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Reportaje:FÍSICA Historia

El magnetismo cumple 400 años

William Gilbert era un gran observador de la naturaleza, a la que intentaba arrancar sus secretos. Su curiosidad sobre las brújulas y los imanes llevó a este médico inglés del siglo XVI a internarse en la física, campo en el que sus cuidadosas explicaciones de observaciones y razonamientos sentaron la base de la ciencia experimental moderna y demostraron que la Tierra es magnética. Gilbert encontró en el magnetismo lo que creía que era el alma de la Tierra. En 1600 publicó un monumental tratado sobre este tema que cambió la forma de presentar, discutir y probar las teorías científicas. Este libro, De Magnete (Sobre el imán, en latín), sirvió de base para el renacimiento científico inspirado por Johannes Kepler, Galileo e Isaac Newton en el siglo XVII."Gilbert fue el punto de inflexión entre el pensamiento medieval y la ciencia moderna", dice David Stern, un físico de la NASA que está liderando la conmemoración internacional de los 400 años de la publicación de De Magnete. "A menudo se equivocaba en sus conclusiones", explica Stern, "pero dio comienzo a una nueva era. También introdujo las observaciones experimentales en ciencia de una forma sistemática". Desde el tiempo de los griegos se hicieron experimentos, pero Gilbert fue el primero que de forma metódica relacionó los experimentos con sus teorías y los detalló para que pudieran ser reproducidos por otros.

Debido a su interés por la causa de que unos objetos atraigan a otros, Gilbert hizo experimentos pioneros en electricidad estática, el llamado efecto ámbar, porque al frotar trozos de ámbar con un trapo seco, éstos atraen plumas y otros objetos ligeros. Encontró este científico que las atracciones del magnetismo y de la electricidad estática no están relacionadas, pero en su libro existe una clasificación de las numerosas sustancias que son o no atraídas por el ámbar (elektron, en griego).

Gilbert denominó a los materiales atraídos electricks, y a lo que les atrae, fuerza elecktrica. Al hacerlo, señalan los expertos, creó el vocabulario utilizado en la actualidad para describir la electricidad, incluidos términos como "electrón".

Como han señalado los científicos e historiadores en recientes revisiones del libro De Magnete, definió un método y una filosofía de la ciencia experimental 20 años antes del famoso llamamiento de sir Francis Bacon en pro de un sistema deductivo de investigación y observación empíricas para descubrir los secretos de la naturaleza.

En una época en que se consideraba una herejía la realización de experimentos que pudieran entrar en conflicto con las enseñanzas de la Iglesia o que presentaran ideas que chocaran con la filosofía del pasado, el libro de Gilbert destacaba en solitario. "Hay que recordar que los Principia de Newton no se publicaron hasta 1687", señala Stuart Malin, del British Geological Survey.

Por su parte, David Barraclough, de la misma institución, explica: "De Magnete también se anticipa a Astronomia nova (1609), de Kepler, en el que enunció las primeras dos leyes de sus tres leyes de movimientos planetarios, y a Sidereus Nuncius (1610), de Galileo, en que se informaba de las primeras observaciones con telescopios".

Gilbert creía en la teoría copernicana de que la Tierra no es el centro inamovible del universo. Pensaba que el planeta giraba sobre su eje, pero pensaba erróneamente que este movimiento estaba relacionado con el magnetismo, que incluso podía ser su causa. El concepto del giro de la Tierra era considerado tan inaceptable en aquella época que en muchas copias de su libro estas páginas fueron arrancadas o borradas.

Galileo, que elogió el libro, dijo que la copia que él tenía fue un regalo de alguien que quería "salvar su biblioteca del contagio".

William Gilbert nació en 1544 en una familia de clase media de Colchester (Inglaterra) y murió de peste en Londres en 1603. No se sabe mucho sobre su infancia, pero sí que se educó en St. Johns College, en Cambridge, hasta 1569. Durante los 11 años que permaneció allí, se formó como médico. En 1573 se estableció en Londres como médico y tuvo tanto éxito en su carrera que en 1599 se convirtió en presidente del Real Colegio de Médicos. En 1601 fue nombrado médico personal de la reina Isabel I.

En paralelo a su vida profesional como médico, Gilbert tenía otra vida que giraba alrededor de su interés por el magnetismo. Desde 1581 a 1600 realizó experimentos de electricidad y magnetismo, a menudo en colaboración con otras personas con su mismo interés, según señalan sus biógrafos.

Los antiguos griegos y chinos conocían las piedras imantadas que atraían el hierro, y alrededor del año 1000, los chinos descubrieron que un imán de hierro puesto en agua siempre se alineaba en la dirección Norte-Sur. El uso de la brújula magnética se extendió pronto a Europa a través de Oriente Medio. Sin embargo, la naturaleza del magnetismo y de las propiedades direccionales de la brújula siguió siendo un misterio rodeado de mitos que atrajo la curiosidad de Gilbert y sus colegas. Sus años de experimentación culminaron en la publicacion de De Magnete, un volumen raro, de 246 páginas, impreso en latín, que era entonces la lengua universal de la ciencia. Gilbert dividió su trabajo en 115 capítulos a lo largo de seis libros. En ellos repasó los trabajos anteriores, presentó resultados experimentales y cómo los había obtenido, discutió los hallazgos en un contexto amplio y finalizó con especulaciones y problemas sin resolver, una estructura que hoy resulta familiar en artículos científicos y tesis doctorales.

Entre los objetos que utilizó en sus experimentos estaba una piedra esférica que llamó terrella ("pequeña tierra"), cuyo campo magnético comparó con el de la Tierra y sobre el que probó pequeñas agujas imantadas. Al analizar el hecho de que existen pequeñas variaciones en la dirección de las brújulas, dependiendo del lugar en que se encuentren, Gilbert mostró que esto ocurre porque la Tierra no es una esfera perfecta. La terrella también ayudó a hacer otros experimentos de geomagnetismo, como la demostración de que la orientación de la brújula cambia cerca de masas terrestres y de montañas.

Para estos experimentos, Gilbert reprodujo los huecos de los oceános en la piedra y demostró que las pequeñas agujas señalaban de forma distinta dependiendo de su proximidad o alejamiento a las masas elevadas.

Según Stern, De Magnete proporciona al lector moderno un atisbo de la mente de alguien que trata de comprender la naturaleza desde una posición de completa ignorancia. Es fácil ver la confusión, la ingenuidad y el error, pero esto no debe impedir apreciar la creatividad y el genio de lo que Gilbert hizo. "Convirtió el magnetismo en parte de la ciencia", afirma Stern.

Información en Internet: www-spof.gsfc.nasa.gov/earthmag/demagint.htm.

* Este artículo apareció en la edición impresa del Miércoles, 19 de julio de 2000

Más información

  • Williem Gilbert, médico de Isabel I de Inglaterra, inició con "De Magnete" la ciencia experimental moderna.