Apéndice 3. La electricidad en la era de las luces

De Mienciclo E-books

DE todas las invenciones del hombre, hay dos que significaron los más grandes saltos en su historia: la imprenta y las maquinarias autoaccionadas. Junto a éstas, sólo es comparable en importancia el descubrimiento de la electricidad. A partir de ahí surgen otras promesas de frutos asombrosos que se expandirán en todas direcciones.

El siglo XVIII es el siglo en que la imaginación cesa de divagar, en que los datos positivos se estabilizan lo bastante para hacer retroceder las fantasías de la especulación. Sin embargo, de Otto Guericke a Franklin, de Gilbert a Coulombs, no existe más que una progresión modesta. Al término de ésta los hechos principales de lo que se llama ordinariamente la electroestática, quedan claramente reconocidos. Sobre todo, porque en 1800, Volta realiza la primera pila eléctrica. Los físicos iban a tener a su disposición fuentes de corriente continua y de intensidad notable: apenas falta nada para que pueda nacer la electrodinámica.

A partir de la física del fuego, cien años después que el vapor, la energía eléctrica hace su entrada en el mundo de la industria. Pero se trata ya de otra época.

Con el descubrimiento de la electricidad, la edad antigua de la ciencia termina y el imperio de la física filosófica acaba de descomponerse. Una mentalidad nueva trata de asociar en todo la descripción matemática a la observación de los fenómenos y, más aún, la acción inventiva del hombre a la comprensión de las propiedades de lo real. La invención no es un fruto secundario del esfuerzo del conocimiento. No queda abandonada a los cuidados, diríamos serviles, de algún ingeniero. Tiene algo de la ciencia misma, sin la cual el vivo impulso del espíritu languidecería, y la visión de las cosas en lo sucesivo, es, a su manera, fabricación inventiva. El laboratorio contiene en germen toda la ciencia del mañana.

Los grandes iniciadores de estos siglos tan decisivos tienen casi todos una vida, un temperamento, una fisonomía intelectual notablemente armonizada con lo que exigía la nueva conquista humana de la naturaleza.

Hombres de ciencia, hombres de invención, muy pocos de ellos fueron profesionales diplomados de las ciencias o de las técnicas que hicieron avanzar. Se encuentran en sus filas algunos profesionales. Pero más frecuentemente se dio el genio con una posición social y con responsabilidades humanas a primera vista bastante extrañas a la inspiración de sus hallazgos. Del jurisconsulto Leibnitz al ingeniero militar Cugnot, al papelero Montgolfier, o al hombre de estado Benjamín Franklin, la tradición es sólida: el hallazgo aparece en el campo de las ocupaciones que estos espíritus se han dado como gratuitamente, sin ser empujados a ello por la necesidad del oficio. Son los aficionados geniales.

¿Hay un orden inmanente y oculto, o los caminos de la ciencia participan también de la aventura de la vida? Uno de los aspectos apasionantes del saber humano consiste en que los caminos hacia sus más grandes descubrimientos suelen ser caprichosos. Y esto lo emparenta con el azar, con la aventura: con la vida misma.

Luigi Galvani (1737-1798) nació en Bolonia y fue profesor de anatomía y médico partero. Un día, habiendo despellejado una rana dentro de una habitación en donde había cierto rudimentario mecanismo que producía chispas, comprobó que, al aplicar el escalpelo entre los nervios crurales del animal, éstos se convulsionaban. Repitió la experiencia en el balcón, en días tormentosos y en días calmos, con el mismo resultado. Galvani atribuyó entonces las convulsiones a un efecto de condensador realizado por las ancas de la rana, pero nada pudo deducir de ello, puesto que era una opinión errónea. Hasta que Volta mejoró la observación.

Galvani había conjeturado que aquellos fenómenos eran debidos a una forma de electricidad, a la cual llamó «animal». Volta demostró que la rana no representa más que un papel de revelador, y no de motor y revelador, como decía Galvani. Y el mecanismo motor deriva de los contactos entre los conductores metálicos heterogéneos utilizados. Allí estaba, descubierta, la pila.

Alessandro Volta, italiano de Como (1745-1827), de familia noble, quedó huérfano de padre cuando aún era niño; tuvo una excelente educación literaria y, en cuanto a las ciencias, fue un autodidacta, al igual que Franklin.

La enorme importancia de la actividad científica de Volta radica en el hecho de esta invención, que abrió el camino hacia el aprovechamiento práctico de la energía eléctrica. Las anteriores investigaciones en electrostática nunca hubieran conducido a semejantes resultados, dado que por medio de la inducción electrostática, aunque puedan acumularse grandes cantidades de carga eléctrica en un cuerpo, con sus descargas sólo se obtienen corrientes de muy breve duración, si bien a veces de gran importancia; el genial descubrimiento del efecto de contacto, llamado hoy efecto de Volta, fue el que permitió obtener un paso continuo de carga eléctrica a través del conductor.

Cierto día en que Volta remaba en su canoa por la orilla del lago Mayor, recogió las burbujas gaseosas que se elevaban en el vaso que había sumergido, descubriendo que el «aire» de que estaban formadas difería de todos los otros conocidos hasta entonces. El lo llamó «aire nativo de las marismas o marjales». Es el metano. Habiendo provocado por medio de una chispa la combustión en un vaso cerrado de estos «aires» inflamables, se encontró encaminado, en 1777, a inventar la «pistola», la cual, transformada en «eudiómetro», fue el instrumento al que Gay-Lussac y Humbolt coincidieron en definir como el «más exacto y más precioso» para el análisis químico.

La invención de la «pistola» —es decir, el instrumento mediante el cual se provoca la explosión de un gas por medio de una chispa eléctrica— tuvo en seguida sumo interés práctico, pues de ella surgió el sistema de encendido de la mezcla de combustibles para los motores a explosión.

Andrè-Marie Ampère (1775-1836), hijo de un revolucionario víctima de la revolución, es el padre de la electrodinámica, a tal punto que su apellido designa la unidad de corriente eléctrica. Descubre que todos los gases a igual volumen contienen el mismo número de moléculas. Construye el electromagnetismo. Inventa el principio del telégrafo eléctrico y el del electroimán; rozó muy cerca el de la inducción, dejando la gloria a Faraday.

Michel Faraday, físico inglés (1791-1867), es otro de los aficionados geniales. Hijo de un modesto artesano, a los catorce años fue aprendiz de encuadernador de libros; allí frecuentó los textos y se apasionó por los estudios científicos y más tarde asistió a clases en la Universidad Popular de Londres, en el período histórico del desarrollo industrial inglés, durante el cual no se vedó la entrada a la universidad a los hombres que podían constituir con su inteligencia al avance científico y tecnológico del naciente imperio.

Faraday comenzó sus investigaciones de química con unos estudios sobre cloruros, sobre la difusión y licuefacción de los gases y sobre los aceros, descubriendo al cabo de poco tiempo el benceno.

Con el fundamental descubrimiento de la inducción electromagnética, Faraday sentó las bases de la aplicación de la electricidad a la transformación de la energía mecánica en energía eléctrica y viceversa. La dínamo, los alternadores y los motores eléctricos son directa derivación de su descubrimiento. En el campo teórico, la introducción del concepto de las líneas de fuerza de los campos, preludia la teoría de Maxwell.

A Faraday se le debe también el descubrimiento y la formulación de las leyes de electrólisis.

La caja de Faraday permite demostrar que en el interior de un conductor vacío no existe ninguna acción de las cargas eléctricas exteriores. Se denomina efecto de Faraday a la degeneración del poder rotatorio de la luz polarizada en sustancias sometidas a la acción de fuertes campos magnéticos. Este aspecto de sus investigaciones fue de una enorme importancia, puesto que constituye el comienzo del descubrimiento de las relaciones entre los fenómenos electromagnéticos y luminosos.

La civilización ha surgido de la interdependencia de los distintos miembros de la sociedad. Entre los salvajes, cada individuo, cada familia o tribu, es independiente, produciendo cuanto ella necesita. En el estadio de barbarie se producen ya algunos intercambios que desembocan en el comercio al extenderse la civilización. Pero hasta un grado de civilización bastante avanzado —hasta una época que no va mucho más allá de un siglo— las diversas necesidades de la vida eran todavía producidas en las proximidades inmediatas del consumidor; cada grupo o territorio era autónomo en su existencia, y el comercio no se ocupaba más que de los objetos que eran absolutamente necesarios para la vida cotidiana. No hay que decir que todo esto ha cambiado hoy día, y tanto para las necesidades esenciales del vivir como para lo superfluo, contamos con los productos y bienes procedentes de centenares o millares de kilómetros. Es el mundo entero que suministra nuestros alimentos, nuestros vestidos, nuestros materiales de construcción y hasta nuestras formas culturales.

Así, la existencia actual del hombre está asentada en un sistema eficaz y seguro de transporte y distribución de todo lo necesario para su vida civilizada. Y estas necesidades se componen de dos grandes grupos: los materiales y la energía. Nuestro sistema de transporte clásico se ocupa de los materiales, pero no se puede asegurar el suministro de energía que ha constituido y constituye aún el obstáculo más serio para el progreso de la civilización. Dicho sistema de transporte —vías férreas, marítimas, carreteras— no ha podido asegurar la alimentación de energía más que de manera indirecta, por el suministro de materiales como transportadores de energía; en efecto, nuestros ferrocarriles transportan carbón cuando no es ciertamente el carbón lo que deseamos, sino la energía que aquél encierra. Esta energía es disponible tan sólo en muy limitada medida; es el caso del calor y de la potencia mecánica de las grandes unidades de vapor; y, sin embargo, la mayor parte de las necesidades de la vida no pueden hallar satisfacción con esta clase de energía.

En cada aldea alejada de los centros de la civilización, podemos sin dificultad hacernos llegar toda la materia producida en cualquier sitio del mundo, pero incluso en los centros civilizados no podríamos, en ausencia de la potencia eléctrica, obtener la energía necesaria para accionar un ventilador. Al igual que de un siglo acá el sistema de transporte y distribución de materiales se ha incrementado con los ferrocarriles, los automotores y la navegación, así podemos apreciar en las redes de transmisión eléctrica a nuestro alrededor el desarrollo progresivo del sistema de transmisión de energía. Poca gente se imagina la complicación y la multiplicación de dispositivos que se engloban en la genérica denominación de instalación eléctrica. Para muchos, ésta es el interruptor que enciende la lámpara en el salón, la toma de corriente del portátil o de la plancha, el cortocircuito fusible que protege la instalación.

Pero la energía eléctrica es la primera de nuestras materias primas, puesto que ella es la que acciona talleres y fábricas, impulsa los medios de transporte, lleva las palabras, las imágenes, los sones a través del espacio; transforma la noche en día.

Ha pasado mucho tiempo desde aquellos primeros descubrimientos e invenciones. El mundo es otro, los hombres se han liberado de un montón de servidumbres gracias al incesante avance de la ciencia y la tecnología; incluso, de una serie de limitaciones o dogmas de valor pretendidamente metafísicos. La ciencia y la filosofía ya no se estorban.

Tal vez fuera imposible una ciencia sin filosofía. Si es verdad que la ciencia no puede esperar a que la filosofía forje su último sistema —esta pretensión de la metafísica sería insensata— tampoco puede prescindir de apoyarse en hipótesis de carácter trascendental, es decir, combinando el principio de la experiencia y el principio matemático. Aquél responde del porvenir, porque los hechos no se contradicen; éste hace fecundo el presente, porque la ciencia se compone no de fenómenos sino de leyes. Y entre unos y otros se establece un sentido de armonía perfecta, que es la que en definitiva priva entre la experimentación y el método racional.

Por mucho tiempo la molécula química fue sagrada e inviolable; pero el electrón, ese ente abstracto descubierto por Benjamín Franklin, no sólo la desbancó sino que ha iniciado ya una de las revoluciones industriales, cuyo alcance no es posible prever. A medida que exploramos sus enormes posibilidades, nos encontramos con nuevos aspectos y nuevas aplicaciones de la ciencia a que ha dado su nombre y origen, cuyo influjo poderoso hará cambiar nuestras costumbres diarias, alargará nuestros días sobre la tierra, dará empleo a millones de personas y contribuirá, en definitiva, a la creación de una nueva filosofía de unidad mundial.