5. Los experimentos de Aragó
La habilidad manual que Aragó adquirió realizando experimentos para Ampere le impulsa a seguir desarrollando e idear nuevos experimentos sobre electromagnetismo. Continúa intrigado por la relación entre los rayos y el magnetismo, sobre todo por los numerosos casos que existían. En junio de 1731, un comerciante había colocado una gran caja de cuchillos, tenedores y varios objetos de hierro y acero en la esquina de su habitación en Wakefield, a punto de ser enviados a las colonias. Por casualidad un rayo entra en la habitación rompiendo la caja y dispersando todo lo que contenía. Los cuchillos, tenedores y otros objetos ofrecían rastros quemados y estaban magnetizados. En enero 1748 el barco Le Dover, después de un golpe de un rayo, un gran número de piezas de hierro y acero situadas en la habitación del capitán fueron fuertemente imantadas. Un tal Sr. Rihouet que fue herido por el golpe de un rayo que azotó el barco Le Golymin en la noche del 21 al 22 de febrero de 1812, todas las piezas de acero de su reloj fueron magnetizadas, veintisiete años después, la magnetización producida aún era presente. Por tanto, no se podía despreciar el peligro que suponían los rayos a los navegantes, alterando el curso de sus relojes y modificando la polaridad de las brújulas.
Hacia el 20 de septiembre de 1820, Aragó ya había hecho ciertos descubrimientos experimentando con la pila de Volta y el magnetismo[1]. Descubre que un alambre en contacto con los dos polos de la pila actúa también sobre la aguja imantada, que la naturaleza de esta acción no depende de la posición de la pila sino de cómo los fluidos positivos y negativos se mueven en el hilo conductor relativamente a los polos de la aguja. Si el alambre se encuentra dispuesto bajo la aguja, producirá una desviación en sentido inverso de lo que ocasiona cuando se encuentra por encima.
movimiento de una aguja imantada por las corrientes
En otro experimento coloca un hilo cilíndrico de cobre a uno de los polos de la pila voltaica y se da cuenta de que en el momento que este hilo está en contacto con el polo contrario atrae limaduras de hierro dulce, como lo habría hecho un verdadero imán. Y en el momento que el hilo de cobre deja de estar en contacto con los polos de la pila las limaduras se separan del hilo. Repitiendo el experimento con limaduras de cobre, latón o serrín observa que no atraen al hilo conductor. Observa también que la fuerza atractiva sobre las limaduras de hierro actúa si éstas se encuentran en contacto con el hilo y disminuye fuertemente a medida que la acción de la pila se debilita.
Observa también que el efecto de atracción magnética con un hilo conductor de latón se mantiene pocos instantes después de desconectarse de la pila. Además comprueba que el efecto se produce a distancia, aunque el hilo no esté en contacto con las limaduras estas levantan. Lo mismo sucede si el hilo es de plata, platino, etc e independiente de la forma, masa o diámetro, siempre que actúen con la misma intensidad de corriente. Comprueba que un hilo de cobre está dotado de una “virtud magnética” muy intensa y que esta propiedad se mantiene unos instantes después de desconectarlo de la pila, pero es un fenómeno muy huidizo y difícil de reproducir a voluntad.
Dada la frenética investigación en magnetismo y corrientes eléctricas, es necesario idear nuevos aparatos experimentales para poner en práctica las ideas que van surgiendo. Ampere es un teórico sin destreza experimental y Aragó dispone de una gran habilidad manual y sensibilidad en la experimentación. Ampere era muy torpe, poco hábil manualmente, le costaba dibujar una línea recta y hacer un círculo o un cuadrado le era casi imposible y además era lento en sus movimientos. En cambio disponía de una mente rápida y un talento natural para el razonamiento teórico, su imaginación y memoria eran espectaculares, hasta retener los detalles más minuciosos. Podemos decir que Ampere se dedicaba a la meditación teórica y Aragó a la acción, comparándose este último en la forma de ser de Faraday. Para paliar esta carencia experimental, Ampere tenía el apoyo de Aragó y Fresnel, que con su habilidad manual le ayudaban siempre que podían en los experimentos sobre electromagnetismo, tanto en el laboratorio como en las exposiciones públicas.
Esta confluencia afortunada dio origen, como hemos visto antes, en uno de los experimentos decisivos de la ciencia, la balanza de Ampere. La atracción de dos hilos rectilíneos paralelos cuando a su través pasa una corriente en el mismo sentido y repulsivo cuando es en sentido contrario. Con este experimento Ampere demuestra que la acción de atracción o repulsión atribuida exclusivamente al magnetismo también existe únicamente con corrientes eléctricas. Con su intuición teórica, Ampere sugiere que el magnetismo es consecuencia de las corrientes eléctricas y solamente estas existen en realidad.
Balanza de Ampere construida por Aragó
Ampere y Aragó discutían a menudo sobre los experimentos y su influencia sobre la teoría del electromagnetismo. Después de este experimento era evidente que las propiedades atractivas y repulsivas de los imanes dependían de corrientes eléctricas que deberían circular por su interior, en una dirección perpendicular a la línea que une los dos polos. Ampere dedujo que si una aguja imantada horizontal se encontraba dirigida al norte, la corriente de la parte superior se movería de oeste a este. Estos pensamientos teóricos hacen sugerir a Aragó, que seguramente, se puede obtener una fuerte imantación sí se sustituye el hilo conductor rectilíneo por un hilo en forma de hélice. Construye uno y en el interior coloca una aguja de acero y efectivamente obtiene una fuerte imantación constante sobre la aguja y con el polo norte y sur bien definidos. Sin darse cuenta acaba de idear la forma de construir un electroimán, que Aragó llama fenómenos de “corrientes en hélice”.
Electroimán
Con estas corrientes de hélice, Aragó es capaz de reproducir el comportamiento de los imanes y controlar su polaridad. Idea un bobinado con dos hélices, con una porción media sin bobinar, y observa que si se pone un hilo de acero éste queda imantado, como si el movimiento de rotación impartido al fluido magnético, por la influencia de una hélice, se continúa más allá de las espiras. Idea que proviene de Ampere. Aparece por primera vez la relación entre el movimiento de rotación y el magnetismo y es consecuencia de la habilidad constructiva de Aragó y la imaginación en física teórica de Ampere.
[1] Aragó, comunicación del lunes 25 setembre. Annales de chimie et de physique.pp 82. 1820