HISTORIA DE LA CIENCIA - El siglo XIX
FARADAY Y EL CAMPO ELECTROMAGNETICO
El hallazgo de Oersted y las experiencias de Ampére cautivaron poderosamente el interés de
MICHAEL FARADAY (1791-1867) y lo orientaron hacia el dominio de la electricidad. Hijo de
un herrero y aprendiz de encuadernador, Faraday, el más eminente de los experimentadores
del siglo XIX, fue autodidacto. Su ejemplo ofrece quizá la prueba más sorprendente de la
completa independencia entre el genio creador y los conocimientos conferidos por la
formación escolar. Un feliz azar le permitió aprovechar las lecciones del célebre químico
Humphry Davy. De ayudante del maestro se transformó en su sucesor en el Instituto Real, al
que permaneció ligado durante casi toda su vida.
Oersted y Ampére habían obtenido magnetismo por electricidad. ¿Por qué no se podría
invertir el procedimiento y producir electricidad por magnetismo? Un imán es susceptible de
engendrar magnetismo por influencia en un trozo cercano de acero, efecto que se explica en la
doctrina de Ampére, por ser el magnetismo un conjunto de corrientes moleculares. Si
corrientes microscópicas, se pregunta Faraday, producen magnetismo en el hierro, es decir,
otras corrientes microscópicas, ¿por qué una corriente normal, macroscópica, no provocará
corrientes similares en un conductor vecino? La convicción de Faraday de que la naturaleza
ciaría una respuesta afirmativa a su pregunta fue coronada por el éxito en 1831, al descubrir la
inducción. Enrolló sobre un anillo de hierro dulce dos bobinas separadas, pero cercanas entre
sí, y conectó la primera con una batería de Volta, la segunda con un galvanómetro. En el
momento de cerrar y abrir la corriente en la primera de las bobinas, la desviación de la aguja
del galvanómetro indicó la presencia de una corriente inducida en la segunda bobina. Pero
¿no puede un imán producir este mismo resultado, eliminando del experimento la batería?
Faraday modifica el dispositivo y muestra que, al introducir una barra imanada en el interior
de una bobina y al retirarla, se obtienen igualmente corrientes inducidas.
El fecundo año de 1831 aún no ha terminado, y Faraday logra corrientes permanentes por
inducción. Hace girar entre los polos de un potente imán un disco de cobre perpendicular al
plano del imán y recoge la corriente por medio de alambres que rozan el eje y la circunferencia
del disco. De este experimento de Faraday parte en línea recta el camino hacia las máquinas
generadoras de corriente, cuyo primer modelo fue ideado pocos meses después por el italiano
PIXII. Sus tentativas y otras similares culminaron con la construcción de la dínamo (1867-1869),
obra del alemán SIEMENS, del italiano PACCINOTI y del francés GRAMME. Toda la
industria eléctrica de nuestros días es tributaria del descubrimiento de Faraday. Motores,
transformadores, teléfonos, radios están en cierne en sus experimentos de 1831. La historia de
la física conoce pocas hazañas que hayan tenido sobre la historia de la civilización una
influencia tan profunda.
A la exploración del vasto dominio de los fenómenos de inducción, Faraday agrega pronto
investigaciones sobre las acciones químicas de las corrientes. Trascendental es el valor
cognoscitivo de estas investigaciones, pues ellas prueban que en la descomposición
electroquímica a un átomo de sustancia dada se asocia siempre una misma carga eléctrica y
brinda el primer indicio de la naturaleza granular de la electricidad, axioma cardinal de la
moderna teoría atómica. Por primera vez está vislumbrada la partícula elemental, el electrón,
cuyo concepto domina la Física contemporánea. Por cierto, es menester aguardar hasta la
última década del siglo XIX para descubrir el electrón, que está, sin embargo, virtualmente
presente en la física desde las investigaciones electroquímicas de Faraday.
El cúmulo de nuevos conocimientos descubiertos por Faraday reclamaba una interpretación
sintética. Faraday la brindó en 1837 con la admirable imagen de las líneas de fuerza. Según su
pensamiento, libre de fórmulas matemáticas, las líneas de fuerza que concretan los efectos
eléctricos magnéticos son tan reales como los objetos sensibles. Pueden ser asimiladas a hilos
elásticos que al contraerse tienden a aproximar las superficies en que sus extremidades están
fijadas. Estas extremidades representan las cargas eléctricas, una positiva y otra negativa. Del
mismo modo, el espacio en torno del imán también está cruzado por líneas sometidas a dos
tensiones apuestas; una, la atracción, que tiende a acortarlas, otra, la repulsión entre las líneas
adyacentes, que tiende a ensancharlas. El conjunto de estas líneas define el campo magnético.
Si un conductor corta las líneas de fuerza del campo magnético, la perturbación provoca una
corriente inducida y la fuerza electromotriz será tanto mayor cuanto más numerosas sean las
líneas cortadas. La fecundidad de esta imagen es extraordinaria; sirve como segura guía en las
múltiples formas de la inducción.
Con el concepto del campo de fuerza formulado por Faraday se abre una primera brecha en la
fortaleza de la física newtoniana. Según Faraday, eran inconcebibles las fuerzas que actúan a
distancia sin intervención del ambiente. Sus experimentos, por lo menos en la física eléctrica,
contradecían tal suposición, pues revelaron que la magnitud de una acción eléctrica entre dos
cuerpos también depende de la sustancia que se encuentra entre ellos. Por consiguiente, la
transmisión de la acción eléctrica no puede efectuarse a distancia sin pasar punto por punto a
través del medio circundante. Estos puntos forman las líneas de fuerza. El asiento de la
energía eléctrica no está, pues, en el conductor, sino en el ambiente, en el campo que rodea las
cargas.
Un concepto para el cual no había lugar en la física newtoniana surge aquí grávido de
porvenir. La riqueza del nuevo modo de apreciar inaugurado por Faraday se revelará más
tarde en las ecuaciones de Maxwell. Al extenderlo al dominio de la óptica y del
electromagnetismo, Maxwell demostrará la fundamental identidad de los fenómenos
electromagnéticos y luminosos.
