Hola queridos usuarios de Hive, me contenta estar con ustedes nuevamente compartiendo este espacio y escribiéndoles un poco sobre el maravilloso mundo de la ciencia, en esta ocasión el tema involucra historia y cultura, estaremos desarrollando la naturaleza del calor.

Cada una de las leyes que hoy conocemos en cualquier ciencia como la de Gravitación Universal, las tres Leyes de Newton, La Ley de Coulomb no fueron conceptos construidos de la nada y tampoco se han propuesto por una sola persona, cada una de ellas tiene su historia, eventos, precursores y fueron estudiadas de manera cualitativa en diferentes épocas, incluso antes de Cristo.

Si analizamos el concepto que hoy conocemos de calor desde el punto de vista histórico-cultural, podremos evidenciar que él paso por diversas clasificaciones, específicamente cinco: Los cuatro elementos, el alcahesto, el flogisto, el calórico y la energía.

Todo comenzó nuevamente con los filósofos griegos quienes no tenían muchas cosas que hacer en aquella época, entonces les causo mucha curiosidad el fuego. La primera referencia formal la tenemos de Heráclito (540-475 A.C) quien estableció que el fuego era el origen primordial de la materia y que el mundo se encontraba en un constante cambio y que era precisamente el fuego el principio de todo, también formuló que mediante los procesos de condensación o refracción se dan origen a muchos de los fenómenos del mundo sensible.

Por otra parte, son importantes los aportes de Empédocles (493-433 A.C) quien propone que el mundo se compone de cuatro elementos: agua, aire, fuego y tierra y dos fuerzas opuestas como lo es el amor y el odio y que son estos quienes actúan sobre esos elementos transformándolos en diversas formas. Esas ideas aunque fueron algo poco formales o carecían de sustento científico se mantuvieron activas durante mucho tiempo, casi 23 siglos, siendo ampliadas por Aristóteles (384-322 A.C) este conocido filosofo agrego dos cualidades más: caliente y frio, seco y húmedo, por lo que el fuego es cálido y seco; el aire, cálido y húmedo; la tierra fría y seca y por último el agua húmeda y fría.

Cabe resaltar, que ya en este momento se podían evidenciar otros fenómenos relacionados al calor como lo son la dilatación de sólidos y líquidos y la expansión térmica, pero a los mismos no se les prestaba mucha atención, ya que no se estudiaban aun las escalas de temperatura pero si fue a raíz de la teoría propuesta por Aristóteles que se creó la primera máquina de vapor utilizada para la diversión llamada Aeolipia, construida por Herón de Alejandría (130 A.C)

Ya para mediados del siglo XVI se comienzan a cuestionar las teorías aristotélicas, se habla de un nuevo elemento, lo cual se le atribuyo la característica de agente fundamental responsable de todas las reacciones químicas del universo, era el encargado de transformar líquidos a gaseosos. Van Helmont (1577-1644) realizo observaciones sobre la calcinación del azufre y del carbón y encuentra una contradicción entre los elementos fundamentales de la materia, señalando que el fuego no es un elemento como tal sino más bien un actor de transformación. Este científico dedujo que el humo es un gas, del mismo modo que la llama del fuego la cual aparece y desaparece sin tener una característica corporal, llamando al agente capaz de hacer todas las transformaciones físicas de los elementos Alcahesto.

La teoría del alcahesto fue refutada tiempo después, bajo la concepción de que si él podía disolver o transformar cualquier material, también debía hacerlo con el recipiente donde se encontraban dichos materiales. Para esa misma época Robert Boyle (1627-1691) negó que el fuego tuviese cualquier esquema corporal, al igual que rechazo a los otros tres elementos como constituyentes de la materia. Las consideraciones de Boyle fueron analizadas y tomadas en cuenta por muchos de sus contemporáneos pero no logro tener el apoyo de los químicos de la época, por lo que ya para los siglos XVII y XVIII se realizaban estudios sobre una nueva teoría.

La concepción de que el agente universal no podía ser sino el principio del fuego fue manifestado por Joachim Becher (1635-1682) para lo que propuso dos componentes de la materia agua y tierra, distinguiéndola de la siguiente manera: tierra verificable, tierra materia y tierra inflamable; dándole a la ultima el nombre de flogisto. Este no es considerado como un material, sino un elemento inaccesible que poseen todos los cuerpos combustibles, al momento de una combustión el flogisto se desprende de los cuerpos y dicha perdida de flogisto es la que explica el cambio en los cuerpos quemados.

Pero la teoría del flogisto comenzó a presentar inconvenientes cuando se observó que los metales quemados aumentaban de peso, sin embargo debido a que no había una teoría lo suficientemente estructurada que la contrarrestara, los químicos de esa época la acogieron ya que ella lograba cumplir con sus expectativas. Pero por otra parte, en el transcurso del siglo XVII los atomistas griegos gestaban otra teoría.

Lavoisier y sus discípulos fueron los defensores de la teoría del calórico, pues el flogisto había sido el principio del fuego, la luz y el negro del humo; se transformó en hidrogeno; por lo tanto, para lograr explicar el hecho del aumento de peso de la sustancia cuando se calcinaba, se comenzó a proponer que se debía a la fijación de una porción de aire atmosférico por parte del metal. Para los años de (1775-1777) Lavoisier elaboró la teoría de los gases, en la cual se introduce el principio del calórico, ya para este momento se comenzaban a estudiar los conceptos de temperatura y la fabricación de termómetros estaba en marcha, con el fin de medir la frialdad de las cosas.

Joseph Black (1728-1799) utilizó los termómetros para realizar estudios sobre el calor, inició sus experimentos con la combinación de cuerpos de distintas temperaturas, llegando a establecer el principio básico de la conservación del calor, fundamento de la calorimetría. Según la teoría del calórico existen dos principios fundamentales:

Esto nos señalaba que al introducir más calórico este se calentaba hasta que se desbordaba. Es importante señalar que gracias a la teoría del calórico se lograba comprender hechos como la dilatación y la contracción térmica. Esta teoría aunque lograba explicar conceptos como calor, temperatura y combustión, no logró determinar el peso del calórico al calentar o enfriar un objeto.

Durante el desarrollo de esta teoría muchas otras características salieron a flote, entre una fue la de Benjamín Thompson (Conde de Rumford) quien se convenció mediante la construcción de cañones que el calor no era un fluido sino más bien una forma de movimiento.

Partiendo de la idea del Conde de Rumford se llega a la conclusión de que generando rozamiento se puede tener cantidad ilimitada de calor, pues la energía mecánica se podía llegar a transformar en calor, sustentando con ello la teoría mecanicista. Para 1820 dicha teoría tomo fuerza ya que se relacionaba el calor y el trabajo, esta idea culmina con los trabajos de James Joule (1818-1889) quien postula que el calor y el trabajo son manifestaciones de la energía y se postula que la energía no se podía crear ni destruir. Finalmente se logró comprobar que el calor no se podía entender como una sustancia, sino que es una forma de energía.

Después de siglos de propuestas, estudios, revisiones y experimentos llegamos a lo que hoy conocemos como la teoría del calor, según Fuente (2000)

Esta es la idea que comúnmente encontramos en libros, artículos, explicaciones de blogs, entre otros. Un concepto de solo cinco líneas que tardo siglos en establecerse, se comenzó sus estudios antes de cristo de una manera más cualitativa y se fue reformulando mediante experimentos, cálculos y llevándolo a una teoría más formal, sabiendo que posiblemente muchos otros filósofos también hicieron aportes importantes y que puede que nunca se encontraran evidencias de ello. Ya para despedirme espero que el tema sea del agrado de los lectores y una vez más los invito a dejar sus comentarios, opiniones y aportes significativos que ayuden a la ampliación del tema y que genere un debate crítico y enriquecedor para la satisfactoria divulgación del conocimiento científico.

Camelo, F; Rodríguez S. (2008). Una revisión histórica del concepto de calor: algunas implicaciones para su aprendizaje. [Documento en línea]. Disponible: https://www.researchgate.net/publication/267770256_Una_revision_historica_del_concepto_de_calor_algunas_implicaciones_para_su_aprendizaje [Consulta: 2012, enero 20]

Fuente, A. (1971). El calor. Disponible: http://html.rincondelvago.com/calor_13.html [Consulta: 2012, enero 20]

Taton, R. (1972). Historia general de las ciencias, vol. II. Barcelona: Ediciones Destino.