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Lecturas de ciencia y educación, por Luis Moreno Martínez
Lecturas de ciencia y educación, por Luis Moreno Martínez
Título: Alejandro Volta (1745-1827). El triunfo de la electricidad
Autor: Antonio Moreno González
Editorial: Mascarón de Proa (Almuzara).
Año: 2023.
Sinopsis: Una historia pendiente escrita en español y documentada en las fuentes originales sobre uno de los inventos trascendentales para la humanidad.
Temáticas: Historia de la ciencia, historia de la física, historia de la química, historia de la electroquímica, historia de la electricidad, Alessandro Volta.
Género: Divulgación científica/ensayo (estudios sobre ciencia).
La trascendencia de la pila eléctrica en la historia de la ciencia y la técnica hace de su ilustre artífice -Alessandro Volta (1745-1827)- digno merecedor de una obra que divulgue su biografía. Sin embargo, Alejandro Volta (1745-1827). El triunfo de la electricidad no es una biografía al uso. Tampoco es una obra de divulgación científica en sentido estricto, aunque comparte objetivo con los libros de este género. En palabras del autor, la obra nace «con el propósito de contribuir a la formación científica ciudadana -un integrante esencial de la cultura necesaria para la convivencia- y para dar cuenta de la dimensión científica de la obra voltiana, así como del contexto en que la produjo». Los motivos por los cuales la obra no es fácil de catalogar ni en contenido ni en enfoque dan cuenta de su interés, más allá del que la vida y la obra de Volta, así como la ciencia de su época encierran en sí mismas.
Alejandro Volta (1745-1827). El triunfo de la electricidad no es un relato cronológico en el que el bios y el ergon del sujeto se entremezclan, concepción que suele imperar cuando pensamos en biografías. En las últimas décadas, el género biográfico ha experimentado una importante renovación en el ámbito de la investigación académica, de la que la historia de la ciencia no ha estado exenta. Si bien el autor no ahonda en los engranajes que esconde el ejercicio de contar una vida (comprensible en una obra dirigida al gran público), sí es posible rastrear el ejercicio de continuo diálogo con las fuentes que se esconde tras la obra, lo que si bien puede dificultar la lectura al público no habituado a los estudios históricos sobre ciencia, dota al texto de un mayor cariz analítico. Así, como afirma el propio autor, «toda biografía es orientativa», y su confección implica una inevitable conversación con lo que otros antes han escrito sobre el personaje en cuestión. Este diálogo será constante a lo largo de la obra.
En esta línea, el autor confecciona una biografía de Volta combinando fuentes primarias -como los propios testimonios del inventor italiano, su correspondencia y las voces de sus coetáneos (donde se incluyen a figuras tan destacadas de la historia de la ciencia como Humphry Davy o Michael Faraday)- con abundante literatura secundaria que permite contextualizar al personaje y su obra. Este diálogo entre el biógrafo, el biografiado, sus coetáneos y sus anteriores biógrafos muestra al lector la complejidad de conocer la vida y la obra de los científicos y científicas del pasado y le permite descubrir lo mucho que la mirada biográfica puede aportar a una comprensión más humana de la ciencia y la tecnología. El personaje principal se convierte así en una excusa para conocer cómo se producen los avances en ciencias, la colectividad que se esconde tras hallazgos que suelen anunciarse en singular, los mecanismos cambiantes que ha usado la ciencia para la circulación de sus descubrimientos, las tensiones entre hechos experimentales y teorías científicas o la importancia del lenguaje en la comprensión de los fenómenos fisicoquímicos. Todo ello a la par que se ahonda en el conocimiento sobre el hombre y el mito que se esconde tras la unidad de voltaje en el Sistema Internacional, con sus aciertos, errores, firmezas y dubitaciones.
Una advertencia se precisa para facilitar la lectura de la obra y es que en el género biográfico suelen diferenciarse dos grandes enfoques: el enfoque suetoniano, que aboga por una escritura temática; y el enfoque plutarquiano, que se ciñe a un estricto eje cronológico. Moreno González sigue un enfoque suetoniano, como muestran los títulos de los capítulos que componen la obra, combinado con una ligera mirada plutarquiana que permite al lector seguir el devenir de Volta desde sus orígenes a la forja del personaje tras su fallecimiento. Ante posibles despistes, la incorporación de una cronología al final del texto ayuda al lector a situarse en el tiempo. Los «saltos temporales» constantes a lo largo de la obra, si bien pueden desconcertar y distraer al lector de la figura principal, aportan valiosas lecciones, reseñables citas y no pocas curiosidades sobre historia de la ciencia, en ocasiones muy alejadas de Volta y su tiempo, pero coherentes con la temática abordada en cada caso. Estas curiosidades y algunos fragmentos de interés se incluyen al final de esta reseña.
Este ejercicio de escritura biográfica es propio de quien ha buceado en los océanos de los estudios históricos sobre ciencia. No es casual, por tanto, que su autor, el profesor Antonio Moreno González, realizase su tesis doctoral en el ámbito de la historia de la ciencia bajo la dirección del académico y conocido historiador de la ciencia José Manuel Sánchez Ron. Asimismo, las constantes conexiones que el lector encontrará con cuestiones educativas también revelan la trayectoria del autor en el ámbito de la didáctica de las ciencias experimentales, campo en el que se inscribió su cátedra en la Universidad Complutense de Madrid, la cual ocupó tras haber ejercido la docencia preuniversitaria como maestro nacional de primera enseñanza, maestro rural y director escolar.
Aquellos lectores que acostumbren a diseccionar sus libros con bisturís de grafito encontrarán en sus páginas no pocas intervenciones. Así, muchos son los aprendizajes y, quizá, nuevos conocimientos, que el lector podrá subrayar sobre Volta y el desarrollo histórico de las ciencias fisicoquímicas desde finales del siglo XVIII a un ya bien entrado siglo XX. Así, parece ser que el joven Volta, nacido en el pueblo lombardo de Como en el seno de una familia acomodada, tuvo un «desarrollo intelectual lento», tardó en aprender a hablar y que su primera palabra fue «no». Estudió en el Colegio de los Jesuitas donde recibió una formación humanista y adquirió un notable conocimiento del latín y otras lenguas, como el inglés, el francés y el alemán. Este dominio de idiomas le permitirá intercambiar correspondencia con destacados científicos de la época (entonces, filósofos naturales en todo rigor), a muchos de los cuales llegó a conocer en persona gracias sus «viajes literarios» por Europa, periplos en los que llevaba consigo sus artefactos para realizar demostraciones experimentales que llegaron a asombrar incluso al mismísimo Napoleón.
Moreno González, especialista en didáctica e historia de la física, nos cuenta que Volta pronto mostró un gran interés en la física y la química, áreas en las que se inscribió su labor como investigador y docente (faceta esta última en la que puso notable entusiasmo, mimo y eficacia). La obra de Volta no puede entenderse así desligada de figuras como Joseph Priestley, químico inglés conocido por sus estudios sobre gases y defensor de la teoría del flogisto, uno de los fluidos imponderables de la época que permitía explicar (no sin limitaciones) el comportamiento de diversas sustancias químicas y sus transformaciones. Precisamente, la electricidad fue considerada otro de los fluidos imponderables de la época. En esta línea, Volta estuvo notablemente influenciado por el polifacético científico norteamericano Benjamin Franklin, con quien compartió la idea de que solo existía un tipo de fluido eléctrico (teoría unitaria) y no dos, pues algunos filósofos naturales (como Charles François de Cisternay Dufay) hablaban de una electricidad vítrea y otra resinosa (teoría dualista). La idea de fuerzas atractivas y repulsivas presente en la obra de Franklin también lo estará en la de Volta, quien asumió la existencia de fuerzas entre partículas de materia y las partículas del "fuego eléctrico". Así, Volta consideraba que algunos cuerpos (como el vidrio) eran pobres en fuego eléctrico comparados con otros cuerpos (como los conductores). Al frotarlos, el "fuego eléctrico" fluía del cuerpo más rico al más pobre (teoría triboeléctrica). Esto le llevó a proponer una clasificación de sustancias en términos de su comportamiento ante el "fuego eléctrico". No obstante, sus explicaciones no eran satisfactorias para explicar el comportamiento eléctrico de algunas sustancias como el azufre, lo que le llevó a modificar su teoría. Así, consideró que no solo había que tener en cuenta el tipo de sustancias frotadas, sino también el estado de sus superficies. Esto le condujo a considerar la triboelectricidad negativa como un debilitamiento de la atracción entre la materia y la fuerza eléctrica del cuerpo, mientras que si se producía un fortalecimiento, la triboelectricidad se asumía positiva. Modificaciones que revelan los mecanismos que experimentan las teorías científicas en la búsqueda de marcos explicativos adecuados a los hechos experimentales.
La conexión entre la constitución de la materia y la electricidad, evidente a nuestros ojos, no lo era en la época de Volta. En este sentido, los inicios del estudio físico de la electricidad y la invención de la pila no puede entenderse desligados del desarrollo experimentado por la química a lo largo del siglo XVIII. A este respecto cobra especial interés la controversia en torno a las dos teorías que permitían explicar el fundamento de la pila, artefacto cuyo nombre hace referencia al apilamiento de piezas necesario para su construcción. He aquí el fragmento de una carta en la que el propio Volta presenta su artefacto incluida por Moreno González en la obra:
«El aparato del que os hablo, y que sin duda os sorprenderá, no es más que un conjunto de un número bueno de conductores de diferente especie, dispuestos de una determinada manera. 30, 40, 60 piezas o más de cobre, o mejor de plata, aplicadas cada una a una pieza de estaño, o mejor de cinc, y un número igual de paños empapados en agua, o de algún otro líquido que sea mejor conductor que la simple agua, como el agua salada, la lejía, etc; o trozos de cartón, de piel, etc. bien empapados de esos líquido: tales paños interpuestos en cada pareja o combinación de dos metales diferentes; una serie alternativa, siempre en el mismo orden estos tres tipos de conductores, constituye mi nuevo instrumento; que imita, como he dicho, los efectos de las botellas de Leyden, o de las baterías eléctricas, y produce las mimas descargas que ellas...
Como, en el Milanesado, 20 de marzo de 1800».
El fundamento de la pila radicaba, según Volta, en el efecto de contacto entre metales diferentes. En contraposición con este enfoque, otros filósofos naturales apuntaron que en realidad se trataba de un fenómeno químico. Numerosos científicos de la época considerarán la pila de Volta una «máquina química», pues se había apreciado que el agua en contacto con los propia electrodos daba lugar a gases. Además, se podía apreciar una alteración de la acidez y alcalinidad de los polos, hechos que sí apreció Volta (¡aplicándose los electrodos sobre la lengua!), pero a los que no otorgó la relevancia que merecían. La importancia de la electrolisis en el descubrimiento de nuevos elementos químicos a lo largo del siglo XIX y el desarrollo de la electroquímica en la primera mitad del siglo XX terminó definiendo el fundamento de la pila voltaica como un fenómeno eminentemente químico.
Otra controversia abordada en la obra, pero de menor extensión en el tiempo, fue la polémica entre Alessandro Volta y el médico italiano Luigi Galvani. Popular por sus experimentos con ancas de ranas que parecían "revivir" tras aplicar descargas eléctricas, Galvani señaló que las fibras nerviosas podían entenderse como botellas de Leyden y los músculos como conductores, de modo que el fluido eléctrico podía recorrer en el organismo. Este fenómeno, conocido como galvanismo, inscribía la electricidad como un fenómeno ligado al mundo vivo. Sin embargo, Volta había probado que los inertes metales podían experimentar el fenómeno eléctrico. Volta, que nunca tuvo contacto personal directo ni por correspondencia con Galvani, entraba así en disputa con el médico italiano. El tiempo mostrará que ambos fenómenos eran dos caras de la misma moneda, si bien el término galvanismo terminará designando también a la electricidad producida por la pila y no necesariamente a la ligada a sistemas biológicos.
La obra de Volta es usada por Moreno González como una lente de aumento para explorar el contexto científico de finales del siglo XVIII y principios del siglo XIX. Así, el autor señala que aunque Volta se relacionó con buena parte de la élite de los natural philosophers ingleses y de los savants franceses, la debilidad científica de la ilustración en Italia jugó en su contra. Es por ello que cobra especial mérito su trayectoria profesional en su propia patria: primero como puesto profesor de Física de gimnasio (hoy asumible a la figura de profesor de enseñanza secundaria) y, después, como catedrático de Física Experimental desde 1778 en la Universidad de Pavía, de la que llegó a ser rector. Todo ello en un contexto en el que se llegaba a afirmar que «trabajar como científico no es una auténtica profesión» (Falconer, Library of Useful Knowledge. Natural Philosophy, 1829). No obstante, inicialmente Voltá será considerado más un destacado inventor que un filósofo natural, figura antecesora del actual científico que el italiano ambicionaba. El tiempo le encumbrará como «el Newton de la electricidad» y uno de los iconos de la historia de la ciencia italiana.
Como nos descubre Antonio Moreno, la labor creadora de Volta no se limitó a la pila. También confeccionó otros artefactos como el electrómetro (variante de los ya existentes electroscopios que permitían detectar si un cuerpo estaba cargado o no) o el eudímetro (de interés para el análisis de gases). No obstante, su invención favorita fue el electróforo, un pequeño dispositivo que permitía almacenar electricidad a partir de las descargas que eran producidas mediante una botella de Leyden. No sorprende por tanto que Volta presentase el 4 de marzo de 1782 ante la Royal Society la relación existente entre la capacidad (entonces, cantidad de electricidad que un cuerpo puede retener sin dejarla desvanecerse ni escapar al aire), la tensión (tendencia de la electricidad a escapar del cuerpo electrizado) y la carga (cantidad de electricidad o masa del fluido eléctrico retenida), sentando las bases de los condensadores en un enunciado que, según varios autores, debería haber pasado a la historia como ley de Volta.
A través de la vida y la obra del científico italiano, el lector podrá reflexionar ampliamente sobre la propia génesis del conocimiento científico desde una perspectiva más humana. La obra nos muestra cómo las explicaciones del fundamento de la pila fueron ulteriores a su invención, lo que permite cuestionar la imagen de la técnica como aplicación posterior de un saber científico preestablecido. También muestra cómo las teorías científicas conviven y rivalizan entre sí, lejos de sucederse en el tiempo. Asimismo, la biografía de Volta ilustra la importancia de las controversias en el avance del conocimiento científico o la importancia de la terminología en la forja de las teorías científicas. Todo ello hace de esta obra un texto de especial interés para docentes de ciencias interesados en la historia de la ciencia en general y en la historia de la electroquímica y la electricidad en particular siguiendo los pasos de uno de sus ilustres protagonistas. Los profesores de Física y Química y de Tecnología encontraremos en sus páginas una interesante colección de apuntes de historia de la ciencia y la técnica que enriquecerán nuestro conocimiento sobre la historia de nuestras disciplinas y que podrá nutrir nuestras clases. Porque Volta es una figura que merece ser más conocida por nuestra ciudadanía. Qué mejor que comenzar en las aulas, los laboratorios y los talleres de nuestros centros educativos a divulgar su legado.
Buena lectura, buen viaje.
Madrid, 28 de agosto de 2024.
El término batería eléctrica no se usó hasta 1800.
Volta rechazó la ley de Coulomb. El hecho de que Coulomb fuese partidario de la existencia de dos tipos de electricidad y que este recibiese con cierta frialdad a Volta durante una visita del italiano a París pueden ayudar a entender este rechazo.
En un principio Volta tampoco apoyó las ideas de Lavoisier (al que conoció en persona) sobre la "nueva química" y se mantuvo, al igual que Priestley, fiel a la teoría del flogisto. Finalmente, terminará usando de forma combinada ambas teorías en sus trabajos de química, área que cultivó junto a la meteorología. Precisamente, realizó experimentos sobre electricidad atmosférica junto a Lavoisier y Laplace en su estancia en París en marzo de 1782.
Benjamin Franklin no recibió una educación formal en ciencias. Hoy podría considerarse un "amateur autodidacta" que sintió un profundo interés lector en torno a cuestiones científicos, especialmente, sobre la obra de Isaac Newton.
No debemos asociar la denominada República de las Letras de la Ilustración con un desdén hacia las ciencias. Es más, figuras como Volta fueron consideras entonces "literatos" pues no existían las actuales fronteras entre "ciencias" y "letras". Cabe destacar que en la España del siglo XVIII se celebraron "tertulias literarias" dedicadas a la física experimental y las matemáticas.
Volta es considerado el introductor de la patata en Italia. Tras un viaje por Europa (donde había conocido al eminente filósofo François Marie Voltaire), visitó unos cultivos de patatas camino de Saboya. Una vez en su tierra, decidió cultivarla y poco a poco el tubérculo se incorporó a la gastronomía italiana.
Pauli se refería a la mecánica cuántica como «física para niños» (Knabenphysik) por la juventud de muchos de sus protagonistas (Heisenberg, Sommerfeld, Fermi, Jordan, Dirac...), en su mayoría en la veintena.
En 1926 Schrödinger amenazó (epistemológicamente hablando) a Bohr señalando que si por los saltos cuánticos en los fenómenos atómicos debían limitarse a la «condenada acrobacia» de los quanta lamentaba haber consagrado parte de su tiempo a la teoría cuántica.
Sobre la importancia de las matemáticas para la física:
«La física puramente experimental se convierte en una ciencia frívola (...). Se hace verdaderamente física cuando se ejerce el cálculo sobre hechos bien establecidos».
Antoine Libes, en su obra Noveau Dictionaire de Physique (1806). Citado por el autor en p. 77.
Sobre los fluidos imponderables y su relevancia en la historia de la ciencia:
«Los fluidos imponderables ocupan un espacio destacado en la historia de la ciencia; también se los nombró como dinamídeos e incoercibles. Hacia 1800, escribe Pancaldi, algunos filósofos naturales admitían la existencia de fluidos imponderables (sin peso), fluidos especiales que, cuando se agregan a la materia ponderable ordinaria, se espera que expliquen una amplia gama de fenómenos. Dependiente del autor y la teoría, se han introducido hasta seis de estos fluidos para explicar los fenómenos de cohesión, afinidad química, calor, luz, electricidad, magnetismo y, según algunos, también la vida o al menos el galvanismo o electricidad animal».
«Los imponderables no quedaron claramente eliminados hasta que se impulsó la teoría cinético-molecular para los fenómenos relativos al calor, y con el descubrimiento del electrón para los relativos a la luz, la electricidad y el magnetismo, que Maxwell unificó con su teoría electromagnética».
Extracto del capítulo 5: Poco más que descargas: hacia la unificación de las fuerzas físicas
(p. 86 y p. 92, respectivamente)
Sobre el rechazo a los fluidos imponderables en España:
«De como algunos se revelaron contra la modernidad de los fluidos es singular en España el catedrático de Metafísica y Filosofía Natural de la Universidad Central Manuel Ortí Lara (1826-1904): "lo que llaman ciencia moderna no es menos contraría a la ciencia verdadera que las tinieblas a la verdadera luz"».
Manuel Ortí Lara, catedráctico de Metafísica y Filosofía Natural de la Universidad Central.
Discurso sobre el Espíritu Moderno (1865). Citado por el autor en p. 88.