Dr. Peter Heering. Seminario 10 mayo 2010, “Writing the history os scientific experimentation in a practical way: the replication method”.

El Dr. Meter Heerring estudió física y química y en 1995 se doctoró en Historia de la Física y su Didáctica. Desde 2009 profesor de la Universidad de Flensburg en su Instituto de Física Química y Didáctica. Anteriormente fue profesor de departamento de Física de la Universidad de Oldenburg (1996-2009) y profesor de enseñanza secundaria (1994-1996).

Sus principales temas de investigación son la didáctica de la física en secundaria, los aspectos históricos del currículum científico y el estudio mediante el método de la replicación de las prácticas experimentales en la física del s. XIX y s.XX, desarrollando mejoras en la precisión de las medidas y potenciando los aspectos didácticos de los experimentos.

El último de sus libros (P. Heering, D.J. Rheess y O. Hochadel. Playing with fire: Histories of the Lightning Rod. American Philosophical Society, 2009) trata diversos aspectos relacionados con la invención y desarrollo del pararrayos. Su bibliografía más completa se pude encontrar en su página personal: http://www.uni-flensburg.de/uploads/media/Publikationsliste_Heering.pdf

El seminario “Writing the history of scientific experimentation in a practical way: the replication method” (que forma parte del ciclo “La ciencia i els seus públics”), se celebró en la Facultad de Ciencias de la Universidad Autónoma de Barcelona el 10 de Mayo de 2010.

El ponente fue el Dr. Peter Heerring y fue moderado por el Dr. Oliver Hochadel. El seminario se celebró el lunes 10 de Mayo de 2010 desde las 16:00 hasta las 18:00 de la tarde y contó con la asistencia de 16 personas entre los que se encontraban profesores del CEHIC, profesores de bachillerato y alumnos de historia de la ciencia.

Los puntos que se desarrollaron en el seminario fueron los siguientes:
1-Apuntes metodológicos.
2-Replicación de experimentos históricos.
3-La rueda de palas de Joule.
4-La demostración de la velocidad de la luz de Fizeaus.
5-El experimento de torsión de Coulomb.
6-El microscopio solar.
7-Conclusión.

En primer lugar, en relación a los pasos que se deben seguir en el método de la replicación se encuentran: la reconstrucción del aparato histórico, este exige un duro trabajo previo y en ocasiones puede ser caro (además se debe tener en cuenta que el objetivo es reproducir el instrumento no mejorarlo). Posteriormente viene la etapa de rehacer el experimento, es decir tratar de averiguar todo lo relacionado con los aspectos prácticos que necesarios para poder utilizar el instrumento y realizar el experimento. Por último se tiene la etapa de “contextualizar las experiencias”, es decir conocer la posible existencia de instrumentos modificados, buscar nuevas informaciones, conocer el alcance que tuvieron dichos experimentos, etc.

En la replicación las experiencias hechas en las partes experimentales del proceso son “experimentos” no deben tomarse como “fuentes”, es decir son una aproximación “al pasado” pero no son “el pasado”. Sirven para proporcionar información adicional que puede llevarnos a observar con una perspectiva diferente la fuente original al observarla materialmente realizada. Por esto mismo nos ayudan a plantear nuevas cuestiones.

En relación a la replicación de la rueda de palas de Joule (con el que se trata de demostrar la relación entre calor y energía mecánica), el profesor Heering indica que el material requerido consta (además del propio aparato) de: termómetros para medir la temperatura del agua, un trabajador para levantar los pesos laterales de 10 kg. a cada lado, 20 veces durante 30 minutos, dicho colaborador desempeña un papel costoso aunque generalmente invisible y por último se necesita una habitación suficientemente amplia, debido a que se debe mantener la temperatura de la habitación constante y que esta puede aumentar hasta 2ºC, se ha llegado a hacer el experimento en grandes fábricas de cerveza.
Como dato a considerar indica que en los experimentos por él realizados se decidió cambiar la geometría de las paletas, difiriendo por ello de las utilizadas en el experimento original.

A continuación se refirió al experimento de Fizeaus sobre la demostración de la velocidad de la luz que tuvo la oportunidad de realizar en París. Para este caso se deben contar como elementos adicionales un metrónomo para conseguir una velocidad de giro constante de la rueda y un contador de vueltas de la rueda dentada. Advierte que en este experimento la calidad de la medida obtenida depende críticamente de las condiciones atmosféricas, siendo recomendable alta temperatura, ausencia de lluvia y tiempo lo más estable posible.
Otro aspecto importante es que el valor que el observador “espera” obtener puede influir en el dato obtenido. Por ello debemos tener en cuenta que el interés “aim” de Fizeus consistía más en establecer un método que en obtener un valor exacto de la velocidad de la luz. Con ello pretendía (entre otras cosas) convencer a los fabricantes de instrumentos para que construyeran ruedas dentadas mejoradas que sí pudieran permitir unos valores más precisos.

En quinto lugar se refirió brevemente al experimento de torsión de Coulomb con el que trata de demostrar que la fuerza electroestática es proporcional al producto de las cargas, que debió modificar para reproducirlo pues de otra forma no lo conseguía, quizás debido a problemas en los dibujos existentes de Coulomb, o a una descripción poco detallada.

Posteriormente el profesor Hering explicó varias cuestiones en torno al microscopio solar, el cual no refleja figuras sino sombras ampliadas. Algunas de las principales dificultados con que se encontró fue el obtener una fuente fuerte de luz, trabajar con el ángulo apropiado, realizar un ajuste constante del espejo exterior y trabajar en una habitación totalmente oscura.
Entre las conclusiones más destacables encontró que la forma en que se preparan las muestras afecta intensamente a aquello que se quiere observar, pero el potencial de las proyecciones es mayor del que parecía pues en comparación con otros microscopios permite observar imágenes diminutas sin tener que aprender a verlas. Para aumentar la información sobre este experimento, se recomendó consultar la referencia siguiente: The British Journal for the History of Science, Volume 41, Issue 03, September 2008, pp 369-383.

Como último punto tratado, a modo de conclusión, indicó que el método de la replicación ayuda a desarrollar un conocimiento más adecuado de la práctica de un experimento histórico, muestra similitudes con estudios de laboratorio en sociología de la ciencia, ayuda a desarrollar nuevas visiones del fenómeno histórico estudiado, permite ver aspectos ignorados y no verbalizados cuando se habla de fuentes materiales en general permitiendo superar a la bibliografía tradicional establecida. Sin embargo no se debe caer en la tentación de identificar las propias experiencias como idénticas a las realizadas por los actores históricos, es decir, no se debe usar como fuente.

Finalmente se abrió un turno de preguntas en las que se debatió sobre si las reacciones del público del s. XIX serían muy distintas a las del público actual a lo que el profesor Heering indicó que incluso ahora algunos experimentos como el del microscopio solar requieren unas condiciones tan sugestivas (oscuridad total) y sus resultados son tan palpables que siguen impresionando a los que participan en él. También se preguntó si se ha encontrado con alguna replicación que no pudiera finalizar y se indicó que si, por ejemplo un experimento sobre espectrometría en el romanticismo, pero que no se debe contemplar como un fallo completo pues se desarrollan habilidades útiles para otros experimentos. Otra de las preguntas hacía referencia al tiempo normalmente empleado en los experimentos y el Dr. Heering contestó que cada experimento y sus fases son distintas y además es difícil determinar realmente cuando empieza y acaba pues incluso una vez realizado se añaden modificaciones posteriores, en todo caso ha realizado algunos experimentos en 2 semanas y otros le han ocupado durante 23 meses. En relación a una última pregunta sobre las réplicas en los museos, el profesor indicó que ha aprendido que la ciencia no es constante y que la experimentación también cambia, por ello para evitar la sensación de una “ciencia muerta” en los museos las réplicas pueden cumplir un importante papel revitalizador.

Por último es destacable que la misma semana de celebración del seminario el profesor Heering realizó una sesión práctica dirigida especialmente a profesores de bachillerato el miércoles 12 de mayo y una segunda ponencia el viernes 14 de Mayo.