La medida de las cosas

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Henry Cavendish

Cuando el músico de origen alemán William Herschel decidió que lo que realmente le interesaba en la vida era la astronomía, recurrió a John Michell para que le instruyese en la construcción de telescopios, una amabilidad por la que la ciencia planetaria está en deuda con él desde entonces.
  De todo lo que consiguió Michell, nada fue más ingenioso o tuvo mayor influjo que una máquina que diseñó y construyó para mediar la masa de La Tierra. Lamentablemente, murió antes de poder realizar los experimentos, y tanto la idea como el equipo necesario se pusieron en manos de un científico de Londres inteligente pero desmesuradamente retraído llamado Henry Cavendish.
   Cavendish era un libro entero él solo. Nació en un ambiente suntuoso (sus abuelos eran duques, de Devonshire y de Kent, respectivamente); fue el científico inglés más dotado de su época, pero también el más extraño. Padecía, en palabras de uno de sus escasos biógrafos, de timidez hasta un "grado que bordeaba lo enfermizo". Los contactos humanos le causaban un profundo desasosiego.
   En cierta ocasión abrió la puerta y se encontró con un admirador austríaco recién llegado de Viena. El austriaco, emocionado, empezó a balbucir alabanzas. Cavendish recibió durante unos instantes los cumplidos como si fuesen golpes que le asestasen con un objeto contundente y, luego, incapaz de soportarlo más, corrió y cruzó la verja de entrada dejando la puerta de la casa abierta. Tardaron varias horas en convencerle de que regresase a su hogar. Hasta su ama de llaves se comunicaba con él por escrito.
   Aunque se aventuraba a veces a aparecer en sociedad -era especialmente devoto de las soirés científicas semanales del gran naturalista sir Joseph Banks-, los demás invitados tenían siempre claro que no había que acercarse a él ni mirarle siquiera. Se aconsejaba a quienes deseaban conocer sus puntos de vista que paseasen a su lado como por casualidad y que "hablasen como si se dirigieran al vacío". Si los comentarios eran científicamente dignos, podían recibir una respuesta en un susurro. Pero lo más probable era que sólo oyesen un molesto chillido y se encontrasen al volverse con un vacío real y viesen a Cavendish huyendo hacia un rincón más tranquilo.
  Su riqueza y su amor a la vida solitaria le permitieron convertir su casa en un gran laboratorio. En el curso de su larga vida, Cavendish hizo una serie de descubrimientos señalados (fue, entre otras muchas cosas, la primera persona que aisló el hidrógeno y la primera que unió el hidrógeno y el oxígeno para formar agua), pero casi nada de lo que hizo estuvo al margen de la excentricidad. Para continua desesperación de sus colegas, aludió a menudo en sus publicaciones a los resultados de experimentos de los que no le había hablado a nadie. En este secretismo no sólo se parecía a Newton, sino que le superaba con creces.[ ...]
 

Dibujo de la sección vertical de la balanza de torsión de Cavendish, incluyendo el recinto en la que estaba ubicada. Las esferas grandes estaban suspendidas de un bastidor, de forma que se podían orientar desde el exterior respecto a las esferas pequeñas mediante un sistema de poleas. Figura 1 del escrito de Cavendish.

Cavendish, entre otras muchas cosas y sin decírselo a nadie previó la ley de la conservación de la energía, la ley de Ohm, la de las presiones parciales de Dalton....[...]. Pero lo que nos interesa es el último experimento conocido cuando, a finales del verano de 1747, a los sesenta y siete años, fijó su atención en las cajas de instrumental que le había dejado John Michell.
   Una vez montado, el aparato de Michell parecía más que nada una máquina de hacer ejercicio del Nautilus en versión del siglo XVIII. Incluía pesas, contrapesos, péndulos, ejes y cables de torsión. En el centro mismo de la máquina había dos bolas de plomo que pesaban 140 Kg y que estaban suspendidas al lado de dos esferas más pequeñas. El propósito era calcular la constante gravitatoria,de la que podía deducirse el peso (estrictamente hablando la masa) de la Tierra. [...]

Diagrama de la balanza de torsión utilizada en el "experimento de Cavendish", realizado por el propio Henry Cavendish en 1798: Se midió la fuerza de gravedad entre las masas M y m, calculándose la densidad de la Tierra. Etiquetas: (M) masa de las bolas de plomo estacionarias, (m) masa de las bolas de plomo móviles, (F) fuerza gravitacional entre cada par de bolas, () ángulo de equilibrio respecto a posición neutra, () módulo de torsión del alambre, (r) distancia entre los centros de las bolas cuando están en equilibrio, (L) distancia entre el alambre y cada una de las bolas pequeñas (longitud de la varilla: 2L).

   La clave era la delicadeza. La habitación en la que estaba el aparato no se podía permitir ni un susurro perturbador. Así que Cavendish se situaba en una habitación contigua y efectuaba las observaciones con el telescopio empotrado en el ojo de la cerradura. Fue una tarea agotadora, tuvo que hacer 17 mediciones interrelacionadas y tardó casi un año en hacerlas. Cuando terminó sus cálculos, proclamó que la Tierra pesaba un poco más de 13.000.000.000.000.000.000.000 libras, o 6.000millones de toneladas métricas [...]. Desde entonces no se ha podido mejorar significativamente el cálculo; el mejor de ellos actualmente es el que le da un valor de 5.972,5 millones de billones de toneladas, una diferencia de sólo un 1% aproximadamente respecto a la cifra de Cavendish. Curiosamente, todo esto no hace más que confirmar los cálculos que había hecho Newton 110 años antes sin ningún dato experimental.
 Lo cierto es que, a finales del siglo XVIII, los científicos conocían con mucha precisión la forma y las dimensiones de la Tierra y su distancia del Sol y de los planetas. Y ahora Cavendish, sin salir de su casa les había proporcionado el peso.


Bill Bryson