El tao de la química

Ser un buen químico analista supone tener un talento realmente fuera de serie, se requiere un claro entendimiento en los enormes adelantos que se han producido en la química como resultado de las nuevas técnicas. Cual si fuera un taumaturgo, un buen químico es aquel que tiene la capacidad de realizar prodigios.

He querido intitular este artículo de forma paralela a El tao de la física de Fritjof Capra, en su interpretación sistémica de la ciencia moderna, formando así una trilogía con El tao de la biología o El tao de la psique. De hecho, El libro de las mutaciones está concebido desde esos tres puntos de vista: el TAO del Cielo establece relaciones entre lo oscuro y lo luminoso, el TAO de la Tierra analiza lo blando y lo firme, el TAO del hombre interpreta el amor y la justicia. El sentido es aquello que pone en movimiento el juego de esas fuerzas opuestas y lo sostiene. El SENTIDO del mundo es por cierto, bondad y sabiduría, pero en su más íntima esencia también se encuentra más allá de la bondad y la sabiduría.

La verdadera esencia de las ciencias herméticas se encontraba oculta en lo íntimo de los símbolos de la alquimia, la astrología y la cábala. El sentido de la tierra lo encontramos en la alquimia. Cuando el verdadero alquimista hablaba de la búsqueda del oro hablaba de ese metal precioso en el alma del hombre, y cuando hablaba del elixir de la vida, lo hacía era de la búsqueda de la vida eterna y de los caminos para la inmortalidad. En estos casos la “joya” se corresponde con el Reino de los Cielos del cristianismo y el Nirvana del budismo.

Los trabajos de los alquimistas se basaban en desentrañar el secreto de los reinos de la naturaleza, por lo que a cada reino le correspondía una meta: al reino mineral la transmutación de metales vulgares en oro o plata, al reino vegetal, la transformación, el secreto del perfume sagrado; al reino animal la transfusión, la creación de una «panacea», un remedio que supuestamente curaría todas las enfermedades y prolongaría la vida indefinidamente. Todas ellas eran el resultado de las mismas operaciones. Lo que cambiaba era la materia prima, la duración de los procesos y la vigilancia y fuerza del fuego.

La «iluminación» sólo se alcanzaba tras arduos años de riguroso estudio y experimentación. Una vez que el aprendiz lograba controlar el fuego, el tiempo de los procesos y los procesos mismos en el reino vegetal, estaba listo para acceder a los secretos mayores, esto es, los mismos trabajos en el reino animal y mineral. Sostenían que la potencia de los remedios era proporcional a cada naturaleza, de ahí que el término piedra filosofal, esté relacionada con el reino mineral. El sueño alquímico se ha hecho cotidiana realidad, hoy la química usando los más avanzados sistemas ha llegado a la transmutación de la materia. En realidad la Alquimia estudia la metalurgia metafísica, es decir, las operaciones que la naturaleza realiza en los seres vivos.  De manera que a lo que antes llamábamos secreto, hoy le llamamos técnica.

Empecemos por  aclarar  la naturaleza del conocimiento que  vamos a comparar y el lenguaje en el cual ha sido expresado dicho conocimiento. En la química se utiliza el método científico y como técnica la experimentación. En el hermetismo el método es  la alquimia  y la técnica, la interpretación.

En el año 1828 Friedrich Wöhler sintetizó úrea a partir de materiales inorgánicos y demostró que no existe diferencia alguna entre las sustancias inanimadas y las de la materia viva, no obstante, a la rama de la química que trata de los compuestos de carbono todavía se le llama química orgánica. (dentro de una década llevaremos doscientos años hablando de lo mismo).

Para mediados de los años 50 (1955) existía un consenso generalizado acerca de que el origen de las similitudes entre las ciencias naturales era la preocupación sobre el comportamiento de los sistemas, antes de ello, la física se centraba en los conceptos de masa y energía, la química en los elementos de la tabla periódica y la biología en la célula, pero con el enfoque de sistemas se empezó a hablar en términos de sistemas abiertos y cerrados, de lo orgánico y lo mecánico, de las partes y el todo.

La química orgánica está empezando a pagar la gran deuda que tiene con la física. La ciencia de los materiales está basada hoy día en la estructura molecular. Los grandes avances de la física, la electrónica y la ingeniería serían imposibles sin los semiconductores, los transistores y los nuevos materiales magnéticos, cuyo funcionamiento se basa en procesos químicos.

Todas las sustancias simples, en las condiciones debidas, pueden estar en estado sólido, líquido o gaseoso, se trata de los estados físicos de la materia, pero al interior de ellos ocurren los estados de transición propios de la química. La fundición del metal abarca los tres estados de la materia. Todas las moléculas, componentes básicos de la materia, de una sustancia ejercen una fuerza dada sobre cada una de las demás, la fuerza intermolecular tiene un componente de atracción y otro de repulsión.

La atracción eléctrica causada por la redistribución de los electrones causa la adhesión entre átomos para formar moléculas. Después de los procesos físicos requeridos, se inicia entonces un nuevo tipo de procesos: los procesos químicos. Éstos tienen como resultado moléculas cada vez más complejas, y, en consecuencia, de mayor tamaño.

Estos procesos químicos evolucionaron; las moléculas que se formaron fueron de un tamaño cada vez mayor y varias de ellas se integraron para formar entidades cada vez más complejas. Átomos y moléculas de metano, hidrógeno, amoniaco y vapor de agua se constituyeron en una especie de «caldo» sobre el que se producían las grandes descargas eléctricas de las tormentas que se formaban en la atmósfera de la tierra primitiva y dieron así origen a lo que hoy llamamos moléculas orgánicas. En efecto, estas descargas proveían la energía necesaria para conformar esas grandes moléculas que constituyen lo que podría llamarse unidades moleculares prebiológicas. Lo que pudo haber sucedido después para que surgieran las primeras moléculas capaces de autorreproducirse (que es una propiedad que parecen tener todos los seres vivientes)  ha sido explicado desde la autopoiesis. Se contó así con los tres criterios clave para los procesos biológicos: estructura, patrón y proceso.

La estabilidad atómica es la clave de la física nuclear y de gran parte de la química. Para que un núcleo atómico permanezca estable tiene que haber alguna especie de equilibrio entre las fuerzas de su interior  (la electrostática) y la fuerza nuclear fuerte. El proceso espontáneo que tiene lugar cuando un núcleo atómico inestable trata de hacerse más estable se denomina radiactividad, y fue el que reveló el secreto de la transmutación.

Para el alquimista los cinco elementos son tierra, agua, fuego, aire y éter , los que tienen más relación con el estado de la materia que con los elementos químicos de la ciencia moderna.

El fuego representa un papel principal y esencial en alquimia. Los alquimistas serían denominados los señores del fuego, es mediante el fuego que se efectúa la transición de la materia de un estado a otro. El éter era una hipotética sustancia extremadamente ligera que se creía que ocupaba todo el espacio como un fluido. Hoy se podría relacionar tanto con el plasma, en su aspecto sustancia, como con la holografía, en su aspecto de luz.

Un avance vital que permitió a la química convertirse en la ciencia más importante fue la demostración de la naturaleza atómica de la materia.  Los elementos se encuentran en estado atómico, es decir, sustancias cuyas partes (protones y electrones)  se mantienen juntas por una fuerza superior a todas las que se le han aplicado hasta ahora.

La química se ocupa del modo en que los átomos interactúan. Trata concretamente del estudio de millones de compuestos que pueden formarse al combinarse entre sí átomos de diferentes elementos y dar lugar a las estructuras que llamamos moléculas. Hoy sabemos que los átomos, forman moléculas, las moléculas compuestos, los compuestos las células; las células los tejidos; los tejidos los órganos; los órganos los cuerpos.

La teoría de los cinco elementos en China, es una forma de clasificar los fenómenos naturales, y sus interrelaciones, teniendo en cuenta dos ciclos: Según el ciclo de generación (también llamado ciclo de creación): la madera alimenta al fuego, el fuego, con sus cenizas, produce tierra, la tierra alberga los minerales, los minerales alimentan al agua, el agua da vida a la madera.

Según el ciclo de dominación (también llamado estrella de la destrucción): la madera se nutre de la tierra, la tierra retiene el agua, el agua apaga el fuego, el fuego funde el metal, el metal corta la madera.

Los ocho estados de cambio son: El trueno obra el movimiento, el Viento obra la disolución; la lluvia obra el humedecimiento, El sol obra el calentamiento; el Aquietamiento obra la detención, Lo Sereno obra el regocijo, lo Creativo obra el dominio, lo Receptivo obra la conservación.

En nuestra cultura occidental no hemos tenido muy presente al metal como elemento, o lo mineral como reino,  y es gracias a él que conocemos sobre magnetismo, usamos las obleas de silicio (chips) y pudimos comprender el concepto de éter.  Los 92 elementos conocidos pueden dividirse en metales y no metales, siendo los metales buenos conductores de calor. Los elementos 92 al 104 son todos radiactivos. En 1898 fue descubierto el radio y en 1910 se aisló el metal.

Cuando se mezclan dos sustancias, pueden reaccionar dando lugar a los compuestos químicos. Los compuestos químicos más sencillos se componen de cristales.

En alquimia, Cielo y Tierra determinan la dirección. La montaña y el lago mantienen la unión de sus fuerzas, ejercen una conjunta acción. El trueno y el viento se excitan mutuamente, no se perturban recíprocamente. El agua y el fuego no se combaten entre sí, se complementan recíprocamente.

En química, el agua y el fuego están representados por la electricidad. Cuando una corriente eléctrica pasa por el agua, su energía rompe las moléculas de agua en átomos de hidrógeno y oxígeno. Como las moléculas de un objeto son afectadas por la energía térmica, no es sorprendente que la ganancia o la pérdida de calor tengan diversos efectos acusados. El más notable es la posibilidad de que se produzca un cambio de estado: fusión de un sólido, ebullición y evaporación de un líquido.

La relación entre los procesos físicos y los procesos químicos nos la aportó la termodinámica. Una consecuencia de la primera ley de la termodinámica afirma que la cantidad total de la energía existente en un sistema cerrado es constante. Otra importante concepción de la termodinámica es la de la entropía, que  podemos definir como el grado de desorden de un sistema. La descomposición orgánica y la oxidación inorgánica son dos ejemplos de entropía. Pero en el mundo vivo, orden y desorden son siempre creados simultáneamente: en lo orgánico no hay entropía.

Las aleaciones se producen fundiendo juntos un metal y una o más sustancias distintas. Las soluciones se obtienen cuando juntamos un soluto con un disolvente. Una disolución es una mezcla homogénea a nivel molecular o iónico de dos o más sustancias puras que no reaccionan entre sí, cuyos componentes se encuentran en proporciones variables. También se puede definir como una mezcla homogénea formada por un disolvente y por uno o varios solutos. La alcalinidad o basicidad del agua se puede definir como una medida de su capacidad para neutralizar ácidos.  El pH es una medida de acidez o alcalinidad de una disolución. El pH indica la concentración de iones hidrogeno [H]+ presentes en determinadas disoluciones.

Una reacción sólo se produce espontáneamente cuando los productos resultantes de la misma son menos energéticos que los productos de partida (reactivos), es decir, cuando tienen mayor estabilidad química. Las reacciones pueden clasificarse entonces en inorgánicas y orgánicas.

Inorgánicas: – Ácido-base,  Combustión, Disolución, Oxidación, Precipitación, Redox, Reducción

Orgánicas: Sustitución, Eliminación, Adición, Reordenación, Condensación,  Descomposición

En los últimos 80 años la química se ha convertido en el idioma de las ciencias biológicas y en la base de muchas de las teorías más importantes y de los métodos experimentales. La moderna química viene de una fantástica cocina de charlatanes vulgares, pero los verdaderos filósofos, amantes o amigos de la sabiduría, cuidadosamente separaban lo fino de lo ordinario, con cautela y previsión, como lo pedía la Tabla Esmeralda de Hermes Trismegisto; es decir, desterraban el significado que correspondía a la letra muerta y se quedaban sólo con el espíritu íntimo de la doctrina.

Hoy la ciencia, como proceso de indagación,  utiliza un procedimiento para responder preguntas, solucionar problemas y desarrollar procedimientos más efectivos para esas dos primeras fases. Esto llevó a definir las competencias científicas como el saber-hacer que evidencia el químico para establecer condiciones, plantear hipótesis, interpretar situaciones y tomar decisiones. Algunos de los logros a alcanzar por el aprendiz de química son:

• Verifica el efecto de presión y temperatura en los cambios químicos.
• Realiza cálculos cuantitativos en cambios químicos.
• Explica las relaciones entre materia y energía en las cadenas alimentarias.
• Explica la transformación de energía mecánica en energía térmica.
• Explica el funcionamiento de neuronas a partir de modelos químicos y eléctricos.
• Establece relaciones entre mutación, selección natural y herencia.

El tipo de preguntas a las que el químico se enfrenta están relacionadas con los procesos o técnicas que intervienen.  A largo plazo deberemos responder a una serie de preguntas incomodas resultantes de la convergencia entre la nanotecnología, la biotecnología, la tecnología informática y la ciencia cognitiva. Por ejemplo, si se inserta una nueva nanopartícula en una célula, ¿es este un acto biotecnológico o nanotecnológico? Si esta molécula tiene una memoria que puede registrar lo que sucede dentro de la célula, ¿se trata de nanotecnología o de computación? Si pueden diseñarse moléculas artificiales que cumplan funciones lógicas y de memoria, puede ser posible introducir una computadora en una célula.

El desarrollo de la inteligencia humana consiste en la ampliación de su capacidad para encontrar analogías.  Las metáforas son el andamio que se utiliza para ascender hacia la abstracción, y construir mundos posibles. La virtud de los modelos científicos es que nos permiten guardar una enorme cantidad de información en la mente mientras prestamos atención a un mínimo de detalles.

Los cambios son representados mediante sucesiones de dibujos, palabras o números llamadas secuencias. El pensamiento fundamental del Libro de los Cambios es la idea de la mutación. La mirada de quien ha reconocido la mutación, ya no se detiene sobre las cosas singulares que pasan con el fluir de la corriente sino que se dirige hacia la eterna ley inmutable que actúa en toda mutación, esa ley es el sentido, El Tao. El segundo pensamiento fundamental es su doctrina acerca de las ideas: todo lo que ocurre en lo visible es efecto de una “imagen”, de una idea, situada en lo invisible. Tales ideas son accesibles, gracias a la intuición propia de sabios y santos que están en contacto con las esferas supremas. El tercer componente del libro son las sentencias, que señalan si una acción acarrea ventura o desventura.

Veamos el signo 59, la disolución, está conformado por los trigramas viento y agua. El viento que planea sobre la superficie de las aguas, las dispersa y disuelve en espuma y bruma. En química son conocidos como coloides, estados inusuales de la materia en los que el medio de dispersión es un gas y la fase dispersa un líquido.

La transmutación es el poder de producir  cambios aplicando el calor, consiste en pasar de un estado de la materia a otro por la acción del fuego. La transmutación concierne a la vida del átomo y estuvo oculta en el conocimiento de las leyes que gobiernan la radiactividad. La irradiación es transmutación en proceso de realización. La radiactividad es luz vibrando a través de la materia.

Podemos enumerar el proceso de la manera siguiente:

1. La sustancia es sometida al calor externo.
2. El calor, actuando sobre la forma, produce exudación y sobreviene el factor humedad.
3. La humedad y el calor desarrollan su acción al unísono.
4. El calor interno del átomo aumenta.
5. El calor del átomo aumenta rápidamente y sobrepasa al calor externo de su medio ambiente.
6. El átomo irradia,
7. Los electrones o entes negativos buscan un nuevo centro.
8. La vida central escapa para fusionarse con su polo opuesto, convirtiéndose en polo negativo que busca el positivo.

Una mutación es cualquier cambio en la secuencia de nucleótidos del ADN. Cuando dicha mutación afecta a un solo gen, se denomina mutación génica. Cuando es la estructura de uno o varios cromosomas lo que se ve afectado, mutación cromosómica. Y cuando una o varias mutaciones provocan alteraciones en todo el genoma se denominan, mutaciones genómicas.

En la década de 1870, la química como ciencia estaba en la misma posición que la biología en la actualidad. Acababa de adquirir un marco teórico coherente, la tabla periódica. El equivalente para la biología es la genómica, ya que el genoma de un ser vivo es, en sentido laxo, su propia tabla periódica de las posibilidades. La industria química en la década mencionada era también similar a la biotecnología actual. Esta nueva tecnología podría crear nuevos medicamentos posibles y nuevos procedimientos industriales basados en la ingeniería genética, (lo que vimos al iniciar como el ciclo de la destrucción)  dedicada al control y transferencia del ADN de un organismo a otro, lo que posibilita la corrección de los defectos genéticos y la creación de nuevas cepas (microorganismos), variedades (plantas) y razas (animales) para una obtención más eficiente de sus productos. Incluye un conjunto de técnicas biotecnológicas, entre las que destacan la genómica, la cual usa conocimientos derivados de distintas ciencias como la biología molecular, la bioquímica, la informática, la estadística, las matemáticas, la física, etc; sin embargo, lo que puede explicar sobre una proteína tiene un límite. Ha de respaldarse en otras “ómicas”, como la proteómica, la criptómica y la glucómica.

Podría decirse que el objetivo de la investigación en inteligencia artificial es precisamente crear una vida desde cero, Sin embargo, debido a que el objetivo específico de la alquimia es la transmutación humana, más que la creación de vida desde cero, la investigación genética, especialmente el ayuste, estaría más cerca de la misma.

En la serie infantil Fullmetal Alchimist, dicen cuáles son los ingredientes para formar un ser humano adulto: 35 litros de agua, 20 kg de carbono, 4 litros de amoniaco, 1.5 kg de lima, 800 gr de fósforo, 250 gramos de sal, 100 gr de nitrato, 80 gr de azufre, 7,5 gramos de flúor, 5 gramos de hierro, 3 gramos de silicio y 15 elementos más. Hoy sabemos que el protoplasma está conformado por agua, electrolitos, proteínas, enzimas, carbohidratos, lípidos.  El secreto a desentrañar en la actualidad es el de la transfiguración (uno de los cinco misterios luminosos) que la tecnología ha hecho posible con la proyección de hologramas. La tecnología de los televisores  ha estado acercándonos a ello, primero las pantallas de plasma, luego las de cristal líquido LCD, posteriormente las pantallas LED, sólo le queda al ser humano lograr la alta definición, manteniendo una alta resolución en su ser digital.

Los cambios han estado relacionados con la relación entre el agua y el fuego, en la época atlante la palabra sagrada fue TAU, la cual fue mal utilizada y condujo a la civilización al desastre. Le siguió la palabra AUM la cual también puede ser mal utilizada y conducir a la civilización hacia el fuego. Le seguirá la palabra del alma, la cual considero es LUZ: luz vibrando a través de la materia. Los biólogos han estudiado la triple naturaleza del aspecto sustancia, los psicólogos estudian la triple naturaleza del aspecto alma y así revelarán el secreto de la conciencia.

NOTA DEL AUTOR

La versión utilizada del Libro de las Mutaciones es la del chino al alemán con comentarios de Richard Wilhelm.