Los instrumentos de la filosofía natural

La historiadora Patricia Fara describe en este fragmento de su libro Science: A Four Thousand Year History los instrumentos empleados en la filosofía natural del siglo XVII

Actualmente, la aviación ha convertido el océano Atlántico en un estanque, pero en el siglo XVI era como un nuevo y amplificado Mediterráneo, un transitado mar que unía las tierras que lo rodeaban mediante barcos que transportaban mercancías y colonos de un extremo a otro. Sin embargo, otro producto de gran importancia también estaba transpor­tándose en todas direcciones: conocimientos. Francis Bacon, un abogado y político de renombre, se convirtió en el principal heraldo del progreso en Europa a través de la exploración y la experimentación. Los más reaccionarios, que seguían convencidos de que la Grecia clásica representaba la cúspide de la cultura, optaron por un cosmos estable como el descrito en la Biblia. Los reformadores, convencidos de poder cambiar el mundo para crear un futuro mejor, adoptaron a Bacon como santo patrón y se embarcaron en una serie de viajes intelectuales para explorar el Universo.

El principal manifiesto sobre la investigación científica de Bacon fue su Novum Organum (El nuevo Organon), concebido para acabar con el Organon de Aristóteles y reemplazar la lógica pasada de moda por la investigación experimental que Bacon propugnaba. En su portada, que se muestra en la Figura 1, dos navíos comerciales, dos buques del conocimiento, atravesaban las míticas columnas de Hércules que separan ambas orillas del estrecho de Gibraltar, portal entre el Atlántico y el Mediterráneo. «Muchos viajarán y crecerá el conocimiento», dice la cita bíblica que rodea las bases de las columnas. Bacon instaba a los reformadores a dejar atrás la seguridad del saber clásico del Mediterráneo, proclamando que «sería una desgracia para los seres humanos … limitar el mapa del intelecto a los descubrimientos y angostas fronteras de los antiguos». Del mismo modo que los comerciantes obtenían beneficios con el transporte de mercancías, Europa prosperaría recogiendo información sobre la naturaleza para luego recopilarla, imprimirla y comercializarla en todas las naciones. La experimentación, aseguraba Bacon, transforma­ría los descubrimientos en conocimiento y crearía un utópico Nuevo Mundo. A Bacon se le suele atribuir la fundación de la ciencia moderna; sin embargo, a pesar de que estaba al tanto de las actividades de sus colegas … se le daba mejor efectuar recomendaciones que llevar a cabo sus propias investigaciones. El anatomista William Harvey comentó mordazmente, quizá para vengarse de los cáusticos comentarios de Bacon sobre su obra, que tenía los ojos de una víbora y que escribía filosofía como un ministro. Pero, pensaran lo que pensasen sus contemporáneos, la realidad es que sus opiniones hicieron sentir en gran medida su influencia en la investigación científica en toda Europa. Bacon, que había sido cortesano y lord canciller, acuñó un eslogan ideal para convertir a los que dudaban: «El conocimiento es poder». Dos siglos más tarde, esta máxima se seguía esgrimiendo para solicitar subvenciones para investigación científica al gobierno.

Bacon planteó un programa de experimentación. Defendía que la única forma de desvelar las leyes de la naturaleza era recopilar y organizar grandes cantidades de datos. A diferencia de Descartes, que planteaba la experimentación hacia fuera, partiendo de la certidumbre de su mente, Bacon era partidario de un enfoque inductivo, de abajo arriba: es decir, inferir explicaciones a partir de observaciones no contaminadas por ideas teóricas preconcebidas. Esta tarea debía basarse en la cooperación, la comunicación y el apoyo económico de los estados. Bacon concibió una comunidad insular utópica dedicada a investigar la forma de dominar los poderes de la natu­raleza en beneficio de la sociedad. Aunque sin entrar en detalles concretos, Bacon reconocía que las buenas observaciones precisaban instrumentos de calidad, e imaginaba equipos de investigadores recogiendo información en proyectos independientes, como refrigeración, metalurgia y agricultura. En su esquema jerárquico, modestos recolectores de datos acumularían información que sus líderes -una élite de filósofos naturales- procesarían para convertirlos en conocimientos científicos.

Los filósofos baconianos adoptaron los instrumentos de los que disponían y los hicieron más precisos, pero no modificaron su diseño básico. Hasta principios del siglo XIX, ni siquiera se hablaba de «instrumento científico» como si fuera una clase de objetos. Los constructores de instrumentos dividían sus productos en tres grupos: matemáticos, físicos y filosóficos. Los más antiguos eran los elementos de medida fundamentales para las actividades cotidianas: pesar alimentos, medir terreno, navegar según las estrellas, valorar metales preciosos, saber la hora o preparar remedios con hierbas. Estas herramientas matemáticas, fabricadas por artesanos, se habían desarrollado para obtener información práctica. Tradicionalmente, los ópticos se habían centrado en la elaboración de gafas de lectura y telescopios náuticos pero, en respuesta a las demandas de los experimentadores, durante el siglo XVI ampliaron su campo y empezaron a incluir microscopios y telescopios astronómicos. Con su alto grado de ampliación y el cristal de gran calidad, estos instrumentos físicos revelaron detalles del mundo natural nunca vistos hasta ese momento. Los últimos instrumentos desarrollados fueron los filosóficos: barómetros, termómetros, máquinas eléctricas y bombas de vacío, inventados por los filósofos naturales y que ellos mismos utilizaban.

Estos tres tipos de instrumentos aparecen exhibidos como accesorios de decoración en un elegante salón londinense en el cuadro adjunto de The John Bacon Family. A la derecha de la ventana se muestra un cuadrante de tránsito -utilizado para seguir el recorrido del Sol e ideado originalmente por navegantes- así como un telescopio astronómico adaptado para su uso en tierra, en lugar de en el mar. Sobre la mesa de la parte posterior se muestra una bomba de vacío, un globo de cristal que se puede vaciar de aire mediante un dispositivo de bombeo, una nueva y polémica invención.

Los primeros filósofos experimentales consultaban con los artesanos en busca de orientación. Uno de los más famosos contemporáneos de Bacon era el médico de Isabel I, William Gilbert, actualmente famoso como uno de los primeros científicos, y célebre en aquel tiempo por haber mejorado la brújula y, en consecuencia, la navegación. Cuando empezó a investigar el magnetismo, Gilbert no buscó la ayuda de sus colegas intelectuales, sino de la comunidad marítima. Aunque los navegantes isabelinos escribían en inglés, no en el culto latín, sus libros estaban repletos de instrucciones técnicas, geometría euclídea y comentarios acerca del comportamiento del magnetismo de la Tierra. Algunas de las ideas e instrumentos de Gilbert, lejos de ser originales, eran versiones elaboradas de los que había visto en un libro escrito por un constructor de brújulas hacía veinte años.

Los precisos instrumentos de Hooke demostraron· ser importantes para la ciencia, pero él les daba una justificación teológica. Como Bacon y muchos de sus contemporáneos, Hooke consideraba que los seres humanos eran criaturas falibles y malditas desde la expulsión del Jardín del Edén, con sentidos imperfectos y mentes cargadas de prejuicios. Para percibir el mundo tal como es, sostenía, necesitamos ayudas artificiales que nos permitan evitar el cerebro e impedir las distorsiones de la mente. Su nuevo microscopio iba a facilitar el trabajo; todo lo que el filósofo imperfecto debía hacer era «dibujar, examinar y registrar, con mano sincera y ojo fiel, las cosas tal como aparecen». En Micrographia, Hooke mostraba los sensacionales resultados que se podían obtener.

Micrographia es una espléndida colección de minuciosos dibujos en los que se exponen detalles que nunca antes se habían imaginado de plantas e insectos en particular de piojos, esos cuasi invisibles pero perpetuos compañeros de los caballeros del siglo XVII. Cuando Samuel Pepys adquirió su ejemplar se quedó despierto toda la noche, cautivado por las gigantescas imágenes en páginas desplegables y las elocuentes descripciones de Hooke. Hooke escribía en inglés, no en latín, e insistía en que sus lectores aprendiesen acerca de Dios estudiando su Libro de la Naturaleza. Empezaba, sorprendentemente, por revelar los bordes irregulares de las cuchillas y de los puntos impresos, elementos creados por el hombre a los que comparaba con la «fuerza y belleza» de las pulgas creadas por Dios, que están «ornadas en su totalidad por una curiosamente brillante armadura azabache, de juntas limpias y dotada de una multitud de afiladas puntas, de forma parecida a las púas de un puerco espín o a brillantes saetas de ballesta de acero» .

Mientras que los instrumentos matemáticos de Hooke servían para medir el mundo, sus instrumentos ópticos (o físicos) modificaban su aspecto habitual. En cambio, los instrumentos filosóficos, como las bombas de vacío, modificaban el propio mundo. Los primeros modelos funcionales de bomba de va­cío los construyeron Hooke y Boyle en la década de 1650 (aunque Boyle se llevó la gloria); un siglo más tarde se habían convertido en símbolos del poder de la investigación científica. En la celebérrima imagen de Joseph Wright de Derby, que se ha reproducido sin demasiados escrúpulos en portadas de libros y tarjetas de felicitación, se representa una habitación oscura, iluminada únicamente por un recipiente que brilla y que contiene una calavera humana y dominada por un filósofo natural con aspecto de mago. Su mano descansa sobre la llave de paso del globo de cristal y sus espectadores, horrorizados y fascinados a un tiempo, se dan cuenta de que el desti­no de la rara cacatúa blanca encerrada en su interior depende de la decisión del filósofo.

Sin embargo, la bomba de vacío no tuvo un éxito inmediato. Por un lado, las fugas demostraron ser un grave problema técnico, lo que facilitaba que los críticos acusasen a Hooke y Boyle de no haber producido en absoluto el vacío. Estaban en juego cuestiones teóricas de naturaleza fundamental. Según la ortodoxia cartesiana, las partículas siempre debían estar en contacto con otras partículas, por lo que en principio sería imposible· extraer yoda la materia sutil de un globo. Además, los experimentos de vacío provocaban nuevos y perversos tipos de discusión. ¿Cómo se puede averiguar nada acerca de la naturaleza estudiando un estado que no es natural? En el interior de los globos evacuados de aire, de aspecto tan ordinario, los animales morían, las velas chisporroteaban y los timbres dejaban de oírse. Los filósofos mecánicos escépticos demandaban pruebas directas de las ruedas y engranajes que movían las manecillas del mecanismo de relojería del Universo, no inferencias basadas en la ausencia.

Robert Boyle sostenía que, aunque la bomba de vacío proporcionaba una situación artificial, inventada por los experimentadores hu manos, seguía ofreciendo información válida acerca del mundo natural de Dios. Según la tradición, los filósofos naturales basaban su trabajo en el razonamiento, que empleaban para idear teorías sobre los sucesos naturales. Boyle, Hooke y otros seguidores de Bacon pretendían invertir la dirección de la lógica, empezando con la observación de fenómenos para luego pasar a la explicación del funcionamiento del Universo. En su ethos experimental, los instrumentos acabarían con el dogmatismo teórico mediante el establecimiento de hechos fiables. Con el invento de estas nuevas herramientas de investigación habían creado nuevos conocimientos: los muelles se esti­ran regularmente (ley de Hooke), las moscas tienen ojos multifacetados, el sonido necesita un medio para propagarse. El desarrollo de las explicaciones vendría más adelante.

Para saber más:

Fara, Patricia. Science: A Four Thousand Year History. Edición: 1. OUP Oxford, 2010.

Bertomeu Sánchez., José Ramón. «Leviatán y la bomba de vacío». Sabers en acció (blog), 20 de septiembre de 2021. https://sabersenaccio.iec.cat/es/leviatan-y-la-bomba-de-vacio/.