INTRODUCCIÓN

Cuando era un niño mi padre me construyó una cometa con una tela roja, unas varillas de caña y una larga cola con lazos atados. Para volarla la sujetaba con una cuerda de bramante que enrollaba en un palo de madera. Así nació en mí la afición por las cometas, que ahora de mayor comparto con Ana, Carlos, Sergio, Enzo y Saúl.

Espero que algunas cosas que veáis en este blog os animen a practicar y compartir esta afición tan agradable y entretenida. Las cometas no son simples juguetes, sino que representan un medio a través del cual se expresa la cultura y el arte de numerosos pueblos del mundo.

En la columna principal del blog podrás leer artículos de divulgación relacionados con las cometas. En la barra lateral derecha puedes acceder a páginas más personales clasificadas por temas y también a diferentes tipos de recursos.


ARTÍCULO ALEATORIO

La cometa de Benjamin Franklin

El norteamericano Benjamin Franklin (1706-1790) es conocido principalmente como inventor del pararrayos. Pero también aportó otros nuevos conocimientos científicos referentes a la electricidad. Precisó la naturaleza de la corriente eléctrica, haciendo referencia a unas partículas extremadamente pequeñas que podían penetrar incluso en los metales más densos. Hoy llamamos a estas partículas electrones. Diferenció las dos clases de electricidad, positiva (+) y negativa (-), y demostró que el cuerpo humano era conductor de la electricidad.
 

Retrato de Benjamin Franklin
David Martin, 1767
(Fuente: Wikimedia). Dominio público

Franklin también se interesó por el estudio de los rayos que se producen durante las tormentas. Intuyó que consistían en una gran descarga eléctrica entre las nubes y el suelo.

Para demostrarlo se sirvió de una sencilla cometa construida con varillas de cedro y un pañuelo de seda, a la que incorporó un alambre puntiagudo en su parte superior para atraer la carga eléctrica de las nubes:

Imagen idealizada de la cometa de Franklin (vista posterior) (Imagen: Juan Antonio Muñoz utilizando IA y edición digital)
Imagen idealizada de la cometa de Franklin (vista posterior)
(Imagen: Juan Antonio Muñoz utilizando IA y edición digital)


En un día de tormenta de junio de 1752, Franklin ató al extremo inferior de la cuerda de cáñamo que sujetaba la cometa un tramo de cuerda de seda. En el punto de unión de ambas cuerdas colocó una llave metálica, en la que podía acumularse la carga eléctrica. La elección de estos materiales tenía una finalidad concreta: el cáñamo, al humedecerse con la lluvia, podía conducir la electricidad, mientras que la seda, que Franklin mantenía seca al situarse bajo el resguardo de un cobertizo, actuaba como aislante:
 
Imagen idealizada del experimento de Franklin con la cometa, ayudado por su hijo William (Imagen: Juan Antonio Muñoz utilizando IA y edición digital)
Imagen idealizada del experimento de Franklin con la cometa, ayudado por su hijo William
(Imagen: Juan Antonio Muñoz utilizando IA y edición digital)


Franklin, ayudado por su hijo William, elevó la cometa hacia las nubes de tormenta y esperó a que se produjera algún indicio de electricidad.

Contrariamente a lo que suele representarse, la cometa no fue alcanzada por un rayo. De haber ocurrido, Franklin probablemente habría muerto electrocutado. Lo que hizo posible el experimento fue que la cometa captara la electricidad estática presente en la atmósfera de la tormenta.

Franklin observó que algunos hilos sueltos de la cuerda de cáñamo se separaban y se mantenían erguidos. Aquello indicaba que la cuerda estaba electrificada. Acercó entonces un dedo a la llave metálica y saltó una pequeña chispa entre ambos.

El experimento demostraba que los rayos de las tormentas son una forma de electricidad. Franklin pudo incluso recoger y almacenar esa electricidad utilizando una botella de Leyden, comprobando que podía descargarse posteriormente.

 

Los documentos originales del experimento de Franklin

Franklin nunca publicó una narración detallada de lo que él hizo personalmente con la cometa o nunca se ha encontrado. Pero se conservan tres versiones sobre el experimento de la cometa de Franklin: una copia escrita a mano por Peter Collinson, que se conserva en la Royal Society de Londres, un pequeño artículo impreso en The Pennsylvania Gazette, el 19 de octubre de 1752, y un relato más detallado de Joseph Priestley de 1767.

Reproduzco a continuación estas tres fuentes de información sobre el experimento de Franklin con la cometa:

Copia manuscrita de Peter Collinson de un texto de Franklin sobre el experimento de la cometa:


Copia manuscrita, realizada por Peter Collinson, del texto de Benjamin Franklin sobre el experimento de la cometa eléctrica.
(Fuente: L&P/2/343, Manuscrito, Archivos de la Royal Society, Londres)
🔍(Haz clic o toca la imagen para verla en tamaño completo)


Esta carta conservada en la Royal Society de Londres no está escrita directamente por Benjamin Franklin, sino que es una copia manuscrita elaborada por Peter Collinson (o por un amanuense/secretario bajo su supervisión) para presentarla ante la Royal Society, según The Papers of Benjamin Franklin (Library of Congress/Yale). Está fechada el 1 de octubre de 1752. El mismo texto fue publicado posteriormente en The Pennsylvania Gazette el 19 de octubre de 1752 y el 21 de diciembre de ese mismo año se leyó el texto de Franklin en la Royal Society de Londres.

Traducción adaptada:

De Benjamin Franklin Esq. a P. Collinson
Filadelfia, 1 de octubre de 1752

Como se hace frecuente mención en los periódicos públicos de Europa del éxito del experimento de Filadelfia para extraer el fuego eléctrico de las nubes mediante varillas puntiagudas de hierro colocadas sobre edificios altos, etc., puede resultar grato a los curiosos saber que el mismo experimento ha tenido éxito en Filadelfia, aunque realizado de una manera diferente y más sencilla, que cualquiera puede intentar, de la siguiente manera.

Hágase una pequeña cruz con dos tiras ligeras de cedro, cuyos brazos sean lo bastante largos como para alcanzar las cuatro esquinas de un gran pañuelo de seda fino cuando esté extendido; átese las esquinas del pañuelo a los extremos de la cruz, de modo que se tenga el cuerpo de una cometa; la cual, provista adecuadamente de una cola, un lazo y una cuerda, se elevará en el aire como las hechas de papel; pero, al ser esta de seda, es más apropiada para soportar la humedad y el viento de una ráfaga de tormenta sin desgarrarse.

En la parte superior de la vara vertical de la cruz debe fijarse un alambre muy afilado y puntiagudo, que sobresalga un pie o más por encima de la madera.

En el extremo de la cuerda, junto a la mano, debe atarse una cinta de seda, y en el punto donde se unen la cuerda y la seda puede fijarse una llave.

Esta cometa debe elevarse cuando parezca que se aproxima una ráfaga de tormenta —lo que es muy frecuente en este país—, y la persona que sostiene la cuerda debe permanecer dentro de una puerta, o de una ventana, o bajo alguna cubierta, de modo que la cinta de seda no pueda mojarse; y debe tenerse cuidado de que la cuerda no toque el marco de la puerta o de la ventana.

Tan pronto como alguna nube de tormenta pase sobre la cometa, el alambre puntiagudo extraerá de ellas el fuego eléctrico, y la cometa, junto con toda la cuerda, quedará electrificada, y los filamentos sueltos de la cuerda se separarán en todas direcciones y serán atraídos por un dedo que se aproxime.

Y cuando la lluvia haya mojado la cometa y la cuerda, de modo que pueda conducir libremente el fuego eléctrico, se verá que este sale abundantemente de la llave al acercar el nudillo.

En esta llave puede cargarse el frasco, y con el fuego eléctrico así obtenido pueden encenderse líquidos inflamables y realizarse todos los demás experimentos eléctricos que normalmente se hacen con la ayuda de una bola o tubo de vidrio frotado; y de este modo queda completamente demostrada la semejanza de la materia eléctrica con la del rayo.

Nota: Esq. es la abreviatura de Esquire, un tratamiento honorífico utilizado en la época, especialmente después del nombre de un hombre.

Este mismo texto se publicó en un artículo en The Pennsylvania Gazette, el 19 de octubre de 1752:


Artículo sobre el experimento de la cometa (no se cita a Franklin)
(Fuente: The Pennsylvania Gazette, 19 de octubre de 1752)
🔍(Haz clic o toca la imagen para verla en tamaño completo)


El relato más detallado que se conserva es el de Joseph Priestley, The History and Present State of Electricity, with Original Experiments (Londres, 1767). Parece ser que Priestley obtuvo los detalles directamente de Franklin cuando coincidieron en Londres unos quince años después del suceso:


The history and present state of electricity, with original experiments by Priestley, Joseph, 1767
🔍(Haz clic o toca la imagen para verla en tamaño completo)


Traducción adaptada:

Para demostrar, de la manera más completa posible, la identidad del fluido eléctrico con la materia del rayo, el Dr. Franklin, por sorprendente que pudiera parecer, ideó la forma de atraer realmente un rayo del cielo mediante una cometa eléctrica, que izó cuando se percibió que se avecinaba una tormenta con truenos. Esta cometa tenía fijado un alambre puntiagudo, mediante el cual atraía el rayo de las nubes. Este rayo descendía por la cuerda de cáñamo y era captado por una llave atada a su extremo; la parte de la cuerda que sostenía en la mano era de seda, para que la fuerza eléctrica se detuviera al llegar a la llave. Descubrió que la cuerda conducía la electricidad incluso cuando estaba casi seca, pero que, cuando estaba mojada, la conducía con bastante facilidad; de modo que salía en abundancia de la llave al acercarse el dedo de una persona.

Con esta llave cargó unos frascos y, a partir del fuego eléctrico así obtenido, encendió alcoholes y realizó todos los demás experimentos eléctricos que suelen mostrarse mediante un globo o un tubo cargado de electricidad.

Dado que todas las circunstancias relacionadas con un descubrimiento tan trascendental como este (quizá el más importante que se haya realizado en todo el ámbito de la filosofía desde la época de Sir Isaac Newton) no pueden sino complacer a todos mis lectores, me esforzaré por satisfacerlos con la comunicación de algunos detalles que he obtenido de la mejor fuente.

El doctor, tras haber publicado su método para verificar su hipótesis sobre la similitud entre la electricidad y el rayo, esperaba la construcción de una aguja en Filadelfia para poner en práctica sus ideas; sin imaginar que una varilla puntiaguda, de altura moderada, pudiera servir para tal propósito; cuando se le ocurrió que, por medio de una cometa común, podría tener un acceso más rápido y mejor a las regiones del trueno que mediante cualquier aguja. Así pues, tras preparar un gran pañuelo de seda y dos palos cruzados de la longitud adecuada sobre los que extenderlo, aprovechó la oportunidad que le brindó la primera tormenta que se avecinaba para dar un paseo por un campo en el que había un cobertizo adecuado para su propósito. Pero, temiendo el ridículo que con demasiada frecuencia acompaña a los intentos fallidos en el ámbito de la ciencia, no comunicó su experimento previsto a nadie más que a su hijo, quien le ayudó a hacer volar la cometa.

Una vez izada la cometa, transcurrió un tiempo considerable antes de que hubiera indicios de que se estuviera electrificando. Una nube muy prometedora había pasado por encima de ella sin ningún efecto; cuando, por fin, justo cuando empezaba a desesperarse de su invento, observó que algunos hilos sueltos de la cuerda de cáñamo se erguían y se apartaban unos de otros, como si estuvieran suspendidos de un conductor común. Impresionado por este prometedor fenómeno, acercó inmediatamente el nudillo a la llave y —que el lector juzgue el exquisito placer que debió de sentir en ese momento— el descubrimiento quedó completado. Percibió una chispa eléctrica muy evidente. Le siguieron otras, incluso antes de que la cuerda se mojara, de modo que el asunto quedó fuera de toda duda, y cuando la lluvia mojó la cuerda, recogió fuego eléctrico en abundancia. Esto ocurrió en junio de 1752, un mes después de que los electricistas de Francia hubieran verificado la misma teoría, pero antes de que él tuviera noticia de nada de lo que ellos hubieran hecho.

 

¿Qué demostró Franklin con el experimento de la cometa?

Franklin no demostró que existiera la electricidad, sino que la electricidad producida por las tormentas era de la misma naturaleza que la electricidad que los científicos podían producir y estudiar artificialmente en el laboratorio. El llamado “fuego eléctrico” de las descripciones de la época era, en términos actuales, electricidad estática acumulada.

¿Y qué importancia tuvo?

La demostración tenía una consecuencia extraordinaria: si las nubes de tormenta contenían electricidad y esta podía ser conducida mediante un objeto metálico, era posible proporcionar a la descarga del rayo un camino controlado hacia tierra.

Esto daba fundamento experimental a la idea que Franklin había propuesto anteriormente de colocar varillas metálicas puntiagudas en los edificios para captar la electricidad de las nubes y conducirla hacia tierra. Era el principio del pararrayos.

Consejo:

Aunque Franklin tuvo mucho cuidado en quedar bien aislado, no fue menos la suerte de que no quedara electrocutado. Según el National Weather Service (NOAA), la fuente primaria de referencia en meteorología en EE. UU., un rayo típico tiene alrededor de 300 millones de voltios y unos 30.000 amperios. Volar una cometa en un día tormentoso es sumamente peligroso, por lo que no se debe intentar repetir el experimento de Franklin.


Para saber más: (en este mismo blog)