El campo que se esconde detrás de los campos

¿Cómo puede un electrón notar un imán al que nunca se acerca?

Imagina dos ciclistas en una carretera circular alrededor de un molino de viento. Uno pedalea en el sentido de las agujas del reloj y el otro al revés. Un remolino suave de aire da vueltas alrededor del molino. En la carretera no sopla absolutamente nada.

Y aun así, cuando los dos ciclistas se vuelven a encontrar, van desacompasados. Uno llevó el remolino a favor todo el camino. Esto pasa de verdad, y les pasa a los electrones.

Lo que sabemos con seguridad

Empecemos con unas matemáticas antiguas y muy listas. En 1903, un matemático llamado E. T. Whittaker mostró algo bonito. El campo eléctrico y magnético se puede reconstruir a partir de dos cosas más sencillas. Se llaman potenciales.

Los potenciales parecen menos reales que los campos. Un campo te empuja. Un potencial solo está ahí, preparado. Por eso, durante años, la gente los trató como pura contabilidad.

Entonces, en 1959, dos físicos propusieron una prueba preciosa. Se llamaban Yakir Aharonov y David Bohm. Envuelve un imán de modo que, por fuera, el campo magnético sea exactamente cero. Ahora manda electrones por fuera, por dos caminos distintos.

Nada empuja a esos electrones. No deberían notar nada. Pero lo notan. Vuelven con sus ondas corridas, exactamente como se había predicho.

En 1986, un equipo dirigido por Akira Tonomura lo midió de maravilla. Esto ya es física resuelta, de libro de texto. Un potencial puede cambiar la materia donde no actúa ninguna fuerza.

Lo que los científicos están probando ahora

Ahora, la frontera. Las ondas de luz se mueven de lado a lado. Van cruzadas a su dirección de viaje. El sonido, en cambio, aprieta en la misma dirección en la que avanza. El sonido es longitudinal.

¿Puede una onda eléctrica ser longitudinal? En tres sitios, sí, sin ninguna duda. Justo al lado de una antena. Dentro de un plasma. Y corriendo por la superficie del suelo o del mar. Los ingenieros trabajan con los tres.

La pregunta abierta es el espacio vacío. ¿Podría una onda eléctrica longitudinal cruzar el vacío y llevar energía? Algunos inventores dicen que sí, y hay patentes que describen máquinas.

La prueba es barata y clara. Pon un medidor en cada cable que entra en la máquina. Después mide todo lo que sale. Si sale más de lo que entró, esa es una noticia enorme.

Nadie ha publicado esa medición todavía. Los científicos están probando esta idea, y este sitio contará la respuesta cuando llegue.

Por qué importa

Piensa en lo que te da un potencial. Es una manera de cambiar algo sin darle un empujón.

Ese es un tipo de control completamente distinto. Los superconductores ya lo usan, y la lección siguiente lo pone a trabajar.

Te toca a ti

Si nada empujó a los electrones, ¿qué los cambió en realidad? ¿Y cómo distinguirías un efecto nuevo de verdad de un cable que se te olvidó?

Nadie ha cerrado esta pregunta todavía. La prueba es lo bastante pequeña para el laboratorio de una escuela. Quizá la hagas tú.