Fronteras magnéticas

 —Damn it to hell! You two-inch fool!

Del taller de Robert Norman, marino y constructor de compases magnéticos, salía una retahila de maldiciones porque, una vez más, se le había echado a perder la aguja de una brújula. Su experiencia le indicaba que, por mucho esmero que pusiese en equilibrarla, su extremo no apuntaba solo hacia el norte magnético sino que, invariablemente, se inclinaba hacia abajo. Norman debía compensar esta inclinación colocando un trozo de cerámica en un extremo o cortando la aguja por el extremo opuesto para equilibrarla. Y en esta ocasión, había cortado demasiado. Profundamente irritado, se dedicó a profundizar en este enojoso efecto.

Su primer paso fue desarrollar un instrumento que le permitiese medir esa inclinación. El aparato, que hoy llamaríamos clinómetro, se utilizaría como una brújula pero dispuesta en vertical y le permitió observar que en Londres la desviación de la aguja llegaba casi a los 72 grados respecto de la horizontal.

Era de sospechar que el ángulo cambiaría con la latitud del lugar, pero ¿qué la causaba? Para echar por tierra la teoría tradicional, que mantenía la existencia de un punto de atracción en el subsuelo terrestre hacia el que apunta la aguja, diseña un experimento. Toma un trozo recto de alambre y lo clava en un corcho, y va recortando este último cuidadosamente hasta que el conjunto quedase flotando por debajo de la superficie del agua pero sin hundirse. A continuación, tocaba el alambre con un imán para magnetizarlo y lo colocaba en el agua de nuevo. Entonces el alambre giraba y se inclinaba.

Con esta prueba, Norman sugiere abandonar la idea del punto de atracción en favor de un fenómeno direccional que explicase la inclinación magnética. Un imán señala al norte no porque exista un punto privilegiado que lo atrae, sino porque se orienta en dirección norte-sur. Surgía así una embrionaria noción de campo magnético, cuyas líneas de acción —no paralelas a la superficie terrestre, de ahí la inclinación— gobiernan la brújula.

William Gilbert, continuador del estudio de Norman, afinó aún más la medida de la inclinación de la aguja en función de la latitud terrestre y para ello se construyó un modelo a escala de la Tierra, un imán con forma de esfera al que llamó terrella. En este modelo pudo comprobar que la inclinación de la aguja dependía de la distancia al ecuador de la esfera en que la colocase, y tuvo una idea reveladora. Con el clinómetro, la inclinación de la aguja indicaría la latitud a la que navegaba un barco sin necesidad de calcularla por la elevación del sol o de las estrellas. Gilbert estaba convencido de que había creado el GPS del siglo XVII. Lástima que esta bella idea fuese una quimera porque el campo magnético terrestre, lejos de ser estable, sufre alteraciones constantes e impredecibles.

El conocimiento sobre el magnetismo terrestre ha cambiado mucho desde la época de Norman y Gilbert, cuando aún era delito, castigado con azotes, que el aliento de un timonel oliese a ajo por temor a que desmagnetizase la brújula del barco. Sin embargo, aún es un fenómeno que guarda muchas sorpresas. Hace 780.000 años se produjo la última inversión magnética, una época cercana a la domesticación del fuego por parte de Homo erectus. Si un antepasado de esta especie hubiese construido una rudimentaria brújula, el polo norte de la aguja habría apuntado en sentido contrario a como lo hace en la actualidad.

Durante siglos, la navegación marítima ha tenido la fortuna de contar con un extenso período de estabilidad en el campo magnético terrestre, pero en las últimas décadas los cambios se han acelerado. Desde que en 1831 el explorador James Clark Ross lo situó por primera vez en Nunavut (territorio ártico de Canadá), el polo norte magnético se desplaza hacia Siberia a velocidad creciente. En 2017 ya había atravesado la línea internacional de cambio de fecha y sigue adelante. Nadie sabe si en el futuro seguirá avanzando o retrocederá.

A principios de 2018, desde la NOAA estadounidense y el Servicio Geológico Británico comprobaron que el Modelo Magnético Mundial se había vuelto muy inexacto y estaba a punto de sobrepasar el límite que se considera aceptable para la navegación. Los cambios están siendo tan rápidos que hay que revisar el modelo con frecuencia. Los caprichos del magnetismo terrestre van a requerir de una corrección algo más complicada que los contrapesos que Robert Norman colocaba en la aguja de sus brújulas.

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Esta entrada participa en el blog de narrativa científica Café Hypatia con el tema #PVfronteras.