La Teoría de la Relatividad de Einstein E-Book

David Blanco Laserna

• Herausgeber: National Geographic
• Kategorie: Wissenschaft und neue Technologien
• Sprache: Spanisch

Seitenzahl: 220

Veröffentlichungsjahr: 2017

Beschreibung

El anuncio del descubrimiento del bosón de Higgs fue recibido por la comunidad científica como la noticia más importante de las últimas décadas. Y no es de extrañar: su detección no solo confirmaba más allá de toda duda el modelo estándar, pilar de nuestra visión del universo, sino que representaba el triunfo de la apuesta de varias décadas por los grandes aceleradores de partículas como el LHC. De acuerdo, pero ¿cuál es exactamente su función? Nada menos que dotar de masa al resto de partículas elementales.

Leseprobe

© David Blanco Laserna.

© de esta edición digital: RBA Libros, S.A., 2017. Diagonal, 189 - 08018 Barcelona.

www.rbalibros.com

ISBN: 9788482986777

Composición digital: Newcomlab, S.L.L.

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Índice

Introducción

La revolución electromagnética

Todo movimiento es relativo

Los pliegues del espacio-tiempo

Las escalas del mundo

El exilio interior

Lecturas recomendadas

Introducción

Einstein vivió una época de revoluciones. Por fortuna, no todas fueron cruentas. Si en el siglo XIX la publicidad había logrado auparse a hombros de la prensa, al entrar en el XX conquistó la radio y, en el corto espacio de unas décadas, también la televisión. En tres oleadas sucesivas, el ciudadano de a pie recibió por primera vez, con toda su fuerza, el impacto de los medios de comunicación de masas. Aquellas personas que entonces celebró la fama quedaron grabadas a fuego en el imaginario colectivo: Charles Chaplin, Marilyn Monroe, Elvis Presley, Albert Einstein... Luego vendrían otros actores, músicos y científicos, pero se las verían con un público menos ingenuo.

Al final de su vida, Einstein adquirió la dignidad de un santo laico. Tras dos conflictos mundiales, que legitimaron la guerra química y el pánico nuclear, la admiración por el progreso científico se había teñido de espanto. Para toda una generación desencantada, la figura del sabio distraído y de pelo alborotado, que abogaba por el desarme y predicaba la humildad intelectual frente a la naturaleza, suponía una última oportunidad de recuperar la fe en una ciencia humanista. En el apogeo de su popularidad, cuando se convirtió en una imagen icónica que sacaba la lengua a los fotógrafos, Einstein había cumplido setenta y dos años. Para entonces la edad había tenido tiempo de templar la mayoría de sus pasiones, salvo su obsesión por reconciliar la mecánica cuántica con la relatividad. A partir de 1980, el acceso a su correspondencia privada inició el asalto a un Einstein más humano, desde luego más joven y también mucho más complejo. Algunos se sorprendieron de que hubiera alimentado otras inquietudes aparte de fumar en pipa, tocar el violín o evitar los calcetines.

Los puntos oscuros de su biografía se centran en la relación con su primera mujer, Mileva Marić, y dos de sus hijos, Lieserl, que nació de manera semiclandestina antes del matrimonio y fue dada en adopción, y Eduard, frente a quien mantuvo una actitud ambivalente tras conocer que padecía una enfermedad mental. Para muchos queda el retrato de un ciudadano ejemplar, un pacifista que plantó cara a la Primera Guerra Mundial, al nazismo y al macartismo, con una vida personal no tan ejemplar.

La intensidad con la que se ha examinado su figura inevitablemente la deforma, un fenómeno que recuerda los efectos cuánticos: el acto de la medida afecta hasta tal punto aquello que se pretende medir que resulta imposible librarse de la incertidumbre. La revista Time lo eligió como personaje del siglo XX y quizá nunca alcancemos a bajarlo de ese pedestal: el de un personaje que en nuestra imaginación encarna un siglo, con menos derecho a las vacilaciones y defectos que quienes no representamos a nadie ni debemos responder ante expectativas universales. Para nosotros Einstein son las dos guerras mundiales, es el hongo de Hiroshima, la persecución y exterminio de los judíos, la implacable expansión del conocimiento científico, su impacto social, el sionismo, la paranoia del senador McCarthy, una colección de aforismos, Emc2, el sueño de la paz mundial...

Einstein trató de preservar su intimidad escribiendo la autobiografía con menos datos biográficos que se haya publicado jamás. En sus primeras páginas insertó una declaración de intenciones que se ha citado hasta la saciedad: «Lo fundamental en la existencia de un hombre de mi condición estriba en qué piensa y cómo piensa, y no en lo que haga o sufra». Sin embargo, es difícil que la curiosidad se detenga en el umbral de esa advertencia. En este libro se establecerá un diálogo entre la peripecia vital de Einstein y el germen de sus maravillosas intuiciones científicas. Quizá si hubiera obtenido con facilidad un puesto académico en lugar de trabajar ocho horas diarias en la Oficina Suiza de Patentes habría alcanzado las mismas conclusiones, pero no deja de resultar sugestivo reconstruir bajo qué circunstancias, efectivamente, lo hizo.

Einstein nació arropado por la vanguardia tecnológica de su tiempo, perfectamente integrada en su entorno familiar a través de la fábrica de bombillas y material eléctrico de su padre. Llama la atención que ilustrara la teoría de la relatividad especial con ejemplos que recurren a la sincronización de relojes y a una profusión de trenes. Durante su infancia y juventud el ferrocarril se erigió en el medio de transporte moderno por antonomasia. Las velocidades que se desarrollaban entonces sobre las vías férreas se vivían como una experiencia tan inédita como estimulante. En sus años en Berna, la sincronización de relojes entre ciudades alimentaba la pasión cronométrica de los suizos. Quizá estas circunstancias excitaron la misma imaginación que alumbró una teoría donde se barajaban relojes, velocidades que desafiaban la experiencia ordinaria y cambios constantes de sistema de referencia. Más adelante, los secretos de la gravedad se manifestaron a bordo de otro invento, que en tiempos de Einstein era el colmo de la modernidad: «¡Lo que necesito saber con exactitud —exclamaba— es qué les ocurre a los pasajeros de un ascensor que cae al vacío!».

En sus primeros artículos exhibió su dominio de la física estadística y exprimió al máximo el marco clásico de la teoría cinético molecular. Su trabajo permitía comprender el movimiento de las partículas de polvo a contraluz, el color azul del cielo o el temblor de las partículas del polen en un vaso de agua. También explicó fenómenos que desconcertaban a los físicos experimentales, como el efecto fotoeléctrico. Sin embargo, lo mejor estaba por venir. En su trabajo sobre la relatividad especial, de 1905, se inicia su verdadero legado, una forma de pensar nueva, que supuso una revelación y una inspiración para los físicos que le sucedieron. Él describió así la transición: «Una nueva teoría se hace necesaria, en primer lugar, cuando tropezamos con nuevos fenómenos que las teorías ya existentes no logran explicar. Pero esta motivación resulta, por decirlo de algún modo, trivial, impuesta desde fuera. Existe otro motivo de no menor importancia. Consiste en un afán por la simplicidad y la unificación de las premisas de la teoría en su conjunto». Siguiendo los pasos de Euclides, que había abarcado toda la geometría conocida partiendo de un puñado de axiomas, Einstein extendió el campo de aplicación de sus teorías a toda la física. De hecho, su teoría de la relatividad general, publicada en 1915, sentó las bases de la cosmología moderna. A partir de hipótesis sencillas, como la constancia de la velocidad de la luz o la suposición de que todos los observadores, independientemente de cómo se muevan, aprecian las mismas leyes físicas, trastocó de modo irreversible nuestras nociones sobre el tiempo, el espacio o la gravedad. Su imaginación científica consiguió abarcar una extensión que deja sin aliento, desde la escala cuántica (10−15 m) hasta la misma envergadura del universo visible (1026 m).

Escoger bien las premisas, separar el grano de la paja, requería un don especial. Einstein nació con él. Cualquiera que se haya peleado alguna vez con los problemas de una clase de física sabe lo arduo que resulta remontar el vuelo por encima de las ecuaciones, como un jugador de fútbol capaz de ver más allá del centrocampista que se le viene encima. Si algo caracterizaba a Einstein era su extraordinaria intuición física, que le permitía leer la jugada de la naturaleza mientras otros se desorientaban en el aparente caos de los resultados experimentales. Si se veía en la necesidad, sabía desenvolverse con las herramientas matemáticas más sofisticadas, pero poseía la capacidad de dialogar con la realidad de un modo inmediato y profundo, con una suerte de clarividencia que luego articulaba lógicamente.

La semilla de sus dos grandes teorías, la relatividad especial y la general, fueron dos imágenes mentales que se materializaron en momentos de súbita inspiración. En la primera se veía en la oscuridad, persiguiendo un rayo de luz, preguntándose qué sucedería cuando lo alcanzara. La segunda visión la protagonizaba un hombre que se precipitaba al vacío, perdiendo durante su caída toda sensación de peso. Hay quien atribuye el fracaso de su proyecto más ambicioso, la construcción de una teoría final (un conjunto de premisas a partir de las cuales se podrían deducir todos los fenómenos físicos), a que en esta ocasión Einstein no halló la imagen intuitiva que le sirviera de guía.

Su modus operandi hizo de él un físico polémico: con frecuencia sus especulaciones se adelantaban décadas a su verificación experimental. Sin embargo, la propia controversia terminaba por convertirse en su mejor aliada una vez que se resolvía. La confirmación en 1919 de que la luz de las estrellas se curva en la proximidad del Sol, lo catapultó a la fama.

Fue el autor de una de las últimas obras científicas que puede presumir de una impronta personal. De acuerdo con el escritor inglés Charles P. Snow, «Dirac, poco dado a los elogios exagerados, fue quien rindió el tributo más agudo a Einstein. Dijo en primer lugar que si este no hubiera publicado la teoría especial de la relatividad en 1905, otros lo habrían hecho en un plazo muy breve de tiempo, en unos cinco años […]. Pero la teoría general de la relatividad se trataba de un asunto completamente distinto. Es probable que sin Einstein todavía hoy siguiéramos esperándola».

Una medida de su talento se obtiene al comparar las dos grandes revoluciones de la física del siglo XX. La mecánica cuántica es la construcción de un ejército de científicos formidables: Planck, Schrödinger, Heisenberg, Born, Dirac, Bohr, Pauli, Feynman... y el propio Einstein. La formulación de la relatividad general es, en esencia, fruto de una sola persona. Hasta el punto de que uno de los atolladeros de la física actual reside en conciliar la visión geométrica que Einstein impuso en la gravitación con las modernas teorías cuánticas. Steven Weinberg, premio Nobel en 1979, reflexionaba sobre este reto endiablado: «Se ha progresado mucho […] en la adquisición de una visión unificada de las fuerzas que actúan sobre las partículas elementales […], excluyendo la gravitación, pero es muy difícil dar el último paso e incluirla en el marco». Una parte sustancial del problema no estriba en la naturaleza de la gravedad, sino en la representación que de ella hemos heredado a través de Einstein, tan diferente y exótica frente al resto de la imaginería física contemporánea.

La relatividad y la mecánica cuántica desterraron para siempre las interpretaciones del mundo basadas en el sentido común y en conceptos que echaban sus raíces en la vida cotidiana, como la simultaneidad, la posición o la velocidad. La mecánica cuántica quizá resultó demasiado esotérica desde su nacimiento para conquistar el corazón del gran público. La relatividad, sin embargo, abría la puerta del cosmos, hablaba del espacio y el tiempo, de cuerpos que al moverse encogían y frenaban el ritmo de sus relojes. Pintaba un escenario lo bastante exótico para fascinar, pero a partir de elementos lo suficientemente familiares para no expulsarnos del todo de él. Si Newton convirtió el mundo en un mecanismo de relojería, que se podía manipular para alumbrar una Revolución industrial, Einstein lo transformó en un espacio donde soñar lo imposible. Se le entendiera del todo o no, el eco de sus ideas resuena a lo ancho y largo de nuestra cultura.

Su obra concedió carta de naturaleza a conceptos insólitos: viajes en el tiempo, agujeros negros, lentes gravitacionales, nuevos estados de la materia, universos en expansión, bombas capaces de aniquilar un mundo... Este libro se centra en sus creaciones mayores, en relatividad y física cuántica, dejando un espacio también para las menores, en óptica y mecánica estadística, que habrían bastado para ganarle un lugar de honor en la historia de la ciencia.

Se ha escrito tanto sobre Einstein como para desbordar los estantes de la biblioteca de Babel, pero al menos una razón justifica que echemos más leña al fuego: su propia obra, que se mantiene viva y en plena expansión. Gran parte de los juguetes tecnológicos que nos rodean son herederos suyos, más o menos directos: como el GPS, las células solares o los reproductores de DVD. No pasa una década sin que se confirme una de sus predicciones, la industria encuentre una nueva aplicación a sus ideas o se progrese en la búsqueda de una teoría cuántica de la gravitación.

1879Nace en Ulm, Alemania, el 14 de marzo, Albert Einstein, primer hijo de Hermann Einstein y Pauline Koch.1896Ingresa en la Escuela Politécnica Federal de Zúrich, donde conoce a su futura esposa, Mileva Marić.1901Einstein adopta la nacionalidad suiza.1902Mileva da a luz a su primera hija: Lieserl. Einstein se incorpora a la Oficina de Patentes de Berna.1903Se casa con Mileva Marić. La pareja tendrá dos hijos más: Hans Albert y Eduard.1905El annus mirabilis de Einstein. Publica varios artículos seminales acerca del movimiento browniano, la naturaleza corpuscular de la luz, la equivalencia entre masa y energía —que contiene la célebre expresión Emc2— y sobre la electrodinámica de los cuerpos en movimiento. Este último es el germen de la relatividad especial.1912Es nombrado profesor titular en la Politécnica de Zúrich. Empieza una aventura con su prima Elsa Löwenthal.1914Albert y Mileva se separan.1915Presenta las ecuaciones definitivas de la teoría de la relatividad general en la Academia Prusiana de las Ciencias de Berlín.1919El astrónomo Arthur Eddington confirma la predicción de la teoría relativista acerca del efecto del campo gravitatorio sobre los rayos luminosos. De la noche a la mañana, Einstein se convierte en una celebridad mundial.1922Einstein recibe el premio Nobel de Física, no por la teoría de la relatividad, sino por su explicación del efecto fotoeléctrico.1933Desde el extranjero, Einstein es testigo de la subida al poder de Hitler y decide cortar todo contacto con las instituciones científicas alemanas. A finales de año se instala definitivamente en Estados Unidos. Trabaja en el Instituto de Estudios Avanzados de Princeton, donde coincide con otros grandes científicos, como Kurt Gödel y John von Neumann.1939Einstein firma una carta dirigida al presidente estadounidense Franklin D. Roosevelt en la que le previene del potencial destructivo de una eventual bomba atómica. 1952Rechaza la oferta de convertirse en el segundo presidente del nuevo Estado de Israel. 1955Muere en Princeton, el 18 de abril, a la edad de setenta y seis años de la rotura de un aneurisma en la aorta.

La revolución electromagnética

De acuerdo con la tradición oral de la familia Einstein, el padre de Albert, Hermann, presentó desde niño una fuerte inclinación hacia las matemáticas, que no pudo cultivar en la universidad por falta de recursos económicos. Más o menos abocado a una carrera comercial, se convirtió en un nómada, con las maletas siempre amontonadas en la entrada de su casa, listo para levantar una nueva empresa en otra ciudad. Por desgracia, a la hora de escribir en sus libros de cuentas, mojaba más veces la pluma en el frasco de la tinta roja que en el de la negra. Su naturaleza contemplativa, sus dificultades para tomar decisiones, por culpa de una tendencia a analizar de modo exhaustivo cada alternativa, y su confianza en la bondad de las personas no resultaron las mejores armas para abrirse camino en la despiadada selva de los negocios. Después de una etapa de aprendiz en Stuttgart, dirigió sus pasos hasta Ulm, para participar como socio en la empresa de colchones de uno de sus primos. Esta ciudad suaba, ceñida por el Danubio, contaba con una larga tradición comercial, asentada sobre el tráfico de mercancías a lo largo del río. Allí fue donde se trasladó con su joven esposa Pauline Koch, y donde nació, en el domicilio familiar, su hijo mayor, Albert, el 14 de marzo de 1879.

En junio del año siguiente, Hermann y su hermano Jakob desembarcaron en Múnich para montar un pequeño negocio de abastecimiento de agua y gas. En mayo de 1885 fundaban la empresa de ingeniería eléctrica Elektro-Technische Fabrik Jakob Einstein & Cie. Hermann se encargaría del departamento comercial y Jakob sería el motor innovador. Esta aventura empresarial marcó en muchos aspectos el destino del joven Albert.

EL SOBRINO DEL INVENTOR

No contamos con demasiada información acerca de la infancia de Einstein. Sobresale un puñado de anécdotas curiosamente centradas en su cabeza, tanto en el continente como en su contenido. Quizá anticipen la obsesión forense del doctor Thomas Harvey, patólogo del hospital de Princeton, que muchos años más tarde decidió extraer el cerebro del genio la misma mañana de su muerte.

Para empezar, Pauline quedó espantada al contemplar al recién nacido, que le pareció deforme. Los médicos trataron de convencerla de que la forma apepinada y aplastada de la cabeza de su hijo se corregiría en el transcurso de unas semanas. Estaban en lo cierto, pero la familia tardó más tiempo en convencerse de que el interior no había quedado dañado de modo irreparable: Einstein no arrancó a hablar hasta bien cumplidos los dos años y, cuando se animó a hacerlo, adoptó la inquietante costumbre de repetirse a sí mismo cuanto decía, una rutina que no abandonó hasta los siete años. Una de sus niñeras lo trataba con el apelativo cariñoso de «maese Muermo».

Se suele poner a Einstein como ejemplo de genio que sacó muy malas notas, una leyenda con escaso fundamento. En una carta a su hermana mayor Fanny, cuando el niño tenía siete años, Pauline veía cumplida la fantasía de cualquier madre: «Ayer le entregaron las notas a Albert: otra vez fue el primero de la clase y nos trajo un informe espléndido». En los años siguientes, durante sus estudios de secundaria en el Luitpold Gymnasium de Múnich, se mantendría esa tendencia, sobre todo en las asignaturas de física y matemáticas.

Los padres de Albert, Hermann y Pauline Einstein.

Primera fotografía que se conserva de Albert Einstein.

Albert Einstein en Múnich a los catorce años.

Si sus profesores lo tenían con frecuencia por un mal estudiante se debía a un desencuentro absoluto entre su carácter y el sistema educativo que imperaba entonces en Alemania. El enfrentamiento con la autoridad conforma el segundo gran motivo de sus anécdotas infantiles y juveniles. Se podrían llenar páginas enteras con los comentarios despectivos de sus maestros. Uno de ellos le hizo la confidencia de que sería mucho más feliz si no volviera a asomar por sus clases. Einstein recurrió a la réplica proverbial de los niños: Pero ¡si yo no he hecho nada! A lo que el profesor respondió: «Sí, es cierto, pero te quedas ahí sentado, en la última fila, sonriendo de un modo que subvierte por completo el clima de respeto que precisa un maestro para dar clase». No quiso ganarse la estima de quienes pretendían adoctrinarlo y la aversión fue mutua: «Los maestros de mi escuela me parecían sargentos, y los profesores del instituto, tenientes». Eran las primeras escaramuzas de un antagonismo que a punto estuvo de frustrar su carrera antes de que comenzara.

A pesar de no ser muy feliz en la escuela, donde sus compañeros contemplaban con recelo su escaso interés por correr, saltar o pelearse por una pelota, Einstein se crió dentro de una burbuja cálida y protectora. El 18 de noviembre de 1881 nació su única hermana, Maria, conocida con el apelativo cariñoso de Maja. Aunque al principio Albert mostró poco entusiasmo hacia la recién llegada (se cuenta que preguntó: «Pero ¿no tiene ruedas?»), con el tiempo se convertiría en su cómplice y confidente más cercana. Las familias de Hermann y Jakob compartían una espléndida vivienda en las afueras de Múnich, situada junto a la fábrica y rodeada de un jardín tan exuberante que los aislaba completamente de la carretera. Los niños lo conocían como su «pequeño Jardín Inglés», en referencia al gran parque de Múnich del mismo nombre. Los Einstein no eran muy dados a alternar con el vecindario y preferían organizar excursiones con sus primos a los montes y lagos de los alrededores.

Dos episodios simbolizan el proceso de iniciación de Einstein en la ciencia: el regalo de una brújula, que le entregó su padre cuando tenía cuatro años, y la lectura de un volumen de geometría euclídea. La aguja imanada desplegó ante sus ojos los misterios de la naturaleza; los axiomas y postulados de Euclides, el poder deductivo de la inteligencia. La vida de Einstein se convertiría en una tenaz aplicación del segundo a desentrañar los primeros. El magnetismo se puede interpretar como un efecto puramente relativista, y la propia relatividad, como una visión geométrica del universo. Así, en la brújula y en el libro de Euclides estaba cifrado su destino.

Otro mito que consuela a numerosos estudiantes es que a Einstein se le daban mal las matemáticas, pero ciertamente fue la más temprana de sus fascinaciones. No en vano el lema de Ulm, su ciudad natal, era: Ulmenses sunt mathematici (Los ulmenses son matemáticos). Disfrutaba anticipando los contenidos de cada curso e inventaba demostraciones distintas de las que se presentaban en los libros. Este hábito prefigura uno de los rasgos más destacados de su personalidad científica: la independencia de pensamiento. Su tío alentaba esta disposición desafiándole con problemas difíciles y tomándole el pelo, poniendo en duda su capacidad para resolverlos.

A pesar de que terminaría conduciendo a Hermann a una vía muerta profesional, Jakob ejerció en el niño una influencia mucho más beneficiosa. Cabe imaginar que las visitas del joven Einstein a la fábrica se producirían con frecuencia y que un inventor inquieto como su tío le mostraría el funcionamiento de los hornos y las máquinas, le invitaría a jugar con los galvanómetros y las baterías electroquímicas y le propondría infinidad de experimentos. El perfil de Einstein como teórico nos inclina a imaginarlo con la cabeza siempre en las nubes, pero lo cierto es que cultivó toda su vida la pasión hacia las máquinas. Desde niño le sedujeron los juegos de construcción, le encantaba trastear en las tripas de los mecanismos, patentó diversos inventos, diseñó un nuevo modelo de nevera y un medidor de corriente, y mantuvo una animada correspondencia con otros fanáticos del bricolaje tecnológico.

Einstein tenía diez años cuando conoció al segundo de sus espíritus tutelares: Max Talmey, un estudiante polaco de medicina que disfrutaba de la hospitalidad de Hermann y Pauline. Prácticamente se dejaba caer cada jueves por la casa familiar de la Adelreiterstrasse, para comer. En las sobremesas, que compartieron a lo largo de un lustro, se forjó una amistad desigual en la edad — doce años los separaban—, pero basada en la simpatía y los intereses comunes. Talmey quedó impresionado por la excepcional inteligencia de Einstein y se impuso la tarea de estimular sus inquietudes. Puso en sus manos Fuerza y materia de Ludwig Büchner, Cosmos de Alexander von Humboldt y la serie popular de libros de ciencias naturales de Aaron Bernstein. Einstein los devoró con la pasión con la que otros niños leían a Verne.

En el mundo encapsulado del pequeño Jardín Inglés, Einstein estuvo en contacto con la vanguardia tecnológica de la época. Las ecuaciones del campo electromagnético enunciadas por James Clerk Maxwell en 1861 cobraban vida a una manzana de su casa, en las bobinas, las resistencias y los condensadores que manipulaban los cien empleados de la fábrica Jakob Einstein & Cie. La atmósfera entera del siglo XIX estaba cargada de electricidad.

EL SIGLO DE LA ELECTRICIDAD

El asombro que Einstein sintió a los cuatro años al manipular una brújula reproducía un ritual casi inmemorial: la piedra imán y los fenómenos electrostáticos se conocían desde muy antiguo, como pone de manifiesto el origen clásico de las palabras electricidad (de elektron, el nombre griego del ámbar) y magnetismo (de ascendencia más incierta, quizá de la isla de Magnesia, en el Asia Menor). No ha quedado constancia de cuándo se advirtió por primera vez que al frotar una resina fósil, el ámbar, esta erizaba el vello o atraía pequeñas virutas de madera. La invención china de la brújula data seguramente de la dinastía Han, en torno al año 200 a.C. (aunque para descifrar su fundamento y su relación con el campo magnético terrestre hubo que esperar a las indagaciones de un médico isabelino, William Gilbert).

El interés hacia los fenómenos electromagnéticos se avivó durante la Ilustración, pero no fue hasta el siglo XIX cuando se comenzaron a desentrañar sus mecanismos básicos. En el proceso, se escribió uno de los capítulos más estimulantes de la historia de la ciencia. Los descubrimientos catapultaron el tejido industrial que había puesto en marcha la reforma del sistema de patentes inglés, la racionalización de la agricultura y la invención de la máquina de vapor. Gran parte del salto tecnológico que se produjo a lo largo del siglo XX se hizo a lomos de una corriente eléctrica.

En el plano teórico fue el francés Charles Augustin Coulomb (1736-1806) quien dio el pistoletazo de salida, estableciendo una primera ley que llamó «de la fuerza electrostática»: la atracción o repulsión entre cargas eléctricas era directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separaba. Este enunciado desprendía un fuerte sabor newtoniano. De hecho, si se eliminaba el efecto de repulsión y se sustituían las cargas por masas, casi se obtenía un calco de la ley de gravitación universal.

En el año 1800, tratando de reproducir el mecanismo con el que algunos peces, como las rayas, generan electricidad, Alessandro Volta inventó la batería química (la pila). Con ella regaló a los investigadores una fuente estable de corriente continua, hizo posible la construcción de circuitos y abrió drásticamente el abanico de la experimentación. Por poner solo un ejemplo: sin ella, la electrólisis, un proceso de gran trascendencia industrial, que permite descomponer sustancias al paso de una corriente eléctrica, hubiera sido imposible.

Gracias a las baterías se descubrió que la electricidad y el magnetismo, que hasta ese momento habían recorrido caminos separados, escondían un secreto vínculo. En 1820, el danés Hans Christian Oersted (1777-1851) mostró, ante una clase de alumnos poco entusiastas, que el paso de una corriente desviaba la aguja de una brújula, una prerrogativa reservada hasta entonces a los imanes permanentes. A diferencia de los alumnos de Oersted, la comunidad científica reaccionó conmocionada: desde que el mundo era mundo, las fuerzas solo se habían manifestado entre masas, cuerpos cargados o imanes.