Historia del pensamiento científico. Siglo XX

Historia del Pensamiento Científico. Siglo XX


LA CIENCIA EN NUESTRO SIGLO. CARACTERÍSTICAS


Discontinuidad, estructura e información Albert Einstein

Es evidente que algunos descubrimientos que han señalado, sobre todo en Física, el tránsito al siglo XX, son los que abren paso a campos enteramente nuevos. Se puede decir incluso que han dado una orientación totalmente nueva a la Física y, por repercusión, a otras disciplinas como la Astronomía, la Biología, la Química. Esta nueva orientación podría ser caracterizada por la noción de estructura. Una gran parte de la ciencia del siglo XIX había sido clasificada bajo el signo de la continuidad de las leyes de tipo newtoniano. La termodinámica, el electromagnetismo clásico, representan vías de desarrollo ideal, y se podía pensar que todos los aspectos del Universo iban a acabar inscribiéndose en estos cuadros. Es verdad que en algunos campos seguían existiendo singulares reticencias, y que ciertos conjuntos de hechos debían al parecer quedar relegados durante bastante tiempo en la categoría de "dato inexplicable", como la tabla de los elementos químicos. Pero subsistía la esperanza de llegar a comprender el mundo únicamente a partir del empleo de leyes continuas, aplicadas tal vez a elementos irreductibles que bastaba con aceptar como tales. En suma, una especie de prolongación del Universo newtoniano, que contuviera cuerpos inicialmente dados e incomprensibles, pero cuyas relaciones todas estarían regidas por leyes satisfactorias para el espíritu.

De pronto, en el nuevo siglo, se produjo un desgarramiento que introduciría la discontinuidad justo en el campo en que menos se podía esperar, el de la energía. La energía, gran conquista de la termodinámica, magnitud física típica, sustancia simple que sin perderse pasaba de un sistema a otro, se encontraba de repente estructurada, los cambios dejaban de obedecer a bellas leyes matemáticas continuas y se acercaban a una aritmética de aspecto infantil. Pero esto no era más que el comienzo de una gran mutación de la ciencia, que respondía a una orientación resuelta hacia el estudio de las estructuras. Aunque las otras disciplinas no han sufrido una transformación tan marcada como la Física, la influencia de los métodos de investigación física tendentes a los estudios estructurales, se ha hecho sentir sin embargo en gran manera en la Química, y la Biología del siglo XX. Las fórmulas desarrolladas de la Química se han convertido en verdaderos modelos que poseen dimensiones y ángulos mensurables. El análisis de los componentes del protoplasma celular ha llevado a reconocer en él objetos figurados cada vez más pequeños que alcanzan las dimensiones de grandes moléculas y hacen de la Biología molecular una encrucijada entre la Física, la Química y la Biología. Puede decirse incluso que las propias Matemáticas, desde hace varias décadas, desarrollan conceptos de naturaleza estructural.

Entre los nuevos campos abiertos a las ciencias por los estudios estructurales, hay que citar los de los sólidos y las grandes moléculas. En el siglo pasado, los sólidos estaban considerados como objetos demasiado complicados para ser completamente descritos por la ciencia e incluso para ser estudiados con provecho: el objeto ideal seguía siendo el gas, definible por un pequeño número de parámetros y en menor grado, el líquido, en donde se descubría ya estructuras fugaces de difícil estudio. Aparte de los cristales, cuyo estudio, continuaba siendo esencialmente macroscópico, los sólidos no parecía que fueran a dar lugar a experiencias realmente reproducibles: varias muestras de un mismo cuerpo diferían entre sí por su historia, e incluso una misma muestra difería de sí misma en el tiempo de manera prácticamente imprevisible. Es una de las grandes conquistas del siglo XX el haber logrado no solamente vencer estas dificultades, sino incluso haber hecho de ellas un uso extraordinariamente pujante. Precisamente porque los sólidos conservan huellas duraderas de los acontecimientos en que han estado mezclados, se pueden constituir a voluntad una gran variedad de sólidos con propiedades especiales bien definidas y utilizables en ciencia, en técnica, en la práctica corriente. Precisamente porque los sólidos tienen una historia, ésta puede servirnos para constituir memorias artificiales de una capacidad sin límites. En realidad, se puede decir que la práctica empírica había utilizado en todo momento estas propiedades de los sólidos; con ellos se han fabricado siempre los instrumentos y aparatos, a ellos se han confiado los archivos y los mensajes, a ellos se ha recurrido para reconstruir los acontecimientos pasados. Pero solamente ahora, cuando la ciencia se ha ocupado seriamente de los sólidos, se podrá sacar de ellos un partido razonado y completo.

En el campo de las grandes moléculas, podemos constatar una evolución del mismo tipo. En el siglo pasado se distinguía, al lado de los cuerpos que podían cristalizar, otros que seguían siendo amorfos incluso en estado sólido, y a los que se le daba el calificativo de coloides según uno de los casos típicos, el de la gelatina. El coloide, disuelto o al menos disperso en un disolvente como el agua, no se deshacía en moléculas o en iones como los "cristaloides", sino que quedaba concentrado en agrupamientos mucho mayores, llamados simplemente micelas, mostrando así la completa ignorancia de su naturaleza. Estas micelas parecían, por lo demás amorfas, variables y descorazonadoras. Nuestro siglo lo ha cambiado todo al penetrar a la vez en la estructura real de las micelas convertidas en macromoléculas y en la naturaleza de la mayoría de los "coloides", abriendo de este modo un importante capítulo de la Bioquímica. Además, estos estudios de la estructura han llevado a la realización de grandes moléculas de constitución regular llamadas polímeros complejos que imitan los productos naturales e incluso amplían el dominio de éstos.

Entrando en más detalle en la estructura de las macromoléculas, la ciencia del siglo XX ha podido al fin reconocer la naturaleza del sustrato de aquello que el siglo pasado designaba con el término de especificidad. ¿Por qué algunas proteínas de composición química global absolutamente parecida presentaban propiedades tan radicalmente diferentes respecto a los seres vivos o las unas respecto a las otras? Ahora se sabe que estas propiedades específicas están inscritas bajo la forma de una "información", es decir, de secuencias o, en general, de concordancias espaciales de elementos de construcción que pueden ser muy numerosos, pero que pertenecen a un reducido número de tipos. Es sorprendente el paralelismo con la información contenida en una página escrita, particular ordenación de numerosos elementos del alfabeto. Este carácter específico fue utilizado en Medicina antes incluso de que se sospechara su existencia, reconocido luego y, finalmente, analizado y reproducido de forma artificial. Este carácter específico era ofrecido naturalmente por las plantas, algunos de cuyos productos tienen una actividad reconocida desde la Antigüedad. Un carácter específico mucho más preciso apareció con los descubrimientos de Pasteur, como producto natural -pero bajo estimulación artificial- de los animales. Ya en pleno siglo XX se ha reconocido que algunos compuestos químicos de síntesis poseen caracteres específicos notables en la lucha antibacteriana, casi al mismo tiempo que aparecían nuevos productos naturales vegetales, los antibióticos. Finalmente, los estudios acerca de la estructura molecular han permitido comprender la razón de algunos de estos caracteres específicos, y reproducir artificialmente algunas sustancias naturales. Los ensayos sistemáticos de bioquímica farmacéutica moderna, los trabajos de síntesis de moléculas complejas, prometen, con una comprensión más amplia de la especificidad, amplias posibilidades de acción médica para el futuro próximo. Es sabido que la teoría de la información ocupa en todas las ciencias un lugar cada vez más importante y ello no hubiera sido posible sin ese análisis estructural cuyo desarrollo reciente y relación profunda con la teoría del estado sólido. Una gran molécula o un gen cromosómico, una página escrita, una grabación es disco o cinta magnetofónica, una ficha perforada, un cliché fotográfico, un CD-ROM son otros tantos sustratos sólidos de una información contenida en una estructura más o menos microscópica.

Estos trabajos sobre la información están dando un nuevo aspecto a la Biología, la Química y otras muchas disciplinas del tipo de las ciencias humanas, estableciendo entre ellas uniones y puentes y proporcionándoles perspectivas de conjunto absolutamente impensables hace tan solo algunas décadas.


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