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LA EDAD DEL PROGRESO
(El Siglo XIX)
El siglo XIX es el de la industrialización en gran escala en Europa y los Estados Unidos.
En Hispanoamérica se independizan las colonias españolas. Es la era de la consolidación
de Alemania y de Italia, aparece el gran proletariado industrial y el marxismo,
propiciando legislaciones para proteger al hombre común, contra los excesos del
capitalismo. Es la era de la colonización integral de Africa y de la exploración a fondo de
los últimos y mas recónditos lugares del globo. Para la ciencias el siglo XIX es la
aparición de las primeras teorías generales de la Biología y de la Química. Darwin
revolucionaria el pensamiento del hombre tan profundamente como lo habían hecho
Copérnico, Galileo y Newton, y los químicos mostrarían que la vida es un proceso donde
interviene exactamente las mismas leyes que ocurren en el mundo inanimado. Es la época
en que se establece la conservación de la energía y en el que los descubrimientos
científicos puros, cristalizan en una industria multimillonaria: la industria eléctrica. Un
monje descubriría las leyes fundamentales de la herencia, se descubriría la estructura de
la célula, Koch, Pasteur y Lister revolucionarían la salud pública, Sin embargo también se
libraría la primer guerra tecnológica, donde la ciencia y la tecnología, se usarían para
crear la ametralladora, el acorazado, el mortero, el fusil de repetición y otros instrumentos
de muerte, la guerra civil norteamericana.
La Energía
Al iniciarse el siglo XIX no existía aún el concepto de energía. Se intuía la existencia de
la energía gracias a descubrimientos en la Biología, la Química, y los problemas
resultantes del empeño en hacer mas eficientes las máquinas de vapor. James Watt había
ideado formas ingeniosas para utilizar eficientemente lo que se llamaba el poder del
vapor. Pero Watt ya mas dedicado a enriquecerse, dejó de prestar atención al problema y
el estudio del misterio del “poder del calor” pasaría a personas como Clausius, Sadi
Carnot y un fabricante de cerveza: James Prescott Joule. Para 1832 ya se sabia que el
calor no era una sustancia, gracias a los trabajos iniciados por Rumford que mostraron las

Aníbal Rodríguez Gómez EL SIGLO XIX 233
contradicciones entre la idea del calor como sustancia, y los hechos observados
experimentalmente.
Sadi Carnot (1796 – 1832) profundizó en el estudio del calor pensando que era algo
parecido a un fluido, y descubrió dos cosas muy importantes, que había una máquina
ideal, que no se podía construir, pero que seria la máquina mas eficiente que podría
aspirar a construir el hombre, y que la eficiencia de esa máquina ideal, era la máxima que
se podía tener con cualquier máquina. Esa máquina ideal imposible de construir se llama
máquina de Carnot, y a partir de ella los ingenieros trabajan para construir las máquinas
reales. Carnot descubrió que todas las máquinas de vapor trabajan únicamente cuando
“algo” fluye desde un lugar mas caliente hasta un lugar mas frío, que aún su máquina
ideal no podía transformar todo el calor que recibía en trabajo mecánico, y que por lo
tanto hay una ley de la naturaleza, que nos dice que es imposible construir una máquina
con eficiencia de 100%. En 1824 Carnot abandonó la teoría del calórico, formuló la ley
de conservación de la energía, y calculó la equivalencia entre calor y trabajo, pero lo
publicó hasta 1878 después de que Joule y Mayer se le adelantaron.
Thomson había llegado a la conclusión que el calor era un cierto movimiento que de
alguna forma se desplazaba a través de los cuerpos desde los lugares mas calientes hacia
los mas fríos. Un médico alemán Julius Robert Mayer (1814 – 1878), en base a las
ideas de Rumford realizó un experimento amarrando un caballo a un mecanismo que
agitaba el agua en un recipiente, puso a caminar el caballo en círculos y verificó que
podía calentar agua. Mayer propuso que el trabajo y el calor deberían ser lo mismo, lo
que es la esencia del principio de conservación de la energía. Mayer era médico y muchas
de sus ideas nacían de la fisiología, al observar el consumo de energía en seres vivos. En
1841 y 1842 Mayer publicó dos tratados en los que describía sus descubrimientos y la
idea que la energía se conserva. Sin embargo poca gente entendió a Mayer. El usaba la
palabra fuerza para designar a la energía, y el no ser físico de profesión, le dificultaba
hacerse entender por los Físicos.
A finales del siglo XVIII Lagrange al estudiar el movimiento, analizó a fondo una
fórmula que ya había sido descubierta por Leibniz el gran rival de Newton, y que se
encontraba siempre asociada al movimiento, esa fórmula es
1
2
mv2
(m = masa del objeto
y v = velocidad del objeto). El producto mv ya había “aparecido” desde el siglo XVII
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cuando Huyghens estudió la Física de los choques. Leibniz llamaba al producto mv “vis
viva”. Lagrange había ido mas allá descubriendo otra cantidad que el llamó U, y que
aparecía siempre unida a
1
2
mv 2
, en la ecuación
1
2
mv 2 + U y cuyo valor era siempre
constante, bajo ciertas condiciones en muchos problemas. La cantidad U aparecía
relacionada con los efectos de las fuerzas. El inglés Thomas Young (1773 - 1829)
propuso que se le llamara energía a todo fenómeno en el que se obtuviese trabajo. La
cantidad
1
2
mv 2
siempre se había encontrado relacionada con el trabajo, y fue natural
llamarla energía, y en base a
1
2
mv 2 + U era lógico que la función U fuese también
energía, una energía ligada a la interacción entre cuerpos, y que dependía de el trabajo
hecho para colocar dos o mas cuerpos que interaccionaban mediante una fuerza en una
cierta configuración. Esa es la energía potencial.
Un fabricante alemán de cerveza James Prescott Joule (1818 – 1889) investigó a fondo,
que pasa cuando el movimiento produce calentamiento. Joule hizo un experimento que en
principio es muy sencillo. Dejó caer objetos desde alturas cuidadosamente controladas
(fig. 15.1), y conectaba mediante
mecanismos sencillos esos objetos
a un recipiente con agua
perfectamente aislada, en cuyo
interior unas aspas que se movían
gracias a la caída de las pesas,
agitaban el agua, de manera que lo
único que influyese en el resultado
Figura 20.1
del experimento fuese el efecto del movimiento causado por las pesas al caer. Joule midió
la temperatura del agua con un termómetro muy preciso antes de dejar caer las pesas y
después de dejar caer las pesas, y encontró que el agua se calentaba. Es decir el trabajo
mecánico hecho por las pesas al caer se estaba transformando en calor. Joule pudo medir
exactamente cuanta cantidad de trabajo mecánico se necesitaba para elevar un grado un
gramo de agua.
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Con ello Joule mostró que el trabajo mecánico es lo mismo que el calor, y dado que ya se
sabia que el trabajo mecánico es lo mismo que energía, Joule demostró con su
experimento que trabajo y calor eran lo mismo o sea Energía. Joule había descubierto
rigurosamente mediante un brillante trabajo experimental el principio de la conservación
de la energía. Joule siguió trabajando en el problema y para 1849 obtuvo un resultado
muy exacto, para la equivalencia entre calor y trabajo. Joule investigó también los
calentamientos debidos a la corriente eléctrica, y mostró que efectivamente en la
corrientes eléctricas se está transportando energía. Hoy la unidad de energía la llamamos
Joule en honor a ….. Joule
Ludwig Ferdinand Von Helmholtz (1821 - 1894) se aproximó al problema de la energía
de una forma mas teórica que Mayer y Joule, pero eso le permitió profundizar en el
problema y lo solucionó de manera brillante, y lo que el hizo es lo que se nos enseña hoy
en los libros de texto acerca de la conservación del energía. Helmholtz ya habla de la
energía potencial, y cuando establece la conservación de la energía, habla de la suma de
ambas. A Meyer, Joule y Helmholtz les debemos el concepto de la conservación de
energía. Clausius, Clapeyron,, Maxwell, Lord Kelvin etc. completaron la formulación de
la rama de la Física llamada termodinámica. En el último tercio del siglo XIX se obtuvo
la respuesta acerca del tipo de movimiento que se transmitía al observar el calor.
Aplicando las leyes de Newton y la teoría matemática llamada estadística, el Alemán
Ludwig Eduard Boltzmann (1844 – 1906), el Inglés James Clerk Maxwell (1831 –
1879) y el Norteamericano Josiah Willard Gibbs (1839 – 1903), dedujeron las leyes de
la termodinámica, a partir del estudio del movimiento colectivo de las moléculas,
fundando la rama de la Física llamada Mecánica Estadística, y con ello quedó establecida
la teoría contemporánea del calor.
La Teoría de la Evolución
Pocas teorías científicas han causado la discusión a todos los niveles, como lo ha hecho la
evolución. Las tradiciones religiosas cristianas, y la creencia de muchos grupos religiosos
acerca de la validez al pie de la letra de la palabra de Dios tal y como aparece en la Biblia
ha desatado todo tipo de controversias. Lineo fue el primero que se encontró con
evidencias mas o menos claras de los hechos que constituyen la evolución, cuando diseñó
su sistema de clasificación de seres vivientes. Viendo con ojos desapasionados los
esquemas de clasificación que creó, era evidente que muchas especies estaban
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emparentadas, como si en el pasado hubiesen tenido un antecesor común del cual
hubiesen arrancado.
El francés Jean Baptist de Monet Chevalier de Lamarck (1744 – 1829) inspirado por
lo que sugería el esquema de Lineo, y las observaciones de Buffon, propuso la primer
teoría de la evolución. Lamarck pensó que los animales evolucionaban desarrollando los
órganos que mas utilizaban y dejando atrofiar a los que no se usaban. La idea de Lamarck
está equivocada pues nunca se ha encontrado evidencia experimental, de que
características adquiridas por un ser durante su vida sean transmitidas mediante la
herencia a la descendencia. Por ejemplo una persona que asista a un gimnasio, puede
desarrollar músculos muy abultados, pero sus hijos no nacerán con esos mismos
músculos ya abultados. Georges Léopold Couvier (1769 – 1832) amplió la clasificación
de Lineo en base al estudio de la anatomía de diferentes especímenes, extendió sus
estudios a los fósiles dándose cuenta que se acomodan perfectamente en el esquema de
Lineo, y pudo apreciar directamente la evolución, pues los fósiles podían ordenarse
dentro del esquema de Lineo de manera tal, que era evidente que los seres vivientes
actuales, provienen de seres extintos. Cuvier tenia frente a el a la evolución, pero no la
aceptó. Propuso que periódicamente ha habido catástrofes como el diluvio universal, en
el que mueren miles de especies, que son sustituidas por nuevas.
En el siglo XIX existía la idea de que en los seres vivientes había algo especial, que los
hacia diferentes a lo inanimado. Sin embargo a lo largo del siglo XIX los químicos fueron
descubriendo la química de los seres vivientes, lo que llamamos ahora química orgánica,
y muy pronto fueron aislando una tras otra las sustancias de las que están hechos los seres
vivientes. Los Biólogos continuaron profundizando en el análisis de órganos y tejidos de
los seres vivos desarrollando la teoría celular, los geólogos fueron dándose cuenta
gradualmente de que la tierra era mucho mas antigua de lo que se pensaba. Gradualmente
se reunieron las evidencias que desembocarían en la evolución
Charles Darwin y Robert Wallace
Charles Robert Darwin (1809 – 1882) trató de ser médico, pero sintiéndose mas atraído
por la Historia Natural (la Biología), hizo de ella su afición mientras estaba en la
Universidad y finalmente la hizo su profesión. El gobierno inglés organizaba
periódicamente expediciones a todos los confines del globo buscando recursos naturales y
tierras aún desconocidas. En 1839 el Barco H.M.S. Beagle inició un viaje alrededor del
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mundo, y Darwin fue admitido como naturalista del viaje, que duraría 5 años. Darwin
pudo examinar seres vivientes a lo largo de Sud América, apreciar las variaciones en las
especies, y quedó especialmente impresionado con lo que observó en las Islas Galápagos,
muy lejos de la Tierra firme. La lejanía de la tierra firme y los recursos finitos de las islas,
mucho menores que los existentes en los continentes, había hecho que los seres vivientes
adoptaran soluciones muy especiales para la supervivencia. Darwin enfocó su atención de
manera muy especial sobre unos pájaros llamados pinzones, que resultaban muy
diferentes de los existentes en el continente. En las Galápagos hay 14 especies diferentes
de pinzones, contra una sola especie en el continente. Darwin observó que los pinzones,
habían desarrollado diferentes hábitos de alimentación y desarrollado picos, patas y otros
órganos, especiales para comer el tipo de alimentos de los que sobrevivía. Los tamaños
de los pinzones variaban e inclusive su organización.
A su regreso del viaje Darwin leyó el libro de Thomas Robert Malthus (1768 – 1834)
en donde se afirmaba que la producción de alimentos no aumentaba al ritmo de la
población y que esta en un momento dado debía de reducirse o controlarse mediante
guerras, epidemias o hambre, a fin de que pudiesen sobrevivir las especies. Los pinzones
de Darwin, podían sobrevivir, porque cada variedad e pinzón había desarrollado la
habilidad de alimentarse con un segmento de la comida disponible, que no era
aprovechada por otra variedad que a su vez se especializaba en otra fuente de alimento.
Mediante la disponibilidad de alimento la Naturaleza seleccionaba a los individuos mas
aptos para sobrevivir. A esto se le llama Selección Natural. Darwin experimentó criando
pichones, y estudio los métodos de los criadores de perros, caballos y otros animales.
Darwin posponía la publicación de sus resultados e ideas, que solo eran conocidas por sus
amigos, pero esas ideas también habían surgido en la mente de un joven investigador
Alfred Robert Wallace (1823 – 1913). Al igual que Darwin, Wallace viajó por Sud
América, en 1854 viajó a Malasia y las Indias Orientales, donde quedó notablemente
impresionado por las diferencias entre los animales de Australia y el continente. Los
mamíferos de Australia son mas primitivos que los del continente. El análisis de esas
diferencias, llevó a Wallace a las mismas ideas que Darwin, e igualmente se inspiró en el
libro de Malthus. Wallace le escribió a Darwin una carta con sus ideas y Darwin se
encontró que eran sus mismas ideas. En 1858 ambos Darwin y Wallace publicaron sus
conclusiones en el “Journal of Preceedings of the Linnaean Society”. En 1859 Darwin
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publicó su libro “El Origen de las Especies y la Selección Natural”, y se convirtió
instantáneamente en el libro de Biología mas importante de todos los tiempos, el mas
polémico y el mas discutido y disputado, aunque solamente se publicaron 1250 copias en
la primera edición. La teoría de Darwin fue la primer gran teoría de la Biología, y la
convirtió en una ciencia avanzada, útil y amplia, bajo la cual se da sentido a cosas que
eran un tanto independientes, como la taxonomía, la embriología o la paleontología.
Ante la virulenta oposición a la idea de la evolución del hombre por parte de las iglesias,
Wallace concluyó que el hombre estaba a salvo de la evolución. Por eso se recuerda a
Darwin siempre que se habla de la evolución y en segundo lugar a Wallace.
Una nueva oleada de descubrimientos, empezó a debilitar la posición de que el hombre
estaba a salvo de los hechos de la evolución. Jacques Boucher de Crevecour de Perthes
(1788 – 1868) descubrió artefactos muy primitivos y antiguos pero obra indudable del
hombre, por lo que se deducía que el hombre era mucho mas antiguo de lo que se
desprendía de lo que se interpretaba de la Biblia. El siglo XIX ve la aparición de fósiles
de dinosaurios y de los primeros hombres primitivos, y se empieza a descubrir que el
hombre es una especie que proviene de otras mas primitivas. En 1871 Darwin publica su
segunda obra de importancia capital “El Origen del Hombre” donde describe indicios
fisiológicos de la anatomía del hombre, que manifiestan cambios evolutivos como son los
siguientes:
i) El apéndice. Vestigio de un órgano que se usaba para almacenar comida
ii) Cuatro huesos de la columna vertebral que son el vestigio de una cola
iii) Músculos hoy inútiles que servían para mover las orejas.
Para esa época ya se había descubierto los restos fósiles del hombre de Neandertal y eso
reforzó la posición de Darwin.
La Herencia
La teoría de Darwin no respondía a una interrogante fundamental: ¿De que manera se
transmitían características distintivas de padres a hijos? Eso era necesario para explicar
como se podían heredar de padres a hijos características vitales para sobrevivir. Ello fue
descubierto en un trabajo de ocho años, por un monje que investigó como se heredan las
características de padres a hijos, investigando con chícharos. Gregor Johann Mendel
(1822 - 1884) selecciono especies puras de dos variedades de chícharos, unos eran
plantas altas y otras chaparras. Cruzándolos en diferentes combinaciones, y sin permitir la
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contaminación de otros plantas, Mendel que era aficionado a las matemáticas, descubrió
las leyes de la herencia y que se acomodan a un esquema matemático en base a la teoría
de la probabilidad. Mendel identificó correctamente que había una factor responsable de
los mecanismos de la herencia, que llamó “determinadores” y que hoy se llaman genes.
Mendel determinó que algunos genes son dominantes porque predominan en la
transmisión de las características de padres a hijos, mientras que otros sin dejar de existir
no se manifiestan en forma notable, permaneciendo ocultos pero que pueden aparecer en
cualquier momento y se llaman genes recesivos. Las leyes de Mendel explican la manera
en que se transfieren a la descendencia los caracteres de los padres, pero aún quedaba un
problema para la evolución, el descubrir como es que aparecen variaciones en las
características de plantas y animales que pudieran resultar en cambios drásticos en su
forma, tamaño e inclusive llegar a la diferenciación entre especies.
Mutación.-) Hugo de Vries ( 1848 – 1935) Estudiando flores en los Estados Unidos se
dio cuenta que aún descendiendo de razas puras, y obteniendo una inmensa mayoría de
flores idénticas, que provenían de los mismos padres, y padres de raza pura,
eventualmente nacían hijos totalmente diferentes, digamos de entre la descendencia de
dos plantas puras que producen plantas con flores amarillas sale un descendiente de color
rojo.
De Vries llamó a estos individuos anormales mutantes, y a lo ocurrido una mutación. Si
el ser mutante es afortunado y sobrevive, y además prospera, es altamente probable que la
mutación se manifieste mas y mas en la descendencia. Si la mutación es desfavorable, el
individuo morirá. La mutación es el mecanismo que explica la aparición periódica de
seres anormales que, si se ubican en un conjunto de condiciones muy favorable para sus
características y habilidades, se reproducen adecuadamente y transmiten a su herencia la
característica deseable.
La Célula.-) A lo largo del siglo XIX los trabajos de Jacob Scheilden (1804 – 1881) y
Teodor Schwann (1810-1882), Max Schultze y Johannes Müller (1801-1858)consolidan
a la célula, como la unidad básica del funcionamiento de los seres vivos. Las
investigaciones descubren la manera en que estas funcionan, las similitudes y diferencias
entre células vegetales y animales. La fisiología animal y vegetal atrae la atención de los
investigadores, concibiéndose como procesos físico químicos. LA vida total de los seres
vivos se concibe como la suma de la vida de todas sus células. Al terminar el siglo XIX,,
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Rudolf Virchow (1821-1902) estudia las lesiones celulares y define a las inflamaciones
como degeneraciones celulares.
La Química
Durante el siglo XVII, se desarrollo la idea de que la química de los seres vivos, era
diferente de la de los seres inanimados. Según la ciencia de esa época los seres vivos
tenían imbuido un “hálito de vida”, que los hacia diferentes a los minerales, gases, y
líquidos. Esta idea se llamó “el vitalismo”. Hasta ese momento las sustancias que integran
a los seres vivos, parecían ser diferentes de las que aparecían en la naturaleza inanimada.
Se había descubierto que en general las sustancias constituyentes de los seres vivos ardían
con cierta facilidad, aunque a finales del siglo XVII se observó que también sustancias no
obtenidas de seres vivos podían arder. La idea central del vitalismo se centró en el hecho
aparente que las sustancias constituyentes de los seres vivos, no podían sintetizarse a
partir de seres no vivos.
Sin embargo los químicos del siglo XIX descubrieron la manera de sintetizar las
sustancias que típicamente constituyen los seres vivientes, fundando la Química
Orgánica. En 1828 Friedrich Wohler , produjo por primera vez una sustancia propia de
los seres vivientes, la Urea. En 1845 Adolph Wilhelm Hermann Kolbe (1818 – 1884)
sintetizó ácido acético y en 1850 Pierre Eugene Berthelot (1827 – 1907) empezó a
sintetizar en forma rutinaria una buena cantidad de compuestos orgánicos. De ahí en
adelante la síntesis de compuestos orgánicos cada vez mas complejos fue haciéndose mas
y mas rutinaria, dándose cuenta los químicos que todos los compuestos orgánicos tenían
en común el elemento llamado carbono. En 1861 el Químico Alemán Friedrich August
Kekulé von Stradonitz (1829 – 1886) definió a la química orgánica como el estudio de
los compuestos de carbono. Desde entonces la Química se divide tradicionalmente en
Orgánica e Inorgánica.
Hacia la Teoría Atómica
Como vimos al terminar el siglo XVIII había un consenso de que los átomos debían
existir, ya que era la única explicación a las leyes de proporciones. John Dalton (1766 –
1844) descubrió que dos elementos podían formar compuestos de diversas formas. Por
ejemplo el carbono y el oxígeno, se pueden combinar para formar dióxido de carbón o
monóxido de carbono, es decir 2 átomos de oxígeno y uno de carbón, o bien uno de
carbón y uno de oxígeno. Una vez mas se veía que en las combinaciones para formar
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compuestos, no podía hablarse de medio átomo o un tercio de átomo, siempre entraban
números enteros de átomos. Dalton propuso la primer teoría atómica moderna. Para el los
átomos son pequeños e invariables, es decir no se podía hacer que un átomo se
transformarse en otro, y con ello “mataba” la posibilidad de la transmutación. Los
químicos de la época no podían medir las masas absolutas de los átomos, por lo que
procedieron a medir los volúmenes y pesos relativos de los compuestos, y utilizaron la
masa del hidrógeno como unidad de masa atómica, sin saber cuanto media en si. En 1806
William Nicholson (1753 – 1815) y Anthony Carlisle (1768 – 1840) utilizando la recién
descubierta electrólisis, descompusieron el agua y encontraron que por cada volumen de
oxígeno se colectaban dos volúmenes de Hidrógeno, sin embargo al medir las masa de
ambos gases encontraron que el oxígeno era 16 veces mas pesado que el hidrógeno y de
esa manera asignaron 16 al peso del oxígeno. Así, analizando los compuestos se
empezaron a colectar los datos del peso atómico de los elementos. Poco a poco se fueron
descubriendo los elementos básicos que constituyen la materia. Para mediados de siglo ya
se conocían unos cincuenta de ellos, así como su peso atómico.
EL italiano Amadeo Avogadro (1776 – 1856) analizando cuidadosamente la manera en
que se forman los compuestos hechos de gases, y midiendo cuidadosamente los
volúmenes y los pesos antes y después de las combinaciones, llegó a la conclusión que en
los gases igual número de partículas ocupan volúmenes iguales. Avogadro habló de
moléculas integrales y moléculas elementales o sea átomos. En 1828 Jons Jakob
Berzelius (1779 – 1848) publicó una tabla de pesos atómicos, con valores muy similares
o iguales a los actuales. Berzelius fue el que inventó la nomenclatura para denotar a los
elementos químicos, utilizando el nombre en latín de cada sustancia, e inventó usar
subíndices para indicar el número de átomos que entran en los compuestos. Por ejemplo
en co2 el número 2 indica que en el compuesto hay 2 átomos de oxígeno. Berzelius
también propuso que la fuerza que une a los átomos para formar compuestos es de
naturaleza eléctrica, pero se equivocó en los detalles de la forma en que esa fuerza actúa.
En 1852 Edward Frankland (1825 – 1899) empezó a llamar esa capacidad de
asociación de los elementos para formar compuestos “poder de combinación”, y de ahí se
desarrolló el concepto contemporáneo de valencia.
241

La Tabla Periódica.-) Para mediados del siglo XIX, aunque ya se conocían unos 50
elementos así como sus propiedades, los elementos se manejaban en un completo
desorden. Faltaba un Lineo de la Química que inventase un esquema de clasificación que
permitiese, no solo ordenar en una forma lógica y sistemática los elementos conocidos,
sino también descubrir o al menos avizorar cuantos elementos había en la naturaleza.
Los químicos empezaron a notar ciertas afinidades en las propiedades de los diversos
elementos, inclusive cambios graduales en algunas propiedades que permitían definir
“familias” de los elementos. Friedrich August Von Kekule concibió la idea de que los
átomos podían ligarse unos con otros mediante la valencia. Kekule convocó a un
congreso internacional que se llevó a cabo en 1860 en Karlsruhe Alemania, para discutir
las soluciones a los problemas que enfrentaban los investigadores de la época. Este fue el
primer congreso científico internacional de la historia de Europa1. En ese congreso se
volvió a discutir la hipótesis de Avogadro por el italiano Stanislao Canizzaro (1826 –
1910), y esta se utilizaría para aclarar cosas vitales acerca de la estructura de los
elementos. Canizzaro organizó las memorias del evento les dio cuerpo y las escribió en
forma de carta. De esa carta partieron los investigadores para llegar a las ideas
contemporáneas de Atomo y Molécula
Quienes clasificaron adecuadamente a los elementos fueron Julius Lothar Meyer (1830
- 1895) y Dimitri Ivanovich Mendeleieff (1834 – 1907). Ambos arreglaron los
elementos en una tabla que los organiza en forma lógica conforme a su peso y a
propiedades comunes. Mendeleieff publicó su trabajo en 1869 y Meyer en 1870, y es lo
que ahora llamamos la tabla periódica, pues divide a los elementos en periodos conforme
a propiedades afines, su valencia y su peso. La tabla permitió predecir la existencia de
elementos que aún no se conocían, así como las propiedades químicas básicas de los
mismos, permitió por primera vez avizorar cuantos elementos podía haber en forma
espontanea en la naturaleza.
La Medicina
Los médicos del siglo XVIII abandonaron poco a poco las prácticas primitivas de las
sangrías, los fomentos que se remontaban a la antigüedad, y empezaron a apoyar su
1 En Xochicalco hay una estela grabada en piedra, donde se describe un congreso de Astrónomos de toda
mesoamérica, llevado a cabo poco antes de la llegada de los españoles, donde acudieron representantes de
las principales naciones subyugadas por los aztecas, para unificar el calendario. Fue el primer congreso
científico internacional del que se tiene noticia en América.
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práctica en la Anatomía y la fisiología que es el conocimiento detallado del
funcionamiento de cada uno de los órganos del ser humano. Anteriormente los médicos
no operaban a sus pacientes, esa era una tarea para los barberos, sin embargo a partir del
siglo XIX los médicos se fueron encargando de las cirugías, y se estableció formalmente
la profesión de Médico Cirujano para los practicantes de la Medicina. En 1818 se efectúo
la primer transfusión de sangre, y el Médico James Simpson (1811 – 1870) empezó a
usar el cloroformo para mitigar el dolor. La teoría celular que estaba en pleno desarrollo
en esa época de inmediato fue usada por los médicos para analizar sus casos. Johannes
Muller (1801 – 1858) al establecer que la vida reside en procesos físico químicos alejó a
la medicina de las implicaciones míticas que venían de la antigüedad.
Louis Pasteur ( 1822 – 1895) juega un papel fundamental en la historia de la medicina al
descubrir en un brillante trabajo experimental que los microbios son la causa de una gran
cantidad de enfermedades, y Joseph Lister (1827 – 1912) introduce en la medicina la
esterilización sistemática de instrumentos, y de curaciones. A lo largo del siglo XVIII la
medición rigurosa y experimentación cuidadosa son introducidos en la medicina. Gracias
a los trabajos de Pasteur con las vacunas se inicia la medicina preventiva, que tendría el
efecto inmediato de alargar el periodo de vida media del hombre y disminuir la
mortalidad infantil.
El Electromagnetismo
Desde el inicio del siglo la electricidad y el magnetismo fueron estudiados con
intensidad, sin embargo hasta el año 1820, se pensó que los efectos eléctricos y los
magnéticos eran cosas diferentes. En ese año Hans Christian Oersted aprovechando un
juego de las pilas que había inventado Volta, descubrió que una brújula, o sea un imán,
era desviada por un alambre donde se había establecido una corriente eléctrica. André
Marie Ampere se enteró y se puso a experimentar, descubriendo que las corrientes
eléctricas tienen efectos magnéticos, y que los alambres que acarrean corriente se pueden
atraer o repeler como lo hacen los imanes. George Simon Ohm descubrió la ley que
determina la intensidad de la corriente a través de los cables.
Sin embargo quien establecería los principios básicos que permitirían crear una teoría
unificada de la electricidad y magnetismo, seria a una persona sin preparación formal,
que debiendo trabajar para sobrevivir y por ello no pudo ir a la Universidad, aprendió el
oficio de encuadernador, aprovechaba ese oficio para leer los textos que encuadernaba y
243

así aprendió ciencia. Ese fue Michael Faraday el mas grande Físico experimental del
siglo XVIII. Faraday fue admitido como trabajador de Royal Society de Inglaterra en
1820, como mozo, ya que carecía de título universitario. Inicio sus labores como
ayudante de uno de los científicos mas destacados de su época, Sir Humprey Davy.
Desde el primer día empezó a investigar los fenómenos electromagnéticos, y a llevar un
diario donde anotaba todas sus observaciones. En ese diario se descubre un Físico
experimental extraordinario y un Físico Teórico extraordinario que no necesitó de las
matemáticas. Los descubrimientos fundamentales de Faraday versan acerca de la
inducción electromagnética. El experimento a fondo y encontró como es que las
corrientes producen campos eléctricos, como es que los campos magnéticos producen
(inducen) corriente eléctrica. La forma en que los campos eléctricos y magnéticos
producen movimiento. Como se pueden construir generadores de electricidad. Faraday
también descubrió que los campos magnéticos pueden desviar rayos de luz. Finalmente
Faraday se embarcó en la búsqueda de una teoría que unificara al electromagnetismo con
la Gravitación y fracasó. Esa misma idea sería seguida por Einstein y también fracasó, y
solo empieza a ser resuelta hoy al final del siglo XX, sin tener todavía una solución ni
satisfactoria ni comprobada.
Faraday se apoyaba en diagramas para ilustrar sus conclusiones acerca de los resultados
que obtenía en el laboratorio. El usaba líneas para ilustrar la forma en que el “Fluido
Magnético” actuaba sobre los conductores, y el “Fluido eléctrico en el espacio”, actuaba
sobre los imanes. Las bases de la tecnología eléctrica están ahí, en el trabajo de Faraday.
Como construir motores, generadores, transformadores, redes de transmisión etc. estaba
formulado en los experimentos y diagramas de líneas de fuerza de Faraday. Sin embargo
faltaba una coordinación final de esos resultados en una teoría unificada.
James Clerk Maxwell seria quien ordenaría los resultados de Maxwell, Ampere, Ohm,
Coulomb y otros investigadores en una teoría unificada coherente y lógica. Maxwell era
un gran matemático. Maxwell afirmó que “Faraday con los ojos de su mente vio líneas de
fuerza atravesando el espacio, donde los matemáticos vieron centros de fuerza atrayendo
a distancia, Faraday vio un medio donde los matemáticos no vieron nada sino distancia”.
Maxwell sustituyó los ingenios de Faraday que hablaba de cilindros, conductos etc., de
fuerza en el espacio por una sustancia sutil que el pensaba era el medio de transmisión de
la energía electromagnética y que llenaba el espacio a la que llamó ether. Ese seria su
244

error. Maxwell establece las transferencias de energía como razón de ser de los
fenómenos electromagnéticos. Maxwell resuelve todo el problema del
electromagnetismo, en forma por demás brillante, resumiéndolo en cuatro ecuaciones o
fórmulas, una de las cuales es la ley de Coulomb, otra se debe a Ampere, pero el las
amplia y muestra mediante deducciones lógicas, como desde esas cuatro fórmulas se
explican los fenómenos electromagnéticos. Maxwell deduce la existencia de ondas
electromagnéticas y encuentra que la velocidad de las ondas electromagnéticas, es la
misma que la de la luz, con lo cual se reafirma la teoría de Huyghens de que la luz es una
onda, y a partir de ello se descubre todo un nuevo mundo para la tecnología. Maxwell
publica sus conclusiones en 1864 con una obra titulada “A Dynamical Theory of the
Electromagnetic Field”. Unos años después en 1888, el Alemán Heinrich Hertz (1857 –
1894) verifica experimentalmente la existencia de ondas electromagnéticas. Guglielmo
Marconi (1884 – 1937) utilizó los descubrimientos de Maxwell para construir los
primeros telégrafos inalámbricos. Pocos años después de terminar la primera guerra
mundial, se inventó como usar las ondas de radio para transmitir voz y nació la radio, y
alrededor de 1929 se inventó como transmitir imagen y nació la TV. Einstein corregiría el
error de Maxwell, mostrando que no era necesario el ether, al postular su teoría de la
relatividad, pero las ecuaciones de Maxwell no cambiarían. El dominio teórico y práctico
del electromagnetismo permite el nacimiento de industrias super millonarias. Si el
dominio de la energía del vapor ya había transformado las comunicaciones, la industria y
el modo de vivir del hombre, la teoría electromagnética se convirtió en uno de los
factores fundamentales de nuestra civilización.
El Norteamericano Thomas Alva Edison inventa la iluminación eléctrica, se hace rico e
inventa “la fábrica de invenciones”, el primer laboratorio industrial de investigación para
producir inventos que permitan hacer negocios. Las dos últimas décadas del siglo XIX
están llenas de resultados experimentales e inventos relacionados con la electricidad, la
óptica y la termodinámica. La fotografía en gran escala, el telégrafo, el teléfono, el motor
de explosión y los primeros automóviles, el cinematógrafo y los inicios de la radio
comunicación, son el resultado de teorías. La teoría científica se convierte en fuente
riqueza, y gracias a ella aparecen industrias gigantescas, y muchos hombres y naciones,
se hacen inmensamente ricos con los resultados de la investigación científica.
Nuevas Herramientas
245

El siglo XIX es la época de la revolución industrial en pleno y eso trajo consigo la
creación de nuevos instrumentos. Se inventaron las combinaciones de lentes para corregir
la aberración cromática de los microscopios. La invención de motores eléctricos permitió
construir mejores bombas de vacío, se perfeccionó el microscopio, y se inventó una
técnica fundamental para biólogos, físicos, astrónomos, y casi cualquier rama de la
ciencia: la fotografía. El alemán Gustav Robert Kirchhoff (1824 -1897) se dio cuenta
que puestos en incandescencia o quemados cada elemento producía una combinación de
colores específica distintiva, lo que se llama espectro, y con ello se pueden identificar en
forma única cada elemento y compuesto. Esta es la técnica llamada espectrometría. Otros
desarrollos jugaron un papel fundamental en la integración de sistemas de medición,
como fue la disponibilidad en cantidades mas grandes de tornillos, tuberías, instrumentos
para moldear vidrio con facilidad, el mechero de gas inventado por Bunsen, compresoras,
el telégrafo, el teléfono, la luz eléctrica, las máquinas de vapor, eléctricas y el motor de
explosión cambiaron no solo la forma de experimentar, sino también los hábitos de
trabajo. A finales del siglo ya había máquinas de hacer hielo, y con ello médicos y
Biólogos pudieron conservar especímenes por tiempo prolongado. En 1885 Johan
Heinrich Geissler (1815 – 1879) inventó una bomba extractora de aire, particularmente
eficaz. Nadie ante había inventado una bomba tan efectiva, y con ella se pudieron
efectuar los primeros estudios serios de la física del vacío. Los matemáticos crearon el
análisis vectorial, encontraron el concepto de límite y pusieron al cálculo integral sobre
una base lógica, desarrollaron a fondo la teoría de números complejos y las geometrías no
euclideanas. Con ello dieron herramientas matemáticas a los investigadores y prepararon
el terreno para la llegada del siglo XX.
El Final Del Siglo XIX
Un profesor de Física alemán Julius Plücker (1801 – 1868) entre 1858 y 1859 utilizó
una de las primeras bombas de Geissler, para hacer el vacío en grandes recipientes de
vidrio, dentro de los cuales colocó placas metálicas separadas por una cierta distancia,
que podía conectar a fuentes de electricidad muy energéticas, y descubrió que al hacer
pasar la electricidad, se veía una resplandor misterioso dentro del recipiente, que
arrancaba invariablemente de la placa metálica conectada al polo negativo que el llamó
cátodo. Este es el hecho que puede considerarse como el punto de arranque experimental
de la física contemporánea. Muy pronto los Físicos en Europa empezaron a experimentar
246

con recipientes parecidos. Eugen Goldstein (1850 – 1930) llamó al resplandor misterioso
Rayos Catódicos. Un alumno de Plücker J. W. Hittorf (1824 – 1914) metió cuerpos
sólidos dentro de los tubos y encontró que se veían sombras dentro del tubo. El inglés Sir
William Crookes (1832 – 1919) perfeccionó la fabricación de los tubos que muy pronto
fueron llamados tubos de Crookes. Los rayos eran un misterio que los Físicos de la época
no podían explicar. Hertz observó que los rayos atravesaban láminas de oro muy
delgadas. Jean Baptiste Perrin ( 1870 – 1942) observó en 1895, que los rayos
depositaban carga negativa sobre la otra placa.
El año nuevo de 1896 los periódicos de Europa reportaban que el Profesor Wilhelm
Conrad Röntgen de la Universidad de Wurnzburg en Alemania, había inventado un
aparato para obtener fotografías de los huesos de seres humano y animales. El aparato era
una variación de los tubos de Crookes, donde se colocaba una placa que interceptaba los
rayos catódicos y de ahí se desprendían los misteriosos rayos que permitían fotografiar
huesos. A esos rayos se les llamo “rayos X” porque nadie sabia que eran, y así los
conocemos hoy que ya sabemos que son. Después de leer los periódicos, el 20 de Enero
de 1896, los académicos de la Académie des Sciences en París produjeron la primer
radiografía hecha en Francia. Ahí un profesor de Física llamado Henri Beckerel
presenció el experimento. Beckerel estudiaba el fenómeno de la fluorescencia, pensó que
los rayos X eran un componente natural de la fluorescencia, y obtuvo resultados idénticos
de una sustancia que contiene Uranio. Beckerel había descubierto que los rayos X o algo
parecido podía ser producido fuera de los tubos de Crookes, con una sustancia que
contenía Uranio, pero no con otras. Una joven Química de origen polaco llamada Marie
Curie, casada con un Físico francés llamado Pedro Curie, que había ganado fama como
investigador por sus resultados acerca de las propiedades de los sólidos, fue atraída por el
origen de esos rayos misteriosos que parecían venir del uranio. Pedro y Maria Curie
protagonizaron una historia de amor y colaboración sin igual en la ciencia. Entre 1896 y
1900, trabajaron incesantemente en un pequeño laboratorio donde refinando sin parar
toneladas de metal, aislaron tres elementos radioactivos: Torio, Polonio y Radio.
El Atomo no es Indivisible.-) En 1897 Joseph John Thomson (1856 – 1940) dirigió a
su equipo en el laboratorio Cavendish de la Universidad de Cambridge en Inglaterra, para
realizar un conjunto de experimentos, que el ideo pero que sus asistentes realizaron
porque el buen profesor Thomson era de manos torpes, y descubrió que los rayos
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catódicos eran partículas sumamente pequeñas, portadoras de cargas negativas que no
podían ser átomos, sino partes de los átomos. En 1897 hace apenas poco mas de 100
años, Thomson descubrió el electrón y por primera vez después de que Demócrito
imaginara al Atomo como algo que ya no se podía dividir, el hombre encontraba que el
Atomo si es divisible.
En Cleveland Ohio, en los Estados Unidos, dos de los mas destacados físicos
Norteamericanos del siglo XIX, Albert A. Michelsón y Edward Williams Morley,
realizaron en 1887 un conjunto de experimentos para detectar el ether, el medio que
Maxwell propuso para transmitir las ondas electromagnéticas, y en particular de la luz.
Solo que sus resultados indicaban que no existía el ether. Ellos esperaban detectar
variaciones en la velocidad de la luz en diferentes épocas del año conforme variaba la
orientación de la Tierra dentro del Ether, que se suponía llenaba todo el espacio. La
conclusión de los resultados experimentales de Michelson y Morley era que no existe el
ether. Nadie tenia una explicación razonable acerca del resultado de Michelson y Morley,
que permaneció años en el olvido. La persona que resolvería el misterio estaba entonces
en la escuela, su nombre: Albert Einstein.
A finales del siglo XIX había otro problema que sacudía a los científicos. Aplicando las
teorías mas recientes dos investigadores Rayleigh y Jeans, trataron de explicar la forma
en que los cuerpos calientes emiten energía. Si calentamos un metal, primero se pone rojo
oscuro, después rojo vivo y finalmente blanco incandescente. La forma particular en que
un cuerpo caliente emite energía, se le llama radiación de cuerpo negro. Sin embargo
aplicando la mecánica estadística y el electromagnetismo que eran las teorías que
describen los fenómenos relacionados al calor y la emisión de energía, las fórmulas
predecían que un metal caliente ¡actuaría al revés de como se observaba en los
experimentos!.
La Idea Cuántica.-) Quien solucionó el problema de la emisión de energía de los
cuerpos calientes o radiación de cuerpo negro fue un Físico alemán llamado Max Karl
Ernest Ludwig Planck (1858 – 1947). Plank supuso que la energía que emitía un cuerpo
caliente no salía del mismo, en forma de un chorro continuo de ondas, sino que salía en
forma de paquetes sumamente muy pequeños, como un chorro de pelotas de energía, que
el llamó cuantos. El 14 de Diciembre de 1900 ante la German Physical Society presentó
sus ideas en un artículo llamado “Acerca de la Teoría de la Ley de Distribución en el
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Espectro Normal”. Las ideas de Planck serían el punto de partida de uno de los trabajos
de Einstein, quien también resolvería el misterio que encerraba el resultado del
experimento de Michelson y Morley creando la relatividad. Max Plank recomendaría en
1913 que Albert Einstein fuese aceptado en la Academia Prusiana de la Ciencia. Los
trabajos de Thomson, Michelson y Morley, los esposo Curie, y de Max Plank son los
últimos del siglo XIX, un siglo formidable para la ciencia.
La Educación Científica.-) El progreso que acarrea la ciencia da lugar a que durante el
siglo XIX, se establezcan en forma definitiva carreras especializadas, dedicadas a formar
científicos profesionales en Europa y los Estados Unidos. La enseñanza de la ingeniería
cobró importancia especial después de un siglo en el que el vapor había revolucionado al
mundo y que el dominio de la electricidad empezaba a crear industrias gigantescas.
Anteriormente los ingenieros se formaban en parte en la escuela y en parte trabajando
bajo la tutela de otros ingenieros hasta que sus colegas lo consideraban “jefe”. Desde
mediados del siglo XIX se fue integrando en las Universidades, trayectorias académicas
para formar sistemáticamente ingenieros. El último gran ingeniero práctico en
Norteamérica, el último “jefe”, fue Thomás Alva Edison. A las profesiones con tradición
desde la antigüedad durante el siglo XIX, se unieron la de Filósofo Natural o sea Físico,
la de Naturalista o sea Biólogo y por supuesto la de matemático. En los Estados Unidos,
la mayoría de las Universidades que se crearon a finales del siglo XIX, desde que se
fundaron instituyeron carreras científicas y de ingeniería, al lado de las carreras en
Derecho, Medicina y otras disciplinas mas tradicionales. Desgraciadamente no sería sino
hasta la década de los años 30 del siglo XX, cuando en México se creo la primer facultad
de ciencias en la UNAM.
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