HISTORIA DE LAS CIENCIAS É & É S 3 & S i bien la constitución de la ciencia como cuerpo C u b de conocimientos plenamente independiente ie coincide con los albores de la Edad Moderna, sus raíces rta : se extienden a la tradición técnica de los artesanos D a n —conjunto de experiencias y habilidades prácticas ie l transmitidas de una generación a otra— y a la G il tradición espiritual de los filósofos que especularon sobre las ideas y las aspiraciones humanas. STEPHEN F. MASON reconstruye la HISTORIA DE LAS CIENCIAS desde sus precedentes hasta su maduración, prestando atención a la coherencia de su desarrollo interno y a sus ¡nterrelaciones con el medio. Los tres primeros volúmenes examinan los orígenes del conocimiento científico en las grandes civilizaciones (LB 1062), la revolución teórica durante los siglos xvn y xvm (LB 1080) y las aportaciones de la Ilustración (LB 1106). Este cuarto tomo estudia las contribuciones a la teoría de LA CIENCIA DEL SIGLO XIX y su dimensión como AGENTE DEL CAMBIO INDUSTRIAL E INTELECTUAL: el desarrollo de la geología, la polémica sobre la evolución de las especies, la química y la teoría atómica de la materia, la teoría ondulatoria de la luz, la electricidad y el magnetismo, la termodinámica, la ciencia y la ingeniería, las aplicaciones de la química y la microbiología, etc. El libro de bolsillo Alianza Editorial Stephen F. Masón: Historia de las ciencias. 4. La ciencia del siglo diecinueve, agente del cambio industrial e intelectual El Libro de Bolsillo Alianza Editorial Madrid Título original: A History of Sáences Traductor: Carlos Solis Santos 8Stephen F. Masón Ed. cast.: Alianza Editorial, S. A., Madrid, 1986 Calle Milán, 38, 28043 Madrid; teléf. 200 00 45 ISBN: 84-206-9813-X (O.C.) ISBN: 84-206-0155-1 (Tomo IV) Depósito legal: M. 1.560-1986 Papel fabricado por Sniace, S. A. Fotocomposición: EFCA, S. A. Avda. de Pablo Iglesias, 17, 28003 Madrid Impreso en Lave! Los Llanos, nave 6. Humanes (Madrid) Printed in Spain Capítulo 1 El desarrollo de la geología A lo largo del siglo dieciocho, la geología empezó a cris­ talizar como ciencia independiente, alcanzando la madu­ rez en las primeras décadas del siglo diecinueve. Ante­ riormente, la geología era un campo de estudio dividido Í< disperso. Los mineros y demás personas interesadas en a extracción de metales, arcillas, carbón y sales de las en­ trañas de la tierra conocían algunos hechos relativos a di­ cha ciencia, mientras que los filósofos naturales formula­ ban teorías geológicas especulativas con independencia en gran medida de tales hechos. En general, las substancias inorgánicas extraídas de la tierra se consideraban como vi­ vas, creciendo bajo el impulso de una fuerza plástica in­ terna o bien merced a la influencia exterior de los astros. Así, por ejemplo, no era infrecuente la práctica consis­ tente en cerrar de vez en cuando las minas a fin de que los minerales creciesen de nuevo reemplazando a Jos ex­ traídos hasta entonces. Generalmente se tenía a los fósi­ les por intentos abortados de la naturaleza de producir animales y plantas, o bien por «caprichos de la naturale­ za» que se asemejaban fortuitamente a las formas orgá­ 7 8 Siephen F. Masón nicas. En aquellos períodos de la historia que marcan el comienzo de una nueva época, había individuos que su­ gerían que los fósiles eran restos de criaturas antaño vi­ vas. Entre los presocráticos está el caso de Jenófanes de Colofón y, durante el Renacimiento, los de Leonardo da Vinci, Girolamo Fracastoro y Giordano Bruno. Semejante opinión no fue muy común durante el siglo diecisiete, ya que se había señalado, especialmente gracias al clérigo y naturalista cantabrigense John Ray, 1627-1705, que si los fósiles fuesen restos de especies ex­ tinguidas, entonces la gran cadena de las criaturas vivas no sería continua y completa; habría huecos allí donde las especies se hubieran extinguido, con lo que el mundo en su conjunto se tornaría en algo imperfecto. Con el tiempo, Ray llegó a aceptar la opinión de que los fósiles eran restos de criaturas vivas, aunque no sin reservas. Consideraba difícil imaginar cómo era que las conchas fó­ siles, presuntamente pertenecientes a criaturas marinas, se encontraban en las cumbres de las montañas. Tales fósi­ les se hundían profundamente en los estratos rocosos de las montañas, por lo que su presencia no se podía expli­ car en virtud de alguna catástrofe temporal del tipo del diluvio universal. Además, añadía, el diluvio habría de arrastrar las criaturas fósiles montaña abajo a medida que las aguas se retiraban. En 1695, John Woodward, 1665-1728, profesor de me­ dicina en el Gresham Collcge de Londres, publicó una ré­ plica a Ray en su Ensayo de una historia natural de la tie­ rra. Woodward sostenía que el diluvio universal había sido un acontecimiento mucho más catastrófico de lo que Ray había supuesto. «Todo el globo terrestre», escribía, «quedó deshecho por el diluvio, depositándose los estratos hoy visibles a partir de aquclfa masa promiscua, tal como ocurre con cualquier sedimento terroso de un fluido.» Woodward sugería que el diluvio no sólo había destrui­ do la mayor parte de la población orgánica de la tierra, Historia de las ciencias, 4 9 sino que también había roto la superficie inorgánica te­ rrestre, manteniendo en suspensión las partes constitu­ yentes de las rocas. Así, se habían formado nuevos estra­ tos rocosos por un proceso de sedimentación, quedando atrapados los restos de los animales y las plantas, de ma­ nera que los fósiles se encontraban en los estratos más profundos. Las substancias más pesadas, los metales, los minerales y los huesos fósiles más pesados, se deposita­ ron primero en los estratos más profundos; a continua­ ción, en la greda superior, se depositaron las conchas más ligeras de los animales marinos, y finalmente el hombre, los animales superiores y las plantas quedaron atrapados en la arena y la marga de los estratos superiores. Así pues, Woodward era de la opinión de que los fósiles eran los restos de criaturas en otro tiempo vivas, considerándolos la prueba más segura de la autenticidad histórica del di­ luvio universal. Algunos de los contemporáneos de Woodward que aceptaban sus teorías eran teológicamen­ te menos ortodoxos, especialmente Edmund Halley y William Whiston, quienes sugerían que el diluvio univer­ sal no había sido más que una inmensa ola de marea le­ vantada por el cometa Halley al pasar demasiado cerca de la tierra. Sin embargo, durante el siglo dieciocho, las ideas originales de Woodward fueron las más aceptadas, estimulando a lo largo del siglo la colección de fósiles. In­ cluso llegaron a colgarse en las iglesias huesos fósiles, bajo el rótulo de «Huesos de los gigantes mencionados en las Escrituras». Woodward y sus seguidores hicieron un gran hincapié en la acción del agua, especialmente la del diluvio univer­ sal, en la formación de los estratos rocosos y su conteni­ do fósil. Frente a ella estaba otra escuela que subrayaba el papel del calor y la acción volcánica. John Ray, al res­ ponder a Woodward, había manifestado la opinión de que las montañas y la tierra seca se habían elevado por encima de las aguas oceánicas gracias a los fuegos inte­ riores de la tierra bajo las órdenes de Dios. En aquellos países en los que había volcanes activos, tal punto de vis­ 10 Stephen F. Masón ta parecía más plausible que la teoría diluvial, con lo que, en 1740, el abate Antón Moro de Venecia propuso una teoría geológica totalmente térmica. Moro sostenía que el diluvio universal había constituido un suceso geológico sin importancia y esencialmente menor. Pensaba que los sucesivos estratos rocosos se debían a una serie de erup­ ciones volcánicas de roca líquida, cada una de las cuales había formado un nuevo estrato que contenía los diver­ sos tipos de animales y plantas entonces vivientes, de tal modo que los fósiles quedaban profundamente incluidos en las rocas. La oposición entre los dos puntos de vista, el de Wood- ward y el de Moro, señaló el comienzo de una contro­ versia que estalló a finales del siglo dieciocho entre los Neptunistas, que subrayaban el papel del agua en la for­ mación de los estratos geológicos, y los Vulcamstas que hacían hincapié en la operación del calor. Antes y des­ pués de la controversia, ambas doctrinas se tenían por complementarias, mas en el período aue va de 1790 a 1830 se produjo un agudo conflicto cuando la teoría vulcanis- ta se asoció con la doctrina de que los estratos rocosos ha­ bían evolucionado gradualmente, y la neptunista con la de que los estratos se habían formado repentina y catas­ tróficamente, si bien algunos vulcanistas compartían esta opinión. Durante la etapa de la controversia, así como an­ teriormente, existía la tendencia a aducir testimonios pu­ ramente locales en apoyo de una teoría geológica parti­ cular. Así, el examen de volcanes activos o extinguidos tendía a llevar a los geólogos a conclusiones vulcanistas, mientras que la preocupación por las rocas sedimentarias llevaba al punto de vista neptunista. En geología se propusieron teorías evolucionistas an­ tes del período de controversia, si bien no atrajeron mu­ cha atención dado que en gran medida eran especulati­ vas. Georges Buffon, el mantenedor de los Jardines del Rey en París, publicó en 1749 una de esas teorías sobre la evolución de la tierra, ampliándola en 1778. Buffon fue uno de los primeros en atribuir a la edad de la tierra una Historia de las ciencias, 4 11 extensión mucho mayor que la estimación acostumbrada de seis mil años, basada en la genealogía de las personas mencionadas en el Antiguo Testamento. Suponía que la tierra había existido desde hacía unos ochenta mil años, a lo largo de los cuales se habían dado siete épocas de de­ sarrollo. En primer lugar, se había formado el sistema so­ lar a base de la materia arrojada por el sol debido a una colisión entre el sol y un cometa. Al comienzo, la tierra, y los demás planetas, estaba fundida o semi-fluida, adop- Formación del relieve por fisuras en la corteza terrestre y emisiones íg­ neas. 12 Stephcn F. Masón tando la forma de esferoide oblongo que presenta como resultado del giro axial, lo que provocó que el ecuador se ensanchase y que los polos se achatasen. A continua­ ción se había formado una corteza sólida en la superficie de la tierra, capa que se arrugó a medida que la tierra se enfriaba más, dando así lugar a las cadenas montañosas y a las cuencas oceánicas. A continuación se había con- densado el vapor de agua de la atmósfera, cubriendo así toda la superficie terrestre con un océano. Las partes su­ periores de la corteza terrestre se erosionaron merced al océano universal, formándose arcillas por la sedimenta­ ción de los detritus. En esos depósitos sedimentarios que­ daron encerrados algunos fósiles, restos de las criaturas vivas que abundaban en el océano. Después se abrieron grietas en la corteza, con lo que una buena parte del agua penetró en el interior de la tierra, dejando tierra firme so­ bre la que había aparecido la vegetación. A continuación aparecieron los animales terrestres y finalmente el propio hombre. Las teorías de Buffon eran muy especulativas, por más que intentase introducir pruebas empíricas en la geolo­ gía, realizando experimentos con globos de hierro en un intento de estimar la duración de las épocas que había de­ lineado. Sin embargo, en esta época, la aplicación de la experimentación de laboratorio a la geología era algo li­ mitado,* la geología era fundamentalmente una ciencia de campo que dependía de la recolección de observaciones f>rocedentes de diversas localidades. Tales observaciones as realizaron en Francia los contemporáneos de Buffon, Jean Guettard, 1715-86, en un tiempo médico del Duque de Orleáns, y Nicolás Desmarest, 1725-1815, inspector general y director de manufacturas. Sus investigaciones cubrían gran parte de Francia, aunque estaban especial­ mente interesados en las montañas de Auvemia que, se­ gún veían, eran volcanes apagados. Guettard se inclinaba nacia el neptunismo, según el cual todas las rocas poseían un origen acuático. En 1770 sugirió aue el basalto, la roca que forma las columnas de la Calzada de los Gigantes de