Átomos y Alquimia (IV). En los límites de la Ciencia.

Soddy y Ramsay dieron el paso final de introducir la química en un modernísimo programa de investigación “alquímico” (es decir: eminentemente caracterizado por tener como principal objetivo la transmutación de los elementos en el marco de desentrañar los misterios de la materia), pero este cambio de paradigma en la Química solo fue posible dentro del frontera entre la Química, la Física y esa “alquimia oculta” que habitada en estos científicos, o que era “visitada” por ellos. La identificación de una «alquimia moderna» como perteneciente a la Química fue, en última instancia, algo  destinado a apuntalar fronteras disciplinarias de la Química contra la Física. La Química, sin embargo, había reconstruido sus paredes para incluir una gran cantidad de territorio que también era reclamado por la Física y que finalmente reconquistó.

Décadas después, Soddy se quejaría enérgica y amargamente de la invasión de la Física sobre lo que él vio como el dominio de la Química: la hegemonía del grupo del Laboratorio Cavendish en Cambridge, el profesorado Fulleriano en Química en la Royal Institution otorgado a físicos, el Premio Nobel a Rutherford en Química en 1908, incluso el nombramiento final del campo «Física Nuclear». Soddy sintió, no sin justicia, que su papel en la colaboración Soddy-Rutherford estaba siendo dejado fuera de las historias del campo en la década de 1950. Muriel Howorth documenta las quejas de Soddy con gran detalle, señalando que

«Una vez exclamó Soddy: ‘Uno a menudo escucha que la Física y la Química son ahora un tema. ¡Dios no lo quiera! Pero incluso si fuera así, no le da a los físicos ningún derecho a robar el trabajo de los químicos, para el caso, la Cátedra Fulleriana de Química en la Royal Institution, en que ha sucedido más de una vez»[^1].

Algunos químicos del siglo XIX combatieron la afirmación de Kant de que la Química no era una ciencia real porque simplemente “clasifica sin explicar”. En efecto, en el Prefacio a los Fundamentos Metafísicos, Kant afirma que la química, al menos como él la entendió en 1786, no era «propiamente» ciencia, pero tal afirmación deja abierta la posibilidad de que la química sea completamente científica en otro sentido o que, con el tiempo, podría convertirse en ciencia propiamente dicha. No olvidemos que hasta 1787, Kant aceptó los principios fundamentales de la teoría química de Georg Ernst Stahl (1713-1772), según los cuales el agua y el aire son elementos fundamentales que funcionan como vehículos para el cambio en sustancias inflamables y «terrenales».

El principal trabajo de Soddy y Ramsay fue hecho en Química Física, un subcampo que se hizo propio a fines del siglo XIX y propulsado por tres de los amigos de Ramsay: Jacobus Henricus van’t Hoff (1852-1911), de los Países Bajos; el alemán Wilhelm Ostwald (nacido en Riga, Letonia, 1853-1932), Nobel de Química en 1909 (al año siguiente de recibirlo el físico Rutherford también en Química) que fue catedrático de Química Física en Leipzig a partir de 1887; y Svante Arrhenius (1859-1927) de Suecia. Resulta muy llamativo y curioso que la conexión entre los químicos físicos y los historiadores de la alquimia se remonta al propio Hermann Kopp, que se convirtió en el primer profesor de química física en Heidelberg, donde «pretendía mostrar que todas las propiedades físicas estaban determinadas por la composición química»^[2].

Trabajos de mediados del siglo diecinueve como la investigación de Faraday sobre la electrólisis y el esfuerzo de Mendeleev para explorar la relación de la las propiedades físicas de los elementos en su tabla periódica, condujeron a lo que sería más tarde la sub-disciplina de la Química Física, que podría ser definida algo así como la aplicación de las técnicas y teorías de la física al estudio de reacciones químicas, y el estudio de las interrelaciones de propiedades químicas y físicas». Mary Jo Nye ha remontado los comienzos de la Química Física hasta la década de 1860, cuando se creó la Cátedra de Química Física que Kopp iniciara en Heidelberg en 1863 y una sección de Química Física creada en la Universidad de Járkov en 1864. El campo científico estaba claramente establecido hacia 1887, cuando se lanzó la revista Zeitschrift für physikalische Chemie, fundada por los ya citados Jacobus Henricus van’t Hoff, Wilhelm Ostwald y Svante Arrhenius.

Pero el límite disciplinario entre la Física y la Química se volvió menos definido después de 1900 que lo estaba en las décadas centrales del siglo XIX^[3]. Quizás se deba por el papel jugado por los muchos británicos que se formaron en las universidades alemanas a finales en esos años. Los químicos que conseguían su educación en Alemania disminuyeron a fines del siglo XIX. Los químicos británicos, más dispuestos que los franceses hacia el pragmatismo y las aplicaciones prácticas con que a menudo se condujo la Química Física que los franceses, además también se beneficiaron de un sentido, innato y particularmente fluido, de los límites entre la Química y la Física que ayudó a facilitar el funcionamiento de lo que podríamos llamar Eje «London-Manchester School» de la Química Física. En el cambio de siglo, había un poco más permeabilidad y flexibilidad en Inglaterra que en Francia a los límites entre disciplinas, intelectual, institucional y geográficamente. Entre los beneficios de esta permeabilidad en los límites de estos dos campos científicos, llama la atención su presencia e influencia en la formación de nuevas disciplinas de la Química Física, como la Química Física Orgánica, o la Química Teórica de los mecanismos de reacción. Y dicha permeabilidad se convirtió, finalmente, en el campo más fértil para el desarrollo de teorías de radioactividad. Tanto Ramsay como Soddy tenían puestos como químicos físicos. Ramsay trabajó en University College de Londres; Soddy, después de trabajar con Ramsay en la transmutación del radio en helio en Londres en 1903, pasó a convertirse en el primer conferenciante en radioactividad, así como así como profesor de química física en la Universidad de Glasgow bajo John Ferguson. Ambos vieron la aplicación de los principios físicos como cruciales para avanzar en la disciplina de la Química, y ambos hablaron del joven campo de la química física usando metáforas “de frontera”. El 11 de marzo, 1895, cuando Soddy aún no tenía dieciocho años, escribió su ensayo del Premio Evans en la Universidad de Aberystwyth sobre «Las relaciones existentes entre la forma en que los átomos están vinculados juntos, y las propiedades físicas de los compuestos resultantes». Por cierto, perdió el concurso frente a John Russell. En este trabajo, Después de saltar a través del trabajos de químicos físicos como van’t Hoff y Ostwald sobre el tema de los límites entre las disciplinas, concluyó no solo invocando las metáforas pioneras tan populares en la escritura científica del día, pero también proporcionando una vislumbrar cómo visualizó su carrera como químico físico trabajando en la frontera entre la Química y la Física:

“Aunque se ha descubierto mucho durante los últimos años, parece altamente probable que solo el límites del tema han sido bordeados, y que el vasto campo de investigación en la frontera, por decirlo así, entre la química y la física, es casi un terreno virgen, ofreciendo una cosecha abundante para aquellos que, no contentos con pisar los caminos bien golpeados de la ciencia, son lo suficientemente emprendedores como para atacar los problemas, y lo suficientemente pacientes como para superar las dificultades, que pioneros de la investigación científica siempre tiene se han de encontrar.”^[4]

Límites para el cruce, virginidad, abundantes cosechas, pioneros… El mismo tema del estado de frontera de la Química Física desató una profusión de metáforas comunes conectadas con ser pionero en un mundo nuevo. El propio Van’t Hoff, describió la Química Física como un «nuevo mundo» surgido entre los dos «continentes» de la Física y la Química»^[5]. De hecho, durante los años más productivos y pioneros de la vida de Soddy, trabajó en las fronteras creadas en la intersección de varios límites. Estos años vieron hacer descubrimientos innovadores que involucren la naturaleza de la materia. De 1900 a 1903, trabajó en McGill con Rutherford sobre la transformación radiactiva y en Londres con Ramsay transmutación de radio en helio, y luego entre 1904 y 1914 en Glasgow, publicó su Interpretación de Radio y, sobre todo, realizó su investigación sobre la Ley de Desplazamiento y la naturaleza de los isótopos que le llevaron a su Premio Nobel en 1921.

Hasta tal punto entendió la Química Física como un espacio interfronterizo que  cuando Soddy regresó a Gran Bretaña después de su trabajo con Ramsay y una gira de conferencias por Australia, no fue ni a Oxford ni a Cambridge sino a un entonces departamento de química más marginal en Glasgow, donde Ramsay había estudiado de joven. Lo modernizaría para incluir temas como la Química Física y la radioactividad, bajo la supervisión de John Ferguson, un jefe de departamento más conocido por su trabajo en la historia de la alquimia. En efecto, Ferguson tenía una inmensa biblioteca particular sobre alquimia, entre impresos y manuscritos sólo de alquimia. En 1921, la Universidad de Glasgow compró toda su biblioteca, que alcanzaba unos once mil textos, por siete mil libras.

De la misma manera, Ramsay se veía a sí mismo como un físico químico que trabajaba en una zona fronteriza, y la mayor parte de sus obituarios interpretarían su trabajo pionero sobre gases inertes y sobre la transmutación como perteneciente a la Química Física. En un libro manuscrito inédito sobre Química Física que Travers (en una nota sobre el manuscrito en los “Sir William Ramsay Papers”) data de alrededor de 1893, Ramsay comienza:

“Las ciencias de la Física y la Química están estrechamente conectadas; hay pocas ramas de Física que se puede estudiar sin un conocimiento de Química; y el químico, si lo desea es entender su propia ciencia se basa en la Física para la interpretación de muchos de los fenómenos que él ve; y para muchos de los métodos que él emplea. Se puede intentar una división, pero sería en muchos aspectos artificial, y, especialmente en los últimos años, que se ha encontrado que el progreso debe ser hecho en cada ciencia tomando prestados métodos e ideas de su hermana. Definir una frontera como ésta no es una tarea fácil; el límite cambia de año en año; sin embargo, se puede hacer una definición de los objetivos actuales de la Química Física. Podemos decir que el objeto de la Química Física es tratar de referir los cambios químicos a la acción entre los átomos y moléculas e investigar tal acción en cuanto a su velocidad y su extensión.”^[6]

Ramsay enseñaba normalmente Química Física, pero él la veía como una disciplina que no podía ser acordonada por la Química o la Física. Su estado de frontera lobraba siempre socavar las distinciones entre ambos campos.

Hacia 1904, cuando Ramsay retomó la radioactividad y la transmutación como el programa de investigación que guiaría el resto de su carrera, se convirtió en el editor de Text-Books of Physical Chemistry, una serie publicada por Longmans Green Co. para educar al público lector de ciencia en este campo emergente. En su volumen inicial, Introducción al estudio de la Química Física, de apenas cincuenta páginas, recicló parte del material del manuscrito de 1893, comenzó aún con más fuerza, enfatizando la dificultad de construir un límite de definición nítido entre la Química y la Física: «Definir exactamente los territorios de las Ciencias de la Física y la Química no es fácil. La definición de que el objeto de la Química es el estudio de los cambios que la materia sufre durante la formación y descomposición de compuestos, mientras que el de Física hace referencia a cambios que afectan a la materia independientemente de su composición, apenas satisface la cuestión». Ramsay argumenta que la física del calor, la conductividad y similares deben tener en cuenta la composición química de la materia, y que esta idea define el nuevo campo de la Química Física: «El nacimiento de la Química Física se puede decir que data del reconocimiento de esta idea fundamental; donde las leyes o las generalizaciones con respecto a las propiedades de la materia dependen no sólo de las masas o velocidades de movimiento de los objetos considerados, sino también en su composición y naturaleza química, su consideración cae bajo el título ‘Química Física’ «^[7].

Uno de los obituarios de Ramsay desaprobó la Química continental a favor del inglés al caracterizarlo como un químico inglés por excelencia, uno que trabajó sin la restricción del dogma de la Química. Sin embargo, el mismo obituario señaló que esta cualidad le había metido en problemas al final de su carrera en sus afirmaciones demasiado precipitadas sobre la transmutación^[8].

Aunque sería difícil hacer de Ramsay un químico inglés stricto sensu, dada su educación en Glasgow y Alemania, su cuadro internacional de amigos y corresponsales (como Oswald, van’t Hoff, Berthelot y Mendeleev), su trabajo desde la frontera disciplinaria de la Química Física dio claramente a Ramsay la libertad de repensar la naturaleza no solo de la Química y la Física, sino también de la materia. Además, el paradigma alquímico que Ramsay adoptó cuando comenzó a trabajar con Soddy en 1903 en la transmutación de radio (recordemos que luego siguió sus propios esfuerzos de transmutación por el resto de su carrera) le permitió definir el programa de investigación natural para un químico que incluye no sólo a los compuestos de los elementos, sino también a los elementos en sí mismos.

De hecho, los primeros títulos publicados en la colección Text-Books of Physical Chemistry incluyeron “Spectroscopy”, de Edward Charles Cyril Baly (1871-1948, quien rápidamente se involucró en las prisas de los químicos por la transmutación), y “Chemical Statics and Dynamics”, de Joseph William Mellor (1869-1938), quien se convertiría en un miembro clave de la Sociedad Alquímica una década después.

Es evidente que la naturaleza fronteriza de la joven disciplina de la Química Física parece haber ayudado a que se crucen con otro borde: el que delinea las teorías de la materia que previamente prevaleció solo en el revival ocultista de aquel período. Como veremos más adelante, Soddy formuló teorías que deben haber tenido raíces en el ocultismo y en algunas cosas que los ocultistas defendieron, como las razas antiguas, por ejemplo, quizás los de Atlantis que se habían desarrollado mediante conocimiento atómico, creando un planeta edénico, llegando luego a un final catastrófico o, quizás simplemente se trasladaron al espacio exterior. Él postuló este evento como la fuente de la historia bíblica de la caída y más tarde comenzó a conectar la alquimia atómica con el libro apócrifo de Enoch, una obra con una alta autoridad mágica para ocultistas como Aleister Crowley. El mismo Ramsay mencionó la comunicación telepático en algunas cartas (probablemente graciosamente), aunque sí recibió una carta de Ostwald afirmando la existencia de la telepatía y la capacidad de los individuos para proyectar su fuerza vital hacia fuera, hacia otros individuos. La Sociedad de Investigación Psíquica, a la que pertenecía investigó tales fenómenos. Aún así, ni Ramsay ni Soddy, hasta donde sabemos, no tenían una participación directa en ninguna orden hermética o Sociedad Teosófica. Soddy estaba enseñando e investigando en Escocia durante la existencia de la Sociedad Alquímica, y el horario de Ramsay y su deficiente salud probablemente le impidió asistir a alguna reunión. Sólo probablemente. Aun así, el avivamiento alquímico participó claramente en su idea, en su sentido de la naturaleza de su disciplina. Y lo hizo tan fuertemente que puede haber ayudado a orientar su teorización y las agendas de investigación que involucran la radiación y la transmutación atómica a lo largo de caminos diferentes de aquellos seguidos por los físicos involucrados en la teoría atómica de fin de siglo.

Volviendo a 1900, cuando Soddy comenzó su nuevo trabajo en el Departamento de Química de la Universidad McGill, su primera conferencia sobre alquimia («The Story of Chemistry from Earliest Times”), simplemente siguió la línea bastante estándar que heredó de Kopp, von Meyer y Schorlemmer, viendo a la alquimia como una manifestación temprana pero errónea de la Química. Pero en una conferencia titulada «Alchemy and Chemistry», que diera más tarde en ese mismo año, Soddy hizo una afirmación muy diferente:

«El estudiante que ha rastreado la evolución de la Química desde sus inicios y ha interpretado correctamente la época anterior a Lavoisier, ve que la existencia de una era atómica es incuestionable. La constitución de la materia es el territorio [patrimonio] de la Química, y, de hecho, poco se puede conocer de esta constitución hasta que se logre la transmutación. Este es, como siempre ha sido, el objetivo real del químico».

Del mismo modo, durante su discurso presidencial de la British Association de 1911, Ramsay citó a otro químico, Michael Faraday, que había reclamado años antes de eso que «descomponer los metales, reformarlos y darse cuenta a la vez de la absurda noción de transformación: estos son los problemas que tiene que solucionar ahora el químico»[9].

Contrariamente a la afirmación de Soddy de que la transmutación había sido «el verdadero objetivo del químico», la transmutación fue, de hecho, todavía una herejía química a finales del siglo XIX, y así había sido desde el mediados del siglo XVIII. A pesar de la controversia provocada por la hipótesis de Prout, John Dalton, en su Un nuevo Sistema de Filosofía Química (1808) había solidificado más o menos la concepción moderna de que el elemento químico consiste en un átomo inmutable e indivisible que difiere para cada elemento. Todos los átomos de plomo, por ejemplo, tenían el mismo peso (esto fue, obviamente, más de cien años antes del descubrimiento de los isótopos de Soddy) y propiedades químicas, y todos los átomos de oro tenían el mismo peso y propiedades, y el uno nunca podría cambiarse por el otro ni romperse en más partículas elementales. Las reacciones químicas eran causadas por la reorganización de los átomos.

La alquimia, como hemos visto, durante la década de 1880 se había convertido en parte de la Historia de la Química, y estaba asociada específicamente con la Química en la cultura en general, más que de con cualquier otra ciencia. Antes de que Ramsay y Soddy entusiasmaran a los “revivalistas” de la alquimia al restablecer la transmutación como un objetivo principal de la Química, esas Historias de la Química habían retratado a la alquimia como un callejón sin salida.

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[1] Howorth, M., Pioneer Research on the Atom: Rutherford and Soddy in a Glorious Chapter of Science: The Life Story of Frederick Soddy, Londres, New World Publications, 1958, 75. Las “Fullerian Chairs”, son Cátedras de Química de la Royal Institution fundadas y pagadas por el esclavista y preceptor de Michael Faraday John Fuller (1757-1834). El propio Faraday fue el primer receptor de la cátedra en el año 1833.

[2] Levere, T. H., Transforming Matter: A History of Chemistry from Alchemy to the Buckyball, Baltimore, Johns Hopkins University Press, 2001, 153.

[3] Nye, Mary Jo, From Chemical Philosophy to Theoretical Chemistry: Dynamics of Matter and Dynamics of Disciplines 1800–1950, Berkeley: University of California Press, 1993, 110. Laidler, K., The World of Physical Chemistry, Oxford, Oxford University Press, 1993.

[4] Soddy, F., Evans Prize Essay: “The Relations Existing between the Manner in which the Atoms are Linked Together, and the Physical Properties of the Resulting Compounds.” Frederick Soddy Papers, Bodleian Library, Oxford University, Item #93, 1895.

[5] Nye, Mary Jo, From Chemical Philosophy to Theoretical Chemistry: Dynamics of Matter and Dynamics of Disciplines 1800–1950, Berkeley, University of California Press, 1993, 106.

[6] Ramsay, W.. Untitled manuscript on Physical Chemistry. Sir William Ramsay Papers, University College London, 1893?, Item #37. 1.

[7] Ramsay, W., Introduction to the Study of Physical Chemistry, Londres, Longmans, 1904, 1.

[8] Obituario de Ramsay, por A. M. Worthington firmado el 10 de octubre de 1916. Nature, 97 (1916), 482-485.

[9] Soddy, Frederick, “Transmutation: The Vital Problem of the Future”, Scientia, 11 (1912), 186–202, aquí 195.

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