m y por encima habr vaco. Pero el equipo habra sido difcil de manipular. As que Torricelli opt por reproducir la situa-cin de la figura con mercurio, cuyo peso especfico es unas 14 veces mayor que el del agua. La altura lmite ser, por tanto, 14 veces menor que la del agua: 10,3/14 es aproxi-madamente 0,76. De modo que, si se llena un tubo de un metro con mercurio y se lo in-vierte sobre una cubeta, el nivel deber descender hasta los 76 cm. As ocurri.

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28 D Mdulo 1

Como vemos, se trata de un razonamiento sencillo, o al menos as lo presentan cier-tos libros de texto. Pero tanta sencillez requiere genio. En particular, la novedosa concep-cin del "mar de aire pesante" habra tenido poco poder explicativo de no haber genera-lizado Torricelli al aire leyes hidrostticas cuantitativas. Afirmaciones tales como que la presin atmosfrica equivale a la que ejercen 10,3 m de agua o 76 cm de mercurio, o bien que puede construirse un instrumento "para medir las variaciones de la presin del aire" graduando un tubo de Torricelli (el barmetro), resultan de la ltima y osada supo-sicin de que, en parte, existe un comportamiento semejante entre gases y lquidos.

Observe finalmente que, si se aceptan los razonamientos de Torricelli, su clebre ex-periencia con el mercurio involucra una tcnica para producir vaco. En tal sentido deci-mos que la teora fundamenta esa tcnica, esto es, sugiere un procedimiento que permi-te, empleando ciertos dispositivos y realizando ciertas acciones, lograr un propsito de-terminado. En el Mdulo 4 de esta estructura volveremos sobre este importantsimo punto.

En sntesis, a diferencia de la teora aristotlica (que slo explica el ascenso del agua cuando se tracciona el mbolo), la teora de Torricelli:

l. Explica por qu asciende el agua; 2. Explica por qu dicho ascenso es limitado; 3. Predice lo que acontecer cuando se realice la experiencia con mercurio; 4. Fundamenta un procedimiento tcnico para obtener vaco.

ACTIVIDAD 5

Como dijimos en la pgina 20 si se tratara de elevar agua por medio de una je-ringa vertical, slo podramos hacerlo hasta una altura de 10,3 m. En esas con-diciones, el mbolo seguira subiendo, pero no el agua. Analice las siguientes afirmaciones: A.La fuerza necesaria para elevar el mbolo es equivalente al peso de una co-lumna de 76 cm de mercurio, independientemente de la seccin del mbolo. B. La fuerza necesaria para elevar el mbolo es equ~valente al peso de una co-lumna de 76 cm de mercurio y seccin igual a la del mbolo. C. La fuerza necesaria para elevar el mbolo es equivalente al producto de la presin atmosfrica por la seccin del mbolo. (Nota: El peso del mbolo se supone despreciable.) Son correctas:

l. S~o la A

2. Slo la C

3. Slo la B

4. Slo la B y la C

5. Ninguna de las afirmaciones

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Pero, qu es una teora?

Empecemos con algo sencillo: una teora es un conjunto de enunciados vinculados entre s por medio de la lgica (deductiva). Los enunciados 1, 2 y 3 de Torricelli (

30 D Mdulo 1

La respuesta que pudo dar a la pregunta" por qu ... ?" fue un razonamiento del siguien-te tipo: "En tales y tales condiciones, y a partir de tales y tales enunciados fundamenta-les ... concluyo que el agua no podr ascender ms all de cierto lmite".

Pero adems, Torricelli pudo construir un razonamiento semejante para el caso del tubo de vidrio con mercurio. Lo que iba a suceder al realizar la experiencia no haba sido observado nunca. La pregunta a la cual contest Torricelli en este caso no es" por qu ... ?" sino, ms bien, "qu suceder si...?". Por tanto, realiz una prediccin acerca de un he-cho no observado.

Las explicaciones y predicciones de una teora, si resultan exitosas, no son otra co-sa que contrastaciones en las cuales ella "ha pasado la prueba". Por el contrario, si la teo-ra fracasa en la explicacin de un hecho o predice algo que no sucede, queda refutada. Obviamente, nadie propondra una teora destinada a explicar un hecho si no lo explica, pero en cambio bien puede suceder que alguna de sus predicciones no se corresponda con los resultados experimentales, quiz obtenidos por un investigador distinto de aqul que la propuso. En este caso, aunque la teora haya tenido xito en cuanto a explicacio-nes y predicciones anteriores, quedar refutada.

Una observacin final: una teora, como hemos dicho, es una red de enunciados vinculados por la lgica. Pero sus enunciados reciben nombres muy diversos: suposicio-nes (trmino que hemos empleado nosotros a propsito de la teora de Torricelli), hip-tesis, leyes ... y muchos otros. Por ahora, vaya como sugerencia, no se complique con la nomenclatura. Pero observe lo siguiente: la denominacin que se emplee destaca la exis tencia de algn aspecto polmico, que ser tratado ms adelante. Por ejemplo, si usted llama hiptesis a los enunciados 1, 2 y 3 de Torricelli, est avalando un punto de vista: que tales enunciados se prvponen a modo de conjetura ("a ver qu pasa si aceptamos provisoriamente que ... "). Lo mismo ocurre si adopta el trmino suposicin. Hay aqu mucha tela para cortar, pero no se impaciente. El Gato es bastante ms complicado que su sonrisa.

ACTIVIDAD 6

Suponga que a un aristotlico le comunican el proceder de Torricelli con su tubo lleno de mercurio. Qu prediccin hubiera hecho ace;cade lo que debe-ra ocurrir al invertir el tubo?

ACTIVIDAD 7

Vuelva atrs y trate de precisar, con sus palabras, lo que en primera aproxima-cin entendemos por: l. Teora. 2. Enui!ciados (o suposiciones) fundamentales de la teora. 3. Enunciados observacionales. 4. Contrastacin de una teora. 5 . Verificacin o confirmacin o corroboracin de una teora (que no son si-

nnimos, pero quieren expresar un "estado" de la teora posterior a su con-trastacin).

6. Refutacin de una teora. 7. Explicacin ofrecida por una teora. 8. Prediccin de una teora.

En cada caso, remtase a la teora de Torricelli.

Un caso histrico a modo de introduccin D 31

ACTIVIDAD 8

Si conoce bien alguna teora fsica, qumica o biolgica, trate de reiterar con ella la actividad anterior. Ejemplos clsicos: mecnica de Newton, teora at-mico-molecular de Dalton y Avogadro, teora de la evolucin de Darwin.

Regreso a la historia

La teora de Torricelli y el xito de su contrastacin fueron conocidos en 1644, y en pocos aos otros investigadores imaginaron nuevas experiencias destinadas a prestarle apoyo o bien a refutarla. La ms conocida se debe a Blaise Pascal, quien concibi una contrastacin sumamente original y sencilla. Si es verdad que vivimos en un "mar de aire pesante", la presin sobre los objetos deber disminuir a medida que nos alejamos de la superficie terrestre. Por tanto Pascal obtuvo esta prediccin: si la experiencia de Torrice-lli se realiza en lo alto de una montaa, all la presin atmosfrica ser menor que a nivel del mar; y para equilibrarla tambin ser menor la altura necesaria de mercurio. En la cima de la montaa la columna de mercurio deber tener una altura menor de 76 cm.

La experiencia fue realizada en 1648 en el Puy-de-Dome, un monte de la cordillera central de Francia, por Prier, cuado de Pascal. Un barmetro de control fue dejado al pie del monte a cargo de un ayudante y no experiment variacin alguna a lo largo del da. En la cima, por el contrario, el barmetro de Prier indic una altura de 68,5 cm. El xito de esta nueva contrastacin ciment la "confianza" en la teora de Torricelli. Por lo dems, pronto se desencadenaran nuevas lneas de investigacin, estrechamente vin-culadas con ella, pero tambin motivadas por los desafos tericos planteados por el com-portamiento de las bombas neumticas.

En este punto nos detendremos transitoriamente. Es indudable que el inters de Galileo, Torricelli y sus sucesores inmediatos se hallaba potenciado por requerimientos tcnicos de la poca. Pero ste es un rasgo de la ciencia moderna, que no advertirnos en siglos anteriores. Bastara mencionar un episodio muy conocido: en el siglo 1 d.C. (la poca es incierta) el ingeniero alejandrino Hern construy una rudimentaria turbina de vapor, que slo fue empleada para operar juguetes mecnicos. Hern vivi en una socie-dad radicalmente distinta de la r:ue sirvi de marco a Torricelli y su dispositivo no tuvo transferenci;_ alguna a la tecnologa. Por qu? Analizaremos, a modo de primer intento de respuesta, dos concepciones alternativas de la ciencia en lo que respecta a sus vincula-ciones con la tecnologa: una clsica, de origen griego, y otra moderna, que comienza a manifestarse a partir del siglo XVII. Tenemos ya los elementos para hacerlo.

32 O Mdulo 1

CIENCIA ANTIGUA Y CIENCIA MODERNA: PRIMERAS REFLEXIONES

Como ya dijimos, en la actualidad los problemas que plantea la tecnologa y la in-dustria pueden ser sometidos al anlisis cientfico, mas sto es una caracterstica de la ciencia en su significacin actual. La tradicin clsica, vigente an en tiempos de Torrice-lli, haba concebido la ciencia a modo de una indagacin esencialmente reflexiva, sin apli-cacin prctica alguna. Es por ello que la ciencia antigua no tuvo gravitacin sobre el de-sarrollo de las tcnicas, salvo episodios accidentales.

Los fundamentos de esta concepcin especulativa de la ciencia, de origen helnico, estn claramente sentados en la obra de Platn y Aristteles, filsofos de extraordinaria influencia hasta bi


ca las disecciones y otro quien describe las partes. Este ltimo se encarama en un plpito cual si fuera un grajo y con un notable aire de desdn susurra informaciones sobre hechos que nunca conoci de primera mano pero que aprendi de memoria en libros ajenos, o cuya descripcin tiene ante su vista. El disector, ignorante en las cosas del idioma, es incapaz de explicar la diseccin a la clase y se limita a ilustrar la demostracin que debe ajustarse a las instrucciones del mdico, en tanto que el m-dico jams pone manos a la obra sino que, por el contrario, desdeosamente esqui-va el bulto, como vulgarmente se dice. De esta manera, todo se ensea mal; se mal-gastan los das en cuestiones absurdas, y en la confusin se ensea menos a la clase que lo que un carnicero en su establo podra ensear a un doctor.(*)

Pero ya por entonces la concepcin clsica de la ciencia comenzaba a ser seriamente cuestionada. La revalorizacin de las tcnicas, las artesanas y el trabajo manual fue lle-vando a un grupo cada vez ms numeroso de estudiosos a encarar el estudio de la natura-leza empleando la observacin controlada y la experimentacin.(**)

Las nuevas "ciencias experimentales", fundadas en un abordaje metodolgico simi-lar al que emplean hoy la fsica, la qumica o la biologa, no desdearon el contacto con la tcnica -y la industria. Como lo ilustra el caso de Torricelli, los nuevos cientficos no vacilaban en abordar problemas que intrigaban a los tcnicos y artesanos; su solucin, a veces, desencadenaba el estudio de nuevos e incitantes aspectos del mundo natural; no tratados hasta entonces. Incluso, en ocasiones, la ciencia experimental prometa ya ser una adecuada va para acceder al diseo de nuevas tcnicas y prestarle fundamento. Tal cosa ocurri, como veremos ms adelante, en el caso de la teora de Torricelli.

El proceso histrico por el cual surgieron estas "ciencias experimentales", que su-ppne cambios de perspectiva y de metodologa con relacin a la concepcin clsica de la ciencia, fue arduo y complejo. Incidieron en l transformaciones sociales, econmicas, polticas y culturales que son, en definitiva, las que dieron origen a las sociedades actua-les cuyas races se encuentran en la Europa del siglo XVII. La llamada "Revolucin cien-tfica de los siglos XVI y XVII", de la cual Torricelli fue partcipe, no puede ser desvin-culada de tales transformaciones. Veamos de qu se trata.

ACTIVIDAD 9

Persiste an hoy cierto desdn por las actividades que involucran tarea ma-nual? Trate de detectar, en la regin donde usted vive, si existe alguna correla-cin entre las distintas modalidades de la enseanza media (bachillerato, orien-tacin comercial o tcnica) y el nivel socioeconmico de las familias a las que pe,rtenecen los alumnos. Por ejemplo: es usual que una familia de alto nivel socioeconmico enve a sus hijos a una escuela tcnica? Por qu? Subyacen ciertos juicios de valor en tales elecciones?

(*) Citado por B. Farrington en Mano y cerebro en la Grecia Antigua, Madrid, Ayuso, 1974. (**) La circunstancia de que los nuevos estudiosos recurriesen sistemticamente a la observacin y a

la experimentacin no involucr desdn por el razonamiento y la especulacin terica. Por ello la deno-minacin "ciencia experimental", todava empleada, slo quiere destacar que el experimento es indis-pensable para controlar la argumentacin .terica . (Acaso Torricelli procedi slo experimentando?) En mdulos siguientes volveremos sobre este punto.

34 O Mdulo 1

ACTIVIDAD 10

El siguiente texto pertenece a Carlos Pellegrini, u.-1a de las figuras ms repre-sentativas de la llamada "generacin del 80" y presidente argentino entre 1890 y 1892. Sintetiza su pensamiento en materia educativa.

"La instruccin - dice Pellegrini- debe estar dividida en tantas grandes divi-siones cuantas son las necesidades que nacen del rol que el individuo va a ju-gar en la vida social. El individuo pertenece a la clase baja que se dedica a los trabajos materiales; o a la clase que se dedica a explotar las riquezas del pas, es decir al comercio en general; o a la clase que se dedica a los estudios eleva-dos ... La instruccin primaria ... basta para las necesidades de aquella masa del pueblo que se dedica al trabajo puramente corporal. Quererla recargar con otros estudios sera hacerle perder tiempo intilmente, sera hacerle aspirar a estudios que no le corresponden, sera por fin empobrecer la industria quitn-dole brazos tiles ... La obligacin de instruirse debe limitarse aqu ... La ins-truccin secundaria tiene que dividirse en dos partes. Para los que se dediquen al comercio (y aqu comprendemos el estudio del pastoreo y la agricultura) y para los que pretenden pasar a estudios ms elevados".(*) (a) (b)

(e)

(d)

Qu reminiscencias del texto de Platn se advierte en este fragmento? Conoce usted modos actuales de concebir la educacin semejantes al que se sostiene en el texto? A partir de la concepcin educativa del texto, trate de inferir el modelo de sociedad avalado por Pellegrini. Los textos de historia suelen comentar la llamada "ley 1420". Qu coin-cidencias y qu discrepancias surgen de la comparacin entre el texto de Pellegrini y el de la mencionada ley de educacin?

SOCIEDAD Y TCNICA EN TIEMPOS DE TORRICELLI Para comprender a grandes rasgos los cambios socioeconmicos y polticos que se

manifiestan en Europa en tiempos de Torricelli (estrechamente vinculados con el rol de la nueva ciencia experimental surgida por entonces) , debemos retroceder un milenio en la historia europea, y remontarnos a un episodio bien conocido: la cada del Imperio Ro-mano Occidental. Entre los siglos V y VI d. C. la homogeneidad del Imperio fue destrui-da por la migracin, muchas veces violenta, de los pueblos brbaros ("extranjeros") . El historiador y filsofo francs Pierre Ducass narra lo acontecido con singular dramatismo:

Los desrdenes cada vez ms frecuentes, el conflicto entre las ciudades y el campo, la destruccin o el pillaje de los centros urbanos, la deteriorizacin de las rutas, de los puentes y de los acueductos, las epidemias y la inseguridad de los transportes acompaaron el debilitamiento progresivo del orden romano . Por causa de la des-composicin poltica, la desorganizacin administrativa y el entorpecimiento en los intercambios la cantidad y calidad de los bienes producidos alcanzaron su nivel ms

( ~) Mignone, E.: "Relaciones entre el Sistema Pvltico y el Sistema Educativo", Buenos Aires, Ed . Docencia, 1986.


bajo; una miseria indecible se extendi sobre Occidente y el hambre se hizo end-mica.(*)

El orden feudal

La destruccin del orden romano fue hasta tal punto irreversible que de sus cenizas surgi un nuevo modelo de sociedad: la sociedad feudal. En ella la agricultura constituy la actividad econmica crucial, ya que las operaciones comerciales se hallaban muy restrin-gidas por falta de adecuadas vas de comunicacin entre centros productivos. (En parti-cular porque a partir del siglo VIII la expansin musulmana impicli el intercambio mar-timo.) Las comunidades se constituyeron en predios rurales, propiedad de un seor feu-dal para el que trabajaban siervos bajo un rgimen coactivo: el seor brindaba proteccin y subsistencia al siervo a cambio de su trabajo, y en la prctica posea tambin derechos sobre la persona del mismo. (No el de la vida, sin embargo, como sucede en un rgimen de esclavitud.) El servicio que prestaba el campesino no tena retribucin pecuniaria: no perciba dinero por su trabajo. Por lo dems, este nuevo orden feudal se corresponda con un orden consagrado por la Iglesia Catlica, en el cual cada individuo ocupaba un.es-tamento que le haba sido asignad por Dios y la naturaleza.

La colonizacin agr cola caracterstica de este primer perodo medieval manifest el inters de la Iglesia por "reencontrar el sentido de la tierra". En particular, ciertas r-denes religiosas (como la de los benedictinos) promovieron el uso y la reinvencin de tcnicas agrcolas simples, vinculadas con el trabajo de la tierra: arados primitivos, azada, hoz. Pero en general el bagaje tcnico de esta poca era muy r..1dimentario.

ACTIVIDAD U

Cree usted que an hoy persisten, en alguna parte del mundo, sociedades feu-dales? Si la respuesta es afirmativa, dnde?

Observacin importante. A partir de aqu, y a fin de que usted se familiarice con los distintos perodos, caractersticas, hechos y protagonistas de la histo-ria europea, remftase con frecuencia al cuadro de la pgina 40

Miniatura l medieval en la cual se expresa el orden feudal: en la par-te superior guerreros, intelectuales y comer-ciantes; debajo quienes producen los recursos.

(*) P. Ducass,Historia de las tcnicas, BuenosAires,Eudeba, 1985.

36 O Mdulo 1

El surginento del capitalismo y la revolucin tecnolgica eriropea

A partir del siglo XI esta. situacin comenz a modificarse. El gran imperio rabe, que desde el siglo VIII impeda el intercambio comercial por va martima de la Europa mediterrnea, se encontraba en franca declinacin. La cristiandad, definitivamente con-solidada en lo poltico e ideolgico, inici las Cruzadas, y la actividad econmica y co-mercial se expandi hacia el norte y hacia el este de Europa. Grandes ciudades comenza-ron a constituirse en el epicentro de la vida social, la industria y la transaccin comercial; en el campo prosigui exclusivamente la actividad agrcola. Un creciente nmero de indi-viduos abandon gradualmente la condicin servil y se convirti en artesano libre. Sur-gieron la especializacin profesional y aparecieron los oficios;Jos artesanos que practica-ban un mismo oficio se agruparon en gremios o corporaciones. La subordinacin del sier-vo al seor feudal fue reemplazada gradualmente por obligaciones contractuales que tu-vieron en cuenta el valor del trabajo producido. La circulacin cada vez mayor de mone-da origin el crdito, esto es, el "comercio del dinero". Surgieron bancos, dinastas de mercaderes, grandes ferias comerciales. Gradualmente, el sistema feudal se descompuso y aparecieron, hacia los siglos XIV y XV, las primeras manifestaciones de un nuevo modo de produccin: el capitalismo.

Hasta .el siglo XV las poderosas corporaciones de artesanos impedan la libre contra-tacin de sus miembros por terceros, pero ya por entonces las nuevas formas de gobierno europeo (monarquas absolutas), necesitadas de dinero para afrontar interminables gue-rras, comenzaron a dar su apoyo poltico a comerciantes y banqueros a cambio de prs-tamos. Surgi as una nueva clase social que comenz a acumular enormes riquezas: la burgues1. Gradualmente, los burgueses se volvieron propietarios de los medios de pro-duccin, y los artesanos, incapaces de competir con la incipiente produccin masiva, se convirtieron en asalariados. La expansin martima europea y la consolidacin de los im-perios colonia).es en Amrica, Africa y Asia alentaron an ms en la burguesa el afn de financiar la produccin al slo efecto del beneficio y para un mercado cada vez ms cre-ciente.

ACTIVIDAD 12

El siguiente fragmento describe los orgenes de la actividad.capitalista en este perodo histrico. Lalo atentamente.

(El propietario del taller) tiene el trabajo, y de l dependen para vivir no sola-mente los obreros y obreras que emplea por su cuenta en su propia casa o a domicilio, sino tambin los pequeos artesanos cuyas herramientas a menudo son de su propiedad, que no pueden procurarse materia prima fuera de l y no pueden vender los productos de su trabajo sin pasar por l. Ahora bien, en-gaa sobre la calidad de la materia prima, y sobre el peso, y se hace pagar pre-cios exorbitantes. En cuanto a los salarios o las compras, paga poco y nada, y practica el truck system, el pago en especies.(*) A esta etapa del desarrollo del modo de produccin capitalista se la llama del capitalismo manufacturero. Puede, con la informacin del texto, indicar por qu?

(*)Le Goff; J. Mercaderes y Banqueros de la Edad Media, Buenos Aires, Eudeba, 1970.


El desarrollo tcnico europeo a partir del siglo XI acompa esta serie de sustancia-les cambios socioeconmicos y polticos hasta un punto tal que puede hablarse de una autntica "revolucin tecnolgica medieval" a partir de entonces. La gradual desapari-cin de la esclavitud, caracterstica de los imperios antiguos, oblig a inventar (o rein-ventar) tcnicas capaces de aprovechar la energa animal, la del aire y la del agua de los ros. El perfeccionamiento del arns del caballo y la difusin de molinos de viento y de agua fueron factores decisivos en la primera etapa de la gran revolucin tecnolgica me-dieval. A ello se agreg paulatinamente el desarrollo de la metalurgia y las tcnicas de extraccin de minerales. El apogeo de este brillante perodo en la historia de las tcnicas se manifest a fines de la Edad Media con la difusin de la brjula, la plvora, la reloje-ra y la imprenta.

La trascendencia social de esta revolucin tecnolgica merece esta significativa re-flexin por parte del historiador contemporneo Lynn White:

El efecto acumulativo de las nuevas fuerzas disponibles, o sea la de los animales, la hidrulica y la elica, sobre la cultura de Europa, no ha sido estudiada atentamente. Pero desde el siglo XII, y aun el XI, se produjo un rpido reemplazo de la energa humana por la extrahumana all donde se necesitaban grandes fuerzas o donde se requeran movimientos tan sencillos y tan montonos que el hombre poda ser reemplazado por un mecanismo. La gloria principal de la Edad Media no se funda en sus catedrales, en sus epopeyas ni en su escolstica: se cifra en haber edificado por primera vez en la historia una compleja civilizacin que no descansaba sobre las sudorosas espaldas de los esclavos o de los peones, sino principalmente sobre fuer-zas extrahumanas.(*) El dibujo de las bombas neumticas del libro de Agrcola, en la figura 1 de este m-

dulo, ilustra a la perfeccin el juicio tico de White. (**)

La ms antigua representacin europea de un arns moderno (aproximadamente del800 d.C.).

(*) Este texto fue escrito en 1940. Desde entonces se han acumulado muchos trabajos sobre la his-toria social de las tcnicas, salvndose as en parte las carencias que seala el autor,

(**) Lynn White: Tecnologa medieval y cambio social, Buenos Aires, Paidos, 1973.

38 O Mdulo 1

ACTIVIDAD 13

(a) Trate de imaginar una sociedad en la cual no existe la imprenta (como en la Europa anterior al siglo XV) y proponga ejemplos concretos de mbi-tos en los cuales tal invencin provoc cambios sociales y culturales revo-lucionarios.

(b) En qu sentido la difusin de la imprenta pudo afectar a las formas po-ticas? (Ayuda: relacione la informacin recogida con esta reflexin, no textual, del poeta argentino Leopoldo Ivlarechal: "la rima es al poema lo que el gancho a la percha: sirve para colgarlo en el ropero de la memoria".)

(e) Cmo supone usted que se transmitan antiguos textos como La llada o La Odisea de 'Homero, compuestos en una poca y en una regin donde la escritura no tena an gran difusin?

ER siglo XVH y ios al.bores de la Revolucin industrial

A partir del Renacimiento, el incipiente desarrollo del modo de produccin capita-lista despert en las clases burguesas en ascenso un creciente inters por el perfecciona-miento de las tcnicas. Las alianzas entre seores de la nobleza y comerciantes o finan-cistas promovieron la tarea de grandes tecnlogos, como Leonardo da Vinci, quienes re-cibieron proteccin de los Estados a cambio de su tarea. La "nueva ciencia experimental", que se gestaba por entonces, pareca tambin conducir a aplicaciones tcnicas ms o me-nos inmediatas, y por ello fue .tambin alentada: Kepler, Stevin, Tartaglia, Gilbert y Ga-lileo fueron protegidos por prncipes y monarcas, aliados de la burguesa.

En tiempos de Agricola y Vesalio (s. XVI) la industria minera y metalrgica se ha-Haba en pleno desarrollo, lo cual se manifest en la aparicin de industrias derivadas, ta-les como la armera, la cerrajera y la herrera. Desde el siglo XIII se dispona en Europa de altos hornos, y l.a explotacin de minerales deba realizarse (por agotamiento de las capas superficiales) a profundidades cada vez mayores. Estas actividades industriales se hallaban ya en poder de la burguesa, por la necesidad de contar, para su realizacin, con suficiente acumulacin de capitales, mano de obra numerosa y maquinaria de alto costo. Y puesto que el xito de la produccin capitalista radicaba en el acrecentamiento del ca-pital, problemas como el que abord Torricelli resultaban del mayor inters, pues de su resolucin podan esperarse innovaciones tcnicas de aplicacin industrial.

Pero en el siglo XVII, poca de Torricelli, se manifestaba una aguda contradiccin entre las nuevas formas de la industria vinculadas a la actividad de las clases burguesas y las estructuras polticas vigentes, en las que an persistan rasgos del sistema feudal. El modo de produccin capitalista slo poda desarrollarse en plenitud a condicin de que la burguesa accediese al poder. Ello ocurri por primera vez en Inglaterra, entre 1640 y 1688. Sucesivos movimientos revolucionarios acabaron por instaurar un rgimen poltico en el que el gobierno fue ejercido por monarcas cuyas atribuciones estaban fuertemente restringidas por un parlamento controlado por la burguesa, lo cual garantiz el ejercicio de libertades polticas inditas para la poca.

Como consecuencia de estas "revoluciones burguesas", se gener en Inglaterra, en el siglo XVIII, un contexto sociopoltico y econmico singular. El pas era por entonces el centro de las principales corrientes comerciales del mundo. La acumulacin de capita-les por la burguesa, ahora en goce de derechos constitucionales especficos, dio paso a una nueva forma de capitalismo industrial, es decir, de produccin mecnica, posibilita-


do por numerosas innovaciones tcnicas. (Re"cuerde que en siglos anteriores, como se mencion en la Actividad 12, la produccin era manual, y por ello a esa fase del capita-lismo se la denomina manufacturera.) Los artesanos se volcaron masivamente a las ciuda-des, en las que grandes fbricas prometan trabajo a cambio de un salario. Aqu, a partir de mediados del siglo XVIII, estamos en presencia de un episodio histrico que gravitar decisivamente en la formacin de las sociedades modernas, pues somos sus herederos: la Revolucin Industrial.

ACTIVIDAD 14

El siguiente es un annimo recibido por un paero de Gloucestershire en los comienzos de la Revolucin Industrial:

"Hemos sido informados de que has puesto tijeras en mquinas y si no las qui-tas antes de quince das las quitaremos nosotros por ti, condenado perro del infierno. Y vaya por el Dios Todopoderoso que destruiremos todos los talleres que tengan tijeras mecnicas y partiremos en pedazos vuestros malditos cora-zones."(*) Qu consecuencia social trajo aparejada la Revolucin Industrial, segn se pone de manifiesto en este texto? Puede vincularlo con episodios similares del mundo actual? (Trate de imaginar ejemplos concretos.),

En el Mdulo 5 de esta Estructura analizaremos con cierto detalle la.s relaciones que se advierten entre los distintos modos de existencia social y econmica y el desarrollo tcnico de cada poca histrica. Por el momento, nos limitaremos a sealar cmo las in-vestigaciones de Torricelli se proyectaron en campos cientficos y tecnolgicos conexos, y cmo afectaron, con el tiempo, a la historia de la invencin y el perfeccionamiento de la tcnica ms trascendente vinculada con la primera fase de la Revolucin Industrial: la mquina de vapor.

Desolador paisaje de mquinas y chimeneas vomitando humo

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Prociencia I. Modulo 1