Guía de perplejos para un curso sobre termodinámica de soluciones (2007)
En el mundo actual, hay miradas de palabras que reclaman borrón y cuenta nueva a fin de que puedan recuperar el poder transformador de la realidad que alguna vez tuvieron, cuando vieron la luz por primera vez, pues, su significado prístino se ha tornado evanescente en extremo. Una de esas palabras es ciencia. Creyérase que la misma se comprende bien en nuestro tiempo, habida cuenta que se la emplea en abundancia al estar nuestra época plagada de creaciones tecnológicas por doquiera y que un gran porcentaje de los científicos que han existido a lo largo de la historia están vivos en la actualidad. Sin embargo, es una ilusión vana pretender que se comprenda bien el significado de la palabra ciencia, sobre todo en Latinoamérica, máxime cuando tomamos en cuenta los lúcidos y profundos escritos de intelectuales serios de los últimos tiempos. Y esto es de suma importancia, puesto que una conditio sine qua non para iniciar con altura y elegancia un curso de un campo del saber científico consiste precisamente en tener claridad en materia del estatuto epistemológico concomitante. Desde luego, la termodinámica no constituye excepción al respecto, sea la de sustancias puras, sea la de soluciones. Con claridad meridiana, el celebérrimo Richard Feynman, uno de los grandes físicos del siglo XX, diagnosticó, en la década de 1960, una situación aberrante que él denominó Cargo cult science, o ciencia del tipo de adoración a los aviones. Tal diagnóstico surgió al observar Feynman ciertos modos de hacer investigación científica en la Norteamérica de la época, sobre todo en el campo de las ciencias sociales. De facto, se trata de una situación que no ha hecho sino agravarse desde entonces ante el embate de la ideología postmoderna, verdadero calambre mental que aún campa por sus respetos hoy por hoy. En el caso de la América Latina, intelectuales serios como Mario Bunge, Marcelino Cereijido, Heinz Dieterich y Guillermo Jaim Etcheverry han descrito bien la situación correspondiente. Pero, ¿en qué consiste lo que Feynman llamó Cargo cult science? Veamos. Durante la Segunda Guerra Mundial, en el escenario del Océano Pacífico, los norteamericanos instalaron una base militar en cierta isla. Los nativos de ésta quedaron muy complacidos por ello, puesto que así los aviones que aterrizaban allí les traían gran cantidad de cosas muy atractivas provenientes de la cultura occidental. Empero, al concluir dicha conflagración, los norteamericanos desmantelaron la base y se marcharon a su país, por lo que no volvieron los aviones a la isla, con la natural congoja de los nativos al no seguir recibiendo cosas lindas de Occidente. En su candor, los isleños pasaron a imitar lo que les veían hacer a los militares estadounidenses. Construyeron con los materiales disponibles en la isla (madera, bambú y esas cosas) pistas de aterrizaje, torres de control y aviones, amén de los accesorios respectivos. Una vez hecho esto, pusieron a varios de los suyos, equipados con auriculares hechos de bambú, a recitar lo que para ellos eran mantras pronunciadas por el personal norteamericano para hacer venir a los aviones. Desde luego, los mantras de marras no eran otra cosa que las diversas instrucciones emitidas desde la torre de control. Pero, pese a los esfuerzos de los isleños, y como cabía esperar, los aviones jamás regresaron. En el campo científico, Richard Feynman hizo uso del anterior relato para describir la situación deplorable en la que había caído la investigación científica de su tiempo, sobre todo en psicología y educación. En concreto, los científicos de marras no pasaban de imitar modas intelectuales que destacaban por su laxo rigor intelectual, modas reflejadas en prácticas investigativas, situación que, por el estilo de los isleños con su parafernalia de madera y bambú, conducía a la esterilidad en materia de resultados científicos de valía. Hoy día, la ideología postmoderna ha conducido a un buen sector de la academia mundial al trasplante de términos tecnocientíficos hacia áreas en las que su significado se pierde por completo al habérseles sacado de contexto, aparte del abuso de las metáforas y las analogías. Ahora bien, cuando una disciplina o profesión acude a tales trasplantes y al uso excesivo de metáforas y analogías, quiere decir que la disciplina o profesión implicada aún está en pañales en lo que concierne a la adquisición de un estatuto epistemológico propiamente dicho sin ir más lejos. En el caso de la termodinámica y su docencia, estamos ante un panorama similar en lo operativo. En efecto, la mayoría de cursos al respecto suelen dictarse las más de las veces con fundamento en un esquema acuñado en Norteamérica, el cual consiste en centrar el desarrollo de un curso en el aprendizaje de técnicas basadas en tablas, cartas, nomogramas y otros instrumentos de similar jaez, enfoque que, hasta donde puede decirse, va en detrimento del apuntalamiento de unos fundamentos conceptuales sólidos. Claro está, las tablas y demás son el equivalente a las construcciones de madera y bambú de los isleños del relato de Feynman, mientras que los aviones, los genuinos, representan los fundamentos científicos. Naturalmente, a despecho del esfuerzo invertido en aprender el manejo de tablas y esas cosas, la comprensión de los principios no llega por parte alguna. En la práctica, no he conocido al primer físico, químico, biólogo o ingeniero educado de la manera descrita que esté en posición de ofrecer un discurso coherente y riguroso en materia de principios epistemológicos de la termodinámica, o de algún otro campo de la física, máxime que desconocen también su historia, esto es, tampoco han adquirido la sucesión de paradigmas y revoluciones que han conformado el saber correspondiente. En especial, V. M. Brodianski destaca, con enojo, que un buen número de patentes presentadas en las últimas décadas a propósito de nuevos tipos de máquinas térmicas caen en la categoría de los móviles perpetuos de segunda especie3. Ahora bien, las patentes en cuestión, según cuenta Brodianski, son obra de científicos e ingenieros con formación de alto nivel. Así, Brodianski muestra que estas personas, pese a su formación, adolecen de una comprensión malísima de las leyes naturales. A estas alturas, la conclusión que extraemos se cae de su peso: los cursos de las áreas tecnocientíficas han de recobrar la formación fundamental sólida, lo que no excluye la adquisición de técnicas de cálculo, pero como un además, no como un en vez de. De lo contrario, su talante científico se torna evanescente en grado sumo. Por lo demás, por tratarse de una ciencia, la termodinámica no se sustrae a los tres principios básicos que conforman el método científico, a saber: el principio de inteligibilidad, el principio de objetividad y el principio dialéctico. Un buen curso de termodinámica, lo mismo que de otras ciencias, debe tenerlos en cuenta. En particular, el principio dialéctico connota el diálogo a dos bandas entre teoría y experimento. Bueno, tres en realidad si no perdemos de vista las posibilidades brindadas por la simulación mediante ordenador. Así las cosas, la comprensión de los intríngulis de la termodinámica mejora sobremanera si no nos limitamos al mero devaneo con los aspectos teóricos y tomamos en consideración que la mano es el filo del cerebro como bien lo hizo ver en su momento Immanuel Kant. Por lo tanto, además de ciertos libros de texto que han adquirido el sabor añejo de lo clásico, amén de su calidad pedagógica, el recurso a una serie de revistas excelentes, con material copioso para el montaje de bellos y fascinantes experimentos, es de lo más sensato a fin de sacar el mayor provecho de un curso científico. Botón de muestra, revistas como Scientific American (con su versión española Investigación y Ciencia), La Recherche (con su versión española Mundo Científico), The Physics Teacher o Journal of Chemical Education son ejemplos elocuentes al respecto. Sobre esta base, no perderemos de vista que la cocina de nuestra casa es, en el fondo, un laboratorio de investigación bien dotado a la hora de acometer el montaje de numerosos experimentos de gran valía educativa al recobrar el sentido del asombro filosófico. He aquí un principio pedagógico práctico que no han perdido de vista los anglosajones, lo que se refleja en sus publicaciones al respecto. De facto, el ethos anglosajón se caracteriza por el gusto del taller y el laboratorio, reflejo de su singular pragmatismo. Ahora bien, no sólo hay que cultivar la dimensión manual en virtud de su carácter de filo del cerebro. También, es menester cultivar éste al ser el órgano por excelencia en el cual nace la ciencia según nos hace ver con tino Marcelino Cereijido, aspecto bastante olvidado en las instituciones educativas latinoamericanas4. En la misma tónica, Gonzalo Arcila Ramírez y Esperanza Gaona apostillan que la existencia de estructuras lógico-formales es una premisa necesaria para el abordaje de cualquier profesión o disciplina en el pregrado universitario, aspecto omitido por el flamante discurso actual sobre formación por competencias. Ni se diga en el postgrado. En otras palabras, un verdadero curso de ciencias debe estar apuntalado en los aportes de Piaget, Vygotsky, Brunner, Wallon y Merani. De esta suerte, el buen manejo del lenguaje, al ser vehículo del pensamiento, acompaña la dimensión manual antedicha, puesto que piensa realmente quien lee y escribe bien. En forma concreta, esto nos lleva al cultivo de la escritura ensayística como un ejercicio excelente para apuntalar la comprensión científica al poner en práctica su talante bifronte, esto es, el rigor en la presentación de las ideas y el uso elegante del recurso idiomático. En este punto, han aparecido los elementos centrales constitutivos de este curso de termodinámica de soluciones según lo he ido estructurando a lo largo de muchos años: estudio pormenorizado de los fundamentos, reproducción de experimentos históricos, realización de ensayos científicos y práctica de técnicas básicas de cálculo de equilibrios de fases y en reacciones químicas. Pero, bueno, de todo esto hablaremos con cierto detenimiento en lo que seguirá de este libro, una guía de perplejos como lo he llamado habida cuenta que la perplejidad y su manejo son elementos consustanciales al método científico stricto sensu, como bien lo sabe toda persona que haya buceado con rigor en los intríngulis de la filosofía de la ciencia.