Hans Christian Oersted inició una nueva época científica cuando descubrió que la electricidad y el magnetismo están relacionados. Demostró mediante un experimento que una corriente eléctrica que circulaba por un cable podía mover un imán cercano. El descubrimiento del electromagnetismo sentó las bases para el posterior desarrollo de nuestro mundo moderno basado en la tecnología. Oersted también descubrió el compuesto químico piperina y logró el primer aislamiento del elemento aluminio.
Inicios
Hans Christian Oersted (Ørsted en danés) nació en la pequeña ciudad de Rudkøbing, en la isla de Langeland, Dinamarca, el 14 de agosto de 1777. Su padre era Soeren Christian Oersted, farmacéutico, y su madre Karen Hermandsen.
Hans y su hermano menor, Anders, fueron educados mediante una combinación de educación en casa y tutores privados; un peluquero alemán enseñó a los hermanos a hablar alemán con fluidez. Anders llegó a ser Primer Ministro de Dinamarca.
- A los 12 años, Hans empezó a ayudar en la farmacia de su padre y se interesó por la química.
- A los 16 años, aprobó el examen de ingreso en la Universidad de Copenhague.
- A los 19 años, en 1796, se licenció en farmacología.
- A los 22 años, en 1799, se graduó con un doctorado. Hoy en día, la mayoría de los premios de doctorado (doctorado en filosofía) no se conceden por investigar la filosofía, pero el de Hans Christian Oersted sí lo era: la filosofía de la naturaleza de Immanuel Kant. Como veremos, esto ayudó a conformar su visión del mundo.
La vida de Oersted en contexto
La vida de Oersted y las vidas de científicos y matemáticos relacionados.
La ciencia de Hans Christian Oersted
Por el año 1800 Oersted era gerente de una farmacia. En este año comenzó una revolución científica. Alessandro Volta anunció los detalles de su pila, abriendo un nuevo territorio para los químicos y físicos: La pila de Volta les permitía producir un flujo constante de electricidad por primera vez y, afortunadamente, los materiales necesarios para construir una eran fáciles de conseguir.
Oersted se sumergió en la nueva ciencia y, en 1801, publicó un artículo científico en el que describía una nueva pila que había inventado. También describió cómo calcular la cantidad de corriente eléctrica que circulaba midiendo la tasa de producción de gas cuando la electricidad dividía el agua en hidrógeno y oxígeno.
El gobierno danés financió a Oersted para que ampliara su formación en otros países europeos: pasó los años 1801 a 1803 en Alemania y Francia.
En Alemania se vio influenciado por las ideas del filósofo Friedrich Schelling, que creía que toda la naturaleza estaba unificada. De forma bastante grandilocuente, Schelling creía que los científicos debían esforzarse por encontrar la teoría subyacente a toda la naturaleza en lugar de utilizar experimentos para estudiar partes aisladas de la misma.
«…todos los fenómenos están correlacionados en una ley absoluta y necesaria, de la que todos pueden deducirse.»
Oersted absorbió gran parte de la filosofía de la ciencia de Schelling, pero no estaba de acuerdo con su desprecio por el trabajo experimental – como farmacéutico Oersted había aprendido lo poderosa que podía ser la experimentación. Sin embargo, compartía el entusiasmo de Schelling por la unidad de la naturaleza.
«Nuestra física ya no sería entonces una colección de fragmentos sobre el movimiento, sobre el calor, sobre el aire, sobre la luz, sobre la electricidad, sobre el magnetismo y quién sabe qué más, sino que incluiríamos todo el universo en un solo sistema.»
En la ciudad alemana de Jena, Oersted conoció y se hizo amigo del físico alemán Johann Wilhelm Ritter. Ambos compartían un interés común por la electricidad. Ritter también estaba entusiasmado con la filosofía de Schelling de una armonía subyacente de la naturaleza – en particular, estaba convencido de que la electricidad y el magnetismo estaban estrechamente vinculados.
El profesor Oersted el educador
Después de regresar de sus viajes, el gobierno danés financió a Oersted para que continuara su trabajo de investigación. En 1806, con 29 años, se convirtió en profesor de física en la Universidad de Copenhague. Era un excelente conferenciante y los estudiantes acudían en masa a sus clases. A veces daba clases hasta cinco horas al día, una carga muy pesada. Además de dar clases, creó laboratorios de física y química para la investigación y la enseñanza.
Descubrimiento del electromagnetismo
El famoso experimento de Oersted que demuestra que la electricidad y el magnetismo están relacionados, tuvo lugar durante una conferencia el 21 de abril de 1820, cuando Oersted tenía 42 años.
En el experimento hizo pasar corriente eléctrica a través de un cable, lo que provocó el movimiento de la aguja de una brújula magnética cercana.
Oersted sostiene un cable por encima de una aguja magnética apoyada en un pivote. La aguja se desvía cuando la corriente eléctrica fluye a través del cable.
Anotas originales de Oersted. Muestra cómo una corriente eléctrica que fluye por un cable hace girar la aguja de una brújula magnetizada cercana.
Durante los siguientes meses Oersted realizó más experimentos, descubriendo que la corriente eléctrica produce un efecto magnético circular a su alrededor.
Oersted demostró que la corriente eléctrica produce un efecto magnético circular a su alrededor.
Oersted anunció su descubrimiento el 21 de julio de 1820, en un documento que constaba de cuatro páginas en latín, que pronto fue traducido a la mayoría de las principales lenguas europeas. El artículo en inglés de Oersted se titulaba Experiments on the Effect of a Current of Electricity on the Magnetic Needle (Experimentos sobre el efecto de una corriente eléctrica en la aguja magnética).
Para septiembre de 1820 François Arago estaba demostrando el efecto electromagnético a la élite científica de Francia en la Academia Francesa, lo que llevó casi inmediatamente a André-Marie Ampère a dar los siguientes pasos en la historia del electromagnetismo.
Así como la invención de la pila por parte de Volta había abierto nuevos horizontes en la física y la química, el descubrimiento por parte de Oersted de un vínculo entre la electricidad y el magnetismo desencadenó una revolución en la física que nos condujo a nuestro actual mundo digital.
«Oersted buscaba la conexión entre esas dos grandes fuerzas de la naturaleza. Sus escritos anteriores lo atestiguan, y yo, que me relacioné con él a diario en los años 1818 a 1819, puedo afirmar por experiencia propia que el pensamiento de descubrir esta conexión aún misteriosa llenaba constantemente su mente.»
Premios
La Royal Society británica concedió a Oersted la medalla Copley de 1820, el mayor premio de la ciencia, por su descubrimiento del electromagnetismo. Entre los ganadores anteriores del premio se encontraban Benjamin Franklin y Alessandro Volta. La Academia Francesa envió a Oersted 3000 francos de oro.
¿Fue Oersted el primero?
A veces se afirma que el electromagnetismo fue descubierto en realidad por el jurista italiano (y entusiasta de la física) Gian Domenico Romagnosi.
En 1802, dos periódicos italianos publicaron informes de Romagnosi sobre la desviación de una aguja magnética cerca de una batería que él construyó.
Hoy en día, mirando su método, está claro que el experimento de Romagnosi no implicaba un circuito eléctrico completo, por lo que la corriente eléctrica no podría haber fluido. Sin corriente, no puede haber habido efecto electromagnético.
La aguja en el experimento de Romagnosi fue probablemente desviada por una acumulación de cargas eléctricas estáticas en la aguja, que se movió como resultado de la repulsión mutua de cargas eléctricas similares.
Así que Oersted fue el primero.
La química de Oersted y el aislamiento del aluminio
Aunque era profesor de física, Oersted, con su formación farmacológica, se sintió atraído por la química.
Al principio rechazó el concepto de Antoine Lavoisier de utilizar los elementos químicos como medio para racionalizar y comprender la química. Oersted quería algo más en armonía con las ideas de Friedrich Schelling de que «todo debe regirse por una única ley de la naturaleza».
También trató de anclar la química en las ideas del filósofo Immanuel Kant, cuya obra había estudiado con entusiasmo para su tesis doctoral. Kant creía que la materia podía dividirse infinitamente (es decir, que no había átomos) y que toda la materia estaba construida a partir de dos fuerzas fundamentales y opuestas, que estaban en equilibrio entre sí.
Durante un tiempo, esto llevó al joven profesor Oersted a promover las fantasiosas teorías del químico húngaro Jakob Joseph Winterl, que creía que toda la química podía entenderse por las fuerzas opuestas de dos sustancias: Andronia (el principio de la acidez) y Thelycke (el principio de la alcalinidad). Winterl creía que estas sustancias eran más fundamentales que los elementos.
«Los principios constitutivos del calor que desempeñan su papel en los álcalis y los ácidos, en la electricidad y en la luz son también los principios del magnetismo, y así tenemos la unidad de todas las fuerzas… y las antiguas ciencias físicas se combinan así en una física unida.»
Sin embargo, Andronia y Thelycke resultaron no existir.
Después de abandonar su adhesión a las ideas de Winterl, Oersted hizo una serie de importantes contribuciones a la química.
En 1819, descubrió la piperina, el compuesto químico responsable del fuerte y agudo sabor de la pimienta negra.
Su contribución más significativa fue el primer aislamiento del elemento aluminio. En 1825 informó:
un trozo de metal que en el color y el brillo se parece un poco al estaño.
Produjo el aluminio reduciendo el cloruro de aluminio con una amalgama de potasio y mercurio.
Experimentos de pensamiento
Hoy en día, cuando oímos las palabras Experimento de pensamiento, solemos pensar en los famosos experimentos de pensamiento de Albert Einstein que le guiaron hacia sus teorías de la relatividad.
Un experimento mental consiste en preguntarse «¿y si…?» y luego pensar lógicamente en las consecuencias.
Oersted fue en realidad la primera persona que utilizó el término alemán que hizo famoso Einsten: Gedankenexperiment.
El otro Hans Christian famoso
Hans Christian Oersted se hizo gran amigo del escritor danés Hans Christian Anderson antes de que éste se hiciera famoso. Oersted se convirtió en un defensor de los cuentos de hadas de Anderson, ayudando a que se publicaran en 1835.
Algunos detalles personales y el final
En 1814, Oersted se casó con Inger Birgitte Ballum, hija de un pastor, y en los años siguientes la pareja tuvo tres hijos y cuatro hijas.
Hans Christian Oersted murió a la edad de 73 años el 9 de marzo de 1851, en Copenhague, tras una corta enfermedad.
Fue enterrado en el cementerio de Assistens, en el suburbio de Copenhague de Noerrebro. Este es también el lugar de descanso final del físico Niels Bohr, el escritor Hans Christian Andersen y el filósofo Soeren Kierkegaard.
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Lectura adicional
Robert C. Stauffer
Especulación y experimento en el trasfondo del descubrimiento del electromagnetismo por Oersted
Isis Vol. 48: p33-50, marzo, 1957
Andrew Cunningham, Nicholas Jardine
El romanticismo y las ciencias
Archivo CUP, 28 jun 1990
Robert D. Purrington
Physics in the Nineteenth Century
Rutgers University Press, 1997
Sandro Stringari y Robert R. Wilson
Romagnosi and the Discovery of Electromagnetism
Rend. Fis. Acc. Lincei s. 9, Vol 11, p115-136, 2000
Roberto de Andrade Martins
Romagnosi y la pila de Volta: Las primeras dificultades en la interpretación de la electricidad voltaica
Nuova Voltiana: Estudios sobre Volta y su época, Pavia / Milano, Università degli Studi di Pavia, Vol. 3, p81-102, 2001