El instante mágico E-Book

Marcus Chown

• Herausgeber: Blackie Books
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Spanisch

Seitenzahl: 512

Veröffentlichungsjahr: 2026

Beschreibung

¿Qué sintieron los grandes científicos de la historia en el momento en que alcanzaron sus grandes descubrimientos? ¿Cómo llegaron al instante mágico en el que sus predicciones se hicieron realidad? Este increíble viaje de la predicción a la prueba nos transporta desde laboratorios ubicados en París y Cambridge hasta el frente ruso devastado por la guerra, pasando por búnkeres construidos bajo reactores nucleares y enormes túneles subterráneos en la frontera suizo-francesa. Desde el electromagnetismo hasta las ondas gravitacionales de Einstein y el escurridizo neutrino de Wolfgang Pauli, el aclamado escritor y científico Marcus Chown nos acompaña en un recorrido impresionante por los avances de la física moderna, deteniéndose en ese instante mágico en el que las matemáticas y la física, de la mano de sus más brillantes representantes, cambiaron para siempre la historia de la ciencia.

Leseprobe

EL INSTANTE MÁGICO

MarcusChown(1959) es periodista, escritor y divulgador, además de colaborador en revistas como The New Scientist. Titulado en universidades londinenses y californianas, sus libros sobre astronomía y física explican como pocos conceptos opacos con meridiana claridad. También colaboró en el programa cómico de ciencia de la BBC Four It’s only a Theoryy a menudo aparece en Channel 4. Gravedad, que publicamos en 2019, fue el libro científico del año según The Sunday Times, así como un éxito de crítica y ventas. Con El instante mágico, Chown consigue contagiarnos de su fascinación por las matemáticas y los secretos de la naturaleza, y la misteriosa capacidad predictiva de aquellos que ambicionan desentrañarlos.

MARCUS CHOWN

EL INSTANTE MÁGICO

Los diez descubrimientos asombrososque cambiaron la historia de la ciencia

Traducción de Francisco J. Ramos Mena

Título original: The Magicians

© del texto: Marcus Chown, 2020

© de la fotografía del autor: Eleanor Crow

© de la traducción: Francisco J. Ramos Mena, 2020

© de la edición: Blackie Books S.L.

Calle Església, 4-10

08024 Barcelona

www.blackiebooks.org

[email protected]

Diseño de cubierta: Luis Paadín

Maquetación: Bookwire

Primera edición: febrero de 2026

ISBN: 978-84-10323-27-8

Todos los derechos están reservados. Queda prohibida la reproducción total o parcial de este libro por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático, la fotocopia o la grabación sin el permiso expreso de los titulares del copyright.

A Manjit, con amor, Marcus.

Hay dos tipos de genios: los «corrientes» y los «magos». Un genio corriente es un tipo con el que tú y yo podríamos llegar a igualarnos solo con que fuéramos muchas veces mejores de lo que somos. No hay misterio en cuanto a cómo funciona su mente. Una vez sabemos lo que han llevado a cabo, tenemos la certeza de que también nosotros podríamos haberlo realizado. No ocurre así con los magos. Aun después de saber lo que han hecho, nos resulta absolutamente impenetrable.

MarkKac, citado en JamesGleick, Genius: Richard Feynman and Modern Physics

Índice

Introducción La magia esencial de la ciencia

1 Mapa del mundo invisible

2 Voces en el cielo

3 A través del espejo

4 Un universo bien afinado

5 Los cazafantasmas

6 El día sin ayer

7 Agujeros en el cielo

8 El dios de las pequeñas cosas

9 La voz del espacio

10 La poesía de las ideas lógicas

Notas

1. Mapa del mundo invisible

2. Voces en el cielo

3. A través del espejo

4. Un universo bien afinado

5. Los cazafantasmas

6. El día sin ayer

7. Agujeros en el cielo

8. El dios de las pequeñas cosas

9. La voz del espacio

10. La poesía de las ideas lógicas

Bibliografía

Agradecimientos

Índice alfabético

IntroducciónLa magia esencial de la ciencia

El universo está lleno de cosas mágicas que aguardan pacientemente a que nuestro ingenio se agudice.

EdenPhillpotts1

Nada es demasiado maravilloso para ser verdad.

MichaelFaraday

Hace unos 3,6 millones de años, tres homininos caminaron por un paisaje volcánico y dejaron huellas en la ceniza recién caída. Las improntas de esas pisadas, que hoy pueden verse en el yacimiento de Laetoli, en Tanzania, resultan sumamente evocadoras. Como señalaba el biólogo Richard Dawkins: «Uno no puede menos que preguntarse qué relación mantendrían aquellos individuos entre sí, si irían cogidos de la mano o incluso si hablarían y qué olvidada misión compartían en aquel amanecer del Plioceno».2

Por supuesto, nunca sabremos las respuestas a estas preguntas, pero podemos intentar adivinar algunas de las cosas que llamaron la atención y despertaron la curiosidad de los tres homininos, probablemente Australopithecus afarensis, aquel remoto día, mucho antes de los albores de nuestra propia especie. Gran parte del mundo natural es caótico e impredecible, pero hay al

gunas cosas que son regulares y fiables: la salida y la puesta del sol; el curso de las estaciones; las cambiantes fases de la luna; la deriva gradual de los patrones de movimiento de las estrellas en el firmamento nocturno... Estos ritmos naturales seguramente debieron de dejar una profunda impresión incluso en nuestros más antiguos ancestros.

Durante decenas de miles de siglos después de que quedaran grabadas las huellas de Laetoli no hubo progresos en la comprensión de esos ritmos. Sin embargo, todo cambió con una invención crucial producida en Oriente Próximo hacia el año 3000 a.C.: la escritura proporcionó el medio para dejar constancia de los eventos acaecidos en el firmamento y reconocer patrones cada vez más sutiles en el movimiento de los cuerpos celestes. En Babilonia, en el actual Irak, se hizo posible predecir espectáculos astronómicos como los eclipses de la Luna y el Sol. Y quienes hacían tales predicciones y controlaban la difusión de aquella información adquirieron la capacidad de infundir temor en la mente de la población. Aunque no sucumbieran a la tentación de hacerse pasar por dioses, obtuvieron un inmenso poder sobre las masas.

Ese dominio, sin embargo, no fue nada en comparación con lo que iba a ser el poder de la ciencia. Fue esta última, que nació en el siglo xvii, la que encontró la razón última de los patrones del mundo: las «leyes» generales que sustentan los ritmos de la naturaleza. Y estas son transferibles. De modo que, aunque —como es bien sabido— Isaac Newton dedujo su ley de la gravedad a partir de la caída de una manzana y el movimiento de la Luna alrededor de la Tierra, también pudo aplicarla en otro dominio completamente distinto para explicar por qué hay dos mareas en los océanos cada veinticinco horas.3

Reconocer un patrón en los eclipses, por ejemplo, permitía únicamente predecir eclipses futuros. Pero la ciencia, al recurrir a leyes de alcance universal, podía predecir la existencia de fenómenos que nadie había sospechado siquiera hasta entonces. El primer y más sorprendente ejemplo de ello fue la predicción de la existencia de un planeta desconocido por parte de Urbain Le Verrier. Cuando se descubrió Neptuno en 1846 —casi en el punto exacto del cielo nocturno donde los cálculos del astrónomo francés habían determinado que debería estar—, el asunto causó sensación a escala internacional y convirtió a Le Verrier en una auténtica superestrella. «La ciencia ha convertido a los hombres en dioses», escribiría más tarde el biólogo francés Jean Rostand.4

El descubrimiento de Neptuno fue una demostración espectacular de la magia esencial de la ciencia: su capacidad de predecir la existencia de cosas hasta entonces inimaginables que, cuando el ser humano salía a buscarlas, resultaban existir de hecho en el universo real. Esta capacidad es de una naturaleza tan mágica que incluso a los más destacados exponentes de la ciencia a menudo les cuesta creerla. Es bien sabido que Albert Einstein no creía en la veracidad de dos de las predicciones de su propia teoría gravitatoria: los agujeros negros y el Big Bang. Y en lo referente a una tercera predicción, las ondas gravitatorias, su postura osciló, afirmando la predicción en 1916 y desdiciéndose un año después, para volver a predecirlas de nuevo en 1936. Su existencia sería finalmente descubierta el 14 de septiembre de 2015.

La magia esencial de la ciencia parece milagrosa porque nadie sabe por qué funciona. Las predicciones formuladas por los físicos surgen de fórmulas matemáticas, o ecuaciones, que resulta que describen determinados aspectos del universo. Pero nadie sabe por qué esas ecuaciones describen tan perfectamente el mundo físico o, parafraseando al físico austriaco del siglo xxEugene Wigner, por qué las matemáticas se revelan injustificadamente eficaces en las ciencias naturales. Por decirlo de una manera sencilla: el universo tiene un gemelo matemático que se puede escribir en una hoja de papel o garabatear en una pizarra; pero la razón por la que tiene ese gemelo resulta un inmenso misterio.

La importancia de la magia esencial de la ciencia estriba en que en ella está la clave de por qué funciona la física. Lógicamente, los físicos quieren entender por qué la principal herramienta que utilizan en su vida laboral resulta tan eficaz, y comprender por qué funciona posiblemente nos diga algo muy profundo acerca de nuestro universo y de por qué está construido de la manera en que lo está.

En este libro narraré las historias de algunas de las personas que nos han mostrado la magia esencial de la ciencia. Un hecho sorprendente son sus diferencias de enfoque. El escocés James Clerk Maxwell tal vez fuera el mejor físico que vivió entre Newton y Einstein. Sus procesos mentales eran básicamente como los de un ser humano normal, aunque, obviamente, en una versión mejorada; en su mente ideó modelos mecánicos de fenómenos como la electricidad y el magnetismo utilizando objetos cotidianos como ruedas y engranajes. Solo cuando se sintió satisfecho de haber captado la esencia de la realidad pasó a expresar su modelo en términos matemáticos. En el caso del magnetismo y la electricidad, esto produjo sus famosas ecuaciones del electromagnetismo, que revelaban que la luz es una onda electromagnética y predecían la existencia de las ondas de radio, algo que posibilitó el mundo ultraconectado del siglo xxi. El enfoque del físico inglés Paul Dirac fue, en cambio, por completo distinto: el hiperliteral «Sr. Spock de la física» simplemente creó de la nada la fórmula que describe cómo un electrón viaja a una velocidad cercana a la de la luz. La ecuación de Dirac, que predecía un universo de antimateria hasta entonces insospechado y es una de las dos únicas fórmulas que están inscritas en el suelo de piedra de la abadía de Westminster, fue el resultado de que Dirac se dedicara a jugar con ecuaciones en una hoja de papel e insistiera en su coherencia matemática.

Las historias que relato aquí sobre Maxwell, Dirac y muchos otros que nos han revelado la magia esencial de la ciencia se atienen a los hechos en el mayor grado que me ha sido posible. Cuando se trataba de científicos vivos y era factible entrevistarlos, así lo he hecho; en el caso de los que ya han fallecido, he utilizado los datos de los que disponía y he novelado los acontecimientos que los rodeaban. Por ejemplo, mi descripción del día en que Maxwell llegó a la sorprendente conclusión de que la luz es una onda de electricidad y magnetismo es una reconstrucción realizada a partir de los datos disponibles. A su regreso de unas vacaciones estivales en su finca de Glenlair, en Escocia, Maxwell acudió a la biblioteca del King’s College de Londres para consultar en una guía de referencia los valores correspondientes a la permitividad y permeabilidad del aire, que Wilhelm Weber y Rudolf Kohlrausch habían medido. Cada día hacía a pie, o en un ómnibus tirado por caballos, el trayecto de ida y vuelta desde su casa en Kensington hasta el Strand, una ruta que pasaba por Piccadilly Street y, tras desviarse por Albemarle Street, lo llevaba a la Royal Institution, donde a veces se detenía. Además, él y su esposa Katherine solían montar regularmente por Hyde Park y Kensington Gardens, puesto que habían mandado traer en tren desde Glenlair el pony de ella, Charlie.

Confío en que novelar estas historias de predicción y descubrimiento científico no solo me permita hacer más vívidos los acontecimientos, sino también dar una idea de cómo debe de ser el instante del descubrimiento y lo estimulante que debe de resultar comprender una profunda verdad sobre el mundo que nadie conocía hasta ese momento. Para los lectores interesados en la historia de la ciencia, he proporcionado asimismo abundantes referencias bibliográficas.

Esta es la historia de los magos que, armados con lápiz y papel, no solo predijeron la existencia de mundos desconocidos, agujeros negros y partículas subatómicas, sino también de antimateria, ondas invisibles que recorren el aire, ondulaciones en el entramado del espacio-tiempo y muchas cosas más. Es la historia de la magia esencial de la ciencia, y de cómo esta ha convertido a los hombres en dioses.

1Mapa del mundo invisible

Las hipótesis que aceptamos deberían explicar los fenómenos que hemos observado. Pero tendrían que hacer algo más que eso: nuestras hipótesis deberían predecir fenómenos que aún no se han observado.

WilliamWhewell1

Crecí creyendo que mi hermana era del planeta Neptuno y la habían enviado a la Tierra para matarme.

ZooeyDeschanel

Berlín, 23 de septiembre de 1846

Llevaban casi una hora buscando y ya habían adquirido una cadencia automática. Johann Galle entornó los ojos para observar el despejado cielo nocturno a través del gigantesco refractor de latón, ajustó los controles del telescopio hasta que apareció una estrella en el punto de mira y dijo en voz bien alta sus coordenadas. Su joven ayudante, Heinrich d’Arrest, estaba sentado ante una mesa de madera al otro extremo del suelo de piedra de la cúpula del observatorio. Recorrió con el dedo su carta estelar bajo la luz de una lámpara de aceite, y gritó a su vez: «¡Estrella conocida!». Galle volvió a girar ligeramente los mandos de latón hasta apuntar a una nueva estrella. Y luego a otra. El aire gélido de la noche le estaba provocando tortícolis, y empezaba a preguntarse si no estarían perdiendo el tiempo.

Desde luego, eso era lo que había pensado aquella misma tarde el director del Observatorio de Berlín, Johann Franz Encke, cuando Galle apareció en la puerta de su despacho con su insólita petición. Pero dado que aquella noche Encke tenía la intención de quedarse en casa celebrando su quincuagésimo quinto cumpleaños en lugar de pasarla ante el refractor de 22 centímetros, le había dado permiso a Galle para utilizar el instrumento.

La conversación entre Galle y Encke la había escuchado casualmente D’Arrest, un estudiante de Astronomía que se alojaba en una de las dependencias del observatorio con el propósito de adquirir más experiencia práctica, y este no dudó ni un segundo en rogarle a Galle que le dejara ayudarle. De modo que allí estaban los dos, en la cristalina noche del 23 de septiembre de 1846, escudriñando el firmamento con el gran telescopio Fraunhofer accionado por un rotador de campo, uno de los instrumentos más avanzados de su clase en todo el mundo.

Habían iniciado su búsqueda cuando se apagaron las farolas de gas de Berlín y sumieron la ciudad en la oscuridad, y era ya cerca de la medianoche. Galle maniobró el visor para enfocar la siguiente estrella y de nuevo dijo sus coordenadas en voz alta. Su mente empezó a divagar imaginando el cálido lecho que pronto compartiría con su esposa y se puso a pensar en el ridículo que haría por la mañana cuando le contara a Encke su fracaso. Esperó la respuesta de D’Arrest. Y siguió aguardando. ¿Qué demonios estaba haciendo su ayudante?, se preguntó.

El estrépito de una silla golpeando el suelo devolvió a Galle a la realidad. Tras apartarse del ocular de un salto, vio la silueta de su ayudante recortada a la luz de la lámpara de aceite corriendo hacia él y agitando su carta estelar como si fueran las alas de un pájaro enloquecido. Estaba demasiado oscuro para distinguir la expresión del rostro de D’Arrest, pero Galle recordaría sus palabras durante el resto de su vida:

—¡La estrella no está en el mapa! ¡No está en el mapa!

París, 18 de septiembre de 1846

El hombre que había sugerido buscar una estrella que no estaba en ninguna carta estelar, en una misiva que había llegado al Observatorio de Berlín el 23 de septiembre, era Urbain Le Verrier. Aunque era astrónomo en la École Polytechnique de París, la especialidad de Le Verrier no era observar cuerpos celestes en cúpulas telescópicas llenas de corrientes de aire, sino sentarse en su escritorio y utilizar la ley de la gravedad de Newton para calcular las órbitas de dichos cuerpos y compararlas con las observaciones existentes. En el curso de ese trabajo había llegado a obsesionarse con un planeta que parecía romper todas las reglas: Urano.

Urano había sido descubierto por un músico de la ciudad alemana de Hannover. En 1757, William Herschel, que por entonces tenía solo diecinueve años, se mudó con su hermana Caroline a Bath, en el oeste de Inglaterra, una hermosa ciudad balneario que habían urbanizado inicialmente los romanos debido a sus aguas termales. Allí encontró trabajo como organista de iglesia, pero su auténtica pasión era la astronomía, hasta el punto de que en el jardín de su casa construyó uno de los mejores telescopios de la época. El 13 de marzo de 1781, mientras escudriñaba el cielo nocturno con aquel instrumento, apareció una estrella de aspecto borroso en el ocular. Al principio Herschel creyó que era un cometa, pero aquel objeto carecía de la vaporosa cola que distingue a los cometas. Es más: al desplazarse a través de la constelación de Géminis en las noches siguientes, el objeto no siguió la órbita extremadamente alargada característica de un cometa, sino una casi circular, propia de un planeta.

Herschel había encontrado el primer planeta nuevo descubierto en la era del telescopio, el primer mundo del todo desconocido para los astrónomos de la Antigüedad. A lo largo de toda la historia escrita los planetas siempre habían sido seis. Ahora, increíblemente, resultaba que eran siete. El descubrimiento de Herschel causó sensación a escala internacional y lo elevó al estatus de una superestrella científica.

El mayor deseo de Herschel, como inmigrante, era que lo aceptaran en su país de adopción y debido a ello bautizó el nuevo planeta con el nombre de Jorge en honor al rey Jorge III (en realidad lo llamó «la estrella de Jorge»). Como cabía esperar, los astrónomos franceses se opusieron a que un planeta llevara el nombre de un rey inglés y, en cambio, prefirieron llamarlo «Herschel». En un intento de poner paz entre los dos bandos, el astrónomo Johann Bode sugirió que el planeta llevara el nombre de Urano, padre del dios romano Saturno, y fue ese nombre el que finalmente cuajó (de no haberlo hecho, hoy los planetas, en orden de menor a mayor distancia del Sol, serían Mercurio, Venus, la Tierra, Marte, Júpiter, Saturno... y Jorge).

En realidad, el astrónomo inglés John Flamsteed ya había observado Urano casi un siglo antes, en 1690, pero había creído erróneamente que se trataba de una estrella y lo había catalogado como 34 Tauri, es decir, la trigésimo cuarta estrella de la constelación de Tauro. Fuera como fuese, los registros históricos de la posición del planeta vinieron a complementar las nuevas observaciones y, gracias a ello, a principios del siglo xix su órbita se conocía con la suficiente precisión como para poder compararla con la que predecía la ley de la gravedad de Newton. Pero este cotejo revelaba una anomalía.

Cada vez que se predecía una órbita para Urano, en los meses siguientes el planeta se desviaba de ella. Nadie creía seriamente que hubiera algún error en la ley de la gravedad de Newton: sus aciertos habían sido tan abrumadores y completos que se la consideraba poco menos que la palabra de Dios. En cambio, surgió la sospecha de que Urano se desviaba constantemente de su órbita prevista porque la gravedad de otro mundo aún más alejado del Sol tiraba de él. Era una posibilidad tentadora, y Le Verrier no pudo resistir el reto de comprobarla. Sentado en su escritorio de la École Polytechnique en París, se propuso deducir, a partir del efecto observado sobre Urano del hipotético planeta, en qué parte exactamente del cielo nocturno debería estar este último.

El Sol representa la enorme proporción del 99,8 % de toda la masa del sistema solar, por lo que resulta una muy buena aproximación presuponer, para simplificar las cosas, que un planeta se mueve únicamente bajo la influencia del astro rey. Sin embargo, la ley de la gravedad de Newton es universal, lo que implica que existe una fuerza de atracción entre cada trozo de materia y cualquier otro trozo de materia existente; en consecuencia, cada planeta experimenta la influencia no solo del tirón gravitatorio del Sol, sino también del de todos los demás planetas. Para asegurarse de que estaba observando el efecto producido en Urano de un planeta desconocido del sistema solar externo, Le Verrier tenía que restar primero el efecto de todos los planetas conocidos, y especialmente de los dos más masivos: Júpiter y Saturno.

Los cálculos eran largos y complejos. Había que verificar una y otra vez cada uno de ellos, ya que un único pequeño error podía multiplicarse y provocar el desmoronamiento de todo el edificio matemático. Pero ese no era el único problema que afrontaba Le Verrier: la atracción gravitatoria de un planeta liviano situado cerca de Urano resultaría indistinguible de la de un planeta masivo que estuviera lejos de él. Por lo tanto, para poder hacer algún progreso de cara a determinar la órbita del hipotético planeta, Le Verrier tenía que conjeturar su masa y su distancia del Sol.*Fue una tarea colosal que le ocupó por completo muchos días de trabajo y también algunas noches. Pero a la larga Le Verrier logró su objetivo: no solo dedujo una posible órbita para el hipotético planeta, sino también —lo que era más importante— hacia dónde había que apuntar un telescopio para encontrarlo en el cielo nocturno: entre las constelaciones de Capricornio (la cabra) y Acuario (el aguador).

Le Verrier era un hombre seguro de sí mismo, pero mientras su pluma se cernía sobre las densas fórmulas que cubrían las páginas extendidas sobre su escritorio, no pudo evitar sentir un estremecimiento de excitación nerviosa. Saber una cosa que nadie más en el mundo sabía o entendía era algo que producía una sensación de poder de lo más estimulante. Pero ¿y si estaba equivocado? ¿Era un dios, o simplemente un necio? ¿Y cómo era posible que las ecuaciones que tenía ante sí describieran la realidad? Antes de que pudiera verse superado por las dudas, logró tranquilizarse. Solo tenía que hacer una cosa: informar a los astrónomos encargados de realizar la observación.

Le Verrier comunicó la ubicación del nuevo planeta al director del Observatorio de París, François Arago, pero este le dejó claro que no creía que la búsqueda de un nuevo planeta fuera una prioridad. Tenía buenas razones para pensar así. En primer lugar, los observatorios nacionales como el que él dirigía en París existían principalmente para confeccionar mapas de las ubicaciones de los planetas y estrellas con fines de navegación. Esto requería la participación de muchas personas dedicadas a realizar prolongadas y minuciosas observaciones, y, de manera comprensible, Arago no quería desperdiciar su valioso tiempo en labúsqueda inútil de un planeta cuya existencia juzgaba como la más remota de las posibilidades. Seguramente tampoco ayudaba mucho que Le Verrier fuera un hombre con fama de arrogante y difícil de tratar.

Capricornio y Acuario no serían visibles desde el hemisferio norte durante mucho tiempo después de noviembre, de modo que era imperativo que cualquier búsqueda del nuevo planeta se iniciara pronto. Al principio Le Verrier fue paciente, pero a medida que pasaba el tiempo sin que Arago le diera una fecha concreta de inicio, su frustración iba en aumento. Cuando finalmente lo hizo, Le Verrier ya había empezado a sondear otras vías y había enviado un artículo con sus predicciones a Heinrich Schumacher, director de la revista alemana Astronomische Nachrichten. En la carta que acompañaba al artículo, expresaba su frustración por no haber podido lograr que los astrónomos franceses buscaran su planeta. Schumacher se mostró comprensivo y le respondió con una sugerencia: ¿por qué no contactaba con otros astrónomos que dispusieran de telescopios potentes? Los dos nombres que le vinieron de inmediato a la mente fueron Friedrich Struve, en Alemania, y lord Rosse, en la población irlandesa de Birr, cuyo Leviatán, con su espejo de 180 centímetros, era en aquel momento el telescopio más grande del mundo. Y Le Verrier probablemente habría contactado con ellos si la sugerencia de Schumacher no le hubiera recordado una carta que había recibido el año anterior de un joven astrónomo que trabajaba en el Observatorio de Berlín.

Lo que hacía atractiva la opción de Johann Galle era que este era un astrónomo auxiliar de bajo rango. Le Verrier contaba con que Johann Encke, el director del Observatorio de Berlín, se mostraría tan reacio a buscar un nuevo planeta como su homólogo parisino, pero probablemente Galle estuviera deseoso de hacerse un nombre. De modo que Le Verrier razonó que su empresa podría tener más éxito si evitaba a Encke y contactaba de forma directa con el más joven de los dos astrónomos. Pero ¿Galle le tomaría en serio o, por el contrario, Le Verrier se vería decepcionado una vez más? Solo había una forma de saberlo.

El único problema era que el astrónomo francés había hecho caso omiso de la carta de Galle un año antes, junto con la tesis que este había incluido con ella, lo cual resultaba embarazoso ahora que tenía que pedirle un favor. Sin embargo, unas cuantas lisonjas podían sortear esa dificultad, de modo que, antes de formular la petición de que Galle se embarcara en la búsqueda de su planeta, Le Verrier escribió algunos elogios cargados de intención, por más que tardíos, felicitando a Galle por la «perfecta claridad» y el «absoluto rigor» de su tesis. Luego, el 18 de septiembre de 1846, envió su carta a Berlín, con una estimación aproximada de la ubicación del nuevo planeta.

Berlín, 24 de septiembre de 1846

Mientras las agujas del reloj se aproximaban a la hora del alba, tres hombres se reunieron ante el telescopio Fraunhofer, situado en la cúpula del Observatorio de Berlín. D’Arrest, que había ido a todo correr hasta la casa de Encke, había regresado con el director del observatorio, que andaba con paso algo vacilante tras la celebración de su cumpleaños. Los tres hombres, luchando por mantener la calma, se turnaron para mirar por el ocular hasta que estuvieron absolutamente seguros. El objeto que habían observado Galle y D’Arrest definitivamente no estaba en la carta estelar. Y la razón era muy clara: no era una estrella. Estas, debido a lo lejos que están de la Tierra, aparecen como puntitos de luz con independencia de la potencia que tenga la capacidad de ampliación de un telescopio. Pero este objeto no era un puntito adimensional: era un minúsculo disco brillante. ¡Lo habían encontrado! ¡Habían encontrado el planeta de Le Verrier!

Galle apenas podía creerse los acontecimientos producidos en el último medio día. Había abierto con un abrecartas lo que parecía una misiva normal y corriente procedente de Francia, sin sospechar ni por un momento que esta iba a cambiar su vida para siempre. De inmediato reconoció el nombre de Le Verrier y podría haberse vengado con facilidad del francés por haberle ignorado dejando que su carta se perdiera entre los papeles de su escritorio. Pero el favor que le pedía Le Verrier despertó su interés.

La carta contenía una predicción de la existencia y ubicación de un nuevo planeta. Galle sabía que tal predicción era ridícula, pero algo le llevó a no descartarla sin más. «Desearía encontrar a un observador persistente —escribía Le Verrier— que estuviera dispuesto a dedicar algún tiempo a examinar una parte del cielo en la que puede que haya un planeta por descubrir.» Galle decidió que sería aquel observador persistente.

A decir verdad, Galle no esperaba encontrar nada. No parecía posible. ¿Cómo podría un hombre sentado en un escritorio en París «ver» el universo con la ayuda de las matemáticas? Eso era casi tan probable como que un astrónomo con los ojos vendados descubriera un cometa utilizando el telescopio Fraunhofer. Sin embargo, se había producido el milagro, y ahí estaba: el planeta de Le Verrier, surgiendo de las negras profundidades del espacio, exactamente donde él había predicho que estaría.

Aquel nuevo mundo llevaba arrastrándose alrededor del Sol en la gélida oscuridad que había más allá de la órbita de Urano desde el mismo nacimiento del sistema solar, y hasta hacía una hora ningún ser humano había sabido de su existencia. Por el momento, ellos eran las únicas tres personas en la Tierra que lo habían visto, y todavía no tenía nombre. Pronto, sin embargo, todo el mundo lo conocería como Neptuno.

París, 29 de septiembre de 1846

En la capital francesa, unos días después, Le Verrier abrió una carta procedente de Berlín y fechada el 24 de septiembre de 1846. «Señor —rezaba esta—: el planeta cuya posición ha señalado realmente existe.»

¡Galle había encontrado su planeta! Le Verrier se sintió ebrio de euforia, pero también aliviado. Por supuesto que él había creído en todo momento en la existencia del nuevo mundo, pero al mismo tiempo también había albergado dudas. Al fin y al cabo, era humano. Había apostado su reputación a una arcana fórmula matemática que el Creador podía haber decidido respetar o no. Puede que a la hora de hacer su predicción pareciera seguro de sí mismo, pero solo él sabía cuánto había en ella de bravuconada.

El 1 de octubre, Le Verrier respondió a Galle. Agradeció de manera efusiva al astrónomo alemán que hubiera sido el único que se había tomado en serio su petición y añadió: «Gracias a usted, estamos definitivamente en posesión de un nuevo mundo».

El descubrimiento de Urano había sido un auténtico éxito: dado que se hallaba al doble de distancia del Sol que Saturno, de la noche a la mañana había duplicado el tamaño del sistema solar. Pero el éxito que suponía el descubrimiento de Neptuno era de un orden por completo distinto. Mientras que Herschel se había tropezado con Urano por accidente, Le Verrier había predicho la existencia de Neptuno, su ubicación e incluso su aspecto armado únicamente con lápiz y papel.

«Sin abandonar su estudio, sin mirar siquiera al cielo —escribiría el astrónomo francés Camille Flammarion—, Le Verrier encontró el planeta desconocido tan solo mediante el cálculo matemático, y, por así decirlo, ¡lo tocó con la punta de su pluma!»2

Descubrir algo del mundo real desde un escritorio —como Flammarion supo reconocer— era un hecho muy novedoso. «¡Probablemente en todos los anales de la Observación no se exhibe en ninguna otra parte una verificación tan extraordinaria de una conjetura teórica aventurada por el espíritu humano!», escribiría el astrónomo escocés John Pringle Nichol.3

Pero el descubrimiento de Neptuno no solo representó un triunfo para Le Verrier. También lo fue para Isaac Newton y la teoría de la gravitación universal que este había concebido casi dos siglos antes: la ley de Newton no se limitaba a explicar lo que veíamos, sino que se había mostrado capaz de predecir asimismo lo que no veíamos.

Le Verrier había revelado de manera espectacular la magia esencial de la ciencia: su asombrosa capacidad de predecir cosas hasta entonces insospechadas que resultaba que existían en el mundo real. Esta facultad ponía a prueba la convicción de que las ecuaciones matemáticas garabateadas en una página pudieran captar tan perfectamente la realidad; pero, de manera milagrosa, lo hacían. Utilizando fórmulas abstractas, Le Verrier había descubierto un cuerpo real en el mundo real, y nadie en toda la historia humana había hecho algo así. Le Verrier fue el primero de los magos.

El descubrimiento de Neptuno desencadenó una acalorada disputa sobre la primacía entre Francia e Inglaterra debido a que un matemático inglés también había utilizado el movimiento anómalo de Urano para predecir la ubicación del nuevo planeta. John Couch Adams era un genio matemático autista nacido en el condado británico de Cornualles. En 1841, mientras estudiaba en la Universidad de Cambridge, se propuso deducir en qué parte del cielo nocturno tenía que estar el nuevo planeta para ejercer el efecto observado en Urano. Tardó cuatro años en completar sus cálculos, pero en 1845 le llevó los resultados a sir George Biddell Airy, astrónomo real y director del Real Observatorio de Greenwich. Por desgracia —como le ocurrió a Le Verrier en Francia—, este le dio largas. Cuando Airy finalmente decidió hacer caso a Adams, en lugar de publicar su predicción y autorizar la búsqueda con uno de los telescopios de Greenwich, decidió pasarle la información a George Challis, que le había sucedido en el puesto de director del Observatorio de Cambridge.

Challis vio de inmediato que la predicción de Adams no era una ubicación precisa, sino una extensa zona del cielo donde podría encontrarse el hipotético planeta. Una búsqueda exhaustiva requeriría casi un centenar de barridos con el telescopio de tránsito de Cambridge, cada uno de los cuales duraría varias horas. Estimando que todo el proceso requeriría unas 300 horas de tiempo de observación, Challis decidió posponer el asunto por un tiempo. Cuando por fin inició la búsqueda, observó Neptuno —dos veces, por más señas— sin reconocerlo. Pero para entonces ya era demasiado tarde: en Berlín, Galle ya había encontrado el nuevo planeta.

El episodio resultó bastante vergonzoso para Airy y Challis, ya que Adams les había hecho llegar su predicción de la ubicación del nuevo planeta antes de que Galle recibiera la de Le Verrier. Y el asunto se vio agravado por la decisión de mantener en secreto la predicción de Adams, tal vez para asegurarse de que, si finalmente se descubría el nuevo planeta, Cambridge se llevara todo el mérito. Fuera como fuere, el hecho de que ninguno de los cálculos de Adams se hubiera publicado hacía recelar a los franceses de que hubiera llegado a existir siquiera una predicción inglesa.

La disputa internacional en torno a Neptuno fue larga y encarnizada, pero hay que decir en honor de Adams y Le Verrier que ninguno de los dos participó en ella. Quizá porque cada uno de ellos supo apreciar la genialidad matemática del otro y ambos habían afrontado obstáculos similares para conseguir que los simples mortales les tomaran en serio, en cuanto se conocieron en persona, en Inglaterra, se hicieron amigos íntimos de por vida. Hoy en día, en general, el descubrimiento de Neptuno se atribuye a Adams y Le Verrier de manera conjunta.

Después de su triunfal predicción de la existencia de Neptuno, la estrella de Le Verrier ascendió en el firmamento científico y en 1854 se convirtió en el director del Observatorio de París. Pero ninguno de sus logros llegaba a igualar ni de lejos la exultación que había sentido al desvelar mágicamente la existencia de un mundo desconocido en los confines del sistema solar. Lo habían cortejado reyes y los científicos lo habían reverenciado como si fuera un dios. La fama y la adulación lo habían embriagado, y, ansiando experimentar de nuevo esa sensación, decidió desplazar su atención del sistema solar exterior al interior.

El objetivo de Le Verrier era ahora llegar a conocer plenamente las órbitas de los planetas interiores: Mercurio, Venus, la Tierra y Marte. Si lo conseguía, entonces tal vez —solo tal vez— podría aparecer una anomalía como la de Urano que condujera a otro descubrimiento digno de acaparar los titulares. Sorprendentemente, esa anomalía de hecho existía y afectaba al más interior de los planetas: aun teniendo en cuenta el efecto del tirón gravitatorio de los demás planetas sobre Mercurio, este último no se movía como cabía esperar.

Le Verrier se convenció de que había un planeta orbitando aún más cerca del Sol que Mercurio, y en febrero de 1860 este ya tenía un nombre. Todos los planetas llevan el nombre de antiguos dioses, y Vulcano era el señor de la fragua del monte Olimpo, la residencia de los dioses griegos. Parecía un nombre apropiado, dado que el nuevo mundo nunca podría escapar de las llamas del Sol.

Durante casi medio siglo los astrónomos estuvieron buscando a Vulcano, pero poco a poco este fue cayendo en desgracia, dado que todos sus supuestos avistamientos resultaron ser espejismos. El movimiento de Mercurio seguía siendo anómalo, pero nadie sospechaba lo que realmente nos estaba diciendo ese hecho: que, por increíble y aun imposible que pareciera, Newton se equivocaba con respecto a la gravedad. Nadie, hasta que llegó Albert Einstein, que en 1915 concibió una teoría gravitatoria mejorada —la teoría de la relatividad general— en sustitución de la de Newton.

Pero por más que Vulcano hubiera resultado ser un callejón sin salida, era indudable que no ocurría lo mismo con Neptuno. Le Verrier había demostrado que era posible utilizar la ley de la gravedad de Newton para predecir lo que no podíamos ver; es decir, para hacer un mapa del mundo invisible.

En las primeras décadas del siglo xx se postuló que también en la órbita de Neptuno —al igual que en la de Urano— existía una perturbación. Eso resultó ser falso. Sin embargo, sirvió para desencadenar la búsqueda de un presunto Planeta X, aún más alejado del Sol. Dicha búsqueda culminó el 18 de febrero de 1930 con el descubrimiento de Plutón, el único planeta bautizado por un menor: Venetia Burney, una niña de once años que vivía en Oxford.4

Plutón, que es más pequeño aún que la luna terrestre, resultó ser demasiado diminuto para que su gravedad afectara a Neptuno. De hecho, a finales del siglo xx se descubrió que era tan solo uno de entre decenas de miles de cuerpos similares que giran alrededor del Sol más allá de la órbita de Neptuno. Fue el descubrimiento de este cinturón de Kuiper de helados escombros resultantes de la formación del sistema solar hace 4.550 millones de años el que en agosto de 2006 llevó a la Unión Astronómica Internacional a degradar a Plutón de la categoría de planeta a la de «planeta enano».

Pero puede que la ley de la gravedad de Newton aún no haya agotado su capacidad de revelar lo invisible en nuestro sistema solar. A principios de 2016, dos astrónomos del Instituto de Tecnología de California, con sede en Pasadena, señalaron que en el cinturón de Kuiper hay al menos media docena de objetos que se mueven de manera extraña. Mike Brown y Konstantin Batygin afirman que su movimiento se debe a que sufren el tirón de un planeta desconocido que orbita alrededor del Sol en la periferia del sistema solar.5Pero en lugar de ser un celeste alfeñique como Plutón, este planeta tendría unas diez veces la masa de la Tierra.

Brown y Batygin afirman que la órbita media del denominado Planeta Nueve se halla aproximadamente unas veinte veces más lejos del Sol que la de Neptuno. Dado que los planetas tan solo brillan debido a la luz solar que reflejan, la de este resultaría extremadamente débil y difícil de detectar; pero muchos astrónomos están ansiosos por ser el nuevo Johann Galle, de manera que ya están en marcha varios intentos de búsqueda del Planeta Nueve.

Sin embargo, el auténtico éxito de la técnica de la que Adams y Le Verrier fueron pioneros estriba en la posibilidad de detectar movimientos anómalos en las estrellas causados por el tirón gravitatorio de sus planetas invisibles. 51 Pegasi b —descubierto en 1995 y bautizado más tarde como Dimidio— fue el primer planeta detectado en la órbita de una estrella normal distinta del Sol; hoy se conocen más de cuatro mil exoplanetas, y la cifra total aumenta a un ritmo cada vez mayor.

Pero podría decirse que el elemento invisible más importante revelado por la ley de la gravedad de Newton es la materia oscura. Aunque el estadounidense de origen suizo Fritz Zwicky y el holandés Jan Oort ya postularon su existencia en la década de 1930, haría falta el trabajo de dos astrónomos del Departamento de Magnetismo Terrestre del Instituto Carnegie de Washington para confirmarla. A finales de la década de 1970 y a lo largo de la de 1980, Vera Rubin y Kent Ford descubrieron que las estrellas de las regiones periféricas de las galaxias espirales orbitan demasiado rápido en torno a sus centros. Como niños en un tiovivo que girara a toda velocidad, deberían verse empujadas hacia el espacio intergaláctico.

Los astrónomos han explicado esta anomalía postulando que en las galaxias espirales hay mucha más materia de la que podemos ver en forma de estrellas, y que es la gravedad adicional proporcionada por esa invisible materia oscura la que sujeta a las estrellas más exteriores. En todo el conjunto del universo, la masa de la materia oscura es aproximadamente seis veces la de las estrellas y galaxias visibles. Nadie sabe de qué está hecha esa materia, aunque las conjeturas que parecen más razonables son que se trate de partículas subatómicas aún no descubiertas o agujeros negros de masa joviana resultado del Big Bang. Si logras descubrir la identidad de la materia oscura, hay un Premio Nobel esperándote en Estocolmo.

  *A la hora de tratar de calcular la distancia del Sol del hipotético planeta, Le Verrier contó con la ayuda de la ley de Titius-Bode, aunque lo cierto es que no se conoce ninguna razón científica por la que los planetas deberían seguir esa regla. Véase http://demonstrations.wolfram.com/TitiusBodeLaw.

2Voces en el cielo

Esta velocidad es tan cercana a la de la luz que parece que tenemos sólidas razones para concluir que la propia luz (incluido el calor radiante y otras radiaciones si las hay) es una perturbación electromagnética en forma de ondas que se propagan a través del campo electromagnético y según las leyes electromagnéticas.

JamesClerkMaxwell

Desde una perspectiva a largo plazo de la historia de la humanidad —pongamos por caso dentro de diez mil años—, no cabe duda de que se juzgará como el acontecimiento más significativo del siglo xix el descubrimiento de las leyes de la electrodinámica por parte de Maxwell.

RichardFeynman1

Karlsruhe, Alemania, 13 de noviembre de 1887

Hoy era el día. Estaba seguro de ello. Heinrich Hertz engulló su desayuno, se despidió con un beso de su esposa Elisabeth y su hijita Johanna, y caminó a toda prisa por las calles de Karlsruhe en dirección al campus universitario. Al llegar a su laboratorio, bajó las persianas y encendió el circuito oscilador que él y su ayudante, Julius Amman, habían estado construyendo durante los días anteriores. La corriente inundó la bobina de inducción de 20.000 voltios y Hertz escuchó un leve crujido, pero no vio nada. Solo cuando sus ojos se acostumbraron a la penumbra pudo comprobar que había una chispa crepitando en la pequeña separación o intervalo aéreo de 7,5 milímetros que había dejado en el circuito. Satisfecho de que su transmisor funcionara según lo previsto, pasó a centrarse en su receptor.

En el mismo banco de trabajo, pero a un metro y medio de distancia, Hertz había montado un circuito vertical de alambre de cobre que también contenía un diminuto intervalo aéreo. Ajustó este último con un tornillo para hacerlo lo más pequeño posible y lo observó con atención entornando los ojos en la penumbra del laboratorio. Nada.

Volvió a su transmisor. Dado que la frecuencia de su circuito oscilador era tan alta, la chispa saltaba de un lado a otro del intervalo aéreo demasiado rápido para poder detectar cualquier movimiento a simple vista. En cada extremo del intervalo había un alambre conductor de 1,5 metros de longitud rematado por una bola de zinc de 30 centímetros de diámetro. Moviendo las bolas de zinc a lo largo de los alambres, Hertz podía modificar la capacitancia del circuito y, con ella, la frecuencia de la chispa. Lo hizo varias veces mientras observaba atentamente su receptor, que había «sintonizado» para que, si detectaba una vibración de una determinada frecuencia concreta, oscilara por simpatía. Pero nada aún.

Fue desplazando las bolas de zinc a lo largo de los alambres tan solo unos pocos milímetros cada vez y siguió trabajando así toda la mañana, constante, paciente y sin prisas. Era una alegría tener por fin su propio laboratorio, un lujo con el que tan solo había podido soñar cuando estaba en la Universidad de Berlín, donde hasta 1885 había sido ayudante de Hermann von Helmholtz, el científico más famoso de Alemania. También se sentía paradójicamente agradecido por la recesión económica en la que se había sumido el país desde hacía poco tiempo: aunque esta había dejado sin estudiantes el departamento que él dirigía, el efecto colateral de ello era que ahora podía dedicarse a su investigación.

Tras realizar un nuevo ajuste, Hertz se quedó pensativo acariciándose la barba mientras una idea cruzaba su mente: ¿de verdad iba a funcionar? Pero un cambio sutil en los sonidos del laboratorio interrumpió el movimiento de su mano. Frunció el ceño y se inclinó hacia su receptor.

¡Había una chispa en el intervalo aéreo! Este tenía solo unas centésimas de milímetro de separación, de modo que la chispa resultaba más fácil de oír que de ver, pero no había ninguna duda: era evidente que estaba allí.

Apagó el oscilador y la chispa del receptor se desvaneció; volvió a encenderlo y reapareció de nuevo. ¡Algo invisible viajaba por el aire de su transmisor a su receptor! Aunque todavía no podía demostrarlo, estaba seguro de saber lo que era: lo había predicho quince años antes un brillante físico escocés que había muerto prematuramente.

Londres, octubre de 1862

Cuando salió del King’s College, James Clerk Maxwell se sentía como si flotara en el aire. La lluvia otoñal había cesado, había salido el sol, y se detuvo frente a la iglesia de St. Mary le Strand, contemplando absolutamente transpuesto la luz que reflejaba la superficie de un charco de la calle. Hasta hacía una hora aquella idea solo había sido una sospecha en su mente; pero ahora, tras consultar un libro de referencia en la biblioteca de la institución y añadir algunas cifras a su teoría, ya era un hecho. Sabía algo que nadie en toda la historia de la humanidad había sabido hasta entonces: sabía qué era la luz.

El grito de un hombre que conducía un carro de heno lo sacó de su ensoñación justo a tiempo de evitar que una de sus pesadas ruedas le aplastara el pie. Bajó por el Strand, esquivando a los vendedores ambulantes, las floristas y los vagabundos. Aunque habitualmente tenía la costumbre de recorrer a pie cada mañana los seis kilómetros y medio que separaban su residencia en Kensington del King’s College, y luego coger un ómnibus de tracción animal para volver a casa, hoy, debido a su deseo de llegar a la biblioteca lo antes posible, había cogido el autobús a la ida y ahora regresaba andando.

Pasó por Trafalgar Square, recorrió Pall Mall East, subió por Haymarket y finalmente llegó a la amplia Piccadilly Street. Tenía la intención de ir directo a casa, ya que le había prometido a su esposa, Katherine, que irían a montar a caballo por Hyde Park, pero cuando llegó a Albemarle Street sintió un repentino impulso que le hizo desviarse. Dejó tras de sí el alboroto de la bulliciosa Piccadilly, y se dirigió hacia el edificio de fachada neoclásica y gigantescas columnas corintias que se alzaba al final de la calle.

La Royal Institution era el lugar donde Michael Faraday había llevado a cabo sus innovadores experimentos sobre electricidad y magnetismo, y donde aquel gran hombre había instituido sus «conferencias navideñas» para niños y adultos en 1825. El propio Maxwell también había dado allí numerosas conferencias desde su traslado de Aberdeen a Londres en 1860. Durante una de ellas, realizada en mayo del año anterior con gran éxito, incluso había proyectado en una gran pantalla una imagen de una cinta de tartán: la primera «fotografía» en color del mundo.2

Faraday, que era cuarenta años mayor que Maxwell, tenía por entonces setenta y uno. Cuatro años antes, debido a sus problemas de salud, se había retirado a Hampton Court, a orillas del río, al oeste de Londres. Sin embargo, todavía acudía de vez en cuando a la institución, y Maxwell confiaba en ser lo bastante afortunado como para pillar allí a su amigo y compartir su descubrimiento con él. Pero no tuvo suerte. Tras pedir permiso al conserje del edificio, Maxwell bajó las escaleras que llevaban al sótano. En el abandonado laboratorio de magnetismo de Faraday, examinó las bobinas, las baterías y las botellas de productos químicos cubiertas de polvo. Maxwell sabía que, sin los experimentos que Faraday había realizado allí abajo, su extraordinario descubrimiento hubiera sido imposible.

Los inicios de Faraday no podrían haber sido más diferentes de los de Maxwell. Este último había heredado la finca de Glenlair, una propiedad de 600 hectáreas situada en el valle del Urr, cerca de Dumfries, en el sur de Escocia; precisamente desde allí había regresado a Londres en tren un día antes. Faraday, en cambio, era hijo de un pobre herrero.1A los catorce años trabajó como aprendiz de un encuadernador de libros en Marylebone, a un tiro de piedra de Oxford Street, la ruta por la que hasta solo unas décadas antes se trasladaba en carro a los prisioneros condenados a muerte desde la prisión de Newgate hasta las horcas ubicadas en la cercana población de Tyburn.

George Ribeau, un refugiado hugonote, alentó a su aprendiz a leer los libros que encuadernaba, muchos de los cuales eran de temas científicos. Asimismo, en su esfuerzo por adquirir una mayor cultura, Faraday asistía a las conferencias semanales que organizaba una asociación denominada City Philosophical Society e impartía el fundador de dicha entidad, el platero John Tatum, en su propia casa, en la cercana Dorset Street. Inspirándose en la idea de que solo debía creer en aquello que pudieraevidenciar por sí mismo, Faraday empezó a realizar sus propios experimentos científicos con el equipo que le permitía su exiguo salario. También tomaba apuntes —acompañados de hermosas ilustraciones— de las conferencias de Tatum. Estos resultarían ser de vital importancia para proporcionarle una oportunidad que cambiaría su vida cuando Ribeau se los mostró a un cliente de su establecimiento en el número 48 de Blandford Street.

Al ver los apuntes de Faraday, el arquitecto y artista George Dance preguntó si podía enseñárselos a su padre, que era miembro de la Royal Institution. Al día siguiente regresó al establecimiento con un pase para asistir a una serie de conferencias del químico Humphry Davy. Como el billete dorado en la obra de Roald Dahl Charlie y la fábrica de chocolate, para Faraday aquel regalo resultaría ser el pasaporte a una vida mejor, aunque no de manera inmediata.

Davy era el científico británico más famoso de su época, un hombre que había inventado la lámpara de seguridad de los mineros, había descubierto numerosos elementos nuevos y rodeaba sus conferencias de una espectacular parafernalia que parecía propia de una estrella del teatro de variedades.3La mitad de su audiencia eran mujeres, que supuestamente caían desvanecidas ante su imponente presencia. Faraday apenas podía contener su emoción cuando llegó la tarde de la primera conferencia y se encontró entre una bulliciosa multitud de la alta sociedad haciendo cola al calor de los parpadeantes braseros de la Royal Institution.

En 1812, cuando su aprendizaje con Ribeau llegó a su fin, Faraday, que a la sazón tenía veintiún años, se convirtió en encuadernador profesional, resignado a un futuro de trabajo pesado y rutinario. Pero la fortuna le sonrió cuando Davy quedó temporalmente cegado por una explosión en su laboratorio y Dance padre sugirió que Faraday podría ayudarle; así, durante unos eufóricos días, se convirtió en el ayudante de su héroe.

Después de eso, Faraday temió que nunca más pudiera experimentar la vida científica. Pero tuvo una idea y, utilizando las habilidades que había adquirido durante su aprendizaje, encuadernó los apuntes que había tomado en las conferencias de la Royal Institution y se los envió a Davy. Era un intento desesperado, pero el caso es que el día de Nochebuena recibió una respuesta en la que se le prometía una entrevista en Año Nuevo. Esta tuvo lugar, pero Faraday no pudo por menos que sumirse de nuevo en la tristeza cuando Davy le comunicó que no tenía ningún puesto vacante.4Entonces, un día, se produjo un milagro. Se detuvo un carruaje frente a la casa de los Faraday y de él bajó un lacayo con una carta de Davy. Había despedido al encargado de lavar los frascos de su laboratorio por pendenciero. El puesto, si lo quería, era de Faraday.

Por entonces Davy era el mayor científico de Europa. En su país natal lo habían nombrado caballero y en Francia era tan venerado que le habían otorgado el Premio Napoleón a pesar de que por entonces el país estaba en guerra con Gran Bretaña. Pero el mayor de todos los éxitos de Davy resultaría ser Michael Faraday.

Tanto Davy como Faraday, que a la larga se convertiría en su ayudante, se sentían fascinados por la electricidad. Davy había sido pionero en el campo de la electroquímica, una técnica mediante la cual había aislado nueve elementos químicos, entre ellos el potasio, el sodio, el calcio, el bario, el estroncio y el magnesio.

A comienzos del siglo xix la electricidad estaba a la vanguardia de la ciencia y de la imaginación popular. Parecía tan misteriosa y sobrenatural que algunos incluso la consideraban satánica. El descubrimiento que hiciera Luigi Galvani en torno a 1781 de que la electricidad podía contraer la pata de una rana muerta había inspirado a la precoz autora Mary Shelley, de solo dieciocho años, a escribir Frankenstein en 1818.5Pero el avance más significativo de la época fue la invención de la pila eléctrica por parte de Alessandro Volta en 1799: al generar una corriente continua, posibilitó el estudio científico de la electricidad.6

Sin embargo, fue la noticia de un descubrimiento sensacional producido en Dinamarca la que hizo que Davy y Faraday dejaran todo lo que tenían entre manos. El 21 de abril de 1820, Hans Christian Ørsted estaba dando una conferencia en la Universidad de Copenhague cuando observó que la aguja de una brújula se desviaba del norte magnético cada vez que él encendía o apagaba la corriente eléctrica en un cable cercano. La aguja se desviaba exactamente tal como lo habría hecho de haber estado cerca de un imán; la conclusión inevitable, pues, era que un cable por el que circulaba corriente era un imán. ¿Podía este descubrimiento explicar también por qué algunos materiales como el hierro tenían propiedades magnéticas? ¿Era posible que por el interior de dichos materiales circulara una corriente eléctrica? Hasta entonces nadie había aventurado tal cosa, pero lo cierto es que existía un vínculo entre la electricidad y el magnetismo.

El 4 de septiembre de 1821, Faraday utilizó el efecto descubierto por Ørsted de una manera de lo más ingeniosa.7En su laboratorio magnético del sótano dispuso un alambre por el que circulaba corriente de tal modo que un imán fijo lo desviara de manera constante haciéndolo girar sin parar sobre sí mismo. No era un ingenio muy práctico —requería la presencia de un baño conductor de mercurio, que era altamente tóxico—, pero aquel resultaría ser el principio del motor eléctrico. En realidad, Faraday había creado el primer motor eléctrico del mundo ya el día anterior, utilizando un alambre fijo y un imán que giraba sin parar, en lugar de un alambre giratorio y un imán fijo.

A Maxwell le habría encantado haber visto con sus propios ojos cómo aquel imán giraba sobre sí mismo bajo la influencia de una fuerza misteriosa e invisible mientras los carruajes tirados por caballos pasaban con estruendo por Albemarle Street. Debía de parecer como si una maravilla imposible procedente de un futuro remoto hubiera aterrizado en el Londres del siglo xix a través de una rendija en el tiempo. Aquel día Faraday estaba acompañado de su sobrino George, de catorce años, y los dos se sintieron tan eufóricos al ver el imán girando sin parar sobre sí mismo que se pusieron a bailar en torno a la mesa del laboratorio, antes de dirigirse juntos al circo para celebrarlo.

La pregunta obvia era: si la electricidad podía crear magnetismo, ¿el magnetismo podía crear electricidad? Faraday no encontraría la respuesta hasta el verano de 1831, cuando Davy ya había fallecido y él le había sustituido como director de la Royal Institution.

Poco después del descubrimiento de Ørsted de que un cable por el que circula corriente se comporta como un imán, el científico francés André-Marie Ampère —el «Newton de la electricidad»— descubrió que era posible potenciar aún más ese efecto utilizando una espiral cilíndrica de alambre.8Cuantas más vueltas de cable enrollado contuviera ese solenoide, más potente resultaba su efecto magnético. La única condición era que las secciones de cable vecinas no debían tocarse entre sí para que la electricidad no saltara directamente entre ellas, lo que requería la interposición de materiales aislantes, es decir, que no condujeran la electricidad.

Faraday recurrió también a un solenoide en su intento de utilizar el magnetismo para crear electricidad. Se sabía que el hierro aumentaba en gran medida el magnetismo de un solenoide, de modo que optó por emplear este metal en forma de un anillo de 15 centímetros de diámetro. En cada una de las dos caras del anillo arrolló una apretada espiral de alambre. Entre cada vuelta de la bobina y su vecina interpuso tiras de cuerda, y utilizó trozos de tela para aislar cada capa de la siguiente y del anillo de hierro. Aunque los dos solenoides —el interior y el exterior— se hallaban físicamente desconectados, Faraday esperaba que, cuando circulara una corriente eléctrica por la primera bobina y la convirtiera en un imán, su influencia magnética llegaría a través del aire hasta el segundo solenoide.

Faraday conectó un interruptor y así hizo que una corriente eléctrica circulara por el primer solenoide; para su deleite, apareció fugazmente una corriente en la segunda bobina. Luego, cuando desconectó el interruptor del primer solenoide, de nuevo apareció una corriente en la segunda bobina, pero esta vez, de manera desconcertante, lo hizo circulando en sentido opuesto. Era un descubrimiento de los que hacen época: había logrado producir electricidad a partir del magnetismo.

Más tarde Faraday encontró una forma más fácil de lograr el mismo fin: simplemente debía introducir una barra imantada en la bobina de un solenoide. Al meterla se generaba una corriente que circulaba en un sentido, mientras que al sacarla se generaba otra que circulaba en sentido opuesto. Faraday no podía saberlo, pero su descubrimiento de la inducción electromagnética cambiaría el mundo gracias al desarrollo de dinamos capaces de generar energía eléctrica a gran escala.

La conexión entre la electricidad y el magnetismo era ahora algo que se hallaba fuera de toda duda, pero las preguntas fundamentales seguían sin resolverse: ¿Qué era la electricidad? ¿Y qué era el magnetismo? Aunque esos misterios seguían tentando a Faraday, sus innovadores experimentos le habían permitido entrever cómo funcionaban la electricidad y el magnetismo, lo que le llevó a concebir una idea radical; de hecho, herética.

Cuando Faraday sostenía un trozo de hierro cerca de un imán, sentía cómo la fuerza de atracción magnética se extendía hasta agarrarlo, y de ello concluía que debía de haber algo invisible, pero real, en el aire dentro del espacio que había alrededor. Y cuando frotaba un pedazo de ámbar con un trozo de piel, «cargándolo» así de electricidad estática, este atraía trocitos de papel, lo que le llevaba a creer que había algo invisible, pero real, en el aire que rodeaba la carga eléctrica.

En la visión de Faraday, un imán creaba un campo de fuerza magnética a su alrededor, y era este el que actuaba sobre un trozo de metal. De manera similar, un cuerpo cargado eléctricamente creaba un campo de fuerza eléctrica sobre el espacio que lo rodeaba, y era ese el que actuaba sobre los trocitos de papel. En su imaginación, Faraday casi podía ver los campos, como un viento o una niebla arremolinándose, impregnando el espacio vacío.

Pero Faraday estaba completamente solo en esa percepción del mundo. Por entonces todos pensaban en la importancia de las corrientes eléctricas, pero él estaba seguro de que la clave eran los campos. Para él, un conductor era simplemente una guía para un campo eléctrico, que existía en el espacio alrededor del cable y era el principal portador de energía. Una corriente eléctrica no era más que un efecto secundario, un flujo de «carga» eléctrica estimulada por el campo eléctrico allí donde casualmente se cruzaba con el conductor.

El concepto de campo revelaba una agradable simetría entre los descubrimientos de Ørsted y Faraday: el hallazgo de Ørsted de que un alambre por el que circulaba una corriente era un imán mostraba que un campo eléctrico cambiante crea un campo magnético, mientras que el descubrimiento de Faraday de la inducción electromagnética probaba que un campo magnético cambiante genera un campo eléctrico.

La razón por la que el concepto de campo de Faraday resultaba tan chocante como herético era el éxito previo de Isaac Newton. El que fuera el mayor científico de la historia había tenido un éxito espectacular a la hora de explicar de qué modo otra fuerza fundamental —la gravedad— actuaba de manera instantánea a través del espacio. Según la teoría de la gravitación