De Magnete

de William Gilbert
Primera edición en 1600

«Si he visto más lejos, fue subiéndome sobre los hombros de gigantes»  Newton a Hooke, 1676

La terrella de Gilbert, un modelo      de la Tierra magnética¿Qué hito marca el comienzo de la ciencia moderna? Algunos citan a Copérnico (1543), Kepler (1609) o Galileo (1610), pero «De Magnete» publicada en el año 1600 por William Gilbert tiene como mínimo la misma pretensión. Enfrentado a la misteriosa habilidad que tiene la aguja de la brújula de apuntar hacia el norte (¡eminentemente útil, también!), se pone a estudiar todo lo que puede sobre el magnetismo.Comenzó leyendo y examinando toda la literatura existente, encontrando muy poco de valor. Luego diseñó y realizó sus propios experimentos, no solo sobre las fuerzas magnéticas, sino también sobre las eléctricas, él las denominaba «electrick», creyendo que las dos estaban relacionadas de alguna forma. Sus estudios se realizan sobre imanes naturales, «magnetita», e hierro magnetizado artificialmente. También comprende el magnetismo inducido, el hecho de que una pieza de material no magnético tome temporalmente las propiedades de un imán permanente cuando se coloca cerca de uno.

Luego observó que cuando una aguja pequeña («versorium») se mueve sobre la superficie de un imán esférico, reproduce fielmente el proceso de la aguja de la brújula. No solo apunta la aguja hacia el polo cuando se posiciona en un plano tangencial a la esfera, sino que también se inclina hacia abajo en un ángulo (vea la ilustración superior) cuando pivota sobre un eje horizontal, reproduciendo la «inclinación magnética» descubierta en 1581 por Robert Norman. Los experimentos de Gilbert con la esférica «terrella» («pequeña Tierra») lo convencen de que consigue su descubrimiento principal. Propone que la misteriosa direccionalidad de la aguja tiene lugar por que la propia Tierra era un imán gigantesco.

William GilbertProfesionalmente William Gilbert (1544-1603) fue un médico prestigioso, nombrado en 1601 médico de la reina Isabel I. La reina murió dos años más tarde, y el propio Gilbert pereció no mucho más tarde a causa de la plaga, que afligía a menudo a Londres. Aunque su pasión de por vida fue el magnetismo y «De Magnete», dividida en seis «libros», fue su mayor logro. Edward Wright que escribió una introducción  para «De Magnete» observó de forma precisa: «… creo… que estos libros suyos sobre el Magneto serán más útiles para perpetuar la memoria de su nombre que el monumento de cualquier gran Magnate colocado sobre su tumba .»»De Magnete» fue escrita en latín, pero existen dos excelentes traducciones, la de Paul Fleury Mottelay (1893) que aún está disponible (Dover Books, $13.95) y otra más suntuosa de Silvanus Thompson (1900), la fuente de los pasajes citados aquí. Aún traducido, el libro es un desafío, con frases incomprensibles y párrafos que se extienden por páginas. Pero podremos ver como el autor lucha con su material, intentando imponer algún sentido, un modelo lógico sobre relaciones y observaciones contradictorias y enigmáticas. Es ciencia en su estado más puro: Newton pudo subirse sobre «los hombros de gigantes», pero Gilbert tuvo que construir su conocimiento desde el suelo.

Gilbert fue un observador perceptivo, pero que a menudo no lo fue suficientemente. Observó que la humedad interrumpía la electricidad estática (p.e. la respiración húmeda), pero una capa de aceite no lo hacía y las gotas de agua eran atraídas por las fuerzas eléctricas. Observó que las fuerzas magnéticas persistían a través de una llama, pero que el hierro imantado perdía su potencia cuando se calentaba al rojo. ¿Qué significaba?, ¿Podía haberse maravillado?.Una vez que se conocen las respuestas, nunca más se volverá a recuperar la niebla de la ignorancia, la frustración del desconocimiento, el no ser capaz de ver una relación clara. Leer «De Magnete» es quizás lo más importante que se puede hacer para revivir esa experiencia. Gilbert observó acertadamente que el hierro fundido era débilmente magnético, y que las barras largas de hierro tenían polos magnéticos en sus extremos. ¿Por qué? ¿Cómo? Es fácil para nosotros asentir con la cabeza, el hierro capturó el campo magnético circundante sobre la Tierra cuando se enfría pasado el punto de Curie, y que esas líneas de campo fueron canalizadas debido a su figura alargada, creando un efecto concentrado en sus extremos. Pero esto es ahora , y aquello fue en aquel entonces.No todo lo que Gilbert afirmaba resistió el paso del tiempo. Gilbert creía que el magnetismo terrestre y su rotación tenían una causa común: el hecho de que el norte magnético y el astronómico estuvieran tan cercanos, parecía demasiada coincidencia. Aunque puras conjeturas, completamente descartado hoy en día, esa idea gozó de un breve resurgir a mediados de los años 1900s, debido a P.M. Blackett . Con respecto a la rotación de la Tierra , Gilbert nunca tuvo ninguna duda. Otros habrían visto a la Tierra como el centro de la creación, alrededor de la que las estrellas y otras luces daban vueltas, pero Gilbert no, calculó las velocidades consiguientes y las encontró increíblemente grandes. No olvidemos, en esta secuencia, que el 1600 fue también el año en el que Giordano Bruno fue quemado en la hoguera. Afirmando que la rotación terrestre tenía que (como mínimo) compaginarse con el dogma religioso. Edward Wright, en su introducción, intentó hacerlo con las siguientes palabras: «Ni aquellas cosas que se evidencian de las sagradas escrituras aparentan ser especialmente contrarias a la doctrina de la movilidad de la Tierra ; ni debe creerse que ha sido la intención de Moisés o de los Profetas el proclamar ninguna sutileza física o matemática, sino fue para adaptarlas al entendimiento del pueblo llano y su manera de hablar, al igual que las niñeras suelen adaptarse a los niños y no entran en cada detalle innecesario…» Si la rotación y el magnetismo iban juntos, ¿cómo es posible que la aguja de la brújula rara vez apunta al norte verdadero, sino que exhibe una pequeña «variación» (hoy llamada «declinación»)? Gilbert proponía ingenuamente que si la Tierra era una esfera perfecta, las dos direcciones siempre coincidirían. Sin embargo, la Tierra no es muy esférica: el Océano Atlántico forma un corte en su superficie (el agua no contribuye aparentemente al magnetismo), mientras que Europa y África por el este y América por el oeste se elevan sobre la superficie media y pueden añadir atracción magnética.

Magnetita de Gilbert deteriorada  por la descomposiciónHabiendo hecho su conjetura, Gilbert la comprueba experimentalmente:«Tomemos una magnetita algo imperfecta por alguna parte, y deteriorada por la descomposición (como la que teníamos con una cierta parte corroída para parecerse al gran Océano o Atlántico). «Moviendo la aguja alrededor de la manchada terrella, Gilbert confirmó sus suposición. Lejos de la parte picada, y también en el centro, el «versorium» apuntaba hacia el polo magnético. Sin embargo, cerca de los bordes de la depresión, la dirección de la aguja (poco visible en el dibujo) giraba hacia las partes limpias, tal y como se desvía la aguja en los océanos cerca de Europa o América, hacia los cercanos continentes. Puesto que las depresiones y las elevaciones en el globo no cambian (al menos en la escala de la historia humana), predijo atrevidamente que la «variación» permanecía inalterable:

«Excepto que haya una gran dilución de un continente y un hundimiento del terreno como ocurrió en la región de la Atlántida de la que habla Platón y los antiguos, la variación continuará perpetuamente inmutable…» Desgraciadamente, incluso las predicciones basadas en evidencias experimentales pueden ser erróneas. Como descubrió Gellibrand alrededor de 1634, el campo magnético cambia constantemente, por lo que se debe calcular un nuevo IGRF (International Geomagnetic Reference Field, Campo de Referencia Geomagnético Internacional), mediante observaciones más recientes, cada década más o menos.Hay más, mucho más, a menudo adornado con frases llenas de colorido que un editor moderno no debe desaprovechar. Que afectada suena la prosa científica moderna, comparada con las palabras de Gilbert. He aquí, por ejemplo, como propone el uso del ángulo de declinación , (su término es «declinación») para deducir la latitud en el mar cuando los cielos están oscuros: «Podemos ver cuan lejos está de la inoperante filosofía magnetick, que agradable, que útil, que divina! Los marinos cuando se agitan sobre las olas en un tiempo nuboso continuado, y son incapaces de saber nada, por medio de las luminarias celestes, sobre el lugar o la región donde están, con muy pequeño esfuerzo y un pequeño instrumento están aliviados y conocen la latitud del lugar.»Gilbert incluso diseñó un instrumento para medir la declinación ( pulse aquí para ver un dibujo ). En la práctica este método no proporcionaba la latitud con precisión, pero no importa. Ahora tenemos un sistema de posicionamiento global (GPS) basado en satélites, que presta un mucho mejor servicio, pero ¿alguien lo ha alabado en un lenguaje poético como el que usó Gilbert?   Y los que hoy en día creen en la magia integral de los brazaletes magnéticos bien puede escuchar el consejo de Gilbert»La aplicación de magnetitas a todo tipo de cefaleas no las curan ( como algunos creen ver) del mismo modo de que no las cura un casco de hierro o una gorra de acero. » Nuestro conocimiento del magnetismo terrestre y del magnetismo en general, ha recorrido un largo camino en los 400 años pasados desde que vimos la primera luz proporcionada por «De Magnete». Tenemos que leer el libro, al menos partes de él, para darnos cuenta de lo clara que es muestra visión hoy.     No es debido a que somos más sabios o más ingeniosos. Es porque estamos sobre los hombros de gigantes, de los cuales, sin duda, uno de ellos es Gilbert.

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