La película es “La novia de Frankestein” (1935), y los monstruos son protagonizados por el mítico Boris Karloff Y por Elsa Lanchester. En la novela original de Mary Shelley el monstruo también pide que le construyan una pareja, o en caso contrario amenaza con matar a toda la familia del profesor Frankestein (un caso interesante y bastante literal de “publish or perish“). Pero el profesor Frankestein se niega a dar vida a otro monstruo. Sin embargo, en esta secuela a una película de 1931, el profesor hace lugar al pedido. La vida se insufla, tanto el monstruo como en su novia, con electricidad. La imagen de la novia de Frankestein, con su pelo en forma cónica y la onda blanca en forma de rayo a los costados, se ha vuelto una imagen icónica en la cultura popular. Todas las películas recientes sobre la historia de Frankestein no están a la altura de estas primeras películas: esta imagen, como la imagen clásica de Karloff en el papel del monstruo, con la frente amplia y los electrodos a los costados del cuello, se han vuelto imágenes de culto.
Mary Shelley escribió Frankestein en 1818. A fines del siglo XVIII Galvani y Volta hicieron una serie de experimentos en los que mostraron que hacer circular electricidad por la pata de una rana muerta contraía sus músculos, y la pata se movía. Los experimentos tuvieron un impacto importante en la cultura popular de la época e inspiraron a Mary Shelley. El descubrimiento tuvo también aplicaciones médicas en la electroterapia moderna, en el marcapasos, y el desfibrilador.
Los experimentos de Galvani y Volta forman parte de la serie de experimentos que entre los siglos XVIII y XIX establecieron las leyes fundamentales del electromagnetismo tal como hoy las conocemos. Y la serie de experimentos más influyentes fue realizada por Couloumb, Ampère, y Faraday. Couloumb usó materiales cargados eléctricamente y una balanza de torsión para determinar que la fuerza electrostática de atracción o repulsión entre las cargas es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional a la distancia que las separa. Coulomb publicó tres trabajos con estos resultados experimentales a partir de 1785. La imagen de su balanza de torsión se muestra a continuación. Le permitió medir con mucha precisión la fuerza de atracción o de repulsión entre cargas, y poniendo las cargas a diferentes distancias (una sobre el brazo de la balanza de torsión, y desplazando libremente a la otra), mostrar que la fuerza decrecía con el cuadrado de la distancia que separaba a ambas cargas (básicamente, midiendo el ángulo en que se movía el brazo de la balanza):
Ampère hizo experimentos con cables, corrientes, y brújulas, continuando experimentos que fueron realizados primero por Ørsted en 1820. Ampère rápidamente se dio cuenta que la aguja de una brújula se alinea a lo largo de círculos concéntricos cuando la brújula me mueve en el plano perpendicular a un cable recto por el que circula una corriente. Y realizó experimentos para medir la fuerza entre dos cables rectos por los que circulan diferentes corrientes. Pero determinar una expresión para la fuerza magnetostática es mucho más difícil que en el caso electrostático considerado por Couloumb. La fuerza cambia de acuerdo a cómo se alinean los cables y a la dirección en la que circulan las corrientes, y construir evidencia experimental confiable requiere muchos más experimentos, con muchas más configuraciones (y muchos más papers), que los tres papers publicados por Coulomb a fines del siglo XVIII. Para comprender esto basta comparar la expresión moderna de la fuerza de Coulomb con la de la fuerza magnetostática en la ley de Biot-Savart (1820), ambas en el sistema de unidades cgs-Gaussiano:
Mientras que la primera fuerza solo involucra dos magnitudes escalares (las cargas q1 y q2, respectivamente en posiciones r1 y r2), la segunda expresión involucra magnitudes vectoriales asociadas a las direcciones de las corrientes I1 e I2 a lo largo de dos cables, y las integrales sobre todo el recorrido de ambos cables.
Algo parecido ocurrió con los experimentos de Faraday. Y el caso de Faraday brinda además un ejemplo interesante de cómo se comunicaba la ciencia en el siglo XIX, y cómo se sigue comunicando hoy. Entre 1821 y 1832 Faraday hizo una gran cantidad de experimentos estudiando el fenómeno de inducción, creando el primer generador (un dínamo), e identificando con éxito la relación entre corriente y voltaje. En su serie de experimentos más importante, condensada en la ley de Faraday en las ecuaciones de Maxwell, usó dos cables aislados para mostrar que al variar en el tiempo la corriente que pasa por uno de los cables, otra corriente es inducida en el segundo cable. Uno de sus experimentos se veía aproximadamente así:
Las dos bobinas (A y B) están enrolladas alrededor de un mismo núcleo, pero aisladas entre si. La corriente en la bobina A se hace variar en el tiempo conectando y desconectando la batería que se encuentra a la derecha. Y el galvanómetro G, a la izquierda, se usa para detectar la corriente inducida en la bobina B al conectar y desconectar la bobina A. Este tipo de experimentos suele contarse como si fueran experimentos demostrativos. Pero para determinar expresiones empíricas para las fuerzas eléctrica, magnética, y electromotriz, fue necesario construir y publicar grandes cantidades de tablas. Solo en la revista Philosophical Transactions of the Royal Society, Faraday publicó más de 30 papers y reportes con diferentes configuraciones y mediciones de sus experimentos, la mayoría de ellos en una serie de trabajos numerados con el título “Experimental researches in electricity” (¡y los papers fueron refereados por pares!). Es decir, ya en 1832 Faraday comprendía la importancia de publicar sus resultados (aunque fueran preliminares) luego de ser evaluados por colegas, y de comunicar lo aprendido brindando explicaciones de los detalles, las limitaciones de sus experimentos, valores para cada una de sus mediciones, y estimaciones de los errores experimentales. Más allá de las discusiones contemporáneas sobre “publish or perish” y las prácticas actuales (criticables) de ciertas editoriales científicas, el deseo por comunicar lo que uno descubre es atemporal, y la mayoría de los grandes físicos en la historia generaron gran cantidad de trabajos para sostener el diálogo con sus colegas, discutir, y aprender de los resultados de otros.
Los que quieran leer más sobre la historia temprana del electromagnéticos, y especialmente sobre los papers publicados por Faraday describiendo sus experimentos, pueden leer este paper reciente en Philosophical Transactions of the Royal Society:
Finalmente, recuerden que a partir del lunes cambiamos el horario de teóricas y prácticas, de acuerdo a lo votado en clase. Las teóricas serán de 14 a 16 hs, y las prácticas de 16 a 19 hs.
