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Electromagnetismo

Fuente: "Historias curiosas de la Ciencia", Cyril Aydon, Ediciones Robinbook. Título en inglés: "Everything you want to know about science but never had time to ask"

 

Prólogo

Seguimos nuestro paseo por las principales revoluciones científicas en la historia de la Humanidad que introdujimos en una Historia Trimestral anterior. Ha llegado el turno del Electromagnetismo, que creó la base de conocimiento para crear algunas de las tecnologías que más han cambiado y cambiarán nuestras vidas, nuestra forma de generar nuevo conocimiento y la forma de operación de las empresas y demás organizaciones.

Realizaremos este pequeño viaje a través de la vida de dos de los científicos más relevantes en el descubrimiento y comprensión de estos fenómenos. Dedicaremos la historia de este trimestre a Michael Faraday, y la siguiente a James Clerk Maxwell. Después profundizaremos un poco en algunos hitos en la historia de Internet, una de las mayores revoluciones tecnológicas y sociales de la Historia.

 

Michael Faraday

"En 1812, diez años después de que Humphry Davy empezase a dar conferencias en la Institución Real, el aprendiz de un encuadernador local recibió entradas para cuatro de sus conferencias. Su nombre era Michael Faraday, uno de los diez hijos de un herrero, nacido en un pueblo llamado Newington, a las afueras de Londres. Había tenido poca formación escolar pero a los trece años, cuando empezó sus estudios –por el estímulo de un jefe amable— leyó mucho y logró un buen conocimiento de la ciencia gracias a los libros que pasaban por sus manos. Las entradas para las conferencias de  Davy fueron regalo del padre de un amigo, impresionado por las notas que Faraday había tomado en su propia conferencia científica.

Estas conferencias cambiaron la vida da Faraday. Unos meses después, Davy quedó temporalmente ciego por culpa de un experimento fallido, y Faraday consiguió ser nombrado su secretario temporal, sin dejar su propio trabajo. Cuando el plazo se cumplió, escribió a Davy pidiéndole un empleo a tiempo completo y apoyó su petición con las notas tomadas durante las conferencias a las que había asistido aquel año. Gracias a un golpe de suerte, el ayudante de Davy fue despedido poco después por enredarse en una pelea, y Faraday ocupó su lugar.

Era un puesto humilde que suponía mucho esfuerzo físico, pero trabajó duramente y pronto pudo realizar los experimentos químicos más intrincados. Poco después de comenzar su colaboración, Davy se convirtió en sir Humphrey, se casó con una viuda rica y renunció a su cátedra. Faraday lo acompañó como ayudante científico y burro de carga general en una extensa visita al continente. En el viaje fue sometido a constantes humillaciones por parte de la novia senob de David, pero consiguió el equivalente a una educación universitaria, aprendió francés e italiano, y conoció a muchos hombres de ciencia. Éstos incluían, en Francia, al químico Gay-Lussac y al físico Ampère, y en Italia, al físico Alessandro Volta, que tenía en aquel momento setenta años y se encontraba en la plenitud de su fama.

Comparado con muchos grandes hombres de ciencia que realizaron su trabajo más importante estando en la veintena, Faraday tardó en alcanzar su ritmo. Ahora es reconocido como uno de los científicos más importantes del siglo XIX y, como físico, uno de los mejores de todos los tiempos. Murió apenas cumplidos los treinta y su nombre era prácticamente desconocido. Llegó tarde a la educación, y las matemáticas, que resultaban esenciales para los jóvenes científicos, siempre serían un libro cerrado para él. Compensó su falta de habilidad matemática con un don fenomenal para visualizar los procesos naturales como si fueran hechos físicos que tuvieran lugar frente a sus ojos; fue este don el que le dio muchas de sus visiones importantes.(...)

Michael FaradayEn 1825 se convirtió en el director del laboratorio de la Institución Real y empezó un programa de investigación electroquímica… un tema en el que Davy, su antecesor, había abierto camino, aislando cierto número de metales al hacer pasar una corriente eléctrica a través de los compuestos que los contenían. Faraday llamó a este proceso electrólisis, y electrodos a las varillas metálicas insertadas en las soluciones. En 1832 formuló las leyes de la electrólisis, que establecieron por primera vez la relación entre la electricidad y los procesos químicos, y expresó esa relación en términos cuantitativos exactos.

Mientras investigaba la relación entre la electricidad y la química, Faraday estudiaba simultáneamente la relación entre  la electricidad y el magnetismo (...). Durante los primeros años del siglo XIX, muchos científicos sospechaban que podía existir una conexión entre el fenómeno recientemente descubierto de la electricidad y el fenómeno más familiar del magnetismo.(...)

Tras varios experimentos, Faraday estudió si era posible utilizar un campo magnético para generar una corriente eléctrica. Tuvo éxito, creando de esta manera el primer transformador del mundo. (...)

Los experimentos de Faraday con la electricidad y el magnetismo lo llevarían al desarrollo del generador y el motor eléctricos. En un sentido muy real estos inventos representaron el momento de la concepción de nuestro mundo moderno, pero es un error juzgar la importancia de su trabajo de investigación únicamente por la tecnología que nos legó o exagerando su propia contribución al desarrollo de esa tecnología. El camino desde los experimentos en los sótanos de la Institución Real hasta  las centrales eléctricas y los trenes eléctricos actuales fue largo y tortuoso, y el viaje sólo fue posible gracias al esfuerzo de una pléyade de científicos e ingenieros. La contribución crucial de Faraday al estudio del electromagnetismo no fueron los juguetes que construyó, sino la comprensión del fenómeno a la que llegó. Fue en ese aspecto en el que su don para la visualización obtuvo su mayor triunfo.

Campos de fuerza

 

A Faraday no le bastó demostrar la relación entre la electricidad y el magnetismo, quería comprender las fuerzas que se hallaban tras ellos. El físico André Marie Ampère ya había demostrado que de un alambre por el que pasaba una corriente eléctrica emanaba una fuerza magnética. Faraday descubrió que si se esparcían limaduras se hierro sobre una hoja de papel bajo la que se había colocado un imán, y se le daban golpecitos suaves al papel, las limaduras formarían una pauta de líneas que irradiaban del imán hacia el exterior. Para la inmensa imaginación visual de Faraday, estas líneas sugerían algo más que una simple perturbación interna del imán o de su entorno inmediato, hablaban de campos de fuerza que se extendían en todas direcciones, difundiéndose de acuerdo con la regla del cuadrado inverso de Newton y que llegaban hasta los límites del universo. Era una imagen que no causó gran impresión entre sus contemporáneos, pero un hombre más joven –el físico James Clerk Maxwell – pudo expresar la visión de Faraday en forma de leyes matemáticas. En sus manos se encontraba la mayor revolución en la física desde los Principia de Newton."

 

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