El 19 de abril de 1906, un día lluvioso en París, a primera hora de la tarde y después de un almuerzo con varios colegas donde, ironías de la vida, trataron de la prevención de los accidentes en los laboratorios, un hombre de negro espera en la acera de la rue Dauphine para cruzar. Nada más pasar un taxi, se apresura a atravesar la calle agazapado en su paraguas sin percatarse de que un carro de caballos se acerca. Cuando se da cuenta, intenta acelerar el paso para no ser atropellado, pero el piso resbaladizo le traiciona y cae entre los caballos. Louis Manin, el arriero, tira rápidamente de las riendas pero no puede evitar que el carro lo arrolle y una de sus ruedas le pase por encima. La muerte del hombre de negro fue instantánea. Un día de perros, la fatalidad y la imprudencia, un caldo de cultivo perfecto para los accidentes, acabaron con la vida de… Pierre Curie, aquel hombre de negro de 49 años que, como siempre, iba pensando en sus cosas. Para muchos, sobre todo atendiendo al número de trabajos y publicaciones que hacen referencia a la vida y la obra de uno y otro, el esposo de Marie Curie; para mi, y estoy convencido que también para Maria Salomea Sklodowska, un científico brillante con argumentos suficientes para ser protagonista. Eso sí, y en esto dudo que estuviese de acuerdo Marie, eclipsado por una de las mujeres más influyente de la historia.

Que Pierre y su hermano mayor Jacques optasen por el mundo de las ciencia tiene mucho que ver con su padre Eugene, médico de profesión y científico de vocación. Una pasión que transmitió a sus hijos desde muy pequeños en aquellos paseos didácticos que compartían por los bosques cercanos a París. Además de enseñarles a apreciar los fenómenos naturales, despertó en ellos sus primeras inquietudes científicas y el entusiasmo por la experimentación (por aquel entonces, casera). Fiel a sus principios (idealista, republicano y anticlerical) y temiendo que la escuela tradicional tuviese efectos perjudiciales en el interés despertado en sus hijos, decidió educarlos en casa. Y aunque aquella decisión acarreaba carencias en su educación, sobre todo en lo referente a ciertas materias (digamos de letras), los hermanos las suplieron con su innata capacidad de aprendizaje y de trabajo. De hecho, Pierre consiguió superar sin mayor problema las pruebas de acceso a la Facultad de Ciencias de la Sorbona en 1875, donde obtuvo su Licenciatura en Física tres años más tarde. La llama prendida por su padre seguía viva en sus hijos, y los hermanos iniciaron una investigación conjunta en el campo de la cristalografía, la electricidad y el magnetismo.

Piezoelectricidad

Jacques y Pierre trabajaban en un estudio sobre la piroelectricidad, fenómeno que consiste en la generación de electricidad por los cristales al elevar su temperatura, cuando descubrieron que al someter un cristal de cuarzo (posteriormente descubrirían que este efecto se repetía con cerámicas y otros cristales) a una fuerza de tracción o de comprensión, aparecía una carga superficial en las caras proporcional a la presión ejercida. Llamaron a este fenómeno piezoelectricidad, del griego piezein, “estrujar o apretar”. Y ya puestos, construyeron un generador piezoeléctrico para producir pequeñas corrientes eléctricas. Aun así, la piezoelectricidad se mantuvo como un efecto curioso de laboratorio. Habría que esperar varias décadas para que se comenzasen a desarrollar sus aplicaciones, que fueron diversas y variadas: los mecheros eléctricos (no los convencionales de pedernal), donde al pulsar el botón, que hace las veces de “martillo”, se golpea un cristal piezoeléctrico y genera la corriente (versión chispa) que prende el gas; los hidrófonos (micrófonos acuáticos), que convierten las vibraciones sonoras acuáticas en impulsos eléctricos que nos servirá para localizar cuerpos en movimiento bajo el agua (¿submarinos?); o la producción de energía de forma sostenible. ¿Qué os parece si os digo que, gracias a la piezoelectricidad, el simple hecho de caminar o la circulación de los vehículos genera electricidad? Pues que ya se está trabajando en ello y los resultados son satisfactorios. En algunas estaciones de Tokyo se han instalado bajo el suelo materiales piezoeléctricos que aprovechan la presión ejercida por las pisadas de los miles de pasajeros que pasan a diario para generar la electricidad que necesitan estas estaciones. Y trasladando este modelo a las carreteras, el rodamiento de los vehículos por estas vías generaría la energía suficiente para su iluminación. De aquí a dos días, en lugar de tener que pagar entrada en las discotecas igual te exigen un par de bailes en la pista. Ahí lo dejo… Eso sí, también hay algunas ideas que se me antojan peregrinas, como el chicle que nunca pierde el sabor. Científicos de Japón han desarrollado una goma de mascar en cuyo interior han introducido un diminuto sensor piezoeléctrico que al masticar produce una mínima corriente eléctrica, que estimula los receptores gustativos de la lengua y simula el sabor. Lógicamente, cada vez que se mastica se “induce” el sabor y, por tanto, dura y dura (cual las pilas del conejito) ¿Cómo te quedas, pequeño saltamontes? Habría que precisar que los sabores, por ahora, no son nada exóticos (nada de menta, papaya, sandía o judías con chorizo), ya que se limita a sabores básicos, como salado, dulce, ácido o amargo. Aunque personalmente no le veo mucho futuro, seguro que los empleados de limpieza municipales lo agradecerían. Y puestos a rizar el rizo, se podría investigar cómo añadir un elemento piezoeléctrico en las cucharas, de esta forma la sopa nunca quedaría sosa. Aunque habría que cambiar el manual de los buenos modales que prohíbe sorber la sopa, ya que, precisamente sorberla, es lo generaría el impulso eléctrico. Me parece que me estoy viniendo arriba, así que lo dejaré aquí.

Jacques y Pierre con sus padres (Eugène y Sophie-Claire)

Efecto directo e inverso

Pero los hermanos Curie, que no eran de quedarse mirando al espejo diciendo qué guapos y qué listos somos, siguieron investigando y comprobaron que este fenómeno también se daba a la inversa: los elementos piezoeléctricos se deformaban al ser sometidos a una corriente eléctrica. Y no se vayan todavía, porque no queda aquí la cosa. Además de la existencia del efecto directo y el inverso, en la gran mayoría de los casos se trataba de un modelo reversible. Esto quiere decir que al dejar de aplicar la presión o la corriente al material, volvía a su estado de reposo. Si las posibilidades de estos materiales piezoeléctricos, al convertir la tensión mecánica en electricidad, fueron abundantes, la capacidad de estos materiales para convertir las variaciones eléctricas en vibraciones mecánicas abrieron un inmenso abanico de aplicaciones. La primera aplicación práctica del efecto piezoeléctrico en la que se combina el efecto directo e inverso la realizó en 1917 el francés Paul Langevin. Por cierto, un buen amigo de la familia Curie y, del que se dice, que mantuvo un breve romance con Marie en 1911. Langevin diseñó un detector submarino ultrasónico, lo que hoy llamaríamos Sound Navigation And Ranging, el SONAR para los amigos. Si con el hidrófono podemos “captar” el movimiento bajo el agua, con este nuevo aparato añadimos la capacidad de “localizar” elementos estáticos bajo el agua (suelo marino, rocas, icebergs…). Al someter al elemento piezoeléctrico a una corriente eléctrica produce vibraciones mecánicas (ondas ultrasónicas) que chocan con los cuerpos sólidos bajo el agua y rebotan hacia el elemento piezoeléctrico convirtiéndolas en corriente eléctrica, cuyo estudio nos servirá para determinar la dirección y distancia del objeto. A poco que os pongáis a rascar, vais a encontrar diversas y variadas aplicaciones de estos dispositivos, llamados transductores (en la actualidad con materiales piezoeléctricos sintéticos mayoritariamente), que convierten energía eléctrica en energía ultrasónica y energía ultrasónica en energía eléctrica, como micrófonos, altavoces, auriculares, activación de los airbags y sensores de aparcamiento asistido en los vehículos, sensores de vibración o de presión en aplicaciones industriales, eyectores de tinta de las impresoras o diferentes modalidades médicas de diagnosis por imágenes.

Magnetismo

Gracias a este descubrimiento, Jacques obtuvo una plaza de profesor de mineralogía en la universidad de Montpellier, que ocupó hasta los 70 años. A pesar de romperse el tándem Curie, Pierre continuó sus trabajos, ahora centrándose en el magnetismo. Y en esto del magnetimo habría que rendir un homenaje al filósofo griego Tales de Mileto, porque hacia el año 600 a.C., ya observó que al frotar el ámbar, una sustancia resinosa amarillenta, con un paño o piel de animal adquiría la extraña propiedad de atraer objetos livianos. De hecho, la palabra ámbar en griego antiguo es elektron, de la que deriva el término electricidad, usada por primera vez por Francis Bacon para describir materiales que, como el ámbar, se cargaban con energía estática. ¿Y qué utilidad le dieron al ámbar una vez conocida esta propiedad «mágica»? Pues para quitar las pelusas de la ropa (versión briznas de hierba, hojas secas…). Pero Tales no solo jugó con la electricidad, también lo hizo con los imanes. A poco más de veinte kilómetros de Mileto se encontraba la ciudad de Magnesia, lugar donde se encontró por primera vez la magnetita o piedra imán. Estudió aquella piedra y observó que, además de atraer otros metales, si la magnetita se frotaba con hierro, éste adquiría las propiedades magnéticas del mineral. Había nacido el magnetismo. El filósofo romano del siglo I a.C. Tito Lucrecio Caro nos habla de estas piedras…

También sucede en ocasiones que la naturaleza del hierro se retira de esa piedra, y la rechaza y la sigue alternativamente. He visto anillos de hierro elevarse, y también virutas de hierro estremecerse en el interior de cuencos de bronce cuando un imán se coloca debajo, hasta tal punto se impacientan por escapar de la piedra.

Los estudios y trabajos sobre las propiedades magnéticas de las corrientes eléctricas desarrollados en el siglo XVIII por el danés Hans Christian Oersted y el francés André-Marie Ampère, servirían para que el británico Michael Faraday consiguiese producir, ya en el XIX, una corriente eléctrica a partir de una acción magnética, fenómeno conocido como inducción electromagnética. Establecidas las bases experimentales realizadas por sus predecesores, Pierre recogió todas las ideas teóricas y las observaciones experimentales desarrolladas hasta el momento para complementarlas con sus propios estudios, y en marzo de 1895 publicó su tesis doctoral titulada Propriétés magnétiques des corps à diverses températures. En ella, recuperaba la clasificación en tres grupos de las sustancias con propiedades magnéticas de acuerdo al comportamiento en campos magnéticos (paramagnéticos, diamagnéticos y ferromagnéticos), y aportaba, porque este hombre era de aportar, un nuevo descubrimiento: un material ferromagnético, por ejemplo, el hierro puro, perdía su magnetismo cuando se calentaba a una temperatura determinada, y cuando el material ferromagnético se enfriaba de nuevo por debajo de esta temperatura, recobraba sus propiedades magnéticas. A esta temperatura de transición se le llamó punto Curie, y ley de Curie a la ecuación que demuestra que la magnetización es proporcional al campo magnético aplicado, pero inversamente proporcional a la temperatura.

Espiritismo

A pesar de ser un científico de pura cepa (de los de experimentación, observación y análisis), la curiosidad de Pierre le llevó a coquetear con el espiritismo y lo paranormal, asistiendo a las sesiones de la famosa médium Eusapia Palladino. Independientemente de la comunicación con los espíritus, que poco o nada interesaban al científico, a Pierre le atraía el movimiento de objetos sin tocarlos y la levitación de mesas o de la propia médium. Y la verdad es que, a pesar de que algunos estudiosos de la metodología de Eusapia denunciaron que era un fraude, Pierre tenía dudas. De hecho, escribió a su mejor amigo, el físico francés Louis Georges Gouy, en estos términos:

Hemos tenido una serie de sesiones con Eusapia Palladino en la Sociedad para la Investigación Psíquica. Ha sido muy interesante, y realmente los fenómenos que vimos parecían inexplicables: mesas levantadas de las cuatro patas, movimiento de objetos a distancia, manos que te pellizcan o te acarician, apariciones luminosas. Todo sin un posible cómplice […] El único truco posible es aquello que podría resultar de una extraordinaria facilidad de la médium como ilusionista, pero ¿cómo explicar los fenómenos cuando estamos a escasos metros y la luz es suficiente para que podamos ver todo lo que sucede?


Quiso estudiar aquellos fenómenos tan extraños para ver si detrás había algún tipo de energía desconocida que pudiese explicarlos. Total, él había estado trabajando con la energía generada al deformar un cristal de cuarzo, hasta hacía dos días tan difícil de explicar (o más) que una mesa levitando.

Marie Curie

Con la concesión de la mención cum laude por su tesis doctoral bajo el brazo (pero de las de verdad, no como ahora que se la conceden a casi todo el mundo, incluidos a muchos políticos), obtuvo la cátedra de Física en la Sorbona y, por fin, Marie dio el sí quiero, tras un cortejo que se inició cuando Pierre le regaló un ejemplar de sus trabajos sobre electricidad y magnetismo. Y la verdad, se había hecho de rogar, porque para ella el matrimonio y los hombres nunca fueron un tema que le preocupase. Además -decía ella-, “¿quién iba a fijarse en una mujer pálida, escuálida y todo el día rodeada de libros?”. Pues está claro, otro físico. Unas bicicletas y la campiña francesa fueron testigos de su luna de miel. Alquilaron un pequeño apartamento con lo esencial e instalaron su humilde laboratorio en un cobertizo abandonado.

En aquel miserable cobertizo fue donde transcurrieron los mejores y más felices años de nuestra vida, enteramente dedicados al trabajo.


Del nuevo tándem Curie, esta vez formado por Pierre y Marie, surgirían las bases de la radiactividad y se iniciaba el camino que llevaría al matrimonio, y al físico francés Antoine Henri Becquerel, hasta el Premio Nobel de Física de 1903. Aquel amor entre probetas acabaría el fatídico 19 de abril de 1906…

Querido Pierre, a quien nunca volveré a ver aquí, quiero hablarte en el silencio de este laboratorio, donde no pensaba que tendría que vivir sin ti. (Diario de Marie Curie)

Colaboración publicada en el especial «Marie Curie» de Muy Historia.