Georg Simon Ohm: el maestro de escuela que midió la resistencia

En marzo de 1828, pocos meses después de publicar el libro que acabaría grabando su nombre en cada diagrama de circuitos del mundo, Georg Simon Ohm renunció a su puesto en el Gymnasium jesuita de Colonia. La razón no fue un escándalo ni una enfermedad. Fue que nadie allí se había percatado. Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet había aparecido el año anterior y, para decirlo con cortesía, fue recibido con frialdad. Ohm esperaba que el libro le permitiera dejar la enseñanza secundaria. En cambio, pasó los siguientes cinco años sin un puesto adecuado en absoluto.

El plan de estudios de un cerrajero

Nació en Erlangen el 16 de marzo de 1789, en el margraviato de Brandeburgo-Bayreuth. Su padre, Johann Wolfgang Ohm, era un cerrajero que se había formado a un nivel sorprendentemente alto, y su madre, Maria Elizabeth Beck, era hija de un sastre. De los siete hijos del matrimonio, solo tres llegaron a la edad adulta: Georg Simon, su hermana Elizabeth Barbara y su hermano Martin, quien se convirtió en un matemático por mérito propio. Su madre murió cuando Georg tenía diez años.

La educación que importaba ocurrió en casa. Johann Wolfgang enseñó a sus dos hijos matemáticas, física, química y filosofía. Georg asistió al Gymnasium de Erlangen desde los once años y, según todos los relatos, casi no aprendió nada allí: ejercicios de memoria, ciencia mínima, un sistema notablemente peor que el que su padre dirigía en el taller. Es un detalle que vale la pena tener en cuenta, porque toda la vida científica de Ohm fue llevada a cabo por un hombre al que se le había enseñado a aprender por sí mismo.

Tres semestres y un despido

Ingresó en la Universidad de Erlangen en 1805 y pronto descubrió el lado social de la vida estudiantil. Su padre, sin impresionarse, lo obligó a salir después de tres semestres. En septiembre de 1806 aceptó un puesto de matemáticas en Gottstadt bei Nydau, en Suiza; en marzo de 1809 se trasladó a Neuchâtel como tutor privado durante dos años. Antes de marcharse, el profesor de Erlangen Karl Christian von Langsdorf le dio el consejo que dio forma a todo lo posterior: deja de buscar un plan de estudios y lee por tu cuenta a Euler, Laplace y Lacroix. Ohm hizo exactamente eso y regresó a Erlangen en abril de 1811 para obtener su doctorado en octubre de ese mismo año.

El maestro errante

El doctorado no le sirvió de casi nada. Dio clases de matemáticas en Erlangen brevemente y se fue porque el salario no era suficiente para mantenerse. Desde enero de 1813 enseñó matemáticas y física en Bamberg, primero en una escuela pobre y luego, a partir de 1816, en una superpoblada. Estaba, en palabras de un relato biográfico, sobrecargado de estudiantes, sin encontrar mucho aprecio por sus esfuerzos concienzudos, y resignado a la probabilidad de no casarse nunca, razón por la cual se volcó a la investigación, en parte para probarse a sí mismo y en parte para intentar conseguir un trabajo en un lugar más estimulante. La ley de Ohm fue, en su origen, una solicitud de empleo.

El laboratorio de Colonia

Su suerte cambió en septiembre de 1817 cuando se unió al Gymnasium jesuita de Colonia, que poseía un laboratorio de física bien equipado. Estudió a Lagrange, Legendre, Laplace, Biot, Poisson, Fourier y Fresnel. Cuando le llegó la noticia del descubrimiento de Ørsted en 1820 de que una corriente desvía la aguja de una brújula, tenía tanto el aparato como las matemáticas para hacer algo al respecto.

Su primer artículo, en 1825, examinaba cómo la fuerza electromagnética producida por un cable disminuye a medida que el cable se alarga. Dos artículos más en 1826 proporcionaron el tratamiento matemático, y aquí Ohm dio su paso intelectual decisivo: modeló el flujo de electricidad a través de un conductor basándose en el análisis de Fourier del flujo de calor a través de un sólido. El calor, en manos de Fourier, se movía desde la temperatura alta a la baja a una velocidad determinada por la conductividad del material. Ohm propuso que la electricidad se comportaba de la misma manera: una diferencia impulsora, un medio resistente y un flujo proporcional.

Die galvanische Kette

La teoría completa apareció en 1827 como Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (El circuito galvánico, trabajado matemáticamente). Su resultado central se enseña ahora a todo escolar: la corriente a través de un conductor es directamente proporcional a la diferencia de potencial aplicada a través de él, siendo la resistencia la constante de proporcionalidad. Antes de Ohm, la intensidad eléctrica era una cualidad vaga; después de él, fue una cantidad con una ecuación.

El libro fracasó. Parte del problema era el propio Ohm: introvertido, con pocas conexiones, sin cátedra universitaria. Parte fue el método: un tratamiento altamente matemático de un problema físico no estaba de moda en la física alemana de la época, donde predominaba un estilo más especulativo y filosófico. Y parte fue personal, en la figura de figuras influyentes y hostiles, incluidos Georg Friedrich Pohl y Johannes Schultz. Ohm renunció en Colonia en marzo de 1828 y esperó.

El oído y, por fin, una cátedra

El reconocimiento llegó primero desde el extranjero. La Royal Society le otorgó la Medalla Copley en 1841 y lo eligió miembro extranjero en 1842; la Academia Bávara lo nombró miembro de pleno derecho en 1845; Berlín y Turín lo aceptaron como miembro correspondiente. Para entonces, estaba en la Escuela Politécnica de Núremberg desde 1833. En 1849 se convirtió en conservador del gabinete físico de la Academia Bávara y profesor en Múnich, y solo en 1852, dos años antes de morir, recibió la cátedra de física allí.

Su último trabajo se centró en el sonido. En 1843 propuso un principio de acústica fisiológica: que el oído percibe un tono musical como un conjunto de componentes armónicos puros constituyentes. La idea, conocida como ley acústica de Ohm, fue una contribución real y también, como establecieron trabajos posteriores, no es del todo cierta. El físico August Seebeck expuso suposiciones injustificadas en la descripción de Ohm de los tonos de combinación, y Ohm admitió el punto. Beiträge zur Molecular-Physik le siguió en 1849.

Por qué Georg es llamado un genio

La cualidad específica que se exhibe es la transferencia analógica: reconocer que un problema resuelto en un dominio es estructuralmente igual a un problema no resuelto en otro. Fourier ya había resuelto la conducción del calor. La intuición de Ohm fue que la electricidad en un cable es el mismo animal matemático: un flujo impulsado por una diferencia e impedido por una propiedad del medio. Identificar eso requería que él mantuviera dos cosas a la vez que sus contemporáneos mantenían mayormente separadas: el delicado trabajo experimental de medir corrientes débiles a través de cables de longitud variable, y la matemática analítica continental que él mismo había aprendido de Euler y Laplace siguiendo el consejo de Langsdorf. La física alemana de la década de 1820 no estaba haciendo esto. Esa es precisamente la razón por la que el libro cayó con un golpe seco.

El caso contrario merece su peso. La ley de Ohm no es una ley de la naturaleza en el sentido de las de Newton; es una regularidad empírica que se cumple para una clase amplia y útil de materiales y falla para muchos otros, y la formulación propia de Ohm se basó en un modelo fluido de electricidad que fue superado. Se equivocó sobre los tonos de combinación y tuvo que admitirlo públicamente. Su carrera fue, bajo cualquier medida ordinaria, un largo período de maestría escolar mediocre interrumpido por dos años productivos en un laboratorio de Colonia. Lo que sobrevive no es un cuerpo de trabajo, sino una sola relación, aunque resulta ser la relación sobre la que se construyó posteriormente toda la ingeniería eléctrica, y tener razón una vez a esa escala no es poca cosa.

Legado

Ohm murió en Múnich el 6 de julio de 1854 y fue enterrado en el Alter Südfriedhof. Su nombre se convirtió en una unidad: el ohmio, símbolo Ω, es la medida SI de resistencia eléctrica, y existe un argumento justo de que el nombre de ningún otro físico es invocado tan a menudo por tantas personas que no podrían decirle nada más sobre él. El hijo autodidacta de un cerrajero autodidacta terminó siendo el estándar con el que se mide cada conductor en la tierra.