Una vez sentadas las primeras bases del “método científico” por parte de William Gilbert comenzaron a aparecer los primeros “gabinetes” de física; en sus tranquilas estancias los investigadores pasaban horas y horas frotando toda clase de sustancias para poder medir los tan atractivos efectos de atracción que unos cuerpos ejercían sobre otros.

Es en este contexto cuando se logra el siguiente hito de la historia de la electricidad por parte del ciudadano de Magdeburgo (Alemania) Otto von Guericke (1602-1686).

Otto von Guericke fue un personaje polifacético, interesado por disciplinas tan dispares como la física, medicina, astrología, alquimia, astronomía e incluso la política. De hecho, en plena fase de reconstrucción de su ciudad, tras el saqueo durante la la conocida como “Guerra de los Treinta Años”, fue nombrado burgomaestre de la misma en 1646.

Su paso por la historia de la ciencia es conocido principalmente por sus estudios del vacío, creando para ello diversos y originales artilugios entre los que destacan una bomba para crear el vacío y sobre todo los famosos hemisferios de Magdeburgo, que servían para evidenciar la enorme fuerza que era capaz de producir la presión atmosférica.

Guericke, al igual que Gilbert, derrumbó teorías centenarias tan solo recurriendo a la experimentación. Teorías como la elaborada por Aristóteles (384-322 a.c) hace unos 2.400 años que postulaba que “La naturaleza repele el vacío”. Esta teoría venía a decir, en líneas generales, que si a un cuerpo se le somete a una fuerza constante, su velocidad iría aumentando a medida que disminuye la densidad del medio en el que se mueve. Esto implicaría que en el vacío la velocidad tendría que ser infinita y como no se aceptaba la existencia de una velocidad infinita (por razones filosóficas y religiosas) la conclusión era que se negaba la existencia del vacío. Guericke utilizó el método experimental para crear el vacío, demostrando así su existencia y echando por tierra la teoría aristotélica que había permanecido más de 2.000 años indiscutiblemente aceptada.

Sin embargo la aportación más interesante del físico alemán, desde el punto de vista de la electricidad, fueron sus estudios sobre la electricidad estática o electroestática; para ello en lugar de dedicarse a frotar objetos con la mano creó la que puede considerarse como la primera “máquina eléctrica”.

Para su creación llevo a cabo una serie de pasos; llenó una gran esfera hueca de vidrio con azufre molido y lo puso a hervir, cuando el azufre se solidificó, rompió el vidrio obteniendo una bola de azufre. Después perforó y atravesó diametralmente la bola de azufre con un eje de hierro que se apoyaba en unos soportes y al que dotó de una manivela. El funcionamiento de la “máquina” era muy simple; con una mano hacía girar la manivela y con la otra mano desnuda o cubierta con un trozo  de piel de gato, apoyada sobre ella, la electrizaba.

Lamentablemente apenas se tienen datos de estos trabajos puesto que fueron realizados en el ocaso de su vida, aunque se sabe que estaban destinados a estudiar los “secretos” eléctricos de la Tierra. Pero aún así, el mero hecho de la construcción de la “bola de azufre” (que podemos considerar como la primera “máquina eléctrica” de la Historia de la Humanidad) merece un reconocimiento hacia el gran ingeniero alemán.

Pero el trabajo de Guericke no se limitó a la construcción de la mencionada máquina sino que sus múltiples experimentos le permitieron descubrir una serie de propiedades fundamentales de la electricidad; comprobó que la carga de una bola podía ser transferida a otra bola, por lo que intuyó la propiedad de la conductividad, también descubrió que un objeto atraído por la bola de azufre, al ponerse en contacto con ella, era inmediatamente repelido lo que suponía que existían, por lo tanto, dos efectos; la atracción y la repulsión.

En esta época se hablaba de la existencia de un “fluido eléctrico”, pero la pregunta era ¿dónde se encontraba dicho fluido?.

Una vez comunicados sus descubrimientos a Gottfried Leibniz (1646-1716), el gran filósofo y matemático alemán con el que mantenía una gran amistad y amplia correspondencia, éste le pidió que le proporcionase una de sus “máquinas” para así poder repetir los experimentos. Otto von Guericke correspondió inmediatamente a la petición.

De esta manera, Leibniz, trabajando en su gabinete situado en Frankfurt, observó por primera vez una chispa eléctrica producida artificialmente. Entusiasmado escribió aquella misma noche una carta para comunicarle a su viejo amigo el descubrimiento, pero Guericke, que ya se encontraba en un estado físico decrépito, no fue capaz de darle la importancia que tenía el hallazgo, creyendo que tan solo se trataba de un error de su colega.

Resulta muy interesante leer la contestación que le envió a su amigo Leibniz:

“Su muy grata del 31 de enero me anuncia la llegada de la bola de azufre y que debido a otros negocios todavía no ha podido probarla bien. Sin embargo ha percibido calor y chispas. No sé si se trata de un error, puesto que yo nada sé de calor en la bola, pero las chispas habrá que entender que provienen del brillo; cuando se frota con las manos secas, de noche o en la oscuridad, emite un brillo como el azúcar”

Continuará…

La publicación en 1600 de su obra “De Magnete” (“Del Magnetismo”) lo acreditó como uno de los grandes físicos de la Historia de la Humanidad, aunque su verdadera profesión era la de médico, estudios que había logrado al obtener la licenciatura en la prestigiosa Universidad de Cambridge en su Ingleterra natal.

Fue un hombre que ya obtuvo un gran reconocimiento en su tiempo, como lo demuestra el hecho de que fuese nombrado médico de cabecera de la reina Isabel I, cargo que siguió ostentando tras la muerte de ésta y su sucesión por parte de Jacobo I.

Médico y físico inglés, nacido en el 24 de mayo de 1544 en la ciudad de Cochester y fallecido en Londres el 10 de diciembre de 1603, fue un personaje polifacético, como todos los hombres cultos de su época; el Renacimiento.

Aparte de sus aportaciones a la medicina y al magnetismo elaboró avanzadas e innovadoras teorías científicas para aquella época.

Una muestra de este espíritu innovador y de su curiosidad permanente por los fenómenos que observaba a su alrededor fue que aceptó como buenas las ideas de Nicolás de Cusa (teólogo y filósofo alemán, nacido en 1401 y fallecido en 1464, considerado el padre de la filosofía en Alemania) que creía que las estrellas estaban situadas a una enorme distancia de la Tierra (pero no todas a la misma distancia), así como que cada una de ellas podían tener planetas orbitando a su alrededor y además estos podían estar habitados. Estas teorías renegaban del bíblico egocentrismo terrestre, manifestado en todo su esplendor con la famosa anécdota protagonizada por Galileo Galilei en 1633 cuando susurró su mítico “Y sin embargo se mueve…” (“Eppur si muove”) ante el Tribunal de la Santa Inquisición que lo juzgaba en Roma por su teoría de que la Tierra giraba alrededor del sol y no era el centro del Universo tal y como las autoridades eclesiásticas de la época sostenían.

Además de defender las teorías de Nicolás de Cusa, una vez aceptadas las esferas celestiales que Pitágoras había ideado 2000 años antes, Gilbert especuló con las causas que podían provocar que los planetas no se saliesen de sus órbitas, dedicando gran parte de su tiempo a profundizar en el análisis de este fenómeno.

La ciencia quiso honrar su memoria dándole a la unidad de fuerza magnetomotriz su nombre, “Gilbert” (Gb), pero la posterior generalización del uso del Sistema Internacional de Unidades (SI) hizo que esa unidad cayese en desuso y el nombre de Gilbert en el más profundo de los olvidos…

Algo que, al igual que ha sucedido en numerables ocasiones en la Historia de la Humanidad, no debería de haber sucedido jamás con personajes que contribuyeron de una manera tan importante al desarrollo y progreso de ésta.

Al describir la historia de cualquier hazaña, evento o ciencia en este caso, es interesante (siempre que sea posible), establecer una fecha de arranque, un punto de partida cronológico, un kilómetro cero temporal. En el caso de la electricidad esta fecha es muy significativa por coincidir con el principio de un ciclo y una época; esta fecha de partida es el año 1600.

El motivo de esta elección es doble y doblemente atractivo y ambos se encuentran relacionados con el médico y físico William Gilbert. Él fue el primero en hacer un estudio científico y riguroso del magnetismo. 

Este estudio se publicó, en latín, en el año 1600, bajo el título “La piedra imán y los cuerpos magnéticos”; se trata de una obra muy divulgada entre los eruditos europeos de la época y sobre todo estudiada por los “filósofos naturales” (nombre con el que se conocía a los incipientes investigadores sobre los fenómenos naturales) y que tuvo una influencia enorme.

En esta obra, recuperando la tradición griega, se estudia la característica que presenta el ámbar al ser frotado y propone llamarle a esta propiedad “vis eléctrica” nombre que surge debido a que la palabra usada para definir al ámbar en griego era “elektron”. Es por tanto en el mencionado año 1600 cuando nace la palabra que define esta ciencia así como el estudio de sus efectos.

William Gilbert (1544-1603) repitió, parece ser que sin saberlo, los experimentos que unos 300 años antes había realizado el galo Petrus Peregrinus y que habían caído en el olvido. Muchas son las aportaciones que realizó William Gilbert a la ciencia, pero sin lugar a dudas su contribución más importante fue la de considerar a la Tierra como un gran imán esférico: “La Tierra es un gigantesco imán” en sus propias palabras.

Y tenía razón. Que la Tierra se comporte como un imán gigante es el motivo por el cual una aguja imantada se orienta en la dirección definida por los polos magnéticos de la esfera terrestre (hasta entonces se pensaba de que se orientaba al espacio). Pero Gilbert no sólo descubrió este fenómeno sino también que esta orientación es constante en todos los puntos del globo terráqueo. Además, en su obra, describe el montaje de una aguja magnética que puede pivotar en la dirección vertical, donde se sitúa el polo norte indicando la Tierra.

El físico inglés observó también que las propiedades del ámbar al ser frotado se repetían en otras sustancias como en el cristal de roca, la resina, el azufre o el vidrio, clasificándolas a todas ellas como sustancias “eléctricas” por ser poseedoras de la fuerza “vis eléctrica”, mientras que llamó “no eléctricas” a aquellas sustancias que no presentaban las propiedades del ámbar y los metales.

Al igual que Galileo Galilei (1564-1642) Gilbert, fue un introductor del método experimental en las ciencias, lo que le permitió terminar con muchas de las creencias y supersticiones existentes en aquella época como que, por ejemplo, el ajo era un antídoto frente al magnetismo… La forma de desmontar esa “teoría” fue de una simpleza que hoy nos sorprende; se limitó a untar con ajo un imán y a comprobar que aún así, para sorpresa de sus coetáneos, el imán seguía atrayendo al hierro.

Tal vez este no sea el método científico mediante el cual se pueda enunciar, por ejemplo, la teoría de la Gravitación Universal, pero es sin duda el método experimental, el que sienta las bases para acabar enunciando esa y otras teorías científicas.

El interés de Gilbert por el método experimental le llevó a construir un aparato, llamado “versorium” que permitía comparar los efectos de la “vis eléctrica” sobre distintas sustancias al ser frotadas, permitiendo así ampliar la relación de sustancias eléctricas incorporando a la lista el lacre, diamante, ópalo, zafiro, arsénico. El versorium puede considerarse el primer “medidor eléctrico” y supuso un gran paso en el conocimiento que se tendría de la electricidad 400 años después.

Sin embargo otras hipótesis de William Gilbert no fueron tan acertadas, como por ejemplo la de suponer que las atracciones entre los cuerpos celestes tenían que ser, de alguna manera, de origen magnético. Esta creencia se demostró, con el paso del tiempo, ser falsa aunque ni el mencionado Galielo Galilei ni el gran matemático y astrónomo alemán Johannes Kepler (1571-1630) fueron capaces de dar una explicación más cercana a la realidad.

El mismísimo Albert Einstein (1879-1955) dedicó los últimos años de su vida, sin éxito, a la investigación de un sistema de relaciones entre las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza; la gravitación, el electromagnetismo, las interacciones fuertes y las interacciones débiles.

Lo cierto es que todavía a día de hoy no existe una explicación plausible y definitiva al fenómeno del magnetismo terrestre. La hipótesis de que en el interior de la Tierra hay un inmenso núcleo metálico, que forma un gran imán, quedó desmontada al descubrirse en 1895 la llamada “temperatura de Curie” que establece que a partir de una determinada temperatura las propiedades magnéticas desaparecen. Esta temperatura en el caso del hierro es de 760 ºC mientras que el interior de la Tierra se encuentra a más de 1.000 ºC.

Aunque en su trabajo Gilbert sólo dedicó un capítulo a los fenómenos eléctricos, y sobre todo a demostrar la diferencia entre la atracción eléctrica y magnética (que era su principal preocupación), sí es cierto que sin embargo su obra supuso el comienzo de la bibliografía sobre electricidad así como un análisis sobre su comportamiento y efectos.

El procedimiento de investigación, conocido como método científico, introducido por Gilbert, es lo que hace que el año 1600 sea el umbral de los tiempos modernos, tiempos en los que se comenzó a eliminar toda una serie de creencias basadas en fantasías, misterios y fe religiosa.

Finalmente cabe reseñar que en 1635, el también inglés Henry Gellibrand (1597-1636) publicó una obra en la que por primera vez se indicaba que el campo magnético de la Tierra varía muy lentamente, tanto el de inclinación como el de declinación, afirmando que en la ciudad de Londres, en los últimos 50 años, la orientación del norte en una brújula había cambiado aproximadamente unos 7º (los motivos de esta variación siguen, a día de hoy, sin ser aclarados totalmente).

Aunque este descubrimiento contradijo lo que Gilbert defendió unos 50 años antes, es innegable que él, William Gilbert, fue el precursor del estudio del magnetismo y que su aportación en este terreno fue de un enorme valor para la ciencia y todos los avances posteriores en el campo de la ELECTRICIDAD.

Continuará…

Dada la importancia que tuvo la electroestática en la historia de la electricidad, y en consecuencia en la creación de las máquinas eléctricas, resulta conveniente, a la hora de narrar el desarrollo de uno de los grandes descubrimientos de la humanidad, comenzar por lo acontecido en los siglos XVII y XVIII en los que los conocimientos eléctricos fueron única y exclusivamente electrostáticos.

El primer inconveniente que plantea este intento es fijar cuándo el ser humano comienza a tener conciencia de que existe electricidad en la naturaleza. La mera observación del cielo, desde hace milenios, mostró al hombre el rayo, un fenómeno que no podía pasar desapercibido, en su forma más espectacular, el relámpago. ¿Comienza aquí la intuición del fenómeno eléctrico?. Todo parece indicar que la respuesta es no, ya que a estos fenómenos se les atribuyó una explicación mítica o religiosa.

Desde los babilonios a los caldeos pasando por egipcios y chinos, hasta llegar a la Edad Media europea a través de las culturas clásicas de Roma y Grecia, todos ellos ven en la generación del rayo la mano de un dios. Así los judíos creen que el rayo es el arma de la que se vale Jehová para castigar sus desmanes. En la mitología china se presenta el rayo por la diosa multicolor Tien Mu. Hacia 700 años antes de Cristo el arte helénico adopta el rayo como símbolo del propio Zeus. Por lo tanto parece absurdo pensar que el rayo era considerado como una manifestación eléctrica.

Aunque en numerosos textos se adjudica al griego Tales de Mileto (que vivió unos 600 años antes de Jesucristo) la primacía del experimento de obtener una fuerza de atracción al frotar el ámbar con un paño, e indiscutiblemente este fenómeno era el resultado de una fuerza electrostática (electrificación por frotamiento), resulta también indiscutible que tanto su descubridor, como los numerosos “experimentadores” que durante los siglos posteriores frotaron ámbar, no llegaron a intuir la naturaleza de lo que allí se obtenía.

Lo cierto es que todo lo relacionado con la electricidad o el magnetismo, hasta principios del siglo XVII, no pasaría de meras observaciones curiosas de algunos fenómenos naturales tales como el mencionado rayo, los imanes naturales o los fuegos de San Telmo.

En el momento en que la ciencia eléctrica empieza a estudiarse (abandonando prejuicios y supersticiones) con un cierto rigor estableciendo hipótesis confirmadas con la experimentación, en el instante en que se forma un cuerpo de conocimientos rudimentario pero científico, es cuando se marca el inicio de la electroestática y en consecuencia de la electricidad.

Esto sucede aproximadamente en el año 1600.

Continuará…