El científico que recibe el crédito de ser primer padre de la electricidad y magnetismo fue el inglés William Gilbert, que fue un físico y hombre sabio en la corte de la reina Elizabeth (en el siglo XVI). Antes de él, todo lo que se sabía de la electricidad y el magnetismo era lo que conocían los antiguos, que la magnetita poseía propiedades magnéticas y que el ámbar y el azabache, cuando se frotaban, atraían pequeños pedazos de papel u otras sustancias de gravedad específica leve. El gran tratado de William Gilbert fue “De magnete, magneticisique corporibus”, o “Sobre el imán”, impreso en latín en 1600, contenía los frutos de sus investigaciones y experimentos de muchos años, y ciertamente aportaba las bases para una nueva ciencia.

William Gilbert fue el primero en acuñar el término “electricidad” que proviene de la palabra griega élektron que significa precisamente ámbar. Gilbert escribió sobre la electrificación de múltiples sustancias en su tratado “De magnete, magneticisique corporibus”. También fue la primera persona en emplear los términos: “fuerza eléctrica”, “polo magnético” y “atracción eléctrica”. William Gilbert fue un pionero del método experimental y el primero en explicar el funcionamiento de la brújula magnética.

El ámbar es la savia que escurrió mucho tiempo atrás de ciertos árboles de madera blanda, como el pino. Con el transcurso de los siglos se endureció hasta convertirse en un sólido semitransparente con el aspecto de algunos plásticos actuales con un color que va del amarillo al marrón.

Cuando se pule se convierte en una piedra semipreciosa usada en joyería y, a veces, contiene insectos que se vieron atrapados por la savia pegajosa. Los antiguos griegos describieron una extraña propiedad del ámbar: si se lo restregaba vigorosamente contra un paño podía atraer pequeños objetos de las proximidades, como trocitos de paja o semillas. Los griegos llamaban al ámbar elektrón.

 

Estudios sobre la brújula

El primer tema que aborda Gilbert en su libro es revisar y criticar lo que se había escrito hasta ese momento sobre la piedra imán. Comenta varias teorías acerca de la causa de la atracción magnética; surgieron muchas cuando se conoció en Occidente que las agujas o barras de hierro imantadas tienden a orientarse en una dirección Norte-Sur. Pero, dice Gilbert:

“…malgastaron aceite y trabajo, porque, no siendo prácticos en la investigación de los objetos de la naturaleza, estando familiarizados tan solo con libros…construyeron ciertas explicaciones basadas en meras opiniones.”

Como resultado de sus investigaciones, Gilbert propone que la verdadera causa del alineamiento de una aguja magnética o de piedra imán suspendida no es otra que la Tierra es ella misma una gigantesca piedra imán y, por lo tanto, puede actuar sobre los materiales magnéticos.

La piedra imán es un mineral metálico que tiene propiedades curiosas: Atrae al hierro. También, cuando se suspende o se hace flotar un pequeño trozo, gira hasta terminar orientado en dirección Norte-Sur. El primer texto en el que se describe el uso de la piedra imán para la navegación (como lo que hoy llamaríamos brújula) en Occidente data del siglo XII, pero sus propiedades ya se conocían anteriormente en China.

Hoy la piedra imán se conoce como magnetita o mena de hierro magnetizada, porque los griegos de Magnesia hablaban de ella en sus viajes.

 

Fascinado por los imanes

Según el doctor David P. Stern de la NASA: “William Gilbert estaba fascinado por los imanes. Gran Bretaña era una nación marinera, y en 1558, tras la derrota de la Armada española, se abrió el camino al establecimiento de colonias británicas en América. Los buques británicos dependían de la brújula magnética, aunque aún no se comprendía su funcionamiento. ¿Se sentían las agujas atraídas por la estrella polar (como había especulado Colón), o existía una montaña de magnetita en el polo, a la que los buques no debían aproximarse, porque los marineros pensaban que les arrancaría sus navajas y demás objetos metálicos? ¿Interfería el olor del ajo con la acción de las brújulas, creencia a causa de la cual se prohibió a los timoneles comerlo cerca de ellas? Durante casi 20 años, William Gilbert realizó ingeniosos experimentos (entre ellos uno que aseguró que la acción del ajo no interfería en las brújulas) encaminados a la comprensión del magnetismo. Hasta entonces, hacer experimentos científicos no era lo habitual: en lugar de eso, los libros se basaban en las citas de las autoridades de la antigüedad, y así fue como se inició el mito del ajo”.

En su honor se nombró la unidad de fuerza magnetomotriz en el sistema CGS, que corresponde a la necesaria para hacer pasar un flujo de un Weber en una reluctancia de un Oersted. (1 gilbert = 0,79577 ampere · vuelta)

 

Guilielmi Gilberti

En mayo de 1558, ingresó en el St John’s College de Cambridge. En 1560 obtiene su B.A. (Bachelor of Arts); en 1564, su M.A.(Master of Arts). Finalmente, se doctora en Medicina en 1569. Tras un paréntesis del que no existen registros fehacientes sobre su trayectoria vital, sabemos que se instala en Londres en 1573 como médico en ejercicio. Al poco tiempo ingresa en el College de Physicians londinense, donde, tras ejercer diversas funciones, ostenta la Presidencia de dicho órgano colegiado en torno a 1600. En 1601 fue nombrado médico de la reina Isabel I y, posteriormente, también de su sucesor, James I, aunque Gilbert apenas sobrevivió a la reina seis meses. Falleció probablemente víctima de la peste.

Fue uno de los primeros filósofos naturales de la era moderna en realizar experimentos con la electrostática y el magnetismo, realizando para tal fin incontables experimentos que describía con todo lujo de detalles en su obra. Definió el término de fuerza eléctrica como el fenómeno de atracción que se producía al frotar ciertas sustancias. A través de sus experiencias clasificó los materiales en conductores y aislantes e ideó el primer electroscopio.

Descubrió la imantación por influencia, y observó que la imantación del hierro se pierde cuando se calienta al rojo. Estudió la inclinación de una aguja magnética concluyendo que la Tierra se comporta como un gran imán.

Su principal obra fue [Guilielmi Gilberti Colcestrensis, Medici Londinenses] De Magnete, Magneticisque Corporibus, et de Magno Magnete Tellure; Physiologia noua, plurimis & argumentis, & experimentis demostrata (Sobre el imán y los cuerpos magnéticos y sobre el gran imán la Tierra) publicada en Londres en el año 1600, conocido popularmente como “De Magnete”.

El último libro que editó fue un volumen titulado [Guilielmi Gilberti Colcestrensis, Medici Regii] De Mundo Nostro Sublunari Philosophia Nova. Opus posthumum, Ab Authoris fratre collectum pridem & dispositum, nunc Ex duobus Mss.. codicibus editum., mejor conocido como “De Mundo” publicado en Amsterdam en 1651 este trata de una recopilación de escritos preparada por su hermanastro William Gilbert de Melford, que constaba de dos partes bien diferenciadas: “Physiologia Nova Contra Aristotelem”, donde desarrolla temas cósmicos y astronómicos; y “Nova Meteorologia contra Aristotelem”, que trata fenómenos naturales como los vientos, las mareas, las nubes, el arco iris y los cometas.

 

Las fuerzas magnéticas 

En el siglo XVII, William Gilbert emprendió los primeros estudios sistemáticos acerca de las características de los imanes. Observó que la máxima atracción ejercida por los imanes sobre trozos de hierro se realiza en las llamadas “polos de imán”.

Gilbert esperaba que las fuerzas que mantienen a los planetas en movimiento alrededor del Sol fueran de origen magnético. Para estudiar este problema hizo unas esferas de magnetita y estudió la interacción de éstas con agujas de brújula puestas en diferentes direcciones y distancias.

Observó que en un punto de la esfera había un máximo de atracción de un extremo de la aguja y en el punto opuesto un máximo de atracción del otro extremo. En los distintos puntos de la superficie de la esfera, la aguja siempre se orientaba en una posición definida a lo largo de un círculo máximo que enlazaba las puntas de atracción máxima o polos magnéticos de la esfera.

Este comportamiento era similar al de las agujas de la brújula en los distintos puntos de la Tierra, y Gilbert concluyó que nuestro globo puede ser considerado como un imán gigantesco con sus polos situados cerca de los polos norte y sur geográfico.

El polo de la aguja magnética que queda orientado hacia el norte geográfico se denomina polo norte magnético del imán. El otro polo es el sur magnético.

El norte geográfico de la Tierra es un polo sur magnético debido a que atrae el polo norte de un imán y el polo sur geográfico es un polo norte magnético.

 

La Tierra se comporta como un imán orientado

También se observó experimentalmente que no puede obtener un polo norte o sur separados. Si partimos un imán en dos partes, se obtendrá la formación de dos nuevos polos, “es imposible obtener un polo magnético aislado”.

El intento de Gilbert de hacer a las fuerzas magnéticas responsables del movimiento de los planetas en torno al Sol, fracasó y pasaría medio siglo hasta que Newton explicara este movimiento por las fuerzas de gravitación universal.

 

“La liberalidad es la primera hija del amor y la piedra imán más atractiva para los hierros de la voluntad.” Lope de Vega

 

 

Fuentes: Wikipedia – About.com – maikelnai.es

 

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