Todo es química... O NO

06/02/2011 2 comentarios
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En el Año Internacional de la Química 2011 puedo quedar muy mal si afirmo que no todo es química. Parece que vaya contar el eslogan oficioso de los químicos: "Todo es química". Hay libros con este título, exposiciones, manifiestos... Y yo digo que no, que no todo es química.

A los químicos siempre les ha preocupado –siempre nos ha preocupado–  la imagen que damos a la sociedad. Y una manera de contribuir a mejorar esta imagen, y a hacer ver que, a pesar de la mala prensa que tenemos, somos ciudadanos normales que contribuimos al adelanto de la sociedad, es explicar la gran cantidad de productos beneficiosos que, gracias a la química, se han puesto a disposición de la sociedad. Y, no sólo esto, afirmamos que "todo es química"


Yo no sé qué se imagina una persona no técnica ante este eslogan. Imaginemos que afirmamos que todo  es  biología. Fácilmente  vemos que un trozo de granito no lo es. Por lo tanto, "no todo es biología".  Imaginamos que decimos que todo es geología. Ante un pájaro  es evidente que "no todo es geología".

Pero, ¿qué pasa cuando decimos que todo es matemáticas? ¿O que todo es física? ¿O que todo es química? Aquí hay un cambio de nivel de descripción, porque los seres vivientes y los minerales están clasificados en compartimentos muy diferentes, y no hay ninguna duda de que o es animal / vegetal o es mineral. Bien, en el límite podemos preguntarnos sobre los virus y su grado de vivitud o vivencia o cómo se diga, pero en las fronteras siempre encontramos problemas de definición.

Cuando decimos que todo es física, lo que estamos afirmando es que las leyes físicas se aplican a todo. Y esto, obviamente, es cierto. No todas las leyes físicas se aplican siempre a todo, pero algunas leyes físicas sí. Cuando decimos que todo es química, lo que queremos decir es que cualquier trozo de materia se puede describir en términos de su composición. En el límite químico, todo se describe en términos de los elementos que componen la materia. Y, cuando decimos que todo son matemáticas, lo que venimos a decir es que la descripción de la naturaleza viva o inanimada se puede hacer en términos de contar y medir, y de modelizar matemáticamente sistemas y mecanismos, tanto los naturales como los sociales.

Estas frases de "todo es ...", son, por lo tanto, triviales. Simplemente afirman que las ciencias –la química, la física, las matemáticas– se aplican a cualquier sistema, que nada se escapa a su ámbito. Naturalmente, esta afirmación no aporta nada a la comprensión de la naturaleza, es una simple afirmación trivial y parcialmente errónea. En el caso de la química, porque hay cosas que no "son" química. Las partículas elementales no "son" química, no forman parte de lo que la química estudia y describe.

Sigamos con la química y su "todo". No, no todo es química. El movimiento de un péndulo no se explica por la química. Es decir, la composición de la materia que forma el péndulo o la cuerda de la que cuelga el péndulo no aportan nada a la descripción de su movimiento. Las leyes clásicas del electromagnetismo, de la óptica, de la mecánica, no dependen de las composiciones. Por lo tanto, no todo es química. La ecología de los sistemas biológicos no se explica a partir de los conocimientos químicos. El comportamiento de los sistemas sociales tampoco. Y, para acabarlo de decir todo, las mismas leyes químicas no son más que la expresión de mecanismos basados en leyes físicas: la reacción química puede describirse en términos de colisiones moleculares o atómicas –mecánica y electrostática–, la estructura atómica no es más que electromagnetismo y –en el núcleo– física nuclear. Exactamente lo mismo en los cambios de fases, los enlaces, etc etc. Todo es, en el fondo, física.

La cuestión no es si todo "es" química o no. La cuestión es ver si la ciencia de la química explica el mundo adecuadamente. Y sí. Aceptando que una ciencia se ayuda de las otras, la química se ha constituido como  una ciencia diferenciada, porque tiene un objeto propio y metodologías específicas. Y no pretende abarcar todo el mundo físico, sino sólo una parte. La pregunta no es si todo es química, sino cuándo es la química la ciencia relevante.


Y vemos que la química es la ciencia relevante en tres tipos de situaciones:

1. En los casos en que lo importante es la composición de las sustancias. Los átomos de un elemento son diferentes de los de otro elemento; los compuestos son diferentes entre ellos en todos los sentidos. Y dependiendo de qué compuestos tengamos en un sistema, éste tiene unas propiedades u otras. La química nos dice qué y cuánto hay en un sistema, y cómo se comportan los compuestos en este sistema en concreto. Cuánto cadmio hay en un pescado, cuánto boro hay en un vidrio, cuánto dióxido de carbono hay en la atmósfera, cuánto helio hay en el Sol. Y qué propiedades tienen todos estos sistemas por el hecho de que hay lo que hay. La química es la ciencia relevante en la composición.

2. En los casos en qué es importante la estructura de las sustancias. Las propiedades de los materiales están determinadas por la composición de lo que hay, y por cómo están trabadas las moléculas, los iones y los átomos que los componen. Por qué los vidrios son duros pero frágiles; por qué unos polímeros son plásticos y otros elásticos; por qué los metales tienen las propiedades que tienen; por qué los chips de silicio o los flanes se comportan como lo hacen. Todos los fenómenos genéticos, fisiológicos, etc., se explican en buena parte a partir de la estructura de las moléculas biológicas implicadas. La química es la ciencia relevante en la estructura de la materia.

3. Cuando hay cambio químico. Las reacciones químicas transforman unas sustancias en otras, de composición y propiedades diferentes, y esto es tema de la química. Las materias primeras de cualquier tipo se transforman en otros, y esto se aprovecha en la industria o a escala doméstica. Cómo en el punto anterior, las reacciones químicas ayudan también a comprender la mayor parte de fenómenos biológicos de los organismos vivos. La química es la ciencia relevante también en estos casos.

Estas eran mis reflexiones cuando leía el libro Molècules en acció. Del big bang als materials del futur, escrito por Xavier Duran, conocido divulgador de la ciencia y responsable del programa "El Medi Ambient" de TV3. El libro está editado por  Edicions UPC. Empieza por una perspectiva global donde se subrayan los procesos químicos naturales que han llevado a la composición actual del planeta. Y, a partir de aquí, docenas de ejemplos que muestran cómo con la reflexión, el estudio, la observación de la naturaleza y la experimentación, se han inventado productos y materiales que hacen la vida más segura, más cómoda o más sana. Y también, cómo la química ayuda a paliar lo que otros, en un mal uso de la química, han malogrado. Un libro que destaca cuándo  la química es relevante. 



 

Desgraciadamente, Xavier, yo pienso que habrá quien no entenderá el eslogan de que "todo es química", y dirá que, efectivamente, "no queda nada por contaminar" y que lo que hace falta es ir hacia todo aquello "natural". Como si lo "natural" no se explicara mediante la ciencia química. Eso es lo que intenté desarrollar hace unos años en un artículo consultable en http://www.angel.qui.ub.es/mans/Documents/Textos/Quimica,%20naturalmente.pdf

Y es que el problema radica, como casi siempre, en la terminología, y el término "química" es sinónimo de "aditivo indeseable". Esto es lo que querían decir hace años los agricultores de la publicidad del aceite Borges cuando decían "Y no lleva química". A pesar de que lo habían extraído con hexano.

Pero, ¿qué publicista se fija en estas minucias?