La Història de la Física està plena de grans científics com Galileu, Newton o Einstein, etc, les contribucions dels quals han estat decisives, però també d'un nombre molt gran de científics que els seus noms no apareixen en els llibres de text. No existeix el geni aïllat al que de cop i volta li neix la idea clau que canvia el curs de la Ciència. L'avanç en el progrés científic no es produeix solament per les contribucions aïllades i discontínues d'unes ments privilegiades.

A Newton no se li va ocórrer la llei de la Gravitació Universal al veure caure la famosa poma assegut en les proximitats d'un arbre. Pocs coneixen que, encara que Newton va formular per primera vegada una teoria completa de la gravitació, vint anys abans Hooke havia arribat a la conclusió que els objectes materials eren atrets cap al centre de la Terra amb una força inversament proporcional al quadrat de la distància que els separa.

Altres molts exemples es poden esmentar, que confirmarien que l'evolució de les idees de la Física i l'aparició de noves teories són fets que se succeeixen amb una continuïtat molt major que la qual suggereixen els llibres de text.

Hi ha partidaris de l'ús de la història en l'ensenyament de la Física per diverses raons:

- Per a apreciar l'estat actual del nostre coneixement científic en comparació d'èpoques prèvies.

- Com fets que devem conèixer per a incrementar la nostra cultura.

- Per a motivar a estudiants interessats en aspectes filosòfics i socials de la ciència.

- L'aspecte més important de la història de la ciència, al nostre entendre, és la possibilitat d'adquirir una visió actual i rigorosa de l'evolució de la nostra imatge del món físic, que està en no poques ocasions en contradicció amb la imatge simplificada que ens han explicat, o que presenten alguns llibres de text.

En aquest capítol recorrerem la Història de la Física, centrant-nos en un aspecte essencial de la mateixa, com neix i es desenvolupa la idea de camp.

Aquesta idea no neix, en contra del que pogués semblar, d'un desenvolupament tecnològic o de la necessitat d'explicar un conjunt de fenòmens, sinó d'una Metafísica de la naturalesa (del conjunt de principis que regeixen la nostra representació del món), elaborada per Descartes, modificada per Newton i Kant que van influir en Oersted i Faraday, i que s'oposava a les teories dominants de l'acció a distància dels seguidors de Newton (Laplace, Ampère, etc.) i que podem resumir en:

Newton:

- Univers constituït per corpuscles extensos i espai buit.

- Forces centrals actuant a distància i de forma instantània.

- Forces inversament proporcionals al quadrat de la distància.


Faraday:

L'existència d'un camp de forces com única substància física.

La velocitat finita de propagació de qualsevol canvi en la intensitat de la força.

La unificació i interconvertibilitat dels distints tipus de forces.

Maxwell assumeix l'immens llegat de Faraday, efectuant alguns canvis. Amb ell la idea de camp adquireix una formulació matemàtica precisa. Les equacions de Maxwell constitueixen un dels èxits més brillants de la història de la Física, culminats amb el descobriment de les ones electromagnètiques per Hertz.

També, es descriuen les contribucions de Lorentz, creador de la electrodinámica i Einstein que amb la seva teoria de la Relativitat dóna lloc a la desaparició de l'èter i al naixement d'una nova mecànica.

La llei de Coulomb

Mitjançant una balança de torsió, Coulomb va trobar que la força d'atracció o repulsió entre dues càrregues puntuals (cossos carregats les dimensions dels quals són menyspreables comparades amb la distància r que les separa) és inversament proporcional al quadrat de la distància que les separa.

El valor de la constant de proporcionalitat depèn de les unitats en les quals s'expressi F, q, q'; i r. En el Sistema Internacional d'Unitats de Mesura val 9·10-9 Nm2C2.

L'energia del camp elèctric terrestre

El camp elèctric de la Terra subministra un corrent continu d'intensitat relativament petita a l'alta tensió, aquest corrent pot usar-se, en principi, per a fer funcionar els motors electrostàtics similars a l'inventat per Franklin.

Si lliguem un cable a una antena situada en un globus i ho deixem anar, la diferència de potencial entre l'antena i terra augmenta a raó de 100 volts per metre d'elevació. ¿Per què no explotar aquest camp per a completar les fonts d'energia tradicionals?.

Una antena situada a 20 metres subministraria al voltant d'un microamper a 2000 volts, el que equival a una potència de 0.002 watts. Si pugem l'antena, a uns 200 m la diferència de potencial respecte a terra prop de 20.000 volts, però l'aire ja condueix bastant bé a aquesta diferència de potencial.

Aquesta baixa potència és la qual explica que els motors electrostàtics solament siguin una joguina per a l'exhibició en els museus de les ciències.

Els motors ordinaris es basen en la força que exerceix un camp magnètic sobre un corrent elèctric.

 

TORNAR