TEORIAS DEL MAGNETISMO

En el año 1600, el físico inglés de la corte de Isabel I, William Gilbert, publicó la obra titulada De magnete, considerada como el primer tratado de magnetismo. Gilbert talló un imán en forma de bola y estudió la distribución del campo magnético en su superficie.

Encontró que la inclinación del campo en este imán esférico coincidía con lo que se sabía acerca de la distribución del campo terrestre. De este experimento concluyó que la Tierra era un gigantesco imán esférico. Posteriormente, los estudiosos del geomagnetismo observaron que, tomando en cuenta la declinación, la mejor representación del campo terrestre sería un imán esférico cuyo eje de rotación estuviera desviado unos 110 del eje geográfico de la Tierra. 

La Tierra es un imán

Un imán suspendido horizontalmente adopta una posición tal que uno de sus extremos apunta aproximadamente hacia el polo norte geográfico. Este extremo se llama polo norte del imán; el opuesto se denomina polo sur. Los polos del mismo nombre de dos imanes se repelen y los de nombre contrario se atraen.

El polo norte de la aguja de una brújula apunta al polo norte geográfico, porque la Tierra misma es un imán: el polo sur de este imán está cerca del polo norte geográfico y, como los polos contrarios de dos imanes se atraen mutuamente, resulta que el polo norte de la brújula es atraído por el polo sur del imán terrestre, que está en las proximidades del polo norte geográfico.

Sin embargo, la brújula indica cuál es la dirección de la línea geográfica Norte-Sur sólo de un modo aproximado. Los polos norte y sur geográficos son los dos puntos donde el eje de rotación de ¡a Tierra corta a la superficie terrestre. Normalmente, la aguja de la brújula se desvía hacia el Este o hacia el Oeste del norte geográfico. Este ángulo de desviación se denomina declinación.

Una aguja magnética suspendida por su centro de gravedad no se mantiene en posición horizontal. el extremo que señala al Norte se inclina hacia el suelo en el hemisferio septentrional, y lo mismo hace el extremo que señala al Sur, en el hemisferio meridional. Este ángulo de desviación de la aguja respecto de la horizontal se llama inclinación magnética. El valor de la inclinación, al igual que el de la declinación, es diferente de un punto a otro de la superficie de la Tierra.

Teoría de la Dinamo

  Antes de que los matemáticos afronten un problema complejo, prueban soluciones simples (un chiste sobre un modelo matemático de producción de leche: Suponiendo una vaca esférica de radio R, llena uniformemente de leche...). No hay esa suerte aquí: pronto, en 1931, Thomas G. Cowling en Inglaterra, probó que ninguna dinamo autosostenida en el centro de la Tierra puede tener un eje de simetría. 

  Walter Elsasser, de la Universidad de Utah (luego en Johns Hopkins) abordó en los 1940s un ataque frontal sobre el problema tridimensional. No llegó a ninguna parte: las ecuaciones se hicieron más y más intrincadas y se fue a los detalles. Otros tuvieron experiencias similares. Solo en 1964 publicó Stanislaw Braginsky en Rusia las primeras soluciones válidas, asumiendo que el campo tenía en su mayoría una simetría axial y calculando su pequeña desviación de la simetría.   

Proposición de Blackett

  Es un hecho misterioso que el eje magnético de la Tierra esté cerca de su eje de rotación, que los polos magnéticos, donde la fuerza magnética apunta directamente hacia abajo, están muy cercanos a los geográficos. William Gilbert vio esto como una evidencia de  que la rotación y el magnetismo provenían de la misma causa:

  "El movimiento diurno es debido a causas que han de ser indagadas, provenientes del vigor magnétick y de los cuerpos confederados."

Gilbert creía que la Tierra giraba debido a que era magnética. P.M. Blackett, que ganó el Premio Nobel en 1948 por su trabajo sobre los rayos cósmicos, consideraba seriamente la posibilidad contraria, que la Tierra era magnética debido a que giraba alrededor de su eje. En un tiempo, Blackett sugirió que quizás existía un nuevo fenómeno universal, que cualquier objeto girando estaba intrínsecamente magnetizado. 

En 1600 William Gilbert publicó De magnete donde demostraba que las agujas de una brújula se orientaban hacia el polo Norte como si la Tierra se comportase como un imán situado en su centro y orientado según su eje de rotación. En el año 2000 se cumplían 400 años de esto. En el siglo XIX Karl Gauss demostró que el campo magnético de la Tierra tenía su origen en su interior.
Convencionalmente los campos magnéticos se representan por líneas de fuerza, éstas son líneas que indican en todas partes la dirección del campo. La intensidad del campo se representa por la distancia que separa líneas de fuerza contiguas. En el lugar en que están muy juntas el campo es fuerte; donde están muy separadas, débil. El campo magnético de la Tierra es muy aproximadamente el de un dipolo magnético. En la figura se muestran las líneas de fuerza para un campo dipolar, sobreimpresionadas en la Tierra.

Hay dos puntos en donde las líneas de fuerza son verticales. Éstos son los polos magnéticos, si el dipolo está centrado en la Tierra éstos están a 180º el uno del otro. Los polos magnéticos de la Tierra están separados de los polos geográficos por alrededor de 18º. El Polo Norte está en las islas del norte de Canadá; el Polo Sur en la Antártida al sur de Tasmania. La intensidad del campo es, aproximadamente, de 0,6 gauss en los polos magnéticos y 0,3 gauss en el ecuador magnético.
Actualmente, el campo magnético de la Tierra se aparta algo de un dipolo. El campo cambia con el tiempo, fenómeno conocido como la variación secular. Una parte importante de la variación secular es la deriva hacia el oeste, consiste en un movimiento hacia el oeste de las concavidades v convexidades características de un campo no dipolar así como el de los propios polos magnéticos. Esta es la razón por la que al campo magnético siempre se le añade una fecha. El movimiento en relación con la superficie de la Tierra es tal que las características del campo podrían circundar la Tierra en unos pocos miles de años. La deriva hacia el oeste, no obstante, no es toda la variación secular; los caracteres del campo cambian su forma tanto como sus localizaciones. Por último, la variación secular es un fenómeno mundial.

 COMENTARIO:LAS DIVERDSAS TEORIAS ECHAS POR DIVERSOS CIENTIFICOS SOBRE EL MAGNETISMO NOS SIRVE DE MUCHO A NOSOTROS COMO ESTUDIANTES YA QUE MEDIANTE ELLAS PODEMOS DE CONOCER MAS DE CERCA AL MAGNETISMO TERRESTRE Y TODO LOQ UE ESTE COMPRENDE.POR LO CUAL ME PARECE BIEN ESTUDIAR CADA UNA DE ESTAS TEORIAS PARA APRENDER DE CADA UNA DE ELLAS.