Fragmento de Fundación Rockefeller. El Instituto Nacional de Física y Química.
De José Manuel Sánchez Ron.
Aunque todavía no es mucho lo que sabemos sobre la historia de las ciencias fisicoquímicas en la España del siglo XIX, si nos atenemos a las manifestaciones que ocasionalmente realizaron algunas personas involucradas en la educación y ciencia de la época, la situación no parece que fuese muy satisfactoria. Así, Gil de Zárate, director de Instrucción Pública con el ministro (de Fomento) Pidal, se refería a la situación material en que se encontraban hasta entonces las universidades españolas, y los gabinetes/laboratorios científicos dentro de ellas, en los términos siguientes.
«Aun menos había que buscar en tales establecimientos [las universidades] esa riqueza de aparatos y colecciones que forma el ornato de las escuelas donde se tributa culto a las ciencias de observación. Despreciadas estas ciencias, o más bien proscritas, ni aun como objetos de mera curiosidad eran buscados por aquellos a quienes bastaba para enseñar el púlpito y bancos, que con poca seguridad sustentaban a discípulos y maestros. Si en alguna parte se encontraba un imán tosco y mal montado, una antigua máquina pneumática inservible, u otra eléctrica sin disco, hallábase arrinconado tan inútil aparato como trasto viejo y despreciable. Sólo alguna que otra Universidad, en los últimos años y merced al celo de jóvenes rectores, había empezado a adquirir los instrumentos más preciosos; pero, la mayor parte, ni rastro tenían de ellos; y en ninguna había que pedir gabinetes regulares de Física, laboratorios, ni menos colecciones de Historia natural».
No obstante, esas mismas ciencias fisicoquímicas experimentaron un indudable desarrollo durante el primer tercio de nuestro siglo, especialmente en los laboratorios de una institución creada en 1907, y que aunque dependía del Ministerio de Instrucción Pública estuvo influida por el espíritu de la Institución Libre de Enseñanza: la Junta para Ampliación de Estudios e Investigaciones Científicas (JAE).
En lo que a la física y a la química se refiere, la contribución más destacada de la JAE fue la creación, en 1909, de un Laboratorio de Investigaciones Físicas, que se instaló en el denominado Palacio de la Industria y de las Artes, un extenso edificio, cercano al Hipódromo (por donde hoy transcurre la Castellana, a la altura de la plaza de San Juan de la Cruz), que también acomodaba al Museo de Ciencias Naturales, al Centro de Ensayos de Aeronáutica y Laboratorio de Automática de Torres Quevedo, a la Escuela de Ingenieros Industriales y a la Real Sociedad de Historia Natural (además de a un cuartel de la Guardia Civil). A señalar que aunque la mayoría de los principales investigadores de los centros de la JAE eran profesores universitarios, las instalaciones de la Junta permanecieron al margen de la Universidad, lo que provocó no pocas críticas.
Como director del Laboratorio se eligió a Blas Cabrera (1878-1945), catedrático, desde 1905, de Electricidad y Magnetismo de la Universidad Central, en Madrid.
Tras completar en 1902 su tesis doctoral sobre un tema aparentemente no demasiado apropiado para un físico con ambiciones, la Variación diurna del viento, Cabrera progresó científicamente con cierta rapidez. Así, cuando se repasa la lista de sus trabajos en la década que va de 1902 a 1912, se observa no sólo lo mucho que publicó, sino, también, lo diverso de los campos que abordó: ionización de electrolitos, trayectorias de rayos catódicos, variación de la conductibilidad y de la resistencia en distintas sustancias y debido a diferentes motivos (cambios de temperaturas, frotamiento interno, recocido, ...), calibrado eléctrico de hilos, cálculo vectorial aplicado a la Física, teoría de electrones, potenciómetro autocalibrable, así como otros trabajos en los que se tocaban algunos aspectos del magnetismo, la rama de la física en la que más tarde destacaría. Situado al frente del Laboratorio de Investigaciones Físicas, Cabrera tuvo la independencia de juicio suficiente como para darse cuenta de que necesitaba salir al extranjero para ampliar sus horizontes y conocimientos. Solicitó a la JAE una pensión en 1912, para cinco meses, la mayor parte de los cuales los pasó en Zurich, en el laboratorio de Pierre Weiss, en compañía del químico Enrique Moles, quien dirigiría la Sección de Química Física del Laboratorio de la JAE.
En Zurich, Weiss sugirió a Cabrera y Moles que realizasen nuevas medidas del momento magnético de las sales del hierro y del níquel, que habían dado resultados dudosos en trabajos realizados con anterioridad. Los resultados obtenidos por la pareja de científicos españoles les proporcionó el respeto de Weiss, iniciándose así una perdurable colaboración entre él y Cabrera. A partir de entonces la carrera del catedrático de Electricidad y Magnetismo de Madrid se decantaría claramente por las investigaciones experimentales magnéticas, aunque hay que insistir en que ya antes de su estancia en Zurich había prestado alguna atención al magnetismo; recordemos en este sentido su nota, publicada en 1905, «Sobre la relación que liga la susceptibilidad con la permeabilidad magnética», y su más extenso e interesante artículo «Sobre la existencia del magnetismo verdadero» (1904), en el que además de mostrar su dominio del cálculo vectorial aplicado a la electrodinámica e hidrodinámica, tema en el que fue uno de los pioneros en España, y de analizar si al igual que existen, en el sentido de Hertz, densidades de electricidad libre y verdadera, existen magnetismo libre y magnetismo verdadero, Cabrera mostraba que ya conocía algunos de los problemas abiertos en este campo.
Con sus trabajos, experimentales, y la conexión con Weiss, que más tarde se amplió a otros físicos destacados, Cabrera logró finalmente el reconocimiento internacional, como atestiguan sus muchas publicaciones en revistas internacionales (al menos 35), sus participaciones en congresos y el que fuera elegido, en 1928, miembro de la «Commission scientifique intemationale» del Institute Internacional de Physique Solvay (de la que formaban parte Langevin, Bohr, Marie Curie, de Donder, Einstein, Guye, Knudsen y Richardson), o, en 1933, secretario del Comité Internacional de Pesos y Medidas.
El Laboratorio de Investigaciones Físicas de la Junta para Ampliación de Estudios
El nombramiento para la Comisión Solvay fue un honor especialmente destacado en la carrera de Cabrera. Desde su creación en 1911, año en el que también se celebró la primera reunión del Conseil de Física, dedicada al tema de «La teoría de la radiación y los cuantos», los Institutos y Congresos Solvay adquirieron un gran prestigio. Sólo la élite de la ciencia internacional tenía acceso a ellos. Y Cabrera estuvo en aquella élite; participó en dos de aquellas reuniones: en la sexta (20-26 de octubre de 1930), en la que, además, presentó una de las exposiciones centrales («L’étude expérimentale du paramagnétisme. Le magnéton») y en la séptima (22-29 de octubre de 1933), que tuvo como tema «Estructura y propiedades de los núcleos atómicos».
Volviendo al Laboratorio, tenemos que inicialmente sus secciones eran cuatro: Metrología, Electricidad, Espectrometría y Química Física, distribuidas en nueve salas (dos para cada una de las secciones y una para conferencias y biblioteca).
En lo que a la organización se refiere, hay que destacar que Cabrera encontró un firme aliado en Moles. Posiblemente el mejor y más activo químico en la historia de la ciencia española, Moles (1883-1953) se había licenciado en Farmacia en 1905 en la Universidad de Barcelona, obteniendo el título de doctor el año siguiente en Madrid con una tesis titulada «Procedimientos de análisis cuantitativo de algunas minas españolas». Al crearse la JAE en 1907, Moles solicitó de ésta una de las primeras pensiones convocadas, que le fue concedida. Tras una corta estancia en Munich, utilizada principalmente para realizar trabajos prácticos y perfeccionar el idioma alemán, se trasladó a Leipzig, en cuya Universidad se matriculó como alumno oficial. Allí, en el Physikalischchemisches Institut del gran quimicofísico Wilhelm Ostwald, Moles permaneció hasta 1910. Además de conseguir un nuevo doctorado, esta vez en Ciencias, en Leipzig se familiarizó con los métodos de trabajo en quimicafísica, por entonces una rama de la química en gran auge, gracias a los trabajos pioneros de Jacobus Henricus van’t Hoff, Svante Arrhenius y el propio Ostwald. Al regresar a España, se incorporó al Laboratorio de Investigaciones Físicas, cuya sección de Química Física diseñó siguiendo el modelo del laboratorio de Ostwald.
En 1912, la estructura del Laboratorio ya se había clarificado bastante; figurando como investigadores más experimentados, además de Cabrera y Moles, los físicos Jerónimo Vecino y Manuel Martínez-Risco, y los químicos Julio Guzmán, Santiago Piña de Rubíes, Ángel del Campo y León Gómez, la mayoría profesores ayudantes de la Facultad de Ciencias de Madrid, lo que significa que tenían que dividir su tiempo entre las dos instituciones.
En 1914 la estructura inicial del Laboratorio sufrió algún cambio, debido a que tanto Vecino como Martínez-Risco obtuvieron sendas cátedras fuera de Madrid, en Santiago de Compostela y Zaragoza, respectivamente. A Vecino se le había encomendado el área de Metrología, para lo cual había permanecido tres meses en París, estudiando metrología en el Bureau International de Poids et Mésures. Al pasar a Santiago (y el año siguiente a Zaragoza, en donde se instaló definitivamente), o bien no quedó nadie en el Laboratorio con conocimientos suficientes de metrología como para continuar con la sección, o bien se aprovechó la ocasión para emplear en otro campo los recursos que ésta había tenido asignados. Por lo que se refiere a Martínez-Risco, está claro que una parte de la sección de Espectrometría y Espectrografía se diseñó pensando en él, ya que contaba con, entre otros aparatos, interferómetros de Michelson y Fabry y Perot para el estudio del efecto Zeeman, y Martínez-Risco había estado pensionado por la Junta, desde noviembre de 1909 hasta junio de 1911, en el Natuurkundig Laboratorium de Amsterdam dirigido por Pieter Zeeman, quien en 1902 había compartido el premio Nobel de Física con Hendrik A. Lorentz por su descubrimiento de la multiplicación de las rayas espectrales en presencia de un campo magnético (efecto Zeeman). Allí, Martínez-Risco se familiarizó con el manejo de aquellos aparatos, como se puede comprobar a través de las deliciosas y precisas cartas-informe que periódicamente enviaba a Cajal, en su calidad de presidente de la JAE. Así, el 7 de febrero de 1902 escribía: «Desde que escribí a V. mi última carta, trabajo con el interferómetro de Michelson. Dediqué varios días a estudiar dicho aparato, fijándome, principalmente, en las circunstancias que facilitan la observación de las franjas.
Cuando hube terminado la instalación del interferómetro, el Profesor Zeeman me propuso determinar la longitud de onda de la radiación compuesta del sodio».
Los casos de Vecino y Martínez-Risco son interesantes, asimismo, por otro motivo. Al abandonar Madrid y apartarse, por consiguiente, de las facilidades y ambiente que les ofrecía el Laboratorio de Investigaciones Físicas, la producción científica de ambos decayó radicalmente.
En 1914, el año en que abandonaron Madrid Vecino y Martínez-Risco, la estructura del Laboratorio estaba casi completa. Existían cinco grupos principales: «Física», dirigido por Cabrera y dedicado principalmente a una serie de temas físicos generales y diversos (p. ej., las propiedades físicas de los metales en campos eléctricos y magnéticos, o la óptica); «Quimicofísica» (Moles); «Magnetoquímica» (Cabrera); «Electroquímica y electroanálisis» (Julio Guzmán), y «Espectroscopia» (Ángel del Campo). Al menos hasta la primera mitad de los años 20 éstos fueron los principales temas estudiados en el Laboratorio.
Aunque las partidas que la JAE dedicaba a las investigaciones fisicoquímicas fueron creciendo (en 1914, por ejemplo, su presupuesto fue, omitiendo pagos a personal, de 5.118 pesetas, mientras que en 1923 ya era de 23.070 pesetas), el propio desarrollo del laboratorio exigía cada vez más recursos. En el Archivo de la JAE existe un documento de tres páginas escrito por Cabrera, sin fecha pero preparado sin duda hacia 1924, mediante el cual se pueden percibir las necesidades (y temas de trabajo también) de los distintos grupos de investigación del Laboratorio de Investigaciones Físicas entonces: «El Laboratorio de Investigaciones Físicas viene dedicado en estos últimos años a tres órdenes principales de trabajos.
1º Magnetoquímica. Estrictamente para las medidas de las constantes magnéticas de los cuerpos el Laboratorio posee cuanto le es indispensable, pero los resultados obtenidos hasta hoy, algunos (los más importantes pendientes aún de publicación) indican la conveniencia de realizar paralelamente el estudio magnético de los complejos del grupo del hierro y su análisis estructural con ayuda de los rayos X. El laboratorio no cuenta con una instalación adecuada ni su adquisición cabe dentro del exiguo presupuesto de que dispone, pues se calcula que no bajaría de 20.000 a 25.000 pesetas.
Además, para seguir el estudio de la variación de la constante magnética de las tierras raras, actualmente en curso, se requeriría disponer de una instalación para licuar gases y obtener, al menos, hasta la temperatura del aire líquido. Esta instalación es aún más indispensable para el siguiente grupo de trabajos.
2º Pesos atómicos por métodos fisicoquímicos. En este grupo de trabajos las bajas temperaturas son absolutamente necesarias, y como en Madrid no existe facilidad para obtener en el comercio en todo momento ni siquiera el aire líquido, la continuidad indispensable en toda labor de investigación no se puede obtener. No existe otro medio para este estado de cosas que la adquisición de una máquina, cuyo coste, comparable a la cantidad anterior está fuera de nuestro alcance.
3º Espectroscopia. Los estudios realizados por Catalán han agotado ya la capacidad de nuestro exiguo material espectrográfico. Para que él y sus colaboradores puedan continuar la obra bien conocida en el mundo científico sería necesaria la adquisición de dos o tres espectrógrafos de gran poder de resolución y capaces de cubrir la mayor región posible del espectro. A este fin, serviría también la instalación de rayos X señalada más arriba. Naturalmente, la amplitud que pueda darse a este proyecto depende de la cantidad que se obtenga. El iniciar su realización con sólida base suponemos que exigiría unas 50.000 pesetas».
Nótese la referencia a los trabajos de Miguel Catalán, que durante su estancia, pensionado por la JAE, en Londres (1920-1921), había conseguido uno de los éxitos más resonantes de la física española de todos los tiempos: el descubrimiento de los multipletes, esencial para el desarrollo de la física cuántica.
La solución a las carencias del Laboratorio de Investigaciones Físicas vendría de la mano de la Fundación Rockefeller que, tras unas largas negociaciones con el Gobierno español, terminaría por dotar a los físicos y quimicofísicos del laboratorio con un nuevo, espléndidamente dotado, Instituto Nacional de Física y Química. En este sentido, España no estuvo al margen de la importante influencia que esta Fundación estadounidense desplegó durante las primeras décadas de nuestro siglo en áreas como la física atómica y nuclear o la biología molecular.