William Gilbert fundó el estudio científico del magnetismo y es considerado, junto con Galileo, como el padre fundador de la ciencia experimental.
Un enérgico defensor del poder del experimento científico, Gilbert descubrió que nuestro planeta tiene dos polos magnéticos; definió correctamente estos polos y estableció que la tierra se comporta como un imán gigante.
Dedujo correctamente que en los imanes cotidianos, el magnetismo es causado por una forma organizada del material del que está hecho el imán.
Gilbert creó el primer electroscopio del mundo para detectar cargas eléctricas y acuñó la palabra latina electricitas, que pronto se convirtió en la palabra inglesa electricidad.
William Gilbert nació en una próspera familia en la ciudad de Colchester, Inglaterra, el 12 de mayo de 1544.
Su padre era Jerome Gilberd, abogado y juez, uno de los hombres más importantes de la ciudad. El apellido se deletreaba Gilberd o, a veces, Gylberd. Gilbert es la ortografía moderna.
La madre de William era Elizabeth Coggeshall. Fue el primero de cuatro hijos.
Lamentablemente, la madre de William murió cuando él era joven. Luego, el padre de William se casó con Jane Wingfield y, con el tiempo, nacieron siete hijos más en la familia Gilbert.
En sus primeros años, William fue educado en Colchester Royal Grammar School.
En 1558, casi en su decimocuarto cumpleaños, comenzó a estudiar en la Universidad de Cambridge, donde después de 11 años como estudiante y miembro del St. John's College, se graduó como médico.
Los detalles sobre la vida de Gilbert son vagos, porque sus documentos personales se perdieron en el Gran Incendio de Londres en 1666.
Sabemos que en Cambridge poseía algunas de las obras de Galeno, Aristóteles y Dioscórides. Entonces, sorprendentemente, el conocimiento que adquirió fue poco diferente al que transmitió a los estudiantes de medicina 1.500 años antes en Grecia o Roma.
Su avance en cuanto a titulaciones fue:
1561: Licenciatura en artes (B.A.)
1564: Maestría en Artes (MA)
1569: Doctor en Medicina (M.D.)
Después de pasar un año como tesorero del St. John's College, Gilbert trabajó como médico.
A principios de la década de 1570 probablemente viajó a Italia para practicar durante dos años más o menos. Contrariamente al mito, no se encontró con Galileo allí: Galileo tenía menos de 10 años en ese momento.
Gilbert comenzó su práctica médica en la capital de Inglaterra, Londres. Tuvo éxito y prosperó.
En 1581, a los 37 años, se convirtió en Censor, un puesto de alto nivel en el Colegio de Médicos de Londres. El Colegio reguló la profesión médica, emitió y revocó licencias de ejercicio y castigó la negligencia médica.
En 1600, el Colegio eligió a Gilbert como su presidente. En 1601, fue designado como uno de los médicos personales de la reina Isabel. Cuando ella murió en 1603, él continuó durante un corto tiempo como médico personal del Rey James hasta su propia muerte.
Gilbert era un hombre rico. Esto se debió en parte a sus propios esfuerzos y en parte a que heredó riquezas cuando murió su padre.
Inusualmente, Gilbert eligió utilizar su riqueza para buscar conocimiento; gastó 5.000 libras esterlinas en experimentos científicos. Esta fue una enorme suma de dinero, suficiente para comprar dos grandes buques de guerra de la época: en 1590, el buque de guerra Merhonour de 400 tripulantes, 690 toneladas y 39 cañones le costó a la Royal Navy £ 3600, mientras que el de 223 toneladas y 21 cañones, el buque de guerra Quittance, costó £ 1,400.
Parece apropiado mencionar a la Marina, porque el interés de Gilbert en los imanes probablemente fue provocado por sus contactos navales. Gilbert era un experto en medicinas tropicales, lo que lo puso en contacto con destacados oficiales de la Marina, como Sir Francis Drake.
Para los marineros, la brújula magnética era una herramienta vital.
Como cualquier buen científico de la actualidad, Gilbert llevó a cabo una búsqueda bibliográfica para aprender lo que pudiera sobre su campo de investigación. El mayor trabajo existente sobre magnetismo fue "Epistola de magnete", escrito en 1269 por el francés Petrus Peregrinus. Gilbert reconoció su deuda con Peregrinus cuando publicó su propia obra maestra "De Magnete" en 1600.
Su título completo en español es "Sobre el imán y los cuerpos magnéticos, y sobre el gran imán la Tierra". Según Edward Wright, quien trabajó con Gilbert, esperó 18 años antes de publicar su trabajo. Si esto es correcto, sugiere que Gilbert llevó a cabo sus experimentos a principios de la década de 1580.
Los escritos de De Magnete y Galileo se consideran comúnmente como las primeras grandes obras de la ciencia experimental. Los experimentos de Gilbert plantearon preguntas a la naturaleza y la naturaleza le dio respuestas honestas.
Su acercamiento fue valiente. En el siglo XVI era costumbre considerar la experimentación como pisar los pies de Dios; la gente creía que la insolencia del hombre en tales asuntos podría conducir a la retribución divina.
El trabajo de Gilbert fue pionero porque la gente ya pensaba que entendía las brújulas magnéticas. Los utilizaron para la navegación; los mineros los usaban para buscar vetas de hierro; y los topógrafos los utilizaron en la construcción de túneles. Pero Gilbert quería saber más. Quería comprender los imanes a un nivel más profundo, comprender las leyes que gobiernan su comportamiento.
En el primer párrafo de De Magnete, se acerca a sus lectores, instándolos a rechazar las teorías abstractas de los filósofos y a aceptar los resultados de los experimentos del mundo real. Él proclama:
"... en la investigación de causas ocultas, se obtienen razones más fuertes de experimentos y demostraciones seguros que de conjeturas probables y opiniones de filósofos comunes".
De Magnete, 1600.
Ataca literas esparcidas por fuentes antiguas como Plinio y Ptolomeo:
“… Un imán frotado con ajo no atrae el hierro… errores como este se han difundido y aceptado constantemente, al igual que las plantas malignas y nocivas tienen el crecimiento más exuberante".
De Magnete, 1600.
La intención de Gilbert es reemplazar los errores cometidos por los filósofos teorizadores con hechos saludables provenientes de sus propios experimentos. Desprecia la obra de Aristóteles. Él cree que sus experimentos con imanes han refutado los cuatro elementos de Aristóteles (que en realidad fueron ideados por Empédocles) y descarta mordazmente las ideas de los filósofos:
"En cuanto a las causas de los movimientos magnéticos, referidos en las escuelas de filósofos a los cuatro elementos y a las cualidades primarias, estos los dejamos para que las cucarachas y las polillas se aprovechen de ellos".
De Magnete, 1600.
Algunos de los aspectos más destacados del trabajo de Gilbert son:
Un modelo experimental de la Tierra
Una imagen de De Magnete que muestra las agujas de una brújula apuntando a un polo magnético de una terrella.
Un libro perdido de la década de 1300 titulado Inventio Fortunata afirmaba que las brújulas apuntaban a una isla magnética situada en el Polo Norte geográfico. Alternativamente, Petrus Peregrinus, la primera autoridad en imanes citada por Gilbert, creía que el magnetismo de la Tierra era causado por los polos celestes en los cielos.
Sospechando lo contrario, Gilbert llevó a cabo un experimento.
Construyó esferas de aproximadamente un pie (30 cm) de diámetro. Las esferas estaban hechas de piedra imán, un mineral naturalmente magnético. Hoy lo llamamos magnetita mineral. Es un óxido de hierro.
Las esferas de magnetita de Gilbert eran pesadas, con un peso de alrededor de 165 libras (75 kg). A estas esferas las llamó terrellas (pequeñas Tierras).
Cuando sostenía agujas magnéticas cerca de la superficie de una terrella, se comportaban exactamente como las agujas de una brújula que usan los navegantes. De esto Gilbert concluyó correctamente que nuestro planeta se comporta como un imán gigante.
Él definió el Polo Norte Magnético como el lugar donde una aguja magnética apuntará verticalmente hacia abajo. Todavía usamos la definición de Gilbert hoy.
El interior de la Tierra es magnético
“… Pocos de los filósofos mismos son investigadores, o tienen algún conocimiento de primera mano de las cosas; la mayoría de ellos son indolentes y sin entrenamiento, no aportan nada al conocimiento con sus escritos y son ciegos a las cosas que podrían arrojar luz sobre sus razonamientos”.
De Magnete, 1600.
Electricidad vs magnetismo
Se creía comúnmente que las fuerzas eléctricas y magnéticas tenían el mismo origen, se pensaba que eran fuerzas ocultas.
Observó una serie de diferencias entre los comportamientos eléctricos y magnéticos, como:
La electricidad estática se genera por fricción, pero el magnetismo existe independientemente de la fricción.
En condiciones húmedas, el poder de la electricidad estática para atraer objetos disminuye, pero la atracción magnética no lo hace.
Una piedra imán puede atraer solo hierro u otro cuerpo magnético, pero los objetos cargados eléctricamente pueden atraer una amplia gama de materiales sin carga, incluidos los imanes de agua que pueden recoger objetos pesados, pero la electricidad estática no tiene el poder para hacer esto.
Concluyó que los dos comportamientos no estaban relacionados.
Por supuesto, ahora sabemos que en realidad existe una conexión profunda entre la electricidad y el magnetismo. Sin embargo, para encontrarlo se requiere un flujo de corriente eléctrica, y tal cosa no existía en la época de Gilbert; sus experimentos se limitaron a la electricidad estática.
Pasaron más de 200 años antes de que Hans Christian Oersted descubriera el electromagnetismo utilizando la reciente invención de Alessandro Volta de la batería para producir una corriente eléctrica.
"Hombres de aguda inteligencia, sin un conocimiento real de los hechos, y en ausencia de experimentos, fácilmente se deslizan y se equivocan".
De Magnete, 1600.
El primer electroscopio
Para detectar la presencia de carga eléctrica estática, Gilbert fabricó el primer electroscopio del mundo, al que llamó versorium. El electroscopio de Gilbert era una pequeña aguja de metal en un pivote.
Usando el magnetismo de la Tierra para hacer imanes
Gilbert descubrió que si un alambre de hierro no magnetizado se calienta hasta que esté al rojo vivo y luego se enfría mientras apunta hacia el norte, se volverá magnético. Hoy en día llamamos a este efecto magnetización termorremanente. En realidad, el efecto se conoció en China en el siglo XI.
Es un efecto interesante, porque las rocas antiguas que se enfriaban en el campo magnético de la Tierra se magnetizaron de esta manera, lo que permitió a los geofísicos deducir que el campo magnético de la Tierra cambia entre el norte y el sur cada pocos cientos de miles de años. Si hubiera estado hace unos 800.000 años, una brújula habría apuntado hacia la Antártida en lugar del Ártico.
Reconociendo que el magnetismo es causado por orden interno
Hoy sabemos que el ferromagnetismo, el tipo de magnetismo que investigó Gilbert, es causado por una cierta cantidad de orden u organización a nivel atómico en la estructura de un material. Rod Wilson notó cuán notablemente clarividente era Gilbert cuando dedujo la causa del magnetismo. Gilbert escribió:
“… Así como, por el frío del aire ambiente, el agua cambia de su propia naturaleza a hielo, así el hierro al rojo vivo por el fuego tiene una forma confusa y desordenada, y por lo tanto no es atraído por una piedra imán, e incluso pierde su poder de atraer ... "
De Magnete, 1600
Si consideramos a De Magnete hoy, lo percibimos como un cóctel curioso: vemos ciencia experimental ejemplar, observaciones científicas y conclusiones científicas. También hay errores. Y a pesar de las frecuentes púas que Gilbert lanza en la dirección de "la chusma de filósofos", también nos informa de sus propias ideas filosóficas e incluso místicas. Por ejemplo, Gilbert nos dice que los planetas tienen alma y que el alma de nuestro propio planeta es magnética. Hoy, por supuesto, diríamos que tales especulaciones no tienen cabida en la ciencia.
Gilbert no fue el único en mezclar ciencia con misticismo.
El gran Johannes Kepler también tenía puntos de vista sorprendentemente místicos sobre el sistema solar y, casi un siglo después, Isaac Newton dedicó más tiempo a la alquimia que a la ciencia reconocible.
En la época de Gilbert, la ciencia todavía estaba tratando de encontrar sus pies; Gilbert fue en realidad una de las personas que ayudó a lograrlo, estableciéndolo como nuestro mejor mecanismo para comprender el mundo que nos rodea.
Gilbert nunca se casó y no tuvo hijos. Parece haber sido un hombre ocupado, trabajando como médico, llevando a cabo una gran cantidad de experimentos y escribiendo sobre filosofía natural. También celebró reuniones de intelectuales en su casa, donde reveló su disgusto por el fanatismo religioso.
Disfrutó de grandes ingresos provenientes de los alquileres de las propiedades heredadas de su padre. Durante su propia vida, adquirió más propiedades.
William Gilbert murió, a los 59 años, el 20 de noviembre de 1603. La causa de su muerte no se conoce con certeza, pero la peste bubónica es probable: en 1603, treinta mil londinenses murieron en una epidemia. Fue enterrado en la Iglesia de la Santísima Trinidad de Colchester, cerca de las tumbas de sus padres y de la casa en la que nació.
* "William Gilbert". Científicos famosos. famousscientists.org. 2 de junio de 2017. Web. 12/12/2021 // <www.famousscientists.org/william-gilbert/>.
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