Robert Hooke: la célula, la elasticidad y su modelo de la memoria

En la historia de la ciencia hay figuras que parecen haber vivido varias vidas a la vez. Robert Hooke (1635-1703) fue microscopista, físico, arquitecto, inventor de instrumentos, astrónomo aficionado y el hombre encargado de que la Royal Society de Londres tuviera algo que mirar en cada una de sus reuniones semanales. Su nombre ha quedado asociado a dos cosas que cualquier estudiante de secundaria conoce: la palabra "célula" y la ley que describe cómo se estira un muelle. Pero para quien se dedica a la psicología hay una tercera razón para interesarse por él, bastante menos conocida.

En 1682, Hooke expuso ante la Royal Society una explicación hipotética de la memoria que, leída hoy, contiene intuiciones que la psicología cognitiva no formalizaría hasta el siglo XX: codificación dependiente de la atención, recuperación por semejanza entre la clave y la huella, olvido gradual y un criterio físico para juzgar cuándo ocurrió un recuerdo. No era una teoría experimental en el sentido moderno, pero sí un intento serio de explicar la mente con las mismas herramientas mecánicas con las que explicaba la luz o la elasticidad.

Este artículo recorre su biografía, sus aportaciones científicas principales, su conflictiva relación con Isaac Newton y, con más detalle, ese modelo mecanicista de la memoria que el psicólogo Douglas Hintzman rescató en 2003 como un precedente sorprendente de los modelos actuales.

De la isla de Wight a Oxford: los años de formación

Robert Hooke nació el 18 de julio de 1635 en Freshwater, en la isla de Wight, hijo de John Hooke, un clérigo anglicano. Fue un niño de salud frágil, al que se consideró durante años demasiado débil para estudiar con regularidad, y que pasaba el tiempo desmontando relojes y construyendo pequeños mecanismos de madera. Tras la muerte de su padre en 1648 se trasladó a Londres con una modesta herencia; según los relatos biográficos pasó brevemente por el taller del pintor Peter Lely antes de ingresar en la Westminster School, dirigida por Richard Busby, donde aprendió latín, griego y geometría.

Hacia 1653 llegó a Christ Church, en Oxford, en una posición humilde que le obligaba a trabajar para costearse los estudios. Allí entró en contacto con el grupo de filósofos naturales que se reunía en torno a John Wilkins, y trabajó primero como ayudante del médico Thomas Willis —pionero de la anatomía cerebral— y después de Robert Boyle. Para Boyle diseñó y construyó la bomba de aire con la que se realizaron los experimentos sobre la presión y el volumen de los gases que darían lugar a la llamada ley de Boyle. Ese papel de "manos" del experimento, capaz de convertir una idea teórica en un aparato que funcionaba, definiría toda su carrera.

Curator of experiments: el motor de la Royal Society

La Royal Society se fundó en 1660 y recibió su carta real en 1662. Ese mismo año Hooke fue nombrado curator of experiments, un cargo pensado para él: debía preparar y presentar varios experimentos en cada sesión, a veces a propuesta de otros miembros y a veces por iniciativa propia. En 1663 fue elegido fellow, en 1665 obtuvo la cátedra de Geometría del Gresham College de Londres, donde vivió durante casi cuarenta años, y entre 1677 y 1683 fue también secretario de la sociedad.

El cargo explica tanto su extraordinaria productividad como su fama de hombre disperso. Hooke trabajó en relojes de muelle, en la teoría ondulatoria de la luz, en la combustión y la respiración, en barómetros, higrómetros y anemómetros, en la articulación universal que aún lleva su nombre en inglés (Hooke's joint) y en la interpretación de los fósiles como restos de seres vivos. Muchas de estas ideas quedaron esbozadas, anunciadas en conferencias o registradas en actas, y esa forma de trabajar —rápida, abierta, poco sistemática— alimentó varias disputas de prioridad.

Micrographia (1665) y el nacimiento de la palabra "célula"

En enero de 1665 la Royal Society publicó Micrographia: or Some Physiological Descriptions of Minute Bodies Made by Magnifying Glasses. Fue uno de los primeros grandes éxitos editoriales de la ciencia moderna, en buena medida por sus grabados: láminas desplegables de una pulga, un piojo, el ojo compuesto de una mosca, el filo de una navaja o la punta de una aguja, dibujados por el propio Hooke a partir de lo que veía con un microscopio compuesto que él mismo había mejorado. El cronista Samuel Pepys anotó en su diario que se quedó leyéndolo hasta la madrugada.

En la observación dedicada a una lámina fina de corcho, Hooke describió una estructura de pequeños compartimentos vacíos, separados por paredes, que le recordaban a las celdas de un panal o a las habitaciones de un monasterio. Los llamó cells, y de ahí procede el término "célula". Lo que vio eran en realidad las paredes de células vegetales muertas, no células vivas con su contenido; la teoría celular propiamente dicha tendría que esperar a Schleiden y Schwann, casi dos siglos después. Aun así, el gesto de nombrar una unidad estructural invisible a simple vista fue decisivo.

Micrographia no se limitaba a la biología. Incluía reflexiones sobre la naturaleza de la luz y los colores de las láminas delgadas, sobre la cristalización y sobre los fósiles. Y su prefacio defendía un programa epistemológico: los sentidos humanos son limitados y los instrumentos pueden "corregir" y ampliar esas limitaciones. Esta idea de que la percepción humana es falible y mejorable conecta directamente con la tradición empirista que, pasando por Locke, desembocaría en la historia de la psicología como ciencia de la experiencia.

La ley de Hooke: ut tensio, sic vis

La aportación de Hooke que aparece en todos los libros de física es la ley de la elasticidad. En 1676, al final de su obra A Description of Helioscopes, publicó un anagrama en latín, "ceiiinosssttuv", una práctica habitual entonces para reclamar la prioridad de un descubrimiento sin revelarlo. En 1678, en Lectures de Potentia Restitutiva, or of Spring, desveló su solución: ut tensio, sic vis, "como la extensión, así la fuerza".

En términos actuales, la deformación de un cuerpo elástico es proporcional a la fuerza aplicada, siempre que no se supere el límite de elasticidad (F = −kx). Hooke llegó a ella trabajando en muelles para relojes portátiles, un problema práctico con enorme valor económico en una época en que medir el tiempo en alta mar era clave para calcular la longitud. La ley es hoy la base de la mecánica de materiales, de los dinamómetros y de buena parte de la ingeniería estructural.

Arquitecto de la reconstrucción de Londres... y de Bethlem

Tras el Gran Incendio de Londres de 1666, Hooke fue nombrado uno de los supervisores (surveyors) encargados de reconstruir la ciudad y trabajó estrechamente con Christopher Wren. Participó en el diseño del Monumento al Gran Incendio, una columna que además concibió como instrumento científico, y proyectó numerosos edificios.

Uno de ellos tiene un interés especial para la psicología: el nuevo Bethlem Hospital en Moorfields, construido entre 1675 y 1676. Bethlem, el célebre "Bedlam", era la institución más antigua de Inglaterra dedicada a personas con enfermedad mental. El edificio de Hooke, con una fachada palaciega, se convirtió en símbolo de una época en que la locura se encerraba y a la vez se exhibía ante visitantes. Es una paradoja histórica que el mismo hombre que especuló sobre el mecanismo físico de la memoria diseñara el gran manicomio de su tiempo.

La rivalidad con Newton

La relación de Hooke con Isaac Newton es uno de los conflictos más conocidos de la historia de la ciencia. En 1672, cuando Newton presentó su teoría de que la luz blanca es una mezcla de colores, Hooke, como experto de la sociedad, la criticó con dureza desde su propia teoría ondulatoria. En 1676 intercambiaron cartas corteses en apariencia; en una de ellas Newton escribió la famosa frase sobre ver más lejos subido a hombros de gigantes, que algunos historiadores leen con segundas intenciones.

El choque principal llegó con la gravitación. En su correspondencia de 1679-1680, Hooke sugirió a Newton analizar el movimiento planetario como la combinación de un movimiento inercial rectilíneo y una atracción hacia el Sol que disminuiría con el cuadrado de la distancia. Cuando Newton publicó los Principia en 1687, Hooke reclamó que se reconociera su aportación. Newton respondió minimizándola y eliminó referencias a Hooke en el texto. Hoy se suele aceptar que Hooke formuló la intuición física, pero carecía del desarrollo matemático que Newton sí aportó.

Tras la muerte de Hooke, el 3 de marzo de 1703, Newton presidió la Royal Society y el recuerdo de su rival se desdibujó durante mucho tiempo. No se conserva ningún retrato verificado de Hooke. Su rehabilitación como gran científico experimental es, en gran medida, obra de historiadores del siglo XX.

La conferencia de 1682: una explicación mecánica de la memoria

Entre las conferencias que Hooke pronunció ante la Royal Society figura una "explicación hipotética de la memoria" presentada en 1682 y publicada póstumamente en 1705, dentro de The Posthumous Works of Robert Hooke, editadas por Richard Waller. El contexto es importante: Hooke hablaba como filósofo natural mecanicista, en la línea de Descartes y su dualismo, aceptando la existencia de un alma pero intentando explicar sus operaciones mediante materia y movimiento.

Su propuesta, en líneas generales, era la siguiente:

• Las ideas son materiales. Las impresiones que llegan de los sentidos se convierten en el cerebro en "ideas" formadas con una sustancia apropiada almacenada en un repositorio. Recordar no es algo abstracto: hay una huella física.
• La atención determina la codificación. El alma participa activamente en la formación de cada idea; cuanto más intensa es la atención, más fuerte y duradera es la huella. Es, en palabras actuales, una influencia descendente sobre la codificación.
• Orden temporal por posición. Las ideas se disponen en una cadena o espiral, de modo que las más recientes quedan más próximas al alma. La distancia sirve para juzgar cuánto tiempo hace que algo ocurrió.
• Recuperación por resonancia. Para recordar, el alma emite una especie de radiación, y las ideas que "están afinadas" con ella responden, igual que una cuerda vibra cuando suena otra en su misma nota. La recuperación es paralela y depende de la semejanza con la clave.
• Olvido gradual. Las ideas pierden fuerza con el tiempo y pueden desvanecerse.

Lo valioso del modelo de Hooke no es que acertara en la biología del cerebro, sino que tradujo preguntas vagas sobre la memoria a mecanismos concretos que podían compararse, discutirse y, siglos después, medirse.

Por qué la psicología cognitiva ha vuelto a leer a Hooke

En 2003, Douglas L. Hintzman publicó en Psychonomic Bulletin & Review un análisis titulado "Robert Hooke's model of memory". Hintzman, conocido por sus propios modelos de memoria basados en huellas múltiples, señaló que la propuesta de Hooke tenía propiedades que los modelos modernos consideran esenciales: admite efectos de la atención en la codificación; utiliza la resonancia para una recuperación paralela guiada por claves; explica la memoria de recencia; ofrece una explicación unificada del priming por repetición; y permite derivar la ley de potencia del olvido, es decir, que la pérdida de información es rápida al principio y cada vez más lenta.

Hintzman también la comparó con la teoría del engrama de Richard Semon, publicada más de dos siglos después, y concluyó que la de Hooke era más completa. Antes, en 1976, un artículo en Notes and Records of the Royal Society ya había estudiado sus ideas sobre memoria, asociación y percepción del tiempo.

Conviene no caer en el anacronismo. Hooke no hizo experimentos de memoria y su esquema dependía de supuestos (un alma localizada, ideas fabricadas con materia cerebral) que la psicología científica abandonó. Su valor es otro: muestra que el enfoque que hoy asociamos a la teoría del procesamiento de la información —almacenar, organizar y recuperar representaciones— tiene raíces en la filosofía natural del siglo XVII. Si la psicología experimental nace formalmente con el laboratorio de Wilhelm Wundt en 1879, y el estudio cuantitativo de la memoria con Ebbinghaus en 1885, Hooke representa una etapa previa: la de quien intenta que la mente obedezca a las mismas leyes que un muelle o un rayo de luz.

Qué puede aprender hoy un psicólogo de Robert Hooke

Para un estudiante o profesional de la psicología, Hooke ofrece tres lecciones concretas. La primera es metodológica: sus instrumentos demostraban que lo invisible se vuelve estudiable cuando se diseña la herramienta adecuada, algo que la psicología ha reproducido con el cronómetro de reacción, los cuestionarios estandarizados o la neuroimagen. La segunda es teórica: un buen modelo no necesita ser correcto en todos sus detalles para ser útil, sino suficientemente explícito como para generar predicciones. La tercera es histórica: el reconocimiento científico depende también de redes, instituciones y rivalidades, como demuestra el largo olvido que siguió a su muerte.

Su figura encaja bien en cualquier repaso de los científicos más influyentes de la historia, pero para la psicología tiene un lugar propio: el de precursor olvidado del estudio mecanicista de la memoria.

Conclusión

Robert Hooke nombró la célula, formuló la ley de la elasticidad, sostuvo durante décadas el trabajo experimental de la Royal Society, reconstruyó Londres y discutió con Newton sobre la gravedad. En medio de todo eso dedicó una conferencia a explicar cómo guardamos y recuperamos recuerdos, con un modelo que anticipaba la importancia de la atención, la recuperación por claves y la curva del olvido. La conclusión práctica para quien estudia psicología es clara: las grandes preguntas sobre la mente no nacieron con la psicología académica, y leer a los precursores con rigor, sin idealizarlos, ayuda a entender por qué los modelos actuales son como son.

Preguntas frecuentes

Fuentes

• Britannica – Robert Hooke
• Hintzman (2003). Robert Hooke's model of memory. Psychonomic Bulletin & Review
• PubMed – Robert Hooke on memory, association and time perception
• APS News – January 1665: Publication of Hooke's Micrographia
• UC Museum of Paleontology – Robert Hooke