Electricidad, no podrías leer ZME Science sin ella. ¿Realmente valdría la pena vivir así? Probablemente no.
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Afortunadamente, tenemos electricidad funcionando alegremente a través de nuestras ciudades y hogares, nuestros automóviles, nuestros aviones. Lo hemos tenido durante más de dos siglos, gracias a los esfuerzos combinados de muchas mentes brillantes. Pero como cualquier otra cosa descubierta y no inventada, la electricidad ya era una cosa en la naturaleza antes de que la gente se diera cuenta y aprendiera a aprovecharla.
Lo que plantea una pregunta: ¿cuáles son algunos ejemplos de electricidad natural?
Corrientes antiguas
El primer conocimiento de la humanidad sobre la electricidad, sin duda, provino de los relámpagos. Representan enormes descargas de corriente eléctrica y son extremadamente visibles, por lo que podemos decir con seguridad que la gente ha sido consciente de ellos desde que nos dimos cuenta de algo. A pesar de su vistosidad, los rayos eran demasiado poderosos e impredecibles para que los humanos primitivos los analizaran y entendieran. Podían ver que un relámpago provocaría incendios (una teoría dice que así es como los humanos aprendieron a usar el fuego por primera vez), pero cualquier experiencia directa de sus propiedades probablemente resultaría en la muerte, lo que tiende a sofocar el progreso científico.
Pero hay otra fuente de corriente eléctrica natural más resistente: los animales. Pescado, sobre todo. Las anguilas eléctricas, las rayas eléctricas y los bagres eléctricos se conocen desde la antigüedad, probablemente antes. Sin embargo, nuestra primera evidencia de esto proviene de la Antigüedad.
Textos del antiguo Egipto que datan de hace unos 5000 años mostraban que las propiedades eléctricas de algunos peces ya se conocían en ese momento. Consideraban que el bagre eléctrico era el protector de todos los demás peces, llamándolo el Tronador del Nilo. Es particularmente interesante para mí ver que entendieron que había una asociación entre el trueno y la electricidad (o tal vez es solo una casualidad de traducción). Los documentos griegos, romanos y árabes antiguos también mencionan este tipo de pescado.
Créditos de la imagen Keli Black.
Plinio el Viejo escribió en Naturalis Historia sobre los efectos adormecedores de las descargas eléctricas del bagre y los rayos eléctricos, y que podían viajar a lo largo de sustancias conductoras. Dado que las personas podían sentir el efecto de estos choques pero no los entendían, tenían muchas teorías sobre lo que eran y lo que podían hacer. A veces se recomendaba tocar peces eléctricos contra dolencias dolorosas (quizás debido al entumecimiento que causaban) como la gota.
Es posible que Plinio también tuviera acceso a textos griegos antiguos que discutían sobre animales eléctricos. Pero también estudiaron la naturaleza de la electricidad estática, aunque es poco probable que entendieran que los dos estaban relacionados, lo que creían que era una forma de magnetismo. Algunas sustancias necesitarían ser frotadas para volverse magnéticas, argumentaron, mientras que otras (como la magnetita) eran naturalmente magnéticas. Parece un poco exagerado, mirando hacia atrás, ya que sus teorías se basaban en cargar pedacitos de ámbar frotándolos, que luego atraerían elementos ligeros como plumas o mechones de cabello. Pero los imanes no atraen estos mismos elementos, por lo que sería extremadamente fácil demostrar que no se trata del mismo fenómeno.
Aún así, hay evidencia de que al menos algunos pueblos antiguos tenían una mejor comprensión de la electricidad, cómo generarla y algunos de sus usos. La batería de los partos o batería de Bagdad tiene una estructura que recuerda inquietantemente a (no lo creerás) una batería. Estaba hecho de una olla de barro, con varillas de cobre y hierro colocadas en su interior. Podría haberse utilizado para la galvanoplastia, que implica el uso de corriente eléctrica para recubrir un artículo con una capa atómicamente delgada de otro metal (como el oro). Dicho esto, también podría haber sido un soporte de pergamino elegante, simplemente no lo sabemos.
Estos son los relatos históricos que tenemos de los fenómenos eléctricos. La curiosidad conduciría a la gente hacia ellos y hacia su comprensión, culminando finalmente en el descubrimiento de la electricidad.
Aún así, estos son solo los que nuestros antepasados podían percibir. Hay varias otras fuentes de electricidad natural, y algunas de ellas pueden volverse bastante picantes.
Iluminación del salón
Ball lightning suena como un hechizo de Dragones y Mazmorras, pero es algo real. La NASA incluso sabe cómo hacer algunos.
Los informes de tales bolas de rayos son irregulares, pero algunos de estos informes tienen siglos de antigüedad. Realmente no sabemos qué lo causa, por qué o cómo, pero sabemos que existe. La mejor manera de describirlo es como esferas de plasma o relámpagos de varios tamaños y de una duración mucho mayor que un relámpago, hasta minutos en algunos casos. Tales esferas flotan o se deslizan, los relatos de los testigos varían, pero parecen estar particularmente asociadas con tormentas eléctricas y otros casos de descargas eléctricas.
Los relámpagos en bola parecen ser capaces de adoptar una amplia gama de colores y tamaños, pero tienden a ser comparables en brillo a la luz de una lámpara. Los testigos informan que pueden percibirlo a la luz del día y que su brillo se mantiene más o menos constante a lo largo de su duración. Es posible que los pueblos antiguos también vieran estas bolas de relámpagos y sentaron las bases para historias de látigos, fantasmas u otros seres brillantes.
Probablemente no sea recomendable el contacto con él, lo cual es una buena regla general para cualquier tipo de rayo, en realidad, aunque realmente no conocemos sus efectos al contacto.
Relámpago volcánico
Monte Rinjani, Indonesia, 1994. Genial. Imagen vía Wikimedia.
Con un nombre digno de una banda de heavy metal, los rayos volcánicos se forman durante las erupciones volcánicas. La fricción entre las partículas de ceniza en los momentos agitados de una erupción genera poderosas cargas electrostáticas en un proceso similar al de una nube de tormenta. Eventualmente, toda esa energía tiene que ir a alguna parte, por lo que se descarga en forma de rayo.
De hecho, tenemos evidencia muy confiable de que los pueblos antiguos conocían los rayos volcánicos. Plinio el Joven, sobrino de Plinio el Viejo, describe la erupción del Monte Vesubio en el año 79 d. C. como oscurecida a intervalos por el resplandor transitorio de un relámpago.
Aurora boreal
Las auroras boreales son el producto de las interacciones entre el campo magnético de la Tierra y las partículas cargadas que ingresan en el viento solar. En esencia, estas partículas llevan una carga eléctrica que hace que sean repelidas por el campo magnético.
Entonces, técnicamente, forman una corriente eléctrica. La luz y los colores son emitidos por partículas de gas en la atmósfera que se ionizan (energizan) por esta corriente. El color emitido es producto de la frecuencia en la que vibran estas partículas. En las capas superiores de la atmósfera, las emisiones tienden a ser tonos rojos de baja frecuencia. Estos se vuelven más hacia el verde y el azul en altitudes más bajas y hacia el ultravioleta en las altitudes más bajas.
Sin embargo, es posible que se sorprenda al descubrir que las auroras boreales también emiten un sonido: un sonido similar a un silbido y un crujido.
Corrosión galvánica
Las baterías convierten la energía química almacenada en barras de metal en corriente eléctrica. Ese proceso se conoce como corrosión galvánica o bimetálica.
Corrosión en los puntos de encuentro de acero dulce y acero inoxidable. Imagen vía Wikimedia.
La corrosión galvánica consiste en la ruptura de un metal de menor potencial eléctrico (el menos noble) al entrar en contacto con un metal de alto potencial (el más noble) a través de una solución electrolítica. Cuanto mayor sea la diferencia entre estos potenciales, más energía se produce. El flujo de iones disminuye a medida que el ánodo se corroe, razón por la cual las baterías dejan de producir energía lentamente. Sin embargo, se inhibe la corrosión en el cátodo y los iones entrantes se depositan en su superficie.
El registro oficial más antiguo de este proceso data del siglo XVII, cuando el Almirantazgo Británico tuvo que quitar las placas de plomo utilizadas como revestimiento en sus barcos para evitar la corrosión de los elementos de hierro. Más tarde, intentaron instalar placas de cobre en su lugar (el metal se usaba para recubrir los cuerpos de madera de los barcos para protegerlos contra algas, parásitos y plagas). Ellos también tuvieron que ser removidos, ya que estaban devorando los remaches de hierro utilizados para sujetarlos al casco.
El agua, especialmente el agua salada, es un electrolito muy bueno. En esencia, diminutas baterías formadas por el contacto entre las placas y las piezas de hierro o remaches. Este proceso es prácticamente inevitable cuando dos metales entran en contacto y hay humedad en el aire. Los equipos e infraestructura modernos, como los puentes, a veces usan un ánodo de sacrificio diseñado para corroerse y proteger otros metales, actuando como un pararrayos contra la corrosión.
Otra forma de hacerlo es aislar estos metales adecuadamente. El almirantazgo comprobó que algunos de los remaches de hierro estaban en perfecto estado. Descubrieron que las placas de cobre se entregaban a los astilleros en un envoltorio de papel encerado. Los trabajadores no siempre se molestaban en quitar esto antes de atornillar las placas y, a veces, se enganchaba en el remache. Esto lo aislaría del cobre, previniendo la oxidación.
En estrellas y planetas
El Sol, al ser un enorme reactor de fusión, genera impresionantes campos magnéticos y eléctricos. Una manifestación de una corriente eléctrica en su superficie es la mancha solar.
La superficie superior de nuestra Tierra está repleta de corrientes telúricas masivas, de baja intensidad y baja frecuencia. Se generan principalmente por cambios en la capa magnética exterior del planeta, que a su vez está influenciada principalmente por el sol. Por lo tanto, estas corrientes tienden a tener una variación día-noche y son relativamente cambiantes. También pasan a través de los océanos.
en animales
Literalmente, no podrías leer ZME Science sin electricidad. Ni siquiera impreso. Nuestro cerebro lo necesita para funcionar.
Cada vez que una de tus neuronas quiere decir algo a sus compañeros, o enviar una instrucción a tu dedo meñique, tiene que generar una carga eléctrica para hacerlo. Las computadoras, o el código Morse, funcionan con un principio muy similar: 1 o 0, señal o no señal, corriente o no corriente. Estos pueden combinarse para formar mensajes coherentes.
En lugar de enviarlos por un cable o un procesador, nuestros cerebros lo hacen con iones, partículas cargadas, que rebotan en haces de nervios hacia sus destinos. Los datos que perciben nuestros sentidos se codifican en señales eléctricas y se envían al cerebro, donde se procesan mediante señales eléctricas. Cualquier respuesta necesaria se transmite usando electricidad.
La fuerza electromagnética es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo. Son como su constitución, y todas las demás leyes naturales se derivan de sus interacciones. La electricidad es un lado de esta fuerza, el otro es el magnetismo. Tendemos a pensar en ellos como cosas que solo se encuentran en un enchufe de pared o en un laboratorio, pero están directamente involucrados en todo.
Pero lo que más me fascina es la idea de que lo que considero ser yo mismo, mi mente, recuerdos y personalidades, están formados de alguna manera a través de la electricidad. Con suerte, esas leyes fundamentales no se anularán pronto, porque tengo una gran cantidad de datos de los que no hice una copia de seguridad.
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