Del magnetismo terrestre (II)

Experientia docet

Geodynamo_Between_Reversals

Del magnetismo terrestre (I)

Los años veinte y treinta del siglo XIX revolucionaron los conocimientos sobre el magnetismo en general y aportaron nuevas ideas al estudio del magnetismo terrestre. Así, Hans Christian Ørsted descubrió en 1820 que las corrientes eléctricas tienen efectos magnéticos; en 1822 Thomas Seebeck describió la termoelectricidad; y en 1831 Michael Faraday demostró que el magnetismo puede producir corrientes eléctricas.

Alexander von Humboldt, fascinado desde finales del XVIII con las variaciones del magnetismo con la posición en el globo terrestre, escribió sobre las similitudes entre las lineas de igual intensidad magnética y las líneas isotermas y acerca de la interconexión entre los fenómenos geológicos, meteorológicos y magnéticos. Con objeto de crear un mapa de estas variaciones Humboldt promovió el establecimiento de una red de observatorios magnéticos. Para 1834 los datos de los 23 observatorios europeos habían permitido descubrir el fenómeno de las tormentas magnéticas. En el volumen quinto de Kosmos, el que Humboldt dejó inacabado tras su muerte en 1859, resumía el conocimiento acumulado sobre el magnetismo terrestre, su variabilidad, su distribución y las tormentas magnéticas.

Sin embargo, en los primeros años treinta Carl Friedrich Gauss y su colaborador Wilhelm Weber ya habían asumido el liderazgo en los problemas del magnetismo terrestre, desde la instrumentación a la teoría básica. A comienzos de la década Gauss había diseñado el magnetómetro bifilar, desarrollado la primera medición absoluta de la intensidad magnética, y lanzado junto con Weber su propia versión de una red mundial de observatorios magnéticos (la Magnetische Verein).

Los resultados de estos observatorios se publicaron en 6 volúmenes (Resultate aus den Beobachtungen des magnetischen Vereins) entre 1836 y 1841. Con estos nuevos datos de las variaciones de la intensidad magnética en la mano, Gauss pudo elaborar un análisis matemático de las componentes vertical y horizontal del magnetismo terrestre en 1839, calculando el potencial magnético en cualquier punto de la superficie terrestre mediante armónicos esféricos. Este método, al no depender de ninguna teoría concreta del origen del magnetismo terrestre, sería el marco en el que se desarrollarían las investigaciones teóricas el resto del siglo.

Observatorio Magnético de Toronto, construido en 1840 durante la "cruzada magnética", en 1852.
Observatorio Magnético de Toronto en 1852. Construido en 1840 durante la “cruzada magnética”.

Mientras tanto algunos británicos hacían notar que, en un país que dependía económica y militarmente del poderío de su marina, el Reino Unido no podía quedarse atrás en la investigación de un fenómeno como el magnetismo terrestre, que debía convertirse en una empresa nacional. En 1838 Edward Sabine, un discípulo de Hansteen, consiguió el apoyo de los astrónomos John Herschel y George Airy y la colaboración de Humboldt para la confección de mapas magnéticos y el establecimiento de observatorios magnéticos en las posesiones del imperio, en lo que se llamó la “cruzada magnética”.

El interés por el magnetismo y su conexión con la electricidad llenaba las mentes de los físicos de la época. Sería James Clerk Maxwell en su Treatise on Electricity and Magnetism (1873) quien, partiendo del marco conceptual de Gauss, sentase las bases matemáticas del electromagnetismo con las ecuaciones de su nombre y llevase a los investigadores a hablar del campo magnético de la Tierra, no de fuerzas magnéticas como hasta entonces.

Observatorio de la Armada en SanFernando (Cádiz) construido en 1879, en 1900.
Caseta magnética del Observatorio de la Armada en San Fernando (Cádiz) , en 1900. Construida en 1879.

Entre 1890 y 1900 el geomagnetismo empezó a convertirse realmente en una disciplina propiamente dicha. Una nueva generación de físicos, con una formidable base matemática, notablemente Arthur Schuster, siguieron avanzando en la descripción del campo magnético terrestre, aunque no propusieron ninguna teoría notable sobre su origen. La instalación de nuevos observatorios y la realización de mapas nacionales continuaron proporcionando nuevos datos.

Sobre el autor: César Tomé López es divulgador científico y editor de Mapping Ignorance

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