Electromagnetismo

Historia del campo
electromagnético

Filosofía y Física

Contribución de Faraday

Teorías modernas

La Historia de la Física está llena de grandes científicos como Galileo, Newton o Einstein, etc., cuyas contribuciones han sido decisivas, pero también de un número muy grande de científicos cuyos nombres no aparecen en los libros de texto. No existe el genio aislado al que de repente se le ocurre la idea clave que cambia el curso de la Ciencia. El avance en el progreso científico no se produce solamente por las contribuciones aisladas y discontinuas de unas mentes privilegiadas.

A Newton no se le ocurrió la ley de la Gravitación Universal al ver caer la famosa manzana sentado en las proximidades de un árbol. Pocos conocen que, aunque Newton formuló por primera vez una teoría completa de la gravitación, veinte años antes Hooke había llegado a la conclusión de que "diríase que los objetos materiales eran atraídos hacia el centro de la Tierra con una fuerza inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa".

Otros muchos ejemplos se pueden mencionar, que confirmarían que la evolución de las ideas de la Física y la aparición de nuevas teorías son hechos que se suceden con una continuidad mucho mayor que la que sugieren los libros de texto. El mayor mérito de los grandes físicos radica más en la fundamentación de las hipótesis y en la completitud de sus formulaciones que en la verdadera originalidad de las mismas.

Hay partidarios del uso de la historia en la enseñanza de la Física por varias razones:

1. Para apreciar el estado actual de nuestro conocimiento científico en comparación con épocas previas.
2. Como hechos que debemos conocer para incrementar nuestra cultura.
3. Para motivar a estudiantes interesados en aspectos filosóficos y sociales de la ciencia.
4. El aspecto más importante de la historia de la ciencia, a nuestro entender, es la posibilidad de adquirir una visión actual y rigurosa de la evolución de nuestra imagen del mundo físico, que está en no pocas ocasiones en contradicción con la imagen simplificada que nos han contado, o que presentan algunos libros de texto.

En este capítulo recorreremos la Historia de la Física centrándonos en un aspecto esencial de la misma, como nace y se desarrolla la idea de campo.

Esta idea no nace, en contra de lo que pudiera parecer, de un desarrollo tecnológico o de la necesidad de explicar un conjunto de fenómenos, sino de una Metafísica de la naturaleza (del conjunto de principios que rigen nuestra representación del mundo), elaborada por Descartes, modificada por Newton y Kant que influyeron en Oersted y Faraday, y que se oponía a las teorías dominantes de la acción a distancia de los seguidores de Newton (Laplace, Ampère, etc.) y que podemos resumir en:

Newton:

• Universo constituido por corpúsculos extensos y espacio vacío.
• Fuerzas centrales actuando a distancia y de forma instantánea.
• Fuerzas inversamente proporcionales al cuadrado de la distancia.

Faraday:

• La existencia de un campo de fuerzas como única sustancia física.
• La velocidad finita de propagación de cualquier cambio en la intensidad de la fuerza.
• La unificación e interconvertibilidad de los distintos tipos de fuerzas.

Maxwell asume el inmenso legado de Faraday, efectuando algunos cambios. Con él la idea de campo adquiere una formulación matemática precisa. Las ecuaciones de Maxwell constituyen uno de los éxitos más brillantes de la historia de la Física, culminados con el descubrimiento de las ondas electromagnéticas por Hertz.

También, se describen las contribuciones de Lorentz, creador de la electrodinámica y Einstein que con su teoría de la Relatividad da lugar a la desaparición del éter y al nacimiento de una nueva mecánica.

Berkson W. Las teorías de los campos de fuerza. Desde Faraday hasta Eisntein. Alianza Editorial (1985).

Bradley J. Repeating the electromagnetic experiments of Michael Faraday. Physics Education, V-26, nº 5, September 1991, pp. 284-288.

Cantor G. Faraday's search for the gravelectric effect. Physics Education, V-26, nº 5, September 1991, pp. 289-293.

Cazenobe J. ¿Fue Maxwell precursor de Hertz?. Mundo Científico, V-4, nº 40, 1984, pp. 974-980.

van Fraasen, Bas C. Introducción a la Filosofía del tiempo y del espacio. Editorial Labor (1978).

García Doncel M. En el bicentenario de Michael Faraday: Sus especulaciones sobre el "estado electrotónico", origen de nuestra teoría clásica de campos. Revista Española de Física V-5, nº 4, 1991, pp. 44-57.

García Doncel M. Heinrich Hertz. Investigación y Ciencia, Enero 1994, pp. 72-79.

Gooding D. Faraday was a hands-on scientist. Physics Education, V-26, nº 5, September 1991, pp. 307-312.

Harman P. M. Maxwell and Faraday. European Journal of Physics. V-14, 1993, pp. 148-154.

Navarro Veguillas L. Fuerzas y campos en la Historia de la Física: de Aristóteles a Faraday. Mundo Científico, V-3, nº 29, 1983, pp. 1012-1018.

Thuillier P. De la filosofía al electromagnetismo: el caso Oersted. Mundo Científico V-10, nº 102, Mayo 1990, pp. 562-569.

Tweney R. D. Faraday's notebooks: the active organization of creative science. Physics Education, V-26, nº 5, September 1991, pp. 301-306.

Williams L. P. Michael Faraday's chemical notebook: portrait of the scientist as a young man. Physics Education, V-26, nº 5, September 1991, pp. 278-283.

Williams L. P. André-Marie Ampère. Investigación y Ciencia, nº 150, Marzo 1989, pp. 82-89.