La imagen del átomo, con electrones apiñados alrededor de un núcleo central lleno de protones y neutrones, es tan icónica para nuestra concepción de la ciencia como la hélice del ADN o los anillos de Saturno. Pero no importa cuánto rasquemos la superficie de estos fundamentos científicos, podemos ir más allá, enfocando más este microscopio y descubriendo más fuerzas que gobiernan nuestro mundo.
En su nuevo libroCargo: ¿Por qué manda la gravedad?«, el físico teórico Frank Close explora las fuerzas fundamentales que gobiernan nuestro universo, planteando preguntas a lo largo del camino que buscan explicar cómo el delicado equilibrio de cargas positivas y negativas allanó el camino para que la gravedad le diera forma a nuestro universo.
En esta entrega, explica cómo se descubrió el magnetismo, la fuerza fundamental y tangible, de dónde vino y cómo obtuvo su nombre.
El poder está dentro
El magnetismo es una manifestación de la electricidad y viceversa. La electricidad y el magnetismo han quedado impresos en nuestro entorno desde el principio. Hace cinco mil millones de años, cuando la Tierra naciente era un plasma caliente de corrientes eléctricas parásitas, estos flujos crearon campos magnéticos. Cuando el magma se enfrió para formar lo que hoy se conoce como la corteza exterior sólida del mundo, Magnetismo Quedó atrapado en minerales que contienen hierro, como la magnetita.
hoy es El núcleo líquido de la Tierra Todavía hay un frenesí terpsicoreano de corrientes eléctricas, que generan un campo magnético. Esto se extiende a la atmósfera y mucho más allá, y es invisible para nuestros sentidos naturales. Pero a medida que se propaga desde su origen en el núcleo fundido hasta el cielo, primero penetra la corteza terrestre. Aquí deja una huella tangible, la prueba de la existencia de una fuerza más fuerte que la gravedad que actúa en el interior de la Tierra y cuya influencia se extiende a distancias muy largas.
Remontándonos al Precámbrico temprano, hace cuatro mil millones de años, cuando la superficie se enfrió, los elementos atómicos se acumularon en las capas. El más estable de estos elementos es el hierro, que hoy es uno de los elementos más abundantes en la corteza terrestre. Rocas ígneas formadas a partir de lava. Estas rocas tienen la propiedad de que, en presencia de un campo magnético, sus átomos de hierro actúan como soldados en un desfile, volviéndose ellos mismos magnéticos. Esto se aprovecha en manifestaciones populares en las que se puede hacer visible el campo magnético de una barra magnética.
Primero se esparcen pequeños trozos de hierro sobre la superficie de la mesa y luego se coloca con cuidado un imán entre ellos. Su campo magnético estimula el magnetismo de las limaduras de hierro, convirtiéndolas en miles de imanes en miniatura. Cada uno de estos elementos se orienta en el campo magnético, revelando cómo cambia la dirección de la fuerza magnética de un lugar a otro.
Relacionado: ¿Por qué los imanes tienen polos norte y sur?
Una barra magnética es un modelo simple que muestra lo que le sucede a la propia tierra magnética. Los polos magnéticos norte y sur de la Tierra. Se parecen a los de una barra magnética, el campo magnético de nuestro planeta que se extiende hasta el espacio. No hay limaduras de hierro en el espacio, pero se encuentran grandes cantidades de mineral de hierro en colinas, laderas y montañas de la Tierra. En algunos lugares, casualmente, estos conjuntos magnéticos son muy extensos, como en la isla de Elba y el monte Ida en Asia Menor, donde grandes afloramientos preservan la huella magnética en rocas históricamente conocidas como imán, y ahora llamadas magnetita.
Hay leyendas que dicen que hace miles de años en la antigua Grecia, un pastor que llevaba botas de cuero sujetas con clavos de hierro literalmente tropezó con magnetita cuando un fuerte magnetismo capturó los clavos de su zapato. Independientemente de que un pastor llamado Magnes descubriera o no la roca del mismo nombre, y de ser así, ya sea en Magnesia, al norte de Atenas, o en el monte Ida en Asia Menor, o incluso en otro monte Ida en la isla de Creta, es muy probable que Tales experiencias, aunque menos dramáticas que en la historia, podrían haber ocurrido en diferentes ocasiones.
Ciertamente el poder del magnetismo ha sido evidente desde la Edad del Hierro. El rayo es un destello de corriente eléctrica que genera intensos campos magnéticos y magnetiza la roca de hierro. La fundición para recuperar hierro puro de estas fuentes revelaría su atracción magnética. Así pues, este fenómeno probablemente se conoce desde hace unos 3.000 años. Al igual que el descubrimiento del fuego, el magnetismo puede haber surgido en varios lugares de forma independiente, todos inspirados en la magnetización natural del hierro en las rocas.
Porque las rocas magnéticas están por todas partes. En el siglo XVI, los viajeros registraron los mejores ejemplos, del este de la India y la costa china: “Muy grandes y pesados; [the stone] «Él tirará o levantará un peso justo de hierro o acero». [Robert Norman, The Newe Attractive, 1581]. A medida que el conocimiento de este fenómeno se extendió de la mitología griega al latín y luego al inglés, los nombres cambiaron a «magnes rock» o «imán».
© [Oxford University Press]
Extracto de CHARGE: ¿Por qué manda la gravedad? Escrito por Frank Close, publicado por Oxford University Press, Disponible en formatos de tapa dura y libro electrónico.
«Fanático del alcohol exasperantemente humilde. Practicante de cerveza sin disculpas. Analista».