Historia de la química 4. El fetiche atómico

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A partir del inicio del siglo XX, la química experimentó una transformación radical con la popularización de la teoría atómica. A medida que la física y la química se entrelazaban más estrechamente, la estructura atómica se convirtió en el centro de la investigación científica. Este cambio no solo se debió a los avances en el estudio de los gases, la termodinámica y la espectroscopía, sino también a los progresos en la teoría cuántica y la física nuclear, que revelaron nuevas facetas de la materia. Sin embargo, mientras que la teoría atómica proporcionaba respuestas fundamentales, también se convertía en un fetiche: una abstracción científica en la que muchos depositaron una confianza casi ilimitada. Este periodo, marcado por la competencia internacional y la creciente rivalidad entre las grandes potencias, sentó las bases para descubrimientos trascendentales, pero también trajo consigo dilemas filosóficos y éticos que se intensificarían durante la Guerra Fría.

A finales del siglo XIX y principios del XX, la industria química experimentó una transformación radical gracias al avance de la industrialización y la creciente demanda de nuevos materiales. Se descubrieron y sintetizaron elementos químicos como el radón y el polonio, y las sustancias como los plásticos comenzaban a cambiar por completo el panorama material de la época. La química aplicada a la industria pasó a un primer plano, desde la fabricación de productos farmacéuticos hasta el desarrollo de materiales sintéticos, lo que incrementó la necesidad de una estandarización de los procesos químicos. Las sociedades científicas se multiplicaron en todo el mundo, y la colaboración internacional fue fundamental para los avances de la química y su integración a la vida cotidiana.

Figura 1. Marie Curie (1867–1934), pionera de la radiactividad, fue la primera persona en ganar dos Premios Nobel en Física y Química. Descubrió el polonio y el radio, impulsó el uso médico de los rayos X en la Primera Guerra Mundial y fundó el Instituto Curie. Murió por anemia aplásica causada por radiación, dejando un legado científico duradero.

Sin embargo, el debate en torno a la existencia del átomo persistió durante esta época. Para algunos científicos, como August Wilhelm von Hofmann, el átomo era una construcción útil, pero no una realidad concreta. La teoría atómica de Dalton era ampliamente aceptada, pero la estructura de los átomos seguía siendo un enigma. El átomo se concebía principalmente como una herramienta conceptual, un modelo eficaz para describir las reacciones químicas, pero su existencia real era cuestionada. La ciencia se encontraba atrapada entre la teoría atómica de Dalton y los avances experimentales que todavía no proporcionaban pruebas concluyentes sobre la naturaleza interna del átomo.

El cambio decisivo en la comprensión de la estructura atómica llegó a principios del siglo XX, impulsado por los trabajos pioneros de J.J. Thomson y Jean Perrin. El descubrimiento del electrón por Thomson en 1897 proporcionó la primera evidencia tangible de que los átomos no eran indivisibles, como se había creído hasta entonces. En la siguiente década, Perrin, mediante experimentos con movimiento browniano, ofreció pruebas adicionales que confirmaban la existencia de los átomos como entidades físicas reales, lo que llevó finalmente a los científicos a centrar sus investigaciones no solo en la existencia de los átomos, sino en su estructura interna. Este cambio fundamental en la comprensión de la materia inauguró una nueva era en la que la química y la física se entrelazaron de manera más profunda, sentando las bases para los avances en la física nuclear y la química cuántica del siglo XX.

Figura 2. Durante la Belle Époque, la anilina sintética, liderada por empresas alemanas como BASF y Hoechst, desplazó colorantes naturales como el índigo. Su producción dependía de materias primas estratégicas y del control colonial en África occidental, donde hubo trabajo forzado y mercados cautivos. La química industrial modernizó la producción textil, pero destruyó economías tradicionales y profundizó la dependencia colonial.

La Belle Époque (aproximadamente desde 1871 hasta 1914) fue una época de gran prosperidad y avances científicos, especialmente en química. La paz relativa en Europa permitió el florecimiento de la ciencia, con descubrimientos clave como la tabla periódica de Mendeleiev, el descubrimiento de los gases nobles y la expansión de la química orgánica. Este período también fue testigo de avances fundamentales en el ámbito de los materiales, como el acero de bajo costo, que impulsó la revolución industrial. La química tuvo un papel central en estos avances, contribuyendo a la creación de nuevos materiales, como los primeros plásticos, que revolucionaron la vida cotidiana. A su vez, las grandes potencias establecieron sociedades científicas y colaboraron a nivel internacional, logrando un intercambio de conocimiento sin precedentes. Las ciudades de Europa se convirtieron en centros de cultura y ciencia, donde grandes nombres como Marie Curie, Pierre Curie, J.J. Thomson y Friedrich Wöhler realizaron descubrimientos claves, impulsando la modernidad científica.

Sin embargo, esta época de esplendor también estuvo marcada por las sombras del colonialismo y el racismo. Las potencias europeas utilizaron los avances científicos en química para justificar y expandir el extractivismo y el dominio sobre otras culturas. Las materias primas extraídas de África y Asia fueron procesadas en fábricas europeas, alimentando una economía industrial que se basaba en la explotación de pueblos colonizados. En este contexto, la química también se utilizó para crear nuevos materiales para la guerra y los avances armamentísticos, exacerbando las tensiones entre las grandes potencias. La carrera armamentista alcanzó su punto culminante en la Primera Guerra Mundial, un conflicto devastador donde la industria desempeñó un papel crucial. El uso de gases venenosos en el campo de batalla, como el cloro y el fosgeno, fue uno de los ejemplos más horribles de la aplicación militar de los avances químicos. Durante la guerra, los científicos que antes fueron celebrados como héroes pasaron a ser utilizados como recursos en el esfuerzo bélico. Muchos de los líderes científicos fueron forzados a ir al frente o incluso murieron en el conflicto, como el caso del químico Fritz Haber, quien desarrolló el proceso de síntesis de amoníaco y también colaboró en el desarrollo de armas químicas, y murió después de la guerra debido al impacto moral de su participación en la guerra química.

A nivel científico, la guerra mundial también tuvo repercusiones significativas. Ernest Rutherford, uno de los científicos más prominentes de la época, convenció a los líderes científicos británicos, durante la Primera Guerra Mundial, de que sus más grandes mentes científicas deberían permanecer al margen del conflicto. Rutherford, como muchos otros científicos, comprendió que la química y la física no podían seguir siendo usadas para fines destructivos y que la guerra industrial había cambiado irreversiblemente la forma en que la ciencia podía ser utilizada. De manera trágica, el joven Henry Moseley, quien fue uno de los científicos más brillantes de su generación y quien desarrolló la ley de Moseley sobre el número atómico, fue una de las víctimas de la guerra. Moseley, que estaba en el pico de su carrera, fue muerto en acción a los 27 años, un trágico recordatorio de cómo los avances científicos se vieron truncados por la violencia del conflicto. 

Figura 3. La Primera Guerra Mundial inauguró la guerra industrial y científica, donde la química aplicada, la producción masiva y la tecnología superaron al valor individual. Armas químicas, artillería pesada, motores de combustión interna y bombas de precisión transformaron el combate. Los laboratorios definieron la estrategia, convirtiendo el conflicto en una competencia de capacidad tecnológica y productiva, cambiando la guerra para siempre.

La mortalidad no se limitaba solo a los soldados, sino que también afectaba a los civiles y a aquellos que antes eran considerados intocables, como los oficiales. La Belle Époque representó así una era de avances, pero también de grandes contradicciones, en la que la química como ciencia se utilizó tanto para el progreso como para la destrucción, y cuya huella perduró incluso después del fin del conflicto mundial.

Durante la Primera Guerra Mundial, la química fue transformada en arma. Se utilizó masivamente en la forma de armas químicas, como el gas mostaza y el cloro gaseoso, desplegados en los campos de batalla por primera vez con consecuencias devastadoras. El papel de los químicos se volvió crucial no solo en el frente, sino también en la retaguardia, desarrollando compuestos, explosivos, fertilizantes sintéticos (como el nitrato de amonio por el proceso Haber-Bosch) y sustitutos para materiales estratégicos bloqueados por la guerra. La frontera entre ciencia e industria militar se desdibujó, revelando el enorme poder que la química industrial había adquirido en la era moderna. Alemania, líder en la industria química, aprovechó su avanzada infraestructura científica para sostener el esfuerzo bélico durante años a pesar del bloqueo.

Tras la derrota, el país quedó devastado económica y políticamente. Sin embargo, en medio de la crisis, la ciencia alemana se reestructuró con sorprendente rapidez. Durante el periodo de entreguerras, florecieron centros de investigación y universidades en ciudades como Berlín, Leipzig y Göttingen. Se fundaron sociedades científicas influyentes como la Kaiser Wilhelm Gesellschaft, con figuras tan emblemáticas como Albert Einstein, Fritz Haber, Otto Hahn, y Lise Meitner, entre otros. En este periodo se consolidaron áreas clave como la físico-química, la química de materiales, y la radioquímica. Alemania seguía liderando en electroquímica, espectroscopía y síntesis orgánica, además de experimentar con las primeras teorías cuánticas aplicadas a la estructura molecular.

Figura 4. La fuga de cerebros alemana en los años 1930, provocada por el nazismo y sus políticas antisemitas, expulsó a científicos como Einstein, Szilard y Meitner hacia EE. UU. y Reino Unido. Allí impulsaron avances en física y química, incluido el Proyecto Manhattan, desplazando el eje científico de Europa a América y evidenciando la importancia de la libertad intelectual.

Sin embargo, el ascenso del nazismo en los años treinta marcó un punto de inflexión. La política racial del régimen impulsó la expulsión o el exilio forzado de numerosos científicos de origen judío o disidentes, como Leó Szilárd, Edward Teller, Eugene Wigner o Otto Frisch, quienes emigraron principalmente a Estados Unidos y Reino Unido. Esta fuga de cerebros trasladó el eje del liderazgo científico mundial. En los laboratorios estadounidenses, como el de la Universidad de Chicago o el Caltech, se incorporaron estas mentes brillantes a una infraestructura académica e industrial en expansión, que culminaría en proyectos como el Proyecto Manhattan. Este esfuerzo secreto, de escala colosal, integró física, química e ingeniería para desarrollar la bomba atómica, utilizando los conocimientos acumulados sobre fisión nuclear, purificación de materiales radioactivos, y procesos de separación química. El arma más destructiva concebida hasta entonces fue, en última instancia, un producto del auge y crisis de la química moderna.

Entre 1911 y 1922, la teoría atómica experimentó un desarrollo acelerado que transformó radicalmente la química y la física. Tras el célebre experimento de dispersión de partículas alfa por Ernest Rutherford, que confirmó la existencia de un núcleo atómico concentrado, la idea del átomo dejó de ser una hipótesis útil para convertirse en una realidad física observable. A partir de allí, el enfoque científico se desplazó rápidamente hacia el estudio de las partículas subatómicas, en especial el electrón, analizado a través de las primeras teorías cuánticas formuladas por Niels Bohr (1913) y luego refinadas con el principio de incertidumbre de Heisenberg y la mecánica ondulatoria de Schrödinger hacia 1925. El conocimiento del átomo como sistema complejo, regido por leyes cuánticas, abrió la puerta al estudio del núcleo atómico, con sus protones y neutrones, y a una nueva rama de la química y física: la física nuclear.

Figura 5. La bomba nuclear, fruto del Proyecto Manhattan, selló la derrota de Japón y transformó la lógica bélica: de conquistar territorios a evitar el aniquilamiento mutuo asegurado. Su poder inició la Guerra Fría, donde el conflicto se trasladó al terreno geopolítico y simbólico, dominado por la disuasión nuclear, la competencia ideológica y el uso del poder blando.

Este saber se integró de forma crítica al desarrollo de la bomba nuclear. En 1939, poco antes del inicio de la Segunda Guerra Mundial, Albert Einstein y Leó Szilárd enviaron la famosa carta a Franklin D. Roosevelt, advirtiendo que la fisión del uranio-235 podía liberar una cantidad de energía colosal y que la Alemania nazi podría estar trabajando en esa tecnología. Esto llevó al gobierno de EE. UU. a financiar el Proyecto Manhattan, una empresa científico-militar sin precedentes que requirió una inmensa cadena de suministros y avances en la ciencia de materiales: purificación de isótopos, desarrollo de nuevos materiales refractarios, tecnologías de electroquímica y técnicas de separación atómica. Se crearon laboratorios enteros como Los Álamos, Oak Ridge y Hanford, donde trabajaron miles de científicos, muchos de ellos refugiados europeos. El 6 de agosto de 1945, con la explosión de Hiroshima, el mundo descubrió que el poder atómico ya no era una abstracción científica, sino una fuerza devastadora en manos humanas.

La detonación de la bomba marcó un cambio de paradigma. El mundo quedó aterrado y fascinado: el átomo pasó a representar el poder absoluto, comparable al de los dioses. Este imaginario penetró profundamente en la cultura popular y en la enseñanza de la ciencia. La química, tradicionalmente enfocada en el estudio de materiales, proporciones y reacciones, fue absorbida por la fascinación por lo subatómico. Se reorganizaron los planes de estudio: los cursos comenzaron a enseñar desde el modelo atómico cuántico en adelante, desplazando el enfoque clásico sobre sustancias y compuestos. Algunos didactas señalan que esta transformación representa una especie de infiltración de la física en el corazón de la enseñanza química, y que el último modelo atómico verdaderamente químico fue el de Dalton (1808), basado en la indivisibilidad de los átomos y su combinación en proporciones fijas. De allí nace el concepto del “fetiche atómico”: una sobrecarga conceptual que coloca al átomo en el centro del imaginario científico, incluso cuando su estudio pertenece más al dominio de la física que al de la química cotidiana.

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