Cavendish nació en Niza mientras su
madre pasaba allí una temporada para mejorar su salud, aprovechando el
excelente clima de la Riviera Francesa. A pesar de ello, finalmente, murió
cuando su hijo no tenía más que dos años.
Cavendish se educó en Inglaterra
pasando cuatro años en la Universidad de Cambridge, aunque allí no obtuvo
título universitario alguno. Parece ser que era incapaz de enfrentarse a sus
profesores en los exámenes de reglamento y durante el resto de su vida tuvo la
misma dificultad de enfrentamiento con las personas.
Se puede considerar a Cavendish entre
uno de los primerísimos científicos de la historia.
Era especialmente tímido y distraído,
casi nunca hablaba. Jamás intercambiaba palabras con más de un hombre a la vez y
de hacerlo solo era por necesidad e individualmente y por supuesto nunca con
una mujer, a las que temía hasta el punto de no poderla mirar. Para dar alguna
orden a sus sirvientas (como pedir la cena) siempre lo hacía por escrito y si
alguna de ellas se atravesaba en su camino por la casa, era sencilla e
inmediatamente despedida. Hizo construir una puerta en su casa, por la que solo
podía entrar y salir él y su biblioteca de Londres la situó a siete kilómetros
de distancia de su casa para que no le molestaran los que pretendieran
visitarle, ya fuera socialmente o para cualquier consulta. Al final, se empeñó
incluso en morir en morir prácticamente a solas.
Este ser excéntrico no tuvo más que un
gran amor: la investigación científica. Pasó casi sesenta años de su vida
dedicado casi exclusivamente ella, ya que no se preocupó de completar su
educación en Cambridge. También se puede decir que era un amor puro pues nunca
se preocupó de si sus descubrimientos eran publicados o no, si se estaban
acreditando o no, o en general de cualquier cosa que no fuera el hecho de
satisfacer sus curiosidades. Como resultado de esto, muchos de sus logros
permanecieron desconocidos durante años después de su muerte.
Sus experimentos con electricidad del
principio de la década de 1770 anticiparon la mayor parte de lo que se había de
descubrir en los cincuenta años siguientes, aunque prácticamente no publicó
nada de ello. Un siglo más tarde Maxwell cogió todas las anotaciones de
Cavendish y las publicó. Es inestimable lo que cuesta a la raza humana el
secreto científico innecesario. Estos experimentos de electricidad dan prueba también de su sobrehumana devoción
a la ciencia. En vista de que no tenía el talento necesario para inventar
instrumentos, ni por supuesto la predisposición a pedir colaboración, decidió
medir la intensidad de la corriente de una manera directa, que consistía en
recibir él mismo el calambrazo, estimando y cuantificando el daño que le
producía. A pesar de todo alcanzó casi los ochenta años de vida.
Afortunadamente tuvo pocas dificultades
económicas. Descendía de una familia noble a la que pertenecían los duques de
Devonshire, y le pasaban una asignación suficiente. A la edad de cuarenta años
heredó una fortuna de más de un millón de libras y no le prestó ninguna
atención pues continuó viviendo al igual que antes de recibirla. A su muerte,
la fortuna, prácticamente sin tocar, pasó a manos de sus parientes.
En 1766 comunicó a la Royal Society
algunos de sus primeros descubrimientos, como el trabajo que había realizado
con un gas inflamable que se obtenía de la reacción de metal y ácido. Dicho
gas, ya había sido descubierto antes por Boyle y Hales, pero Cavendish fue el
primero que estudió sistemáticamente sus propiedades, acreditándosele
generalmente su descubrimiento. Veinte años más tarde, fue Lavoisier quien le
puso nombre a este gas, le llamó hidrógeno.
Cavendish fue el primero que pesó un
volumen determinado de diversos gases para determinar sus densidades. Encontró
que el hidrógeno, gas particularmente ligero, tenía solo 1/14 parte de la
densidad del aire normal. Como este gas era tan ligero y además inflamable,
creyó que había aislado el flogisto que postuló Stahl.
En algún momento de la década de 1780 demostró
que el hidrógeno al arder producía agua. De este modo, el agua se convertía en
una combinación de dos gases y si la noción griega de los gases hubiera
necesitado algo más para ser rechazada por completo, aquí estaba la prueba.
Por aquellos tiempos, estaba de moda
hacer experimentos con el aire y Cavendish se unió a ella. En 1785 hizo cruzar
chispas eléctricas por el aire forzando así la mezcla del nitrógeno con el
oxígeno (usando terminología moderna) y disolvió el óxido que aparecía en el
agua. (Al hacer esto averiguó la composición del ácido nítrico). Añadió más
nitrógeno con la intención de consumir todo el oxígeno presente a la vez. Sin
embargo siempre quedaba una pequeña porción del gas sin combinar, hiciera lo
que hiciera. Dijo que el aire contenía una pequeña cantidad de un gas que debía
de ser muy inerte y resistente a reaccionar. De hecho, descubrió el gas que hoy
conocemos con el nombre de argón. El experimento fue ignorado durante un siglo,
hasta que Ramsay lo siguió paso por paso al repetirlo.
El experimento más espectacular de
Cavendish incluye el inmenso globo terráqueo en si. La Ley de Gravitación de
Newton colocaba la masa de la Tierra en la ecuación que representaba la
atracción entre la Tierra y otro objeto cualquiera. Sin embargo, la masa de la
Tierra no podía ser calculada a través de la ecuación ya que esta también
incluía una constante G, de valor
desconocido.
Si se conociera el valor de esta
constante, se conocerían todas las variables de la ecuación a excepción de la
masa de la Tierra, y de ahí podríamos deducirla.
Si se pudiera medir la fuerza de
atracción gravitatoria entre dos objetos, cualesquiera, de masa conocida,
podríamos determinar el valor de G,
puesto que es una constante para toda atracción gravitatoria sean cuales sean
los objetos, con masa, en cuestión. Lo difícil era medir la fuerza de
atracción, ya que es muy pequeña entre cuerpos que se adapten a un experimento
de laboratorio.
Cavendish atacó el problema en 1798 y
utilizó un método que sugirió Michell, llevando a cabo lo que hoy se conoce
comúnmente como el <Experimento de Cavendish>.
Cavendish suspendió de un alambre fino
una varilla por su centro y en cada punta de esta varilla colocó una bolita de
plomo. La varilla podía girar libremente suspendida del alambre si aplicábamos
una fuerza pequeña a las bolas. Cavendish midió la amplitud del giro que se
producía con los leves impulsos sobre las bolas.
Colocó dos bolas grandes cerca de las
pequeñas, de manera que las fuerzas gravitatorias entre cada una de las grandes
con cada pequeña tuvieran el mismo sentido. Estas fuerzas hacían que el alambre
se retorciese. A partir de la magnitud de esta torsión, Cavendish tenía
calibrado de antemano el alambre, o mejor dicho, la torsión del alambre,
calculó la fuerza de atracción entre los dos pares de bolas. Como conocía la distancia
entre sus centros y la masa de cada una, tenía todo lo necesario para resolver
la ecuación de Newton y despejar de esta manera la constante gravitatoria, la
única incógnita.
Una vez conocida esta constante, G, se la podía llevar a la ecuación original,
que representaba la atracción de la Tierra a cualquier objeto de masa conocida
colocado en su superficie o cerca. Ahora ya se conocían todas las variables
salvo la masa de la Tierra y ahora ya podía despejar la ecuación y hallar el
valor de esta. El valor que se obtuvo de esta manera para la masa de la Tierra,
tenía bastante precisión para su época y venía a confirmar una densidad de la
Tierra de unas cinco veces y media superior a la del agua. (Newton había
adivinado esta cifra con bastante aproximación, con su clara intuición, un
siglo antes.)
El Laboratorio Cavendish de Física de
Cambridge, que un siglo después hubo de producir excelentes e importantísimos
trabajos en física nuclear, se bautizó así en su honor.
No hay comentarios:
Publicar un comentario