Unidad de lectura 24

Esta fuerza debe asimismo oponerse á su separación , y ser por consiguiente la que dificulta la imantación. En efecto, se observa que los* cuerpos mas difíciles de imantar , como el acero templado, son los que conservan mejor la imantación; cuando por el contrario, los que seimantan fácilmente, como el hierro dulce, pierden inmediatamente el magnetismo. Los primeros tienen una fuerza coercitiva considerable ; en los segundos es casi nula. El Calor destruye la fuerza coercitiva, y por esa razón los cuerpos imantados pierden sn magnetismo cuando se los somete á una temperatura elevada. Las acciones mecánicas tienen sobre la fuerza coercitiva la misma influencia que el calor ; aunque algunas veces se observa también el efecto contrario , pues por medio de la presión ó de la torsión , de la misma manera que por la oxidación , el hierro dulce puede adquirir cierta fuerza coercitiva, aunqne poco durable.

La acción de los imanes sobre los cuerpos, se creyó por mucho tiempo limitada al hierro y á sus compuestos, hasta que Coulomb observó, en 1802, que los imanas obran sobre todos los cuerpos de una manera mas ó menos marcada ; los fenómenos observados por él se atribuyeron ala presencia de materias ferruginosas en los objetos sometidos á los experimentos; pero Le Baillif, y después Becquerel, padre é hijo, han demostrado de una manera concluyente las observaciones de Coulomb.

La acción es unas veces atractiva y otras repulsiva , y esta última propiedad , que posee el bismuto en mas alto grado que ningún otro cuerpo , fué observada por Brugmane en i 778 , y por Le Baillif en \ 828 ; Becquerel asegura haber hecho en esa misma época experimentos que probaban la re-

pulsión de ciertos cuerpos cuando se presentan á un imán en ciertas condiciones; pero Faraday es el que ha vuelto á poner en evidencia la propiedad extraordinaria observada por Brogmans. En 1 848 reconoció por I ' medio de un poderoso electroimán (imán mucho mas enérgico I que los ordinarios, y que daré- I mosá conocer mas adelante), que no solo el bismuto y varios metales, sino también el fósforo, el azufre , el agua , el alcohol y otra I porcioD.de cuerpos solidos, líquidos y gaseosos son rechazados por I los polos dé un imán , y en vez de tomar la posición aaoial de la figura 67, que toman los cuerpos magnéticos , se colocan en la posición ecuatorial de la figura 68.

Faraday creyó que se debía admitir en la materia ana nueva propiedad inversa de la que posee el hierro, y que se debían dividir los cuerpos en magnéticos ó capaces de ser atraídos por un imán, y en diamagnéticos ó rechazados por el fluido magnético libre. Esta opinión ba sido generalmente adoptada, y de ahí el nombre de diamagnetismo, con que se designa el conjunto de fenómenos, que presentan las sustancias diamagnéticas.

M.Edmond Becquerel, sin embargo, explica los fenómenos diamagnéticos de una manera muy ingeniosa, suponiendo que todos los cuerpos son magnéticos , aunque en grado diferente, y que por consiguiente no hay mas que un género-' de acción entre los cuerpos y los imanes; pero que la repulsión ejercida sobre ciertas sustancias se debe á que estas se encuentran rodeadas por un medio' indefinido, mas magnético que ellas miamas.

Los fenómenos del magnetismo que hemos presentado hasta ahora no son los únicos ni los mas sorprendentes que se

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conocen. Tteften otra propiedad maravillosa loa imanes, orí* gen de la aplicación mas importaste que se ha hecho tal t« eo el curso de tos siglos : esta propiedad es ¡a qme posee om aguja ie acero imantada t tormente suspendida par su centro y de dirigir* hacíalos mismos puntos del espado.

Se pretende que los chinos y los árabes conocen esta pro» piedad desde tiempo inmemorial» pues según documentos citados en la descripción dei imperio de China por Duhalde, se servían sus habitantes de la brújula para viajar por tierra, mas de mil anos antes de Jesucristo.

La opinión general atribuye á Marco-Polo la gloría de haber traído á Europa la brújula, de vuelta de su viaje á la China, por los años de 4 295 ; pero Becqnerel, en su Relación histórica sobre la electricidad y el magnetismo, asegura que Marco-Polo no ha hecho mención de ello en la noticia que dio de sus viajes, y cita un manuscrito del siglo xii, atribuido á Guyot de Provins, en que se hace mención de la brújula, conocida entonces con el nombré de Marinera. También cita la historia hierosolimitana de Jacobo de Vitry, que vivia por Io9 años de 4 200 , en que se habla de la aguja magnética, diciendo que era necesaria ó indispensable á los viajeros en el mar. .

Otros han supuesto que su invención se debe á Flavio Gioja , natural de Amalfi , en* el reino de Ñapóles , que vivia á fines del siglo xm. Resulta pues, que no es fácil remontarse al origen de la brújula, .y el nombre de su descubridor permanece cubierto con un velo impenetrable. Lo que sí hay de positivo es que Colon , Vasco de Gama y todos los navegantes del siglo xv , la usaron en sus largas expediciones.

El hecho fundamental en que estriba la construcción de la brújula es, como hemos dicho , el de que siempre que se suspende libremente una aguja imantada, sus polos , en vez de quedar en una posición cualquiera , toman una dirección que se aproxima más ó menos á la línea Norte Sur de la tierra. Si en vez de suspenderla de un hilo, se la deja sobre el agua,

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sostenida por uñ corcho, toma inmediatamente ha áaaodkha dirección , con la circunstancia de que no se aproxima m al uno ni al otro polo de la tierra , sino, que gira sobre sí misma; por consiguiente, la acción de los polos terrestres sobre los imanes no es atractiva , sino solo directiva, como si fuera efecto de ana fuerza resaltante dedos iguales y paralelas aplicadas á los extremos de la aguja y obrando en sentido contrario, la una hacia un polo, la otra hacia el otro de la tierra,

Gomo al hacer la observación con diferentes agujas, y en distintos puntos del globo, se ha visto que todos los potos del mismo nombre se dirigen al Norte, y los de nombre contrario al Sur , se ha asimilado la tierra á un gran imán, cuyos polos están próximos á los polos terrestres, y cuya línea neutra coincide sensiblemente con el ecuador; y como sabemos que los laidos de wn mismo nombre .se repelen y los de nombre contrario se atraen, se ña convenido en llamar polo austral al que mira al polo Norte dé la tierra, y sé supone contiene el fluido austral; ypolobórtalde la aguja al que contiene e\ fluido boreal, y mira, por consiguiente , al austro ó Sur. No se ileg6, sin embargo , á la conclusión que acabamos de exponer sino después de mocho tiempo, pues al principio se suponía que la fuerza que atrae la aguja magnética al Norte, residía en una pequeña estrella que forma la cola de la Osa mayor; otros la colocaban mas lejos aun , y Gilberto fué el primero que á fines del siglo xvi indicó que dehia buscarse en el mismo globo terrestre.

De la misma manera que se llama meridiano astronómico de un punto al plano que pasa por dicho punto y los polos de la tierra, así se llama meridiano magnético de un punto, al plano que pasa por él y por los dos polos de una aguja imantada móvil, en equilibrio sobre un eje Vertical.

Al principió se creyó que el polo austral de una aguja imantada se dirigía siempre al Norte; pero no se tardó en observar lo contrario, y se cree que Colon en su primer viaje, verificado en 4 492 , fué el primero que observó que su dirección no es constante ; aunque Thevenot asegura en sos viajes

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haber visto una caria de Pedro Adsúge , escrita en 4269 , en que se decía positivamente que la aguja declinaba 5o, es decir , que el ángulo formado por el meridiano astronómico y el magnético , al cual se ha dado el nombre de ángulo de declinación, era de 5o. Las observaciones mas antiguas que se sepa hayan sido hechas con alguna exactitud sobre la declinación de la aguja magnética , datan de 4550 en París.

Gunter, profesor en el colegio de Gresham , fué el primero que observó en Londres que la declinación de la aguja magnética varia también con el tiempo en el mismo punto ; hizo este descubrimiento al tomar la inclinación en Londres en 4 622, pues halló que era de 6o 43' al oriente, cuando Roberto Normano la habia fijado en 4 4° 45', también al oriente» en 4580. En dicha época el Norte magnético de la tierra se hallaba al Este, puesto que el polo austral de la aguja en París se separaba 4 4 ° 30' del meridiano astronómico hacia el Este ; en 4663 el ángulo de declinación era nulo, pues se confundían ios dos meridianos magnético y astronómico; varió entonces al Oeste y fué aumentando hasta 1844, en que llegó á tener 22° 34' O. ; desde dicha época su marcha es decreciente, y hoy día marca la brújula (diciembre de 4856) 49° 50'* O. (4).

Además de las variaciones que acabamos de mencionar, y que han recibido la denominación de secuíares,\a aguja magnética experimenta otras . Las que dio á conocer Cassini en 4 784 se llaman anuales , y tenian lugar en aquella época de la manera siguiente : del equinoccio de primavera al solsticio de verano , la aguja retrocedía hacia el Este , y avanzaba por el contrario hacia el Oeste en los nueve meses siguientes. El máximum de amplitud observado en el mismo año fué de veinte minutos. Las variaciones anuales no parecen constantes; es verdad que son muy poco conocidas hasta el dia.

Las que se llaman diurnas y descubiertas por Graham á fines

(i) Este dalo , así como el de la inclinación de la aguja magnética en la misma fecha, lo debemos á la amabilidad de M. Ivon de Villarceau, del observatorio astronómico de París.

fe 4738 , son oKiy debites, y fto pueden observarse sino con Agujas mey lacgaa ó instrumentos muy sensibles; oen ellos *e te víalo que en nuestros climas la extremidad ¿Norte <de la agaja marcha todos Jos dias de Este á Oeste, desde la salida del sol hasta la usa de k tarde , y vuelve retrocediendo á «topar á las die* de la noche la misma posición aproximadáñente que ocupaba por Ja mañana. De noche no tiene apenas variaciones; pero. vuelve á tomar, sin embargo, un ligero movimiento hacia el Oeste.

La declinación de la aguja magnética experimenta alteraciones accidentales en sus variaciones diurnas por diferentes causas > entre otras , las auroras boreales , las erupciones volcánicas y la caída del rayo. Estas variaciones reciben él nombre de perturbaciones.

Para medir la declinación magnética de an punto cualquiera, se ha inventado nn instrumento (figura 69), llamado .fe*- jnla ét dectínaoion, que consiste en un círculo graduado, horizontal, en cuyo centro hay una punta de acero» sobre la cual gira , perfectamente equilibrada , una aguja de acero ó barra imantada ; para disminuir el rozamiento , la aguja tiene en su centro una chapa de ágata ó de cualquier otro cuerpo duro, que es lo que descansa sobre el eje.

Ffc. 69.

Conocido el meridiano astronómico, es muy fácil conocer con la brújula el meridiano magnético ; basta colocar en la dirección del meridiano astronómico el diámetro del círculo

TOM. I. 14

— «10 — que pasa por la división 0°, ó sea la línea N. S., y la aguja marcará el número de grados de la declinación oriental ú occidental. En la figura 69 la aguja señala una declinación de i 8o al Oeste. -

Para bailar el meridiano astronómico cuando se conoce la declinación, no hay mas quehacer girar la brújula en el sentido de la declinación , hasta que la aguja indica en el círculo el número de grados correspondiente. La prolongación -del diámetro N. S. será el meridiano astronómico.

Las aplicaciones que acabamos de indicar no son exactas sino cuando el eje magnético, ó sea la línea que ane los polos de la aguja , coincide con el eje de figura , es decir , con la I recta que une los extremos. Pero como I esto no sucede generalmente, hay que I corregir el error, lo cual puede hacerse I por el método de inversión , qne certI siste en dar vuelta á la aguja de maI ñera , que la cara que miraba bécia I abajo quede hacia arriba ; de ese moI do, lomando el término medio de los 1 dos ángulos que señala la aguja, se tendrá la declinación exacta. Basta la inspección de la figura 70 para convencerse de ello, sin qne sea necesario que nos deteogamos en dar mas explicaciones. La brújula se ha aplicado también á la geodesia, como todo instrumento con el cual se pueden medir ángulos, y á ella se deben en gran parte los adelantos que se han hecho en el arte de labrar las minas; pero la mas grande de sus aplicaciones ha sido á la navegación , que ha encontrado con su auxilio el medio de poderse dirigir en la inmensidad de los mares, con tanta certeza como puede un viajero hacerlo por tierra, donde tiene tantos medios de orientarse.

La brújula, marina , llamada también vitácora ó compás marino , no difiere de la brújula ordinaria de declinación sino en dos cosas : \ * en que la aguja está anida á un círculo de

talco ó cartulina sobre el cual está trazadp una estrella ó rosa de treinta y dos rayos , llamada la rosa de los vientos , que tiene marcados sos ocho nimbos, los semirombos y los cuartos; 2/ en que se suspende de manera que pueda conservar la posición horizontal á pesar del movimiento del buque. Este método de suspensión , llamado de Cardan, consiste en sujetar la brújula á dos anillos concéntricos, que pueden moverse cada año al rededor de un eje, y situados perpendicularmente el uno respeeto del otro (figura 74). La caja en que está encerrada la brújula sp fija en la popa de los buques y se orienta de manera , que un punto de mira trazado en los bordes de la caja coincide con el centro de la vitácora en la dirección de la quilla del buque! Sabido el rumbo que debe seguirse , el piloto no tiene mas que dar vuelta a| timón, hasta que el rayo correspondiente de la estrella de los vientos coincida con la linea de prueba. Hay que tener en cuenta sin embargo , las variaciones de la declinación en los diferentes puntos del globo , y hacer, las correcciones necesarias.

En 4576, Roberto Normann , constructor de instrumentos de física en Londres , descubrió que la aguja imantada experimentaba otra especie de variación. Muchas veces se había notado que la aguja perdia * su horizontalidad al acercarse hacia el Norte, y que su polo austral se inclinaba por bajo del plano horizontal que pasa .por el punto de suspensión. Como no se sabia á qué causa atribuirlo , se suponía que la aguja no estaba suspendida por su centro de gravedad. Roberto Normann le aplicó un contrapeso para restablecer la horizontalidad ; pero notó que era preciso cambiarlo de un punto á otro, y esta circunstancia le condujo á descubrirla inclinación magnética. No se tardó en ver que para observar bien este

fenómeno era preciso que la aguja pudiera mOVerSe iibre-

Fig. 71.

montee» el plan» del meridiano Magnético, le coai se coasi- ■gire suspendiéndola por so centro a un eje perpendicular ¿ ■eate plano. Gomia la agujase asta imantada, permanece ea un dirección horizontal; pero en -el momento en qne se le ■comunica la propiedad magnética, ae desvia de la horizontal •cierto número de grados ; su polo austral en nuestro bemiaíerio se inclina constantemente hacia k tierra, en dircceiaa del polo boreal de esta ; en el hemisferio opuesto , el polo boreal de la aguja es el que se inclina i su vez ante el pelo austral del globo.

Cuando el plano vertical en que se mueve la aguja coincide con el meridiano magnético ,' se llama inclinación alánzalo que forma con' el horizonte, y para medirlo se osa el instrumento representado en la figura 72 , llamado briytUa de inclinación. Se compone de un cfrcnlo horizontal m, graduado y apoyado en tres tornillos; sobre este círculo hay una plancha A que se mueve al rededor de nn eje vertical y q«e por medio de dos columnas sostiene nn segundo circulo graduado M; un marco sostiene la aguja o 6, cayos polos recorren la circunferencia graduada, -en donde se ve la indinaoion. El

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nivel u sirve para calecer borifcontatmeote ti diámetro 0 9, per medio de lea tres tomillos , antes de hace* la observación.

Conocida la declinación magnética del punto en que ae hace la observación , basta colocar el limbo vertical eaesa Areoomr y leer el número que nanea le aguja. Si no tequiare detenamar d*«ntsa»aiiela decKeackm coa otra brújala, basta dar vuelta al instrumento basto que 1* agnja esté» completa** mente vertical ; entonces no hay mas qee hacer girar *•* al limbo vertical y se encontrará en la dirección del meridiana magnético. En efecto, la aguja magnética, bailándose solicitada por dos fuerzas , contenidas ambas en el plano del meridiano magnético, si no puede obedecer á la horizontal porque se lo impide el eje de suspensión', tiene qee venir á ponerse verticalmenfte, solicitada por la otra foerza, que eí vertical y obra en un plano perpendientar á aquel en que se mueve la aguja . Se te pijes qoe á medida que el limbo ver-* tical vaya formando con el meridiano magnético un ángulo menor , la aguja se inclinará meaos , puesto que la acción de lafaerza horizontal va aumentando. De aquí un medio sencillo para bascar por tantees la inclinación de un punto, que será siempre el ángulo menor, señalado por la aguja.

Se be Ñamado ecuador magnético á la curva que pasa por todas los pantos en que la inclinación es nula , y polos magnéticos los pantos en que la inclinación es de 90°.

La inclinación no varia solo de un punto á otro , sino también de una época á otra en el mismo punto. En 4674 era da 75* ea París ; en 4798, época en que empezaron á hacerse con mas exactitud las observaciones, era de 69° 5 V, y desde 4885, en que marcaba la brújula 57° 24', siguió disminur yendo, según parece, con regularidad 3' al ano ; era en diciembre de 4853», de 66° 28', y por consiguiente, en diciembre de 86 debía ser de 66* 2Sf ; pero segon una nota que noa ha facetado 11. Ivon de Villarceaa, la inclinación media en dicho mes ka sido de 66° HV en el observatorio de París»

Puede haber en las observaciones de la inclinación dos can»

— Misas de error, que es menester tener presente para Corregirlas.: \ .° el eje magnético de la aguja puede do coincidir eos el eje de figura, y producir errores que indicamos , así como el medio de compensarlos, al hablar de la declinación mag*» nética ; 2.° el centro de gravedad de la aguja puede no coincidir con el eje de suspensión , y dar por consiguiente na ángulo demasiado grande 6 demasiado pequeño. Este error se corrige cambiando los polos de la aguja, lo cual se consigue dándole fricciones con los polos contrarios de dos barras imantadas , de manera que cada polo de la aguja se frota por un polo del mismo nombre. La dirección de la aguja es entonces enteramente opuesta , y si su centro de gravedad quedaba antes sobre el punto de suspensión , quedará después debajo, y el ángulo de inclinación, que era demasiado pequeño» será demasiado grande; basta, pues, tomar el término medio de los dos resultados, para tener el valor exacto del ángulo de inclinación»