lunes, 2 de febrero de 2015

Michael Faraday, según el TAMIZ

Posted: 17 Oct 2013 01:30 PM PDT
Hablando de… es la serie caótico-histórica de El Tamiz. En ella hablamos más o menos de cualquier cosa de manera caprichosa y enlazamos cada artículo con el siguiente para poner de manifiesto que todo está conectado de una manera u otra; los primeros 32 artículos de la serie están disponibles, además de en la web, en forma de dos libros, pero esto tiene pinta de no terminarse pronto (al menos, mientras vosotros y yo nos sigamos divirtiendo).
En los últimos artículos hemos hablado del café, bebida protagonista de la Cantata del café de Johann Sebastian Bach, cuya aproximación intelectual y científica a la música fue parecida a la de Vincenzo Galilei, padre de Galileo Galilei, quien a su vez fue padre de la paradoja de Galileo en la que se pone de manifiesto lo extraño del concepto de infinito, cuyo tratamiento matemático sufrió duras críticas por parte de Henri Poincaré, el precursor de la teoría del caos, uno de cuyos padres, Sir Robert May, fue Presidente de la Royal Society de Londres, sociedad formada a imagen de la Casa de Salomón descrita en el Nova Atlantis de Francis Bacon cuando científicos de las siguientes generaciones leyeron sus escritos, como le sucedió a Robert Boyle, cuyo trabajo en óptica fue bienintencionado pero muy inferior al de otros estudiosos de la naturaleza de la luz, cuyo carácter de onda electromagnética nunca hubiéramos descubierto sin la ayuda de Michael Faraday.
Pero hablando de Michael Faraday…
Como siempre me pasa en este tipo de artículos, mi intención no es convertirte en un experto en Michael Faraday, sino dar una idea de su genio y por qué me parece admirable, qué lo hace especial y valiosísimo para nosotros y, si es posible, despertar en ti el interés necesario para que luego leas textos más doctos sobre él, que los hay por todas partes. Desde luego en esta entrada voy a mezclar constantemente hechos y opinión, de modo que si quieres una biografía aséptica sobre alguien a quien admiro profundamente, ¡hasta luego y buena suerte! El ladrillo que vas a leer es baboso hasta decir basta –y es un ladrillo tal que he tenido que partirlo en trozos, para variar–.
Y es que Faraday puede servir de inspiración para casi todo el mundo: como ejemplo de persona íntegra, de superación de uno mismo, de tesón y disciplina, inteligencia, intuición, capacidad de divulgación, apertura de mente, superación de dificultades… sí, así de objetivo va a ser este artículo.
Michael Faraday nació en 1791 en Newington Butts, que era entonces un pueblecito pero ahora es parte de Londres. Su familia era muy humilde: su padre, James Faraday, era herrero. La familia se había mudado a Newington Butts poco antes del nacimiento de Michael desde Outhgill, en Cumbria, al norte de Inglaterra, y no tenían un duro. Hago énfasis en esto para mostrar lo casi inevitable: estamos hablando de la Inglaterra de ocho años antes de que Napoleón tomara el poder en Francia. La movilidad de clases era casi inexistente y las expectativas del pequeño Michael eran exactamente las mismas que las de su padre: convertirse en aprendiz (James lo había sido del herrero de Outhgill), tomar un oficio y criar hijos que se convirtieran en aprendices a su vez. Todos pobres como ratas, por supuesto.
Michael Faraday 
Michael Faraday (1791-1867).
Y así es como empezó la vida de Faraday. Al menos tuvo la suerte de ir al colegio unos años y aprender así a leer y escribir, además de rudimentos de las matemáticas, pero con tan sólo trece años empezó a trabajar de chico de los recados. Faraday llevaba cosas para unos y otros, pero uno de sus clientes –aunque aún no lo supieran ni el uno ni el otro– cambiaría su vida para siempre.
Faraday repartía periódicos para un librero, George Ribeau, que necesitaba un aprendiz de encuadernador. Dado que el joven Faraday parecía un chaval espabilado, Ribeau decidió tomarlo como aprendiz, y con él permanecería unos siete años. Fue aquí donde todo cambiaría para él. Aunque ya había demostrado curiosidad e inteligencia antes, bajo la tutela de Ribeau descubrió algo que lo dejó maravillado: los libros.
Se suponía que el niño se limitaba a encuadernar libros y, sobre todo, reparar la encuadernación de libros usados, pero ¿cómo no iba a echarles un ojo mientras hacía su trabajo? Desde luego, muchos de esos libros eran aburridos para un preadolescente, pero algunos de ellos le abrieron los ojos a una realidad nueva. Afortunadamente para él George Ribeau resultó ser no sólo comprensivo con él –muchos otros no le hubieran dejado perder el tiempo leyendo los libros y copiando los fragmentos que más le gustaban– sino una parte activa en su crecimiento intelectual.
En la librería de Ribeau Faraday leyó la Enciclopiedia Britannica, la Lógica de Isaac Watts y su adendo, El desarrollo de la mente, que lo llevaron a admirar el potencial del intelecto humano y el poder de la razón. Lo fascinaron los artículos sobre electricidad y química de la Britannica, lo mismo que Conversaciones de Química, de Jane Marcet, que era un texto divulgativo sobre Química. Marcet era una mujer, lo cual convierte su libro en algo muy inusual para la época y tal vez explique sucesos posteriores en la vida de Faraday; te pido paciencia, porque ya llegaremos a ellos, pero no olvides este comienzo en el que un libro científico escrito por una mujer lo inspiró en su adolescencia.
Jane Marcet 
Jane Marcet (1769-1858).
El libro de Marcet estaba basado en lo que había aprendido en las charlas sobre química impartidas por Sir Humphry Davy. Éste era un divulgador de primera y no sólo contaba cosas, sino que realizaba experimentos en vivo y en directo frente a su público –muy nutrido de mujeres, como Marcet– y gracias a él mucha gente que nunca iría a la universidad pudo aprender mucha Química. A su vez Marcet hizo llegar el conocimiento de Davy a mucha más gente, como el jovencísimo Michael Faraday, gracias a su libro de 1805, que se hizo muy popular.
Faraday quedó tan fascinado con la química y la electricidad –que parecen haber sido los dos campos que más lo sedujeron– que se gastaba casi todo lo que ganaba, que no era mucho, en materiales para replicar experimentos descritos en los libros e intentar otros nuevos. Poco a poco, según se desarrollaba su aprendizaje, el joven lo tuvo más y más claro: no quería ser encuadernador, sino científico. Pero claro, había un problema – su extracción social hacía imposible ese sueño.
Afortunadamente para él, Michael Faraday estuvo rodeado durante su juventud de diferentes personas que reconocieron su potencial y lo ayudaron de manera absolutamente altruista. Un joyero y científico londinense, John Tatum, había iniciado en 1808 una serie de clases magistrales que impartía desde su propia casa para la City Philosophical Society, y el joven Faraday se moría por asistir. Había, sin embargo, dos problemas: por un lado George Ribeau debía darle permiso para ir a esas clases, y por otro costaban un chelín cada una (un chelín que Faraday no tenía). Ribeau le dio permiso, y el hermano de Michael, George Faraday –que era herrero como su padre–, le pagó varias de esas clases.
De boca de Tatum Faraday conoció a Newton, Nicol, Magrath y muchos otros. No exagero al decir que lo más importante que hizo Tatum por la ciencia en toda su vida fue dar estas clases al jovencísimo Michael. Además, dado el amor de Faraday por los libros, el joven se dedicó a tomar notas con ilustraciones de todas esas clases, además de todo tipo de cosas que iba aprendiendo y sobre las que leía en la librería. Tenía por entonces diecinueve años y su período de aprendiz bajo Ribeau estaba a punto de terminar: ¿qué haría entonces?
La bondad y el interés de quienes lo rodeaban le dio la respuesta el mismo año que terminaba su aprendizaje bajo Ribeau, 1812. Uno de los clientes de Ribeau era un músico londinense llamado William Dance, que sentía simpatía por el joven –pues Faraday tenía ya 21 años y ya no era un adolescente– y por su hambre de conocimiento científico. Por lo tanto Dance le regaló algo que Faraday jamás hubiera podido pagar: cuatro entradas para asistir a charlas del divulgador magistral que había inspirado a Jane Marcet, ¡nada menos que Sir Humphry Davy!
Humphry Davy 
Sir Humphry Davy (1778-1829).
Faraday quedó absolutamente subyugado por Davy, que debe de haber sido un profesor de primera categoría. Recopiló todo lo aprendido en esas clases en más de trescientas páginas de notas e ilustraciones y, con una audacia producto de su enorme ingenuidad, escribió a Davy con sus notas y explicándole sus preocupaciones, sus anhelos, sus dudas sobre continuar como aprendiz de encuadernador y su amor por la ciencia.
Y Sir Humphry Davy le contestó.
Gracias a su primer mentor, Ribeau, a Marcet, a su hermano George y a Dance, se había cerrado el círculo y Faraday entró en contacto personal con su auténtico padre científico. Davy –que era más listo que el hambre– se había dado cuenta de la aguda inteligencia del muchacho, por más que careciese de educación formal, e imagino además que le tocaría la fibra sensible la transparencia e ingenuidad absoluta de Michael.
En 1813, mientras realizaba experimentos con tricloruro de nitrógeno (NCl3), Sir Humphry sufrió un accidente que lo dejó temporalmente ciego. Dado que no quería dejar su trabajo de experimentación por esa razón, se le ocurrió que tal vez podría contratar a un asistente. Más o menos al mismo tiempo la Royal Institution de la que Davy era miembro fundador –también era fellow de la Royal Society, por supuesto– despidió a uno de los ayudantes de laboratorio y dejó el puesto vacante… más claro, agua: Sir Humphry le mandó una carta a Michael para concertar una entrevista y ofrecerle el puesto. Era como si los astros se hubieran confabulado para que el joven dejase la encuadernación y se dedicase a la ciencia, si no como científico de primera clase al menos como ayudante.
Eso sí, Davy no prometía un camino de rosas. En palabras del propio Michael Faraday, en una de las cartas de Davy el científico, aunque ofreciéndole el puesto,
[…] me aconsejó no descartar las otras posibilidades frente a mi, diciéndome que la Ciencia era una amante cruel y que, desde un punto de vista pecuniario, la recompensa para quienes la servían era escasa. Le hizo gracia mi idea de la moral superior de los hombres de conocimiento y dijo que dejaría que la experiencia de unos cuantos años me enseñara la verdad sobre ese asunto.
Es decir, que Davy demostró ser –como Ribeau o Dance antes que él– una persona de principios. Tenía gran interés en contratar a Faraday, pero siempre se mostró sincero con él. La Royal Institution aceptó la sugerencia de Davy y, a riesgo de aburrirte como una mona, no puedo dejar de compartir el primer texto “oficial” de la historia en el que aparece una mención a quien se convertiría en uno de los mayores genios científicos de todos los tiempos. Se trata del acta de la reunión de laRoyal Institution el 1 de marzo de 1813:
Sir Humphry Davy tiene el honor de informar a la dirección de que ha encontrado una persona deseosa de ocupar el puesto dejado en la Institución por William Payne. Su nombre es Michael Faraday. Es un joven de veintidós años de edad. Hasta donde Sir H. Davy ha podido observar y discernir parece bien preparado para el puesto. Sus hábitos parecen saludables, su disposición activa y alegre, su comportamiento inteligente. Está dispuesto a aceptar las mismas condiciones que las que disfrutaba el Sr. Payne cuando abandonó la Institución.
Resuelto – Michael Faraday será contratado para ocupar el puesto ocupado hasta ahora por el Sr. Payne en sus mismas condiciones.
Sir Humphry Davy, como he dicho ya, era un genio de la divulgación, y un experimentador de primera clase. Hemos hablado de él muchas veces en El Tamiz por ser el descubridor del sodio y el magnesio además de muchas otras cosas. Sin embargo creo que en 1813 hizo su mayor aportación a la ciencia. Un tiempo después otro científico, Henry Paul Harvey, dijo de este asunto:
El mayor descubrimiento de Sir Humphry Davy fue Michael Faraday.
Pero Davy no sólo lo descubrió: lo protegió, lo educó, lo puso en contacto con los científicos más importantes de la época y lo convirtió –lo digo sin exagerar, aunque puede que me equivoque– en el pilar de la Ciencia que sería después.
Para empezar, Sir Humphry se llevó a Faraday en un viaje por Europa –un lugar muy tormentoso por entonces–. Había logrado un salvoconducto de la Francia de Napoleón para sí mismo, su mujer y dos sirvientes, una doncella para Lady Jane Davy y un valet para él. Pero, dado que a Sir Humphry lo que realmente le interesaba era la investigación científica y el viaje iba a durar más de un año, hizo una trampichuela, afirmó que su sirviente habitual se había puesto enfermo y se llevó a Faraday como mayordomo –oficialmente, claro–.
Digo trampichuela porque aquí no parece que Sir Humphry fuera muy honesto con nadie. Por un lado engañó a Francia, porque Faraday no era ningún sirviente. Por otro engañó a Lady Jane de la misma manera –ella esperaba llevar dos personas de servicio pero Sir Humphry empleaba a Faraday como ayudante casi todo el tiempo–. Finalmente sospecho que también engañó a Faraday, porque a Michael esto de ir de sirviente no le hacía mucha gracia y Davy le aseguró que en cuanto llegasen a Francia contrataría un sirviente francés para liberarlo a él… pero tardó meses en hacerlo. No sé los detalles así que me es difícil juzgar, pero sí tengo una cosa clara: Sir Humphry Davy se salió con la suya en todo.
Para más desgracias, Lady Jane parece haber sido una petarda. Ni siquiera su marido se llevaba muy bien con ella, y Faraday tenía verdaderos problemas porque ella era bastante clasista y consideraba que Faraday era su sirviente (algo que oficialmente era, claro). En alguna carta a casa, Michael Faraday dice que si el viaje lo hubieran hecho Davy y él solos hubiera sido fantástico, pero que Lady Jane era un tostón –no con estas palabras, por supuesto–.
Antes de que sientas pena por el pobre Michael, arrastrado a un viaje por Europa como sirviente de Davy y la plasta de su mujer, espera. A lo largo del viaje Faraday aprendió lo que no está escrito de Davy, que no sólo lo empleaba como ayudante sino que lo iba educando poco a poco. En Francia Davy –con Faraday a su lado– se reunió con André-Marie Ampère y asistió a una conferencia de Joseph-Louis Gay-Lussac. En Italia conversaron con Alessandro Volta y Davy demostró empíricamente ante el Gran Duque de la Toscana que el diamante está compuesto de carbono. En cada ciudad que visitaban se reunían con los químicos más importantes de lugar, que llevaban a Davy muestras para que él, utilizando su laboratorio portátil, intentara determinar su composición.
André-Marie Ampère, Joseph-Louis Gay-Lussac y Alessandro Volta 
Trío de ases: André-Marie Ampère, Joseph-Louis Gay-Lussac y Alessandro Volta.
Faraday no sería el mismo después de este viaje de dieciocho meses. En las muchas cartas que escribió a su madre durante el viaje –y a las que enlazaré al final– hay una constante: la conciencia de su propia ignorancia. Imagino que en parte esto se debió a ver mundo, y no cualquier parte del mundo, sino lo más erudito de toda Europa. Y en parte porque Davy era un genio, y sus entrevistas y reuniones con otros genios, y cuanto más veía, escuchaba y leía el joven Faraday, más se daba cuenta de lo poco que sabía – en gran medida porque, aunque me repita, todos los otros eran nobles y ricos y tenían una educación universitaria y él no:
Aquí, querida madre, todo está bien. Tengo buena salud y estoy satisfecho con todo excepto con mi propia ignorancia, que se me hace cada día más visible, aunque hago todo lo posible por remediarlo.
Fue también durante el viaje, conociendo mucha gente y viendo a qué fines destinaban el conocimiento científico, que Faraday perdió parte de su ingenuidad. Antes de que te deprimas, no quiero decir que perdiera su integridad – a lo largo de toda su vida mantuvo una honradez ímproba. Pero se dio cuenta, para su horror, de que para mucha gente el conocimiento sólo tiene sentido como medio para obtener un fin, y que a menudo ese conocimiento se convierte en herramienta para el mal:
Conocimiento. Sí, conocimiento; ¿pero qué conocimiento? Conocimiento del mundo, de los hombres, de las costumbres, de los libros y de los idiomas – cosas en sí mismas valiosas más allá de toda medida, pero que veo cada día prostituídas con los más bajos propósitos.
El largo viaje terminó cuando Napoleón escapó de su exilio en la isla de Elba: Davy tenía miedo de que la reanudación de la guerra los pusiera en peligro (la verdad es que ya se había arriesgado bastante antes), de modo que decidió volver a casa. En abril de 1815 Michael Faraday estaba de vuelta en Londres y era mucho más sabio –no sólo por la instrucción de Davy, sino por los libros que había leído y las conversaciones que había disfrutado–, menos ingenuo y exactamente igual de decidido a dedicar su vida a la ciencia.
Como digo, Sir Humphry Davy fue la mayor influencia sobre él, y tras el viaje por Europa la admiración del joven por su maestro –a quien había visto destrozar argumentos de científicos famosos y demostrar que tenía razón en multitud de cosas utilizando la experimentación– era enorme. Sin embargo, Faraday tenía las cualidades de un buen científico experimental: entre ellas, una extraordinaria capacidad de observación y análisis. Era igualmente consciente de los puntos débiles de su mentor, como su desorden y falta de método, y estaba decidido a no caer en los mismos errores que él.
Su otra gran influencia científica, a través de sus escritos –pues los dos nunca se encontraron– fue Joseph Priestley (de quien hablamos recientemente por sus investigaciones sobre la fotosíntesis). Lo que Faraday admiraba de Priestley más que ninguna otra cosa es algo que podemos seguir aplicándonos hoy sin cambiar una coma:
El Dr. Priestley tenía esa libertad de mente y esa independencia del dogma y las ideas preconcebidas que tan a menudo apresan a los hombres y los llevan de una falacia a otra, sin dejar que sus ojos se abran y vean que se trata de falacias. Tengo gran interés en exhortaros a todos –pues confío en que sois seguidores de la ciencia– a que prestéis atención a esto. Y es que el Dr. Priestley realizó sus grandes descubrimientos en gran parte por tener una mente que podía abandonar fácilmente lo que había sostenido antes, y recibir nuevos pensamientos e ideas; y me aventuraré a decir que todos sus descubrimientos se produjeron a partir de la facilidad con la que era capaz de abandonar sus ideas preconcebidas.
Joseph Priestley 
Joseph Priestley (1733-1804).
Durante estos primeros años en Londres a la vuelta del viaje, Faraday asentó su conocimiento científico –aunque nunca tendría la preparación formal de sus colegas, y muchos tardaron un tiempo en considerarlo un igual–. Aunque seguía siendo ayudante de laboratorio daba clases, realizaba experimentos ante la Royal Institution, publicaba artículos con lo que descubría y se iba ganando una reputación.
Por esta época, en gran medida por la influencia de Sir Humphry Davy, su trabajo experimental se centró en la química: elementos y compuestos, difusión de gases y electroquímica –algo que estaba naciendo por entonces, y el propio Davy había utilizado para realizar algunos de sus descubrimientos de elementos químicos–. Obtuvo un ascenso en el laboratorio y se casó con Sarah Barnard en 1821.
Barnard pertenecía a una congregación cristiana que había sido fundada en Escocia por John Glas a medidados del siglo XVIII (y que, por cierto, ya no existe). Su yerno Robert Sandeman la extendió por el resto de Gran Bretaña e incluso en el continente americano, y por eso a menudo sus seguidores eran llamadossandemanianos fuera de Escocia y glasitas en Escocia. Se trataba de una variante del cristianismo que intentaba ir a las raíces primitivas de la religión y, francamente, no tiene mucho interés que entremos en detalles ahora. Sólo lo menciono porque la familia de Faraday era sandemaniana, como la de Sarah Barnard, y fue a través de la iglesia que ambas familias se conocían. El propio Michael, por cierto, fue sandemaniano hasta su muerte y de esto hablaremos en un rato.
Michael Faraday y Sarah Barnard 
Faraday junto a su mujer, Sarah.
La vida de Faraday, sin embargo, cambió en 1821 por algo completamente distinto de su matrimonio, y el cambio sería a la vez para bien y para mal. Hasta este momento Faraday había tenido fortuna en todo: su inteligencia y su integridad le habían ganado amigos en todas partes, y tenía el cariño e incluso la admiración de todos quienes lo rodeaban. Gracias a sus primeros mentores había caído bajo el ala de Sir Humphry, que se había portado con él como merecía el carácter admirable del joven. Pero ahora, en 1821, iba a enfrentarse a lo que probablemente sería el episodio más desagradable de su vida.
Pero la semilla de este desagradable trance había sido plantada un año antes en Copenhague.
El 21 de abril de 1820 el físico y químico danés Hans Christian Ørsted estaba dando una charla sobre magnetismo cuando se encendió un circuito eléctrico cerca de una aguja imantada y Ørsted observó que la aguja se movía. A partir de ese momento se dedicó a realizar experimentos sobre la relación entre electricidad y magnetismo y llegó a la conclusión clara y meridiana de que existía una conexión entre ambos fenómenos: una corriente eléctrica afectaba a los imanes situados cerca de ella y era capaz de moverlos.
Hans Christian Ørsted 
Hans Christian Ørsted (1777-1851).
La publicación de las conclusiones de Ørsted, como no podría ser de otra manera, creó un interés enorme en muchísimos científicos de todo el mundo. Existían aspectos teóricos fascinantes relacionados con el descubrimiento del danés, pero también aspectos prácticos. Por ejemplo, si un circuito eléctrico podía hacer girar un imán, ¿no podrían entonces utilizarse corrientes eléctricas para producir un giro constante en imanes? ¿no sería esto entonces un motor pero sin combustión de ninguna clase? ¡Un motor eléctrico!
Un químico y físico inglés, William Hyde Wollaston, decidió atacar el problema. Para construir su idea buscó la ayuda de Sir Humphry Davy: se proponía construir un dispositivo que produjera un giro constante a partir de una corriente eléctrica. Pero, a pesar del genio de los dos hombres y la ayuda de Faraday, el experimento fracasó (Wollaston no entendía aún el comportamiento de electricidad y magnetismo y su idea no podía funcionar). Tanto Wollaston como Davy se dedicaron a otras cosas, pero Faraday no dejó el asunto en paz y siguió trabajando en ello.
Pero de lo que consiguió entonces y sus consecuencias, buenas y malas, hablaremos en la segunda entrega de este artículo si aún te quedan ganas, dentro de una semana. ¡Hasta entonces!
Posted: 24 Oct 2013 08:30 AM PDT
En la primera parte de este artículo tripartito hablamos sobre la infancia y juventud de Michael Faraday: sus humildes comienzos como repartidor de periódicos y aprendiz de encuadernador, su viaje por Europa con Sir Humphry Davy, su trabajo como ayudante de laboratorio de la Royal Institution y el experimento fallido de Wollaston y Davy de construir un motor eléctrico. Como dijimos al terminar la historia, Faraday decidió seguir trabajando en el asunto después de que los otros dos –al menos en apariencia– se dieran por vencidos.
Unos meses más tarde el joven había conseguido un prototipo de lo que, por lo que sé, es el primer motor eléctrico de la historia. Se trataba de lo que hoy conocemos como un motor homopolar, es decir, en el que la polaridad nunca cambia. Básicamente era una pila unida a dos electrodos sumergidos en mercurio, y un cable colgando sobre uno de ellos que estaba imantado. El cable daba vueltas alrededor del imán sumergido mientras se mantenía la corriente encendida: se estaba convirtiendo energía eléctrica en energía cinética de manera directa.
Motor homopolar de Faraday 
Motor homopolar de Faraday.
Fue el gran logro de Faraday hasta ese momento, y también su mayor tragedia. Aunque la idea no era la de Wollaston, que había intentado hacer girar el cable sobre su eje, no alrededor de un imán, Faraday era consciente de que nunca hubiera empezado a experimentar en esto sin la idea de Wollaston. Así, mientras se apresuraba a escribir el artículo que sería publicado con sus resultados, fue a casa de Wollaston para entrevistarse con él para preguntarle si podía dar cuenta de los experimentos realizados por el otro. Pero Wollaston, como Davy, estaba de viaje en ese momento.
Y entonces Faraday metió la pata: no esperó a que Wollaston volviera de viaje, ni mencionó sin permiso del otro sus experimentos en electromagnetismo. Simplemente publicó sus resultados sin mencionarlo. Y eso está muy, pero que muy feo en un mundo en el que el mérito es algo importantísimo y los egos son tan grandes como edificios. Digo que Michael metió la pata porque, por un lado, mostró una gran integridad toda su vida y este episodio, de haber sido deshonesto, sería una excepción rarísima. Al hablar de ello posteriormente él siempre sostuvo que se precipitó y que no mencionó el experimento de Wollaston porque no se atrevió a hacerlo sin su permiso, y creo que es cierto – pero también lo es que cometió un error imperdonable.
Irónicamente la persona en perdonarlo más fácilmente fue el propio William Hyde Wollaston: Faraday le escribió apresuradamente cuando empezaron los rumores sobre que había robado la idea al otro científico, y Wollaston le quitó importancia. Desafortunadamente, quien no le quitó importancia y nunca sentiría el mismo aprecio por él sería Sir Humphry Davy. La actuación de su pupilo había sido una decepción para Davy.
Todo se confunde, además, por los posibles celos de Davy hacia Faraday: éste le pasaba casi todos los artículos que iba a publicar en la Philosophical Transactionsde la Royal Society, y poco a poco Davy fue viendo que el auge en la fama y la excelencia de Faraday. Davy modificaba los artículos de Faraday para mejorarlos (porque su gramática era mejor y el otro cometía errores a menudo), y en algún caso parece que Faraday sintió cierto rencor porque Humphry se atribuía ideas o “chispas de ideas” que luego llevarían a descubrimientos del joven y que daban más mérito del debido a su mentor.
No he podido averiguar exactamente qué emociones dominaban a los dos hombres, pero por las cartas a lo largo de los años no me cabe duda de que existían dos cosas: cierto resentimiento o alejamiento entre ellos a partir de esta época y, al mismo tiempo, un afecto que nunca abandonarían el uno por el otro. Una relación extraña.
Humphry Davy en 1830 
Grabado de Sir Humphry Davy en 1830.
El caso es que en 1823, tras tantos méritos como experimentador, se propuso el nombre de Faraday como fellow de pleno derecho de la Royal Society, y Sir Humphry Davy pidió a Faraday que retirase su nombre. Faraday le contestó que él no se había propuesto a sí mismo, y que no podía retirarse, a lo que Davy replicó que entonces debía ponerse en contacto con quienes lo habían propuesto para que retirasen su nombre. Faraday respondió que no le harían caso, y que Davy debía hacer lo que considerase mejor para la Society: si pensaba que Faraday no merecía ese honor debía actuar al respecto.
Puedes preguntarte qué diablos podía hacer Davy al respecto: muchísimo, porque en 1820 había sido elegido nada más y nada menos que Presidente de la sociedad. Cuando en 1823 se propuso el nombre de Faraday oficialmente el Presidente, mentor y amigo de Faraday anunció públicamente que se oponía a su nominación.
También podrías pensar que esto crearía un abismo entre los dos: ¡pues no! En 1825 Davy propuso a Faraday como director del laboratorio químico de la Royal Society, tan sólo bajo la supervisión del catedrático de Química (eso sí, ¿el nombre del catedrático de Química? ¡Humphry Davy!). Como digo, todo rarísimo, y dudo que alguna vez sepamos seguro lo que pasaba por la cabeza de ambos hombres. Sí parece seguro que el episodio del motor homopolar hizo que Faraday apenas experimentase con electromagnetismo hasta que su mentor murió.
De hecho podríamos dividir la vida de Faraday en dos partes: antes y después de la muerte de Davy. Hasta la muerte de su mentor el joven había sido un científico prometedor pero siempre bajo el ala de alguien: muy poco de su trabajo estaba asociado sólo a su nombre, y casi todas sus investigaciones eran o bien como ayudante o bien bajo la dirección de otro –en muchos casos Davy–. En parte debido a que Davy era fundamentalmente un químico, casi todo el trabajo de Faraday se había dedicado a la química. En 1829, a partir de la muerte de Davy, su protector y mentor, todo cambió. Faraday tenía por entonces treinta y ocho años, con lo que no era viejo pero sí superaba la edad a la que la mayor parte de los genios crean su obra magna.
Faraday joven 
Faraday al final de su treintena, a la muerte de Davy.
El cambio podría haber sido para mal: al fin y al cabo cualquiera hubiera dado lo que fuese por tener a Davy como maestro. Pero no fue hasta que el maestro murió que el alumno empezó a demostrar su auténtica talla: la de un gigante como ha habido muy pocos en la historia de la ciencia. He repetido más veces que Einstein, en su despacho, tenía las fotos de tres científicos: Isaac Newton, James Maxwell y Michael Faraday. No era por capricho.
Poco después de la muerte de Davy Michael Faraday, aún muy interesado en la electricidad y su conexión con el magnetismo, empezó a realizar algunos de los experimentos más importantes realizados jamás en ese campo. Su intuición era la siguiente: Ørsted había demostrado que la electricidad podía afectar al magnetismo con su experimento del circuito y la aguja imantada. ¿No podría suceder lo contrario?
¿No podría emplearse el magnetismo para producir electricidad?
No puedo imaginar la escena en su laboratorio, con imanes, circuitos, bobinas de hilo y trozos de acero, sin que me entre un escalofrío. Imagino que a él le pasó lo mismo cuando, en 1831, tras múltiples experimentos fallidos, presenció exactamente lo que había intuido que podría pasar.
El inglés preparó el siguiente experimento. En primer lugar empleó el efecto observado por Ørsted una década antes: conectó una pila a un hilo de cobre enrollado en una bobina. Al encender el circuito el hilo era recorrido por una corriente eléctrica y la bobina de cobre, por lo tanto, se convertía en un imán.
En segundo lugar preparó otro circuito idéntico al primero, con su hilo de cobre enrollado en una bobina más grande, pero con una diferencia fundamental: el segundo circuito no tenía pila. En vez de una pila Faraday conectó un galvanómetro, es decir, un aparato que mide la corriente eléctrica que recorre un circuito.
Experimento de inducción de Faraday 
Experimento de inducción de Michael Faraday. A: bobina conectada a la pila (a la derecha). B: bobina conectada al galvanómetro G.
El segundo circuito, por tanto, no estaba conectado a fuente alguna de energía eléctrica y, evidentemente, el galvanómetro no medía corriente alguna. Pero aquí viene lo revolucionario del experimento del inglés. En un primer experimento Faraday encendió el circuito de la pila –hoy en día solemos llamarlo circuito primario–y en el segundo circuito apareció una corriente eléctrica. Te recuerdo que en el segundo circuito –el secundario– no había pila.
Sin embargo, la corriente que aparecía en el segundo circuito –lo que hoy llamamos corriente inducida– tan sólo duraba un instante y luego desaparecía aunque se mantuviese el primario encendido. Más curioso aún era que al apagar el circuito primario también aparecía, durante un momento, una corriente inducida en el segundo.
Este fenómeno de inducción mutua, por tanto, no se debía a que en el primer circuito hubiera simplemente corriente: era necesario un cambio en la corriente. Pero en un segundo experimento Faraday se dio cuenta de algo aún más raro e infinitamente más importante en la práctica.
Faraday encendió el circuito de la pila y lo dejó encendido –con lo que no había ya corriente en el secundario– y movió la bobina pequeña respecto a la grande, metiéndola y sacándola de la bobina mayor y en el segundo circuito apareció una corriente eléctrica.
Puede que esto no te impresione: al fin y al cabo sí hay una pila, aunque esté en el primer circuito. Puede ser curioso que no haga falta que el segundo circuito esté tocando la pila, pero no es más que una curiosidad que puede servir de truco de feria. Si es así, espera un momento porque debes comprender algo esencial.
Cuando Faraday tenía el primer circuito encendido pero dejaba la bobina en reposo respecto a la bobina grande no pasaba absolutamente nada. Sólo aparecía una corriente en el segundo cuando movía la bobina con la mano. Y –aquí llega el quid de la cuestión– la corriente en el segundo circuito era tanto mayor cuanto más rápido Faraday movía la bobina . Si aún no se te ha producido el encendido de bombilla –ja, ja, ja– aquí tienes la guinda del pastel:
Si Faraday movía la bobina con la suficiente rapidez, la corriente en el segundo circuito era mayor que la producida por la pila en el primario.
¿Magia? ¿Sortilegio? ¿Energía proveniente de la nada? ¡No! Para Faraday la cosa estaba clara, y fue demostrada con números más tarde: la energía extra en el segundo circuito provenía del propio movimiento de la bobina pequeña. Faraday había fabricado, por pura curiosidad, un dispositivo capaz de transformar energía mecánica en energía eléctrica.
Sí, el descubrimiento que cambiaría la faz de la Tierra a lo largo del siglo siguiente –de ello hablaremos en un momento– fue el resultado de simple y pura curiosidad. Michael Faraday nunca pensaba para qué podría servir lo que descubriría al pensar y experimentar, entre otras cosas porque no sabía a dónde podría llevarle el camino. Hemos hablado de esto hace tiempo en un editorial, pero Faraday lo dice de un modo muchísimo más conciso y más claro:
[…] a quienes tienen la costumbre de preguntar ante cualquier cosa nueva, “¿Para qué sirve?” […] La respuesta del experimentador debería ser,“Esfuérzate por darle un uso”.
De hecho, en el caso concreto de la electricidad producida mediante este dispositivo, en una ocasión parece que el secretario del Tesorero del Reino, William Ewart Gladstone, le preguntó sobre el valor práctico de la electricidad –recuerda que, por entonces, aún no se le habían encontrado demasiados usos concretos–. Faraday respondió que no tenía la menor idea de cuál podría ser, pero que había grandes probabilidades de que el otro pudiera aplicarle un impuesto tarde o temprano. Imagino que eso lo dejaría satisfecho.
Y en verdad existían muchísimo usos prácticos del experimento de Faraday: tantos que podríamos hablar de ellos durante series enteras. Como ejemplo, podría conectarse la bobina pequeña a un sistema de biela-manivela unido a unas palas en un río caudaloso y se generaría una corriente eléctrica mayor que la producida por la pila. Se convertiría la energía cinética del agua en energía eléctrica.
Eso es casi exactamente lo que hacemos hoy en día en las centrales hidroeléctricas, aunque por supuesto la magnitud de todo ello es gigantesca comparada con el experimento de pupitre de Michael Faraday, y las bobinas rotan alrededor de un eje cuando el agua empuja las palas de la turbina.
Los Nihuiles, central hidroeléctrica 
Sala de turbinas de la central hidroeléctrica de Los Nihuiles, Argentina (dominio público).
Este descubrimiento, aunque crucial, era inevitable. Una vez establecida la conexión magnetismo → electricidad era cuestión de tiempo que nos diéramos cuenta de que la relación era en ambos sentidos. De hecho, más o menos al mismo tiempo que Faraday, docenas de científicos de todo el mundo estaban realizando experimentos similares y el inglés no fue el primero en lograrlo –aunque sí en incorporarlo a una serie de experimentos coherentes con explicaciones detalladas a lo largo del tiempo–.
En 1829 un científico y sacerdote italiano, Francesco Zantedeschi, observó la aparición de una corriente eléctrica al mover un imán cerca de un circuito circular. Y al mismo tiempo que Faraday un estadounidense, Joseph Henry, realizó experimentos muy similares. En el caso de Zantedeschi creo que el problema fue que era italiano y en el siglo XIX no se prestaba, en el resto de Europa, demasiada atención a los artículos publicados en Italia, además de que el texto de Faraday es mucho más completo que el de Zantedeschi. En el de Henry la explicación está clara: el americano no publicó hasta después de Faraday. Estoy convencido además de que otros probablemente observaron cosas parecidas y nunca publicaron nada.
Zantedeschi y Henry 
Francesco Zantedeschi (1797-1873) y Joseph Henry (1797-1878).
En cualquier caso, el genio de Faraday era muy superior al de los otros dos: no por los experimentos que realizaba, sino por las conclusiones maravillosas que era capaz de extraer. Usando el gran imán de herradura de la Royal Society, Faraday se dispuso a examinar exactamente qué estaba produciendo la corriente inducida en el segundo circuito. Para ello realizó múltiples experimentos con las bobinas en diferentes orientaciones, cables de diversa geometría y en distintas posiciones, y utilizando algo que resultó ser clave: limaduras de hierro.
Era bien sabido que al espolvorear limaduras de hierro alrededor de un imán las pequeñas partículas metálicas se orientaban en determinadas direcciones. Tras la experiencia de Ørsted muchos científicos hicieron lo mismo con cables, y comprobaron lo inevitable: las limaduras de hierro no se colocaban de ninguna manera si no pasaba corriente por el cable, pero sí lo hacían si se encendía la corriente. El francés André-Marie Ampère –a quien recordarás que Faraday conoció en París durante su viaje por el continente con Davy– había empleado esto para tratar de medir la intensidad del campo magnético creado por el cable, ya que las limaduras tendían a estar más apretadas en zonas en las que el campo magnético era más intenso.
Limaduras alrededor de un cable 
Limaduras de hierro alrededor de un cable perpendicular al papel (dominio público).
Bien, Faraday tuvo uno de sus saltos mentales. No se me ocurre otra manera de llamar a estos momentos del inglés en los que, aparentemente sin suficientes razones para llegar a la conclusión, se aventuraba a probar algo que luego resultaba ser cierto. Supongo que hay quien tiene la suerte de que su inconsciente es así de creativo y afilado. El caso es que Michael Faraday, tras realizar experimentos en los que observaba las limaduras de hierro y las posiciones y orientaciones de las bobinas, llegó a una conclusión revolucionaria.
En primer lugar observó las limaduras de hierro que trazaban esas etéreas curvas alrededor de los cables, y se movían cuando se movía la bobina del circuito primario o cuando se encendía o apagaba el circuito. ¿Qué eran esas líneas a las que tan bien se ajustaban las limaduras? De acuerdo con el inglés eran líneas de fuerza magnética, y mostraban la geometría e intensidad del magnetismo generado por la corriente eléctrica. Esto es de tal abstracción y genialidad que me deja sin palabras. En su exposición ante la Royal Society en 1831, Faraday dice:
Por curvas magnéticas me refiero a las líneas de fuerza magnética que trazan las limaduras de hierro.
¿Y qué importa cómo sean esas líneas “pintadas” por las limaduras, podríamos pensar? Pero aquí viene el final del salto, que no es un brinco al vacío y es la razón de que el inglés se plantease la importancia de esas curvas. Lo que determinaba que en el circuito secundario apareciese una corriente inducida era el cambio en el número de líneas de fuerza magnética que cortaba la superficie encerrada por el circuito. Daba igual qué produjera ese cambio en el número de líneas que atravesaban el circuito: encenderlo, apagarlo, alejarlo, acercarlo… o hacerlo girar.
En 1832 Faraday demostró ante la Royal Society cómo era posible inducir una corriente eléctrica mediante la rotación de un electroimán frente a un circuito estacionario, algo que no había hecho por casualidad sino como consecuencia de su doble hipótesis: las líneas de fuerza magnética y la inducción como cambio en el número de líneas que cruzaban el circuito. La Royal Society se rindió a sus pies, pero Faraday no había hecho más que empezar, aunque tuviera ya cuarenta y un años.
El descubrimiento y la explicación de Faraday se convertirían años más tarde, tras su digestión por parte de una mente matemática tan genial como la física de Faraday, en una ecuación bellísima, concisa y extraordinaria. La mente matemática era la de James Clerk Maxwell y la expresión recibe hoy el nombre de ley de Faraday y es una de las cuatro ecuaciones de Maxwell a las que hemos dedicado una mini-serie completa:
Al mismo tiempo que realizaba sus experimentos en electromagnetismo Faraday seguía trabajando en química. El inglés nunca dejó de realizar experimentos químicos y de hecho en 1833, ya famoso, se creó para él una nueva cátedra en la Royal Institution, la cátedra fulleriana de Química, que mantendría hasta su muerte (y que posteriormente han detentado, entre otros, William y Lawrence Bragg). El nombre se debe a quien la creó y financió, John Fuller, a quien le gustaba ser conocido como John el honesto pero cuyo mote más común era el loco Jack.
Un año más tarde, en 1834, Faraday publicó un artículo en el que describía la cantidad de sustancia que se depositaba en un electrodo en una cuba electrolítica, combinando así sus dos grandes pasiones –química y electromagnetismo– y creando una nueva rama de la Química, la electroquímica. Sus conclusiones en este artículo reciben hoy en día el nombre de leyes de la electrólisis de Faraday.
Sin embargo creo que lo más admirable de esta época, aunque no sea tan glorioso como la ley de inducción, fueron las charlas de Navidad. En 1825, seis años antes de ganar fama mundial con su experimento sobre inducción, Faraday creó una nueva tradición: una charla anual en Navidad en la que un científico de la Institución hablase sobre algún asunto interesante al público en general. Aquí está la clave de la cuestión: no era una reunión de científicos, sino una charla divulgativa a la que podía acudir cualquier persona sin formación y, en especial, los jóvenes. Faraday nunca olvidó sus orígenes, y siempre tuvo gran interés en hacer accesible el mundo de la ciencia a los más jóvenes. Él mismo dio diecinueve de las charlas que creó, aunque posteriormente lo han hecho otros divulgadores de la talla de Sagan, Stewart o Dawkins.
Y es que ésta era la segunda cualidad por la que Faraday se hizo famoso, además de su genio intuitivo: su capacidad de divulgación, en una época en la que esto era rarísimo. Desgraciadamente –y es, de verdad, una gran desgracia– sólo tenemos los testimonios de sus contemporáneos y no hay vídeos de sus conferencias, pero parece haber sido un genio y la gente salía de sus charlas embelesada. Según Jane Pollack en el St. Paul’s Magazine, la cosa se ponía muy caliente:
Era una elocuencia irresistible que atrapaba la atención e llamaba a la simpatía. Había un brillo en sus ojos que ningún pintor podría copiar y que ningún poeta podría describir. Ese brillo parecía enviar una extraña luz al corazón mismo de su público, y cuando hablaba se sentía que el tono de su voz y el fervor de sus palabras sólo podían pertenecer al dueño de esos ojos incandescentes. Su pensamiento era veloz y creaba frases nuevas. Su entusiasmo parecía llevarlo al éxtasis mientras hablaba de los encantos de la Naturaleza y levantaba el velo de sus más profundos misterios. Su cuerpo, entonces, cobraba movimiento a raíz de su mente; su pelo se despeinaba en su cabeza, sus manos se movían nerviosas, su cuerpo delgado parecía temblar a causa de su propia vitalidad. Su público se encendía con él, y todos los rostros se ruborizaban.
Charla de Faraday 
Una de las charlas de Navidad de Faraday.
En fin, el amor es así, pero no es sólo ella quien da cuenta de esta cualidad de Michael: la gente se peleaba por asistir a sus clases y charlas, a pesar de que su educación formal nunca alcanzase la talla de sus colegas tanto en la Society como en la Institution. Esto se debía a dos razones: por un lado a su talento natural, porque a mi público no se le encienden las mejillas, y a veces incluso tiene que luchar por mantener los ojos abiertos. Y, por otro lado, al esfuerzo consciente: Faraday consideraba esencial la educación científica y sabía que era necesario cautivar a quien le escuchaba, cuestionar sus ideas preconcebidas, asombrarlo y mantener su interés de principio a fin. En una carta a su amigo Benjamin Abbott en la que le da recomendaciones para el arte de impartir charlas, Faraday le dice:
Debe encenderse una llama en el comienzo y mantenerla viva con esplendor incesante hasta el final.
Los años siguientes, hasta alrededor de 1840, Faraday examinó con multitud de experimentos todo lo relacionado con la electricidad. Hasta entonces no estaba claro si existía un tipo o varios –recuerda que estamos aún muy lejos del descubrimiento del electrón–: existían lo que se llamaba triboelectricidad (la resultante de frotar objetos o hacerlos chocar), electricidad animal, electricidad química, electricidad voltaica… De modo que el inglés realizó experiencias en las que tratab a de determinar qué tenían en común, si era posible convertir un tipo en otro, qué las diferenciaba exactamente, más allá de sus orígenes diversos, etc.
Su conclusión fue bastante clara: cualquiera que fuese el origen, la carga eléctrica era una sola, y su movimiento era la corriente eléctrica. Las diferencias entre los distintos “sabores” de la electricidad –origen aparte– se encontraban en la magnitud de la carga o su movimiento –la intensidad– y en el ímpetu de ese movimiento –el voltaje–. Cuando esas magnitudes variaban mucho en uno u otro experimento el fenómeno parecía distinto, pero se trataba de una diferencia de grado, no de naturaleza. La electricidad era una.
Como tantas otras veces, Faraday había hecho de gran unificador: había cerrado el círculo entre electricidad y magnetismo por una parte –un círculo que había empezado a trazar Ørsted–, y había desterrado las diferencias entre distintos tipos de electricidad por la otra. Tenía por entonces unos cincuenta años y su trabajo no había hecho más que empezar, aunque el experimento de las corrientes inducidas es uno de los más importantes realizados jamás, y uno de los tres “grandes” que realizó el propio Faraday. Pero de los otros dos hablaremos en la última entrega de este tocho faradiano, dentro de una semana.
Posted: 31 Oct 2013 09:30 AM PDT
Pero ¿aún sigues aquí? ¡Algunos nunca tienen bastante! Tras dos entregas sobre la vida y milagros –porque a veces lo parecen– de Michael Faraday nos encontramos ya ante un científico famoso mundialmente, aunque todavía lo sería más, y obsesionado todavía con el concepto de acción a distancia y la unificación entre electricidad y magnetismo (de hecho incluso tuvo la intuición de que la gravedad también era un efecto relacionado con los otros dos, aunque nunca pudo demostrarlo).
Como digo, lo que realmente seguía obsesionando a Faraday y lo que probablemente fue su mayor aportación a la Física teórica, era el concepto de líneas de fuerza y la idea de que la carga y la corriente eléctrica, así como los imanes, podían actuar a distancia a través de esas líneas invisibles (que se hacían visibles al poner sobre ellas limaduras de hierro). Alrededor de 1838 el inglés realizó el segundo gran experimento de su vida, después del de la inducción de corriente: el experimento de la cubitera, también llamado de la hielera. Luego lo repitió en público alrededor de 1843.
Experimento de la hielera
Experimento de la cubeta de hielo.
Faraday utilizó una cubitera de hielo metálica (A) colocada sobre un soporte de madera (B) para aislarla del suelo. Una bolita metálica (C) podía hacerse descender al interior del cubo de hielo mediante un hilo. Para medir la carga eléctrica de cada cosa Faraday utilizó un electroscopio (E), que no es más que un par de láminas metálicas en un frasco unidas mediante un cable a lo que se quiere medir: cuando las láminas se quedan cargadas eléctricamente se repelen y se separan una de otra, de modo que cuanto más separadas más grande es la carga eléctrica del objeto al que se ha unido el electroscopio.
El experimento consistía en lo siguiente. En primer lugar Faraday conectó el cubo de hielo metálico a tierra, es decir, un objeto metálico muy grande y sin carga eléctrica, y luego comprobó con el electroscopio que la cubeta estaba, efectivamente, completamente descargada. Por otro lado unió la bolita metálica a un objeto con carga eléctrica positiva de modo que la bolita tenía una carga eléctrica positiva (algo que también podía comprobarse con el electroscopio). Después, con el electroscopio conectado al exterior del cubo (y marcando carga eléctrica nula) el inglés fue haciendo descender la bolita al interior del cubo metálico sin que ambos se tocaran.
Y el electroscopio fue marcando una carga más y más grande según la bolita iba entrando en el cubo.
Cuando la bolita estuvo completamente dentro del cubo –insisto, sin tocar las paredes– el electroscopio mostró que la pared exterior del cubo tenía exactamente la misma carga que la bolita. Pero el cubo estaba absolutamente aislado de todo: no tocaba ni el suelo, ni la bolita. ¿De dónde demonios había llegado esa carga eléctrica, y cómo podía afectarse al cubo sin tocarlo?
Lo que estaba clarísimo es que la responsable de todo era la bolita. Mientras estaba dentro del cubo, aunque se moviera de un lado a otro, el electroscopio seguía marcando carga positiva en la pared exterior. Si la bolita se sacaba del cubo el electroscopio volvía a señalar carga nula. Y entonces podía medirse la carga de la bolita, que era la misma de siempre. De modo que, para Faraday, no había duda: la carga eléctrica del cubo era una carga inducida por la bolita, y la acción era a distancia a través de las líneas de fuerza eléctricas creadas por la carga de la bolita.
Espero que veas la analogía: en su primer gran experimento Faraday había mostrado la existencia de líneas de fuerza magnéticas generadas por las corrientes eléctricas, que podían inducir otras corrientes eléctricas. Ahora había mostrado que también existían líneas de fuerza eléctricas que podían inducir otras cargas eléctricas. En ambos casos era incontestable que existía una acción a distancia.
Pero dado que el cubo no tenía carga eléctrica al principio, Faraday tenía también bastante claro que tampoco la tenía al final: la carga eléctrica positiva de la pared exterior había llegado allí a causa del “empujón” de las líneas de fuerza creadas por la bolita. De igual modo, la pared interior del cubo debía tener carga negativaigual en magnitud a la positiva de fuera, de modo que el cubo seguía siendo neutro: se había cargado negativamente por dentro (atracción a causa de la bolita) y positivamente por fuera (repulsión a causa de la bolita).
Para comprobarlo el inglés hizo que la bolita, por fin, tocase el fondo del cubo. El electroscopio no registró el menor cambio. Pero cuando Faraday sacó la bolita del cubo y midió su carga eléctrica el electroscopio marcó carga nula: la carga positiva de la bolita se había neutralizado con la carga negativa del interior del cubo. Pero el exterior del cubo seguía estando cargado eléctricamente con la misma carga inducida –que coincidía con la de la bolita–.
Faraday en 1842
Faraday alrededor de 1842.
Además de demostrar una vez más la existencia de acción a distancia y líneas de fuerza, el experimento mostró un comportamiento curioso y utilísimo: lo que pasaba fuera del cubo y lo que pasaba dentro parecían ser completamente independientes. Al mover la bolita cargada eléctricamente dentro del cubo sin tocarlo, el espectroscopio que miraba el cubo “desde fuera” no notaba el menor cambio. Pero también pasaba lo contrario: al medir la carga de la pared interior y mover cargas eléctricas fuera del cubo sin tocarlo no se notaba el menor efecto dentro del cubo. Era como si el cubo metálico fuera un “escudo” entre fuera y dentro, aislando eléctricamente los efectos interiores de los exteriores. Hoy en día llamamos a instrumentos de este tipo jaulas de Faraday en honor a Michael.
Hacia 1840 Faraday estaba exhausto y parece que su salud se había resentido a causa de la intensidad de su trabajo. Hizo un viaje por el continente con su mujer, en este caso no para ver a otros científicos sino para olvidarse de la ciencia. A la vuelta se puso manos a la obra con una nueva unificación: antes había terminado de unir electricidad con magnetismo, pero ahora posó su mirada sagacísima en algo diferente: la luz.
Y es que el inglés sospechaba que ambas –luz y electromagnetismo– tenían mucho que ver. Hoy en día estamos hartos de oír hablar de Teorías de Gran Unificación y cosas parecidas, y con el tiempo hemos ido viendo que lo que nos parecían interacciones diferentes no eran sino efectos de la misma interacción fundamental. Las palabras de Faraday a mediados del siglo XIX parecen proféticas:
Desde hace tiempo he tenido la opinión, que roza casi la convicción –lo mismo, creo, que muchos otros amantes del conocimiento natural– que las formas diversas en las que se expresan las fuerzas de la materia tienen un origen común; en otras palabras, están tan directamente relacionadas y tienen una dependencia mutua tal que son convertibles, por así decirlo, unas en otras.
Boquiabierto me hallo. El caso es que Faraday se dispuso a verificar esta opinión, casi convicción, ¡y lo consiguió! Porque en esto puedes ver su doble genio: por un lado el experimental, porque a mí nunca se me hubiera ocurrido qué tipo de experimentos realizar para intentar comprobar la conexión entre electromagnetismo y luz. Pero además –en lo que menos énfasis se hace con Faraday, pero su mayor genio–, ¿a quién demonios se le ocurren sospechas así? ¡Porque como ves no fue una, ni dos, ni tres… qué individuo!
En septiembre de 1845 Faraday demostró la conexión entre luz y electromagnetismo, algo de lo que hemos hablado al hacerlo de la naturaleza de la luz hace unos meses en esta misma serie, de modo que no voy a repetirlo aquí. El efecto Faraday, el cambio en la polarización de la luz por parte de un campo magnético, no dejó lugar a dudas. Además, al haber conectado antes electricidad y magnetismo, el efecto magnético sobre la luz era prueba de la conexión entre los tres fenómenos.
Faraday en el laboratorio
Faraday en su laboratorio, retratado por Harriet Moore alrededor de 1850.
De hecho, Faraday sospechaba que las responsables de la luz eran las líneas de fuerza: que la luz era una vibración de esas líneas de fuerza eléctricas y magnéticas. Quien supo combinar el conocimiento de la época –incluyendo el de Faraday, por supuesto– para dar la explicación matemática completa que permitía predecir exactamente cómo sucederían las cosas en experimentos, es decir, quien construyó una teoría electromagnética de la luz, como estás ya harto de leer por estas páginas, fue James Clerk Maxwell. Pero si bien es cierto que sin Maxwell las ideas de Faraday podrían haber tenido que esperar décadas, no lo es menos que sin un Faraday no habría habido un Maxwell.
Te recuerdo además, por más que nos duela a los ancianos, que Faraday realizó su experimento en 1845 con cincuenta y cuatro años: no lejos, lejísimos de la edad en la que la inmensa mayoría de los científicos realizan sus mayores aportes. La mediana edad suele prestarse más a la formalización, la consolidación y la educación de las siguientes generaciones –aunque Faraday, como hemos dicho antes, mantuvo su esfuerzo en educación casi toda su vida–.
Y es que, aunque la cima de su trabajo fueron los tres experimentos magistrales –inducción de corriente, inducción de carga y polarización magnética de la luz– Faraday siguió exprimentando y descubriendo cosas bien entrado en años. Trabajó con sustancias repelidas por los imanes –un fenómeno que bautizó con el nombre de diamagnetismo y que había sido descubierto casi un siglo antes, pero nunca estudiado con tanto detalle–, siguió su trabajo en electroquímica, en el diseño de dispositivos electromagnéticos como dinamos y motores eléctricos… vamos, de todo.
Michael Faraday
Michael Faraday hacia 1855.
Además, aunque ya hemos hablado de que su motor personal era la curiosidad, una vez que se hizo famoso el gobierno británico lo buscó en muchas ocasiones para que ayudase al público en general en cosas prácticas, y Faraday lo hizo. Mejoró el vidrio de los faros ingleses y trabajó para proteger los cascos de los barcos contra la corrosión, hizo de perito forense en juicios, identificó el polvo de carbón como el responsable de que algunas explosiones en minas fueran tan terribles como eran a veces… una vez más, de todo.
Si en la década de los 30 había alcanzado fama como experimentador y divulgador, en la de los 40 y 50 alcanzó el grado de celebridad total. Cuando Faraday decía algo, los ingleses escuchaban: tal vez no le hicieran caso siempre, y a veces incluso se reían de él, pero lo escuchaban. Y el genio utilizó este poder con responsabilidad. En 1855 escribió una carta al diario The Times para señalar lo fétido y nauseabundo del río Támesis a su paso por Londres. Incluso aquí un genio experimental no se limitaba a decir “El Támesis está sucio, so guarros”. Faraday describía en su carta cómo había tomado varias tarjetas de papel blanco y las había humedecido para que se hundieran, para luego dejarlas en el agua y observar hasta qué profundidad podía seguir viéndolas. La respuesta: a tres centímetros de la superficie ya era imposible verlas. ¡Tres centímetros! La carta era tremenda y terminaba así:
Si desdeñamos este asunto no podemos esperar hacerlo con impunidad; ni deberíamos sorprendernos si, antes de que pasen muchos años, una época de calor nos proporciona la triste demostración de nuestra negligencia.
No, las autoridades no hicieron demasiado caso a Faraday, que apostaba por un sistema de alcantarillado diferente, pero Punch –una revista jocosa de la época, de esas que tanto gustan a los ingleses– estaba completamente de acuerdo con él y demuestra el peso de las palabras de Faraday:
Faraday caricatura en Punch
“Faraday entregando su tarjeta al Padre Támesis; y esperamos que el Sucio Tipo haga caso al sabio profesor.
El fracaso de Faraday fue más trágico de lo que podría parecer: no era sólo un problema de hedor. Aunque los londinenses no lo sabían aún, las olas de cólera que de vez en cuando asolaban la ciudad no se debían al miasma o aire impuro, sino al agua contaminada por heces vertidas en ella antes de volver a beberla. Un año antes de que Faraday enviase esta carta un médico, John Snow –sin relación con el hijo de Stark– había demostrado que el cólera estaba asociado al agua contaminada del Támesis… pero nadie le hizo ni caso al principio.
Sin embargo este genio no siempre aceptó ayudar al gobierno. En octubre de 1853 estalló la Guerra de Crimea y al gobierno británico se le ocurrió una idea –no fueron los primeros ni serían los últimos–: los científicos habían logrado condensar diversos gases en las décadas anteriores, y algunos de estos gases, como el cloro, eran terriblemente tóxicos. ¿No podría usarse este conocimiento de alguna manera para fabricar armas químicas empleables en la guerra?
De modo que se dirigieron, entre otros, a uno de esos científicos que habían trabajado con gases: Michael Faraday. Faraday pensó sobre ello, llegó a la conclusión de que sí, efectivamente se podrían emplear gases como armas químicas, y respondió al gobierno que lo sentía muchísimo pero que la idea le parecía moralmente repugnante y que no tendría nada que ver con ello. Así que gracias a la sabiduría de Faraday, en lo posterior, los seres humanos nos dimos cuenta de lo despreciable de utilizar el conocimiento científico para matar y así son las cosas ahora.
Lo siento, a veces el sarcasmo me puede.
En 1860 Faraday dio sus últimas charlas de Navidad en la Royal Institution, una obra maestra de la divulgación científica titulada Historia química de una vela. En seis sesiones este Sagan del XIX mostraba a su joven público, utilizando una vela y hablando sobre cómo arde, todo tipo de cosas relacionadas con la física y la química. Empezaba hablando de la llama, su estructura, su origen y su brillo; luego pasaba a explicar cómo el brillo cambiaba dependiendo del oxígeno en el aire, y de cómo podía condensarse agua presente en la llama. A partir del agua hablaba del hidrógeno y el oxígeno, y a través de él llegaba a la relación entre combustión y respiración y la conexión entre la vela y la vida. Por entonces Faraday tenía 71 años.
Historia química de una vela
Historia química de una vela.
También tuvo su particular pelea con la pseudociencia por la misma época, ya que la Inglaterra victoriana bullía con ouijas, lecturas de manos, espiritismo y demás zarandajas; de hecho era una moda más extrema aún que hoy en día. Aunque Faraday no estaba interesado en esto, al ser un científico famoso recibía numerosas cartas preguntándole su opinión al respecto, específicamente sobre un asunto en particular: las mesas giratorias. Esta herramienta espiritista consistía en que los asistentes ponían sus manos sobre una mesa, todos sentados alrededor, y preguntaban cosas a los espíritus – y los espíritus movían la mesa sin que los asistentes la empujaran –supuestamente–.
¿Qué hizo Faraday? Lo has adivinado: experimentar. Diseñó un aparato en el que unía a la mesa una segunda tabla de madera colocada sobre la primera, de modo que entre ellas había unos cilindros de vidrio que permitían a ambas deslizarse una sobre otra. A través de un agujero que atravesaba ambas tablas hizo pasar una aguja empapada en tinta que podía pintar un papel situado bajo la mesa.
Experimento de espiritismo de Faraday
Experimento de mesas giratorias de Faraday.
La idea era la siguiente: si las manos de los asistentes a la sesión de espiritismo eran las que –consciente o inconscientemente– movían la mesa, entonces el empujón sería sobre la tabla superior y la aguja sería empujada por esa tabla, inclinada en una dirección y pintaría sobre el papel una línea en un sentido. Pero si, por el contrario, la tabla inferior –es decir, la mesa propiamente dicha, que era lo que se movía de acuerdo con los espiritistas– era la que se movía, la aguja se inclinaría en sentido contrario. Además, la aguja “amplificaba” los movimientos de tal modo que el más minúsculo empujoncillo era registrado.
Los experimentos fueron concluyentes: si nadie tocaba la tabla la aguja no marcaba nada. Si los asistentes tocaban la tabla superior, por más que dijeran que no estaban moviéndola ellos, la aguja señalaba que el empujón lo estaba recibiendo precisamente esa tabla de madera, y nunca la inferior. La conclusión de Faraday fue que lo más probable era que los asistentes, en su convicción de que esto funcionaba –pues el experimento no funcionaba si los asistentes no eran convencidos del espiritismo– estaban realizando movimientos musculares involuntarios que hacían girar la mesa. No había espíritus sino credulidad.
Así lo dijo en un artículo detallado e ilustrado –de ahí ha salido la imagen de arriba– en el Illustrated London News. Quienes le habían pedido su opinión para que el gran Faraday ratificase sus convicciones espiritistas, al leerla, hicieron lo único razonable: comprender que estaban equivocados y olvidarse de todo el asunto. El espiritismo desapareció y así estamos ahora.
Lo siento, el sarcasmo otra vez. Pero ahora en serio, lo interesante es cómo el inglés aplicó a este asunto exactamente el mismo enfoque que a casi todo lo demás: experimentación, experimentación y más experimentación.
Sólo había una faceta de su vida a la que no aplicaba esto: la religión. Faraday era profundamente religioso –sandemaniano, como hemos dicho en la primera entrega– y lo fue durante toda su vida. De hecho en su vida cotidiana y su moral aplicaba estrictos principios morales, ya que el sandemanianismo intentaba adherirse al cristianismo primitivo. ¿Cómo relacionaba este genio experimental su fe y su amor por la experimentación?
De un modo muy sencillo: no lo hacía. Faraday mantuvo toda su vida una separación absoluta entre ciencia y religión, y de hecho como habrás visto no he mencionado nunca, al hablar de sus descubrimientos, nada relacionado con sus sentimientos religiosos. En su concepción del mundo –como la de muchos otros científicos con ideas parecidas– el Universo había sido creado por Dios, pero no era algo arbitrario sino inteligible, ya que el Creador había incluído en él leyes y normas que permitían entenderlo utilizando la razón. En palabras del propio Faraday,
El libro de la Naturaleza que debemos leer ha sido escrito por el dedo de Dios.
El libro era inteligible, pero Dios no, de modo que Faraday utilizaba unas herramientas para relacionarse con uno –la ciencia y la razón– y otras para relacionarse con el otro –la fe–. Esto era algo que decepcionaba profundamente a John Tyndall, amigo y biógrafo de Faraday. Según Tyndall,
Cuando Faraday abría la puerta del oratorio cerraba la del laboratorio.
Faraday y Tyndall
Faraday junto a su familia y John Tyndall.
¡Pero esta crítica de Tyndall hubiera sido perfectamente aceptada como elogio por el propio Faraday! No he leído mucho de lo que escribió sobre religión, de modo que no sé si su conocimiento científico influyó en esa faceta de su vida, pero resulta evidente que hizo ciencia sin que sus sentimientos religiosos tuvieran la menor influencia sobre ello. El gran unificador mantuvo en esto una separación muy estricta. Su idea era la siguiente: los hechos son la verdad. Estos hechos pueden ser observados o revelados según sean científicos y religiosos. Pero alrededor de esos hechos se construye conocimiento: ciencia en un caso, teología en el otro.
Si ciencia y teología fueran perfectas no habría conflicto entre ellas, pero dado que no lo son es inevitable que en los márgenes entre ambas aparezcan incongruencias: pero, de acuerdo con Faraday, estas incongruencias no son fruto de una incompatibilidad en los hechos, sino en el conocimiento imperfecto derivado de ellos. Otros contemporáneos, como Tyndall o Huxley, eran partidarios de considerar hechos sólo las cosas observables, es decir, objeto de la ciencia, una actitud mucho más común hoy en día que en la Inglaterra victoriana.
Faraday viejo
Faraday en la última etapa de su vida (1861).
El caso es que Faraday nunca vio el menor problema en vivir ambas realidades paralelas pero inconexas y fue realmente feliz tanto en un aspecto como en el otro. Tuvo además la suerte de tener todo tipo de reconocimientos y admiración durante su vida –a diferencia de otros cuyos descubrimientos no son confirmados hasta después de morir– y, como hemos visto, era muy querido y respetado por casi todo el mundo.
De hecho fue propuesto, como no podría ser de otro modo, para el puesto de Presidente de la Royal Society, pero lo rechazó. En una carta a John Tyndall dice,
Debo permanecer simplemente Michael Faraday hasta el final. Y déjame decirte ahora que si aceptase el honor que la Royal Society desea otorgarme no podría garantizar la integridad de mi intelecto durante un solo año.
También rechazó otro gran honor: ser enterrado en la Abadía de Westminster –donde está, por ejemplo, la tumba de Newton–. Prefirió una lápida normal y corriente en el cementerio de Highgate, y además ni siquiera en la parte “normal” sino en la destinada a los no anglicanos. Fue enterrado allí a su muerte en 1867, con 75 años. Pero como sus admiradores eran tantos y tan testarudos, al menos consiguieron poner una placa en su honor justo al lado de la tumba de Newton. Y, si algún día visitas Westminster, ya que imagino que presentarás tus respetos a Sir Isaac, no olvides al hijo del herrero cuya placa está al lado. Merece un saludo.
Tumba de Michael Faraday
Tumba de Faraday en Highgate.
Como ves no te mentía: no he sido nada objetivo en este ladrillo. Pero es que ha habido pocos científicos en la historia capaces de unificar conceptos tan diversos, de dar saltos conceptuales tan enormes, de inventar experimentos tan creativos, de superar dificultades económicas, sociales y educativas tan grandes. Pocos tan humildes, tan íntegros y tan consecuentes. Sí, sí, ya me callo.
Para saber más (esp/ing cuando es posible):

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