Biografía de Georg Simón Ohm: físico y matemático alemán

Georg Simon Ohm nació el 16 de marzo de 1789 en Erlangen, Baviera (Alemania), y falleció el 6 de julio de 1854 en Múnich. Fue un físico y matemático alemán cuya mayor contribución a la ciencia fue la formulación de la ley de Ohm, un principio fundamental para comprender el comportamiento de la electricidad.

A lo largo de su trabajo científico, se centró especialmente en el estudio de las corrientes eléctricas, analizando cómo se relacionan la intensidad de la corriente, el voltaje y la resistencia y en 1827 presentó de manera formal esta relación mediante la expresión I = V/R, que explica cómo circula la corriente eléctrica en un circuito.

Además de sus investigaciones en electricidad, Ohm mostró interés por otros campos como la acústica, la polarización de las pilas y los fenómenos de interferencia de la luz. En reconocimiento a su aporte, la unidad que mide la resistencia eléctrica lleva su nombre: el ohmio. En el ámbito académico, llegó a desempeñarse como conservador del gabinete de Física de la Academia de Ciencias de Baviera.

Proveniente de una familia humilde, fue hijo de un herrero y durante su adolescencia combinó el trabajo con los estudios, destacándose rápidamente por su inclinación hacia las ciencias. En 1803 ingresó a la Universidad de Erlangen, donde avanzó con notable rapidez en su formación. Uno de sus trabajos más importantes fue la publicación, en 1827, del libro El circuito galvánico tratado matemáticamente, obra en la que introdujo de forma clara y sistemática el concepto de resistencia eléctrica.

zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Descubrimientos

A principios del siglo XIX, la electricidad era la frontera de la ciencia, para ese entonces; Alessandro Volta había inventado la pila eléctrica, y los científicos sabían que la corriente podía fluir por los cables, pero nadie entendía exactamente cuánta corriente fluía ni por qué variaba.

El mayor obstáculo para estudiar la electricidad en esa época era que las baterías químicas (pilas voltaicas) eran inestables; su voltaje fluctuaba rápidamente, haciendo imposible obtener mediciones precisas.

Georg Simón Ohm resolvió esto con una solución ingeniosa:

• La Termocupla: En lugar de una batería química, utilizó un circuito termoeléctrico (descubierto recientemente por Seebeck). Al calentar un extremo de un metal y enfriar otro, generaba una corriente constante y estable.
• La Balanza de Torsión: Construyó una balanza extremadamente sensible para medir la fuerza magnética generada por la corriente en un cable.

Al probar cables de diferentes longitudes y grosores, Ohm notó un patrón matemático perfecto que nadie más había visto.

En 1827, publicó su obra maestra: Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (El circuito galvánico investigado matemáticamente). En ella, presentó lo que hoy conocemos como la Ley de Ohm.

Esta ley establece una relación fundamental entre tres variables:

1. Voltaje (V): La «presión o fuerza» que empuja las cargas eléctricas.
2. Corriente (I): El flujo de cargas que viaja por el conductor, ósea; el paso libre y ordenado de los electrones.
3. Resistencia (R): La oposición que presenta el material al paso de la corriente.

La fórmula que une estos conceptos es elegante en su simplicidad:

I = V / R

En palabras simples: La cantidad de corriente que fluye por un circuito es directamente proporcional al voltaje aplicado e inversamente proporcional a la resistencia del cable.

¿Por qué fue revolucionario?

Ohm demostró que la electricidad no era un fluido errático, sino que se comportaba de manera lineal, ya que Si duplicas el voltaje, duplicas la corriente pero Si duplicas la resistencia, la corriente se reduce a la mitad. Esto permitió, por primera vez, diseñar circuitos en lugar de adivinarlos.

Sorprendentemente, la comunidad científica alemana rechazó inicialmente sus descubrimientos.

• La crítica: En aquella época predominaba la filosofía de la naturaleza de Hegel, que valoraba la experimentación intuitiva sobre las matemáticas rigurosas. Acusaron al trabajo de Ohm de ser «una fantasía desnuda».
• La consecuencia: Ohm, herido por las críticas, renunció a su puesto de profesor en Colonia y pasó años en la oscuridad académica.

Sin embargo, la verdad científica es persistente. Su trabajo comenzó a ser reconocido en el extranjero, especialmente por la Royal Society de Londres, que le otorgó la prestigiosa Medalla Copley en 1841. Finalmente, Alemania reconoció su genio y fue nombrado profesor en la Universidad de Múnich poco antes de su muerte.

Hoy en día, es imposible estudiar física o ingeniería sin mencionar su nombre. Su legado quedó inmortalizado internacionalmente en 1881, cuando el Congreso Internacional de Electricidad decidió honrarlo de la siguiente manera:

• La Unidad de Resistencia: La unidad de resistencia eléctrica en el Sistema Internacional se llama Ohmio (simbolizado por la letra griega omega.)

Zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Georg Simon Ohm: El Genio Persistente detrás de la Ley Fundamental de la Electricidad

Primeros Años de vida

Georg Simon Ohm nació en 1789 en Erlangen, Baviera, que en aquel entonces formaba parte del Sacro Imperio Romano Germánico y creció en una familia protestante humilde. Su padre, se llamaba Johann Wolfgang Ohm, que trabajaba como cerrajero, y su madre se llamaba María Elizabeth Beck.

Aunque sus padres no tenían formación académica, su padre era un autodidacta apasionado por el conocimiento y fue quien se encargó de educar a sus hijos en casa, brindándoles una formación sorprendentemente sólida para la época.

La familia Ohm era numerosa, algo común en aquellos años, pero también marcada por la tragedia: muchos de los hijos murieron siendo pequeños. De los siete niños que nacieron en el hogar, solo tres llegaron a la edad adulta: Georg Simon, su hermana Elizabeth Barbara y su hermano Martin, quien con el tiempo se convertiría en un matemático reconocido.

A los 16 años, Ohm ingresó en la Universidad de Erlangen. Sin embargo, tras cursar tres semestres, perdió el interés por sus estudios universitarios. Sentía que estaba desperdiciando su tiempo y, por insistencia de su padre, decidió abandonar la universidad.

En 1806 fue enviado a Suiza, donde consiguió trabajo como profesor de matemáticas en el monasterio de Gottstatt, cerca de Nidau. Ese periodo marcó un cambio importante en su vida, ya que comenzó a tomarse su formación intelectual con mayor seriedad.

Durante su estancia en Suiza, un antiguo conocido de la universidad, Karl Christian von Langsdorf, le recomendó estudiar a grandes científicos y matemáticos como Euler, Laplace y Lacroix. Siguiendo ese consejo, Ohm retomó con disciplina sus estudios de matemáticas de manera autodidacta. En 1811 decidió regresar a Erlangen, donde obtuvo su doctorado el 25 de octubre de ese mismo año y, casi de inmediato, se incorporó como docente a la universidad.

No obstante, su paso por Erlangen fue breve. Tras tres semestres como profesor universitario, llegó a la conclusión de que no tenía posibilidades reales de mejorar su situación económica ni profesional. Vivía con muchas limitaciones y no veía un futuro prometedor allí. En 1813 aceptó un puesto ofrecido por el gobierno bávaro en una escuela de bajo prestigio en Bamberg.

Tres años después, al cerrarse esa institución, fue trasladado a otra escuela de la misma ciudad para enseñar matemáticas y física. Durante ese tiempo, Ohm se sentía profundamente insatisfecho: estaba convencido de que su vocación iba más allá de ser un simple maestro de escuela.

Un giro importante ocurrió el 11 de septiembre de 1817, cuando obtuvo un puesto como profesor de matemáticas y física en el Liceo Jesuita de Colonia. Esta institución representaba una mejora notable, ya que contaba incluso con un laboratorio de física bien equipado, algo poco común en la época.

Reinventando la electricidad con la ley de Ohm

Ohm retomó con intensidad sus estudios teóricos y se dedicó a leer a destacados científicos franceses como Laplace, Lagrange, Legendre, Biot y Poisson, además de los trabajos de Fourier y Fresnel. Paralelamente, comenzó a realizar experimentos en el laboratorio, especialmente después de conocer el descubrimiento del electromagnetismo realizado por Oersted en 1820.

A partir de 1825 empezó a publicar los resultados de sus experimentos, centrados en la medición de corrientes eléctricas y diferencias de potencial. En estos trabajos observó que la fuerza de la corriente disminuía conforme aumentaba la longitud del conductor. Tras varios artículos, y convencido de la importancia de sus hallazgos, publicó en 1827 su obra más importante: Die galvanische Kette, mathematisch bearbeitet (El circuito galvánico investigado matemáticamente). En este libro expuso de manera completa su teoría sobre la electricidad y formuló la relación fundamental que hoy conocemos como la ley de Ohm.

Aunque una ecuación similar había sido descubierta décadas antes por el científico inglés Henry Cavendish, su trabajo no se había difundido debido a su carácter reservado. Ohm, en cambio, buscó fundamentar su teoría desde un enfoque matemático riguroso.

De hecho, el libro comenzaba con una introducción a las matemáticas necesarias para comprender el resto del contenido, ya que muchos físicos de la época no contaban con esa base. Esta decisión, lejos de ayudarle, provocó críticas y burlas por parte de físicos alemanes más veteranos, quienes desconfiaban del uso de las matemáticas como herramienta central para explicar fenómenos físicos.

Pese a las críticas, el trabajo de Ohm marcó el inicio de lo que más tarde se conocería como la teoría de circuitos eléctricos, aunque esta no se consolidó como un campo importante hasta finales del siglo XIX. Investigadores posteriores, como Thomas Archibald, han analizado el marco conceptual que utilizó Ohm para formular su célebre ley.

Durante su estancia en el Liceo Jesuita, se le permitió apartarse temporalmente de la docencia para centrarse en sus investigaciones. En 1826 recibió solo la mitad de su salario para pasar un año en Berlín trabajando en sus publicaciones. Ohm esperaba que el reconocimiento de su obra le abriera las puertas a una cátedra universitaria mejor, pero esto no ocurrió. Al no recibir ofertas satisfactorias, decidió permanecer en Berlín y en 1828 renunció definitivamente a su puesto en Colonia.

En los años siguientes trabajó de manera provisional en varias escuelas de Berlín. No fue hasta 1833 cuando consiguió una plaza en la Universidad de Núremberg, donde obtuvo el título de profesor, aunque todavía sentía que su carrera no reflejaba el valor real de sus aportes científicos.

El legado y reconocimiento

El reconocimiento internacional llegó finalmente en 1841, cuando la Royal Society de Londres le otorgó la prestigiosa Medalla Copley. Al año siguiente fue nombrado miembro extranjero de dicha institución, y otras academias científicas, como las de Turín y Berlín, hicieron lo mismo. En 1845 pasó a ser miembro activo de la Academia Bávara de Ciencias.

Además de sus estudios sobre electricidad, Ohm también incursionó en el campo de la acústica. En 1843 formuló un principio relacionado con la percepción del sonido, según el cual el oído humano es capaz de distinguir los tonos individuales que componen un sonido complejo.

Aunque esta idea, conocida como la ley acústica de Ohm, no resultó del todo correcta, tuvo influencia en el desarrollo de la acústica fisiológica. Sus planteamientos carecían de una base matemática sólida y fueron refutados por el físico August Seebeck, ante lo cual Ohm reconoció sus errores.

En 1849 aceptó un cargo en Múnich como conservador del gabinete de Física de la Academia Bávara, además de impartir conferencias en la universidad. Finalmente, en 1852, alcanzó el objetivo que había perseguido durante toda su vida: fue nombrado profesor titular de la cátedra de física en la Universidad de Múnich.

Georg Simon Ohm falleció el 6 de julio de 1854 en Múnich. Sus restos descansan en el cementerio Alter Südfriedhof, en la misma ciudad, donde su legado científico sigue siendo recordado como una pieza clave en la historia de la física moderna.

Zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz

Estudios, publicaciones, artículos y obras de Georg Simón Ohm

Evolución de sus Investigaciones (1825 – 1827)

La genialidad de Ohm no fue un evento aislado, sino un proceso de refinamiento experimental y matemático que quedó registrado en las revistas científicas de Schweigger y Poggendorff.

• 1825: El inicio experimental. En su primer artículo, Ohm examinó la disminución de la fuerza electromagnética producida por un hilo a medida que aumenta su longitud. Aunque sentó las bases, aún lidiaba con la inestabilidad de las fuentes de energía de la época.
• 1826: La analogía de Fourier. Ohm dio un salto cualitativo al aplicar el estudio de Joseph Fourier sobre la conducción del calor al campo de la electricidad. Al proponer que el flujo eléctrico se comportaba de manera análoga al flujo térmico, pudo establecer leyes que explicaban los resultados de otros científicos contemporáneos que trabajaban con electricidad galvánica.
• 1827: La culminación teórica. Publicó en Berlín su folleto más importante: Die galvanische Kette mathematisch bearbeitet. Aquí es donde aparece por primera vez la Ley de Ohm, estableciendo la proporcionalidad entre corriente y tensión (I = V / R)

Catálogo de Obras y Publicaciones Principales

Matemáticas y Educación Temprana

• 1817: Grundlinien zu einer zweckmäßigen Behandlung de Geometrie
  • Traducción: Directrices para un tratamiento adecuado de la geometría en la educación superior.
  • Leer en Google Books

La Obra Maestra (Electricidad)

• 1827: Die galvanische Kette: mathematisch bearbeitet
  • Traducción: El circuito galvánico investigado matemáticamente. Es el pilar de la electrodinámica moderna.
  • Versión Original (Alemán) | Traducción al Inglés (1891)

Física Molecular y Geometría

• 1849: Beiträge zur Molecular-Physik. Erster Band
  • Traducción: Contribuciones a la física molecular. Incluye elementos de geometría analítica en sistemas de coordenadas oblicuas.
  • Leer en Internet Archive

Óptica y Cristalografía

• 1852-1853: Erklärung aller in einaxigen Krystallplatten
  • Descripción: Una explicación matemática de los fenómenos de interferencia en placas de cristal uniaxiales bajo luz polarizada.
  • Parte 1 (1852) | Parte 2 (1853)

Compendios de Física (Etapa Final)

• 1854: Grundzüge der Physik als Compendium zu seinen Vorlesungen
  • Traducción: Fundamentos de física: compendio de conferencias.
  • Vol. 1: Física General | Vol. 2: Física Especial

Reconocimientos y Legado Científico

Pese a que su trabajo fue recibido inicialmente con «poco entusiasmo» por la rigidez académica de su época, su impacto fue tan profundo que terminó por redefinir la ciencia:

• Medalla Copley (1841): Otorgada por la Royal Society, marcando el inicio de su reivindicación internacional.
• Membresías de Honor: Fue nombrado miembro extranjero de la Royal Society (1842) y miembro de pleno derecho de la Academia Bávara de Ciencias (1845).
• Influencia de Wheatstone: El científico Charles Wheatstone fue clave al llamar la atención de la comunidad internacional sobre las definiciones y leyes que Ohm había introducido.
• Unidad de Medida: En su honor, el Sistema Internacional de Unidades (SI) adoptó el ohmio (Ω) como la unidad oficial de resistencia eléctrica.

zzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzzz