Ciencia y arte han caminado de la mano desde los albores de la humanidad. Los pigmentos que dieron vida a los bisontes de Altamira, las proporciones matemáticas que inspiraron a Leonardo o las imágenes cósmicas captadas por los telescopios son pruebas de un mismo impulso creativo: comprender el mundo y transformarlo en belleza.

Texto: Isabel Alonso

Hay piedras que, al tocarlas, dejan una fina pátina de color sobre la piel: son ocres, mezcla de arcilla y óxido de hierro o manganeso. Conocidos desde la prehistoria, sus tonos rojizos y amarillentos dan vida a los bisontes de Altamira, los caballos de Lascaux y las manos de Santa Cruz, en Argentina, pero también a los jabalíes de Célebes, en Indonesia, con una antigüedad de más de 45 000 años, o a las manchas y puntos de Ardales, en Málaga, que podrían remontarse a los neandertales. ¿Cuándo surgió entonces el arte? Datar las primeras muestras no es tarea sencilla, aunque la ciencia, especialmente la nuclear, puede proporcionar una respuesta aproximada. A lo largo de miles de años, el agua se ha filtrado en cuevas y ha creado depósitos de carbonato de calcio sobre las pinturas. Estas formaciones guardan en su interior uranio que, con el paso del tiempo y a ritmo constante, se desintegra en torio. Teniendo en cuenta la cantidad relativa de ambos elementos, mediante la datación uranio-torio se puede calcular de forma precisa el tiempo de cada proceso y, por ende, la edad mínima de las pinturas rupestres que se encuentran bajo la costra calcítica. Desde aquellos primeros «artistas», la paleta de colores disponibles no ha dejado de crecer. El color surge con la luz. Cada rayo de luz blanca encierra todas las longitudes de onda del espectro visible, desde las que poseen mayor frecuencia y energía, como el violeta y el azul, hasta las que tienen menos, como los rojos. Cada material absorbe y refleja diferentes longitudes de onda, que determinan su tonalidad, y puede variar según el tipo de luz que reciba.

Química tras los colores

Los primeros procesos que convirtieron la materia prima en pigmentos eran sencillos y consistían en triturar el mineral. No obstante, para conseguir algunos colores había que calcinarlos –como la siena tostada o el negro de viña– o tratarlos con ácidos. Es el caso de la cerusa o albayalde, carbonato básico de plomo que en época romana se fabricaba a partir de láminas de dicho metal, suspendidas sobre vapores de vinagre, y que fue utilizado como maquillaje hasta el siglo xix. También del verdigrís o cardenillo, una pátina turquesa que se forma sobre el cobre o sus aleaciones. Ya en la Antigüedad, autores como Plinio el Viejo advertían de que algunos compuestos reaccionaban al aplicarlos sobre la cal viva de los muros o se degradaban con las condiciones ambientales; así, el oropimente –trisulfuro de arsénico– se desaconsejaba en los frescos, y el cinabrio –sulfuro de mercurio– se usaba solo en superficies no expuestas a luz o calor, porque se oscurecía. Tampoco los pigmentos orgánicos, como el extraído de diferentes especies del género Murex –que proporcionaba el famoso púrpura de Tiro–, podían usarse directamente sobre la cal. Estas limitaciones fomentaron la búsqueda de otras fórmulas con menos inconvenientes: el azul de Prusia, obtenido por casualidad por Heinrich Diesbach en 1704; el verde cobalto, creado en 1780 por el químico sueco Sven Rinmann; el amarillo de cadmio, descubierto en 1817 por Friedrich Stromeyer; el blanco titanio, que empezó a utilizarse a finales del siglo XIX, o el reciente azul YInMn, que se descubrió en 2009. No obstante, no todas las nuevas fórmulas estaban exentas de problemas, como el verde de París, compuesto por acetoarsenito de cobre y muy tóxico, aunque utilizado hasta principios del siglo xx para teñir ropa, elaborar papeles pintados o como insecticida.

Entre números y pinceles

Los artistas siempre han buscado en el entorno inspiración para sus obras. El mundo natural y sus formas ocupan un papel fundamental en muchos cuadros y, como decía Galileo, la naturaleza «está escrita en lenguaje matemático». Esto se manifiesta en elementos tan diversos como las hojas de los árboles, las conchas de ciertos moluscos, los cristales minerales o las espirales de los girasoles. Entre los patrones que se repiten en el mundo natural destaca el número áureo. Este número irracional, con valor de en torno a 1,618 e infinitos decimales, representa la relación entre dos segmentos de una recta, de modo que (a+b)/a=a/b. Considerado sinónimo de armonía en la Antigua Grecia y denominado «divina proporción» en el Renacimiento, el número áureo aparece como cociente al dividir cada cifra de la sucesión de Fibonacci por la inmediatamente anterior. Esta relación matemática no solo se expresa en números, sino también en formas geométricas como la espiral áurea, que se genera a partir de una sucesión de rectángulos áureos –aquellos cuya proporción entre lados responde al número áureo– y se aproxima a la curva logarítmica que también se observa en elementos naturales como los girasoles o la filotaxis. Artistas como Leonardo da Vinci o Dalí han aplicado este número en la composición de sus obras junto con otras formas geométricas. Dalí, en concreto, en su pintura La Última Cena (1955) no solo emplea la proporción áurea en las dimensiones del lienzo y la disposición de las figuras, sino que también incorpora un dodecaedro que enmarca la escena. Círculos, triángulos o cuadrados son algunos de los polígonos a los que los pintores han recurrido para estructurar, equilibrar y dotar de simbolismo a sus trabajos, pero también son protagonistas de obras como Composición en rojo, azul y amarillo, de Piet Mondrian. Además, la geometría se ha utilizado para aplicar la perspectiva y organizar el espacio tridimensional en el lienzo. Un caso paradigmático es La Flagelación de Cristo, de Piero della Francesca, que utiliza la perspectiva lineal y las formas arquitectónicas geométricas para situar la escena. Otro ejemplo más es el de Rafael Sanzio, que recurre a elementos geométricos, como círculos, semicírculos y cuadrados, visibles en los pavimentos y arcos de La Escuela de Atenas, para construir un espacio simétrico y profundo, cuyo punto de fuga central dirige la mirada hacia las figuras de Platón y Aristóteles.

La ciencia a través del arte

El ser humano siempre ha mirado al cielo. Estrellas, planetas y constelaciones han provocado curiosidad desde el inicio de los tiempos. Por ello, las representaciones del firmamento son abundantes en el arte. Una de las más impresionantes que se conservan en la península es El cielo de Salamanca. Pintada en torno a 1480 por Fernando Gallego sobre la bóveda que cubría la biblioteca de las Escuelas Mayores de la Universidad y de la que solo se conserva un tercio: «por la descripción que hizo Diego Pérez de Mesa en 1590, sabemos que la bóveda original contenía las 48 constelaciones ptolemaicas, formadas por las doce constelaciones zodiacales que definen la eclíptica, junto con las veintiuna constelaciones boreales y las quince australes. La presencia del Sol y Mercurio permiten inferir que la bóveda original también contenía el resto de los planetas conocidos en ese momento», explica Carlos Tejero, doctor y profesor del Departamento de Matemáticas de la Universidad de Salamanca, lo que la convierte en un planetario cuyo objetivo principal era la enseñanza de la astronomía. Sin embargo, no es la única ciencia que aparece representada en el arte. Uno de los cuadros más famosos de Rembrandt es La lección de anatomía del Dr. Nicolaes Tulp, de 1632, donde se lleva a cabo una disección pública y se muestra la musculatura del brazo izquierdo, que también se puede ver, aunque en forma de boceto, en el papel que sujeta uno de los asistentes. Científicos –como Lavoisier y su esposa, retratados por Jacques-Louis David– y experimentos también aparecen en lienzos, representando los avances de cada época. Algunos ejemplos son el Experimento con un pájaro en una bomba de aire (1768), de Wright of Derby, o el retrato de Pasteur pintado por Albert Edelfelt en 1885.

El arte que crea la ciencia

La relación entre ciencia y arte no es unidireccional: aunque el arte ha servido durante siglos para representar el conocimiento científico, la ciencia también genera imágenes y formas que traspasan su propósito inicial para convertirse en arte. Desde las grandes imágenes de galaxias lejanas hasta el mundo microscópico, la ciencia muestra sus propias obras. En 1995, el telescopio Hubble fotografió Los Pilares de la Creación, en la Nebulosa del Águila, columnas de gas y polvo interestelar donde nacen nuevas estrellas. Los compuestos de la nube aparecen en diferentes colores: verde para el hidrógeno, azul para el oxígeno y rojo para el azufre. En 2014, se volvieron a fotografiar con mayor resolución y, en 2022, fue el satélite James Webb el que capturó una nueva imagen con un nivel de detalle sin precedentes. También el mundo microscópico produce arte, como se aprecia en las imágenes reticulares de conjuntos neuronales o en los cristales multicolores que forma la vitamina C y que se pueden apreciar bajo la luz polarizada. En el ámbito matemático, las imágenes de fractales revelan patrones infinitos que combinan complejidad y armonía. El más célebre es el conjunto de Mandelbrot que, cuando se representa en el plano complejo, se colorean de negro los puntos que pertenecen al conjunto (sucesión acotada) y con distintos colores aquellos que no pertenecen (sucesión divergente), según la velocidad con la que se alejan hacia el infinito. Las representaciones visuales del conjunto de Mandelbrot se generan mediante algoritmos informáticos que calculan la iteración para cada punto de una malla en el plano complejo, lo que da lugar a una imagen con gran detalle geométrico utilizada tanto en investigación matemática como en gráficos artísticos. La física de partículas también produce arte: las trayectorias de las partículas generadas tras las colisiones que se producen en el Gran Colisionador de Hadrones del CERN forman imágenes de cada evento, líneas de colores diferentes según la partícula que crean patrones intricados, en una fusión entre la ciencia y el arte que lleva viva desde los albores del tiempo.