I. INTRODUCCI�N

EN ESTE libro se desarrolla un caso muy importante de la relaci�n entre ciencia y tecnolog�a: el electromagnetismo. Se ilustra la dependencia entre el conocimiento cient�fico y las aplicaciones tecnol�gicas. El caso del electromagnetismo es notable, entre otras cosas, por el hecho de que una vez llevados a cabo los descubrimientos cient�ficos tuvieron inmediata aplicaci�n pr�ctica y viceversa, las aplicaciones pr�cticas fomentaron la investigaci�n cient�fica para resolver diferentes problemas, lo cual a su vez abri� nuevos horizontes cient�ficos.

En los cap�tulos II y III se rese�a la curiosidad cient�fica que ha tenido el hombre desde tiempos inmemoriales por las propiedades de la electricidad por un lado y del magnetismo por otro.

En los cap�tulos IV-VI se relata el descubrimiento de la relaci�n entre estos dos campos, resaltando el hecho de que no son independientes. Se habla de los trabajos de Christian Oersted, Andr�-Marie Amp�re y Michael Faraday, algunas de las figuras se�eras de la ciencia en el siglo pasado.

El conocimiento cient�fico de la relaci�n entre electricidad y magnetismo dio lugar, inmediatamente, a aplicaciones tecnol�gicas importantes. �stas se detallan en los cap�tulos VII-X e incluyen al tel�grafo, con el que el hombre pudo comunicarse por medios el�ctricos, y a las m�quinas el�ctricas, o sea, motores el�ctricos y generadores de electricidad. De esta forma, el hombre tuvo a su disposici�n fuentes de corriente el�ctrica de gran intensidad, hecho que cambi� dr�sticamente la vida, dando lugar a una revoluci�n en la forma de vida de la humanidad, cuyas consecuencias fueron la iluminaci�n el�ctrica y el tel�fono, entre otras.

Otra novedad importante que se dio en el desarrollo de estas aplicaciones de la electricidad y el magnetismo fue la creaci�n de los primeros laboratorios industriales, que desempe�aron un papel primordial en los subsiguientes avances.

Por otro lado, la historia dio un vuelco inesperado. James Glerk Maxwell realiz� una gran s�ntesis te�rica de los trabajos de Ampère y Faraday sobre la electricidad y el magnetismo, lo que le condujo al sorpresivo descubrimiento de que la luz era de origen el�ctrico y magn�tico. Adem�s, como consecuencia de la teor�a que desarroll� predijo la existencia de las ondas electromagn�ticas. El contexto en que trabaj� Maxwell se presenta en los cap�tulos XI a XIII y su contribuci�n se relata en el cap�tulo XlV. Basado en el trabajo de sus antecesores, Maxwell construy� uno de los pilares de la f�sica, comparable con la mec�nica desarrollada por Newton. Hemos de mencionar que la teor�a electromagn�tica de Maxwell sirvi� para el futuro desarrollo de la teor�a de la relatividad de Einstein.

A�os despu�s de que Maxwell hiciera la predicci�n de las ondas electromagn�ticas en forma te�rica, Hertz llev� a cabo un notable experimento, que es un ejemplo de la forma en que se hace ciencia. Se propuso indagar si en la naturaleza efectivamente existen ondas electromagn�ticas. Su trabajo verific� en forma brillante las predicciones de Maxwell.

Despu�s de los experimentos de Hertz no qued� ya ninguna duda, desde el punto de vista conceptual, acerca de la realidad f�sica de los campos, idea que Faraday hab�a propuesto originalmente y que Maxwell elabor� en su forma matem�tica. Esta idea ha sido de crucial importancia en la f�sica posterior, tanto para la relatividad de Einstein como para las teor�as modernas de las part�culas elementales

Otra consecuencia de los trabajos de Maxwell y Hertz fue el inicio de las comunicaciones inal�mbricas. Los antecedentes y trabajos m�s importantes se presentan en los cap�tulos XVI a XVIII.

A principios del presente siglo, los trabajos de Marconi solamente hab�an dado por resultado el tel�grafo inal�mbrico. La necesidad de desarrollar la radiotelefon�a precipit� el inicio de la electr�nica moderna. De hecho, esta rama del electromagnetismo consolid� el importante papel de los laboratorios industriales. En el cap�tulo XX se describe la relaci�n entre la parte cient�fica y sus aplicaciones pr�cticas. Una vez logrado el entendimiento fundamental del funcionamiento de los tubos al vac�o hubo una nueva irrupci�n de grandes novedades: la radio, que dominar�a la vida humana durante varias d�cadas, y posteriormente la televisi�n, que tanta repercusi�n ha tenido. Esto lo rese�amos en los cap�tulos XXI y XXII.

En el cap�tulo XXIII presentamos en forma breve la introducci�n y aplicaciones de la electricidad en M�xico.

En los cap�tulos XXV y XXVI se detalla la invenci�n del radar y el papel determinante que desempe�� en la victoria de los ingleses en la llamada Batalla de Inglaterra. �sta, que tuvo en sus momentos culminantes en el oto�o de 1940, fue decisiva en la posterior derrota de la Alemania nazi y pudo lograrse gracias a que los ingleses contaban con el radar, primitivo, pero funcional. �ste fue una aplicaci�n importante de la teor�a electromagn�tica. Para mejorar su funcionamiento y reducir su tama�o fue necesario trabajar con microondas, que se lograron generar por medio del magnetr�n.

Como se rese�a en el cap�tulo XXVII, hacia 1946 se termin� de construir un dispositivo que llegar�a a tener gran influencia en la vida humana: las computadoras electr�nicas.

Otra revoluci�n se lleva a cabo en la segunda parte de la d�cada de 1940: la invenci�n del transistor. En el cap�tulo XXVIII se presenta el trabajo cient�fico que se realiz� para lograr esta novedad; en particular, la base cu�ntica fue indispensable para hacer una descripci�n correcta de la estructura microsc�pica de los s�lidos. De esta manera, como se puede leer en el cap�tulo XXIX, se inici� un torrente de aplicaciones y de mejoras cada vez m�s interesantes, lo que hizo posible la miniaturizaci�n de los aparatos electr�nicos.

De hecho, a partir de la d�cada de 1950 se ha vivido en una revoluci�n continua. Los avances cient�ficos en la comprensi�n de la estructura de la materia han dado lugar a un sinfin de aplicaciones del electromagnetismo. Una de ellas fue el l�ser, cuyo principio se bas� en un mecanismo que Einstein propuso en 1917 para explicar la distribuci�n de radiaci�n encontrada por Planck en 1900. En el capítulo XXX se detalla la base del funcionamiento de este dispositivo, que tiene una cantidad impresionante de aplicaciones, algunas de las cuales presentamos.

Finalmente, en el �ltimo cap�tulo, el XXXI, se indican algunos de los avances que se est�n dando en la actualidad, as� como las tendencias hacia el futuro. La fot�nica, o sea la transmisi�n de se�ales, ahora por medio de ondas electromagn�ticas y usando fibras �pticas, est� ahora al frente del desarrollo, con la posibilidad real de reemplazar a los dispositivos electr�nicos. De hecho, se vislumbra que en el siglo venidero los aparatos no sean ya electr�nicos sino fot�nicos, convirti�ndose en realidad un sue�o de excitantes posibilidades, s�lo concebido en la ciencia ficci�n.

Por limitaci�n de espacio el autor ha elegido s�lo algunos de los m�s importantes avances tecnol�gicos del electromagnetismo; aun as� ha sido necesario abreviar la informaci�n, ya que varios de ellos requerir�an un libro completo.

En esta obra se plantea el hecho de que, en el caso del electromagnetismo, la frontera entre la ciencia y la tecnolog�a no est� bien delimitada; de hecho, es dif�cil hablar de frontera. Y es que las dos est�n tan interrelacionadas que no puede avanzar una sin la ayuda de la otra. Esta mancuerna ha sido la base de la civilizaci�n moderna.

InicioAnteriorPrevioSiguiente