Uno de los temas más interesantes sobre los que abordar una lista son los avances de la ciencia, pero la complejidad de elegir los más destacados es mayor si no ponemos limites en el tiempo e intentamos hacerla a lo largo de toda la historia, vamos a atrevernos con ello a sabiendas de que dejaremos algunos en el alero que han sido vitales para la Humanidad y daremos más importancia a otros que para algunos serán menos trascendentes.
Grupos Sanguíneos
Hoy en día estamos habituados a saber que nuestra sangre no es compatible necesariamente con la de los demás pero la formulación científica de la división de los grupos sanguíneos es un avance relativamente bastante reciente y la de vidas que ha salvado es difícil de cuantificar.
El sistema ABO o de los antígenos fue descubierto por Karl Landsteiner en 1901, se le dio ese nombre porque identificaba tres tipos de grupos: los de antígeno A, de antígeno B, y «O». Las transfusiones de sangre entre grupos incompatibles pueden provocar una reacción inmunológica que desemboca en todo tipo de problemas e incluso en la muerte.
El motivo exacto por el que las personas nacen con anticuerpos contra un antígeno al que nunca han sido expuestas es aún desconocido. Se piensa que algunos antígenos bacterianos son lo bastante similares a estos antígenos A y B que los anticuerpos creados contra la bacteria reaccionan con los glóbulos rojos ABO-incompatibles.
El científico austriaco Karl Landsteiner recibió el Premio Nobel de Fisiología o Medicina en 1930 por sus trabajos en la caracterización de los tipos sanguíneos ABO.
El sistema Rh es el segundo sistema de grupos sanguíneos en la transfusión de sangre humana con 50 antígenos actualmente. En 1940, el Dr. Landsteiner descubrió otro grupo de antígenos que se denominaron factores Rhesus (factores Rh), porque fueron descubiertos durante unos experimentos con monos Rhesus (Macaca mulatta). Las personas con factores Rhesus en su sangre se clasifican como Rh positivas; mientras que aquellas sin los factores se clasifican RH negativas.
Hoy en día las transfusiones de sangre son tan habituales y salvan tantas vidas a diario que sin duda este avance científico ha sido vital para el aumento de la esperanza de vida.
Circulación de la sangre
El descubrimiento de la circulación de la sangre se lo debemos a William Harvey que fue el primero es describirlo correctamente aunque el primero que se atrevió a defender la teoría fue el español Miguel Servet.
Este singular personaje del siglo XVI fue, sin pretenderlo, un destacado representante del erasmismo científico. Sus trabajos, ideas y conclusiones recibieron la más furibunda crítica desde todos los ámbitos religiosos del cristianismo.
Nació en 1511 en Villanueva de Sigena, un pequeño pueblo de Huesca, con 19 años ya fue acusado de hereje por formular algunas hipótesis sobre la supuesta falsedad trinitaria de Dios. En 1531 publicó su primera obra cuyo título no invitaba al engaño: De Trinitatis Erroribus, planteamiento que quedó reforzado un año más tarde con la publicación de Dialogorum de trinitate libri duo, y De iustitia regni Christi capitula quattuor. Estos textos le procuraron encendidos ataques de protestantes y católicos. La Santa Inquisición condenó sus trabajos y ya nunca pudo regresar a su patria por temor a ser juzgado y quemado en la hoguera.
Servet, inició desde entonces un peregrinaje por algunos territorios europeos. Fue en su obra titulada «Christianismi Restitutio», publicada en 1553 donde defiende la circulación sanguínea pulmonar, hecho observado minuciosamente por él como galeno y desconocido para el resto de los mortales de aquel entonces. Lo curioso de esta historia radica en que el científico aragonés no incluyó el hallazgo en ninguna obra dedicada a la fisiología y sí, en cambio, lo hizo con un texto teológico. El escándalo fue mayúsculo y, aunque logró escapar de su encierro inicial, al fin fue capturado mientras asistía camuflado a un sermón de Calvino en Ginebra (Suiza). El implacable dictador religioso no quiso escuchar las peticiones de clemencia del aragonés y, sin dilación, preparó un juicio sumarísimo en el que se le negó abogado defensor. La sentencia se dictó casi de inmediato siendo quemado en la hoguera utilizándose leña verde para que la agonía fuera más lenta.
William Harvey fue un médico inglés a quien se le atribuye describir correctamente, por primera vez, la circulación y las propiedades de la sangre al ser distribuida por todo el cuerpo a través del bombeo del corazón. Descubrimiento que confirmó las ideas de René Descartes y Miguel Servet .
Harvey desarrolló sus estudios sobre la circulación de la sangre en 1616, publicando sus resultados en 1628, en su libro Exercitatio Anatomica de Motu Cordis et Sanguinis in Animalibus,, donde utilizando el método científico argumentó su hipótesis de que la sangre era bombeada alrededor del cuerpo por el corazón en un sistema circulatorio. Esta hipótesis se basaba en la observación y experimentación.
El descubrimiento de Harvey destruyó el antiguo modelo de Claudio Galeno que identificaban la sangre venosa (rojo oscuro) y la arterial (más delgadas y más brillante), cada una con una función diferente. La sangre venosa era producida en el hígado y la arterial en el corazón. Estas sangres se dispersaban por el cuerpo y eran consumidas por él.
Caída libre de los cuerpos
En física, se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio. Para llegar a esta conclusión han sido muchos los científicos que han contribuido a su formulación definitiva.
Enumeraremos la participación de algunos de ellos de manera no estrictamente cronológica.
- Leonardo da Vinci
Como científico, se ocupó del estudio de la mecánica, aceptando las nociones fundamentales de la estática aristotélica y el concepto medieval del ímpetu. Estudió el movimiento de los proyectiles, la caída libre de los cuerpos, el choque y la percusión, tratando nociones tales como la fuerza y el tiempo, que consideraba infinitos, y el peso, que concebía como finito. Dividió el movimiento en cuatro tipos, de acuerdo con el método geométrico que requería su tratamiento; el directo (en línea recta), curvo, circular y helicoidal.
- Isaac Newton
En la primera, con el cálculo de de fluxiones; en la segunda, con el desarrollo y la sistematización de la llamada mecánica clásica, basada en la teoría de la gravitación universal por él enunciada.
- Galileo Galilei
Su análisis de la física aristotélica le permitió demostrar la falsedad del postulado según el cual la aceleración de la caída de los cuerpos, en caída libre, era proporcional a su peso, y conjeturó que en el vacío todos los cuerpos caen con igual velocidad. Demostró también que la distancia recorrida por un móvil en caída libre es inversamente proporcional al cuadrado del tiempo. Limitado por la imposibilidad de medir tiempos cortos y con la intención de disminuir los efectos de la gravedad, se dedicó al estudio del plano inclinado, lo que le permitió comprobar la independencia de las leyes de la caída de los cuerpos respecto de su peso y demostrar que la aceleración de dichos planos es constante.
Telégrafo eléctrico
El telégrafo es un dispositivo que utiliza señales eléctricas para la transmisión de mensajes de texto codificados, como con el código Morse, mediante líneas alámbricas o radiales. El telégrafo eléctrico reemplazó a los sistemas de transmisión de señales ópticas de semáforos, como los diseñados por Claude Chappe para el ejército francés, y Friedrich Clemens Gerke para el ejército prusiano, convirtiéndose así en la primera forma de comunicación eléctrica.
Las distintas evoluciones del telégrafo hacen muy dificil asignar un inventor claro pues fueron bastantes los que sacaron inventos parecidos a lo que denominamos telegrafos, animo a su estudio en la wikipedia, yo me centrare en los dos más famosos:
- El telegrafo de Schilling
El 21 de octubre de 1832, Schilling logró una transmisión a corta distancia de señales entre dos telégrafos en diferentes habitaciones de su apartamento. El telégrafo de Schilling fue probado en un tendido de más de 5 km de cable subterráneo y submarino experimental, dispuesto alrededor del edificio principal del Almirantazgo en San Petersburgo por petición de Nicolás I de Rusia. Las pruebas hicieron que se aprobara un tendido de telégrafo entre el Palacio Imperial de Peterhof y la base naval de Kronstadt. Sin embargo, el proyecto fue cancelado después de la muerte de Schilling en 1837.
- El telegrafo de Morse
Fue Samuel Morse quien desarrolló con éxito el electroimán. Morse hizo bocetos de un «imán magnetizado». Inventó un sistema de telégrafo que fue puesto en práctica y obtuvo el éxito comercial. Mientras trabajaba como profesor de arte y diseño en la Universidad de Nueva York, Samuel Morse demostró que las señales podían ser transmitidas por cable. Utilizó pulsos de corriente para desviar un electroimán, el cual movía un marcador para producir códigos escritos en una tira de papel -el código Morse-. Al año siguiente, el dispositivo fue modificado para incorporar puntos y guiones. Hizo una demostración pública en 1838, pero no fue hasta cinco años después que el Congreso le financió 30.000 dólares para construir una línea telegráfica experimental de Washington a Baltimore, a una distancia de 40 millas. Seis años más tarde, los miembros del Congreso fueron testigos del envío y recepción de mensajes a través de parte de la línea telegráfica. Morse y sus colaboradores obtuvieron fondos privados para ampliar su línea a Filadelfia y Nueva York, y se empezó a utilizar el telégrafo en pequeñas empresas. En 1861, Western Union construyó su primera línea telegráfica transcontinental a lo largo de las vías del ferrocarril.
Teoría de la relatividad
La teoría de la relatividad de Einstein nació del siguiente hecho: lo que funciona para pelotas tiradas desde un tren no funciona para la luz. En principio podría hacerse que la luz se propagara, o bien a favor del movimiento terrestre, o bien en contra de él. En el primer caso parecería viajar más rápido que en el segundo (de la misma manera que un avión viaja más aprisa, en relación con el suelo, cuando lleva viento de cola que cuando lo lleva de cara). Sin embargo, medidas muy cuidadosas demostraron que la velocidad de la luz nunca variaba, fuese cual fuese la naturaleza del movimiento de la fuente que emitía la luz.
Einstein dijo entonces: supongamos que cuando se mide la velocidad de la luz en el vacío, siempre resulta el mismo valor (unos 299.793 kilómetros por segundo), en cualesquiera circunstancias. ¿Cómo podemos disponer las leyes del universo para explicar esto? Einstein encontró que para explicar la constancia de la velocidad de la luz había que aceptar una serie de fenómenos inesperados.
Halló que los objetos tenían que acortarse en la dirección del movimiento, tanto más cuanto mayor fuese su velocidad, hasta llegar finalmente a una longitud nula en el límite de la velocidad de la luz; que la masa de los objetos en movimiento tenía que aumentar con la velocidad, hasta hacerse infinita en el límite de la velocidad de la luz; que el paso del tiempo en un objeto en movimiento era cada vez más lento a medida que aumentaba la velocidad, hasta llegar a pararse en dicho límite; que la masa era equivalente a una cierta cantidad de energía y viceversa.
Todo esto lo elaboró en 1905 en la forma de la «teoría especial de la relatividad», que se ocupaba de cuerpos con velocidad constante. En 1915 extrajo consecuencias aún más sutiles para objetos con velocidad variable, incluyendo una descripción del comportamiento de los efectos gravitatorios. Era la «teoría general de la relatividad».
Los cambios predichos por Einstein sólo son notables a grandes velocidades. Tales velocidades han sido observadas entre las partículas subatómicas, viéndose que los cambios predichos por Einstein se daban realmente, y con gran exactitud. Es más, sí la teoría de la relatividad de Einstein fuese incorrecta, los aceleradores de partículas no podrían funcionar, las bombas atómicas no explotarían y habría ciertas observaciones astronómicas imposibles de hacer.
Leyes del Movimiento
Son también conocidas como las leyes de Newton, en honor a su ideologo, son tres leyes que explican la mayoria de los problemas de la mecanica y fue una enorme revolución para la física y el movimiento de los cuerpos en el Universo
- Primera Ley
Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o de movimiento uniforme y en línea recta, salvo en cuanto mude su estado obligado por fuerzas exteriores.
Los proyectiles perseveran en su movimiento, salvo en cuanto son retardados por la resistencia del aire o por la fuerza de la gravedad que los impele hacia abajo. Un trompo cuyas partes coherentes son perpetuamente desviadas del movimiento rectilíneo, no cesa de girar sino en cuanto es retardado por el aire.Sin embargo, los cuerpos mayores de los planetas y cometas conservan por más tiempo sus movimientos progresivos y circulares, que se efectúan en espacios menos resistentes.
- Segunda Ley
El cambio del movimiento es proporcional a la fuerza motriz imprimida y se efectúa según la línea recta en dirección de la cual se imprime dicha fuerza.
Si alguna fuerza imprime un movimiento cualquiera, la fuerza doble, triple, etc., generará doble o triple movimiento, ya sea que esas fuerzas se apliquen simultáneamente o graduada y sucesivamente. Y este movimiento (en el mismo plano, con la fuerza generatriz determinada), si el cuerpo se movía ya antes, se agrega a aquel movimiento si él obra en el mismo sentido, o, al contrario, lo disminuye o lo desvía oblicuamente y se compone con él según la acción de ambos.
- Tercera Ley
A toda acción se opone siempre una reacción contraria e igual; es decir: que las acciones entre dos cuerpos son siempre iguales entre sí y dirigidas en sentido contrario.
Todo cuerpo que oprime o atrae hacia sí a otro, es, a su vez, oprimido o atraído. Si alguien oprime una piedra con el dedo, también su dedo es oprimido por la piedra. Si un caballo tira de una piedra atada por una cuerda, también (por decirlo así) es atraído igualmente el caballo hacia la piedra, pues la cuerda, tensa en todos sus puntos con el mismo esfuerzo, tirará del caballo hacia la piedra, lo mismo que de la piedra hacia el caballo, e impedirá en tanto el progreso o el avance de uno de ellos en cuanto promoverá el avance del otro. Si algún cuerpo choca con otro, mudará el movimiento de éste con su fuerza, del mismo modo que, a su vez, en el movimiento propio sufrirá mutación en sentido contrario del otro (por la unidad de la presión transformada). A estas acciones son iguales los cambios, no de las velocidades, sino de los movimientos, siempre que se trate de cuerpos que no sufren otro impedimento exterior. En efecto los cambios de las velocidades realizados en direcciones contrarias, por cuanto los movimientos se cambian igualmente, son recíprocamente proporcionales a las masas de los cuerpos. Esta ley es válida también para las atracciones, como se probará en el próximo escolio.
Vacunación
La viruela fue la primera enfermedad que el ser humano intentó prevenir inoculándose a sí mismo con otro tipo de enfermedad,
En 1796, durante el momento de mayor extensión del virus de la viruela en Europa, Edward Jenner, observó que las recolectoras de leche adquirían ocasionalmente una especie de «viruela de vaca» por el contacto continuado con estos animales, y que luego quedaban a salvo de enfermar de viruela común.. Trabajando sobre este caso de inoculación, Jenner tomó viruela vacuna de la mano de la granjera Sarah Nelmes. Insertó este fluido a través de inyección en el brazo de un niño de ocho años, James Phipps. El pequeño mostró síntomas de la infección de viruela vacuna. Cuarenta y ocho días más tarde, después de que Phipps se hubiera recuperado completamente de la enfermedad, el doctor Jenner le inyectó al niño infección de viruela humana, pero esta vez no mostró ningún síntoma o signo de enfermedad.
En 1881 Louis Pasteur lleva a cabo un audaz y brillante experimento público para comprobar de la efectividad de la vacuna antiantráxica ideada por él, en la granja, hoy histórica, de Pouilly-le-Fort. El desarrollo del experimento fue como sigue:
El 5 de mayo inyecta 24 carneros, 1 chivo y 6 vacas con 58 gotas de un cultivo atenuado de Bacillus anthracis. El 17 de mayo, estos mismos animales fueron inoculados nuevamente con la misma cantidad de un cultivo menos atenuado, o sea más virulento.
El 31 de mayo se realizó la prueba suprema. Se inyectaron con cultivos muy virulentos, todos los animales ya vacunados, y además, 24 carneros, 1 chivo y 4 vacas no vacunados, que sirvieron como grupo testigo a la prueba.
El 2 de junio, una selecta y nutrida concurrencia apreció los resultados, que fueron los siguientes:
Todos los carneros vacunados estaban bien. De los no vacunados, 21 habían muerto ya, 2 más murieron durante la exhibición ante la propia concurrencia y el último al caer de la tarde de ese día. De las vacas, las 6 vacunadas se encontraban bien, mientras que las 4 no vacunadas mostraban todos los síntomas de la enfermedad y una intensa reacción febril.
Al comunicar estos resultados, Pasteur introdujo los términos de vacuna y vacunación que provienen de la palabra latina vacca, fruto de los resultados obtenidos al inocular el virus de la vacuna; en la terminología médica como homenaje a Jenner, su ilustre predecesor.
La tierra se mueve
Descubrir que la tierra se movía alrededor del Sol fue un cambio radical para el mundo y de hecho atreverse a aseverar un hecho tan revolucionario fue todo un riesgo para sus primeros ideólogos que se tuvieron que enfrentar a la Inquisición y su teoría egocéntrica imperante.
Los griegos ya teorizaron al respecto con Filolao como filósofo más destacado pero fue Aristarco de Samos el primero que formulo una teoría heliocéntrica al darse cuenta de que el Sol era mucho más grande que la Tierra.
Pero hasta el siglo XVI, el De revolutionibus de Nicolás Copérnico no presenta una discusión completa de un modelo heliocéntrico del universo . Copérnico discute las implicaciones filosóficas del sistema que propone, lo elabora geométricamente en detalle con observaciones astronómicas seleccionadas para derivar los parámetros de su modelo y escribe numerosas tablas astronómicas que permitían calcular las posiciones pasadas y futuras de las estrellas y planetas. Con esto, Copérnico movió el heliocentrismo, de la especulación filosófica, a la astronomía geométrica predictiva, en realidad, no predecía la posición de los planetas mejor de lo que ya lo hacía el sistema ptolemaico o egocéntrico.
Las tres leyes de Kepler (comienzos de 1600) describen matemáticamente el movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol.
La idea de que el heliocentrismo tampoco resultaba verdadero en un sentido estricto, fue adquirida paulatinamente. Que el Sol no era el centro del universo sino una entre innumerables estrellas, fue sostenido vehementemente por el místico Giordano Bruno. En el curso de los siglos XVIII y XIX, el estatus del Sol meramente como una estrella más entre muchas se volvió cada vez más obvio. Para el siglo XX, aún antes del descubrimiento de que hay muchas galaxias, ya no era tema de debate.
Rayos X
Hace algo más de un siglo, en 1895, Wilhelm Conrad Röntgen, científico alemán de la Universidad de Würzburg, descubrió una radiación (entonces desconocida y de ahí su nombre de rayos X) que tenía la propiedad de penetrar los cuerpos opacos.
Los rayos X son invisibles a nuestros ojos, pero producen imágenes visibles cuando usamos placas fotográficas o detectores especiales para ello…
De casi todos son conocidas las aplicaciones de los rayos X en el campo de la Medicina para realizar radiografías, angiografías (estudio de los vasos sanguíneos) o las llamadas tomografías computarizadas. Y el uso de los rayos X se ha extendido también a la detección de fallos en metales o análisis de pinturas.
Históricamente hablando, pasaron muchos años desde el descubrimiento de los rayos X en 1895, hasta que el descubrimiento de esta radiación revolucionó los campos de la Física, la Química y la Biología. La potencialidad de su aplicación en estos campos vino indirectamente de la mano de Max von Laue (1879-1960), profesor sucesivamente en las Universidades Munich, Zurich, Frankfurt, Würzburg y Berlín, quien pretendiendo demostrar la naturaleza ondulatoria de esta nueva radiación colocó cristales de sulfatos de cobre y de blenda frente a los rayos X, obteniendo la confirmación de su hipótesis y demostrando al mismo tiempo la naturaleza periódica de los cristales.
Penicilina
La penicilina G o bencipenicilina fue el primer antibiótico empleado ampliamente en medicina; su descubrimiento ha sido atribuido a Alexander Fleming en 1928, que obtuvo el Premio Nobel en Fisiología o Medicina en 1945 junto con los científicos Ernst Boris Chain y Howard Walter Florey, creadores de un método para producir el fármaco en masa.
La penicilina actúa debilitando la pared bacteriana y favoreciendo la lisis osmótica de la bacteria durante el proceso de multiplicación.
Si bien las penicilinas son los antibióticos menos tóxicos, pueden causar alergias, en ocasiones severas. Sin embargo, solo el 1 % de los pacientes que reciben tratamientos con betalactámicos las desarrollan. Puesto que un shock anafiláctico puede conducir a la muerte del paciente, es necesario interrogarlo antes de iniciar el tratamiento.
Además de sus propiedades antibacterianas, la penicilina es un efectivo antídoto contra los efectos del envenenamiento por α-amanitina, uno de los aminoácidos tóxicos de los hongos del género Amanita.
¿Estas de acuerdo con esta lista o crees que hemos olvidado algún avance de la ciencia?