Representaciones Imageticas Digitales de los Modelos Teóricos para la estructura de la Materia

Alessandra Meleiro Garcia

Universidade Estadual de Campinas

São Paulo (Brasil)

 

La enseñanza e investigación en Química pasan necesariamente por la utilización de fórmulas, ecuaciones, símbolos, modelos, en fin, varios caminos de representación visando la comprensión de lo real.

Al analizar el histórico de las nociones sobre fenómenos de la materia, incluyendo estructura y propiedades, notamos que la gran mayoría de sus estudiosos se propusieron desvendar sus secretos a través de modelos representacionales imagéticos. En el actual entendimiento de los científicos de la materia (físicos y químicos) existe un alejamiento entre las teorías propuestas para el entendimiento del mundo real y las imágenes familiares a la percepción humana, habiendo mucha dificultad para la representación libre de las imágenes relativas a los modelos. Por eso, tales modelos imagéticos no son creaciones de imágenes puramente imaginarias y sí, imágenes generadas a partir de artificios matemáticos (operaciones analógicas). Este proceso difiere profundamente cuando volvemos nuestra atención a los científicos de la Antigüedad: estos formalizaban sus concepciones sobre la constitución de la materia a través de una estrecha correspondencia entre modelos imaginarios y entidades reales.

Debido a esta creciente dificultad representacional de los fenómenos naturales, notamos que la inserción de instrumentales técnico-iconográficos se torna extremamente enriquecedora al permitir una rápida traducción de conceptos y teorías abstractos, en imágenes familiares. La utilización por parte de químicos teóricos de algunos softwares con interfaces gráficas y matemáticas, permiten la obtención de imágenes sobre la estructura de moléculas y como éstas interactúan entre sí, posibilitando la visualización de un conjunto de modelos e teorías sobre fenómenos de la naturaleza que serían de difícil comprensión en su totalidad sin la utilización de dicho instrumental.

La incorporación de recursos multimedia y específicamente la computación gráfica, posibilita no solo la visualización del objeto de estudio de estos científicos, pero también abre nuevos espacios de investigación sobre este objeto.

Creemos que contribuciones del campo artístico, como soporte, técnicas, y porque no decir, hasta presupuestos estéticos deban ser aplicados para la generación y tratamiento de imágenes científicas, visto los actuales estudiosos de las ciencias exactas tener necesidad de instrumentales gráficos para potencializar la fidelidad de la representación visual de los fenómenos estudiados, además de carecer de recursos imagéticos para la comunicación y divulgación de los fenómenos en estudio.

Cuando científicos contemporáneos necesitan describir o entender la realidad que está más allá de lo que pueden ver a través de la percepción visual, como es el caso de aquellos que estudian partículas infinitamente pequeñas, son llevados a abstraer percepciones cotidianas, pues éstas fueran formadas a partir de la experiencia con los objetos de su propia escala. Los científicos tienen que adquirir entonces una nueva intuición para descubrir o inventar nuevos conceptos (que pueden ser precisamente expresos a través de formulaciones matemáticas) o buscar nuevas maneras de representaciones no particulares a la ciencia, pero a la que ésta ha recurrido (E.C. Schrödinger, 1957). La utilización de imágenes digitales, generadas digitalmente a través de programas de computación gráfica o digitalizadas después de su creación, constituye una poderosa herramienta para la interpretación visual de fenómenos de la materia, para la comunicación de conceptos científicos, análisis de datos y visualización de resultados.

Algunos conceptos científicos para la descripción de la materia en una escala sub-atómica, como la dualidad "onda-partícula", pueden ser llamados de "conceptos-imagen" por prescindir de una representación imagética apropiada para mejor entendimiento del fenómeno. Al utilizarse imágenes en estos casos, en que muchas veces recurren a artificios plásticos próximos a la expresividad del campo de las artes, no se pretende crear una ciência ilustrada, pero que el contacto estrecho con esas formas pictóricas contribuya para un entendimiento de la experiencia humana total, que una cultura científica (L. Alcopley, 1969) logre expresión a través de estas imágenes, impidiendo con eso que los conceptos científicos se vuelvan marginales al hombre y a la propia naturaleza.

Pocas áreas en las ciencias logran conciliar prácticas artísticas y científicas más legítimamente que la visualización científica. El proceso se inicia con la construcción mental de un modelo, que puede ser visualizado de dos maneras: un programa computacional de visualización científica que posee interfaces matemática y gráfica, o programas computacionales que poseen apenas la interface gráfica.

Estas imágenes son a menudo presentadas para ratificar la teoría, raramente exponiendo la ciência con sus controversias e inconsistencias, teniendo por finalidad promover un contacto visual inmediato de conceptos científicos. Estas imágenes pueden ser llamadas de ícones "por contener una multiplicidad de significados explícitos y implícitos a partir de la ciencia, ya frecuentemente incorporando otras creencias que son verificadas por asociación con la ciência." (Ingrid Kallick-Wakker, 1994)

El tratamiento de las formas es de interés tanto de artistas cuanto de científicos preocupados en realizar la lectura del real, constituyendo un artificio de creación de nuevas representaciones que en ambos casos intenta cuestionar la validez de los modelos preestablecidos, admitiéndolos como entidades dinámicas. Defendiendo este punto de vista, citamos a René Thom :

 

"A la medida en que la ciencia no se limita a la descripción, a la explotación de los fenómenos, ella debe necesariamente comportar el imaginario, el virtual. El sabio debe mergullar el real en un virtual más amplio, pero suficientemente preciso para que sea definido intersubjetivamente. El objetivo de la ciencia es al final lo de precisar la propagación del real en el seno de lo virtual".

Las imágenes generadas por ordenador (más precisamente imágenes sintéticas), fueron elegidas debido a que la computación gráfica permite una gran diversidad de tratamiento a las expresiones sonoras y visuales. Siendo más bajo su grado de significaciones ya decodificadas, la imagen de síntesis es un espacio nuevo para la proyección del imaginario, teniendo un importante papel a cumplir en la comunicación educativa, al posibilitar la inmersión del espectador en el espacio narrativo tridimensional.

Al trabajar con recursos gráficos informatizados, el investigador de las ciencias exactas utiliza un instrumento que necesitó de múltiples inteligencias para poder concretarse. Aunque sea una herramienta que requiere alto grado de especialización, nada impide que científicos y educadores menos habilitados en su manejo trabajen a la vez con personas que posean esta aptitud, para desarrollar un trabajo basado en teorías científicas y que sea sobretodo, creativo. De esta manera, las representaciones generadas pueden promover la democratización del conocimiento científico, al imprimir la posibilidad de hacer llegar al alcance de segmentos no especializados de la ciencia y a la enseñanza de esta disciplina.

Al utilizar esta nueva "sintaxe audiovisual" hemos buscado construir animaciones gráficas que se distanciasen de la representación del referente que indica (noción macroscópica de la materia), llevando a una disminución de la analogía con la imagen real y a una aproximación con el modelo teórico (F. Passos, 1992).

Cuando creamos imágenes que escapan al dominio de la normalidad óptica, como bosquejar en el espacio una estructura material (tomando este espacio como lo virtual), traemos al dominio del visible, a través de la utilización de la máquina, imágenes que originalmente habitaron el imaginario del científico de la materia. Aquí podemos recurrir a una afirmación del artista Paul Klee: "el arte no reproduce lo visible, ella lo torna visible"; el arte y la ciência lo hacen.

La gran ventaja de la construcción, bajo la forma gráfica, de "realidades" es la posibilidad de simulación, o sea, transformar el monitor del ordenador en un laboratorio experimental donde se realizan estilizaciones de fenómenos físicos y químicos, con el intento de predecir cómo la naturaleza se comporta en determinadas condiciones.

La representación sintetizada a través de algoritmos permite así algo más que la ordenación formal del pensamiento. Al distanciarse del referente concreto, abre la posibilidad de trabajar con imágenes que pasan a representar toda la subjetividad humana, no apenas en el campo del hacer artístico, pero también del científico.

Al utilizar un medio figurativo digital, no pretendemos demostrar el "duplo" sobre algo del mundo real (la materia). La presentación de un modelo o sistema de signos, lleva consigo una descripción que sabemos es aproximada y incompleta, sobre lo que el hombre entiende de las partículas microscópicas formadoras de todas las cosas, en diferentes realidades histórico-culturales. Philippe Quéau sugiere que estas imágenes sean llamadas de meta-imagens, o sea, una actualización dentro de una serie de otras, y que necesariamente asume una forma parcial, por no representar todo el universo plástico potencial.

Conscientes de las limitaciones representacionales presentadas de los recientes programas gráficos, creemos que estas herramientas permiten un tratamiento iconográfico que contempla las irregularidades y movimientos de las partículas sub-atómicas, siendo suficientes para figurar la naturaleza como un oasis complejo, caótico y sensible, lejos del desierto de aridez teórica evocado por las ciencias exactas.

 

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

ALCOPLEY, L. (1969): "On Art Fashions and the Artistís Preoccupation with Science", en Leornardo, vol. 2, 2, Cambridge, MIT Press Journals, pp.161-162.

DENTIN, S. (1993): "O Virtual nas Ciencias" en VVAA: Imagen Máquina - a era das tecnologias do virtual, Río de Janeiro.

KALLICK-WAKKER, I. (1994): "Science Icons: The visualization of Scientific Truths", en Leonardo, vol.27, 4, Cambridge, MIT Press Journals, pp. 309-314.

PASSOS, F. (1992): A Imagen Imaginária; dissertação de mestrado Multimeios ñ UNICAMP, Campinas.

QUÉAU, P. (1986): Éloge de la simulation, Seyssel, Champ Vallon, citado por Arlindo Machado.

SCHRÖDINGER, E. C. (1957): Science, Theory, and Man, New York, Dover, citado por Jacques Mandelbrojt en "Art and Science: Similarities, Differences and Interactions", Leonardo, vol.27, 3, 1944, MIT Press Journals, Cambridge.