HENRY CAVENDISH...DESCUBRE EL HIDROGENO

 La única mención biográfica que Isaac Asimov hace sobre Henry Cavendish en su Introducción a la ciencia es la siguiente: fue un opulento y neurótico genio que vivió y murió en una soledad casi completa, pero que realizó algunos de los experimentos más interesantes en la historia de la Ciencia. La verdad es que la frase invita a conocer algo más sobre la vida y la personalidad de Cavendish, aunque en primer lugar veremos someramente cuál ha sido el legado por el que debemos considerar a Cavendish como uno de los más importantes científicos de la historia.

 Cavendish fue un ser excéntrico que pasó sesenta años de su vida dedicados casi exclusivamente a la investigación científica. Parece que su teoría del Universo era que está constituido por multitud de objetos que pueden ser pesados, numerados y medidos. Esa era la vocación de su vida, en la que fue un genio y como tal debe ser considerado. Tal como nos cuenta M. Lozano Leyva,

Cavendish tenía tal aprecio por la medición que cuando no la podía hacer exacta ... trataba de aproximarla a toda costa. Como no disponía de amperímetro, un aparato que le pudiera dar la “cantidad de electricidad” que circulaba por los alambres, se utilizaba a sí mismo, de manera subjetiva pero realizando tablas bien elaboradas. Quiero decir que recibía descargas, o sea, calambrazos, y anotaba con cuánta intensidad los había sentido.

                                        

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Su primer trabajo, que guardó inédito, trató sobre el arsénico. Esta circunstancia no fue inusual en él, como comenta Asimov, [el amor de Cavendish por la ciencia era puro], pues nunca se preocupó de si sus descubrimientos eran publicados o no, si se estaba 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. No obstante, antes de pasar a sus logros desconocidos, sería conveniente hacer un resumen de los sí conocidos. En palabras de Asimov

 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 sus propiedades acreditándosele generalmente su descubrimiento. Veinte años más tarde, Lavoisier llamó hidrógeno a este gas.
Cavendish fue el primero que pesó un volumen particular de distintos gases para determinar su densidad. Encontró que el hidrógeno, gas particularmente ligero, tenía sólo 1/14 parte de densidad del aire. Como este gas era tan ligero y además inflamable, creyó que había aislado el flogisto que postulo Stahl.

En algún momento de la década 1780-1790 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 experiencias con el aire y Cavendish se ajustó a ella. En 1785 hizo cruzar chispas eléctricas por el aire formando así la mezcla del nitrógeno con el oxígeno (usando terminología moderna) y disolvió el óxido que aparecía en 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 del gas que había 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 sí… … utilizó un método que sugirió Michell, llevando a cabo lo que hoy se conoce comúnmente como el experimento de Cavendish.

                            Isaac Asimov, Enciclopedia biográfica de ciencia y tecnología

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 Con este experimento Cavendish determinó la densidad de la Tierra y, como el volumen del planeta era bien conocido, lo que hizo en realidad Cavendish fue pesar la Tierra. Esta información que aporta Asimov se basa fundamentalmente en los artículos sí publicados por el propio Cavendish, todos ellos en las Philosophical Transactions de la Royal Society. Publicó su primer documento en 1766, On Factitious Airs. No fue esta, sin embargo, su primera publicación científica pues en 1764 publicó, como parte de un artículo de William Heberden, un trabajo titulado Some Account of a Salt Found on the Pic of Teneriffe

Muchos de los artículos los publicó Cavendish durante los 30 años que vivió en la mansión familiar con su padre, también aficionado a la experimentación. Las publicaciones que podríamos llamar más “relevantes” vinieron después de la muerte de su padre, en 1783, cuando Cavendish tenía 52 años. Así en ese mismo año publicó Observations on Mr. Hutchins’s Experiments for Determining the Degree of Cold at Which Quicksilver Freezes.

Es curioso ver cómo con el paso de la vida de Cavendish sus publicaciones van cambiando su temática. Empezó por el estudio de los fenómenos eléctricos, pasó después a estudiar la congelación de diferentes compuestos y mezclas, también determinar la composición del aire, el agua y las propiedades de sus componentes. En la última parte de su vida, aparte del experimento para determinar la densidad de la Tierra, un problema por entonces geológico, publicó sobre cuestiones astronómicas 

En cuanto a sus logros no publicados, hoy sabemos de parte de ellos gracias a James Clerk Maxwell quien en 1871 se convirtió en el primer profesor de Física del Laboratorio Cavendish, en la Universidad de Cambridge. Maxwell supervisó la puesta en marcha de dicho laboratorio gracias a la generosa contribución para tal fin del 7º duque de Devonshire. En 1874 el duque permitió a Maxwell tener los manuscritos de Henry Cavendish y, cuando los leyó, no pudo creer lo que estaba viendo, no podía salir de su asombro. Repitió algunos experimentos, transcribió los artículos y preparó, una densa, completa y anotada edición de los documentos no publicados de Cavendish referidos a sus experimentos eléctricos: The Electrical Researches of the Honourable Henry Cavendish (1879). Estos documentos muestran que los experimentos sobre electricidad que Cavendish realizó se anticiparon a la mayor parte de lo que se habría de descubrir en cincuenta años. En su biografía de la Física, George Gamow menciona que Henry Cavendish era uno de los científicos experimentales más grandes que ha existido. Descubrió todas las leyes de las interacciones eléctricas y magnéticas al mismo tiempo que Coulomb y sus trabajos en química desafían a los de Lavoisier. Más concretamente: estableció una definición de potencial eléctrico que él llamó “grado de electrificación”; una de las primeras unidades de capacitancia para medirla en una esfera de una pulgada de diámetro; la fórmula para la capacidad de un condensador plano; el concepto de constante dieléctrica de un material; la relación entre el potencial y la corriente eléctrica, hoy llamada ley de Ohm; las leyes que rigen la división de la corriente en los circuitos en paralelo; la ley que establece que la fuerza eléctrica entre cargas varía con el inverso del cuadrado de la distancia que las separa, hoy Ley de Coulomb.

Los documentos inéditos sobre química en un principio llamaron la atención de los químicos por la llamada “controversia del agua” referida a la prioridad en el descubrimiento de sus componentes. En 1839 Vernon Harcout hizo una selección de los mismos con la intención realizar una edición de dichos documentos. Sin embargo esta edición no se realizó. George Wilson también pudo analizar estos documentos y el resultado fue su libro en el que analiza dicha controversia, pero no fue hasta 1921 cuando la editorial Cambridge University Press reimprimió la edición de Maxwell acompañada de un volumen que contenía el resto de trabajos publicados por Cavendish en Philosophical Transtactions y una pequeña selección de manuscritos científicos que no trataban sobre electricidad. Fueron dos volúmenes que aparecieron bajo el título de The Scientific Papers of the Honourable Henry Cavendish, F.R.S. (1921). La selección fue realizada por el editor y químico Edward Thorpe, junto con otros cuatro expertos en física, astronomía y geología. Estas “nuevas revelaciones”, junto con los artículos que Cavendish sí publicó, nos muestran sus descubrimientos en química y física. Entre los papeles inéditos sobre química Cavendish se anticipa a la Ley de Richter de las proporciones recíprocas, la ley de Dalton de las presiones parciales y la ley de Charles de los gases, que relaciona el volumen y la temperatura de un determinado gas a presión constante. Por si todo esto fuera poco, Jungnickel y McCormmach mencionan que la mayor parte de los manuscritos científicos de Cavendish permanecen inéditos.

          http://www.escritoscientificos.es/trab1a20/cavendis.htm