Electromagnetismo: Una invención y dos descubrimientos

Sin riesgo a equivocarse, puede decirse que el electromagnetismo moderno está basado en una invención y dos descubrimientos, realizados todos ellos en el primer tercio del siglo XIX [1,2]. La invención es la construcción de una fuente de corriente eléctrica continua, la pila eléctrica, realizada por Volta hacia 1800. Gracias a este invento “la electricidad triunfa” [2]. Los dos descubrimientos son la demostración de los efectos magnéticos producidos por corrientes eléctricas realizada por Oersted y Ampére en 1820 y la generación de corriente eléctrica a partir de campos magnéticos obtenida por Faraday en 1831 [1,2].

Los trabajos de Oersted y Ampère permitieron sentar las bases experimentales y matemáticas del electromagnetismo, mientras que Faraday es responsable, además, de la introducción del concepto de “campo” para describir las fuerzas eléctricas y magnéticas [1-5], idea revolucionaria en su día ya que suponía apartarse de la descripción mecanicista de los fenómenos naturales al más puro estilo newtoniano, es decir, mediante “acciones a distancia” [2] sin intermediación de medio alguno. Con estas tres contribuciones se pusieron los pilares del electromagnetismo moderno, cerrado por la aportación de Maxwell, ya en el último tercio del siglo XIX [3,4]. Con Oersted, Ampère y Faraday empieza a gestarse la “síntesis electromagnética” de Maxwell [2], cuya formulación matemática de los fenómenos electromagnéticos descritos por sus predecesores supuso para la electricidad, el magnetismo y la luz una síntesis -“la síntesis de Maxwell”-, de tanta relevancia como en su día fue “a síntesis newtoniana” de la física de los cielos y la física terrestre, es decir, del movimiento de los planetas y la caída de los cuerpos [5].

Desde el siglo XVII no se había producido en la ciencia una teoría unificadora igualable a la de Newton y Maxwell lo hizo, aportando el soporte conceptual y la formulación matemática necesaria para elevar el electromagnetismo a las más altas cotas de la física. Esta unificación resulta de tal importancia que los historiadores incluyen entre los grandes inventos de la humanidad el descubrimiento de la relación entre la electricidad y el magnetismo, junto con la invención de la rueda y el establecimiento de los sistemas de numeración [1]. Las ecuaciones que introdujo Maxwell permiten describir la interacción electromagnética, fundamentada en la idea de que los campos eléctrico y magnético son descripciones complementarias que se derivan de la misma propiedad básica de la materia: la carga eléctrica. Esta “síntesis de Maxwell” constituye uno de los mayores logros de la física, pues no solamente unificó los fenómenos eléctricos y magnéticos, sino que permitió desarrollar toda la teoría de las ondas electromagnéticas, incluyendo la luz [1]. De este modo, a partir de Maxwell, otra parcela de la Física hasta entonces independiente, la Óptica, quedó en cierta mediada englobada en el electromagnetismo [1,3,4].

[1] M. C. Pérez y P. Varela, Orígenes del electromagnetismo. Oersted y Ampère. Nivola libros y ediciones. Madrid, 2003.

[2] J. A. Díaz-Hellín, El gran cambio de la Física. Faraday. Nivola libros y ediciones. Madrid, 2001.

[3] J. M. Sánchez Ron (editor y traductor). Materia y Movimiento (J. C. Maxwell). Editorial Crítica. Barcelona, 2006.

[4] J. Ordóñez, V. Navarro y J. M. Sánchez Ron, Historia de la Ciencia. Editorial Espasa-Calpe. Madrid, 2007.

[5] A. Udías, Historia de la Física: De Arquímedes a Einstein. Editoríal Síntesis. Madrid, 2004.