La Química, las ciencias naturales y su relación con la sociedad
César Antonio Estrada Mendizábal
El hombre desea por naturaleza saber.
Aristóteles, Metafísica, capítulo primero.
Esta patria es taller, telar; es fábrica,
laboratorio, orfebrería, andamio.
Hogar que se construye y embellece,
sin un ocioso ni un privilegiado.
Del poema La que ansío (Definición y ruta de la patria)
Julio Fausto Aguilera, poeta guatemalteco.
La ciencia es un conocimiento que incluye una garantía, en algún modo o medida, de su propia validez[1]. Dicha garantía es la realidad concreta aparejada con la práctica que el hombre ejercita al desarrollar su vida en el mundo material y social. En esto, la ciencia difiere de la opinión que en general no ofrece esa garantía.
Las ciencias naturales tratan de los cuerpos extensos, los objetos, los materiales, sean estos inanimados o vivos. La vida y su organización aportan una dimensión de mayor complejidad al universo material que la que se encuentra en el imperceptible mundo microscópico de los electrones y los entes subnucleares o en el vasto cosmos de las galaxias pasando por el de las piedras, el agua, los metales, las nubes y los volcanes. El descubrimiento y la utilización del fuego -manifestación primigenia de la energía-, el aprovechamiento de la arcilla en la cerámica, de la piedra y los metales en la elaboración de herramientas y armas han sido creaciones de la humanidad -débil especie zoológica pero con la ventaja de la conciencia- que le han permitido mantener y potenciar su vida. De esos tiempos prehistóricos a las modernas aplicaciones de técnicas médicas basadas en las propiedades de corpúsculos subatómicos como las antipartículas de los electrones, los positrones, hay un recorrido social pleno de vicisitudes, adelantos, errores y correcciones.
Si bien la materia está en la base de la vida, el surgimiento de la especie humana con su conciencia, su inteligencia y su instinto gregario, su reunión en grupos organizados de cazadores, recolectores de frutos y luego, agricultores, artesanos, comerciantes y fabricantes, las consustanciales relaciones comunitarias, dieron origen a las ciencias sociales para conocer este mundo humano y, en muchas ocasiones, para controlarlo no siempre para bien.
Quienes se dedican a la ciencia en alguna de sus diversas ramas pueden hacerlo por vocación personal, por un llamado individual a saber, a conocer las cosas con las que tenemos que ver, los seres vivos, la naturaleza, nuestro universo en una palabra. Habría dicho Aristóteles que es natural que busquen el conocimiento per se, y en esta búsqueda fatigosa y estimulante puede no interesarles el para qué, las aplicaciones prácticas, sino las particularidades o, en contraste, las generalizaciones más amplias o abstractas.
Yendo a la ciencia natural que podríamos calificar de central porque las dimensiones de sus objetos son las humanas, no las ínfimas del mundo subatómico ni las gigantescas de los astros, la Química, vemos que surge en ella el deseo de resolver los misterios de la materia y, así, podemos preguntarnos, por ejemplo, qué son los elementos[2], esas piezas que constituyen los compuestos y que esperaríamos que no cambien en el transcurso de sus procesos; ¿será que el hidrógeno atómico sigue siendo el mismo al combinarse con el oxígeno en la molécula del agua? La verdad es que no pues parte de su electrón está ahora bajo el dominio del núcleo del oxígeno, pero ¿cómo es posible?, ¿se puede entonces dividir el electrón que según se sabe por la Física es indivisible o no es realmente una microscópica partícula sino algo diferente, otra cosa, algo análogo o semejante a una nube de carga eléctrica negativa? Por consiguiente ¿existen los elementos químicos como entes invariables que pueden dar lugar a la formación de compuestos? y si así fuera, ¿cuál es su naturaleza, la de un átomo aislado, la de un núcleo atómico acaso con sus electrones más cercanos? Como vemos, las ciencias y la Filosofía de la naturaleza se necesitan y se complementan para abordar estos objetos de estudio y plantear respuestas a sus intrigantes cuestiones.
Si consideramos las sustancias puras o sus mezclas, cuerpos u objetos macroscópicos con los que tratamos cotidianamente, podría afirmarse que la Química es la ciencia de los materiales que, según sabemos, están compuestos por moléculas que, a su vez, son agrupaciones estables de átomos. Para seguir con el caso del agua, viendo la estructura y las propiedades de la molécula H2O, ¿podríamos esperar de allí el hecho de que el hielo es menos denso que el vital líquido o que su punto de ebullición es 100o C a 1 atm de presión?, ¿qué relación existe entre las propiedades de una molécula individual y las de una inmensa colección de estas? Problema este que es estudiado por la Mecánica Estadística que va de las propiedades de los individuos constituyentes a las de su colectividad. Recuerdo en este punto la emoción que sentí al observar en el laboratorio, en una cámara de alto vacío (en que la presión es casi tan baja como la del espacio extraterreste) en las vibraciones moleculares estudiadas por la espectroscopía de alta resolución de la pérdida energética de un haz de electrones, cómo fue apareciendo una banda vibracional propia del agua en estado sólido -el hielo- y no de las moléculas aisladas, en una sutil estructura ordenada de un grosor de tan sólo unas pocas capas moleculares.
Siguiendo estas inquietantes cuestiones, la Química Cuántica, ese estudio cuántico de los sistemas químicos microscópicos, las moléculas y los átomos, nos deja también perplejos si no tomamos en cuenta la realidad química y nos basamos sólo en los criterios de la Física, cuando vemos que la fórmula molecular C3H4 existe en la forma de tres moléculas diferentes correspondientes a tres compuestos de naturaleza diversa, es decir, correspondientes a sustancias distintas, a saber:
en tanto que el modelo de la teoría cuántica que considera estrictamente la cantidad de núcleos atómicos y de electrones y sus movimientos arroja un único resultado prediciendo, así, sólo un ente dejando, en consecuencia, sin explicación el que tengamos tres moléculas diferentes.
Ahora bien, todo esto ciertamente tiene valores cognoscitivos e intelectuales indudables, su estudio requiere aptitud y dedicación, pero la satisfacción espiritual y personal del científico no es suficiente. Es necesario considerar que la ciencia es una actividad social, producto de la observación, la experimentación -en las ciencias que lo permiten- y las elaboraciones teóricas de muchas personas que se comunican, que pueden colaborar entre sí y se agrupan en distintas instituciones, para lo que necesitan dinero (“Poderoso caballero es don Dinero”, dijo en alguna parte Quevedo), financiamiento, para costear sus salarios, sus equipos y toda la infraestructura de la labor investigativa.
Desde el siglo XIX ha sido el capital, en su constante afán por aumentar la productividad, la plusvalía, las ganancias el que ha costeado, dirigido y aprovechado el usufructo de la investigación científica que, ciertamente, debería orientarse a solucionar los ingentes problemas y necesidades de la humanidad. En países como Guatemala, con sus precarias y desiguales condiciones sociales y económicas, donde la población mayoritaria tiene vedado el acceso a condiciones materiales y humanas de vida digna, y nuestra naturaleza debe ser salvaguardada, es cuestión de justicia, de consideraciones éticas y de conciencia practicar la ciencia -en medio de nuestra escasez de recursos materiales- de cara a estas circunstancias históricas para subvenir a nuestras necesidades más sentidas y acuciantes.[3]
[1] Abbagnano, N. 2004. Diccionario de filosofía. Fondo de Cultura Económica, 4ª ed. en español, México.
[2] Aristóteles tiene una obra que podría considerarse una química aristotélica, Acerca de la generación y la corrupción, en la que trata profundamente el tema de los elementos y del cambio en las mezclas y las sustancias de los cuerpos.
[3] Este artículo surgió de una conferencia para celebrar el día de la Química, 23 de octubre que, como una curiosidad, viene de la forma usual en que se abrevian las fechas, 23/octubre o 23/10, y que hace alusión al concepto de mol que, al igual que el de docena, indica cantidad de entes, sólo que en lugar de 12 es el exorbitante número 6x1023.
