En la novela “El resplandor (The shining)” de Stephen King, Danny Torrance es un chico con habilidades psíquicas: puede leer mentes, tener premoniciones, y hablar con fantasmas (como comentario al margen, yo viví por más de cuatro años en la misma calle en la que, en la novela, vive la familia Torrance, y a pocas cuadras del lugar en donde vive la familia en la película). La novela fue adaptada para el cine por Stanley Kubrick en 1980. La película, en la que Kubrick tomó varias libertades respecto a la historia original en la novela, es un clásico del terror psicológico que les recomiendo para el fin de semana. Y también fue genialmente homenajeada en un especial de Halloween de Los Simpsons (“Sin televisión y sin cerveza Homero pierde la cabeza”).
Como en El resplandor y en buena parte del cine de terror, los sucesos contrarios a lo que parece natural suelen generar horror o fascinación en las personas (o ambas cosas). No por nada Einstein catalogó a un extraño efecto cuántico como “spooky action at a distance” (o escalofriante acción a distancia). Y a lo largo de los siglos, la acción a distancia asociada a las fuerzas electromagnéticas, y la capacidad de mover cosas sin tocarlas, ha generado ambas reacciones en las personas. La gravedad es otro ejemplo de acción a distancia, pero las escalas involucradas son tan grandes que nos resulta más natural (o menos manipulable). Con las fuerzas electromagnéticas podemos controlar cosas en escalas humanas. Podemos usar un imán para atraer a la distancia a un material paramagnético, o usar al mismo imán para sostener un papel pegado a la heladera, algo que a todas luces es muy extraño (y para nada fácil de explicar). Claro que todos estos efectos no son inmediatos, se propagan a la velocidad de la luz. Actúan a la distancia, pero con una velocidad de propagación finita.
Aunque hoy nos parezca natural comunicarnos con ondas de radio (¡pero no a todo el mundo le resulta natural, y muchas personas divulgan teorías conspirativas sobre la llegada del 5G!), poder ejercer fuerzas a distancia generó miedo y pánico en muchas generaciones. No es casual que el profesor Frankestein haya dado vida a su monstruo usando electricidad, un tema al que regresaremos en un próximo post. Ni es casual la fascinación de Tesla y de los primeros escritores de ciencia ficción con el rayo de la muerte. Los reportes pseudocientíficos de actividad paranormal, avistamientos de OVNIs y poderes psíquicos suelen venir acompañados por variopintas descripciones de campos electromagnéticos, autos que se apagan espontáneamente, y ruido blanco en las señales de radio y televisión. Poder controlar a gusto campos electromagnéticos es, en el imaginario popular, algo sobrenatural (cuando la realidad es que esto es algo que hacemos diariamente). Y desde el miedo primitivo de nuestros antepasados a los rayos en las tormentas eléctricas, hasta el reciente uso por David Lynch del tendido eléctrico como un portal a otras dimensiones en Twin Peaks, el electromagnetismo ha sido para muchos un fenómeno misterioso que no debemos subestimar.
La teoría física del electromagnetismo tal como hoy la conocemos comenzó a gestarse a partir de experimentos que se realizaron a fines del siglo XVIII y en el siglo XIX. Hacia fines de ese siglo Maxwell condensó todos los resultados en las famosas ecuaciones que llevan su nombre, que en vacío y en el sistema de unidades cgs-Gaussiano toman la forma
Estas ecuaciones rápidamente permitieron descubrir nuevos fenómenos físicos, que encontraron aplicaciones que seguimos usando hoy. Ya no nos sorprende poder comunicarnos usando ondas de radio (¡o no debería!). Ni el uso de radares, o de antenas de celulares y señales de WiFi. Pero en esta materia deben volver a sorprendernos. Debemos ver el resplandor de estos fenómenos como Danny Torrance ve a los fantasmas. O, en palabras de Ray Bradbury en Crónicas Marcianas (1950),
“Es bueno renovar nuestra capacidad de asombro -dijo el filósofo-. Los viajes interplanetarios nos han devuelto a la infancia“.
Para entender los fenómenos físicos, debemos volver a preguntarnos qué ocurre en el contorno de un conductor perfecto, por qué el campo eléctrico es más intenso en el entorno de regiones con forma de punta en materiales conductores, y cómo son los campos dentro de un dieléctrico. Son preguntas sencillas, y de física clásica. Pero si podemos comprender esos fenómenos, la teoría electromagnética nos dará herramientas muy poderosas para entender fenómenos mucho mas complicados y que juegan un rol central en la física contemporánea, como la dinámica de los campos magnéticos en estrellas y galaxias, la razón por la cual las estrellas no están donde creemos que las vemos en el cielo nocturno, la física de metamateriales, por qué usamos capacitores cilíndricos, cómo se produce un rayo, o por qué el cielo en nuestro planeta es celeste. Todos estos fenómenos los estudiaremos en la materia, a lo largo de las clases o en posts en esta página web.
No dejen de ver el último notebook de Python y las instrucciones sobre cómo usarlo. Pierdan el miedo y úsenlos. No es necesario saber programar, no es necesario que lean largos tutoriales de Python, ni que se vuelvan expertos. Solo que se atrevan a escribir “diff(cos(x),x)” en alguno de los notebooks que les pasé con SymPy, y aprieten SHIFT+ENTER. ¡Atrévanse a volar! Todo es muy sencillo:
