Empédocles llevó a cabo su experimento con un cacharro doméstico que la gente había estado utilizando desde hacía siglos, la llamada clepsidra o ladrón de agua, que servía de cucharón de cocina. Se trata de una esfera de cobre con un cuello abierto y pequeños agujeros en el fondo que se llena sumergiéndola en el agua. Si se saca del agua con el cuello sin tapar el agua se sale por los agujeros formando una pequeña ducha. Pero si se saca correctamente, tapando con el pulgar el cuello, el agua queda retenida dentro de la esfera hasta que uno levanta el dedo. Si uno trata de llenarlo con el cuello tapado el agua no entra. Ha de haber alguna sustancia material que impida el paso del agua. No podemos ver esta sustancia. ¿De qué se trata? Empédocles afirmó que sólo podía ser aire. Una cosa que somos incapaces de ver puede ejercer una presión, puede frustrar mi deseo de llenar el cacharro con agua si dejo tontamente el dedo sobre el cuello. Empédocles había descubierto lo invisible. Pensó que el aire tenía que ser materia tan finamente dividida que era imposible verla.
Se dice que Empédocles murió en un ataque apoteósico arrojándose a la lava ardiente de la caldera de la cima del gran volcán Etna. Pero yo pienso a veces que debió resbalar durante una expedición audaz y pionera propia de la geofísica observacional.
Estos indicios, este soplo sobre la existencia de los átomos, fue explotado mucho más a fondo por un hombre llamado Demócrito, procedente de la lejana colonia jónica de Abdera en el norte de Grecia. Abdera era una especie de ciudad chiste. Si en el año 430 a. de C. uno contaba una historia sobre alguien de Abdera las carcajadas estaban aseguradas. Era en cierto modo el Brooklyn de la época. Demócrito creía que había que disfrutar y comprender todo lo de la vida; comprender y disfrutar eran una misma cosa. Dijo que una vida sin regocijo es un largo camino sin una posada.
Demócrito podía haber nacido en Abdera, pero no era tonto. Creía que se habían formado espontáneamente a partir de la materia difusa del espacio un gran número de mundos, para evolucionar y más tarde decaer. En una época en la que nadie sabía de la existencia de cráteres de impacto, Demócrito pensó que los mundos a veces entran en colisión; creyó que algunos mundos erraban solos por la oscuridad del espacio, mientras que otros iban acompañados por varios soles y lunas; que algunos mundos estaban habitados, mientras que otros no tenían ni plantas ni animales ni agua; que las formas más simples de vida nacieron de una especie de cieno primordial. Enseñó que la percepción la razón por la cual pienso, por ejemplo, que tengo una pluma en la mano era un proceso puramente físico y mecanicista; que el pensamiento y la sensación eran atributos de la materia reunida de un modo suficientemente fino y complejo, y no de algún espíritu infundido por los dioses en la materia.
Demócrito inventó la palabra átomo, que en griego significa que no puede cortarse. Los átomos eran las partículas últimas, que frustraban indefinidamente nuestros intentos por reducirlas a piezas más pequeñas. Dijo que todo está hecho de una reunión de átomos, juntados intrincadamente. Incluso nosotros. Nada existe dijo, aparte de átomos y el vacío.
Cuando cortamos una manzana, el cuchillo ha de pasar a través de espacios vacíos entre los átomos, afirmaba Demócrito. Si no hubiese estos espacios vacíos, este vacío, el cuchillo toparía con los átomos impenetrables y no podríamos cortar la manzana. Cortemos por ejemplo una tajada de un cono y comparemos las secciones de las dos piezas. ¿Son las áreas que han quedado al descubierto iguales? No, afirmaba Demócrito. La inclinación del cono obliga a que una cara del corte tenga una sección ligeramente más pequeña que la otra. Si las dos áreas fueran exactamente iguales tendríamos un cilindro, no un cono. Por afilado que esté el cuchillo, las dos piezas tienen secciones de corte desiguales: ¿Por qué? Porque a la escala de lo muy pequeño, la materia presenta una granulosidad determinada e irreductible. Demócrito identificó esta escala fina de granulosidad con el mundo de los átomos. Sus argumentos no eran los que utilizamos actualmente, pero eran sutiles y elegantes, derivados de la vida diaria. Y sus conclusiones eran fundamentalmente correctas.
Demócrito, en un ejercicio parecido, imaginó el cálculo del volumen de un cono o de una pirámide mediante un número muy grande de placas muy finas una encima de la otra, y cuyo tamaño disminuía de la base hasta el vértice. De este modo formulaba el problema que en matemáticas se denomina teoría de los límites. Estaba llamando a la puerta del cálculo diferencial e integral, la herramienta fundamental para comprender el mundo y que según los documentos escritos de que disponemos no se descubrió hasta la época de Isaac Newton. Quizás si la obra de Demócrito no hubiese quedado casi totalmente destruida, hubiese existido el cálculo diferencial hacia la época de Cristo. 7
Thomás Wright se maravillaba en 1750 de que Demócrito hubiese creído que la Vía Láctea está compuesta principalmente por estrellas sin resolver: Mucho antes de que la astronomía hubiese sacado beneficio de las ciencias ópticas mejoradas, él vio por así decirlo con los ojos de la razón, penetrando en el infinito tan lejos como hicieron luego los astrónomos más capaces en tiempos más ventajosos. La mente de Demócrito se elevó hacia lo alto dejando atrás la Leche de Hera y el Espinazo de la Noche.
Parece ser que Demócrito fue personalmente algo raro. Las mujeres, ¡Os niños y el sexo le desconcertaban, en parte porque quitaban tiempo para pensar. Pero valoraba la amistad, consideró el buen humor como el objetivo de la vida y dedicó una importante investigación filosófica al origen y naturaleza del entusiasmo. Vía ó hasta Atenas para visitar a Sócrates y descubrió entonces que era demasiado tímido para presentarse. Fue amigo íntimo de Hipócrates. La belleza y elegancia del mundo físico le inspiraban reverencia. Creía que la pobreza en una democracia era preferible a la riqueza en una tiranía. Creía que las religiones dominantes en su época eran malas y que no existían ni almas inmortales ni dioses inmortales: Nada existe, aparte de átomos y el vacío.
No hay noticia de que Demócrito fuera perseguido por sus opiniones; pero en definitiva procedía de Abdera. Sin embargo, la breve tradición de tolerancia ante las ideas no convencionales empezó a erosionarse en su época y luego a hundirse. Se llegó a castigar a las personas que tenían ideas insólitas. En los billetes griegos actuales de cien dracmas hay un retrato de Demócrito. Pero sus ideas fueron suprimidas, y se consiguió rebajar fuertemente el nivel de su influencia sobre la historia. Los místicos empezaron a ganar la partida.
Anaxágoras fue un experimentalista jónico que floreció hacia el 450 a. de C. y que vivió en Atenas. Era un hombre rico, indiferente ante su riqueza y apasionado por la ciencia. Cuando le preguntaron cuál era el objetivo de su vida contestó: la investigación del Sol, de la Luna y de los cielos, respuesta digna de un astrónomo auténtica. Llevó a cabo un inteligente experimento en el que una sola gota de líquido blanco, como crema, no pudo aclarar de modo perceptible el contenido de un gran jarro de líquido oscuro, como vino. Dedujo de ello que había cambios deducibles por experimento pero demasiado sutiles para ser percibidos directamente por los sentidos.
Anaxágoras no era tan radical como Demócrito, ni mucho menos. Ambos eran completos materialistas, en el sentido no de valorar las posesiones, sino de creer que la materia proporcionaba por sí sola el sostén del mundo. Anaxágoras creía en una sustancia mental especial, y negaba la existencia de átomos. Creía que los hombres somos más inteligentes que los demás animales a causa de nuestras manos, idea ésta muy jónica.