El legado científico de Mijaíl Lomonósov

El legado científico de Mijaíl LomonósovRIA Novosti / Gúriev

Mijaíl Lomonósov logró abarcar en su obra las principales ramas del conocimiento humano de la época, plantear los problemas fundamentales y entender más profundamente los fenómenos todavía sin estudiar en su época. Más de 150 años después de su muerte, otro destacado científico ruso, Vladímir Vernadski, afirmaría que Lomonósov se había presentado como “nuestro contemporáneo por los hitos que había alcanzado en la investigación científica".

Ya el poeta Alexandr Pushkin en el elogio a Lomonósov destacó que “combinando una inusual fuerza de voluntad con una inusual fuerza de la idea, Lomonósov abarcó todas las ramas de la Ilustración. La avidez de conocimiento fue la más poderosa pasión de su alma, llena de inquietudes. Historiador, rétor, mecánico, químico, geógrafo, artista y poeta, él lo explotó todo y todo desentrañó”. 

A su vez, el ilustre científico comentó de manera lacónica su visión de la intercomunicación de todas las áreas del conocimiento: “No hay duda de que las ciencias a otras ciencias propician mucho, como la física a la química, la matemática a la física, la filosofía moral y la historia a la poesía”.

La química

El ilustrado consideró la química el foco principal de su trabajo pero en varias etapas de su vida esta quedó vinculada a otras ramas de la ciencia. Lomonósov organizó toda su “Filosofía natural” sobre la base de unas ideas comunes, en particular, en la idea del “movimiento giratorio de las partículas”.

Uno de los alcances más destacados de Lomonósov fue su teoría cinético-molecular del calor. A mediados del siglo XVIII en la ciencia europea reinaba la teoría calórica, propuesta por Robert Boyl, un modelo con el cual se explicaban las características y comportamientos físicos del calor. La teoría explicaba el calor como un fluido hipotético, el calórico, que impregnaría la materia y sería responsable de su temperatura. Pero Lomonósov desmintió esta teoría y propuso otra, según la cual la causa del calor era un movimiento interno giratorio de la materia combinada. Estas ideas tuvieron una gran resonancia en la ciencia europea y causaron mucha polémica.

Lomonósov afirmó que todas las sustancias estaban compuestas de “corpúsculos” (moléculas) que a su vez estaban compuestas de “elementos” (átomos). Esta teoría la planteó en su tesis inacabada de 1741, luego en 1748 ya utilizaba las palabras “átomo” y “partícula”, mientras que “elemento” aparece en su sentido más moderno, la mínima parte de la sustancia. Su tesis anticipó muchas teorías sobre la composición de la materia. Lomonósov sentó el movimiento giratorio como la base para su “Filosofía natural”.

Las conclusiones de la teoría mecánica del calor por primera vez argumentaron la teoría atómica-molecular de la materia, con la que están vinculadas también las ideas del científico ruso sobre la ley de conservación de la materia y la fuerza (o movimiento). En 1774 el físico francés Antonin Lavoisier publicó un trabajo en el que describió experimentos similares a los de Lomonósov y posteriormente formuló esta ley.

Lomonósov sentó las bases para la química física, la ciencia cuya característica principal era, según el método de su inventor, el estudio de la relación de los fenómenos químicos y físicos.

La ciencia del vidrio

La ciencia del vidrio fue otra rama de los intereses científicos de Lomonósov. En su laboratorio químico (el primero de su clase en Rusia), que logró construir en 1748 de acuerdo con su propio diseño, el investigador llevó a cabo experimentos sobre la química y la tecnología de los silicatos, sobre la teoría de los disoluciones, así como sobre tostación de metales y pruebas de menas. Allí llevó a cabo más de 4000 experimentos.

Elaboró una tecnología para fabricar vidrio de colores, así como esmaltes, que aplicó en la producción industrial. En aquellos tiempos la industria del vidrio disponía de pocos reactivos, y las piezas de este material producidas por la fábrica de vidrio de San Petersburgo tenían color azul o verde. Lomonósov resolvió el enigma del vidrio rojo, que se denominaba “el rubí dorado” (se empleaba oro en el proceso de su fundición, sistema ya conocido en la Roma antigua). Al mismo tiempo junto con los experimentos prácticos sobre la tecnología de la producción de vidrio, el científico estudiaba el color y la luz como fenómenos físicos, y elaboró su propia teoría, según la cual la luz se propaga a través de la oscilación de las partículas del éter que llena todo el espacio del universo.

En aquellos tiempos varios de los elementos que se agregan actualmente al vidrio para obtener diferentes colores todavía no se habían descubierto, pero alcanzó buenos resultados al agregar el plomo, estaño, antimonio y algunas otras sustancias. El científico ruso agregó también el cobre a los compuestos para los esmaltes para alcanzar colores rojizos, y también utilizó este metal para obtener colores verdes y turquesados.

En 1753-1754 cerca de Oranienbaum, en la población Ust-Rudnitzy, le fue concedida a Lomonósov una parcela de tierra para la construcción de una fábrica de vidrio y en 1756 se le otorgó la tierra para uso vitalicio. Allí desarrolló él mismo el proyecto, incluidos los hornos y herramientas, y supervisó la construcción. Dado que era la creación de un científico, en esta inusual fábrica una gran parte se dedicó a un laboratorio químico. Allí se fabricaban adornos, vajilla y juegos de escritorio de varios colores, en su mayoría aturquesados. Al cabo de varios años se puso en marcha la producción de piezas grandes como figuras para el adorno de jardines y superficies de escritorios.

Esta empresa mostró la variedad de talentos del científico ruso, su afán por la ciencia teórica y por la experimentación, las capacidades del investigador, organizador y también del artista aficionado, e incluso del poeta destacado, porque puso todas sus ideas sobre el valor de este único material, el vidrio, en un poema epistolar de 3000 palabras.

Astronomía y óptica

Las investigaciones astronómicas también formaron parte del rico trabajo científico de Lomonósov. El 26 de mayo de 1761, al observar el paso del planeta Venus por el disco solar, el científico ruso descubrió que el cuerpo celeste estaba rodeado de una atmósfera. Este fenómeno cósmico había sido calculado de antemano y anticipado por los astrónomos de todo el mundo. Su estudio se necesitaba para determinar la paralaje que permitiera precisar la distancia de la Tierra al Sol según el método del astrónomo inglés Edmond Halley, lo que exigía la observación desde varios puntos de la superficie terrestre. Esta se realizó en 40 lugares con la participación de 112 científicos. En Rusia el organizador del experimento fue Mijaíl Lomonósov, quien hizo gestiones para que una expedición se dirigiera a la ciudad siberiana de Irkutsk y para que se observara este fenómeno desde el Observatorio Académico de San Petersburgo. Además, también realizó observaciones desde su laboratorio particular, donde observó una aureola alrededor del planeta.

Muchos científicos lo observaron pero solamente Lomonósov entendió el sentido físico de este fenómeno y lo explicó con la refracción de los haces solares que atraviesan la atmósfera de Venus. En astronomía este efecto recibió el nombre del “fenómeno Lomonósov”. El artículo sobre la observación del evento astronómico fue publicado en ruso al igual que en alemán, por lo que se conocía en las universidades de Europa. Sin embargo, el descubrimiento de la atmósfera de Venus normalmente se atribuye a Sterer y Herschel.

El científico ruso también construyó varios nuevos dispositivos ópticos y fue el fundador de la escuela rusa de óptica científica y aplicada. Desarrolló un catalejo para la observación nocturna; construyó un “batoscopio” óptico, es decir, un instrumento para ver las profundidades de los ríos y mares; inventó el “horizontescopio”, un periscopio grande con mecanismo de observación horizontal. También Lomonósov, que conocía bien los telescopios de Isaac Newton y James Gregory, hizo su propia propuesta de diseño de este instrumento. La nueva construcción tenía solo un espejo cóncavo colocado en un ángulo de cerca de 4º respecto al eje del telescopio, y los haces de luz reflejados llegaban al ocular lateral, lo que permitió aumentar el flujo de luz. Sin embargo, a pesar de haber sido presentado en la Academia de Ciencias en 1762, el invento no alcanzó amplia difusión hasta el año 1827, cuando una mejora similar fue propuesta por William Herschel, cuyo nombre recibió el aparato.

En 1752-1753, Lomonósov emprendió estudios sobre la electricidad atmosférica. En su manuscrito inacabado “La teoría de la electicidad, explicada matemáticamente”, de los ocho capítulos planeados tan solo terminó el primero y comenzó el segundo.

En el marco de sus estudios de esta área, junto con el físico ruso de origen alemán Georg Richmann, construyó “la máquina de trueno”, con un planteamiento diferente al de los instrumentos construidos anteriormente por otros científicos y que permitía una observación estable de cualquier cambio de la electricidad en la atmósfera en cualquier condición meteorológica. En 1753 Richmann murió por un rayo en bola durante un experimento, lo que obligó a Lomonósov a defender sus ideas con un mayor esfuerzo ante la Academia. En noviembre de 1753 escribió un informe muy extenso sobre “los fenómenos aéreos, procedentes de la fuerza eléctrica”, en el que sumó su teoría sobre la electricidad atmosférica.

Y en el marco de los estudios meteorológicos, además de las mediciones de varios parámetros a diferentes alturas, Lomonósov desarrolló un aparato volador del despegue vertical que hoy se puede considerar como un prototipo del helicóptero. Sin embargo, el ingenio no fue pensado para vuelos pilotados, sino solamente para la elevación de dispositivos científicos. Lomonósov asimismo planteó la cuestión de la organización de un servicio meteorológico basado en una red de estaciones de observación a escala nacional, pero sus ideas no empezaron a llevarse a cabo hasta el siglo XX.

Geología y mineralogía

Mijaíl Lomonósov contribuyó con valiosas aportaciones al desarrollo de estas ciencias. Las ideas principales están explicadas en sus trabajos fundamentales sobre la procedencia de los metales de “la sacudida de la tierra”, los “primeros fundamentos” de la metalurgia, o industria de los minerales, sobre “el libre movimiento del aire en las minas” y “sobre las capas terrestres”, así como en otras obras. Preparó y redactó el catálogo de los minerales de la Kunstkámera de la Academia de Ciencias (el museo de curiosidades biológicas y antropológicas, considerado el primer museo de Ciencias Naturales de Rusia, fundado por Pedro I), que fue publicado en 1745 y constó de más 3000 muestras. En los trabajos sobre geología formuló su teoría evolutiva, la base de todos los fenómenos de la naturaleza.

Asimismo Lomonósov estudió las causas y consecuencias de los desastres sísmicos. Fue el primero en la historia en intentar determinar la profundidades del epicentro de los terremotos. El científico planteó las ideas de los yacimientos conjuntos de varios minerales, así como del papel de los organismos en la formación de turba, carbón y petróleo. Fue Lomonósov quien introdujo en la lengua rusa las nociones “atmósfera”, “cadena montañosa”, “eje terrestre” y “peso específico”.

En varios trabajos, especialmente en su tesis Sobre el nacimiento y la naturaleza del salitre, planteó ideas importantes sobre la estructura de los cristales y formuló la ley de la constancia de los ángulos de los cristales para varias sustancias cristalinas. Sus ideas en este ámbito de la ciencia se comprobaron en los siglos XIX y XX:

Una de las principales preocupaciones del científico era el desarrollo de la industria de su país y en reiteradas ocasiones subrayó el importante papel que los metales desempeñaban en esta. “Ningún arte, ninguna artesanía puede [existir] sin el uso de los metales”, afirmaba. Sus ideas sobre la exploración de las riquezas naturales de Rusia atrajeron la atención del gobierno de Catalina I, y todas las empresas metalúrgicas estatales y privadas recibieron la instrucción de enviar a Lomonósov muestras de las menas extraídas, y aún después de su fallecimiento se llevaban las pruebas de los minerales a San Petersburgo. Su libro Los primeros fundamentos de la metalurgía, publicado en 1763, sirvió de primer manual de todas las ciencias relacionados a la geología y la minería. Un mineral descubierto en 1935 en la península de Kola fue denominado en honor a Lomonósov.

Geografía

En sus obras Lomonósov subrayaba progresivamente el papel transcendental de la ciencia geográfica en la vida de la sociedad. En 1757 encabezó el departamento geográfico de la Academia. Bajo su dirección, se realizó un extenso estudio de la geografía y el estado económico del país basado en una encuesta que se envió a las provincias de Rusia. Como resultado de sus esfuerzos, se crearon en el Departamento geográfico mapas de Rusia que fueron mucho más precisos y exactos que los anteriores.

Al científico, originario de las orillas del mar Blanco, le fascinaba la cuestión de la exploración de la ruta del mar del Norte (también conocida como Paso del Noreste, una ruta de navegación que une el océano Atlántico con el océano Pacífico a lo largo de las costas de Rusia y Siberia. La mayor parte de la ruta se encuentra en aguas del Ártico y algunas partes solo están libres de hielo durante dos meses al año). En varias de sus obras literarias, Lomonósov alabó la imagen del “Colón Ruso”, un canto a los exploradores y descubridores del país. En muchas de sus obras se trata de la geografía del norte ruso. Basándose en sus propias investigaciones, Lomonósov comprobó la posibilidad del “paso por el océano Siberiano [así se llamaba entonces el océano Ártico] a las Indias Orientales” y propuso lanzar una expedición por esta ruta.

Por desgracia, la expedición encabezada por el comandante Chichágov zarpó a finales de 1765, cuando Lomonósov ya había fallecido. En dos ocasiones, en 1765 y en 1766, se enviaron expediciones que no pudieron alcanzar las altas latitudes donde, según la predicción del científico se encontraban espacios marinos libres de hielos. Solamente en el siglo XX los exploradores rusos exploraron el Paso del Norte y lo convirtieron en una arteria oceánica constante.

Varias ideas de Lomonósov alcanzaron su comprobación dos centenarios después de su formulación. Así, en 1762 el científico predijo que en el océano Ártico existen islas que influyen en las corrientes. Los investigadores soviéticos tardaron varios años en descubrir y estudiar una sierra submarina que se levanta desde el fondo del océano a 2,3–3 kilómetros prácticamente en el lugar indicado por Lomonósov. En 1948 esta cadena recibió el nombre de Lomonósov.  

Asimismo se comprobó su hipótesis sobre la existencia de un continente en el Polo Sur. A inicios del siglo XIX los navegantes rusos Belinsgausen y Lázarev descubrieron y estudiaron la Antártida.

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