El misterio de las centellas (1000)
Para esta entrega 1000 sobre el fenómeno de las centellas hemos escogido la historia de la trágica muerte de Georg Wilhelm Richmann, uno de los científicos más notables del siglo 18. Richmann, al parecer, fue víctima de una centella. Este fue uno de los casos que más me impresionó cuando hacía mi servicio social en el Instituto de Geofísica de la UNAM, en 1982. En aquel entonces pensaba que aquí había una respuesta para algunos casos de ovnis. Ahora dudo mucho que exista un fenómeno como el de las centellas, aunque sigo pensando que está emparentado con los ovnis en el sentido que tiene múltiples orígenes: los dos son generados por confusiones con otros fenómenos atmosféricos y por malas observaciones. Sobre esto me ocuparé en otra ocasión en este mismo blog.
En el siglo XVI Theophratus Bombastus von Hohenheim (Paracelso), médico y alquimista suizo, escribía:
«Las salamandras han sido vistas en forma de bolas de fuego, o lenguas de fuego, corriendo sobre los campos o asomándose a las casas».
Las salamandras no eran esos anfibios que conocemos sino los «espíritus» del fuego, los cuales se dividían en varias clases: los «Actinios» que tenían forma de globos de fuego y aparecían por la noche flotando sobre el agua, etc.
El caso de centellas más antiguo que conozco es el ocurrido el 3 de agosto de 989, cuando se observaron 3 objetos esféricos de gran luminosidad. Las «bolas» se unieron para formar un solo objeto.
Una de las primeras víctimas de centellas que se conocen fue Georg Wilhelm Richmann, el físico alemán encargado del Observatorio Astronómico de la Academia Imperial de Ciencias y Artes de San Petersburgo, en Rusia. De hecho, Joseph Priestley, en su trabajo sobre la historia de la electricidad, de 1767[1], lo considera el primer mártir de la ciencia eléctrica. Priestley escribió:
«No todo electricista puede morir de manera tan gloriosa como el justamente envidiado Richmann».
La historia dice que el impulso de Richmann para estudiar la electricidad surgió por una carta de Leonard Euler, en la que el gran científico invitaba a la Academia Imperial de Ciencias y Artes a participar en el concurso para resolver el misterio de los fenómenos eléctricos. En una reunión, la Academia decidió estudiar los fenómenos eléctricos y leer con cuidado la literatura existente sobre el tema. Georg Wilhelm Richmann fue quien encabezó el nuevo campo científico y leyó detenidamente los documentos disponibles sobre la electricidad. El nuevo campo de investigación requería de nuevos equipos, por lo que el físico tuvo que comprarlos, y a veces incluso inventarlos y construirlos él mismo. Construyó, por ejemplo, un dispositivo para medir la cantidad de electricidad «“ el electrómetro. Entonces Richmann decidió utilizar una campana para medir la intensidad de la electricidad, y en 1745, se puso a prueba en San Petersburgo el primer dispositivo de registro automático para grabar el valor de la carga eléctrica y la hora en que pasaba a través de la cadena eléctrica sin presencia humana.
En diciembre 1747 la Kunstcamera (gabinete de curiosidades) de San Petersburgo es destruida por el fuego, y el laboratorio de física se muda a una casa alquilada, de piedra, donde el científico y sus estudiantes llevan a cabo experimentos físicos hasta el final de la vida de Richmann.
Georg Wilhelm tiene éxito en la medición de la intensidad de campo eléctrico utilizando un hilo que se desviaba de la escala del dispositivo, lo que demostraba que esta fuerza se debilita cuando electrómetro se aleja de un objeto electrificado. Richmann observa cómo la densidad eléctrica depende de la curvatura de la superficie y descubre un fenómeno muy importante, más tarde llamado inducción electrostática. Georg Wilhelm Richmann presta mucha atención a los estudios de la electricidad atmosférica y decide demostrar que los fenómenos eléctricos artificiales y rayos tienen la misma naturaleza.
En 1753 todavía no se había formulado una teoría racional de la electricidad atmosférica, y se requieren muchos experimentos. En junio de 1753 Georg Wilhelm Richmann termina su informe «Sobre los experimentos de la electricidad a través de las máquinas eléctricas y la similitud de los fenómenos naturales y artificiales eléctricos», que es un trabajo clásico en el campo de la electricidad, que cubre todas las posibles investigaciones experimentales, incluidos los experimentos, realizados por Richmann.
Richmann abrazó con entusiasmo la nueva doctrina sobre el relámpago e instaló en su casa una barra aislada con la cual investigar el asunto eléctrico que se agitaba en las nubes de tormenta. Colocó un alambre de hierro pegado al indicador de electricidad con varillas conductoras en el techo (pararrayos), y desde el tejado de su casa hasta su gabinete colocó una varilla de hierro aislada, suspendida sobre «la aguja eléctrica» (electrómetro), y un recipiente con agua en parte lleno de limaduras de hierro, que conducía la electricidad atmosférica y cuya intensidad medía diariamente («indicador de fuerza eléctrica»). Richmann y su amigo y colega Mikhail V. Lomonosov no dejaban pasar ninguna tormenta sin seguir cuidadosamente sus efectos en los indicadores vinculados a sus polos aislados.
Él era más consciente que Benjamín Franklin de los riesgos involucrados. «El temor de un rayo», escribió, «es muy natural y sólo se superará cuando uno entienda cómo y por qué se puede evitar su carrera». Eso, por supuesto, requerirá muchas observaciones y experimentos. «Evidentemente, en estos tiempos, incluso el físico tiene la oportunidad de mostrar su fortaleza».
Un día de verano[2], Richmann participaba en una reunión en la Academia Imperial de Ciencias y Artes en San Petersburgo cuando oyó el sonido del trueno lejano de una tormenta. En su casa tenía un dispositivo llamado gnomon eléctrico, con el que medía la fuerza de la electricidad atmosférica y en cada tormenta él registraba lecturas utilizando este aparato. Para emplear el dispositivo en esta tormenta particular, se excusó y corrió a casa para comenzar sus experimentos. El profesor llegó a su casa con el grabador oficial de la Academia de Ciencias, I. A. Sokolova, para capturar el evento para la posteridad.
Death of Georg Wilhelm Richmann de Les Grand Inventions por Louis F Gueir, 1863
Los científicos se mantenían a cierta distancia de la barra para evitar las fuertes chispas y esperaban el momento de medirlas. Debido a que no pasó nada, Richmann dijo que la tormenta estaba todavía muy lejos. Entonces Richmann se inclinó para leer su aparato. En ese momento cayó el rayo matando instantáneamente a Richmann y lanzando al suelo a Sokolova.
Más tarde, Sokolova describió el incidente como sigue:
«Cuando Richmann se acercó al dispositivo a una distancia de aproximadamente un pie de la varilla de hierro y justo cuando revisó de nuevo el indicador de electricidad sin tocarlo, de la varilla se separó una bola de fuego azul y blanco del tamaño de un puño humano y se movió en el aire directamente a la frente del profesor. Cayó sobre su emblema en el pecho y él cayó hacia atrás sin emitir un grito. Al mismo tiempo, siguió un sonido como el disparado desde un pequeño cañón».
La explosión tiró al grabador, dividió el marco de la puerta de la habitación, y rasgó la puerta de sus bisagras. Sokolova perdió la conciencia y cuando la recobró percibió un fuerte olor acre; Richmann tenía sangre sobre la frente y dos agujeros en uno de sus zapatos. Sus ropas estaban chamuscadas. Según se informa, la centella viajó a lo largo del aparato y fue la causa de su muerte. La electricidad se precipitó a través Richmann y salió a través de su pie, dejando un agujero en su zapato y mandándolo a volar por la habitación. El gnomon fue destruido y el físico murió en el acto, el primer científico en la historia que muere mientras experimenta con la electricidad.
Victims of Science: The death of Georg Wilhelm Richmann, German physicist (1711-1753) (chromolitho), French School, (19th century) / Private Collection / © Look and Learn / Bridgeman Images
En Anon. 1755, leemos[3]:
«Apareció una mancha roja en su frente de la cual salieron algunas gotas de sangre a través de los poros, sin herir la piel circundante. El zapato del pie izquierdo se abrió de golpe. Al descubrir el pie en ese lugar encontraron una marca azul, por lo que se concluyó que la fuerza eléctrica del trueno, habiéndose forzado a entrar por la cabeza, hizo su camino a través del pie».
Franklin publicó una carta de Moscú en The Pennsylvania Gazette, que decía:
«El Profesor, juzgó por la aguja que la tempestad estaba a una gran distancia, y aseguró al Sr. Sokolaw que no había peligro, pero que podría haber Enfoque. El Sr. Richmann estaba alrededor de un pie de la varilla, observando con atención la aguja. Poco después el Sr. Sokolaw vio, en la máquina que estaba sin tocar, un globo de fuego azul y blanquecino, de unas cuatro pulgadas de diámetro, que se disparó de la varilla contra la frente del Sr. Richmann, quien cayó hacia atrás sin el menor grito. Esto fue sucedido por una explosión como la de un pequeño cañón que también lanzó al Sr. Sokolaw al piso, sintiendo como si dijéramos algunos golpes en su espalda. Entonces se encontró que el alambre se había roto, algunos pedacitos le habían golpeado detrás, y dejado marcas de quemaduras en su ropa. El profesor Richmann estaba muerto «“ su cuerpo (fue) encontrado en medio de su aparato, como un artillero muerto debajo de los restos de su arma».
Se ordenó una investigación completa y en los interrogatorios Lomonosov declaró:
«Vi cómo un relámpago mató al profesor Richmann»¦ la descarga eliminó rápidamente la fuerza de la varilla conectada al indicador de fuerza eléctrica».
Por su parte Sokolova declaró:
«Fuera de la casa mucha gente vio cómo la bola de fuego bajó de una nube y pasó por la punta del aparato».
La noticia produjo conmoción en los círculos científicos mundiales. Leonard Euler escribió:
«Este incidente ha desalentado el coraje de los científicos naturales locales, quienes investigaban el fenómeno de los relámpagos, por lo cual han dejado sus estudios».
En realidad los estudios se dejaron debido a que los aparatos fueron confiscados. El artículo de Lomonosov sobre la electricidad atmosférica fue prohibido para su publicación.
BIBLIOGRAFÃA
Por John L. Heilbron
I. Obras originales. La obra publicada de Richmann consta de 22 memorias en latín, de las cuales Poggendorff da una lista completa, en el Commentarii y Novi commentarii Academiae scientiarum imperialis petropolitanae. Las memorias más importantes son «De electricitate en corporibus producenda nova tentamina», en Commentarii, 14 (1744-1746), 299-324; «De quantitate caloris, quae post miscelam fluidorum certo gradu calidorum, oriri debet, cogitations», en Novi commentarii, 1 (1747-1748), 152-167; «Formulae pro gradu excessus caloris supra gradum caloris mixti ex nive et sale ammoniaco, post miscelam duarum massarum aquarum, diverso gradu calidarum, confirmatio per experimenta», Ibid, 168-173; y «De indice electricitatis et ejus usu in definiendis artificialis et naturalis electricitatis phaenomenis, dissertation», Ibid., 4 (1752-1753), 301-340.
También de interés son «Inquisitio in legem, secundum quam calor fluidi in vase contenti, certo temporis intervallo, in temperie aëris constanter eadem decrescit vel crescit»¦», Ibid, 1 (1747-1748), 174-197; «Tentamen, legem evaporationis aquae calidae in aëre frigidiori constantis temperiei definiendi», Ibid, 198-205; «Usus legis decrementi caloris ad definiendam mediam certo temporis intervallo temperiem aëris ostentus»¦», Ibid, 2 (1749), 172-178; «De barometro cuius scala variationis insigniter augeri potest»¦», Ibid, 181-209; «De argento vivo calorem celerius recipiente et celerius perdente, quam multa fluida leviora experimenta et cogitationes», ibid. 3 (1750-1751), 309-339; «Inquisitio in decrementa at incrementa caloris solidorum in aëre», Ibid, 4 (1752-1753), 241-270; y «Tentamen rationem calorum respectivorum lentibus et thermometris definiendi», Ibid., 277-300.
Muchos de los trabajos científicos de Richmann y alguna correspondencia, conservada en el Archivo de la Academia de Ciencias de Rusia, han sido publicados en G, W. Richmann. Trudy po fizike, A. A. Eliseev, V. P. Zubov, A. M. Murzin, eds. (Moscú, 1956).
II. Literatura Secundaria. La mayoría de las fuentes occidentales, por ejemplo, Jocher; Poggendorff; J. G. Meusel, en Lexikon, 11 (1811), 261-263; J. F. von Riecke y K. E. Napiersky, en Allgemeines Schriftsstellerslexikon, 3 (1831), 531-534; y L. Stieda, en Allgemeine deutsche Biographie, 28 (1899), 442-444, todos se copian entre sí y, en última instancia, Novi commentarii, 4 (1753), 36. Una excepción es valiosa F. C, Gadebusch, Livländische Bibliothek, 3 (1777), 22-29. Las fuentes rusas son mucho más completas: Russkii slovar biograficheskii, 16 (1913), 233-240; y P. Pekarskii, Istoriia imperatorskoi akademii nauk v Peterburge, 1 (San Petersburgo, 1870), 697-717. Ver también Protokoly zasdanii konferentsii imperatorskoi akademii nauk s 1725 po 1803 goda = Procès-verbaux des séances de I»™académie impériale des sciences depuis sa fondation jusqu»™Ã 1803, I-II (San Petersburgo, 1897); Materialy dlya istorii imperatorskoi akademii nauk (1716-1750), II-X (San Petersburgo 1885-1900.); y L. Euler, Perepiska. Annotirovannyi ukazatel, A. P. Youschkevitch y V. I. Smirnov, eds. (Leningrado, 1967). Un buen retrato aparece en Materialy, 4, frente p. 370.
Un relato general de la obra de Richmann está en V. P. Zubov, «Die Begegnung der deutschen und der Russischen Naturwissenschaft im 18. Jahrhundert und Euler», en Die deutsch-riissisc / ie Begegnung und Leonhard Euler (Berlín, 1958), 19-48. Sobre calorimetría, véase D. McKie y N. H. de V. Heathcote, The Discovery of Specific and Latent Heats, 59-76 (Londres 1935.); y V. P. Zubov, «La formule calorimétrique et ses origins», en Mélanges Alexandre Koyré, 1 (París, 1964), 654-661, y «Kalorimetricheskaya fórmula Rikhmana i ee predistorya», en Trudy instituta istorii estestvoznaniia i tekhniki, 5 (1955 ), 69-93. Sobre el barómetro, véase W. E. Knowles Middleton, The History of the Barometer (Baltimore, 1964), 107, 376. Sobre la electricidad, consulte B. S. Sotin, «Raboty G. V. Rikhmana po elektrichestvu» en Trudy Instituta istorii estestroznetniia i tekhniki. 44 (1962), 3-42; A. G. Dorlman y M. I. Radovskii, «B. franklin i russkie elektriki XVIII v.», Ibid, 19 (1957), 290-312; y B. G. Kuznetzov, «Razvitie ucheniia ob elektrichestve v russkoi nauke XVIII v.», Ibid., 313-385.
Sobre la muerte de Richmann, consulte «An Account of the Death of Mr. George Richmann», en Philosophical Transactions of the Royal Society, 44 (1755), 61-69; B. N. Menshutkin, Russia»™s Lomonosov (Princeton, 1952), 86-89; y D, Müller-Hillebrand. «Torbern Bergman as a Lightning Scientist», en Daedalus. Tekniska museets årsbok (1963), 35-76.
[1] Priestley Joseph, The History and Present State of Electricity, with Original Experiments (London, England: 1767)
[2] No hay un consenso en la fecha. Algunos biógrafos dicen que fue el 26 de junio, otros apuntan el 26 de julio y algunos más el 6 de agosto de 1753
[3] Anonimo, An Account of the Death of Mr. George William Richmann, professor of Experimental Philosophy, a Member of the Imperial Academy of Sciences at Petersburg, traducido del High Dutch, para Royal Soc. Lond. Phil. Trans., Vol. 49, 61, 1755.