Estudio histórico sobre la construcción de la duración del segundo : fundamentos epistemológicos y potencial didáctico.

Abstract

La medición del segundo como unidad de medida del tiempo, constituye uno de los aspectos más interesantes en la historia de la ciencia y en la consolidación de la física como disciplina experimental. La presente propuesta muestra un estudio sobre la construcción de la duración del segundo – entre las que se destaca el reloj de péndulo diseñado por Christiaan Huygens en 1656 – que instituyó un modo de concebir la regularidad, la trazabilidad y la objetividad en la práctica científica. A través de un análisis histórico-interpretativo, se desarrolla un estudio de fuentes primarias de información: el Horologium Oscillatorium y la correspondencia de Huygens, junto a estudios epistemológicos contemporáneos, con el objetivo de reconstruir la ruta mediante la cual el segundo pasó de ser una noción cultural, para convertirse en una magnitud física medible y reconocida universalmente. Medir es un proceso complejo en el que la teoría, el conocimiento sobre el uso del instrumento de medición y la experticia convergen para modelar lo que comprendemos por “tiempo medido”, “paso del tiempo” o, “duración”. En este sentido, el reloj de péndulo se ha convertido en un aparato con las características pertinentes para reflexionar sobre cómo la objetividad científica surge a partir de necesidades técnicas, debates filosóficos y acuerdos socioculturales. La construcción experimental de un reloj de péndulo, basada en la comprensión de las fuentes históricas primarias y secundarias, desarrollada con herramientas contemporáneas de modelación CAD (diseño asistido por computador) y fabricadas manualmente o mediante impresión 3D; se convierte en un recurso que permite un acercamiento a los métodos utilizados en el siglo XVII. Es importante dejar claro que no se trata de construir una réplica exacta del reloj de péndulo original sino de hacer un proceso intelectual en el que se comprende cómo se desarrollan mediciones de la duración de un segundo mediante las oscilaciones del péndulo. Esto requiere analizar los conceptos geométricos que acompañan este tipo particular de movimiento como: cicloide, evoluta, isocronía, Tautocronía, braquistócrona, entre otros. También se favorece la reflexión crítica sobre los procesos de validación y los criterios de precisión vinculados a la historia de la medición de la duración del tiempo. En este contexto se identifica el reloj de péndulo como una “pieza” fundamental para la medición, particularmente en las prácticas experimentales, que vincula historia, teoría e instrumentación, lo que le confiere un posible potencial pedagógico y didáctico. Desde esta articulación entre historia, teoría e instrumentación, se propone una estrategia para la comprensión de conceptos fundamentales de las ciencias naturales, que en algunos casos pasan desapercibidos, cuando la enseñanza se limita a la aplicación de fórmulas. Dicha estrategia tiene como fin aportar a la integración de lo experimental, la reconstrucción histórica y el análisis fenomenológico de aspectos importantes relacionados a la medición del tiempo. Además, la elaboración del diseño en 3D, la impresión y el ensamble de cada una de las piezas del reloj de péndulo construido otorga a esta propuesta un carácter original e interdisciplinario, con aportes significativos que permiten cuestionar y complejizar el rol del maestro, generando experiencias y reflexionando sobre ellas, con el objetivo de dinamizar el conocimiento científico mediante propuestas que aporten y nutran el estudio tanto en la historia y filosofía de la ciencia como en la didáctica para la enseñanza de la física.