A l'alba del segle XIX,
en un soterrani de Mayfair,
el científic més famós de l'època, Humphry Davy,
va construir una obra extraordinària d'equipament elèctric.
Quatre metres d'amplada, el doble de llargada,
i contenia munts pudents d'àcid i metall,
creat per bombejar més electricitat
del que mai havia estat possible.
Era de fet la bateria més gran
que el món havia vist mai.
Amb això, Davy estava a punt d'impulsar-nos
cap a una nova era.
Aquell moment tindria lloc durant una conferència a la Royal Institution,
davant de centenars de notables londinencs.
Plens d'expectació, abarrotaven els seients,
esperant presenciar un prodigi elèctric nou i emocionant.
Però el que veurien aquella nit seria una cosa veritablement única.
Una cosa que recordarien la resta de la seva vida.
Utilitzant només dues simples vares de carboni,
Humphry Davy estava a punt de deixar anar l'autèntic potencial de l'electricitat.
L'electricitat és un dels fenòmens més impressionants de la natura,
i la manifestació més poderosa que en veiem mai
és el llamp.
Aquesta és la història de com vam somiar per primer cop a controlar
aquesta força primordial de la natura,
i com finalment vam esdevenir-ne senyors.
És un relat de 300 anys
amb salts d'imaginació fascinants i experiments extraordinaris.
Desenes de milers de volts van passar pel seu cos
i per l'extrem d'un llum que aguantava.
És una història de genis inconformistes
que va utilitzar l'electricitat per il·luminar les nostres ciutats,
per comunicar-se a través dels mars i l’aire,
per crear la indústria moderna i donar-nos la revolució digital.
Però en aquesta pel·lícula, explicarem la història dels primers científics
que van començar a desentrallar els misteris de l'electricitat.
És com si hi hagués alguna cosa viva allà dintre.
Van estudiar el seu vincle curiós amb la vida,
van construir instruments estranys i potents per crear-la
i fins i tot van domesticar el mateix llamp.
Van ser certament aquests homes qui va posar els fonaments del món modern.
I tot va començar amb una guspira.
EPISODI 1 Guspira
Imagina't el nostre món sense electricitat.
Seria fosc,
fred i silenciós.
En molts sentits, seria com al principi del segle XVIII,
on comença la nostra història.
Això és la Royal Society de Londres.
A principis dels anys 1700, després d'anys en el món incivilitzat,
Isaac Newton finalment en va agafar el control
després de la mort del seu arxienemic, Robert Hooke.
Newton va introduir els seus partidaris en les feines clau,
per ajudar a apuntalar la seva nova posició.
El nou cap de demostracions era Francis Hauksbee, de 35 anys.
Notes de la Royal Society el 1705
revelen com va intentar Hauksbee
imprimir la seva personalitat en les reunions setmanals,
amb experiments cada cop més espectaculars per impressionar els seus caps.
El novembre, es va presentar amb això,
una esfera de vidre giratòria.
Va poder treure l’aire de dintre utilitzant una màquina nova:
la bomba d'aire.
En la seva màquina, una maneta li permetia fer girar l'esfera.
D'una en una, les espelmes de la sala es van apagar
i Francis va posar la mà a l'esfera.
El públic estava a punt de veure alguna cosa sorprenent.
"Dins de l'esfera de vidre,
una estranya llum etèria va començar a formar-se,
ballant al voltant de la seva mà.
Una llum que ningú havia vist mai.”
És fantàstic.
Veieu una bonica lluïssor blava, senzillament ressalta
la forma de les meves mans, però anant al voltant de la bola.
És com si hi hagués alguna cosa viva allà dintre.
És difícil d'entendre realment
per què aquesta llum blava oscil·lant significava tant,
però hem de tenir en compte que en aquell moment,
fenòmens naturals així eren vistos com l'obra del Totpoderós.
Era encara un període en què, fins i tot en la teoria d'Isaac Newton,
Déu intervenia constantment en el comportament del món.
Tenia sentit per a molta gent
interpretar fenòmens naturals com actes de Déu.
I quan un simple mortal ficava el nas en l'obra de Déu,
anava quasi més enllà de la comprensió racional.
Hauksbee no va adonar-se mai del ple significat del seu experiment.
Va perdre interès per la seva esfera fulgurant
i va passar els últims anys de la seva vida
construint experiments cada vegada més espectaculars
perquè Isaac Newton posés a prova les seves altres teories.
No va adonar-se mai que havia iniciat sense voler
una revolució elèctrica.
Abans de Hauksbee, l'electricitat havia estat simplement una curiositat.
Els antics grecs fregaven ambre, que anomenaven electron,
per aconseguir petites descàrregues.
Fins i tot la Reina Elizabeth I es meravellava
de la capacitat de l'electricitat estàtica d'aixecar plomes.
Però ara la màquina de Hauksbee
podia fer electricitat fent girar una maneta,
i es podia veure.
Potser encara més important, és que el seu invent va coincidir
amb el naixement d'un nou moviment que es va escampar a tot Europa
anomenat la Il·lustració.
Intel·lectuals il·lustrats utilitzaven la raó per qüestionar el món
i el seu llegat va ser la política radical,
l'art iconoclasta
i la filosofia natural, o ciència.
Però irònicament, la nova màquina de Hauksbee
no va ser adoptada immediatament per la majoria d'aquests intel·lectuals.
Més aviat per prestigitadors i mags de carrer.
Aquells que tenien interès per l'electricitat
es feien dir electricistes.
Una història parla d'un sopar a què va assistir un comte austríac.
L'electricista havia col·locat unes plomes damunt la taula
i després va carregar una vara de vidre amb un mocador de seda.
Llavors va deixar astorats els convidats aixecant les plomes
amb la vara.
Llavors va procedir a carregar-se ell mateix
utilitzant una de les màquines elèctriques de Hauksbee.
Va fer descàrregues als convidats, presumiblement amb xiscles de goig.
Però per al moment estel·lar,
va col·locar una copa de conyac al centre de la taula,
es va tornar a carregar
i va encendre-la amb una guspira des de la punta del dit.
Hi havia un truc anomenat la beatificació elèctrica,
en què la víctima seu en una cadira aïllada
i per damunt del seu cap penja una corona metàl·lica
que no acaba de tocar-li el cap.
Llavors, si s'electrifica la corona,
s'obté una descàrrega elèctrica al voltant de la corona
que sembla exactament un halo,
per això s'anomena la beatificació elèctrica.
Quan Anglaterra i la resta d'Europa es tornaven bojos per l'electricitat,
els espectacles es van fer més grans.
Els electricistes més curiosos
van començar a fer-se preguntes més profundes,
no tan sols com podem fer els espectacles més grans i millors,
sinó com podem controlar aquest poder sorprenent?
I per a alguns, aquest increïble foc elèctric pot
fer més coses que senzillament entretenir?
Un dels primers descobriments no hauria passat mai
si no hagués estat per un accident terrible.
Això és Charterhouse, al centre de Londres.
En els últims 400 anys, ha estat una casa de caritat
per a joves orfes i ancians.
En algun moment dels anys 1720, va ser també la llar d'un tal Stephen Gray.
Stephen Gray havia estat un pròsper tintorer de seda de Canterbury.
Estava acostumat a veure guspires elèctriques saltant de la seda,
i el fascinaven.
Malauradament, un accident nefast va acabar amb la seva carrera
i el va convertir en un indigent.
Llavors li van oferir una vida nova aquí a Charterhouse
i amb ella el temps per realitzar els seus propis experiments elèctrics.
Aquí a Charterhouse, possiblement en aquesta mateixa sala, la Sala Gran,
Stephen Gray va construir una estructura de fusta
i des de la biga mestra va suspendre dos gronxadors amb corda de seda.
També tenia un aparell així, una màquina de Hauksbee
per generar electricitat estàtica.
Ara, amb l'assistència d'un gran públic,
va fer que un dels orfes que vivia aquí a Charterhouse
s'ajagués entre els dos gronxadors.
Gray va col·locar pa d'or al seu davant.
Llavors va generar electricitat
i va carregar el noi amb una vara connectada.
Pa d'or, fins i tot plomes, van saltar als dits del noi.
Part del públic va afirmar que podien veure guspires i tot
volant des de les puntes dels seus dits. Tot un espectacle.
Però per a la ment curiosa i inquieta de Stephen Gray,
això deia també alguna cosa més:
l'electricitat podia passar,
de la màquina al cos del noi, a través de les mans.
Però la corda de seda l'aturava.
Això volia dir que el misteriós fluid elèctric
podia fluir a través de certes coses...
però no d’altres.
Això va dur Gray a dividir el món en dues menes diferents de substàncies.
Les va anomenar aïllants i conductors.
Els aïllants contenien la càrrega elèctrica al seu interior
i no la deixaven passar, com la seda o els cabells,
el vidre i la resina.
Mentre que els conductors permetien a l'electricitat fluir a través seu,
com el noi o els metalls.
És una distinció que encara és bàsica avui.
Penseu en aquestes torres elèctriques.
Funcionen seguint el mateix principi que va deduir Gray
fa gairebé 300 anys.
Els cables són conductors.
Els objectes de vidre i ceràmica
entre el cable i el metall de la torre són aïllants
que impedeixen a l'electricitat passar dels cables
cap a la torre i cap a terra.
Són exactament com les cordes de seda de l'experiment de Gray.
Tornant als anys 1730,
l'experiment de Gray potser va deixar parats tots els que el van veure,
però tenia un inconvenient frustrant.
Per molt que ho intentés, Gray no podia guardar gaire temps l'electricitat generada.
Saltava de la màquina al noi i desapareixia ràpidament.
El següent pas en la nostra història va arribar
quan vam aprendre a emmagatzemar electricitat.
Però això no tindria lloc a la Gran Bretanya,
sinó a l'altra banda del Canal, a l'Europa continental.
A l'altra banda del Canal, els electricistes estaven tan atrafegats
com els seus col·legues britànics i un centre d'investigació elèctrica
era aquí a Leiden, Holanda.
Va ser aquí on un professor va presentar un invent
que molts consideren encara el més significatiu del segle XVIII,
un que d'alguna forma o altra encara es pot trobar
en gairebé cada dispositiu elèctric d'avui.
Aquell professor era Pieter van Musschenbroek.
A diferència de Hauksbee i Gray,
Musschenbroek havia nascut en el món acadèmic.
Però irònicament, el seu descobriment
no va arribar a causa de la seva rigorosa ciència,
sinó per un simple error humà.
Intentava trobar una manera d'emmagatzemar càrrega elèctrica,
i tenir-la a punt per a les seves demostracions. Gairebé es pot sentir
el fil de seu pensament en intentar resoldre-ho.
Si l'electricitat és un fluid que flueix, una mica com l'aigua,
potser pots emmagatzemar-la de la mateixa manera que l'aigua.
Musschenbroek va anar al seu laboratori
a intentar crear un dispositiu per emmagatzemar electricitat.
Musschenbroek va començar a pensar literalment.
Va agafar una ampolla de vidre i hi va abocar aigua.
Llavors va col·locar a dintre un tros de cable conductor
que estava connectat a una màquina elèctrica de Hauksbee.
Va posar l’ampolla sobre un aïllant per ajudar a mantenir la càrrega a l’ampolla.
I va intentar traslladar a l’ampolla l'electricitat
produïda per la màquina a través del cable
cap a dins de l'aigua.
Però per molt que ho intentés, la càrrega no volia quedar-se a l’ampolla.
Llavors un dia, per accident,
va descuidar-se de posar l’ampolla sobre l'aïllant,
i va carregar-lo mentre encara la tenia a la mà.
Finalment, agafant l’ampolla amb una mà,
va tocar la part de dalt amb l'altra
i va rebre una descàrrega elèctrica tan forta,
que quasi el va tirar per terra.
Escriu: “És un experiment nou però terrible,
que aconsello no intentar mai. Jo, que ja ho he provat
i he sobreviscut per la gràcia de Déu, tampoc ho tornaria a fer
ni per tot el regne de França.”
Així doncs faré cas del seu consell, no tocaré la part de dalt,
i miraré en canvi si puc treure'n una guspira.
La potència de l'electricitat que va sortir de l’ampolla
era més gran que cap altra que s'hagués vist.
I encara més sorprenent,
l’ampolla podia emmagatzemar aquella electricitat durant hores, fins i tot dies.
En honor de la ciutat on Musschenbroek va fer el descobriment,
van anomenar-la l'ampolla de Leiden.
I la seva fama es va escampar per tot el món.
Molt ràpidament, després de 1745 i durant la resta dels anys 1740,
la notícia d'això, s’anomena l'ampolla de Leiden, es fa global.
S'escampa des del Japó, a l'est d'Àsia,
fins a Filadèlfia, a l’est dels Estats Units.
Va esdevenir una de les primeres notícies científiques ràpides, globalitzades.
Però tot i que l'ampolla de Leiden es va convertir en un fenomen elèctric global,
ningú tenia la més mínima idea de com funcionava.
Tens una ampolla de fluid elèctric,
i resulta que reps una descàrrega més gran de l’ampolla
si permets que el fluid elèctric s'absorbeixi cap a terra.
Per què la descàrrega és més forta si l’ampolla perd?
Per què no és més gran la descàrrega si t'assegures que tot el fluid elèctric
es queda dins de l’ampolla?
Així era com els filòsofs elèctrics de mitjan segle XVIII
s'encaraven a aquest repte.
L'electricitat era sens dubte un prodigi fantàstic.
Podia crear descàrregues i guspires.
Ara podia emmagatzemar-se i traslladar-se.
Però què era l'electricitat, com funcionava,
i per què feia totes aquestes coses,
era ni més ni menys que un misteri absolut.
Al cap de 10 anys, un nou descobriment havia de venir
d'una banda inesperada.
D'un home políticament i filosòficament en guerra
amb l'establishment de Londres.
I encara més sorprenent per a l'elit elèctrica britànica,
aquell home era de les colònies.
Un nord-americà.
Aquest quadre de Benjamin Franklin
està penjat aquí a la Royal Society de Londres.
Franklin era un defensor apassionat de l'emancipació nord-americana
i veia la recerca d'una ciència racional,
i particularment l'electricitat,
com una manera de fer recular la ignorància, els falsos ídols
i a la llarga els seus senyors colonials intel·lectualment elitistes.
I això combinat amb una idea democràtica profundament igualitària
que tenen Franklin i els seus aliats,
que és que això és un fenomen obert a tothom.
Aquí hi ha una cosa que l'elit no entén realment
i nosaltres potser podríem entendre-ho.
Aquí hi ha una cosa que l'elit no pot controlar
però nosaltres potser podríem controlar.
I sobretot aquí hi ha una cosa que és font de superstició.
I nosaltres, racionals, igualitaris,
potencialment democràtics, intel·lectuals,
podrem treure'n l'entrellat,
sense semblar esclaus de la màgia o el misteri.
Així doncs Franklin va decidir utilitzar el poder de la raó
per explicar racionalment el que molts
consideraven un fenomen màgic:
els llamps.
Aquesta és probablement una de les imatges científiques més famoses
del segle XVIII.
Mostra Benjamin Franklin, el científic heroic,
fent volar un estel enmig d'una tempesta,
demostrant que els llamps són electricitat.
Però tot i que Franklin va proposar aquest experiment,
gairebé amb certesa no el va realitzar mai.
És molt més probable que el seu experiment més significatiu
fos un altre que va proposar però ni tan sols va dirigir.
De fet, ni tan sols va fer-se als Estats Units.
Va tenir lloc aquí, en un poblet al nord de París
anomenat Marly La Ville.
Els francesos adoraven Franklin, especialment les idees antibritàniques,
i es van encarregar ells de realitzar
els seus altres experiments amb llamps sense ell.
He vingut al punt exacte on va tenir lloc aquell experiment.
El maig de 1752, George Lluís Leclerc,
conegut a tot França com el Comte de Buffon,
i el seu amic Thomas Francois Dalibard,
van aixecar un pal metàl·lic de 40 peus, més de dues vegades l'alçada d'aquest,
sostingut per tres pals de fusta,
just a l’exterior de la casa de Dalibard aquí a Marly La Ville.
El fons del pal metàl·lic recolzava en una ampolla buida de vi.
La gran idea de Franklin havia estat que el llarg pal
capturaria el llamp, el transmetria per la vara metàl·lica
i l'emmagatzemaria a l'ampolla de vi de la base
que actuava com una ampolla de Leiden.
Llavors podria confirmar el que eren realment els llamps.
Tot el que havien de fer els seguidors francesos era esperar una tempesta.
Llavors el 23 de maig, els cels es van obrir.
A les 12.20 es va sentir un fort tro
en tocar un llamp el capdamunt del pal.
Un ajudant va córrer cap a l’ampolla,
va saltar una guspira
entre el metall i el dit amb un fort espetec
i una olor sulfurosa, i se li va cremar la mà.
La guspira revelava els llamps pel que realment eren.
Eren el mateix que l'electricitat feta per l'home.
Es difícil sobreestimar el significat d'aquest moment.
La natura havia estat dominada, no tan sols això, sinó que la ira de Déu mateixa
havia estat portada sota el control de la humanitat.
Era una mena d'heretgia.
L'experiment de Franklin va ser molt important perquè mostrava que
les tempestes amb llampecs produeixen o són produïdes per electricitat,
i que pots controlar aquesta electricitat,
que l'electricitat és una força de la natura
que és allà fora esperant ser controlada.
Tot seguit, Franklin va dedicar la seva ment racional a una altra pregunta.
Per què l'ampolla de Leiden feia espurnes més grans quan s'aguantava amb la mà?
Per què no s'escapava tota l'electricitat?
Aprofitant la seva experiència com a pròsper home de negocis,
va veure una cosa que ningú més havia vist.
Que, com els diners en un banc,
l'electricitat podia estar en crèdit, el que va anomenar positiva,
o en dèbit, negativa.
Per a ell, el problema de l'ampolla de Leiden és de comptabilitat.
La idea de Franklin era que tot cos té al voltant seu una atmosfera elèctrica.
I hi ha una quantitat natural de fluid elèctric al voltant de cada cos.
Si n’hi ha massa, l'anomenarem positiu.
Si n’hi ha massa poc, l'anomenarem negatiu.
I la natura està organitzada perquè els positius i negatius
sempre tendeixin a equilibrar-se,
com una economia nord-americana ideal.
La intuïció de Franklin va ser que l'electricitat era de fet càrrega positiva
que flueix per anul·lar càrrega negativa.
I creia que aquesta simple idea
podia resoldre el misteri de l'ampolla de Leiden.
Quan l’ampolla es carrega,
càrrega elèctrica negativa passa pel cable cap a dins de l'aigua.
Si l’ampolla descansa sobre un aïllant, una petita quantitat s'acumula a l'aigua.
En canvi, si l’ampolla és sostinguda per algú mentre es carrega,
la càrrega elèctrica positiva
és absorbida a través del seu cos des de terra
fins a l’exterior de l’ampolla,
intentant anul·lar la càrrega negativa de dintre.
Però les càrregues positiva i negativa
no poden anul·lar-se
pel vidre que fa d'aïllant.
En lloc d'això, la càrrega creix i creix a totes dues bandes del vidre.
Llavors, en tocar el capdamunt de l’ampolla amb l'altra mà,
es completa un circuit que permet a la càrrega negativa de dintre
passar per la mà cap a la positiva de fora,
anul·lant-la finalment.
El moviment d'aquesta càrrega causa una descàrrega massiva i sovint una guspira.
L'equivalent modern de l'ampolla de Leiden és això: el condensador.
És un dels components electrònics més ubics.
Es troba arreu.
N’hi ha uns quants de petits escampats per aquest circuit d'un ordinador.
Ajuden a esmorteir pujades elèctriques,
protegint components sensibles,
fins i tot en el circuit elèctric més modern.
Resoldre el misteri de l'ampolla de Leiden
i identificar el llamp com a simplement una mena d'electricitat
van ser dos grans èxits de Franklin
i el nou moviment de la Il·lustració.
Però les forces del comerç i l'intercanvi,
que van contribuir a atiar la Il·lustració,
eren a punt de presentar
un misteri elèctric nou i encara més desconcertant.
Una mena d'electricitat completament nova.
Això és el Canal de la Mànega.
Als segles XVII i XVIII,
una bona part de la riquesa del món arribava per aquesta llenca d’aigua
des de tots els racons de l'Imperi Britànic
i més enllà, de camí cap a Londres.
Espècies de l'Índia, sucre del Carib,
blat d'Amèrica, te de la Xina.
Però, naturalment, no era només comerç.
Plantes noves i espècimens animals
de tot el món inundaven Londres,
incloent-n'hi un que va fascinar particularment els electricistes.
Anomenat el peix torpede, havia estat el protagonista de relats de pescadors.
La seva picada, es deia, podia tirar un adult per terra.
Però quan els electricistes van començar a investigar la picada,
van adonar-se que era estranyament similar a una descàrrega
d'una ampolla de Leiden.
Podia la picada ser realment una descàrrega elèctrica?
Al principi, molta gent va descartar la descàrrega del peix torpede com a oculta.
Alguns deien que probablement només era la mossegada del peix.
Altres que no podia ser una descàrrega perquè, sense guspira,
senzillament no era electricitat.
Però, per a la majoria, era un misteri nou
molt estrany i inexplicable.
Caldria un dels personatges més excèntrics
però més genials de la ciència britànica
per començar a treure l'aigua clara dels secrets del peix torpede.
Aquesta és l'única imatge que existeix
del patològicament tímid però excepcional Henry Cavendish.
Només existeix perquè un artista va fer un esbós del seu abric
en un penjador, i llavors va completar la cara de memòria.
La seva família era fabulosament rica.
Eren els Devonshire,
que encara posseeixen Chatsworth House a Derbyshire.
Henry Cavendish va decidir donar l’esquena
a la riquesa i l'estatus de la seva família
per viure a Londres prop de la seva estimada Royal Society,
on podia dedicar-se tranquil·lament a la seva passió per la ciència experimental.
Quan va sentir parlar del peix torpede elèctric, el va intrigar.
Un amic va escriure-li:
“Després d'aquesta, la meva primera experiència de l’efecte del torpede,
vaig exclamar que això és certament electricitat.
Però com?”
I per resoldre com podia un ésser viu produir electricitat,
va decidir fer el seu propi peix artificial.
Aquests són els plànols.
Dues ampolles de Leiden modelades com el peix que estaven enterrades a la sorra.
Quan es tocava la sorra, es descarregaven, produint una enrampada desagradable.
El seu model el va ajudar convèncer que l'autèntic peix torpede era elèctric.
Però encara li quedava un problema empipador.
Tot i que tant l'autèntic peix com l'artificial de Cavendish
causaven potents descàrregues elèctriques,
el peix real no treia mai guspires.
Cavendish estava perplex.
Com podia ser el mateix tipus d'electricitat
si no feien la mateixa mena de coses?
Cavendish va passar l’hivern de 1773 al seu laboratori
intentant trobar una resposta.
A la primavera, va tenir una inspiració.
L'enginyosa resposta de Cavendish va ser mostrar una distinció subtil
entre la quantitat d'electricitat i la seva intensitat.
El peix real produïa el mateix tipus d'electricitat.
Senzillament era menys intensa.
Per a un físic com jo, això marca un gir crucial.
Però és el moment en què sorgeixen dues idees científiques genuïnament innovadores.
Allò que Cavendish anomena la quantitat d'electricitat,
ara en diem “càrrega elèctrica”.
La seva intensitat és el que anomenem
la diferència de potencial o “voltatge”.
Per tant la descàrrega de l'ampolla de Leiden era alt voltatge però càrrega baixa,
mentre que el peix tenia baix voltatge i alta càrrega.
De fet és possible mesurar-ho.
Amagat al fons d'aquest tanc, sota la sorra,
hi ha el Torpedo marmorata, una rajada elèctrica.
Podeu veure'n els ulls que surten de la sorra.
És una femella plenament adulta
i intentaré mesurar
l'electricitat que transmet amb aquest esquer.
Tinc un peix connectat amb una vara metàl·lica i empalmat
a un oscil·loscopi,
per veure si puc mesurar el voltatge quan captura la seva presa.
Som-hi!
Ei! Una!
Una altra.
El peix ha deixat anar una descàrrega d'uns 240 volts,
igual que l'electricitat domèstica, però encara unes 10 vegades menys
que l'ampolla de Leiden.
M'hauria fet una bona enrampada
i només puc intentar imaginar-me com devia ser
per als científics del segle XVIII presenciar-ho.
Un animal, un peix, produint la seva pròpia electricitat.
Cavendish havia mostrat que el peix torpede feia electricitat,
però no sabia si era el mateix tipus d'electricitat
que el fet a partir d'una màquina elèctrica.
La descàrrega elèctrica que produeix un torpede és
la mateixa produïda per una màquina elèctrica?
O n’hi ha dos tipus?
Un tipus generat artificialment, o hi ha un tipus d'electricitat animal
que només existeix en cossos vivents?
Aquest va ser un enorme debat que va dividir l'opinió durant algunes dècades.
D'aquell encès debat va venir un descobriment nou.
El descobriment que l'electricitat no havia de ser una descàrrega o guspira breu.
De fet podia ser contínua.
I la generació d'electricitat contínua
ens impulsaria a la llarga a la nostra època moderna.
Però el següent pas en la història de l'electricitat arribaria
per una rivalitat personal i professional acèrrima
entre dos acadèmics italians.
Aquesta és la Universitat de Bolonya, una de les més antigues d'Europa.
A finals del segle XVIII,
la ciutat de Bolonya era governada des de la Roma papal
i això volia dir que la universitat era poderosa
però conservadora en el seu pensament.
Amarada de cristianisme tradicional,
amb Déu governant la terra del Cel estant,
però la manera de governar el món
s'amagava dels simples mortals
que no estaven destinats a entendre'l,
només a servir-lo.
Una de les estrelles més brillants de la universitat
era l'anatomista Luigi Aloisio Galvani.
Però, en una ciutat veïna,
un electricista rival estava a punt de passar la mà per la cara a Galvani.
Això és Pavia, a només 150 milles de Bolonya,
però a finals del segle XVIII,
políticament mons a part.
Formava part de l'imperi austríac i això la posava
al cor mateix de la Il·lustració europea.
Liberal en el seu pensament, políticament radical
i obsessionada amb la nova ciència de l'electricitat.
També era on vivia Alessandro Volta.
Alessandro Volta no podria haver estat més diferent de Galvani.
D'una antiga família llombarda, era jove, arrogant, carismàtic,
un autèntic faldiller,
i buscava la controvèrsia.
A diferència de Galvani, li agradava presumir dels seus experiments
en un escenari internacional davant qualsevol públic.
Les idees de Volta no tenien les traves del dogma religiós de Galvani.
Com Benjamin Franklin i la Il·lustració europea,
creia en la racionalitat,
creia que la veritat científica,
com un déu grec, llançaria la ignorància per terra.
La superstició era l'enemic. La raó era el futur.
Tots dos homes estaven fascinats per l'electricitat.
Tots dos van aportar-hi la seva manera diferent de veure el món.
Galvani havia estat atret a l'ús de l'electricitat
en tractaments mèdics.
Per exemple, el 1759, aquí a Bolonya,
l'electricitat s'utilitzava sobre els músculs d'un home paralitzat.
Un informe deia:
“Feia impressió veure el mastoide fer rotar el cap,
el bíceps doblegar el colze.
En poques paraules, veure la força i vitalitat de tots els moviments
en cada múscul paralitzat sotmès a l'estímul.”
Galvani creia que aquesta mena d'exemples
revelava que el cos funcionava amb electricitat animal,
un fluid que passa del cervell,
a través dels nervis, cap als músculs,
on és transformat en moviment.
Va empescar-se una sèrie d'experiments macabres per demostrar-ho.
Primer va preparar una granota.
Escriu: “La granota és escorxada i esbudellada.
Només es deixen juntes les extremitats inferiors,
amb tan sols els nervis crurals.”
He deixat la meva granota bastant intacta,
però he posat al descobert els nervis que es connecten a les potes de la granota.
Llavors va utilitzar la màquina elèctrica de Hauksbee
per generar càrrega electrostàtica,
que s'acumularia i viatjaria per aquest braç
i per aquest cable de coure.
Llavors va connectar el cable que porta la càrrega a la granota
i un altre al nervi just per damunt de la pota.
A veure què passa.
Ooh! la pota de la granota es contrau, just quan fa contacte.
Som-hi!
Per a Galvani, el que passava allà era que hi ha una mena estranya,
i especial d'entitat al múscul animal,
que anomena electricitat animal.
No és com cap altra electricitat. És intrínseca dels éssers vius.
Però per a Volta, electricitat animal tenia un regust de superstició i màgia.
No tenia lloc en la ciència racional i il·lustrada.
Volta veia l'experiment de manera completament diferent a Galvani.
Creia que revelava una cosa totalment nova.
Per a ell, les potes no saltaven com a resultat
de l'alliberament d'electricitat animal des de dins,
sinó per l'electricitat artificial de fora.
Les potes eren simplement l'indicador.
Només es contreien a causa de l'electricitat de la màquina de Hauksbee.
Tornant a Bolonya, Galvani va reaccionar furiosament a les idees de Volta.
Creia que Volta havia travessat una ratlla fonamental:
dels experiments elèctrics al reialme de Déu,
i això equivalia a heretgia.
Tenir una mena d'esperit com l'electricitat,
haver-lo produït artificialment
i dir que aquell esperit, aquella força vivent,
aquella entitat era el mateix que una cosa produïda per Déu,
que Déu havia posat en un cos humà o de granota vivent ,
allò els semblava sacríleg,
perquè era eliminar aquest límit
entre el reialme de Déu d'allò diví
i el reialme mundà d'allò material.
Esperonat per la seva indignació religiosa,
Galvani va anunciar una nova sèrie de resultats experimentals,
que demostrarien que Volta s'equivocava.
Durant un dels seus experiments, va penjar les granotes d'un filferro
i va veure una cosa totalment inesperada.
Si connectava cable de coure al filferro d'on penjava la granota,
i després tocava amb l'altre cap del coure el nervi,
li va semblar que podia fer contraure les potes de la granota
sense gens d'electricitat.
Galvani va arribar a la conclusió que devia ser
alguna cosa a l'interior de les granotes, que fins i tot mortes,
continuava després de la mort
produint alguna mena d'electricitat.
I els cables de metall d’alguna manera deixaven anar aquella electricitat.
En els mesos següents,
els experiments de Galvani es van centrar a aïllar aquesta electricitat animal
utilitzant combinacions de granota i metall,
ampolles de Leiden i màquines elèctriques.
Per a Galvani, aquests experiments eren la prova que l'electricitat
s'originava dins mateix de la granota.
Els músculs de la granota eren ampolles de Leiden, emmagatzemant el fluid elèctric
i alliberant-lo després d'una bursada.
El 30 d'octubre de 1786, va publicar els seus descobriments en un llibre,
Animali Electricitate, D'electricitat animal.
Galvani estava tan segur de les seves idees,
que fins i tot va enviar un exemplar del seu llibre a Volta.
Però Volta senzillament no podia pair la idea de Galvani d'electricitat animal.
Creia que l'electricitat senzillament havia de venir d'algun altre lloc.
Però d'on?
Als anys 1790, aquí a la Universitat de Pavia,
gairebé amb certesa en aquesta sala de conferències, que encara porta el seu nom,
Volta va començar la seva recerca de la nova font d'electricitat.
Les seves sospites es centraven en els metalls
que Galvani havien utilitzat per fer contraure les potes de la seva granota.
La seva curiositat havia estat esperonada per un estrany fenomen amb què va topar:
quin gust tenien les combinacions de metalls.
Es va adonar que si agafava dues monedes diferents de metall
i se les posava a la punta de la llengua,
i llavors col·locava una cullera de plata damunt de totes dues,
tenia una mena de sensació de formigueig,
bastant semblant al formigueig que et fa la descàrrega d'una ampolla de Leiden.
Volta va concloure que podia tastar l'electricitat,
que devia venir del contacte entre el metall de les monedes i el de la cullera.
La seva teoria no tenia en compte la de Galvani.
La pota de la granota es contreia, no per la seva pròpia electricitat animal,
sinó perquè reaccionava a l'electricitat dels metalls.
Però l'electricitat que generaven les seves monedes era increïblement feble.
Com podia fer-la més forta?
Llavors se li va acudir una idea mentre repassava els papers científics
del gran científic britànic, Henry Cavendish,
i en particular, la seva famosa obra sobre el peix torpede elèctric.
Va tornar i va fer un cop d'ull més atent al peix torpede
i en particular, la repetició de cambres al seu dors.
Es va preguntar si era aquesta repetició
el que contenia la clau de la seva potent descàrrega elèctrica.
Potser cada cambra era com les seves monedes i la cullera,
cadascuna generant una diminuta quantitat d'electricitat.
I, potser, la potent descàrrega del peix
resulta de la repetició de cambres una vegada i una altra.
Amb confiança creixent en les seves noves idees, Volta va decidir contraatacar
construint la seva pròpia versió artificial del peix torpede.
Va copiar el peix torpede repetint la seva distribució,
però utilitzant metall.
Aquí tenim el que va fer: va agafar una làmina de coure
i va col·locar-hi al damunt un tros de cartró humitejat en àcid diluït.
Damunt d'això, va agafar un altre metall i el va posar al capdamunt.
El que tenia aquí era exactament el mateix que els dos cables de Galvani.
Però ara Volta va repetir el procediment.
El que feia era construir una pila de metall.
De fet, el seu invent es va conèixer com la pila.
Però el que era una revelació increïble és el que podia fer.
Volta va provar la seva pila en ell mateix posant dos cables
i subjectant-los a cada cap de la pila
i portant-se els altres caps a tocar la seva llengua.
Podia efectivament tastar l'electricitat.
Aquesta vegada, era més potent del normal i era constant.
Havia creat la primera bateria.
La màquina ja no era una màquina elèctrica i mecànica,
era purament una màquina elèctrica.
Així va demostrar que una màquina imitant el peix podia funcionar,
que el que anomenava l'electricitat del metall o del contacte
de diferents metalls podia funcionar,
i això li va semblar la seva jugada final,
i guanyadora en la controvèrsia amb Galvani.
El que mostrava la pila de Volta era que es podien desplegar tots els fenòmens
de l'electricitat animal sense tenir cap animal present.
Així doncs, des del punt de vista voltaic, semblava que Galvani s'equivocava,
que no hi ha res d'especial en l'electricitat dels animals.
És electricitat i es pot imitar completament
amb aquesta pila artificial.
Però la sorpresa més gran de Volta va ser que l'electricitat generada era contínua.
De fet, brollava com l'aigua d'un rierol.
I així com en un rierol, on la mesura de la quantitat d'aigua
que flueix es diu corrent, l'electricitat que fluïa
de la pila es va conèixer com un corrent elèctric.
200 anys després de Volta,
finalment entenem el que és en realitat l'electricitat.
Els àtoms de metalls, com tots els àtoms, tenen electrons amb càrrega elèctrica
al voltant d'un nucli.
Però en els metalls, els àtoms comparteixen els seus electrons exteriors
entre ells d'una manera única,
i això significa que poden moure's d'un àtom al proper.
Si aquests electrons es mouen en la mateixa direcció al mateix temps,
l'efecte cumulatiu és un moviment de càrrega elèctrica.
Aquest flux d'electrons és el que anomenem corrent elèctric.
Setmanes després que Volta publiqués detalls de la seva pila,
els científics descobrien una cosa increïble que podia fer.
El seu efecte sobre l'aigua normal era completament inesperat.
El flux constant de càrrega elèctrica en l'aigua
era separar-ne les seves parts constituents:
els gasos, oxigen i hidrogen.
L'electricitat anunciava l'alba d'una època nova.
Una època nova en què l'electricitat deixava de ser una simple curiositat
i començava a ser genuïnament útil.
Amb un corrent d'electricitat constant,
es podien aïllar nous elements químics amb facilitat.
I això posava els fonaments de la química, la física i la indústria moderna.
La pila de Volta ho va canviar tot.
La pila va convertir Volta en una celebritat internacional,
festejat pels poderosos i els rics.
En reconeixement,
una mesura fonamental d'electricitat es va batejar en honor seu.
El volt.
Però el seu adversari científic no se'n va sortir tan bé.
Luigi Aloisio Galvani va morir el 4 de desembre de 1798,
deprimit i en la pobresa.
Per a mi, no és l'invent de la bateria
el que va marcar el gir crucial en la història de l'electricitat,
és el que va passar després.
Va tenir lloc a la Royal Institution de Londres.
Era el moment que marcava el final d'una època
i el principi d'una altra.
Va ser supervisat per Humphry Davy,
el primer d'una nova generació d'electricistes.
Jove, segur i fascinat per les possibilitats del corrent elèctric continu.
El 1808, va construir la bateria més gran del món.
Omplia tota una sala sota la Royal Institution.
Tenia més de 800 piles voltaiques individuals ajuntades.
Devia espeterregar i deixar anar vapors sulfurosos.
En una sala fosca, il·luminada per una tecnologia antiga, espelmes i llums d'oli,
Davy va connectar la seva bateria a dos filaments de carboni
i va ajuntar-ne les puntes.
El flux continu d'electricitat de la bateria
a través dels filaments va saltar pel buit,
donant peu a una guspira constant i enlluernadora.
De la foscor es va fer la llum.
L'arc de llum de Davy simbolitza veritablement el final d'una època
i el començament de la nostra.
L'època de l'electricitat.
Però hi ha un colofó macabre en aquesta història.
El 1803, el nebot de Galvani, un tal Giovanni Aldini,
va venir a Londres amb un experiment nou aterridor.
Un assassí convicte anomenat George Forster
acabava de ser penjat a Newgate.
Quan el cos va ser despenjat de la forca,
el van portar directament a la sala de conferències,
on Aldini va començar la seva obra macabra.
Utilitzant una pila voltaica,
va començar a aplicar un corrent elèctric al cos del mort.
Llavors Aldini va posar un conductor elèctric a l'anus del mort
i l'altre al capdamunt de l'espinada.
El cos mort i flàccid de Forster va asseure's de cop
i l'espinada es va arquejar i recargolar.
Per un moment, va semblar com si el cos mort
hagués tornat a la vida.
Semblava com si l'electricitat pogués tenir el poder de resurrecció.
I això va deixar un profund impacte en una escriptora jove anomenada Mary Shelley.
Shelley va escriure una de les històries més punyents i duradores de sempre.
Ambientada en part aquí al llac Como,
Frankenstein explica la història d'un científic,
un galvanista probablement basat en Aldini,
que porta un monstre a la vida amb electricitat.
Llavors, fastiguejat de la seva pròpia arrogància, abandona la seva creació.
Com el llum d'arc de Davy, aquest llibre simbolitza els temps canviants.
El final de l'època de miracles i fantasia
i el començament de l'època de la racionalitat, la indústria i la ciència.
I és aquesta època nova el que explorem en el proper programa,
perquè a l'inici del segle XIX,
els científics van adonar-se que l'electricitat estava íntimament relacionada
amb una altra de les forces misterioses de la natura:
el magnetisme.
I aquell coneixement transformaria completament el nostre món.
L'electricitat és una de forces més grans de la natura.
I a mitjan segle XX,
l'havíem dominada per il·luminar i impulsar el nostre món modern.
Centenars d'anys de descobriments científics
i invents ens van portar aquí.
Però caldria el geni excèntric d’un home
per treure l'entrellat de tot el potencial de la força elèctrica.
A l’hivern de 1943,
Nikola Tesla va contemplar
l'skyline de Manhattan
per última vegada.
Tesla havia nascut en un món impulsat per vapor i il·luminat per gas.
Però davant dels seus ulls, va veure un món nou.
Un món transformat,
un món impulsat per l'electricitat.
El seu món.
Feble, solitari
i encara de dol per la mort d'un dels seus estimats coloms,
aquest geni extrordinari i excèntric
va saber que l'obra de la seva vida estava acabada i es va ajaure al llit a morir.
Passarien tres dies abans que algú trobés el seu cos.
Fa poc més de 200 anys, científics primerencs
van descobrir que l'electricitat podia ser molt més que una simple càrrega estàtica.
Es podia fer fluir en un corrent continu.
Però estaven a punt de descobrir una cosa profunda.
Que l'electricitat està relacionada amb el magnetisme.
Aprofitar el vincle entre magnetisme i electricitat
transformaria completament el món
i ens permetria generar quantitats aparentment il·limitades
de força elèctrica.
Aquesta és la història de com científics i enginyers
van treure l'entrellat de la naturalesa de l'electricitat
i van utilitzar-la en un segle extrordinari d'innovació i invencions.
Però no pas abans que s'enterrés finalment
una de les rivalitats més xocants en la història de l’enginyeria.
La nostra història comença a Londres,
a principis del segle XIX,
amb un jove que faria avançar la nostra comprensió de l'electricitat
tant com cap altre.
El 29 de febrer de 1812,
un enquadernador autodidacta de 20 anys anomenat Michael Faraday
va venir aquí, a la Royal Institution of Great Britain.
Estava envoltat de la flor i la nata del món acadèmic,
i estava a punt de sentir
una de les ments científiques més grans de l'època.
Faraday, fill d'un ferrer, havia acabat la seva educació formal
quan tenia només 12 anys.
No accediria mai a la universitat.
Però no havia acabat d'aprendre,
perquè estava fascinat per la ciència.
Faraday treballava dur moltes hores durant el dia, enquadernant llibres.
Però els vespres llegia qualsevol llibre de ciència
que li caigués a les mans.
Li encantava aprendre coses noves sobre el món
i tenia aquest desig constant, aquesta passió,
d'entendre per què les coses eren tal com eren.
Llegir treballs científics era una cosa.
Però per satisfer realment la seva ànsia de coneixement,
Faraday tenia unes ganes boges de veure els experiments mateixos.
I finalment va tenir la seva oportunitat
quan li van donar un bitllet per assistir a una de les últimes conferències
del químic anglès més gran de l'època, Sir Humphry Davy.
Allò havia de canviar per sempre la vida del jove Faraday.
Després d'observar Davy, ple d'admiració i d'idees,
Faraday va saber què volia fer amb la seva vida.
Volia dedicar-se a promoure la ciència.
I això és justament el que va fer.
Al cap d'un any, Davy l'havia nomenat
assistent a la Royal Institution.
Amb Davy de patró i, bé, d'amo,
Faraday va estudiar tota mena de química.
Però el que inspiraria els seus descobriments més grans
eren les forces invisibles de l'electricitat i el magnetisme.
El 1820, totes dues coses eren estudiades per un científic danès,
Hans Christian Oersted,
que havia fet un descobriment extrordinari.
Va fer passar un corrent elèctric per una vara de coure
i la va posar a prop d'una brúixola magnètica,
i va veure que feia girar l'agulla.
Per a Oersted, era extraordinari.
Havia mostrat, per primera vegada,
que un corrent elèctric pot crear una força magnètica.
Havia ajuntat electricitat i magnetisme.
Avui en diem electromagnetisme.
És una de les forces fonamentals de la natura.
El descobriment d'Oersted desencadena tot un nou
aspecte d'activitat inventiva
al voltant de, i sobre, els camps de l'electricitat.
Gairebé es poden veure els experimentadors elèctrics competint,
rivalitzant entre ells,
per trobar vincles nous entre electricitat i les altres forces de la natura.
A la Royal Institution,
Faraday va posar-se a recrear el treball d'Oersted,
i això marcaria els seus primers passos cap a la fama i la fortuna.
I mitjançant la seva rigorosa recerca,
va concloure que hi havia d'haver un flux de forces
actuant entre el filferro i l'agulla de la brúixola.
El dispositiu que va dissenyar per demostrar-ho
canviaria el curs de la història.
Faraday va crear un circuit utilitzant una bateria així,
uns cables i un bany de mercuri.
El circuit continua per aquests pals de coure,
i aquest filferro penja lliurement, suspès dins el mercuri.
Com que el mercuri és tan bon conductor,
completa el circuit.
Quan el corrent passa pel circuit,
genera un camp de força magnètica circular al voltant del cable.
Això interactua amb el magnetisme d'un imant permanent
que Faraday havia posat al mig del mercuri.
Junts forçaven el cable a moure's.
Faraday havia demostrat que aquesta força invisible existeix realment
i podia veure'n l'efecte: moviment circular.
Aquest preciós dispositiu era el primer a convertir corrent elèctric
en moviment continu.
Bàsicament, és el primer motor elèctric.
Però Faraday estava a punt de portar més enllà aquest experiment.
Un dels efectes durables
del descobriment de Faraday de rotacions electromagnètiques el 1821,
va ser que va mostrar que hi havia una relació d'alguna mena
entre l'electricitat i el magnetisme i el moviment.
Faraday va explorar amb detall aquesta relació
i es va posar un repte encara més difícil.
Utilitzar magnetisme i moviment per fer electricitat.
Finalment, la seva obsessió,
la feina dura i la determinació van compensar.
El descobriment va arribar
el 17 d'octubre de 1831,
quan Faraday va agafar un imant com aquest i va passar-lo
endins i enfora d'una bobina de cable.
Va poder detectar un minúscul corrent elèctric a la bobina,
movent-se en un sentit
i després en l'altre.
Faraday sabia que tenia alguna cosa.
Uns dies més tard,
en comptes de passar l'imant a través de l'espiral de cable conductor,
va realitzar l'experiment equivalent
de passar una placa de coure conductora a través del camp magnètic.
En aquell moment no ho sabia,
però quan el seu disc rotatori va tallar aquest camp magnètic,
milers de milions d'electrons amb càrrega negativa
van ser desviats de la seva trajectòria circular original,
i van començar a moure's cap a la vora.
Una càrrega negativa es va acumular al límit exterior del disc,
deixant una càrrega positiva al centre,
i una vegada el disc va ser connectat a uns cables,
els electrons van fluir en un corrent uniforme.
Faraday havia generat un flux continu de corrent elèctric.
A diferència d'una bateria,
el seu corrent fluïa tant tamps com girava el disc de coure.
Havia creat força elèctrica directament a partir de força mecànica.
Tot i que el descobriment de Faraday era enormement important per dret propi,
i va tenir efectes profunds en la comprensió de l'electricitat
i en la tecnologia durant la resta del segle XIX,
per a Faraday el que va fer va ser encetar una dècada d'intenses investigacions,
perquè li donava una pista sobre la manera de prosseguir la seva recerca.
Mentre Faraday continuava la seva feina,
intentant entendre la naturalesa mateixa de l'electricitat,
inventors de tot Europa estaven menys interessats en la ciència
i més interessats en la manera de guanyar diners amb l'electricitat.
El que en realitat és força extraordinari, des d'una perspectiva contemporània,
és que, en general,
a ningú sembla importar-li gaire què és l'electricitat.
No hi ha grans debats teòrics
sobre si és una força, o un fluid, o un principi o una energia.
Allò que els interessa realment és què pot fer l'electricitat.
Faraday, vivint en un món impulsat pel vapor,
informava la comunitat científica
sobre la naturalesa de l'electricitat,
però alhora s'havia fet un altre descobriment
de com podíem fer-la servir realment.
seria el primer dispositiu
que trauria l'electricitat del laboratori
i la deixaria en mans de la gent corrent.
El telègraf.
La clau per entendre el telègraf
és un tipus especial d'imant, un electroimant.
Bàsicament, un imant creat per un corrent elèctric.
Els primers electroimants es van desenvolupar independentment
per part de William Sturgeon a la Gran Bretanya i Joseph Henry als Estats Units.
I així com Faraday havia descobert que enroscant el seu cable,
podia incrementar el corrent produït per l'imant en moviment,
Henry i Sturgeon van descobrir
que afegint més espirals als cables del corrent,
podien crear un camp magnètic més concentrat.
Bàsicament, com més espirals, com més voltes, més fort l'imant.
Així, si passo un corrent per aquest electroimant,
es poden veure els efectes del camp magnètic.
Aquest és el típic experiment d'escola
d'escampar llimadures de ferro sobre l'imant.
Si hi dono un copet,
fixeu-vos com les llimadures de ferro segueixen els contorns del camp.
Aquest ens permet visualitzar els efectes del magnetisme.
Per fer un electroimant encara més fort,
Henry i Sturgeon van descobrir que podien posar
certes menes de metall dins de l'espiral electromagnètica.
La raó per la qual el ferro és tan eficient és fascinant
perquè s'hi pot pensar com format per molts imants diminuts,
tots assenyalant en direccions a l'atzar.
En aquest moment, això no és cap imant.
Els diminuts imants de dins estan alineats com aquestes agulles de brúixola.
Si us hi fixeu, tots assenyalen en direccions diferents.
Però quan apliquem un camp magnètic, tots s'alineen igual,
tots combinen, aquests imants,
i acumulativament augmenten la força de l'electroimant.
El que van fer Henry i Sturgeon,
va ser posar a cada braç de la ferradura dues bobines electromagnètiques
per crear alguna cosa que era moltes, moltes vegades més potent.
I podem veure la força d'aquest electroimant de ferradura.
Si el faig girar i utilitzo una cosa una mica més gran que llimadures de ferro,
aquests trossets de ferro,
mireu la força del camp magnètic, que els reté al seu lloc.
El que és important recordar, naturalment,
és que aquest electroimant només funciona
mentre hi ha un corrent que hi passa.
Tan bon punt apago el corrent,
el magnetisme desapareix.
Els primers experimentadors exhibien aquest poder aixecant pesos de metall.
Henry fins i tot en va fer un prou gran per aixecar una tona i mitja de metall.
Impressionant, però no canvia el món.
Però posa aquell imant molt més enllà, al final d'un cable,
i de sobte pots fer passar una cosa a voluntat.
En un instant.
Aquesta capacitat de controlar un imant a distància,
és una de les coses més útils que hem descobert mai.
Si l'electricitat es pot fer visible
lluny de la font original de poder,
llavors tens una font de comunicació instantània.
A mitjan anys 1840,
Samuel Morse havia desenvolupat un sistema de missatgeria,
basat en quant temps s'engegava o apagava un circuit elèctric.
Una pulsació de corrent llarga per un guió, una de curta per un punt.
Això permetia enviar i rebre missatges utilitzant un codi simple.
Els primers comentaristes de l'edat victoriana
reflexionen sobre el fet que l'electricitat
i el telègraf està fent literalment el seu món un lloc més petit.
Sovint trobes una mena de retòrica a tot el segle XIX,
quan la gent parla del telègraf,
dient que més comunicació, més comprensió,
faran obsoleta la guerra,
perquè tots ens entendrem millor.
Vull dir que, retrospectivament sembla... desesperadament utòpic.
Als anys 1850,
Europa i Amèrica estaven cosides
de cables de telègraf,
però el somni de comunicació global instantània
era frustradorament fora de l'abast.
Era perquè encara no hi havia cap cable
capaç de portar missatges
entre dues de les potències més grans de la terra:
la Gran Bretanya i els Estats Units.
Molts experts estaven convençuts
que un cable transatlàntic operatiu era impossible.
Però els que hi estaven en desacord sabien que si ho podien resoldre,
podria fer-los guanyar diners a cabassos.
I als anys 1850, homes de negocis nord-americans i enginyers britànics
van ajuntar forces per demostrar que es podia fer.
Intent rere intent van acabar en desastre.
Els feixucs cables es trencaven amb la mala mar i les tempestes.
Finalment, el 29 de juliol de 1858,
es van empalmar dues parts d'un cable al mig de l'Atlàntic.
Un sol cable era senzillament massa gran per ser transportat per un vaixell.
Llavors es va portar un cap a Terranova,
i l'altre cap al sud-oest d'Irlanda.
Sis dies més tard, el primer vincle directe
entre les dues nacions més poderoses del món estava a punt.
El projecte va ser aclamat com un èxit enorme
i un missatge formal d'enhorabona
va ser enviat per part de la reina Victoria al president Buchanan.
Però abans que s'acabessin les celebracions,
les coses van començar a anar molt malament.
Aquest és el quadern original de l'enginyer en cap Bright.
Podeu veure-hi el missatge original de la Reina Victoria.
Només són 98 paraules, però van trigar 16 hores a transmetre'l.
Els operadors de telègraf de l’altra banda ho van tenir molt difícil
per desxifrar el missatge.
Els senyals elèctrics que rebien
eren confusos i distorsionats
i es feien repetir paraules una vegada i una altra.
Podeu veure-ho aquí:
“Repetir després d'enviar. Esperant rebre, sense senyal.”
Era clar que transmetre a l'altra banda de l'Atlàntic
no seria tan planer com havien esperat.
En els dies següents, es van intercanviar uns quants centenars de missatges,
però els que arribaven a Terranova
eren gairebé impossibles de desxifrar,
tot just un poti-poti de punts i ratlles.
Hi havia un problema greu amb el cable i anava empitjorant.
El cable de 1858 no es va reparar mai del tot,
i el final va arribar definitivament quan l'enginyer britànic Wildman Whitehouse
va creure per error que incrementant el voltatge del senyal
podia forçar els missatges fins a Terranova.
El cable senzillament va deixar de funcionar del tot.
En aquell moment, incrementar el voltatge
utilitzant bateries més potents tenia sentit.
La major part d'experts creien que el corrent elèctric
fluïa per un cable, com un fluid en un tub.
Incrementar el voltatge era l'equivalent
d'incrementar la pressió en el sistema,
forçant el corrent fins a l’altre cap.
Però el telègraf en realitat portava pulsacions,
o ones de corrents al llarg del cable,
no pas un corrent continu.
I en distàncies llargues,
aquestes pulsacions es distorsionaven,
i això feia difícil distingir el que era un punt curt
del que era una ratlla més llarga.
Estudiant l'efectivitat del cablejat sota l’aigua,
els científics començaven a entendre
que el corrent elèctric no sempre fluïa com l'aigua,
també creava ones electromagnètiques invisibles, o fluctuacions.
I és aquest descobriment el que duria a una branca nova
de la investigació en l'espectre electromagnètic,
i resoldre els problemes del telègraf atlàntic.
En efecte, el Cable Transatlàntic
era un experiment gegantí, ambiciós, enormement car.
El fracàs de la ciència de seguir el pas a la tecnologia havia quedat al descobert.
I un enfocament nou, més teòric i, per a mi, molt més apassionant
per entendre l'electricitat va començar a desplegar-se.
Armats amb aquesta nova comprensió de com es desplaçaven realment
les pulsacions elèctriques al llarg del cable, es van fer millores
en la seva composició, disseny i instal·lació.
Caldrien vuit anys més de treball conjunt de científics i enginyers
abans que un cable operatiu estigués finalment instal·lat.
El divendres 27 de juliol de 1866,
es va enviar un missatge des d'Irlanda a Terranova.
Clar i nítid.
“Un tractat de pau ha estat signat entre Àustria i Prússia.”
Finalment, el somni d'una comunicació transatlàntica instantània
s'havia fet realitat.
L'èxit del cable de 1866 fa el món un lloc més petit.
Un cop més.
El canvi d'un món on es trigaven dies o setmanes o mesos
perquè viatgés la informació,
a un món on la informació trigava segons o minuts a arribar,
és molt més profund
que gairebé res que hagi tingut lloc durant la meva vida.
L'invent del telègraf va canviar la vida de les persones corrents.
Però serien els descobriments
de com utilitzàvem el corrent elèctric que flueix de manera contínua
el que tindria un impacte encara més gran.
Perquè els inventors ja desenvolupaven una manera nova d'utilitzar l'electricitat.
Per fer una cosa que tothom del món voldria:
llum elèctrica.
Fins al segle XIX,
només coneixíem una manera de fer la nostra pròpia llum: cremar coses.
I a mitjan segle XIX,
havíem perfeccionat una manera molt efectiva d'il·luminar les nostres cases:
utilitzar gas.
Una típica llar britànica dels anys 1860 s'hauria il·luminat així:
gas altament inflamable
que bombaven directament a casa de la gent
a través d'una xarxa de tubs.
Però aquests llums de gas eren massa tènues per a grans zones a l’aire lliure.
I estacions ferrocarril i carrers van començar a il·luminar-se
amb una font més potent: llums d'arc elèctrics.
Dels primers llums d'arc en va fer la demostració
el mentor de Michael Faraday, Sir Humphry Davy,
a la Royal Institution ja el 1808,
i funcionaven passant una guspira contínua d'electricitat
a través de dues vares de carboni.
Però la seva claror d'un blanc intens era massa forta per a les cases.
Perquè un llum elèctric competís amb gas,
caldria que es subdividís en moltes llums més petites,
menys potents i més suaus.
El que aconseguís portar llum elèctric
a cada casa tenia garantides fama i fortuna.
A principis dels anys 1880, l'inventor més famós, més prodigiós,
més aferrissadament competitiu del món
havia acceptat el repte.
El nord-americà Thomas Alva Edison.
Per a Edison, inventar era una passió,
és el que li encantava fer. Li agradava moltíssim ser al laboratori.
El primer que impulsava aquella passió és que
era molt divertit per a Edison. El que trobava
més apassionant és que era una cosa que feia bé,
i que permetia aflorar tota la seva creativitat.
Edison és Mister Invent Elèctric.
És l'home en qui confien.
És l'home que pensen que pot fer el que sigui.
També és l’home que té relacions meticulosament cultivades
amb empresaris, amb gent que està disposada a posar els diners
en el que digui Edison, per entendre'ns,
i donar-li suport en aquesta mena d'aventura.
Per a Edison, els diners eren probablement la raó menys important.
Per a ell, els diners eren importants per una raó:
per permetre-li fer el projecte següent.
Edison havia aplegat un grup d'enginyers joves i amb talent
en un laboratori punter de Nova Jersey,
a 26 milles de Manhattan.
Menlo Park esdevindria
la primera instal·lació de recerca i desenvolupament del món,
permetent a l'equip d'Edison inventar a escala industrial.
Treballaven una quantitat d'hores increïble,
un d'ells va dir que amb prou feines veia mai els fills,
perquè era constantment al laboratori.
Però sabien que tenien entre mans una cosa realment important.
Que si Edison se'n sortia,
si triomfaven amb Edison, tindrien el futur assegurat.
El somni d'Edison era portar llum elèctrica a cada casa,
i amb el seu equip d'enginyers al darrere,
i la visió d'un futur elèctric per davant, va iniciar la seva campanya.
La cursa per portar llum elèctrica al món s'havia de córrer
a les grans ciutats de l'època: Nova York, París, Londres.
L'equip de Menlo Park d'Edison va posar-se a desenvolupar
una forma totalment diferent de llum elèctrica:
la bombeta incandescent.
De fet, el disseny de la bombeta d'Edison no era pas tan nou. Ni únic.
Inventors francesos, russos, belgues i britànics
havien estat perfeccionant bombetes similars durant més de 40 anys.
I un d'ells, un anglès, Joseph Swan,
havia creat la seva pròpia versió d'un llum incandescent.
Tant la bombeta de Swan com la d'Edison
funcionaven passant un corrent elèctric per un filament.
Un filament és un material en què el corrent elèctric
flueix amb més dificultat que no pas
a través del cable de coure de la resta del circuit.
I es basa en la idea de resistència.
Dins d'aquest pot, tinc un filament fet de plom de llapis corrent,
i podem veure què passa quan hi faig circular un corrent.
A escala atòmica,
els àtoms del filament obstaculitzen el flux d'electricitat.
Per tant cal més energia per obligar-la a passar,
i aquesta energia es diposita al filament en forma de calor.
Doncs bé, en escalfar-se, la seva resistència augmenta,
això torna a augmentar-ne la temperatura, fins que es posa incandescent.
Un dels primers materials
que va utilitzar Edison per als seus filaments va ser platí.
Amb un punt de fusió relativament alt,
el platí es podia escalfar
a una temperatura incandescent sense fondre's.
També podia estirar-se formant fils prims, i com més prim el fil,
més resistència oferia al corrent que hi passava.
Però el platí era car i no oferia prou resistència.
La cursa estava engegada per trobar una alternativa millor
i la solució va arribar quan l'equip de Menlo Park
va adoptar un mètode que Swan també desenvolupava,
utilitzant el buit per impedir que els filaments de carboni més barats
es cremessin massa ràpidament.
Edison i Swan van provar tota mena de materials diferents
per als seus filaments:
tot des de seda crua i pergamí fins a suro.
Edison fins i tot va provar el pèl de la barba dels seus enginyers.
Finalment, va decidir-se per fibra de bambú,
mentre que Swan utilitzava un fil de cotó tractat.
El disseny de les bombetes d'Edison i Swan era molt similar.
Finalment van arribar a un acord i van crear una societat
per vendre bombetes al Regne Unit.
Avui, molta gent encara creu que Edison tot sol
va inventar la bombeta, mentre Swan ara és una nota a peu de pàgina de la història.
Però la bombeta incandescent només era part de l'estratègia d'Edison.
També havia inventat tot un sistema elèctric d'endolls,
cables i comptadors que l'acompanyaven.
I, com que era un home de negocis brillant,
havia desenvolupat una manera nova i innovadora de distribuir electricitat.
Edison sabia que la clau per guanyar diners amb el seu sistema
era generar l'electricitat en una planta central,
i vendre-la a tants clients com fos possible.
Ara ens sembla obvi, però fins llavors,
qualsevol que volgués utilitzar electricitat
havia de tenir el seu propi generador sorollós per fer-ne.
La ambició d'Edison era enorme:
volia il·luminar la ciutat que creixia més ràpid
i la més apassionant del món.
Nova York.
L’estiu de 1882, Edison es trobava en una posició única,
al centre de la ciència i la invenció del segle XIX.
Havia patentat una bombeta incandescent puntera,
havia amassat un coneixement sense precedents sobre enginyeria elèctrica.
I per damunt de tot,
havia cultivat una reputació entre el públic nord-americà
de ser un inventor tan genial,
que els periodistes l'escoltaven embadalits,
i el múscul financer de Wall Street
estava més que disposat a donar suport a les seves noves idees.
La seva visió, electrificar Manhattan,
i després, naturalment, la resta del món,
era aparentment a l'abast.
Perquè Edison i el seu equip
eren a punt de llançar el projecte més car i arriscat:
la primera planta d'energia dels Estats Units,
que generaria corrent directe continu.
Just abans de les 3 de la tarda del 4 de setembre de 1882, Thomas Edison,
envoltat d'un estol de banquers, dignataris i periodistes,
va entrar a l'edifici de JP Morgan, just darrere meu,
va accionar un dels seus interruptors patentats,
i 100 de les seves bombetes incandescents van començar a brillar.
Girant-se cap a un periodista proper, va dir:
“He complert tot el que he promès.”
A mitja milla d'allà, a Pearl Street, la nova planta d'energia d'Edison,
que havia costat mig milió de dòlars i quatre anys de feinada,
havia encetat la seva vida.
El corrent en sortia per cables enterrats,
estenent-se en totes direccions.
Naturalment ara ens podria semblar obvi,
però a la Nova York de principis dels anys 1880,
la idea d'enterrar cables elèctrics
semblava una despesa innecessària.
Aquest carrer devia estar cosit
amb centenars de cables, que s'utilitzaven per als telègrafs,
telèfons i il·luminació d'arc dels carrers.
Aixecant els ulls, hauries vist una massa embullada d'espaguetis negres
obstruint la llum.
Edison sabia que aquesta perillosa situació havia de canviar,
i per guanyar tants diners com pogués,
l'electricitat havia de canviar d'imatge. Calia que se la considerés segura.
Així doncs Edison advoca per una seguretat més gran
del seu sistema de baix voltatge, i per línies subterrànies.
Pot al·legar que té un sistema molt més segur
que llums elèctrics d'arc per als carrers,
o il·luminació de gas per a la llum interior.
No ha de preocupar-se pels focs, ni l'electrocució,
tot això és molt més segur
pel sistema que ha creat amb aquest sistema subterrani.
Enterrar tots els cables no era tan sols molt car
sinó que era un malson logístic,
perquè aquesta era una de les milles quadrades amb més moviment del món.
Edison va triar aquesta zona per una raó.
Wall Street.
Ric, important, influent.
Perquè per a el sistema d'Edison per fer diners,
tots aquests clients rics
havien de ser a una milla de la seva planta d'energia.
Perquè Edison calculava
que el cable més gruixut que podia permetre's
portaria només una quantitat suficient del seu corrent directe continu
per a clients en aquesta distància.
Això era un salt endavant enorme
perquè, per primera vegada,
es podria proveir dotzenes de clients amb una sola planta d'energia.
Però hi havia un gran problema.
La xarxa d'Edison no sortiria mai a compte per il·luminar
els nous suburbis dels Estats Units.
No tenien la concentració de clients
necessària per fer rendible construir aquestes estacions cares d'energia.
Si ens haguéssim quedat amb la manera d'Edison
de generar i distribuir electricitat,
el món seria un lloc molt diferent.
Hauríem de tenir centrals escampades a
no més d'una milla de distància, fins i tot al centre dels pobles i ciutats.
I seria extraordinàriament car proveir d'energia fins i tot
comunitats més petites.
Però algú que tenia les respostes a aquests problemes
estava a punt d'entrar a la història.
Algú que ajudaria a crear el món modern
i que faria un paper important en una dels batusses més grans
de la història científica.
Es deia Nikola Tesla,
i Edison el tenia just davant del nas.
Nikola Tesla era un inventor serbi
nascut a Croàcia
que va treballar breument per a Edison
després d'arribar a Nova York als 28 anys.
Europeu, introvertit, perspicaç,
era el pol oposat d'Edison.
Edison i Tesla no podien ser més diferents
en el tarannà, en l'aparença, l'aire
i la manera com es construïen una imatge pública.
Edison no podia tenir menys interès per la roba que duia,
i si es vessava productes químics en la roba de mudar,
doncs es vessava productes químics en la roba de mudar.
Era bàsicament un individu molt desmanegat.
Tesla, en canvi,
fins i tot de jove, al voltant dels 25 anys, pensava en el seu aspecte,
en com encaixava amb la gent.
Li importa doncs la roba, l'aire que té.
De fet, fins i tot el preocupa com el retraten,
com li fan les fotos,
i sempre vol assegurar-se que té un perfil de tres quarts maco,
perquè no es vegi que té una barbeta una mica punxeguda.
La vida i mort de Nikola Tesla
és una de les històries més fascinants però tràgiques
de brillantor científica, negocis acarnissats,
i trucs xocants de relacions públiques.
Potser el públic nord-americà estava embadalit
per les noves centrals de corrent directe d'Edison,
però Tesla no estava pas tan impressionat.
Tenia un somni que l'electricitat es podia transmetre a ciutats senceres.
O fins i tot nacions.
I creia que sabia com es podia fer:
utilitzant un tipus diferent de corrent elèctric.
Experts elèctrics sabien que com més petit era el corrent
que s'enviava per un cable, més petites les pèrdues per resistència.
I així el cable podria ser més llarg.
Tesla va proposar utilitzar un mètode de transmetre electricitat
en què els corrents es podrien abaixar sense una caiguda
en la quantitat de força elèctrica a l'altre cap.
Es va anomenar corrent altern.
El corrent altern és exactament això.
És un corrent elèctric que s’alterna
entre moure's en una direcció,
i llavors en direcció contrària, molt ràpidament.
A diferència d'un corrent directe, que es mou només en una direcció.
Tesla s'interessava pel corrent altern perquè,
com altres enginyers elèctrics de finals dels anys 1880,
va adonar-se que quan augmentes el voltatge de qualsevol corrent
que transmets del punt A al punt B,
serà més eficient tenir un voltatge més alt.
I com que la quantitat d'energia elèctrica en un cable és el seu voltatge
multiplicat pel seu corrent, incrementar el voltatge
significava que el corrent dels cables es podria reduir,
i així les pèrdues a causa de la resistència serien menors.
Però no vols que voltatges molt alts
de l'ordre de, diguem, 20.000 volts, entrin a casa teva.
Per tant cal rebaixar el corrent
que es transmet a distància a casa teva.
I per fer-ho, cal un convertidor o transformador.
El corrent altern et permet utilitzar un transformador
per fer aquest canvi del voltatge alt de transmissió
a un voltatge més baix que utilitzaràs per al consum.
Perfeccionar la tecnologia per transmetre electricitat
a centenars de milles del lloc on va ser generada
marcaria un pas enorme cap al món modern.
I un ric empresari industrial
ja desenvolupava la solució.
Es deia George Westinghouse.
Westinghouse creia que el corrent altern era el futur,
però tenia un gran desavantatge.
Mentre que anava bé per a la llum elèctrica,
a diferència del corrent directe,
no hi havia cap motor pràctic que pogués treballar-hi.
I ningú creia que n'hi hauria mai cap.
A part de Nikola Tesla.
A Tesla, com a inventor, li agradava dir
que el primer que cal fer no és construir una cosa,
sinó imaginar-la, pensar-hi detalladament, planejar-la.
I tenia el que els psicòlegs actuals anomenarien
una memòria eidètica. Podia bàsicament
recordar tot allò que veia
i llavors visualitzar-ho en tres dimensions.
Sovint diuen que la gent que té aquesta capacitat
ho veuen a un metre de distància,
i ho veuen en tres dimensions en aquell espai.
I totes les indicacions són que Tesla tenia aquesta capacitat.
Això és un ou de Colom de Tesla.
És una rèplica del que utilitzava Tesla
per fer la demostració del seu descobriment més gran
i un dels invents més importants de tots els temps.
Mostrava com es pot produir
moviment rotatori directament d'un corrent altern.
Significativament, un que es podria generar a milers de milles de distància.
Era una cosa que no s'havia fet mai.
Quan Tesla treballava en el motor de corrent altern,
pensava en gran.
No només pensava en un component
del motor dient: “Ostres, si ho puc fer una mica millor,
funcionarà.” En realitat pensa en
tot un sistema que implica el generador,
els cables fins al motor
i el motor mateix. És un inconformista total,
que pensa fora dels marcs,
fent coses de manera molt diferent als seus col·legues.
La solució de Tesla era enginyosa.
Va enviar més d'un corrent altern al seu motor
i els va cronometrar per tal que es seguissin en seqüència.
El primer corrent altern
donava energia a una espiral de cable dins del motor,
creant un camp electromagnètic
que atreia la part central movible del motor
i després s'apagava.
El segon corrent encavalcat alimentava la bobina següent,
impulsant més la part movible abans d'apagar-se.
I el mateix la tercera bobina i la quarta.
El resultat era un camp magnètic giratori,
prou fort per fer que el motor,
o en aquest cas l'ou, girés.
Tesla va dissenyar tot un sistema elèctric al voltant d'això
anomenat transmissió polifàsica.
Això significava que una planta d'energia sorollosa i pudent,
que generava molt corrent altern útil,
ara es podia situar lluny de zones poblades.
I per primera vegada pots construir grans centrals
on vulguis. Al capdavall de la ciutat,
o en una cascada com la de Niàgara,
i distribuir l'energia a llarga distància,
i servir tota la gent
en una ciutat gran o centre metropolità.
El descobriment de Tesla era l'última peça del trencaclosques,
però encara havia de convèncer el món
que la seva solució era millor
que el mètode del corrent directe que propugnava Edison.
Edison va continuar desplegant el seu sistema de corrent directe,
construint centrals a tot l'estat de Nova York.
Però llavors Tesla va conèixer George Westinghouse,
l’home que podia fer realitat els seus somnis.
El juliol de 1888, Westinghouse va fer una oferta per les patents de Tesla,
que ha esdevingut part del misteri i el folklore
que envolta tota la història de Nikola Tesla,
on és difícil separar realitat de ficció.
Tesla va cobrar 75.000 dòlars per les seves patents de corrent altern
i li van oferir 2,50 dòlars
per cada cavall de força que generessin els seus motors.
Això li hauria garantit una riquesa enorme
per la resta de la vida però no és el que va passar.
Ara és clar que en aquell moment,
el sistema de corrent altern era un mètode molt millor
de transmetre energia elèctrica.
I podríeu pensar que amb els descobriments de Tesla,
res no podia interposar-se en el camí de l'èxit del corrent altern sobre el continu.
Però un home encara creia totalment
en els seus invents del corrent directe,
des dels filaments de les bombetes als interruptors,
endolls i generadors,
i no estava a punt de malbaratar milions de dòlars
per canviar-los.
Edison.
Les línies de batalla estaven definides.
Westinghouse i Tesla anaven frec a frec amb Edison
per fer-se amb els lucratius contractes d'il·luminació de Nova York.
Dos sistemes completament diferents
lluitant per un premi definitiu:
l'oportunitat d'il·luminar els Estats Units i després el món.
Es coneixeria com la Guerra dels Corrents.
Tots dos camps intentaven retallar els costos de l'altre,
però Edison creia que el seu estimat corrent directe
era millor que el corrent altern perquè era més segur.
Tocar un cable d'Edison, amb el seu baix voltatge,
era dolorós però relativament innocu.
Mentre que els cables de corrent altern
portaven un voltatge molt superior
i tocar-los podia ser mortal.
I el que Edison intentava fer
era tornar a definir el seu sistema de corrent continu com el sistema segur.
És millor que llums elèctrics d'arc de carrer,
és millor que gas,
i millor que la il·luminació incandescent de corrent altern d'alt voltatge.
Entesos? És el sistema que és segur.
Si adoptes el sistema Edison, pots estar tranquil que és segur.
Edison reclamava que el corrent altern
era un tipus més perillós de corrent que el corrent continu
i destacava tots els accidents entre els treballadors de Westinghouse
i cada foc causat per curtcircuits.
Era un missatge potent perquè als anys 1880,
molta gent encara estava aterrida per l'electricitat.
Podia electrocutar i fins i tot matar en un instant
i les raons encara no s'entenien plenament.
Per a molts, la idea d'introduir aquest assassí invisible a casa seva
era totalment ridícula.
Per això l'arma utilitzada en la Guerra dels Corrents va ser la por.
I un enginyer elèctric poc conegut,
Harold P. Brown,
estava a punt de portar la lluita contra el corrent altern
a tot un altre nivell.
Acabaria sent una de les campanyes de publicitat
més extremes i negatives de la història.
Brown havia ideat una manera única i teatral
de demostrar la força mortal del corrent altern,
i estava àvid de compartir-la amb el món.
Així, un vespre càlid d'estiu, el juliol de 1888,
va aplegar 75 dels principals enginyers elèctrics
i periodistes del país
per presenciar un espectacle que no oblidarien mai.
El pla de Brown era extremament macabre.
Havia pagat un equip de trinxeraires
perquè recollissin gossos vagabunds que rondaven per Manhattan.
A l'escenari, es va adreçar al públic.
“Els he demanat de venir, senyors,
per presenciar l'aplicació experimental d'electricitat
a unes quantes bèsties.”
La seva demostració implicava electrocutar els gossos,
amb corrent continu i corrent altern,
en un intent de mostrar que el corrent altern els mata més ràpid.
I no eren només gossos.
Brown va continuar fent espectacles públics amb la mort d'un vedell
i fins i tot un cavall.
I va passar dels gossos a animals més grossos per una raó.
Volia ensenyar que el corrent altern era tan perillós
que podia matar qualsevol mamífer gros, incloent-hi humans.
Els experiments animals de Brown havien convençut els polítics nord-americans
que el mètode més humà d'executar criminals condemnats
hauria de ser amb corrent altern,
generat per màquines Westinghouse.
Els advocats d'Edison fins i tot van convertir el nom Westinghouse
en sinònim de morir electrocutat.
I exactament a les 6:32,
el matí del 6 d'agost de 1890,
un home de 45 anys, William Kemmler,
va ser lligat a una cadira de fusta
i dos electrodes xops
li van ser subjectats amb compte.
I mentre 26 funcionaris i metges s'ho miraven des d'una sala contígua,
Kemmler va dir adéu al capellà de la presó i va esperar.
L'execució de William Kemmler
marcava el punt més baix en la Guerra dels Corrents,
però no va representar ben bé el final.
Perquè Nikola Tesla estava a punt de fer una cosa
que no s'havia vist mai.
Una cosa tan portentosa i audaç
que viuria per sempre en els records dels que ho van veure.
Tesla havia desenvolupat un mètode
de generar corrents alterns de molt alta freqüència
i el 21 de maig de 1891,
en una trobada d'importants enginyers elèctrics,
ho va demostrar.
En una exhibició gairebé màgica de poder i portent,
i sense portar cap cadena de malla ni màscara de seguretat,
desenes de milers de volts, produïts per una bobina Tesla,
van passar pel seu cos i pel final d'un llum que aguantava.
El corrent altern de Tesla era d’una freqüència tan alta,
que va passar pel seu cos
sense causar-li cap dany greu o ni tan sols dolor.
Les seves demostracions ensenyaven que si es manejava correctament,
el corrent altern a voltatges extremament alts podia ser segur.
La Guerra dels Corrents l'havien guanyada
Westinghouse i Tesla.
El 1896, la nova planta d'energia va ser completada a les cascades del Niàgara,
utilitzant generadors de corrent altern Westinghouse
per produir el corrent polifàsic de Tesla.
Finalment, quantitats enormes d'energia
es podien fer arribar des de les cascades,
a la propera Buffalo i després, pocs anys més tard,
la planta del Niàgara subministrava energia a la mateixa ciutat de Nova York.
I avui, gairebé tota l'electricitat generada al món
es fa utilitzant el sistema de Tesla.
Però la història de Tesla no acaba amb fama i fortuna.
Tot i que va continuar fent aportacions significatives
a moltes altres àrees de la ciència i la invenció,
per salvar George Westinghouse de la ruïna després d'un daltabaix a la borsa,
va renunciar a la seva pretensió sobre els roialtis
dels seus invents polifàsics.
Nikola Tesla va ser un home d'un talent únic i li devem molt.
Però també era enormement complicat,
i malauradament, més endavant a la vida, es va tornar cada vegada més taciturn.
Tenia una fixació amb el número tres,
el comptava en veu alta mentre caminava,
i va desenvolupar estranyes fòbies amb gèrmens
i amb dones que portaven joies amb perles.
En molts sentits, la seva ment brillant senzillament es va descontrolar.
A mesura que avançava la seva vida,
va apartar-se de la gent
i va trobar consol emocional en un altre lloc.
Es va obsessionar amb els coloms
i se'l veia regularment alimentant-los aquí a Bryant Park,
al centre de Manhattan.
Fins i tot es va enamorar d'un ocell blanc particularment inusual
i quan va morir,
va quedar amb el cor destrossat.
De vell, Tesla va quedar gairebé arruïnat i sol,
vivint com un semireclús en aquest hotel.
Els seus últims anys van transcórrer aquí a l'habitació 3327 del New York Hotel,
trist, desorientat, indigent.
Edison esdevindria un heroi nord-americà
i la seva companyia formaria part de General Electric,
encara avui una de les corporacions multinacionals més grans del món.
El gener de 1943, la història de Nikola Tesla s’apropava al final.
Però mirant a través de l'skyline de Manhattan per última vegada,
va veure un cel il·luminat amb llums parpellejants,
i un milió de vides transformades pel seu geni.
La capacitat per generar i transmetre electricitat,
i l'invent de màquines per utilitzar-la,
han canviat el nostre món de maneres que no podríem haver imaginat.
Ara podem generar milers de milions de watts d'electricitat
cada segon, cada hora, cada dia.
I tant si ho fem utilitzant carbó, gas,
o fissió nuclear,
totes les centrals compten amb
els principis descoberts i desenvolupats per Michael Faraday,
Nikola Tesla,
i tots els altres enginyers elèctrics primerencs
d'una admirable edat d'invencions.
Ara de l'electricitat no en fem ni més ni més
i hem oblidat quina força màgica i misteriosa havia estat.
Però hi ha una cosa que no hauríem d'oblidar mai.
Avui, sense ella, el món modern s'ensorraria al voltant nostre
i les nostres vides serien molt i molt diferents.
En el proper episodi, explicarem les revelacions elèctriques
que van dur a una revolució en la nostra comprensió
d'aquesta força sorprenent.
El 14 d'agost de 1894,
una multitud entusiasmada es congregava fora del Museu d'Història Natural d'Oxford.
Aquest enorme edifici gòtic acollia la trobada anual
de l'Associació Britànica per al Progrés de la Ciència.
Més de 2.000 entrades s'havien venut per endavant
i el museu ja estava ple de gom a gom,
esperant que fes la xerrada següent el professor Oliver Lodge.
Potser ara el nom no us sona,
però els seus descobriments l'haurien d'haver fet tan famós
com alguns dels altres grans pioners elèctrics de la història.
Gent com Benjamin Franklin,
Alessandro Volta,
o fins i tot el gran Michael Faraday.
Sense proposar-s'ho, posaria en moviment una sèrie d'esdeveniments
que revolucionarien el món victorià
de llautó i cables de telègraf.
Aquesta conferència marcaria el naixement del món elèctric modern,
un món dominat pel silici i la comunicació sense fils de masses.
En aquest programa, descobrim com l'electricitat va ajuntar el món
a través de les emissores i les xarxes informàtiques,
i com finalment vam treure l'entrellat de l'electricitat i com explotar-la
a un nivell atòmic.
Després de segles d'experiments amb l'electricitat,
ara començava una època nova de comprensió real.
Aquests tubs no estan endollats a cap font d'energia,
però tot i així il·luminen.
És l'efecte invisible de l'electricitat,
un efecte no tan sols confinat als cables per on flueix.
A mitjan segle XIX,
es va proposar una gran teoria per explicar com podia ser això.
La teoria diu que envoltant qualsevol càrrega elèctrica,
i hi ha molta electricitat fluint-me per damunt del cap,
hi ha un camp de força.
Aquests tubs fluorescents estan encesos purament perquè són sota
la influència del camp de força dels cables d'energia de sobre.
La teoria que un flux d'electricitat podia, d'alguna manera,
crear un camp de força invisible, va ser proposada originàriament
per Michael Faraday, però caldria un brillant jove escocès
anomenat James Clark-Maxwell, per demostrar que Faraday tenia raó,
i no pas per experimentació, sinó amb fórmules matemàtiques.
Això estava allunyadíssim de les maneres de fer del segle XIX.
Abans de Maxwell, els científics sovint havien construït estranyes màquines
o enginyat experiments portentosos per crear i mesurar l'electricitat.
Però Maxwell era diferent.
Li interessaven els nombres, i la seva nova teoria no tan sols va revelar
el camp de força invisible de, l'electricitat sinó com manipular-la.
Acabaria sent un dels descobriments científics
més importants de tots els temps.
Maxwell era un matemàtic i un gran matemàtic,
i veia l'electricitat i el magnetisme d'una manera completament nova.
Ho va expressar tot en termes d'equacions matemàtiques molt compactes.
I el més important és que a les equacions de Maxwell
hi ha una noció de l'electricitat i el magnetisme com una cosa vinculada
i com una cosa que pot ocórrer en onades.
Els càlculs de Maxwell mostraven que aquests camps podien ser alterats
de manera semblant a tocar la superfície de l’aigua amb el dit.
Canviant la direcció del corrent elèctric
crearia una ondulació o ona
a través d'aquests camps elèctrics i magnètics.
I canviant constantment la direcció
del flux del corrent, endavant i enrere,
com un corrent altern, produiria una sèrie completa d'ones,
ones que portarien energia.
Les matemàtiques li deien a Maxwell que corrents elèctrics canviants
estarien constantment emetent grans ones d’energia
al seu entorn.
Ones que continuarien per sempre llevat que alguna cosa les absorbís.
Les matemàtiques de Maxwell eren tan avançades i complicades
que només un grapat de gent les va entendre en aquell moment,
i tot i que la seva obra encara era només una teoria,
va inspirar un jove físic alemany anomenat Heinrich Hertz.
Hertz va decidir dedicar-se a dissenyar un experiment
per demostrar que les ones de Maxwell realment existien.
I aquí el tenim.
Aquest és l'aparell original d'Hertz
i la seva bellesa està en la seva absoluta simplicitat.
La calor genera un corrent altern que passa
per aquestes barres de metall, amb una guspira que salta el buit
entre aquestes dues esferes.
Si Maxwell tenia raó,
llavors aquest corrent altern hauria de generar una ona electromagnètica
invisible que es propaga a l'entorn.
Si poses un cable en el camí d'aquella ona,
llavors en el cable, hi hauria d'haver un camp electromagnètic canviant,
que hauria d'induir un corrent elèctric en el cable.
El que va fer Hertz va ser construir aquesta anella de cable, el seu receptor,
que podia portar a posicions diferents a la sala
per veure si podia detectar la presència de l'ona.
I la manera com ho va fer va ser deixar un buit molt petit al cable,
a través del qual saltaria una guspira si un corrent passés per l'anella.
Com que el corrent és tan feble, la guspira és molt i molt tènue
i Hertz va passar bona part del 1887
en una sala fosca mirant intensament per una lent
per veure si podia detectar la presència d'aquesta tènue guspira.
Però Hertz no estava sol intentant crear les ones de Maxwell.
A Anglaterra, un jove professor de física anomenat Oliver Lodge
havia estat fascinat pel tema durant anys
però no havia tingut temps per dissenyar cap experiment
per intentar descobrir-les.
Llavors un dia, a principis de 1888, mentre preparava un experiment
sobre protecció contra llamps, es va fixar en una cosa inusual.
Lodge es va adonar que quan muntava el seu equip
i enviava un corrent altern al voltant dels cables,
podia veure brillar trossos entre els cables,
i amb uns petits ajustaments,
va veure que aquests trossos brillants seguien una pauta.
La lluïssor blava i les espurnes elèctriques es presentaven a intervals precisos
espaiats uniformement al llarg dels cables.
Va adonar-se que eren els alts i baixos d'una ona,
una ona electromagnètica invisible.
Lodge havia demostrat que Maxwell tenia raó.
Finalment, per accident, Lodge havia creat
les ones electromagnètiques de Maxwell al voltant dels cables.
La gran pregunta havia trobat resposta.
Ple d'emoció pel descobriment, Lodge es va preparar
per anunciar-ho al món, en aquella trobada científica anual d'estiu
organitzada per la British Association.
Abans, però, va decidir anar-se’n de vacances.
El seu càlcul del temps no podria haver estat pitjor, perquè tornant a Alemanya,
i exactament a la mateixa hora,
Heinrich Hertz també posava a prova les teories de Maxwell.
Finalment, Hertz va trobar el que buscava:
una guspira diminuta.
I en portar el receptor a posicions diferents de la sala,
va poder traçar la forma de les ones
produïdes pel seu aparell.
I va verificar meticulosament cadascun dels càlculs de Maxwell
i va provar-los experimentalment.
Era un “tour de force” de ciència experimental.
Tornant a la Gran Bretanya,
mentre les multituds es congregaven per a la trobada de la British Association,
Oliver Lodge va tornar de les vacances relaxat i ple d'il·lusió.
Aquest, pensava Lodge, seria el seu moment de triomf,
en què podria anunciar el seu descobriment de les ones de Maxwell.
El matemàtic Fitzgerald, gran amic seu, havia de fer la conferència inaugural.
Però va proclamar-hi que Heinrik Hertz acabava de publicar resultats sorprenents.
Havia detectat les ones de Maxwell desplaçant-se per l'espai.
“Hem arrabassat el llamp del mateix Júpiter
i dominat l'èter que ho impregna tot”, va anunciar.
Bé, només puc imaginar com devia sentir-se Lodge
veient que li segaven l'herba sota els peus.
El professor Oliver Lodge havia perdut el seu moment de triomf,
derrotat a l'últim moment per Heinrich Hertz.
L'espectacular demostració d'Hertz de les ones electromagnètiques,
ones de ràdio en diem ara, tot i que llavors no ho sabia,
suposarà una revolució total en les comunicacions en el proper segle.
La teoria de Maxwell havia mostrat com les càrregues elèctriques podien crear
un camp de força al seu voltant.
I que les ones podien escampar-s'hi com ondulacions en una bassa.
I Hertz havia construït un dispositiu que podia realment crear
i detectar les ones quan passaven per l’aire.
Però, quasi immediatament,
hi hauria una altra revelació en la nostra comprensió de l'electricitat.
Una revelació que un cop més implicaria el professor Oliver Lodge.
I, una vegada més, li segarien l'herba sota els peus.
La història comença a Oxford, l’estiu de 1894.
Hertz havia mort de sobte aquell any,
i Lodge va preparar una conferència commemorativa amb una demostració
que portaria la idea d'ones a un públic més ampli.
Lodge havia treballat en la conferència.
Havia investigat maneres millors de detectar les ones,
i havia manllevat aparells nous d'amics.
Havia fet alguns avenços significatius en la tecnologia
destinada a detectar les ones.
Aquest aparell genera un corrent altern
i una guspira que salta aquest interval.
El corrent altern desprèn una ona electromagnètica,
tal com predir Maxwell, que és captada pel receptor.
Engega un corrent elèctric molt feble mitjançant aquestes dues antenes.
Això és el que havia fet Hertz.
La millora de Lodge consistia a afegir-hi aquest tub ple de llimadures de ferro.
El feble corrent elèctric passa per les llimadures,
forçant-les a agrupar-se.
I, quan ho fan, tanquen un segon circuit elèctric
i fan sonar el timbre.
Si pitjo el botó d'aquest cap,
fa sonar el timbre del receptor.
I ho fa sense cap connexió entre tots dos.
És com màgia.
Si poguéssiu imaginar una casa plena de gom a gom,
molta gent al públic, i el que veuen de sobte és,
com per art de màgia, un timbre que sona.
És ben increïble.
Potser no era la demostració més espectacular que el públic havia vist mai,
però certament va causar sensació entre la gentada.
L'aparell de Lodge, presentat així,
ja no semblava un experiment científic.
De fet, s'assemblava extraordinàriament a aquelles màquines de telègraf
que havien revolucionat la comunicació, però sense aquells cables llargs
entre l'emissor i el receptor.
Per als membres més mundans i assabentats del públic,
això demostrava sobradament que el maestro Maxwell tenia raó.
Era una forma nova i revolucionària de comunicació.
Lodge va publicar les notes de la conferència explicant com es podien enviar
i rebre ones electromagnètiques utilitzant les seves noves millores.
A tot el món, inventors, entusiastes amateurs
i científics van llegir els informes de Lodge amb entusiasme
i van començar a experimentar amb ones hertzianes.
Dos personatges totalment diferents s'hi inspirarien.
Tots dos aportarien millores al telègraf sense fils, i tots dos
serien molt més recordats per la seva aportació a la ciència que Oliver Lodge.
El primer va ser Guglielmo Marconi.
Marconi era un individu molt intel·ligent,
astut i encantador.
Tenia clarament l'encís italià, irlandès.
Podia servir-se'n amb gairebé tothom,
des de joves dames fins a científics de renom mundial.
Marconi no era cap científic,
però va llegir tot el que va poder de l'obra d'altra gent
per tal de confegir el seu propi sistema de telegrafia sense fils.
És possible que, educat a Bolonya, bastant a prop de la costa italiana,
veiés el potencial de les comunicacions sense fils en l’ús marítim des de ben aviat.
Llavors, amb només 22 anys, va venir a Londres
amb la seva mare irlandesa per posar-lo en venda.
L'altra persona inspirada per la conferència de Lodge era un professor
del Presidency College de Calcuta,
que es deia Jagadish Chandra Bose.
Malgrat tenir títols de Londres i Cambridge,
nomenar un indi com a científic a Calcuta
havia costat una batalla contra el prejudici racial.
Els indis, deien, no tenien el temperament que cal per a les ciències exactes.
Bé, Bose estava decidit a demostrar que era un error,
i aquí als arxius, podem veure amb quina promptitud es va posar a treballar.
Això és un informe de la 66ena trobada de la British Association
a Liverpool, setembre de 1896.
I aquí tenim Bose,
el primer indi que va fer una presentació a la trobada de l'associació,
parlant de la seva feina i fent una demostració dels seus aparells.
Havia contruït i millorat el detector que va descriure Lodge,
perquè en el clima indi càlid i xafogós,
havia trobat que les llimadures del tub que Lodge usava per detectar les ones
es rovellaven i s'enganxaven.
Bose va haver de construir un detector més pràctic amb una bobina de cable.
Diuen que la seva obra va causar sensació.
El detector era extremament fiable i podia operar a bord de vaixells,
per tant tenia un gran potencial per a la vasta flota naval britànica.
La Gran Bretanya era el centre d'una vasta xarxa de telecomunicacions
que s'estenia per gairebé tot el món,
que s'utilitzava per donar suport a una xarxa marítima igualment vasta de
vaixells mercants i navals, que servien per sostenir l'Imperi Britànic.
Bose, un científic pur, no s'interessava pel potencial comercial
dels senyals sense fils, a diferència de Marconi.
Això era un camp diguem-ne nou, punter, però Marconi
no era un científic instruït, i veia les coses d'una manera diferent,
que potser és la raó per la qual va progressar tan ràpid en primer lloc.
I era molt bo establint relacions amb la gent
amb qui necessitava establir relacions, per fer possible la seva obra.
Marconi va fer servir les seves relacions per anar directament a l'únic lloc
on tenien els recursos per ajudar-lo.
El Servei Postal britànic era una institució enormement poderosa.
Quan Marconi va arribar per primer cop a Londres el 1896,
aquests edificis eren tot just acabats i ja bullien de negocis
dels serveis postals i telegràfics de l'imperi.
Marconi havia portat d'Itàlia el seu sistema de telegrafia,
afirmant que podia enviar senyals sense fils a distàncies inaudites.
I l'enginyer en cap del Servei de Correus,
William Preece, va veure immediatament el potencial de la tecnologia.
Així, Preece va oferir a Marconi els grans recursos financers i d'enginyeria
del Servei de Correus, i van començar a treballar-hi al terrat.
L'antiga seu del Servei de Correus era just allà.
I entre aquest terrat i aquell, Marconi i enginyers del Servei de Correus
practicarien enviant i rebent ones electromagnètiques.
Els enginyers van ajudar-lo a millorar l'instrumental, i Preece i Marconi junts
en van fer la demostració a persones influents del govern i l'armada.
Del que no va adonar-se Preece va ser que,
mentre anunciava orgullosament que Marconi s'havia associat amb el Servei de Correus,
Marconi ja feia plans entre bastidors.
Havia sol·licitat una patent britànica de tot el camp de la telegrafia sense fils
i planejava establir la seva pròpia companyia.
Quan es va concedir la patent, es va destapar la capsa dels trons
a la comunitat científica.
Aquella patent era per si mateixa revolucionària.
Fixeu-vos, les patents només podien fer-se sobre coses
que no eren de coneixement públic,
però se sap que Marconi havia amagat el seu equip en una capsa secreta.
I aquí la tenim.
Quan la patent finalment es va concedir,
Marconi va obrir cerimoniosament la capsa.
Tothom estava ansiós de veure quins invents hi havia a dintre.
Bateries formant un circuit,
llimadures de ferro al tub per completar el circuit
i fer sonar el timbre de dalt.
Res que no haguessin vist abans, però Marconi ho havia patentat tot.
La raó per la qual Marconi és famós no és per aquell invent.
No inventa la ràdio, però la millora
i la converteix en un sistema.
Lodge no ho fa. I per això recordem Marconi,
i per això no recordem Lodge.
El món científic estava en peu de guerra.
Vet aquí aquest jove que sabia ben poc de la ciència en què es basava l’equip,
a punt de fer-se la barba d'or amb l'obra d'ells.
Fins i tot el seu gran defensor Preece estava decebut i ferit
quan va descobrir que Marconi aniria per les seves i fundaria una companyia pròpia.
Lodge i altres científics van començar un frenesí de patents
de cada detall minúscul i cada millora que feien al seu equip.
Aquesta atmosfera nova va indignar Bose quan va tornar a la Gran Bretanya.
Bose va escriure a casa a l'Índia, enfurismat pel que va trobar a Anglaterra.
“Diners, diners, diners constantment, quina cobdícia destructora!
“M’agradaria que veiéssiu la mania de fer diners de la gent d'aquí.”
La seva desil·lusió amb els canvis que va veure
al país que venerava per la integritat i l'excel·lència científica és palpable.
Finalment, però, van ser els seus amics
qui va convèncer Bose de reprendre la seva única patent,
pel descobriment d'una nova mena de detector d'ones.
Va ser aquest descobriment el que duria una revolució encara més gran per al món.
Havia descobert el poder dels cristalls.
Això substitueix tècniques més antigues amb llimadures de ferro, que són
confuses i difícils i no funcionen bé.
Vet aquí una manera completament nova de detectar ones de ràdio,
que serà al centre d'una indústria de la ràdio.
El descobriment de Bose era senzill,
però conformaria veritablement el món modern.
Quan es toquen certs cristalls amb metall per provar la seva conductivitat,
poden mostrar un comportament força estrany i variat.
Aquest cristall, per exemple.
Si puc tocar-lo exactament al lloc just amb la punta d'aquest cable de metall,
i després enganxar-lo a una bateria,
produeix un corrent força significatiu.
Però si canvio les connexions a la bateria
i intento fer circular el corrent en la direcció contrària,
és molt inferior.
No és un conductor d'electricitat, és un semiconductor.
I va trobar el primer ús a detectar ones electromagnètiques.
Quan Bose va fer servir un cristall com aquest en els seus circuits
en comptes del tub de llimadures,
va trobar que era un detector molt més eficient d'ones electromagnètiques.
Era aquesta estranya propietat de l'acoblament entre el cable,
conegut com el “bigoti de gat”, i el cristall, que permetia al corrent passar
molt més fàcilment en una direcció que en l'altra,
i per això es podia usar per extreure un senyal d'ones electromagnètiques.
En aquell moment, ningú tenia ni idea per què certs cristalls actuaven així.
Però per a científics i enginyers, aquest estrany comportament
va tenir un efecte pràctic profund i gairebé miraculós.
Amb cristalls com a detectors,
ara era possible emetre i detectar el so real d'una veu humana, o música.
En la seva conferència a Oxford el 1894,
Oliver Lodge havia obert una capsa de Pandora.
Com a acadèmic, no havia previst que els descobriments en què havia pres part
tenien tant potencial comercial.
L’única patent que havia aconseguit obtenir,
el mitjà crucial de sintonitzar un receptor a un senyal de ràdio particular,
li va ser comprat per la poderosa companyia de Marconi.
Potser el pitjor motiu d'indignació per a Lodge, però,
arribaria el 1909,
quan van atorgar a Marconi el Premi Nobel de Física per la comunicació sense fils.
És difícil d'imaginar un afront més gran al físic
a qui Hertz s'havia avançat per ben poc en el descobriment de les ones de ràdio,
i que llavors havia mostrat al món
com es podien enviar i rebre.
Però tot i aquest afront, Lodge va continuar sent magnànim,
utilitzant la nova tecnologia d'emissió que resultava de la seva obra
per reconèixer el mèrit d'altres,
com mostra aquesta filmació poc coneguda d'ell.
Hertz va fer un gran avenç.
Va descobrir com produir i detectar ones a l'espai,
i va donar així a l'èter un ús pràctic.
Aprofitant-lo per a la transmissió d'intel·ligència
d'una manera que posteriorment han continuat unes quantes persones.
Avui, difícilment podem imaginar un món sense emissions,
imaginar un temps en què les ones de ràdio ni tan sols estaven en els somnis.
Els enginyers van continuar polint i perfeccionant la nostra capacitat
de transmetre i rebre ones electromagnètiques,
però el seu descobriment va ser en el fons un triomf de la ciència pura,
des de Maxwell, passant per Hertz, fins a Lodge.
Però tot i així, la naturalesa mateixa de l'electricitat continuava sense explicació.
Què creava aquelles càrregues i corrents elèctrics en primer lloc?
Tot i que els científics aprenien a explotar l'electricitat,
encara no sabien què era realment.
Però aquesta qüestió s'anava responent amb experiments
que investigaven com fluïa l'electricitat per materials diferents.
Tornant als anys 1850, un dels grans experimentadors d'Alemanya
i un bufador de vidre amb talent, Heinrich Geissler,
va crear aquestes boniques peces d'exhibició.
Geissler extreia la major part de l’aire d'aquests intricats tubs de vidre
i llavors els omplia amb petites quantitats d'altres gasos.
Llavors hi feia passar un corrent elèctric.
Brillaven amb colors fantàstics,
i el corrent que passava pel gas semblava poder-se tocar.
Tot i que destinats purament a l'entreteniment,
en els 50 anys següents els científics van veure en els tubs de Giessler una oportunitat
per estudiar com fluïa l'electricitat.
Es van fer temptatives d'extreure cada vegada més aire dels tubs.
Podia el corrent elèctric passar pel no-res?
Pel buit?
Això és una història animada molt poc coneguda del científic britànic
que va crear un buit prou bo per respondre aquesta pregunta.
Es deia William Crookes.
Crookes creava tubs així.
N'extreia tant aire com podia
per tal que fos tan semblant a un buit com podia aconseguir.
Llavors, quan feia passar un corrent elèctric pel tub,
es va fixar en una lluïssor brillant a l'extrem.
Un feix de llum semblava brillar pel tub
i tocar el vidre de l'altre cap.
Semblava que, finalment, podíem veure l'electricitat.
El feix de llum es va conèixer a com raig catòdic,
i aquest tub era el precursor del tub de raigs catòdics
que es va utilitzar en aparells de televisió durant dècades.
El físic JJ Thompson va descobrir que aquests feixos de llum
estaven formats per partícules minúscules, carregades negativament,
i com que eren portadores d'electricitat, es van conèixer com electrons.
Com que els electrons només es movien en una direcció,
de la placa de metall escalfada cap a la de l'altre cap, carregada positivament,
es comportaven exactament com els cristalls semiconductors de Bose.
Però, mentre que els cristalls de Bose eren per naturalesa capritxosos,
havies de trobar el punt exacte perquè funcionessin,
aquests tubs es podien fabricar consistentment.
Es van conèixer com vàlvules,
i aviat van substituir arreu els cristalls en aparells de ràdio.
Aquests descobriments durien a una explosió de tecnologia nova.
Tota l'electrònica de principis del segle XX va del que es pot fer amb vàlvules.
Així, la indústria de la ràdio està contruïda amb vàlvules,
els primers televisors estan contruïts amb vàlvules,
els primers ordinadors estan contruïts amb vàlvules.
Amb això es construeix el món electrònic.
Després de descobrir com manipular electrons fluint per un buit,
els científics ara estaven ansiosos d'entendre
com podien fluir a través d'altres materials.
Però això significava entendre les coses que constituïen els materials:
els àtoms.
Va ser a principis del segle XX quan finalment
vam tenir una idea exacta sobre la composició i el comportament dels àtoms.
I així, què era realment l'electricitat a escala atòmica.
A la Universitat de Manchester, l'equip d'Ernest Rutherford
va estar estudiant l'estructura interior de l'àtom
i produint una imatge per descriure l'aspecte d'un àtom.
Això ajudaria finalment a explicar alguns dels trets més estranys de l'electricitat.
El 1913, la imatge de l'àtom tenia
un nucli amb càrrega positiva al mig
envoltat d'una òrbita d'electrons carregats negativament,
seguint pautes anomenades capes.
Cadascuna d'aquestes capes corresponia a un electró amb una energia particular.
Però amb un impuls d'energia, un electró podia saltar
d’una capa interior a una d'exterior.
I l'energia havia de ser exacta:
si no era suficient, l'electró no feia la transició.
I aquest impuls sovint era temporal perquè l'electró
tornava llavors a la seva capa original.
En fer-ho, havia de desprendre's de la seva energia sobrant
escopint un fotó,
i l'energia de cada fotó depenia de la seva longitud d'ona,
o, tal com nosaltres ho percebríem, del color.
Entendre l'estructura dels àtoms també podia explicar
els grans espectacles de llum elèctrica de la natura.
Exactament com els tubs de Geissler,
el tipus de gas per on passa l'electricitat defineix el seu color.
Els llamps tenen un to blau a causa del nitrogen de la nostra atmosfera.
Més amunt de l'atmosfera, els gasos són diferents
i així el color dels fotons que produeixen,
creant les espectaculars aurores.
Entendre els àtoms, com encaixen en els materials
i com es comporten els seus electrons, va ser la clau decisiva per entendre
la naturalesa fonamental de l'electricitat.
Això és una màquina Wimshurst
i s'utilitzava per generar càrrega elèctrica.
Fregant s'expulsen els electrons d'aquests discs i comença un flux d'electricitat
pels braços metàl·lics de la màquina.
Els metalls condueixen electricitat
perquè els electrons estan fixats molt feblement a dintre els seus àtoms
i així poden anar saltant i ser utilitzats per fluir com electricitat.
Els aïllants, en canvi, no condueixen electricitat
perquè els electrons estan molt aferrats dins dels àtoms
i no són lliures de circular.
El flux d'electrons, i per tant de l'electricitat,
a través dels materials ara s'entenia.
Conductors i aïllants tenien una explicació.
El que era més difícil d'entendre
eren les estranyes propietats dels semiconductors.
El nostre món electrònic modern està contruït sobre semiconductors
i s'aturaria sense.
Potser Jagadish Chandra Bose va topar amb les seves propietats als anys 1890,
però ningú podria haver previst la importància que havia d'arribar a tenir.
Però, amb l'esclat de la Segona Guerra Mundial,
les coses estaven a punt de canviar.
Aquí a Oxford, aquest laboratori de física acabat de construir
va ser lliurat immediatament a l'esforç d'investigació de guerra.
Van encarregar als investigadors que milloressin el sistema de radar britànic.
El radar era una tecnologia que utilitzava ones electromagnètiques
per detectar bombarders enemics, i a mesura que la seva precisió va millorar,
es va fer clar que les vàlvules no feien prou bé la missió encomanada.
I l'equip va haver de recórrer a una tecnologia antiga:
en comptes de vàlvules, van fer servir cristalls semiconductors.
Però no van utilitzar el mateix tipus de cristalls
que Bose havia desenvolupat: van fer servir silici.
Aquest dispositiu és un receptor de cristall de silici.
Hi ha un diminut cable de tungstè en espiral
tocant la superfície de un petit cristall de silici.
És increïble la importància que va tenir aquest dispositiu.
Era la primera vegada que s'havia explotat el silici com a semiconductor,
però per funcionar, calia que fos molt pur
i tots dos bàndols en guerra van dedicar molts recursos a purificar-lo.
De fet, els britànics tenien millors dispositius de silici,
per tant devien tenir algunes bobines de silici ja en aquell temps,
quan a Berlín tot just començàvem.
Els britànics tenien millors semiconductors de silici
perquè rebien ajuda de laboratoris dels Estats Units,
en particular, els famosos Bell Labs.
I no va passar gaire temps abans que els físics s'adonessin
que si els semiconductors podien substituir vàlvules del radar,
potser també podien substituir vàlvules en altres dispositius, com amplificadors.
El simple tub buit, amb el seu corrent d'electrons d'un sol sentit,
havia estat modificat per produir un dispositiu nou.
Posant una reixa metàl·lica en el camí dels electrons
i aplicant-hi un diminut voltatge,
es podia produir un canvi espectacular en la força del feix de llum.
Aquestes vàlvules actuaven d'amplificadors,
convertint un senyal elèctric molt feble en un de molt més fort.
Un amplificador és una cosa, en cert sentit, realment simple.
Senzillament agafes un corrent petit i el converteixes en un corrent més gran.
Però en altres sentits, canvia el món,
perquè quan pots amplificar un senyal, pots enviar-lo a qualsevol lloc del món.
Tan bon punt la guerra havia acabat, l'expert alemany Herbert Matare
i el seu col·lega, Heinrich Welker, van començar a construir
un dispositiu semiconductor que es podia utilitzar com a amplificador elèctric.
Aquí tenim aquell primer model operatiu que van fer Matare i Welker.
Si mireu a dintre, podeu veure el diminut cristall
i els cables que hi fan contacte.
Si fas passar un petit corrent per un dels cables,
això permet a un corrent molt més gran fluir a través de l'altre,
per tant actuava com a amplificador de senyal.
Aquests dispositius minúsculs podien substituir vàlvules grans i cares
en xarxes de telefonia de llarga distància, ràdios i altres equips
on un senyal feble necessitava ser potenciat.
Matare va adonar-se immediatament del que havia creat,
però els seus caps inicialment no hi estaven interessats.
No pas, és a dir, fins que va aparèixer un escrit en una revista
anunciant un descobriment de Bell Labs.
Un equip de recerca havia topat amb el mateix efecte,
i ara anunciaven el seu invent al món.
Van anomenar-lo el transistor.
Van tenir-lo el desembre de 1947, i nosaltres el vam tenir a principis del 48.
Però és la vida, què hi farem!
El van tenir una mica abans, l’efecte.
Però, curiosament, els seus transistors no servien.
Tot i que el dispositiu europeu era més fiable
que el model més experimental de Bell Labs,
cap dels dos complia del tot la seva promesa:
funcionaven, però eren de nyigui-nyogui.
Començava la recerca d'una manera més robusta d'amplificar senyals elèctrics,
i el descobriment va arribar accidentalment.
A Bell Labs, l'expert en cristall de silici Russell Ohl
es va adonar que un dels seus lingots de silici tenia una propietat molt estranya.
Semblava capaç de generar el seu propi voltatge,
i quan va intentar mesurar-ho connectant-lo a un oscil·loscopi,
es va adonar que el voltatge canviava constantment.
La quantitat de voltatge que generava semblava dependre de
quanta llum hi havia a la sala.
Fent ombra al cristall,
veia que el voltatge queia.
Més llum significava que el voltatge pujava.
El que és més, quan engegava un ventilador entre el llum i el cristall
el voltatge començava a oscil·lar amb la mateixa freqüència
amb què les ales del ventilador projectaven ombres sobre el cristall.
Un dels col·legues d'Ohl va adonar-se immediatament
que el lingot tenia una esquerda que formava una junció natural,
i aquesta minúscula junció natural en un bloc altrament sòlid
actuava exactament com la junció molt més delicada
entre l'extrem d'un cable i un cristall que Bose havia descobert.
Excepte aquí, era sensible a la llum.
El lingot s'havia esquerdat perquè cada banda contenia
quantitats lleugerament diferents d'impureses.
Una banda tenia una mica més de l'element fòsfor,
mentre que l'altre tenia una mica més d'una impuresa diferent: bor.
I els electrons semblaven poder moure's
del costat del fòsfor al costat del bor, però no viceversa.
Els fotons de llum que brillaven sobre el cristall
feien saltar electrons dels àtoms,
però eren els àtoms de la impuresa els que impulsaven aquest flux.
El fòsfor té un electró que s'allibera
i el bor està amatent d'acceptar-ne un altre,
per tant els electrons tendeixen a fluir del costat del fòsfor
al costat del bor i, de manera crucial, només fluïa en un sentit per la junció.
El cap de l'equip de semiconductors, William Shockley,
va veure el potencial d'aquesta junció en un sol sentit dins d'un cristall,
però, com es podria crear un cristall
amb dues juncions que es pogués utilitzar com a amplificador?
Un altre investigador de Bell Labs anomenat Gordon Teal
havia treballat en una tècnica que ho permetria.
Havia descobert una manera especial de desenvolupar cristalls únics
del semiconductor germani.
En aquest institut de recerca, desenvolupen cristalls semiconductors
de la mateixa manera que feia Teal a Bell Labs:
només que aquí, els fan molt, molt més grossos.
Al fons d'aquest cossi hi ha un contenidor amb germani roent fos,
tan pur com es pot aconseguir.
A dintre hi ha uns quants àtoms de qualsevol impuresa que calgui
per alterar les seves propietats conductores.
El braç giratori de sobre té una vareta de cristall al fons
que ha estat submergida en el líquid i que lentament es tornarà a aixecar.
Quan el germani es refreda i endureix, forma un cristall llarg
com un caramell, sota la vareta.
Tota la llargada és un sol i bonic cristall de germani.
Teal va deduir que, mentre el cristall es forma,
es poden afegir i barrejar altres impureses al cossi.
Això ens dona un únic cristall amb capes fines de diferents impureses
creant juncions a l’interior del cristall.
Aquest cristall amb dues juncions era el somni de Shockley.
Aplicar un petit corrent per la primíssima secció del mig
permet a un corrent molt més gran fluir a través del triple sandvitx.
D'un sol cristall com aquest,
es podien tallar centenars de blocs sòlids minúsculs,
cadascun amb les dues juncions, que permetran controlar amb precisió
el moviment d'electrons a través seu.
Aquests dispositius minúsculs i fiables
es podien utilitzar en tota mena d'equip elèctric.
No es pot tenir l'equip electrònic que tenim sense components diminuts.
I és curiós: com més petits, més fiables,
és una situació win-win.
Es va atorgar el Premi Nobel a l'equip de Bell Labs per un invent revolucionari,
mentre l'equip europeu quedava oblidat.
William Shockley va deixar Bell Labs,
i el 1955 va fundar el seu laboratori de semiconductors a la Califòrnia rural,
reclutant els millors llicenciats en física del país.
Però les celebracions no van durar gaire,
perquè era quasi impossible treballar per a Shockley.
La gent abandonava la companyia perquè no els agradava el seu tracte.
El fet que Shockley fos tan cretí
és la raó per la qual teniu Silicon Valley.
S'inicia el procés d'escissió, de creixement i de noves companyies,
i tot perquè Shockley és un ésser humà tan desastrós.
Les empreses noves competien entre elles
per presentar els últims dispositius semiconductors.
Van fer transistors tan petits
que se'n podien incorporar quantitats enormes en un circuit elèctric
imprès en un simple tall de cristall semiconductor.
Aquests xips minúsculs i fiables es podien utilitzar en tota mena d'equip elèctric,
especialment conegut el cas dels ordinadors.
Era l'alba d'una nova edat.
Avui, els microxips són arreu.
Han transformat quasi tots els aspectes de la vida moderna,
des de la comunicació al transport i a l'entreteniment.
Però, potser, i això també és important,
els nostres ordinadors han esdevingut tan potents,
que ens ajuden a entendre l'univers en tota la seva complexitat.
Un sol microxip com aquest avui
pot contenir uns quatre mil milions de transistors.
És increïble fins on ha arribat la tecnologia en 60 anys.
És fàcil pensar que amb els grans salts que hem fet
a l'hora d'entendre i explotar l'electricitat,
queda poc per aprendre'n.
Però ens equivocaríem.
Per exemple, fer els circuits cada vegada més petits
volia dir que un tret particular de l'electricitat conegut durant més d'un segle
esdevenia cada vegada més problemàtic.
La resistència.
Un xip d'ordinador ha de ser refredat contínuament.
Si traieu el ventilador, això és el que passa.
Ostres! Això es dispara!
100, 120, 130 graus,
200 graus, i s'ha tallat.
En només uns segons el xip ha quedat ben fregit.
Ja veieu, quan els electrons passen pel xip,
no es desplacen sense entrebancs.
Xoquen contra els àtoms de silici,
i l'energia que perden aquests electrons produeix calor.
Però a vegades això era útil.
Els inventors van fer escalfadors i forns elèctrics,
i cada vegada que una cosa es posava incandescent,
bé, vet aquí una bombeta.
Però la resistència en aparells electrònics,
i a les línies d'energia,
és la pèrdua d’energia més gran
i un problema enorme.
Es considera que la resistència consumeix fins al 20% de tot el corrent que generem.
És un dels problemes més grans dels temps moderns.
I ja s'està buscant una manera de resoldre el problema de la resistència.
El que considerem temperatura
és en realitat una mesura de fins a quin punt vibren els àtoms d'un material.
I si els àtoms vibren,
llavors els electrons que hi flueixen
tenen més possibilitats de xocar-hi.
Així doncs, en general, com més calent el material,
més alta la seva resistència elèctrica,
i com més fred és,
més baixa la resistència.
Però què passa si refredes una cosa,
a prop del zero absolut,
-273 graus Celsius?
Bé, a zero absolut,
no hi ha gens de calor,
i els àtoms no es mouen en absolut.
Què passa llavors amb el flux d'electricitat?
El flux d'electrons?
Utilitzant un dispositiu especial anomenat criòstat,
que pot mantenir les coses a prop del zero absolut, ho podem esbrinar.
A l'interior d'aquest criòstat,
en aquesta bobina, hi ha mercuri,
el famós metall líquid.
I forma part d'un circuit elèctric.
Aquest equip d'aquí mesura la resistència del mercuri,
però fixeu-vos què passa quan abaixo el mercuri
cap a la part més freda del criòstat.
Vet aquí.
La resistència ha caigut a absolutament gens.
El mercuri, com moltes substàncies que ara coneixem,
té aquesta propietat.
S’anomena “esdevenir superconductor”,
que vol dir que no presenten gens de resistència al flux d'electricitat.
Però aquests materials només funcionen
quan estan molt i molt freds.
Si poguéssim utilitzar un material superconductor en els cables d'energia,
i en els aparells electrònics,
ens estalviaríem molta energia elèctrica preciosa que es perd per la resistència.
El problema, naturalment, és que calia mantenir els superconductors
a temperatures extremament baixes.
Llavors, el 1986,
es va fer un avenç.
En un petit laboratori prop de Zurich, Suïssa,
físics d'IBM van descobrir fa poc una nova classe de materials superconductors,
i es considera un dels descobriments científics més importants en moltes dècades.
Això és un bloc del mateix material fet pels investigadors a Suïssa.
No sembla gaire extraordinari,
però si ho refredes amb nitrogen líquid,
passa una cosa especial.
Es torna superconductor,
i com que l'electricitat i el magnetisme estan tan vinculats,
això li dona propietats magnètiques igualment extraordinàries.
Aquest imant està suspès,
levitant per damunt del superconductor.
El més apassionant és que, tot i que fred,
aquest material està molt per damunt del zero absolut.
Aquests camps magnètics són tan forts
que no tan sols poden aguantar el pes d'aquest imant,
sinó que també haurien d'aguantar el meu pes.
Estic a punt que em facin levitar.
Oh, és una sensació molt i molt estranya.
Quan aquest material es va descobrir per primer cop el 1986,
va produir una revolució.
A part que ningú havia considerat que podria ser superconductor,
ho era a una temperatura molt més alta del que ningú creia possible.
Som temptadorament a prop d'aconseguir superconductors a temperatura ambient.
No hi som encara,
però un dia, es trobarà un nou material.
I quan el posem al nostre equip electrònic,
podrem construir un món més barat, millor, més sostenible.
Avui, s'han produït materials que exhibeixen aquest fenomen
a la mena de temperatures que teniu al congelador.
Però aquests nous superconductors no els poden explicar plenament els teòrics.
I sense una comprensió completa,
els experimentadors es guien sovint tant per la sort
com per una adequada comprensió científica.
Fa poc, un laboratori del Japó va fer una festa
on van acabar adulterant els seus superconductors
amb una sèrie de begudes alcohòliques.
Inesperadament, van trobar que el vi negre
millora l'acció dels superconductors.
La recerca elèctrica
ara té el potencial, un cop més,
de revolucionar el nostre món,
si es poden trobar superconductors a temperatura ambient.
La nostra addicció a la força de l'electricitat només està creixent.
I quan entenguem plenament com explotar els superconductors,
tindrem un nou món elèctric al davant.
Durà a un dels períodes més emocionants de descobriments i invents humans,
un conjunt d'eines, tècniques i tecnologies nou de trinca
que un cop més transformarà el món.
L'electricitat ha canviat el nostre món.
Fa només uns centenars d'anys, es veia com un prodigi misteriós i màgic.
Llavors, va saltar del laboratori amb una sèrie d'estranys i prodigiosos experiments,
i finalment va ser capturada i s'hi va donar ús.
Va revolucionar la comunicació,
primer a través de cables,
llavors amb ones a través dels camps de gran abast de l'electricitat.
Impulsa i il·lumina el món modern.
Avui, difícilment podem imaginar la vida sense electricitat.
Defineix la nostra era,
i estaríem totalment perduts sense.
Però encara ens ofereix més coses.
Ens trobem, un cop més, al començament d'una època nova de descobriments,
una nova revolució.
Però per damunt de tot,
hi ha una cosa que saben tots aquells que tracten amb la ciència de l'electricitat:
la seva història encara no ha acabat.
Traducció dels subtítols al català i ressincronització: PROJECTE TRANSMATE