Avantprojecte de la Llei d’Educació de Catalunya i l’aprofitament de l’experiència del professorat jubilat

L’avantprojecte de la LEC deia, al Títol VII (Professorat i altre personal dels centres educatius), capitol 1 (De l’exercici de la professió docent), article 82 (Mesures per a la protecció i la valoració de la funció docent), apartat 3:

“L’Administració educativa ha d’afavorir l’aprofitament de l’experiència professional del professorat jubilat que ho desitgi mitjançant la seva incorporació als centres i als serveis educatius per desenvolupar-hi, entre altres, tasques relacionades amb la direcció de la formació del professorat de nou ingrés, activitats de reforç i plans d’ús de biblioteques i d’animació a la lectura o altres d’anàlogues. Aquesta mesura s’aplica també, en les mateixes condicions, als inspectors d’educació jubilats.”

L’esborrany de decret d’autonomia de centres educatius i el professorat jubilat

Aquest mes de gener del 2010 s’ha conegut l’esborrany d’un decret que està previst que sigui aprovat i publicat enguany i que regularà l’autonomia dels centres educatius.

L’esborrany consta de 62 articles i 19 disposicions addicionals. En cap article es parla del professorat jubilat però a la disposició addicional catorzena podem llegir aquest primer, pusil·lànime i tímid desenvolupament de l’article 105.4 de la LEC:

Catorzena
Aprofitament de l’experiència professional del professorat jubilat dels centres públics

Correspon al Departament d’Educació establir els criteris per facilitar la col·laboració dels funcionaris públics docents jubilats amb els centres i serveis, amb la finalitat d’aprofitar la seva experiència professional. En fer-ho, s’han de tenir en compte els criteris següents:

a) L’aprofitament d’aquesta experiència no pot comportar l’ocupació de cap lloc de treball de la plantilla docent i s’ha de fer explícitament sota el concepte de voluntariat.

b) S’han de preveure les garanties necessàries per assegurar la cobertura de la responsabilitat civil derivada de qualsevol acció o omissió derivada de la presència i actuació dels professionals jubilats en els centres i serveis educatius.”

Ciències per al món contemporani. Continguts comuns

Arbre coneiements

El BOE del 6 de novembre de 2007, publica el Real Decret de 2 de novembre que regula el nou batxillerat. Una nova matèria comuna és la de Ciències per al món contemporani. Llegint els objectius i continguts específics ens adonem que no es tracta fonamentalment d’un curs sobre la naturalesa de la ciència o sobre el mètode científic. Cinc dels sis conjunts o apartats de contiguts tracten de qüestions cientíques d’actualitat, “problemes cientifico tecnològics d’incidència i interès social”, des del Big bang al GPS passant per la clonació, el canvi climàtic, la nanotecnologia o la Internet.  

Un únic apartat de continguts comuns recull sis continguts de reflexió filosòfica i social sobre la ciència que voldria comentar:

1. “Distinció entre les qüestions que es poden resoldre mitjançant respostes basades en observacions i dades científiques d’aquelles que no poden solucionar-se des de la ciència.”

  • Aquest enunciat es pot entendre com a mínim de dues maneres: a) Distinció entre ciència positiva i concepció científica del món; entre concepció científica del món i cientificisme dogmàtic o ideològic; b) Distinció entre ciència i religió.

2.”Recerca, comprensió i selecció d’informació científica rellevant de diferents fonts per donar resposta als interrogants, diferenciant les opinions de les afirmacions basades en dades.”  

  • Aquest contingut sembla fer referència a la distinció entre simplement creure, creure racionalment o justificadament, i saber. La ciència com a paradigma de racionalitat teòrica.

3. “Anàlisi de problemes cientificotecnològics d’incidència i interès social, predicció de la seva evolució, i aplicació del coneixement en la recerca de solucions a situacions concretes.”

  • A primer cop d’ull aquest contingut sembla fer referència a les tres tasques fonamentals de qualsevol ciència o tecnociència: Analitzar i explicar els fets passats i presents; fer prediccions científiques sobre el futur; i, com a suport cultural de la tecnologia, ajudar a canviar la realitat. Però la formulació d’aquest contingut comú sembla demanar una tasca impossible per contradictòria: preveure la evolució dels problemes cientificotecnològics sembla equivalent a fer prediccions científiques sobre el futur de la ciència i la tecnologia. I això, com ens va ensenyar fa més de seixanta anys Karl Popper, és una forma d’historicisme ridícula: mai sabrem avui el que sabrem demà, la història (i menys la història de la ciència) no pot pretendre descobrir lleis científiques que ens permetin fer prediccions sobre el futur.

4. “Disposició a reflexionar científicament sobre qüestions de caràcter científic i tecnològic per prendre decisions responsables en contextos personals i socials.”

  • Es pot entendre com una crida a la racionalitat pràctica individual i col·lectiva.

5. “Reconeixement de la contribució del coneixement cientificotecnològic a la comprensió del món, a la millora de les condicions de vida de les persones i dels éssers vius en general, a la superació de l’obvietat, a l’alliberament del prejudicis i a la formació de l’esperit crític.” 

  • Resulta indiscutible la contribució de la tecnociència al progrés del coneixement (el millor paradigma de progrés) i a la millora de les condicions de vida dels humans. Però, en aquest elogi de la ciència, resulta científicament dicutible “la contribució del coneixement cientificotecnològic (…) a la millora de les condicions de vida (…) dels éssers vius en general”. És difícil pensar que des de la Revolució Científica dels segles XVI i XVII fins al segle XXI hagin millorat notablement les condicions de vida dels animals no humans (trobaríem molts exemples per refutar que la vida dels animals d’experimentació, dels animals criats per a l’alimentació humana,  dels animals salvatges… no ha millorat significativament).

6. “Reconeixement de les limitacions i errors de la ciència i la tecnologia, d’algunes aplicacions perverses i de la seva dependència del context social i econòmic, a partir de fets actuals i de casos rellevants en la història de la ciència i la tecnologia.”

  •  Es pot pensar que aquest contingut demana, entre altres coses, l’estudi de la falibilitat com a característica definitòria del coneixement científic i del seu mètode d’assaig i error (en contraposició a la infalibilitat del coneixement religios base del dogmatisme teòric i el fanatisme en la pràctica). També sembla demanar un estudi de la ciència en el seu context socioeconòmic i històric. L’estudi de les “aplicacions perverses” hauria d’evitar caure en tecnofòbies irracionalistes; analitzar la funció del científic i el tècnic en una societat democràtica (i no tecnocràtica), i animar els alumnes a menjar els fruits de l’arbre del coneixement (del que és i del que hauria de ser).

La metàfora pot resultar ofensiva, però molts professors de batxillerat que conviuen amb els seus alumnes adolescents i lluiten contra els elements pseudocièntifics (astrologia, pseudotecnologies) i mítics (irracionalismes diversos) de la seva concepció del món, estaran d’acord en opinar que igual que davant d’una tribú de canivals antropòfags no resulta urgent l’explicació dels inconvenients i perills de la dieta vegetarina, tampoc és urgent ensenyar als adolescents els perills (indiscutibles) del cientificisme dogmàtic i de la tecnofilia acrítica. Naturalment que volem que els nostres alumnes siguin científics crítics o raonablement racionals (que és l’única manera de ser racionals), però el perill de ser excessivament científics no és, ara per ara, un perill real.

Antologia de textos científics. El buit

L’experiment de Puy-de-Dôme

Introducció

 En el segle XVII se sabia que una bomba aspirant que extrau aigua d’un pou mitjançant un pistó que es pot fer pujar pel tub de la bomba, no pot elevar l’aigua més de 10,3 metres per sobre de la superfície del pou. Evangelista Torricelli (1608-1647), un deixeble de Galileu Galilei, intrigat per aquesta limitació va suggerir una explicació. Afirmava que la Terra es troba envoltada per un mar d’aire, que, per causa del seu pes, exerceix una pressió sobre la superfície de la Terra. «Vivim submergits en el fons d’un mar d’aire, —escrivia a Michelangelo Ricci, l’11 de juny del 1644— el qual sabem que té pes.» La pressió que l’aire exerceix sobre la superfície del pou obliga l’aigua a ascendir pel tub de la bomba quan fem pujar l’èmbol. L’altura màxima de deu metres de la columna d’aigua expressa simplement la pressió total de l’atmosfera sobre la superfície del pou. Resulta impossible determinar per inspecció o observació directa si aquesta explicació és correcta. Torricelli va sotmetre aquesta hipòtesi a contrastació per procediments indirectes. La seva argumentació va ser la següent: si la hipòtesi és vertadera, llavors la pressió de l’atmosfera seria capaç també de sostenir una columna de mercuri proporcionalment més curta. Atès que el pes específic del mercuri (13,55 g/cm3) és aproximadament 14 vegades el de l’aigua (1 g/ cm3), la longitud de la columna de mercuri farà aproximadament 10/14 metres, és a dir, alguna cosa més de 0,7 metres. Va comprovar aquesta implicació contrastadora mitjançant d’un artefacte enginyosament simple, el baròmetre de mercuri, que llavors i fins 1676 es va anomenar aeroscopi o baroscopi. El pou d’aigua se substitueix per un recipient obert que conté mercuri; el tub de la bomba aspirant d’aigua se substitueix per un tub de vidre, d’un metre aproximadament, tancat per un extrem. S’omple completament de mercuri el tub de vidre i es tanca prement el polze contra l’extrem obert. S’inverteix després el tub, l’extrem obert se submergeix en el mercuri del recipient i es retira el polze. La columna de mercuri baixa llavors pel tub fins arribar a una alçada de 0,7 metres, just com l’havia previst la hipòtesi de Torricelli. Blaise Pascal (1623-1662) va trobar una nova implicació contrastadora de la hipòtesi de Torricelli. aquesta implicació va ser comprovada pel seu cunyat Florin Périer (1605-1672) en un famós experiment —el gran experiment de l’equilibri dels líquids— realitzat en una de les muntanyes més altes d’Auvèrnia, el Puy-de-Dôme, de 1.465 metres.

GRAN EXPERIMENT DE L’EQUILIBRI DELS LÍQUIDS L’EXPERIMENT DE PUY-DE-DÔME

Relació del gran experiment de l’equilibri dels líquids projectat pel senyor Blaise Pascal per a la terminació del tractat que ha promès en el seu resum sobre el buit i fet pel senyor F. Périer en una de les més altes muntanyes d’Auvèrnia Quan vaig publicar el meu resum sota aquest títol: Nous experiments respecte al buit, etc., en el qual havia utilitzat el principi de l’horror al buit perquè era universalment acceptat i no tenia encara proves convincents del contrari, em varen quedar algunes dificultats que em varen fer desconfiar molt de la veritat d’aquest principi, per tal d’aclarir aquestes dificultats meditava des de llavors l’experiment que relato ara, que em podia proporcionar un coneixement perfecte del que devia creure sobre el particular. Li he donat el nom de Gran experiment de l’equilibri dels líquids perquè és el més demostratiu de tots els que poden ser fets sobre aquest assumpte, perquè fa veure l’equilibri de l’aire amb el mercuri que són, respectivament, el més lleuger i el més pesat de tots els líquids coneguts en la naturalesa. Ara bé, atès que era impossible portar-lo a terme aquí a París, que hi ha molts pocs llocs adients en tota França i que la ciutat de Clermont, en Auvèrnia, és un dels més adients, vaig pregar el meu cunyat, el senyor Périer, conseller de la Cours des Aides d’Auvèrnia, que em fes el favor de realitzar-lo. La carta que llavors el vaig escriure revela quines eren les meves dificultats i en què consisteix aquest experiment. CÒPIA DE LA CARTA DEL SENYOR PASCAL, FILL, AL SENYOR PÉRIER del 15 de novembre de 1647* … Es tracta de realitzar l’habitual experiment del buit diverses vegades en el mateix dia, en el mateix tub i amb el mateix mercuri, però unes vegades al peu d’una muntanya de com a mínim 500 o 600 toeses1 i altres en el seu cim, amb l’objectiu de comprovar si l’alçada del mercuri suspès en el tub és semblant en una i una altra situació o, pel contrari, és diferent. Sens dubte haureu advertit ja que aquest experiment és es decisiu per a la qüestió i que, si resultés que l’alçada del mercuri és menor en el cim que al peu de la muntanya (com tinc moltes raons per creure, malgrat que tots els que han reflexionat sobre el problema pensen el contrari), llavors se seguirà necessàriament que el pes i la pressió de l’aire constitueixen l’única causa de la suspensió del mercuri, i no així l’horror al buit, ja que és evident que al peu de la muntanya hi ha molt més aire amb pes que l’alt d’ella i, tanmateix, no es podria dir que la naturalesa avorreix més el buit a sota que en el cim. … RELACIÓ DE L’EXPERIMENT REALITZAT PEL SENYOR PÉRIER El passat dissabte, dia 19 del present mes,2 va ser bastant inestable; això no obstant, al voltant de les cinc del matí el temps semblava bo i el cim del Puy-de-Dôme estava net, per la qual cosa vaig decidir de pujar-hi per fer l’experiment. Per a això, vaig avisar a algunes persones qualificades d’aquesta ciutat de Clermont, que m’havien demanat que els advertís del dia que hi anés. Uns són eclesiàstics i els altres seglars: entre els eclesiàstics es trobaven el Molt Reverend Pare Bannier, un dels Pares Mínims d’aquesta ciutat, que ha estat nombroses vegades corrector, és a dir, superior, i el senyor Mosnier, canonge de la nostra església catedral; entre els seglars, els senyors La Ville i Begon, consellers de la Cour des Aides, així com el senyor Le Porte, doctor en medicina que exerceix aquí, totes elles persones molt competents no només en els seus càrrecs, sinó en totes les àrees del saber, amb els quals em va encantar fer aquesta excursió. Ens vàrem reunir doncs, a les vuit del matí en el jardí dels Pares Mínims, que es troba pràcticament en el lloc més baix de la ciutat, i allí va començar l’experiment de la manera següent. En primer lloc, vaig abocar en un recipient 16 lliures de mercuri, que havia redestil·lat durant els tres dies anteriors. Vaig prendre a continuació dos tubs de vidre d’igual grossor i de quatre peus de longitud cadascun, hermèticament tancats per un extrem i oberts per l’altre, realitzant en ells i en el mateix recipient l’habitual experiment del buit. En apropar un tub a l’altre fins que s’ajuntessin, però sense treure’ls en cap moment del recipient, vam constatar que el mercuri de cada un d’ells arribava a un nivell idèntic, a saber, de 25 polzades3 i 3 línies i mitja4, fent l’amidament a partir de la superfície del mercuri del recipient. Vaig repetir dues vegades l’experiment en el mateix lloc i amb els mateixos tubs, el mateix recipient i el mateix mercuri, resultant sempre que el mercuri de ambdós tubs arribava al mateix nivell i la mateixa alçada que la primera vegada. Després de tot això vaig fixar un dels tubs en el recipient, a manera d’experiment ininterromput, i el vaig deixar en aquell mateix lloc, no sense demanar abans al R.P. Chastin, un dels religiosos de la casa i home tan piadós com competent, bon raonador en aquestes matèries, que el vigilés de tant en tant al llarg de tot el dia per si observava algun canvi. I així, amb l’altre tub i part del mateix mercuri, em vaig encaminar amb tots aquells cavallers a repetir els experiments en l’alt del Puy-de-Dôme, el cim del qual es troba a unes 500 toeses per sobre del convent del Mínims: allí es va constatar que el mercuri només s’aixecava en el tub fins a una alçada de 23 polzades i 2 línies, mentre que abans , en els Mínims, havia arribat a les 26 polzades i 3 línies i mitja, per tant, entre ambdós experiments havia una diferència de 3 polzades i una línia i mitja. Vam quedar tots tan aclaparats per l’estupor i l’admiració i com no ens sabíem avenir que, per a la nostra pròpia satisfacció, vam voler repetir-lo. En conseqüència, el vaig fer altres cinc cops més, sempre amb la màxima precisió, en diferents llocs del cim de la muntanya, tant a cobert en la petita capella allí erigida com a l’aire lliure, en mig del vent com a l’esguard, amb bon temps tant com amb la pluja i la boira que esporàdicament es produïen: el mercuri arribava invariablement a la diferència de 3 polzades i una línia i mitja respecte a les 26 polzades i 3 línies i mitja que havíem trobat en el convent dels Mínims. Vam quedar llavors plenament satisfets. Desprès, a mesura que baixàvem del cim, vaig repetir l’experiment en el camí —sempre amb el mateix tub, el mateix recipient i el mateix mercuri— en un lloc anomenat La Font de l’Arbre, encara molt per sobre del convent dels Mínims, però ja a bastant menys alçada que el cim de la muntanya, i vaig comprovar que l’alçada del mercuri era llavors de 25 polzades. El vaig fer un cop més en el mateix lloc i el senyor Mosnier, a qui anteriorment feia esment, va sentir la curiositat de fer-lo per ell mateix: així, doncs, també ell el va portar a terme en el mateix lloc, obtenint sempre una alçada de 25 polzades, és a dir, una polzada i 3 línies i mitja menys que l’aconseguida en el convent dels Mínims, però una polzada i 10 línies i mitja més que la que acabàvem de trobar en l’alt del Puy-de-Dôme, la qual cosa va augmentar molt nostra satisfacció en veure que l’alçada del mercuri disminuïa proporcionalment a l’alçada dels diversos llocs. Quan finalment vam estar de tornada en el convent dels Mínims, vaig trobar que en el recipient que havia deixat a manera d’experiment ininterromput el mercuri seguia a la mateixa alçada en que l’havia deixat, 26 polzades i 3 línies i mitja, alçada que segons ens va dir el R.P. Chastin —que l’havia estat observant— no va experimentar cap mena de variació al llarg de tot el dia, per més que el temps havia estat summament inestable, tan aviat seré com plujós, aixecant-se tan aviat boira com vent. Vaig repetir l’experiment amb el tub que havia portat al Puy-de-Dôme i amb el recipient en el qual havia fet l’experiment continu i vaig constatar que el mercuri arribava al mateix nivell en ambdós tubs, 26 polzades i 3 línies i mitja, tal com havia fet pel matí en aquest mateix tub i com havia continuat al llarg de tot el dia en el tub sotmès a l’experiment ininterromput. Al dia següent, el Molt Reverend Pare De la Mare, sacerdot de l’Oratori i teologal de l’Església Catedral, que havia presenciat tot el que ocórrer el matí del dia anterior en el jardí dels Mínims i a qui jo mateix havia explicat el que havia passat en el Puy-de-Dôme, va proposar repetir l’experiment al peu i sobre la més alta de les torres de Notre-Dame de Clermont per comprovar si s’apreciava la diferència. Per tal de satisfer la curiositat d’un home de tanta vàlua i que ha donat proves de la seva capacitat en tota França, vaig portar a terme aquell mateix dia l’habitual experiment del buit en una casa particular situada en la zona més alta de la ciutat —6 o 7 toeses per sobre del jardí dels mínims—, així com al peu de la torre: vam constatar que el mercuri arribava a una alçada d’unes 26 polzades i 3 línies, és a dir, aproximadament mitja línia menys que la que s’havia trobat en el convent dels Mínims. Acte seguit vaig procedir a realitzar-lo en l’alt de la torre, que té una alçada d’unes 20 toeses amb relació a la seva base i de 26 o 27 amb respecte al jardí dels Mínims, trobant que el mercuri s’aixecava unes 26 polzades i una línia, la qual cosa suposa unes 2 línies menys que les que resultaren en el convent dels Mínims. Així, doncs, si reprenem i comparem les diferents alçades dels llocs en els quals s’ha portat a terme l’experiment amb les alçades del mercuri que va restar en els tubs constatarem: Que l’experiment practicat en el lloc més baix, el mercuri romania a una alçada de 26 polzades i 3 línies i mitja. En el que s’havia fet en un lloc situat a unes 27 toeses per sobre del més baix, el mercuri va arribar fins a les 26 polzades i una línia. En el realitzat en un lloc situat a unes 150 toeses per sobre del més baix, el mercuri va arribar a 25 polzades d’alçada. En el que es va portar a terme en un lloc elevat aproximadament unes 500 toeses per sobre del més baix, el mercuri va pujar fins a les 23 polzades i 2 línies. Per consegüent, resulta que una elevació d’unes 7 toeses ens dóna una diferència de mitja línia en l’alçada del mercuri. Unes 27 toeses: 2 línies i mitja. Unes 150 toeses: 15 línies i mitja, que equivalen a una polzada i 3 línies i mitja. I unes 500 toeses: 37 línies i mitja, que equivalen a 3 polzades i una línia i mitja. Et aquí tot el que realment va passar en aquest experiment, la relació del qual us podran signar en el moment que ho desitgeu tots aquests cavallers que hi assistiren. A part d’això, he de dir-vos que les alçades del mercuri han estat registrades amb la màxima exactitud, però que no ha estat així amb les alçades dels llocs en els quals s’ha portat a terme l’experiment. Si hagués tingut més temps i hagués disposat dels mitjans necessaris, podria haver-les mesurat amb major precisió i fins i tot hauria marcat els diversos paratges de la muntanya de 100 en 100 toeses, practicant l’experiment en cada un d’ells i registrant les diferències apreciades en l’alçada del mercuri en cadascun d’aquests nivells per tal de poder comunicar-vos amb tota exactitud la variació produïda en les primeres 100 toeses, l’observada en les segones 100 toeses, i així successivament: d’aquesta manera es podria haver elaborat una taula, que potser permetria arribar a un perfecte coneixement de les dimensions exactes de tota l’esfera de l’aire a aquells que es prengueren la molèstia de contemplar-la. No renuncio a poder enviar-vos algun dia aquestes diferències de 100 en 100 toeses, tant per pròpia satisfacció com per la utilitat que pogués reportar al públic. Si trobeu qualsevol obscuritat en aquesta relació, jo mateix podria aclarir-vos-la de viva veu dintre d’uns pocs dies, ja que em trobo a punt d’emprendre un breu viatge a París, on os asseguraré que sóc, Senyor, Vostre més humil i afectuós servidor Périer A Clermont, a 22 de setembre del 1648.

Blaise Pascal Oeuvres Completes Editions du Seuil, Paris, 1964 Pàgines, 221-224

Exercicis

 Resumeix la implicació contrastadora de Pascal i la comprovació de Périer (màxim 200 paraules).

 Quines dades haurien refutat la implicació contrastadora de Pascal, i, per tant, la hipòtesi de Torricelli? Quines dades van resultar ser favorablement rellevants per a la hipòtesi? Els experiments de Torricelli i de Périer il·lustren l’ús de l’experimentació com a mètode de contrastació d’hipòtesis i teories.

Pot servir l’experimentació com a mètode de descobriment? Quins altres sistemes de contrastació existeixen que no siguin l’experimentació —pensa, per exemple, en l’astronomia o en les matemàtiques? Abans de que Torricelli introduís la seva concepció de la pressió del mar d’aire, l’acció de les bombes aspirants s’explicava per la idea de que la naturalesa té horror al buit (horror vacui) i que, per tant, l’aigua puja pel tub de la bomba per omplir el buit creat per la pujada del pistó. La mateixa idea servia per explicar altres diversos fenòmens.

 Per què no resulta científicament convenient introduir la hipòtesi auxiliar de que la naturalesa té menys horror al buit a mesura que augmenta l’altitud en lloc de considerar que la força de l’horror al buit no depèn de l’emplaçament. Què és una hipòtesi “ad hoc”? Per què la ciència no té interès en protegir les seves hipòtesis i teories costi el que costi?

Els plenistes sostenien la teoria de que en la naturalesa no pot haver-hi buit. Per salvar aquesta idea davant l’experiment de Torricelli, un d’ells, a mitjans del segle XVII va proposar la hipòtesi de que el mercuri d’un baròmetre se sostenia en el seu lloc gràcies al “funiculus”, un fil invisible mitjançant el qual quedava suspès de l’alt de la superfície interna del tub de vidre. Per què considerem que la hipòtesi del “funiculus” és una hipòtesi ad hoc inadmissible?

Quines característiques del nou mètode científic pots trobar en el text de Pascal: raonament hipoteticodeductiu, matematització de la realitat, absència d’explicacions teleològiques, paper de l’experimentació?

 Es poden induir les hipòtesis de l’experiència? Podria existir una regla general que, aplicada a les dades de que disposava Torricelli —relatives als límits d’efectivitat de les bombes de succió— produïssin mecànicament una hipòtesi basada en el concepte d’un mar d’aire?

 En què consisteix la contrastació experimental d’una hipòtesi? Què és una implicació contrastadora d’una hipòtesi? Quin és el sentit del terme “implicació contrastadora”?

 Una hipòtesi científica només dóna lloc a implicacions contrastadores quan es combina amb supòsits auxiliars adients. En la hipòtesi de Torricelli del “mar d’aire”, quins són aquests supòsits?

 Exemplifica en el cas de l’experiment de Périer-Pascal la importància de la diversificació del suport empíric en la contrastació d’hipòtesis.

 Quin era el concepte d’espai-buit en la física aristotèlica?

 Segons Aristòtil la velocitat d’un mòbil és proporcional a la força que li donem i inversament proporcional a la resistència del medi.

 Com es dedueix d’aquesta afirmació la impossibilitat del buit segons Aristòtil i la seva relació amb la impossibilitat de l’existència d’una velocitat infinita?

 Descartes i els cartesians defensaven l’existència de dos tipus de substàncies: la substància pensant (res cogitans) i la substància corpòria (res extensa).

Per què rebutjaven els cartesians l’existència del buit?

El problema del buit en Galilei. Consideracions i demostracions matemàtiques sobre dues noves ciències, jornada primera (64) pàg. 87 (Ed. Nacional).

El buit en els presocràtics.

 El buit en els epicuris.

Textos sobre el buit

ARISTÒTIL: Física, llibre IV, cap 8, 215a-216a

Suposem, per exemple, un cos A transportat a través d’un medi B durant un temps C, i a través del medi D, que és més subtil, durant el temps E; si B és igual a D en longitud, el temps empleat en travessar el medi serà proporcional a la resistència del medi. En efecte, suposem que el medi B sigui aigua i que el medi D sigui aire; en la mesura en que l’aire sigui més subtil i incorporal que l’aigua, en la mateixa mesura el moviment del cos A a través del medi D serà més ràpid que el moviment a través del medi B. Existeix, doncs, entre l’aire i l’aigua la mateixa proporció que hi ha entre la rapidesa del recorregut a través de l’un i de l’altra; de manera que si la subtilesa de l’un respecte a l’altra és del doble, el temps del recorregut del medi B serà el doble del temps del recorregut del medi D; és a dir, el temps C serà el doble del temps E. I sempre, quant més incorporal sigui el medi recorregut i quant més feblement resistent i més fàcil de dividir sigui el medi, tant més ràpid serà el moviment de recorregut. Ara bé: entre el buit i un cos no hi ha cap proporció que permeti mesurar el grau d’excés de l’un sobre l’altre, no menys que entre un número qualsevol i el zero. […] I si el recorregut a través del medi més subtil es verifica en un temps determinat sobre una longitud determinada, en el buit es veurà superada tota proporció.

 DESCARTES: Els principis de la filosofia 16.

Que repugna l’existència del buit en el sentit que els filòsofs donen a aquesta paraula. En referència al buit, en el sentit que els filòsofs donen a aquesta paraula, és a dir, com un espai en el qual no existeixi en absolut cap substància, és evident que en l’Univers no pot donar-se un espai semblant, atès que l’extensió de l’espai o del lloc interior no difereix de l’extensió del cos. I com que del fet mateix que un cos sigui extens en longitud, latitud i fondària, podem vertaderament concloure que és una substància, ja que sabem que és impossible que allò que no és res tingui extensió, hem d’arribar a la mateixa conclusió sobre l’espai que se suposa buit, això és, que atès que hi ha en ell extensió, hi ha també, necessàriament, substància.

 L’EXPERIMENT D’ITÀLIA

 La situació problemàtica Ja els científics alexandrins havien constatat (com després es constataria en les mines romanes i pels enginyers de mines del segle XVI i pels jardiners florentins) que l’elevació de l’aigua gràcies a les bombes aspirants no superava certa alçada (poc més de 10 metres). El fenomen era conegut per Galilei el qual en els Discorsi l’explicava per una certa forza del vuoto com una certa força d’atracció del buit. En 1630 Baliani escriu a Galilei sobre aquest tema, en contra de Galilei proposa, el paper del pes de l’aire. En una carta del 24 d’octubre, Battista Baliani, escriu «Io mi figuro di esser nel fondo del mare…» anticipant la hipòtesi de Torricelli. En 1641 Berti realitza un experiment que es pot considerar com un antecedent de l’experiment de Torricelli fet amb aigua. L’experiment no prova l’existència del buit ja que una campaneta situada a la part alta —lliure d’aigua i d’aire— del “baròmetre d’aigua” sona quan es mou. En el buit no es donaria cap tipus de moviment com és el so.

EVANGELISTA TORRICELLI: Carta a Michelangelo Ricci , l’11 de juny del 1644. Opera omnia, 1919, vol. III.

Il·lustríssim senyor meu i molt estimat patró: Aquestes últimes setmanes vaig enviar al senyor Antonio Nardi algunes de les meves demostracions sobre l’àrea de la cicloide, pregant-li que després d’examinar-les us les enviés directament a vós o al senyor Magiotti . Ja us vaig fer saber que estava ocupat en un experiment físic sobre el buit, no pel mer fet de produir-lo, sinó per construir un instrument que pogués mostrar els canvis en l’aire, que a vegades és pesat i espès i altres més lleuger i subtil . Molts han dit que el buit no existeix; altres, que existeix, malgrat la repugnància de la naturalesa per aquest, encara que amb dificultat; no sé de ningú que hagi dit que existeix sense dificultat i sense resistència de la naturalesa. Jo argumento així: si pot trobar-se una causa manifesta de la qual es pot derivar la resistència que es percep si tractem de fer el buit, em sembla neci tractar d’atribuir el buit a aquelles accions que resulten evidentment d’alguna altra causa; i així, fent alguns càlculs fàcils, vaig trobar que la causa assignada per mi (és a dir, el pes de l’atmosfera) ha d’oferir per ella sola una resistència més gran que la que ofereix quan tractem de produir el buit. Dic això perquè cert filòsof, veient que no és possible deixar d’admetre que el pes de l’atmosfera causa la resistència que es percep en fer el buit, no diu que admet l’acció del pes de l’aire, sinó que persisteix a atribuir-lo al fet a que la naturalesa també contribueix a resistir el buit. Vivim submergits en el fons d’un mar d’aire elemental, el qual, pels experiments, sabem que té pes, i tant pes, que l’aire més dens a la rodalia de la superfície terrestre pesa prop de 1/400 del pes de l’aigua. Aquells que han escrit sobre el crepuscle han suposat que l’aire vaporitzat és visible per sobre de nosaltres fins una alçada de 50 o 54 milles , però jo no penso que sigui tant, perquè puc mostrar que el buit ha d’oposar una resistència molt més gran que la que oposa, a menys que utilitzem l’argument que el pes que Galilei va assignar s’aplica a l’atmosfera baixa, on viuen els homes i els animals, però que en els pics de les altes muntanyes l’aire comença a ser més pur i pesa molt menys que 1/400 del pes de l’aigua. Hem fet molts recipients de vidre com els que representen les figures A i B, i amb tubs de 2 braces de llarg. Vaig omplir aquests tubs amb mercuri, i, tapant l’extrem obert amb un dit, els vaig invertir en la cubeta C on hi havia mercuri; llavors vam veure que es formava un espai buit i que res no succeïa en el recipient on es formava aquest espai; el tub entre A i D romania sempre ple fins a l’alçada d’una braça i un quart i 1 polzada. Per demostrar que el vas estava completament buit, vàrem omplir el recipient amb aigua fins a l’alçada D, i llavors, aixecant el tub a poc a poc, vam veure que quan l’obertura del tub arribava a l’aigua, el mercuri queia del tub, i l’aigua es precipitava amb gran violència, cap a la marca E. Es diu sovint, per explicar el fet que el vas AE roman buit i que el mercuri, malgrat que sigui pesat, és sostingut en el tub AC, que, com s’ha cregut fins aquí, la força que impedeix al mercuri caure, com ho faria naturalment, és interna al vas AE, originada pel buit , o per alguna substància summament enrarida , però jo afirmo que aquesta és exterior i que ve de fora. Sobre la superfície del líquid que es troba en el recipient, descansa el pes d’una alçada de 50 milles d’aire. ¿Què té d’estrany, llavors, que el mercuri, que no té cap tendència o repugnància, ni tan sols la més lleu, en romandre a l’interior del tub CE, hi penetri i s’aixequi a una alçada prou alta com per equilibrar el pes de l’aire exterior, que el força cap amunt? D’altra banda, l’aigua, a un tub similar, si bé molt més llarg, s’aixecaria unes 18 braces, és a dir, tantes vegades més que el mercuri quantes aquest és més pesat que l’aigua, per estar així en equilibri amb la mateixa causa que actua sobre un i altre. Aquest argument és corroborat per un experiment fet al mateix temps amb el vas A i amb el tub B, en els quals el mercuri roman sempre en la mateixa línia horitzontal AB. Això fa gairebé segur que l’acció no provingui de l’interior, perquè el vas AE, on hi havia una substància més rarificada, hauria tingut una força major, atraient molt més activament, a causa de la seva major rarefacció, que la de l’espai B, molt més petit. M’he esforçat a explicar per aquest principi les repugnàncies de tota mena que es varen observar en els diversos efectes atribuïts al buit, i encara no n’he trobat cap que no hagi pogut tractar amb un bon resultat. Sé que la seva altesa tindrà moltes objeccions, però espero que si s’hi pensa es puguin resoldre. La meva principal intenció, no vaig poder dur-la a terme; és a dir, descobrir quan l’atmosfera és més gruixuda i pesada i quan és més subtil i lleugera, atès que el nivell AB en l’instrument EC canvia per alguna altra raó (la qual cosa no hauria cregut), especialment per ser sensible al fred i a la calor, exactament com si el vas AE estigués ple d’aire. Del vostre més segur i obligat servidor, Evangelista Torricelli Resum de la història del buit des del segle XVII Any Autor Descobriment o treball 1641 Berti El buit en la columna de 18 braces (uns 10 m) d’aigua. 1643 Evangelista Torricelli El buit en la columna de 760 mm de mercuri. 1647 Blaise Pascal Variació de la columna de mercuri amb l’altura. 1654 Otto von Guericke Bombes de buit de pistó. Hemisferis de Magdenburg. 1662 Robert Boyle Llei pressió-volum dels gasos ideals. 1679 Edeme Mariotte Llei pressió-volum dels gasos ideals. 1775 Antoine L. Lavoisier L’aire format per una barreja de nitrogen i oxigen. 1783 Daniel Bernouille Teoria cinètica dels gasos. 1802 J.A.Charles,J.GayLussac Llei volum-temperatura dels gasos ideals. 1810 Medhurst Línia pneumàtica de buit entre oficines de correus. 1811 Amadeo Avogadro La densitat molecular dels gasos és corrent. 1850 Geissler i Toepler Bomba de buit mitjançant columna de mercuri. 1859 J. K. Maxwell Lleis de la distribució de velocitats en un gas molecular. 1865 Sprengel Bomba de buit per caiguda de mercuri. 1874 H. Mc Lead Vacuòmetre de compressió de mercuri. 1879 Thomas Alba Edison Làmpada d’incandescència amb filament de carbó. 1881 J. Van der Waals Equació d’estat dels gasos reals. 1893 James Dewar Aïllament tèrmic sota buit. 1895 Wihem Roentgen Raigs X. 1902 A. Fleming Diode de buit. 1904 Arthur Wehnelt Càtode recobert per òxid. 1905 Wolfgang Gaede Bomba de buit rotativa. 1906 Marcello Pirani Vacuòmetre de conductivitat tèrmica. 1907 Lee de Forest Tríode de buit. 1909 W.D. Coolidge Làmpada de filament de tungstè. 1909 M. Knudsen Fluix molecular als gasos. 1913 W. Gaede Bomba de buit molecular. 1915 W. D. Coolidge Tub de raigs X. 1915 W. Gaede Bomba difusora de mercuri. 1915 Irving Langmuir Làmpada incandescent plena de gas inert. 1916 Irving Langmuir Bomba difusora de condensació de mercuri. 1916 O. E. Buckley Galga d’ionització de càtode calent. 1923 F. Holweck Bomba molecular. 1935 W. Gaede Gas-ballast en les bombes rotatives. 1936 Kenneth Hickman Bomba difusora d’oli. 1937 F. M. Penning Vacuòmetre d’ionització de càtode fred. 1950 R.T. Bayard i D. Alpert Galga d’ionització per a Ultra Alt Buit. 1953 H.J.Schwartz, R.G. Herb Bombes iòniques.

Ni real ni imaginable

Hi havia una vegada un poble… O no? Bertran tenia molta imaginació, però allò que explicava del seu poble era absurd i inimaginable. El seu era un poble impossible. La majoria de nosaltres sabem distingir la imaginació de la realitat. Però aquell poble no només no era real, sinó que tampoc es podia imaginar. Era tan inimaginable com un cercle quadrat o un fadrí casat. Bertran estava acostumat a realitats estranyes. Havia arribat a l’edat de 26 anys, després d’haver celebrat només sis aniversaris del seu naixement. Això el feia un jove peculiar, però no impossible. De fet, al poble hi havia dues dones bessones, la Maria i la Milena, a les quals els passava una cosa semblant: tenien 43 anys d’edat i només havien tingut deu dies d’aniversari. Era fàcilment imaginable les circumstàncies que havien fet possible aquests fets aparentment absurds. L’edat és el temps transcorregut des del naixement. L’aniversari del naixement coincideix amb la data de naixement. Cada quatre anys hi ha un any que no té les mateixes dates, és l’any de traspàs. La Maria, la Milena i en Bertran van néixer un 29 de febrer, una data que apareix amb menys freqüència que una vegada l’any. De fet era molt estrany, com explicava en Bertran als forasters, que en un poblet de només quatre-cents habitants hi hagués tres persones que tinguessin més anys que aniversaris. Bertran havia calculat que la probabilitat que una persona tingui més de n anys d’edat al seu enèsim aniversari és d’una entre 1.460 o, potser una mica més, si tenim en compte que l’hivern, en aquell país, era l’estació de l’any amb més naixements. Bertran estava convençut que el seu poble era únic per moltes raons i una d’elles era per tenir una proporció extraordinària de nascuts el 29 de febrer. El poble d’en Bertran era peculiar i fins i tot estrany, però quan Bertran parlava del seu poble tothom creia que era real i com tot allò que és real és possible i imaginable. Bertran, que feia de barber del poble, explicava una altra cosa peculiar que no només era estranya, sinó que, pensant-hi una mica, es veia absurda i totalment inimaginable. Explicava que, al seu poble, el barber hauria de viure al poble i afaitar tots i només aquells homes del poble que no s’afaiten ells mateixos. Això, deia molt convençut, és el que ja feia el seu pare, Bertran Rossell, que va ser fins a la seva mort el barber del poble i el que també feia ell. Al seu poble, deia Bertran, tothom és afaitat per mi que sóc el barber si i només si no s’afaita ell mateix. Aquesta afirmació d’en Bertran feia sospitar que el poble era inimaginable. S’afaita Bertran ell mateix? El barber Beltran s’afaita ell mateix si i només no s’afaita ell mateix. Això és impossible. Aquest poble i els contes que parlin sobre ell són tan impossibles i inimaginables com aquells on es fabriquen els cercles quadrats i els fadrins són casats. Quan Bertran no tenia clients feia de científic i es dedicava a confirmar lleis ornitològiques. Si vols comprovar que tots els corbs són negres, què has de fer? A primera vista sembla que el més recomanable és anar al camp (amb perill que els mosquits et piquin) i mirar corbs. Si veus molts corbs, i tots els corbs que veus són negres pots pensar que la llei ornitològica que afirma que tots els corbs són negres ha estat més confirmada. Però, dir que tots els corbs són negres és equivalent a dir que totes les coses que no són negres no són corbs. Per això, Bertran es dedicava a la seva barberia a confirmar aquesta segona afirmació: la seva bata no era negra ni era un corb, la seva cadira no era negra ni era un corb, el seu mirall no era negre ni era un corb… Si així confirmo que les coses que no són negres no són corbs, també estic confirmant l’enunciat equivalent que diu que els corbs són negres. 

Els contes expliquen fets reals o irreals, vertaders o imaginaris. Bertran no era cap contista, explicava paradoxes.

Poesies mítica i científica

einstein-cita.jpg

Cant al Sol

Tu brilles, magnífic, en l'horitzó del cel;
tu, Sol vivent, que governes la vida,
tu apareixes per l'horitzó d'orient
i emplenes el país amb el teu resplendor.
 
Tu has creat la Terra, per desig teu,
amb els homes, els ramats i els animals salvatges;
tot allò que existeix sobre la terra
i tot el que vola per damunt d'ella.
Tu ets qui col·loca a cadascú en el lloc que li correspon
i tu li proporciones tot quant necessita.
 
Tu te'ns ofereixes en forma de Sol viu.
Tu fas néixer a milions d'éssers amb la teva sola presència.
tu ets el temps de vida
i tots viuen per tu.
 Anònim. Antic Egipte vers el s. XIV aC                                         *               *               *

  

El moviment com si no hi fos

“Eppur si mouve!” 

A mil quilòmetres per hora

basculo cap a l’orient

assegut a la meva taula

a mil quilòmetres per hora.

A cent mil quilòmetres per hora

vaig entorn al Sol

estirat a la meva banyera

a cent mil quilòmetres per hora.

A un milió de quilòmetres per hora

giro dins la galàxia

acotxat dins del meu llit

a un milió de quilòmetres per hora.

A deu milions de quilòmetres per hora

seré llançat cap al Gran Atractor

reposant sota terra

quan ja estaré mort i enterrat

a deu milions de quilòmetres per hora.

Jean- Marc Lévy-Leblond. Físic teòric, Universitat de Niça, director de la revista Alliage

L’efecte Mpemba

Lipori és una paraula que significa la vergonya benvolent que se sent quan un amic està fent el ridícul. Aquesta sensació de vergonya aliena, ho recordo perfectament, va ser el que vaig sentir quan el meu amic, Erasto Mpemba, va aixecar la mà per fer una pregunta al Dr. Osborne, un físic que el director del nostre institut havia convidat a fer una conferència sobre “La Física i el desenvolupament de Tanzània”.

 

Sabia la pregunta que el meu company volia fer (des de feia anys era un tema que el turmentava), i havia intentat dissuadir-lo. Sabia també la reacció de riure que provocaria entre els companys i d’enuig entre alguns dels professors. El que no sabia ningú era quina seria la reacció del conferenciant. La conferencia havia estat curta i interessant. No tots els anys ens visitava un professor universitari i allò que en un institut de la capital podia ser normal, al nostre centre, el Mkwawa High School de Magamba, era un fet excepcional. L’Erasto des del primer moment que es va iniciar el col·loqui va aixecar la mà. El director havia presentat el conferenciant i ara donava paraules fent veure que no veia la mà de l’Erasto. Assenyalava altres alumnes que preguntaven sobre les proves d’accés a la universitat o sobre temes de cosmologia. Va ser el Dr. Osborne qui va animar l’Erasto a fer la seva pregunta. Els alumnes, que fins ara havien tingut un comportament excel·lent, van començar a moure’s i a fer soroll. L’Erasto va dir: “Per què l’aigua calenta es congela abans que la freda?”. Els riures i els comentaris sobre la que al nostre institut ja es coneixia com la “física de Mpemba”, van inundar la sala. El Dr. Osborne no entenia què passava, però va estar molt simpàtic, li va demanar a l’Erasto que repetís la pregunta. Llavors es va fer un gran silenci, l’Erasto va dir: “Si s’agafen dos gots idèntics amb iguals volums d’aigua, un a 35° C i l’altre a 100° C i els fiquem en un frigorífic, es congela abans l’aigua que estava a 100° C. Per què?”. El Dr. Osborne es va mostrar molt interessat. El primer que va fer va ser preguntar-li si havia fet l’experiment. Recordo que l’Erasto li va dir que des de feia cinc anys, quan havia descobert per casualitat que així podia fer gelats més ràpidament, l’havia repetit molts cops i sempre amb el mateix resultat. El Dr. Osborne va dir que no sabia quina resposta donar-li, però que li prometia fer l’experiment quan tornés a Dar es Salaam.

 

Al dia següent, tot l’institut parlava de l’Erasto. La majoria de companys i professors pensaven que els havia avergonyit fent aquella pregunta, i que el seu objectiu era plantejar al Dr. Osborne un problema que no fos capaç de resoldre. El nostre director es va mostrar més comprensiu i ens va demanar que féssim l’experiment. La setmana següent van canviar moltes coses. Els alumnes i el director van fer l’experiment i van poder comprovar astorats que l’Erasto tenia raó. Des de la capital, el Dr. Osborne va trucar al director per explicar-li que havia hagut de renyar un ajudant seu que havia manipulat els resultats, perquè segons ell “havia repetit l’experiment molts cops i no aconseguia que li donés el resultat correcte”. L’Erasto va rebre una invitació del Dr. Osborne per visitar el seu laboratori i per fer un article conjuntament amb ell sobre l’experiment, que es publicaria en una revista científica.

 

En poques setmanes, la sensació de vergonya aliena va passar a la d’orgull de tenir un amic famós. Això va passar ja fa molts anys, el 1969. Avui quan algun físic es pregunta perquè l’aigua calenta es congela abans que l’aigua freda, un problema que continua obert, acostuma a recordar que Aristòtil, fa més de dos mil anys, i Descartes, fa quatre segles, ja s’havien adonat d’aquest efecte Mpemba, però també es recorden d’aquell estudiant de secundària d’un país africà que va haver de suportar les burles de companys i la incomprensió de professors i amics per defensar els fets i la ciència davant del dogmatisme i de les idees preestablertes.

Siki Buhemba