Las aportaciones de Benjamin Franklin, primer científico americano que se conoció en Europa, no son a la máquina eléctrica en concreto sino a la electricidad. Pero fueron tan importantes que se merece un capítulo aparte.
En el ecuador de su vida, retirado de los negocios, comienza a interesarse por la electricidad gracias a las cartas que recibe de Europa acompañadas, a veces, de artilugios para la experimentación. Es así como comienza a trabajar en Filadelfia con botellas de Leyde y observa, como habian hecho anteriormente otros científicos, las chispas luminosas y los crujidos que éstas producían. Fruto de estas observaciones se le ocurre la idea de que estos fenómenos sean equivalentes a pequeños rayos con sus correspondientes truenos, pudiendo ser por lo tanto los rayos un intercambio entre las nubes y la Tierra las cuales formarían una gigantesca botella de Leyde.
Esta idea la intentó comprobar mediante el archiconocido experimento que le haría mundialmente famoso: el experimento de la cometa.
Para ello construyó una cometa, con una varilla metálica a ella sujeta, y la hizo volar reteniéndola mediante un largo hilo de seda aislante. Junto a uno de sus hijos esperó una tormenta en un parque público de Filadelfia, concretamente un día de junio de 1752, con una llave metálica atada al extremo del hilo de seda. La varilla metálica tenía por misión captar la electricidad del cielo y la llave recogerla. En un momento determinado Franklin y su hijo observan que al acercar la mano a la llave saltan chispas como las producidas por las botellas de Leyde. Repiten la prueba varias veces y se repite el fenómeno pero cada vez más violento a medida que la lluvia cae y moja el hilo de sujeción que cada vez es mejor conductor. Se había demostrado la naturaleza eléctrica del rayo y su posibilidad de captura.
Sin embargo, para desmitificar la historia, no fue Franklin el primero en llegar a esta conclusión por métodos experimentales. No fue en América, sino en Francia, donde se realizó la demostración experimental. Gracias a los escritos que Benjamin Franklin mantenía con científicos ingleses, sobre todo con Peter Collinson, sus ideas eran conocidas y respetadas en el viejo continente curiosamente a partir de sus traducciones al francés (de alguna forma la prepotencia del Imperio Británico no permitía aceptar que los trabajos hechos en las colonias estuvieran a la altura de las investigaciones realizadas en Inglaterra, por lo que durante mucho tiempo los descubrimientos de Franklin fueron vetados en las publicaciones oficiales de la Royal Society).
La lectura de las ideas emitidas por Franklin llevaron a los franceses George de Buffon, Delor y Thomas Dalibard a realizar un experimento en Marly-La-Ville para confirmar estas ideas. Instalaron una varilla metálica de alrededor de 12 m de altura, soportada por una estructura de madera de tres patas. La varilla metálica aislada del suelo mediante botellas desprendía fuertes descargas al acercársele un cuerpo metálico mientras se producía la tormenta. Este experimento se produjo el 10 de mayo de 1752 a las 14:30 h, e hizo huir despavoridos a los campesinos presentes. Tres días después Thomas Dalibard lo comunica a la Academia de Ciencias de París.
Esta historia fue contada quince años más tarde por el químico inglés Joseph Priestley, al que se la confirmó el mismo Franklin.
De todas formas, tanto los franceses como los americanos, tuvieron mucha más suerte que su colega ruso el profesor Reichman de San Petesburgo. Este había instalado en el tejado de su casa un pararrayos para captar la electricidad atmosférica y llevarla a una esfera que hacía las veces de botella de Leyde situada en su gabinete. El día 6 de agosto de 1753, un año después de las anteriores experiencias, una descarga lo fulminó en presencia del estupefacto asistente.
¿Sería el primer mártir en aras de la ciencia eléctrica?
De estas experiencias Franklin sacó importantes conclusiones para el avance de la electricidad (por ejemplo el invento del pararrayos), pero hay que destacar la siguiente: se aceptaba la existencia de dos tipos de electricidad; la vítrea y la resinosa.
Franklin comprobó que al frotar y electrizar dos varillas de ámbar se repelían lo mismo que si se hacía con dos de vidrio. Sin embargo una de estas varillas de ámbar atraía a una de vidrio sin ambas estaban electrizadas. Concluyó que, al igual que en el magnetismo, polos iguales se repelen y distintos se atraen, electricidades distintas se atraen e iguales se repelen. Franklin postuló que no es que existiesen dos tipos de electricidad sino que ésta era un “sutil fluido” que podía presentarse en defecto o en exceso. Así un cuerpo con exceso atraía a otro con defecto, neutralizándose, con lo que el proceso estaba acompañado de cargas (rayos) y ruidos (truenos). Propuso que el exceso se denominara positivo y en consecuencia el defecto negativo.
Cuando siglo y medio después Thompson (1856-1940) asoció la electricidad con las partículas subatómicas, especialmente con el electrón, se justificó las ideas de Franklin. El ingeniero eléctrico de hoy, al igual que el científico americano, establecen el criterio de que la corriente eléctrica circula del polo positivo (exceso de electricidad) al polo negativo (defecto de electricidad) en los circuitos. Sin embargo en física se sabe que lo que circulan son los electrones (negativos) y por lo tanto lo hacen al revés.
El error de Benjamin Franklin fue considerar que los cuerpos que tienen un defecto de electrones tienen un exceso de electricidad (positivos) y viceversa, es decir, los excedentes de ellos son deficientes de electricidad (negativos). La equivocación fue importante pero superó la etapa de las dos electricidades para pasar a la situación de que la electricidad tiene dos estados.
Sus experimentos, preguntas y respuestas a los fenómenos eléctricos están recogidos en forma epistolar sobre todo a Peter Collinson, pero también a John Mitchell, Golden, Kimnersley y al público en su obra, ya traducida, “Experimentos y observaciones sobre electricidad”. Con este título se recopilaron y editaron en Londres los escritos que sobre este tema escribió Franklin. En principio se publicaron en tres partes. La primera apareció en 1751, la segunda en 1753 y la tercera en 1754. Los trabajos reunidos en esta obra no es lo único que escribió sobre el tema. En la misma época o con posterioridad escribió algunos textos que sin embargo no aportan nada nuevo ya que sólo aclaran o matizan los aspectos básicos. En “Experimentos y observaciones sobre electricidad”, además de sus cartas, aparecen escritos que no salieron de su pluma, como son las contestaciones que recibió de otros científicos pero que desde el primer momento fueron incorporados a la obra y son imprescindibles para entender su labor en el terreno experimental de la electricidad.
Sin lugar a dudas la aparición de Franklin trajo consigo mayores beneficios para la sociedad que la del famoso Marshall de la mítica película de Berlanga…
Continuará…
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