FARADAY: La Inducción Electromagnética. Ciencia de Alta Tensión – Sergio Parra Castillo

Planetas como la Tierra se formaron a partir de los elementos que se cocinaron en las entrañas de las estrellas. Algunos de estos elementos fueron los metales, que se ocultaron en las profundidades del mundo. Este núcleo metálico líquido en rotación convirtió nuestro planeta en un imán gigantesco. Todo cuanto hay sobre la Tierra, pues, está inmerso en un campo de fuerzas magnético invisible, creado como consecuencia del movimiento de cargas eléctricas. Y, si bien algunas culturas, como la china de la época clásica, lograron detectar este campo invisible, empleando parte de sus propiedades para orientar sus brújulas durante la navegación, su naturaleza fue un misterio durante siglos. En el siglo xrx, sin embargo, todo lo que se sabía acerca de ese campo invisible e indetectable cambió radicalmente gracias a la humildad, la heterodoxia y la inteligencia de un hombre nacido en 1791, solo unos cien años después de que se insinuara la existencia del electrón: el genio inglés de la física experimental Michael Faraday.

De igual modo, a pesar de que la fuerza eléctrica llevaba funcionando ininterrumpidamente desde hacía más de trece mil millones de años, también resultaba un enigma para la humanidad, inserto en el seno de los átomos que todo lo constituían: aunque los efectos eléctricos se manifestaban por doquier, su esencia permanecía oculta porque las cargas eléctricas positivas y negativas tienden a equilibrarse mutuamente. Faraday también puso en evidencia los fenómenos eléctricos, uniéndolos inextricablemente a los magnéticos. A Faraday le debemos el descubrimiento de la ley de la inducción —-<¡ue lleva su nombre-, según la cual un campo magnético variable crea un campo eléctrico, fue el primero que demostró que podía generarse una corriente eléctrica a partir de un campo magnético, fue el inventor del motor eléctrico y la dinamo, que cambiarían la forma en que viviría la gente para siempre, demostró que hay una relación entre electricidad y el enlace químico, y empezó a dilucidar el efecto del magnetismo sobre la luz. Y todas estas hazañas las logró sin estudios superiores y sin tener demasiados conocimientos en matemáticas. Faraday escribió todos sus descubrimientos en un lenguaje descriptivo acompañado de dibujos y esquemas, sin emplear ni una sola ecuación. Porque Faraday, además de un gran experimentador, también fue un excelente divulgador de su propia obra, hasta el punto de que solía impartir conferencias navideñas a los niños a fin de que la ciencia no se quedara dentro de los confines de las elitistas instituciones de la época -actualmente, las Christmas Lectures siguen celebrándose, y en ellas han participado científicos y divulgadores como Carl Sagan o David Attenborough-. En la primera de ellas, en 1826, explicó la que posiblemente sea una de sus afirmaciones más populares: que una vela ilustraba todos los procesos físicos conocidos. Sirviéndonos de esta imagen, se podría decir que Faraday fue una vela para toda Inglaterra, y aun más: una cegadora chispa que iluminó al mundo para siempre. Faraday también es el padre del concepto físico de campo magnético, así como de otros tantos términos que él mismo acuñó, junto a un amigo filólogo, William Whewell, para designar tanto los fenómenos que descubría como los conceptos que postulaba. Términos del ámbito de la química como ión (un átomo cargado eléctricamente), catión (un átomo con carga positiva) y anión (un átomo con carga negativa) se los debemos, pues, a Michael Faraday. También en el ámbito de la física, la acuñación terminológica de Faraday fue prolija: electrodo, dieléctrico o diamagnético son solo algunos ejemplos. El término electricidad proviene del griego elektron, que significa ámbar, las propiedades eléctricas del cual fueron descubiertas en la antigua Grecia. Desde entonces hasta el siglo XVIII se avanzó muy poco en la comprensión de los fenómenos eléctricos. La razón principal de este largo lapso de tiempo es que hace relativamente poco que la ciencia pasó de ser meramente especulativa a estar respaldada por la realización sistemática de experimentos. Con todo, a pesar de lo mucho que aun se ignoraba acerca del funcionamiento íntimo de la electricidad, se lograron construir teléfonos, telégrafos y bombillas, así como motores eléctricos. Sin embargo, hasta la llegada del gran experimentador Faraday, la electricidad se limitaba, sobre todo, a ser un asunto pintoresco. Científicos del siglo xvrrr desarrollaron máquinas para obtener pequeñas cantidades de carga eléctrica y dispositivos donde acumular la carga generada, pero lo más llamativo que proyectaba la electricidad sobre la sociedad eran los experimentos recreativos de electroestática en los salones de clases altas, generando chispas, dando calambrazos o incluso electrocutando pavos. Algunas mujeres de alcurnia se llegaron a pasear por París con un sombrero puntiagudo del que colgaba un cable a modo de pararrayos. Igual suerte corría el desarrollo de los fenómenos magnéticos, cuyos primeros estudios se atribuyen a Tales de Mileto en el siglo VI a.c. La palabra magnetismo procede del nombre de la ciudad griega de Magnesia, donde abundaba la magnetita, un imán natural. Otra teoría etimológica adjudicada a Plinio el Viejo, sabio romano del siglo r, sitúa el origen del término en la leyenda de un pastor llamado Magnus, descubridor del magnetismo, cuyo bastón, terminado en una punta metálica, acabó con una roca pegada a él mientras caminaba con su ganado por el monte. Hasta el siglo XVI, el conocimiento sobre el magnetismo tampoco había avanzado demasiado. Un inglés llamado William Gilbert sentó las bases del estudio moderno del magnetismo, descubriendo, por ejemplo, que la Tierra se comporta como un imán de tamaño planetario Faraday, sin embargo, tuvo la capacidad de contemplar estos fenómenos como algo diferente, como un conjunto de propiedades en las que, con la agudeza visual adecuada, uno podía descubrir las huellas de Dios. Esta particular agudeza visual, espoleada por su fe, permitió a Faraday desafiar las concepciones intocables de Newton, lo cual era doblemente ignominioso al proceder de alguien que ni siquiera tenía destrezas matemáticas. A la postre, tal audacia intelectual procedente del que probablemente era el más humilde y sencillo científico de su época, acarreó una consecuencia trascendental: transformó la Revolución industrial –de cuya tiranía laboral a punto estuvo de caer víctima debido a su baja condición social- convirtiéndola en la Era de la electricidad. Una nueva era en la que la gente ya no debía trabajar esclavizada para obtener un salario, a la vez que permitía que las clases más modestas gozaran por fin de la posibilidad de acceder a los templos del saber por su condición intelectual y no por el color de su sangre o el apellido de la familia. Pero no todo fue coincidencia, arquitectura mental moldeada por la religión o incluso curiosidad insaciable y heterodoxa. En Faraday, ante todo, encontramos sacrificio y tesón. También hizo grandes avances en otros campos de la ciencia, como la química -licuando gases- o la óptica – estableciendo interacciones entre luz y magnetismo-, descubriendo los diamagnéticos o inventando la jaula que lleva su nombre, que actualmente vemos aplicada en ascensores, microondas o aviones. Y ya con muchos años a la espalda, su mente continuó funcionando incansablemente hasta el final, estableciendo comunicación epistolar con decenas de científicos e investigadores, colaborando en proyectos de colegas – como el establecimiento de un cable de comunicaciones que conectaba el continente europeo con América- , e inspirando con sus conferencias y artículos a innumerables jóvenes que más tarde desarrollarían sus propias carreras brillantes. De todos ellos, quizá el caso más destacado fue el de James Clerk Maxwell, quien codificó al lenguaje matemático todas las ideas de Faraday a propósito del electromagnetismo, y, más tarde, también Albert Einstein debería admitir su deuda con Maxwell y el propio Faraday. Y todas estas hazañas intelectuales, además, las llevaría a cabo Faraday de forma metódica y ordenada, solo permitiéndose un pequeño descanso con cuarenta y nueve años, cuando su mente y su cuerpo fueron víctimas de una grave crisis por agotamiento -idéntica edad, por cierto, en la que Newton había padecido una crisis análoga-. Tan ordenada fue siempre la disposición de Faraday que incluso su Diario, el bloc de notas donde todo lo apuntaba y dibujaba, muestra numerada correlativamente la principal secuencia de párrafos desde el 1 hasta el 16041, a lo largo de un periodo de treinta años. En ocasiones parecía como si la energía inagotable de Faraday fuese generada por una de las dinamos que él mismo diseñó. Faraday incluso sacrificarla su luna de miel por el simple hecho de no perder horas de laboratorio. Para Faraday, pues, no había otra cosa que la ciencia, tanto en el ámbito de la investigación como de la divulgación. Tamaño arrojo y dedicación, unido a su formidable afán por transmitir el conocimiento científico extramuros de instituciones para aristócratas que tenían la ciencia como afición, convirtieron a Faraday en un héroe tanto académico como popular. Sobre todo popular. Sus charlas y conferencias siempre evitaron la pomposidad y las ecuaciones para no iniciados, aplicando estrategias que hoy en día han asimilado figuras como la del showman o el coach para ejecutivos, y beneficiándose así de la gran ventaja de expresarse con claridad que es, en palabras de George Orwell: «Cuando hagas una observación estúpida, su estupidez resultará obvia incluso para ti». Faraday también era simpático y amable, además de buena persona. Quienes lo conocieron, siempre se refirieron a él como un ciudadano de moral intachable, más preocupado por hacer lo correcto que por adornarse con los oropeles del éxito. Gracias a Faraday la ciencia comenzó a ser una profesión más que un entretenimiento para aficionados con enormes recursos económicos.