Intentar comprender la estructura última de la materia es quizás un objetivo demasiado ambicioso, simplemente porque no la conocemos. Lo que sí podemos intentar es ofrecer una idea de lo último que conocemos de esa estructura, por lo tanto deberíamos cambiar el orden de las palabras del título y hablar de la “última estructura” conocida. Ésta es la propuesta que nos hace nuestro invitado, Pedro González Marhuenda, catedrático de Física Teórica en la Universidad de Valencia e investigador del Instituto de Física Corpuscular.

Pedro González nos propone hacer un viaje a través de la historia del conocimiento, desde las primeras ideas sobre la materia, defendida por sabios griegos como Tales, Aristóteles o Demócrito, hasta los últimos descubrimientos realizados utilizando las máquinas más extraordinarias jamás construidas, como el LHC, donde los científicos emplean enormes energías para dar fundamento a las teorías más avanzadas y buscar los componentes diminutos y escurridizos, como el bosón de Higgs.

Poner al alcance de todos lo que hoy sabemos requiere tiempo y paciencia, por esa razón vamos a llevar a cabo el viaje en dos etapas, es decir, en dos programas de Hablando con Científicos. En el programa de hoy, Pedro González comienza el viaje mostrando, paso a paso, la evolución de nuestro conocimiento sobre la naturaleza de la materia a partir de las primeras preguntas que los seres humanos se hacían en los tiempos más remotos. Pedro habla de las teorías de Tales de Mileto, quien defendía que el agua era el origen de todas las cosas. A él se unían muchos otros pensadores con propuestas que tal vez ahora nos parezcan infantiles pero que sin duda contribuyeron a desarrollar una forma de pensar y buscar respuestas a las preguntas que todos nos hacemos sobre nuestra propia existencia y la de lo que nos rodea. Así surgen grandes pensadores, filósofos como Empédocles, que defendía que todos los sistemas de la naturaleza estaban formados por cuatro elementos primarios o raíces: Tierra, Aire, Agua y Fuego. Demócrito, quien llegó aún más lejos con sus propuestas e imaginó un mundo en el que la materia está compuesta de partículas diminutas e indivisibles a las que llamó átomos. Una idea genial que volvería a regir el pensamiento humano mucho tiempo después.

Frente a estas propuestas de base filosófica, es decir, alejada de la comprobación real mediante experimentos, la historia fue proporcionando otras visiones con un contenido mucho más práctico. El desarrollo de la metalurgia, que permitía obtener ciertas materias como el hierro a partir de la transformación de las materias primas, favoreció el desarrollo de una serie de procedimientos que permitían convertir unas sustancias. Así nacieron los alquimistas, personajes con conocimientos prácticos de muchas reacciones químicas, aunque su fama se deba fundamentalmente a la búsqueda de una quimera: la piedra filosofal. Era ésta una especie de catalizador gracias a cuya presencia se podía transformar cualquier sustancia en oro.

No fue una búsqueda vana, de hecho, gracias a la alquimia se conocieron muchas sustancias y se desarrollaron los procedimientos que permitían la obtención de muchas otras. Por muy denostada que sea nuestra idea actual de los alquimistas, la realidad es que sin ellos habría sido imposible avanzar en el desarrollo de la química moderna. En el siglo X ya se conocían más de una treintena de sustancias y su número fue en aumento a medida que los alquimistas descubrían nuevas reacciones. Así fue cómo la alquimia fue aportando conocimiento aunque muchos de sus miembros insistieran en la búsqueda de lo que ahora sabemos que son quimeras.

Muchos grandes científicos fueron alquimistas, el más conocido fue Newton pero hubo muchos otros, como Boyle, a quien debemos la primera definición moderna de “elemento químico”, como una sustancia que no puede ser obtenida a partir de la combinación de otras, en contraposición a otras sustancias compuestas. Otro gran investigador, Lavoisier elaboró la primera tabla de elementos químicos con una treintena de ellos.

A principios del siglo XIX, el inglés Dalton dio un paso importante en la comprensión de la materia. Recuperó la idea de Demócrito y propuso que los elementos químicos estaban compuestos por átomos, unas partículas diminutas e indivisibles. Todos los átomos de un elemento químico eran idénticos y se podían combinar con los de otros elementos para formar compuestos. Con esta teoría comenzó un nuevo camino que nos llevaría a las modernas concepciones sobre la composición de la materia.

Les invito a escuchar el resto de la historia contada por nuestro invitado: Pedro González Marhuenda, catedrático de Física Teórica en la Universidad de Valencia e investigador del Instituto de Física Corpuscular.

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