Es tan fácil contar atomías como resolver las proposiciones de un amante.
—William Shakespeare, Como Quieras, acto 3, escena 2 (1599)
La idea de que la materia se compone de átomos es omnipresente en la cultura moderna, a pesar de que nadie los haya visto nunca directamente. Una de las mejores y más interesantes imágenes que tenemos fue producida en 1989. Se obtuvo mediante un microscopio de túnel de barrido en el IBM Almaden Research Center en San José, California. Un haz de átomos de xenón fue disparado a un cristal de níquel frío, y los átomos que se pegaron al cristal fueron manipulados por la sonda del microscopio en el patrón que se muestra a continuación:
«IBM» en 35 átomos. Cortesía de IBM.
CORTAR Y CORTAR EN CUBITOS
La realidad de los átomos responde a una pregunta fundamental que es lo suficientemente simple como para enmarcar: Si se corta cualquier objeto de material en piezas cada vez más pequeñas, ¿habría algún límite, después del cual no se podrían hacer más cortes, o el material sería infinitamente cortable?
Los Antiguos Griegos. Usada con permiso de Sidney Harris.
Para llegar al corazón de esta pregunta, tenemos que volver atrás, atrás, muy atrás. ¿Qué tan lejos? Como muchos wags han sugerido, » Los antiguos griegos pensaron en todo primero.»Los átomos son un buen ejemplo.
Leucippus (siglo v AC). De Wikimedia Commons, usuario Jean-Jacques MILAN.
Demócrito (460 AEC-370 AEC). Por Antoine Coypel (1661-1722). De Wikimedia Commons, usuario Fæ.
DEMÓCRITO: LA MATERIA ES DISCONTINUA
Demócrito (460 AEC—370 AEC) nació en el extremo norte de Grecia, en Abdera. Le enseñó Leucipo, y muchas de sus ideas y las de Leucipo están tan entrelazadas que son difíciles de separar. De joven, Demócrito viajó mucho, gastando gran parte de su herencia de un padre rico. Visitó Asia, Etiopía, India y pasó mucho tiempo en Egipto. Los escritos de Demócrito no han sobrevivido intactos, por lo que solo existen fuentes secundarias para ayudar a transmitir sus ideas.
Soy el más viajado de todos mis contemporáneos; he ampliado mi campo de investigación más que nadie; he visto más países y climas y he escuchado más discursos de hombres eruditos.1
Aunque era prácticamente desconocido en Atenas (fue allí una vez a visitar Anaxágoras y fue ignorado), sus estudiantes y vecinos en Abdera lo consideraban altamente porque estaba invariablemente alegre y listo para ver el lado humorístico de la vida. Se le conoce como el «Filósofo Sonriente».»Él y Leucipo eran materialistas en que buscaban explicaciones mecanicistas de los fenómenos, en lugar de causas más profundas. Pensaban que la percepción a través de los sentidos era tan subjetiva que no era confiable, por lo que descartaron las observaciones como evidencia relevante.
Demócrito (y, por extensión, Leucipo) respondió a la pregunta fundamental sobre la divisibilidad de la materia postulando la existencia de una unidad no cortable llamada átomo (griego a = «no», tomos = «cortar») como la unidad fundamental de la materia.
Los primeros principios del universo son los átomos y el espacio vacío; todo lo demás simplemente se cree que existe.2
Aristóteles (384 a. C.–322 a. C.). Por Rafael (1483-1520). De Wikimedia Commons, usuario Dencey~commonswiki.
ARISTÓTELES: LA MATERIA ES CONTINUA
Aristóteles (384-322 a. C.) nació en la pequeña ciudad de Stagira, en el noreste de Grecia, y estudió en la Academia de Platón en Atenas, donde comenzó a los diecisiete años. Platón (427-347 a. C.), a su vez, fue un estudiante de Sócrates (469-399 a.C.). Después de la muerte de Platón, Aristóteles dejó Atenas durante unos doce años. Durante ese tiempo, enseñó a jóvenes que se convirtieron en reyes, incluido Alejandro (el Grande). A su regreso a Atenas alrededor del año 335 a.C., Aristóteles estableció una escuela llamada Liceo.
Atenas fue el centro cultural de Grecia y contó con una tradición de discusión de todos los temas grandes y pequeños. Aristóteles y sus estudiantes caminaron mientras hablaban, ganándose el título de «Filósofos Peripatéticos».»Aunque Aristóteles estuvo de acuerdo con Platón en muchas cosas, él y Platón también tenían diferencias de opinión significativas. Por ejemplo, el razonamiento de Platón era deductivo en el sentido de que procedía de principios generales a instancias específicas. Por ejemplo, todas las sillas tienen cuatro patas, por lo tanto, esta silla tiene cuatro patas. Por otro lado, el razonamiento de Aristóteles era inductivo en el sentido de que se ampliaba de lo específico a lo general. Por ejemplo, he visto cinco mesas, todas con cuatro patas. Por lo tanto, todas las mesas tienen cuatro patas. El énfasis de Aristóteles en los detalles lo llevó a hacer observaciones sistemáticas sobre los seres vivos, especialmente la vida marina, que pusieron a la biología en una base sólida que duró siglos.
Aristóteles inventó y sistematizó la lógica como herramienta para la investigación científica. El proceso científico general utilizado por Aristóteles fue uno de observación cuidadosa, seguido de razonamiento lógico sobre las causas. A pesar de su erudición extraordinariamente amplia que sentó las bases para muchas actividades intelectuales durante su propio tiempo y mucho después, incluso un hombre tan perceptivo como Aristóteles cometió sorprendentemente algunos errores. Sus análisis del movimiento en general y del movimiento planetario en particular fueron defectuosos, lo que llevó a dificultades posteriores, como veremos en capítulos posteriores. Un error en particular parece bastante evidente, a saber:
Los machos tienen más dientes que las hembras en el caso de los hombres, ovejas, cabras y cerdos.3
Con su énfasis en la observación cuidadosa, muchos se han preguntado por qué Aristóteles no contaba simplemente los dientes de ambos sexos y hacía una comparación adecuada.
Más de doscientos tratados se acreditan a Aristóteles. Se sospecha que las treinta y una obras que sobreviven son notas de clase, tal vez incluso tomadas por estudiantes y no destinadas a su publicación. La mayoría de ellos se perdieron por un tiempo, pero más tarde fueron traducidos al árabe y analizados extensamente por eruditos musulmanes. Algunos piensan que Aristóteles fue la última persona que supo todo lo que se podía saber en el momento en que vivió.
El cerebro de Aristóteles. Usada con permiso de Sidney Harris.
Al analizar la pregunta sobre los constituyentes fundamentales de la materia, Aristóteles se opone directamente a que exista cualquier unidad más pequeña:
Ni hay una parte más pequeña de lo que es pequeño, sino que siempre hay una más pequeña (porque es imposible que lo que es deje de ser). Del mismo modo, siempre hay algo más grande que lo que es grande.4
La materia de pensamiento de Aristóteles se hizo a partir de los cuatro elementos sugeridos por uno de sus predecesores, llamado Empédocles, quien los identificó como fuego, aire, tierra y agua. Aristóteles añadió un elemento más, æther, el material de los cuerpos celestes.
Los elementos de Aristóteles. Este archivo proviene de Wellcome Images, un sitio web operado por Wellcome Trust, una fundación benéfica global con sede en el Reino Unido. De Wikimedia Commons, usuario Fæ.
DEMÓCRITO VERSUS ARISTÓTELES
No hay registro de que Demócrito y Aristóteles se hayan conocido nunca, sin embargo, Aristóteles conocía a Demócrito y sus ideas y argumentó enérgicamente contra ellas. Uno de sus tratados se tituló «Sobre Demócrito», pero, desafortunadamente, solo sobrevive el comentario.
Aquí hay un ejemplo del argumento de Aristóteles contra la teoría atómica de Demócrito:
Él (Demócrito) atribuye la génesis y la separación opuesta a ella no solo a los animales, sino también a las plantas y a los mundos, y de manera integral a todos los cuerpos sensibles. Si, entonces, génesis es la combinación de átomos, y la destrucción de la separación de ellos, entonces incluso de acuerdo con Demócrito «génesis» debe ser un cambio de calidad. De hecho, Empédocles también dice que lo que llega a existir no es lo mismo, excepto en especie, con lo que ha perecido, y sin embargo Alejandro dice que Empédocles asume la existencia de un cambio de calidad, no de llegar a existir. ¿Debemos decir entonces que el Todo está compuesto de sustancias indivisibles? De hecho, algunos pensadores cedieron el paso a ambos argumentos. Al argumento de que todas las cosas son una si ser significa una cosa, reconocieron que el no-ser es; a eso de la bisección, cedieron postulando magnitudes atómicas. Pero obviamente no es cierto que si ser significa una cosa, y no puede significar al mismo tiempo lo contradictorio de esto, no habrá nada que no sea, porque incluso si lo que no es no puede ser sin calificación, no hay razón para que no sea un no ser en particular. Decir que todas las cosas serán una, si no hay nada más que el Ser mismo, es absurdo. Porque, ¿quién entiende que el «ser en sí mismo» no es otra cosa que una sustancia en particular? Pero si esto es así, no hay nada que impida que haya muchos seres, como se ha dicho. Es, pues, claramente imposible ser uno en este sentido.5
Aunque esto puede parecer desconcertante para nosotros, tal vez tenía más sentido en los días de Aristóteles.
Se decía que el maestro de Aristóteles, Platón, era aún más extremo en su oposición a Demócrito. Aunque los escritos de Platón nunca mencionaron a Demócrito por su nombre, el alumno de Aristóteles, Aristoxeno, escribió que Platón quería quemar los libros de Demócrito, pero estaban demasiado distribuidos para que su idea tuviera éxito. Irónicamente, la razón principal por la que conocemos las ideas de Demócrito es por su mención en los escritos de los estudiantes de Aristóteles. Como Aristóteles enseñaba en Atenas y tenía muchos estudiantes y seguidores, sus ideas habrían ganado cualquier concurso de popularidad con las de Demócrito.
Material extra: Entrevista en Internet a Aristóteles / Demócrito. Consulte Para profundizar más para obtener más detalles.
Y EL GANADOR ES…
en Realidad, ni Demócrito ni Aristóteles fue completamente correcta.
En la visión moderna, la materia está hecha de pequeñas unidades, generalmente moléculas. Las moléculas, a su vez, están hechas de átomos, pero estos átomos no son indivisibles, como pensaba Demócrito. Los átomos tienen una nube externa de electrones cargados negativamente que se mueven alrededor de un núcleo cargado positivamente. El núcleo contiene protones cargados positivamente y neutrones neutros. Sin embargo, ninguna de estas son partículas fundamentales. A su vez, están hechos de partículas aún más pequeñas llamadas quarks. Y los quarks están hechos de quar bueno, aún no lo sabemos. Además, a diferencia de la situación en la antigua Grecia, las ideas científicas de hoy en día requieren el apoyo de pruebas experimentales, que pueden involucrarse bastante, por no hablar del costo de realizar experimentos para obtener tales pruebas.
Las ideas eran primordiales en los tiempos griegos, pero no había un sistema de controles y equilibrios en la ciencia como funciona en el mundo moderno. El siguiente capítulo nos lleva en un viaje a veces doloroso hacia el sistema moderno.
el Filósofo-científicos. Usada con permiso de Sidney Harris.