En: http://www.uv.es/metode/anuario2000/43_2000.html
Instrumentos científicos: Viejos objetos para una nueva Historia de la
Ciencia
por José R. Bertomeu Sánchez i
Antonio García Belmar, Instituto de Historia de la Ciencia y Documentación
“López Piñero”,Universitat de València-CSIC.
Scientific instruments: antique objects write a new history of Science. Scientific instruments are meaningful objects as they offer us a privileged window from which to glean scientific practices. This paper outlines some recent historical work on this subject and discusses the main guidelines of a cataloguing project, now underway at Valencia University.
Los instrumentos científicos
han suscitado tradicionalmente el interés de todos los que han pretendido
entender las características de la actividad científica. Las ricas colecciones
de instrumentos astronómicos medievales y renacentistas atrajeron muy pronto la
atención de los historiadores, igual que todas las colecciones asociadas a
grandes figuras de la historia de la ciencia o a instituciones como la Académie
des Sciences de París. Desde la Segunda Guerra Mundial, diversas comisiones
internacionales y nacionales han impulsado la creación de catálogos de
instrumentos que permitieron elaborar estudios comparados y reconstruir
colecciones. Además podemos agregar los conocidos trabajos de autores como Derek
J. Solla Price o Maurice Daumas, que abrieron nuevas líneas de investigación en
los años sesenta y setenta de este siglo. No obstante, en las últimas décadas,
los historiadores de la ciencia han renovado su interés por los instrumentos
científicos y los han analizado desde nuevas perspectivas. A partir de las
conclusiones de estos recientes trabajos, presentaremos la labor de catalogación
de instrumentos científicos de la Universitat de València que, dentro del
proyecto de Thesaurus.cat, hemos ido desarrollando desde septiembre de 1999.
Resulta evidente que uno de los primeros problemas con que ha de enfrentarse
toda catalogación es la misma definición del objeto estudiado. Tal como ha
señalado Debora J. Warner, conservadora de la colección del National Museum of
American History, definir lo que se debe entender por “instrumento científico”
no es tarea fácil. Esta denominación tan solo llegó a ser ampliamente utilizada
durante el siglo XIX, al mismo tiempo que se difundía el término “científico”
que popularizó William Whewell. En los siglos XVII y XVIII, los constructores de
instrumentos solían diferenciar entre instrumentos matemáticos, ópticos y
filosóficos, expresiones que solamente de manera parcial hacen referencia a la
noción moderna. A finales del siglo XIX, James Clerk Maxwell recordaba que un
objeto se transforma en instrumento científico por el uso, es decir, adquiere
esta condición por el hecho de ser utilizado en una investigación científica.
Algunos historiadores han diferenciado entre instrumentos pasivos, destinados a
la observación y a la medida, e instrumentos activos, cuyo propósito es la
creación de nuevos fenómenos en el laboratorio. En la colección de instrumentos
de la Universidad de Valencia existen ejemplos tanto de los primeros
(termómetros, galvanómetros, colorímetros, balanzas) como de los segundos (tubos
de rayos catódicos, electroimanes). Un ejemplo de éstos últimos son los
resonadores de Helmholtz, conjunto de diez esferas metálicas diseñadas
originalmente por Hermann von Helmholtz para probar su teoría física sobre las
notas musicales que defendió a mediados del siglo XIX.
También se pueden diferenciar diferentes tipos de instrumentos en función de los
públicos a los que van dirigidos. Estos públicos pueden ser otros científicos,
de una misma disciplina o de otras, o grupos externos a la comunidad científica,
los cuales incluyen desde los estudiantes de diferentes cursos científicos hasta
todos los posibles destinatarios de las obras de divulgación científica o los
industriales interesados en las aplicaciones tecnológicas. Todo esto permite
diferenciar entre instrumentos destinados a la investigación, a la docencia o a
los usos industriales. En realidad, un mismo instrumento puede pasar de un
contexto a otro y servir de esta manera de “mediador” –según la expresión de
Norton Wise– entre ciencia e industria o entre diferentes disciplinas
científicas. Este ha sido el caso de los resonadores de Helmholtz mencionados
anteriormente, que han pasado de los laboratorios de acústica al mundo de la
industria del sonido, donde se aprovechan como aislantes. De la misma manera, el
polarímetro, del cual existen diferentes tipos en la colección de la Universitat
de València, ha sido un instrumento utilizado tanto en la investigación como en
el control de calidad industrial del azúcar, por lo que una de sus variantes se
conoce habitualmente como “sacarímetro”.
Buena parte de los estudios históricos recientes sobre instrumentos están
destinados al análisis de su papel en las prácticas experimentales desarrolladas
en los laboratorios. Los instrumentos producen registros numéricos o gráficos
que adquieren su significado dentro de lo que Hans Rheinberger ha denominado
“sistemas experimentales”. Por eso, toda catalogación de instrumentos
científicos ha de tener en cuenta también la documentación asociada que permita
ubicar los instrumentos en los diferentes “sistemas experimentales” en que se
integraron. Ahora bien, para que los instrumentos puedan producir datos que
sirvan como base de las explicaciones científicas, resulta necesario que las
comunidades científicas los acepten como un medio seguro para realizar
investigaciones. Muchos trabajos publicados en las últimas décadas han sido
dedicados a mostrar que este proceso de aceptación es mucho más complejo de lo
que se había pensado tradicionalmente. Parte de la dificultad de este estudio
está en que los instrumentos se presentan en los artículos científicos como
herramientas no problemáticas que permiten mejorar la investigación de la
naturaleza, sin hacer explícitas todas las suposiciones teóricas que son
asumidas en su uso. Algunos historiadores, como Simon Schaffer, denominan
“transparencia” la cualidad que adquieren los instrumentos cuando son aceptados
como seguros transmisores de información sobre la naturaleza. Otros autores,
como Trevor Pinch, han preferido recorrer a una versión ampliada del concepto de
“caja negra” para referirse a esta característica. Con esta expresión se suele
hacer referencia habitualmente a los instrumentos que realizan ciertas
funciones, como la toma de datos empíricos, sin que se conozca exactamente el
modo de funcionamiento interno. Actualmente, los historiadores han ampliado esta
noción para incluir en ella no solamente objetos materiales, sino también otros
conceptos teóricos que también se pueden transformar en cajas negras. Cuando
ocurre esto, los instrumentos y los conceptos científicos adquieren bastante
confianza para ser utilizados por las comunidades científicas sin necesidad de
entender totalmente su funcionamiento o significado.
Durante las grandes controversias científicas, como las que se desarrollan
durante las revoluciones científicas, estos consensos se rompen y algunos
instrumentos científicos se ponen en duda, de manera que muchas de las ideas
asumidas que permitían usarlos se hacen explícitas y son discutidas por las
comunidades científicas. Desde este punto de vista, resultan muy interesantes
periodos como por ejemplo el denominado “revolución química” de finales del
siglo XVIII para aclarar el proceso que condujo a transformar en “cajas negras”
instrumentos tan importantes como el calorímetro.
Desde este punto de vista, instrumentos científicos como los que forman parte de
la colección de la Universidad de Valencia permiten “abrir las cajas negras” de
muchos instrumentos actuales, y, de esta manera, ofrecen nuevas posibilidades
para renovar la enseñanza de las ciencias. La forma de los instrumentos antiguos
hace explícita la teoría sobre la que se basa su uso. Muchos de ellos son
auténticos “théorèmes réifiés”, como señalaba el filósofo Gaston Bachelard,
ideas transformadas en objetos de lata, vidrio o madera. Por eso, resulta mucho
más sencillo aprender la base teórica de la colorimetría a través de un
colorímetro de finales del siglo XIX que mediante un sofisticado instrumento
actual. Además, si estos instrumentos son reintegrados al marco histórico en que
nacieron, los estudiantes pueden reflexionar sobre los mecanismos que los
convierten en herramientas aceptadas para la obtención de datos seguros y
reproductibles.
La reproductividad de los experimentos es otro de los problemas que interesan a
los historiadores actuales. Diversos estudios han mostrado que la reproducción
de ciertas experiencias solamente se puede realizar después de adquirir lo que
Michel Polanyi denominaba tacit knowledge, un conocimiento práctico e
implícito en muchos trabajos experimentales que resulta difícil de transmitir
mediante el texto impreso, por lo que generalmente se adquiere a través de la
tarea cotidiana en los laboratorios. Estas habilidades prácticas son las que han
provocado, en general, el fracaso de la reproducción de ciertos experimentos
clásicos, junto con la misma dificultad de obtención de los materiales
necesarios. Hace ocho años, en un seminario realizado en París, en el que
participaban diversos especialistas, resultó imposible reproducir el conocido
experimento de Coulomb con una balanza de torsión que sirvió para establecer las
leyes de la electrostática. Sin embargo, en otros casos, estas reproducciones
han permitido introducir nuevas pruebas a la larga discusión sobre el carácter
real o imaginario de los experimentos realizados por autores como Galileo. Estas
reproducciones de experiencias clásicas son una buena herramienta para la
enseñanza de las ciencias, aunque han de estar debidamente situados en el
contexto histórico en que surgieron. De esta manera, además de propiciar el
aprendizaje de ciertas habilidades relacionadas con el trabajo experimental, la
reproducción de experimentos clásicos puede servir para discutir, desde nuevos
planteamientos, el significado de los experimentos científicos y analizar los
procesos que conducen a consensos sobre las explicaciones y los datos que puede
aceptar una comunidad científica.
Los instrumentos científicos y la documentación que se les asocia (libros de
instrucciones, catálogos comerciales, etc.) son también fuentes extraordinarias
para reconstruir las biografías de sus constructores y analizar el comercio de
estos objetos. Aunque en los primeros momentos los constructores eran artesanos
dedicados a producir objetos de vidrio o metal, no necesariamente de uso
científico, la consolidación del comercio de instrumentos durante el siglo XVIII
y, especialmente, el desarrollo de la big science en este siglo, condujo
a la especialización y a la aparición de importantes industrias que ganaron
prestigio en la fabricación de ciertos instrumentos. Este es el caso de la casa
Sartorius, fundada en 1870 en Gotinga por Florenz Sartorius y especializada en
la fabricación de balanzas de precisión. Otra prueba de la importancia de estos
constructores de instrumentos es la asociación de sus nombres con algunos
instrumentos populares. Es el caso de las
bobinas de Ruhmkorff, instrumentos utilizados en electromagnetismo que
diseñó el constructor de instrumentos alemán Heinrich Daniel Ruhmkorff y que
presentó en la exposición Universal de París de 1855. También resulta
interesante la colección de la Universitat de València para conocer la aparición
y el desarrollo de industrias locales que adaptaron ciertos instrumentos
científicos y los comercializaron para usos didácticos o de investigación.
Como es lógico, buena parte de los instrumentos de la colección de la
Universitat de València se construyeron con fines didácticos. En el futuro,
esperamos poder recuperar también algunos documentos, como cuadernos de apuntes
de estudiantes o protocolos de prácticas, que permitan analizar los usos de los
instrumentos en la enseñanza universitaria. En la colección figura uno de los
mas conocidos instrumentos creados durante el siglo XIX para realizar pequeñas
experiencias relacionadas con la producción de electricidad estática: la máquina
de Wimshurst. La creó el ingeniero inglés James Wimshurst en 1880 y consiste en
un disco giratorio de vidrio que está conectado a dos botellas de Leiden, otro
instrumento clásico relacionado con la historia de la electricidad. El generador
eléctrico de Wimshurst consiguió una gran difusión en los centros educativos
incluso sirvió de base para la creación de algunos juegos populares, tal y como
se ha producido con otros instrumentos científicos.
Como vemos, los instrumentos científicos se pueden analizar desde múltiples
perspectivas que permiten convertirlos en nexos entre diferentes disciplinas. De
esta manera, pueden servir para ofrecer una imagen mucho más humana de la
actividad científica y actuar como puentes entre las ciencias sociales y las
ciencias naturales. También pueden contribuir a la renovación de la enseñanza de
las ciencias, tanto gracias en su uso en las aulas como en otros espacios
educativos como museos o centros de divulgación científica. Finalmente, los
instrumentos forman parte también del patrimonio histórico de la universidad, y
ayudan a entender las transformaciones de esta institución a lo largo del
tiempo. Gracias a muchos profesores que han sido conscientes de esta
importancia, hoy en día disponemos de un punto de partida excelente para
establecer un rico museo de historia de la ciencia en nuestra universidad: los
cerca de mil instrumentos científicos que se han conservado en despachos,
sótanos o, a veces, en casas particulares. Al final de este año se habrá
preparado el primer inventario de estas piezas y una página en la red permitirá
acceder a las fotografías y a una breve descripción. Esperamos contar
próximamente con un catálogo detallado y unos locales adecuados para mostrar los
principales instrumentos. Resultaría absurdo menospreciar las ventajas que estos
viejos objetos nos ofrecen para comprender mejor la actividad científica.