{"id":7516,"date":"2018-11-30T08:22:58","date_gmt":"2018-11-30T07:22:58","guid":{"rendered":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/?p=7516"},"modified":"2019-06-07T07:47:15","modified_gmt":"2019-06-07T06:47:15","slug":"7516","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/2018\/11\/30\/7516\/","title":{"rendered":"Magnetismo: Los or\u00edgenes"},"content":{"rendered":"

Primeros descubrimientos<\/strong><\/h3>\n

Como sucede con la electricidad, el fen\u00f3meno del magnetismo era conocido desde la antigua Grecia y tambi\u00e9n su nombre es de origen griego. La palabra magnetismo viene de la palabra \u201cmagnes\u201d, im\u00e1n en griego, que a su vez viene de Magnesia (Magnesia del Meandro<\/a><\/span><\/strong>), regi\u00f3n del Asia Menor en la que se encuentran yacimientos del mineral magnetita<\/a><\/strong><\/span> (piedra im\u00e1n), que tiene la propiedad de atraer objetos de hierro as\u00ed como conferir al hierro sus propiedades magn\u00e9ticas. Se observ\u00f3 que el efecto de atraer peque\u00f1os trocitos de hierro era m\u00e1s pronunciado en ciertas zonas del im\u00e1n denominadas \u00a0polos magn\u00e9ticos<\/strong><\/a>.<\/p>\n

Tales de Mileto<\/strong><\/a><\/span>\u00a0(aprox. 624-546 a.C.) es considerado como uno de los primeros que asoci\u00f3 los fen\u00f3menos el\u00e9ctricos y magn\u00e9ticos. Tales conoci\u00f3 los efectos de la magnetita y pens\u00f3 que si\u00a0el \u00e1mbar al ser frotado era capaz de atraer peque\u00f1os objetos era porque se transformaba en magn\u00e9tico por el efecto del frotamiento. Sin embargo se dio cuenta que por mucho que frotara el \u00e1mbar, \u00e9ste era incapaz de atraer peque\u00f1os trocitos o limaduras de hierro, que s\u00ed eran atra\u00eddos por la magnetiza, sin necesidad de ser frotada. De este modo, electricidad y magnetismo quedaron independientes e incomunicados durante m\u00e1s de dos mil a\u00f1os, justo hasta que Oersted<\/strong> descubriera en 1820 que una corriente el\u00e9ctrica es capaz de desviar la aguja de una br\u00fajula<\/a>.<\/p>\n

<\/a>

Tales de Mileto (aprox. 624-546 a.C.). Cr\u00e9ditos: Wikipedia.<\/p><\/div>\n

Los polos magn\u00e9ticos y la br\u00fajula<\/strong><\/h3>\n

La utilizaci\u00f3n de una aguja imantada como br\u00fajula<\/a><\/strong><\/span> en navegaci\u00f3n se remonta a la Edad Media aunque el conocimiento de las propiedades de la br\u00fajula ya era conocido por los chinos varios siglos antes y llevado a occidente por los \u00e1rabes. En China, la primera referencia al fen\u00f3meno del magnetismo se encuentra en un manuscrito del siglo IV\u00a0a.C. que lleva por t\u00edtulo\u00a0Libro del amo del valle del diablo <\/i>y en el que se\u00f1ala que\u00a0“la magnetita atrae al hierro hacia s\u00ed o es atra\u00edda por este”.\u00a0La primera menci\u00f3n sobre la atracci\u00f3n de una aguja imantada aparece en un trabajo realizado entre los a\u00f1os\u00a020\u00a0y\u00a0100 d.C.: “La magnetita atrae a la aguja”.\u00a0El cient\u00edfico\u00a0Shen Kua<\/a><\/strong><\/span>\u00a0(1031-1095) escribi\u00f3 sobre la\u00a0br\u00fajula de aguja magn\u00e9tica (o\u00a0aguja de marear<\/em>, como se llamaba en aquella \u00e9poca) y mejor\u00f3 la precisi\u00f3n en la navegaci\u00f3n empleando el concepto astron\u00f3mico del\u00a0norte\u00a0absoluto. Hacia el\u00a0siglo XII\u00a0los chinos ya hab\u00edan desarrollado la t\u00e9cnica lo suficiente como para utilizar la br\u00fajula para mejorar la navegaci\u00f3n. Los chinos transmitieron sus conocimientos sobre la br\u00fajula a hind\u00faes y \u00e1rabes y fueron estos \u00faltimos los que la trajeron a Europa.<\/p>\n

<\/a>

Shen Kua (1031-1095). Cr\u00e9ditos: Wikipedia.<\/p><\/div>\n

Alexander Neckam<\/a><\/strong><\/span>\u00a0(1157-1217) fue el primer europeo en conseguir desarrollar la\u00a0t\u00e9cnica de usar la br\u00fajula en navegaci\u00f3n en\u00a01187. Si una varilla imantada se suspende libremente en un punto de la superficie de la Tierra, la varilla se orienta en la direcci\u00f3n Norte-Sur. Este hecho permiti\u00f3 distinguir los extremos de la varilla o polos<\/strong><\/span> magn\u00e9ticos norte<\/strong><\/span> (N) y sur<\/strong><\/span> (S) y concluir que la propia Tierra se comporta como un gran im\u00e1n. Se observ\u00f3, asimismo, que la fuerza entre polos del mismo nombre es repulsiva, mientras que la fuerza entre polos de distinto nombre es atractiva. A diferencia de lo que sucede con las cargas el\u00e9ctricas los polos magn\u00e9ticos siempre se presentan de dos en dos. No es posible tener un polo norte o un polo sur aislados y si se parte un im\u00e1n para intentar separar sus polos, se obtienen dos imanes, cada uno de ellos con una pareja de polos norte y sur de igual intensidad. De estos experimentos se puede concluir que no existen monopolos magn\u00e9ticos libres o, al menos hasta el momento, no han sido encontrados<\/strong>.<\/p>\n

En 1269,\u00a0Pierre Pel\u00e8rin de Maricourt<\/strong><\/a><\/span>, estudioso franc\u00e9s del\u00a0siglo XIII,\u00a0ingeniero militar al servicio de Carlos de Anjou y compa\u00f1ero de San Luis en la primera cruzada. En\u00a0sus estudios presenta\u00a0la primera descripci\u00f3n detallada de la\u00a0br\u00fajula\u00a0como instrumento de navegaci\u00f3n. Descubri\u00f3 que si una aguja imantada se deja libremente en distintas posiciones sobre un im\u00e1n natural esf\u00e9rico, se orienta a lo largo de l\u00edneas que, rodeando el im\u00e1n, pasan por puntos situados en extremos opuestos a la esfera. Estos puntos fueron llamados polos del im\u00e1n. Tambi\u00e9n observ\u00f3 que los polos iguales de dos imanes se repelen entre s\u00ed y los polos distintos se atraen mutuamente. Durante el sitio de Lucerna en Italia por\u00a0Carlos de Anjou\u00a0en agosto de 1269,\u00a0Maricourt\u00a0escribe su carta sobre el magnetismo, la \u00a0Epistola ad Sigerum de Foucaucourt militem de\u00a0magnete<\/em>, conocida tambi\u00e9n como\u00a0<\/b>Epistola de\u00a0magnete,<\/em>\u00a0que supone el primer tratado cient\u00edfico sobre las propiedades del los imanes.<\/p>\n

<\/a>

Aguja rotatoria de una br\u00fajula en una copia de la ‘Epistola de magnete’ de Pierre de Maricourt\u00a0(1269). Cr\u00e9ditos: Wikipedia.<\/p><\/div>\n

‘De Magnete’\u00a0y el magnetismo terrestre<\/strong><\/h3>\n

William Gilbert<\/strong><\/a><\/span> (1544-1603), contempor\u00e1neo de Kepler y Galileo, llev\u00f3 a cabo cuidadosos estudios de las interacciones magn\u00e9ticas y public\u00f3 en 1600 sus resultados en un libro, “D<\/em>e magnete, magneticisque corporibus, et de magno\u00a0magnete\u00a0tellure”<\/i>\u00a0(Sobre los imanes, los cuerpos magn\u00e9ticos y el gran im\u00e1n terrestre<\/i>), m\u00e1s conocido como\u00a0De magnete<\/a><\/strong><\/span>,\u00a0<\/em>la primera descripci\u00f3n exhaustiva del magnetismo as\u00ed como\u00a0la primera gran obra de la f\u00edsica experimental.\u00a0En la primera frase del pr\u00f3logo Gilbert ya deja clara cual es su forma de proceder:<\/p>\n

\n

“En el descubrimiento de cosas secretas y en la investigaci\u00f3n de las causas ocultas, los experimentos seguros proporcionan y demuestran s\u00f3lidos argumentos en comparaci\u00f3n con probables conjeturas y las opiniones de los especuladores filos\u00f3ficos de tipo com\u00fan.”<\/span><\/p>\n<\/blockquote>\n

Una parte importante de la ciencia europea tiene sus ra\u00edces en las teor\u00eda iniciales de Gilbert y su afici\u00f3n por los experimentos. Gilbert estudi\u00f3 medicina y lleg\u00f3 a ser un m\u00e9dico de prestigio y en el a\u00f1o 1600 fue nombrado m\u00e9dico personal de la reina Isabel I de Inglaterra, aunque no debi\u00f3 ser muy bueno en ese cometido pues la reina falleci\u00f3 casi inmediatamente. El \u00fanico legado personal que dej\u00f3 la reina antes de morir fue una suma de dinero para William Gilbert con la cual \u00e9ste pudo continuar sus estudios sobre magnetismo.\u00a0En sus estudios Gilbert concluy\u00f3 que la Tierra puede considerarse como un im\u00e1n gigante con sus polos situados cerca de los polos norte y sur geogr\u00e1ficos. Este concepto sobrevivi\u00f3 a trav\u00e9s de los siglos, y despu\u00e9s de haber sido desarrollado matem\u00e1ticamente por el gran matem\u00e1tico Alem\u00e1n Carl Gauss, es hoy un concepto fundamental en la teor\u00eda del magnetismo terrestre<\/a><\/span>. Tambi\u00e9n comprob\u00f3\u00a0que si se divide\u00a0un im\u00e1n en dos partes, se obtendr\u00e1 la formaci\u00f3n de dos nuevos polos, “es imposible obtener un polo magn\u00e9tico aislado”, escribi\u00f3.<\/p>\n

‘De magnete’ y William Gilbert (1544-1603). Cr\u00e9ditos: Wikipedia.<\/p><\/div>\n

El magnetismo era uno de los ejemplos preferidos de los magos para probar la existencia de cualidades ocultas. Gilbert lleg\u00f3 a comparar los efectos de los imanes con los del alma, mientras que para Ren\u00e9 Descartes<\/strong><\/a><\/span> (1596-1650), sus\u00a0Principia philosophiae<\/a><\/span>\u00a0(Los p<\/em>rincipios de filosof\u00eda<\/i>), se\u00f1ala que el magnetismo era un torrente de corp\u00fasculos que sal\u00edan del cuerpo magn\u00e9tico y que ten\u00edan forma de tornillos de rosca derecha o izquierda, como un sacacorchos, por lo que dependiendo de la forma har\u00edan que los objetos a los que se acercaran se movieran hacia el im\u00e1n o se alejaran del mismo. De este modo, Descartes explic\u00f3 el magnetismo recurriendo a un flujo de part\u00edculas que saldr\u00edan de un polo del im\u00e1n y entrar\u00edan en el otro.<\/p>\n

<\/a>

Ren\u00e9 Descartes (1596-1650). Cr\u00e9ditos: Wikipedia.<\/p><\/div>\n

En el siglo XVIII, por analog\u00eda con la electricidad, se supuso la existencia de dos fluidos magn\u00e9ticos. Charles-Augustin Coulomb<\/strong><\/a><\/span>\u00a0(1736-1806) estudi\u00f3 las fuerzas entre polos magn\u00e9ticos y propuso la ecuaci\u00f3n de la fuerza entre polos magn\u00e9ticos semejante a la fuerza electrost\u00e1tica entre cargas el\u00e9ctricas y la fuerza gravitatoria entre masas gravitatorias: La fuerza entre dos polos magn\u00e9ticos var\u00eda de forma inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los polos y de forma directa con la intensidad de los polos (medida por la fuerza que ejercen sobre un polo de valor determinado). La ley que rige las fuerzas de atracci\u00f3n y repulsi\u00f3n entre las cargas el\u00e9ctricas y los polos magn\u00e9ticos fue publicada en 1785 en un trabajo titulado Segunda memoria sobre la electricidad y el magnetismo<\/a><\/span><\/em>. Como hab\u00eda hecho Gilbert casi doscientos a\u00f1os antes y Tales de Mileto dos mil a\u00f1os antes, Coulomb consider\u00f3 que los fen\u00f3menos el\u00e9ctricos y magn\u00e9ticos eran diferentes, puesto que, a pesar de la estrecha analog\u00eda que parec\u00eda existir entre ellos, los experimentos indicaban que los polos magn\u00e9ticos y las cargas el\u00e9ctricas (entonces s\u00f3lo en reposo) no interactuaban entre s\u00ed.<\/p>\n

<\/a>

Charles-Augustin Coulomb (1736-1806). Cr\u00e9ditos: Wikipedia.<\/p><\/div>\n

Gauss y los Observatorios Magn\u00e9ticos<\/strong><\/h3>\n

Una de las figuras claves en el desarrollo del magnetismo (y en el de otros muchos campos de la ciencia) es Carl Friedrich Gauss<\/strong><\/a><\/span> (1777-1855) que estableci\u00f3 el primer Observatorio Magn\u00e9tico en Gotinga e inici\u00f3 en \u00e9l observaciones continuas sobre el magnetismo terrestre y desarroll\u00f3 el primer magnet\u00f3metro.\u00a0En 1832 public\u00f3 un art\u00edculo<\/a><\/span> sobre la medici\u00f3n del campo magn\u00e9tico de la Tierra y describi\u00f3 un nuevo instrumento que consist\u00eda en un im\u00e1n de barra permanente suspendido horizontalmente de una fibra de oro. La diferencia en las oscilaciones cuando la barra era\u00a0magnetizada y cuando era\u00a0desmagnetizada permiti\u00f3 a Gauss calcular un valor absoluto para la fuerza del campo magn\u00e9tico de la Tierra. La ley de Gauss del magnetismo<\/strong>, llamada as\u00ed precisamente por Carl Gauss, es una de las ecuaciones fundamentales del campo electromagn\u00e9tico (ecuaciones de Maxwell<\/a><\/span>) y una manera formal de afirmar que no existen polos magn\u00e9ticos aislados (por ejemplo, un im\u00e1n son polo norte o sur), es decir, monopolos magn\u00e9ticos.<\/p>\n

Wilhelm Eduard Weber<\/strong><\/a><\/span>\u00a0(1804-1892), amigo y colaborador de Gauss, fue profesor en las Universidades de Leipzig y Gotinga, y sucedi\u00f3 a Gauss al frente del Observatorio Magn\u00e9tico de Gotinga. Weber propuso que las part\u00edculas de un cuerpo son intr\u00ednsecamente magn\u00e9ticas, pero que s\u00f3lo en ciertos materiales se mantienen todas ellas alineadas.\u00a0Junto con su amigo Gauss invent\u00f3 en 1833 un nuevo tipo de\u00a0tel\u00e9grafo<\/a><\/span>\u00a0conocido como tel\u00e9grafo de Gauss-Weber<\/a><\/strong><\/span>.<\/p>\n

<\/a>

Estatua de Weber y Gauss (sentado) en Gotinga. Cr\u00e9ditos: Wikipedia.<\/p><\/div>\n

Uno de las\u00a0contribuciones m\u00e1s importantes de Weber\u00a0fue el \u00a0“Atlas Des Erdmagnetismus: Nach Den Elementen Der Theorie Entworfen”<\/a><\/span>\u00a0<\/em>(Atlas de Geomagnetismo<\/i>), confeccionado en colaboraci\u00f3n con\u00a0Gauss. Este Atlas est\u00e1\u00a0compuesto por una serie de mapas magn\u00e9ticos de la\u00a0Tierra\u00a0que en su d\u00eda suscitaron el inter\u00e9s de las principales potencias del momento lo que les llev\u00f3 a fundar\u00a0“observatorios magn\u00e9ticos”. En el a\u00f1o\u00a01864,\u00a0y tambi\u00e9n en colaboraci\u00f3n con\u00a0Gauss,\u00a0publica\u00a0Medidas Proporcionales Electromagn\u00e9ticas<\/i>, texto que contiene\u00a0un sistema de medidas absolutas para corrientes el\u00e9ctricas y que sent\u00f3 las bases de las medidas\u00a0quede usan hoy en d\u00eda.\u00a0En 1856, junto con Rudolf Kohlrausch<\/strong><\/a><\/span>\u00a0(1809-1858), ambos\u00a0demostraron que el cociente de las unidades electrost\u00e1ticas y las\u00a0electromagn\u00e9ticas daba lugar a un n\u00famero que coincid\u00eda con el valor de la\u00a0velocidad de la luz conocido por aquel entonces. Este hallazgo ayud\u00f3 a\u00a0Maxwell a conjeturar que la luz es una onda electromagn\u00e9tica.\u00a0Tambi\u00e9n, en un art\u00edculo publicado en 1856 por Kohlrausch y Weber<\/a><\/span>, fueron los primeros en utilizar\u00a0la letra “c<\/em>” para designar a\u00a0la velocidad de la luz.<\/p>\n

BIBLIOGRAF\u00cdA<\/strong><\/h3>\n

Peter J. BOWLER e Iwan Rhys MORUS (2007),\u00a0Panorama general de la ciencia moderna<\/em>\u00a0(Editorial Cr\u00edtica, Barcelona).<\/p>\n

Clifford A. PICKOVER, El Libro de la F\u00edsica<\/em>\u00a0(Ilus Books, S.L. Madrid, 2011)<\/p>\n

George GAMOW,\u00a0Biograf\u00eda de la F\u00edsica<\/em>\u00a0(Alianza Editorial. Madrid, 1980).<\/p>\n

Javier ORD\u00d3\u00d1EZ, V\u00edctor NAVARRO y Jos\u00e9 Manuel S\u00c1NCHEZ RON,\u00a0Historia de la ciencia <\/em>(Espasa-Calpe. Madrid, 2007).<\/p>\n

M\u00aa Carmen P\u00c9REZ DE LANDAZ\u00c1BAL y Paloma VARELA NIETO,\u00a0Or\u00edgenes del electromagnetismo. Oersted y Amp\u00e8re<\/em>\u00a0(N\u00edvola libros y ediciones. Madrid, 2003).<\/p>\n

Agust\u00edn UD\u00cdAS VALLINA,\u00a0Historia de la F\u00edsica. De Arqu\u00edmedes a Einstein<\/em>\u00a0(S\u00edntesis. Madrid, 2004).<\/p>\n

Laura MORR\u00d3N RUIZ DE GORDEJUELA, “William Gilbert, un hombre con magnetismo”, NAUKAS, 27 de mayo de 2014.<\/a><\/p>\n

Augusto BEL\u00c9NDEZ V\u00c1ZQUEZ, “La unificaci\u00f3n de luz, electricidad y magnetismo: la “s\u00edntesis electromagn\u00e9tica” de Maxwell”. Revista Brasileira de Ensino de F\u00edsica. Vol. 30, No. 2 (Jun. 2008). pp. 2601-1\/2601-20<\/p>\n

Magnetismo, Wikipedia (consultado 28\/04\/2017).<\/a><\/p>\n

Peter Peregrinus de Maricourt, Wikipedia (consultado 28\/04\/2017).<\/a><\/p>\n

William Gilbert, Wikipedia (consultado 28\/04\/2017).<\/a><\/p>\n

Carl Friedrich Gauss, Wikipedia (consultado 28\/04\/2017).<\/a><\/p>\n

Wilhelm Eduard Weber, Wikipedia (consultado 28\/04\/2017).<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Primeros descubrimientos Como sucede con la electricidad, el fen\u00f3meno del magnetismo era conocido desde la antigua Grecia y tambi\u00e9n su nombre es de origen griego. La palabra magnetismo viene de la palabra \u201cmagnes\u201d, im\u00e1n en griego, que a su vez … Continue reading →<\/span><\/a><\/p>\n","protected":false},"author":1239,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[4215,173829],"tags":[482,1443,6547,1643],"class_list":["post-7516","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-divulgacion-cientifica","category-historia-de-la-fisica","tag-biografia","tag-divulgacion","tag-electro-magnetismo","tag-historia-de-la-fisica"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7516","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1239"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7516"}],"version-history":[{"count":25,"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7516\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":7550,"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7516\/revisions\/7550"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7516"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7516"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/blogs.ua.es\/fisicateleco\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7516"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}