La vaca esférica

Publicado el eltrinador

Un día como hoy nace el genio Michael Faraday

A principios del siglo XIX, la calle Albemarle en Londres fue la primera calle de un sólo sentido en la ciudad. Esta decisión se tomó, en parte por el atasco que producían los carruajes siempre que la Royal Society organizaba sus conferencias científicas. Una de los conferencistas más famosos se llamo Humphry Davy (1778 – 1829). En ellas, Davy hacia demostraciones de la recién inventada electrólisis. Davy construyó una poderosa pila con más de 250 placas de metal e hizo pasar corriente eléctrica a través de soluciones de todas las sustancias que se le ocurrió. De la potasa (obtenida de las cenizas de vegetales) obtuvo un material desconocido que estallaba en llamas al momento de tocar el agua. Lo llamó “potasio”.

A continuación podemos ver como el potasio, al entrar en contacto con el agua produce Hidrógeno e Hidróxido de potasio en una reacción que libera mucha energía. Tanta como para quemar al Hidrógeno.

Posteriormente y de la misma manera, utilizando electrólisis, encontró un nuevo elemento a partir de la sosa caustica y lo llamó Sodio. Al año siguiente consiguió aislar cuatro elementos nuevos el Bario, el Estroncio, el Calcio y el Magnesio.

Se volvió muy famoso en la Inglaterra de esa época y a sus conferencias acudían muchas personas con entusiasmo Algunas de ellas llegaban a apagar 20 libras. Unos 2000 euros de hoy día.

faraday

El asistente de Davy

Un asiduo asistente de sus conferencias era un joven llamado Michael Faraday quien nació el 22 de Septiembre de 1791. Uno de los diez hijos de un herrero, Faraday, no había tenido la oportunidad de una educación formal pero siempre buscó aprender por sí mismo leyendo cualquier libro que encontrara. Su pasión por el conocimiento fue descubierta por  William Dance, uno de los fundadores de la Royal Philharmonic Society y amigo de la familia. Para estimular la pasión del jóven, Dance compraba boletas para las conferencias de Davy y se las regalaba. Faraday acudía gustoso y atento a cada detalle que explicaba Davy.

En 1812, cuando Faraday tenía 20 años, envió a Davy las notas que había apuntado en sus conferencias con comentarios propios. Davy quedó impresionado y cuando quedó temporalmente ciego por culpa de un experimento fallido, decidió contratar a Faraday como su asistente temporal. Tal fue el buen trabajo de Faraday que con el tiempo se convirtió en asistente de tiempo completo.

Era un puesto humilde que suponía mucho esfuerzo pero Farady consiguió aprender mucho en el laboratorio. Posteriormente, Davy se casaría con una viuda rica y luego del matrimonio, decidieron dar un viaje por toda Europa. Faraday los acompaño prácticamente como el burro de carga de la pareja pero en ese viaje conoció a grandes científicos como el  químico como Gay-Lussac, el físico Ampere y en Italia a Alessandro Volta.

Faraday regresó a Londres a trabajar en el laboratorio de Davy pero no era tan famoso ni tan conocido pues, a diferencia de Davy, sus maneras un poco rústicas chocaban con la clase alta inglesa. Pasó un buen tiempo en el anonimato. Desarrolló un método para licuar el Cloro y el Anhídrido carbónico sometiéndolos a presión. También descubriría el Benceno, un compuesto muy importante en la química actual.

En 1825 Faraday se convertiría en el director del laboratorio continuando con los trabajos en electroquímica. Introdujo el término “electrólisis” para el proceso de Davy y los términos “ánodo” “cátodo”, “ion” y “catión”.

Electricidad y magnetismo.

En 1820, un físico Danés llamado Hans Christian Oersted encendió el debate en la comunidad científica al describir un experimento en el que había acercado una brújula a un alambre por el que circulaba una corriente eléctrica. Observó que la aguja de la brújula se movía al estar cerca del alambre únicamente cuando pasaba corriente por él. Solo había una explicación: cuando un alambre conduce corriente, genera un campo magnético como el de un imán. Esto lo llevó a pensar que había una relación entre el magnetismo (conocido hace mucho tiempo) y la electricidad (recientemente descubierta).

Al escuchar sobre el experimento de Oersted, Faraday empezó a investigar sobre esta relación. Logró construir un dispositivo que producía, lo que él denominó, “rotación electromagnética”. Es dispositivo producía un movimiento circular continuo ocasionado por la fuerza magnética circular en torno a un alambre que se extendía hasta un recipiente con mercurio que tenía un imán en su interior; el alambre rota alrededor del imán cuando se le suministra una corriente eléctrica desde una batería química. Era el primer motor eléctrico de la historia.

A continuación se muestra su experimento.

Después, Faraday intentó invertir el experimento de Oersted. Este había usado una corriente eléctrica para crear una fuerza magnética. Faraday estudió si era posible utilizar un campo magnético para generar una corriente eléctrica. Faraday notó que si hacía pasar un imán a través de una espira de alambre, una corriente eléctrica circularía a través de este alambre. La corriente también fluía si la espira era movida sobre el imán en reposo. A continuación se muestra el experimento:

En el video se muestra, primero, como introduciendo un imán dentro de una bobina de alambre se produce corriente. Posteriormente se muestre como, al introducir corriente en la bobina, esta hace que un imán se mueva pues produce magnetismo de l manera en que Oersted descubrió.

Así, sus demostraciones establecieron que un campo magnético variable generaba un campo eléctrico. Con los experimentos de Faraday, ya no se hablaría de electricidad y magnetismo sino de “electromagnetismo”.

Los campos de fuerza

Se cuenta que Faraday no era muy bueno con las matemáticas y lo suyo era la experimentación. Sin embargo, tal vez sin darse cuenta, llegó a un nivel de abstracción del fenómeno electromagnético tan compleja como la de un matemático. Faraday descubrió que si se esparcían limaduras de hierro sobre una hoja de papel, debajo se le colocaba un imán y se le daban golpecitos suaves al papel, las limaduras formarían una pauta de lineas que irradiaban del imán hacia el exterior.

Para la imaginación de Faraday, estas lineas sugerían “campos” de fuerza que se extendían en todas las direcciones y se difundían decayendo con la distancia pero llegando hasta todo el universo. Aunque esta idea era medio mística, un matemático más jóven-James Clerk Maxwell- pudo expresar la visión de Faraday en forma de leyes matemáticas. La teoría electromagnética de Faraday y Maxwell se convertiría en la mayor revolución científica desde que Isaac Newton expuso sus leyes de movimiento.

La jaula de Faraday

Aunque no tenían hijos, Faraday y su esposa adoraban a los niños. En 1826 anunció una serie de charlas para niños durante las festividades navideñas. Estas tuvieron un éxito enorme y actualmente se siguen impartiendo. Una de las conferencias que más tuvo éxito fue “historia de una vela” donde Faraday mostraba la importancia del Oxígeno, del calor y del combustible para propiciar el fuego.

Sin embargo, una de sus demostraciones más impresionantes fue donde utilizó una jaula de hierro. Al momento de explicar que la corriente eléctrica prefiere transportarse dentro de un conductor sin importar qué hay en su interior, entraba tranquilamente en la jaula e indicaba a su ayudante que conectara unos 100.000 Voltios. Las chispas volaban en todas direcciones y el público contenía el aliento mientras Faraday seguía calmadamente su presentación.

Algo similar se muestra en este video:

Se le propuso ser caballero de la corona inglesa pero rechazó el honor. Siguió siendo simplemente el señor Faraday y cuando murió en 1867, fue sepultado en una tumba sencilla del cementerio de Highgate. Grande como ninguno, simple y sencillo como todos.

@eltrinador

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