Henry Cavendish
En esta entrada divagaré un poco de la historia de la electricidad, ya que la contribución de Cavendish a la historia de la ciencia es importantísima, no solo en lo relacionado con la electricidad, y sigue en uso hoy día. Su vida personal le fue muy propicia para dedicarse a la ciencia, ya que era hijo de un noble, por lo que tras sus estudios vivió de una pensión que le pasaba su padre, hasta heredar una gran fortuna de su abuelo. Hombre solitario y misógino, se le consideraba excéntrico, lo que hoy día sería un friki.
Es uno de los grandes impulsores de la química, su principal rama de estudio, donde estudió el calor y los gases, siendo el primero en descomponer el agua y afirmar que estaba compuesta de dos "aires" diferentes, lo que mas adelante Lavoisier (uno de los puntales de la química moderna) usó para fijar las bases de los compuestos y las ecuaciones químicas.
En el tratado Factitious Airs ("Sobre el Aire Ficticio") afirmaba que el agua estaba compuesta de aire deflogistizado (lo que conocemos como oxígeno)
unido al flogisto (lo que conocemos como hidrógeno) que fue el primero en sintetizar y reconocer. También descubrió otros gases como el anhídrido carbónico, demostrando que este apagaba la llama y acababa con la vida. No solo descompuso el agua, sino que en 1784 usando una chispa eléctrica fue el primero en consiguió unir de nuevo una mezcla de oxígeno e hidrógeno para producir agua. Este tipo de reacciones se siguen empleando hoy día, son la base de los sopletes y de la propulsión de los cohetes.
Aunque fue el primero en hablar de potencial eléctrico y en sus escritos sugirió la ley de Coulomb, no llegó a experimentar para probarla al no disponer de instrumentos adecuados (medía la cantidad de corriente con las manos según el grado de dolor que le producía, pero eso no se considera en ciencia como una medición fiable), y muchas de sus ideas sobre la electricidad quedaron olvidadas varios años, volviendo a ser descubiertas por otros.
En esa época se hablaba mucho de un pez amazónico que producía fuertes descargas eléctricas, el pez torpedo, por lo que fue objeto de muchos estudios en su momento, concluyendo que una zona de su cuerpo en forma de celdillas era la que la producía. Cavendish quiso realizar una imitación, por lo que usó una botella de Leyden, lo que mezclado con agua no es precisamente la mejor forma de experimentar, y más sabiendo que lo probaba con sus manos.
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| El pez torpedo de Cavendish (fuente: royalsocietypublishing) |
Su gran contribución a la física fue pesar la Tierra. Para ello tenía que calcular la fuerza de la gravedad, lo que consiguió usando una balanza de torsión, de la que colgó una barra de unos dos metros con dos pesos de plomo, y acercó dos esferas de plomo de 12 kilos a cada una. Midiendo la fuerza de torsión del hilo se podía determinar la fuerza gravitatoria, pero esta es tan débil que cualquier alteración de las condiciones del experimento en cuanto a calor o humedad, o una ligera brisa podía mover el hilo falseando el resultado, por lo que recurrió a encerrar el aparato en una gran caja de madera, de esta forma las condiciones en su interior eran estables.
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| La balanza de torsión de Cavendish (fuente: kierul) |
La torsión del hilo es muy ligera, sería el equivalente a pesar un grano de arena, por lo que a través de un agujero medía la torsión sobre una escala usando un telescopio que se lo aumentara, lo que le permitió mejorar su precisión, lo que le llevó a decir que la densidad de la tierra era de 5'48 veces la del agua, y a partir de esto y su tamaño se podía calcular su peso. Realmente unos años después se descubrió un error aritmético en sus cálculos, por lo que el resultado real que dio era de 5'448 veces. La medición moderna da un resultado de 5'5268, lo que es solo un 1'5% diferente.
Cavendish no calculó la contante de gravitación universal, lo que hoy día llamamos g, ya que no le era necesaria en sus cálculos, pero en el siglo XIX se vió que a partir de los datos de su estudio se podía obtener.
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