Historias de la Ciencia

Los trenes hoy día son una cosa habitual. La representación más moderna y avanzada tecnológicamente con servicio al público la tiene (a fecha de 2005) una línea de llevitación magnética que une Shanghai con su aeropuerto tardando 7 minutos 20 segundos en recorrer los 30 kilómetros a una velocidad máxima de 431 km/h y una media de 250 km/h. Otros recorridos están en estudio, principalmente en China y Japón. El inconveniente, por supuesto, es el coste de dichas líneas. Pero para llegar a un cierto grado de sofisticación necesitaron de unos principios que fueron, como casi siempre y como en casi todo, tortuosos y no exentos de sorpresas y curiosidades.

Nuestra historia de hoy comienza con Humphry Davy. A los 28 años era ya miembro de la Royal Society y es considerado el fundador de la electroquímica. Incluso Napoleón le dio la Legión de Honor, a pesar de estar en guerra con Inglaterra.

Pues bien, en 1813 hubo una terrible explosión de metano en una mina  de carbón de Gateshead-on-Tyne, en el norte de Inglaterra. Perdieron la vida 92 hombres. Davy se ocupó de estudiar la seguridad en las minas y determinar las condiciones en las que explotaba el metano y, después de muchos experimentos, diseñó la lámpara de seguridad del minero que todavía hoy lleva su nombre. Demostró que si se rodeaba la lámpara con una rejilla metálica fina, el calor de dicha llama no encendía ningún gas circundante. El calor de la llama es disipado por el metal. Por ello recibió las alabanzas de la Royal Society y un premio de 2000 libras. Pobre Davy: dicen que el mejor descubrimiento de su vida fue el de Michael Faraday. En fin.

De golpe, apareció un hombre, un guardafrenos de vagonetas de una mina de carbón, un analfabeto hijo de un fogonero de una máquina de vapor utilizada para achicar agua de dicha mina. Insistía, enfurecido, en haber hecho anteriormente un invento similar basado en el mismo principio, pues la llama estaba rodeada de un escudo metálico con agujeros. Sus defensores se enfadaron tanto que hicieron una colecta y le dieron 1000 libras. Dicho dinero lo utilizó para invertirlo en investigar en lo que le apasionaba: las locomotoras a vapor. El nombre de este guardafrenos era George Stephenson. Pero volvamos atrás, al inicio de su vida.

Nacido en 1781 perteneció a una familia sumamente humilde. De niño había trabajado como cuidador de ganado. A los 14 años ya ayudaba a su padre y también trabajaba remendando zapatos para ganar un dinero extra. A los 16 ya lo hacía de forma independiente y a los 18 años todavía era analfabeto. Trabajando con su padre aprendió a resolver problemas mecánicos, cosa que le fascinó. Pero como no tenía apenas educación tuvo que ir a una escuela nocturna en sus años juveniles para aprender a leer, con lo que aprendió a estudiar el trabajo de James Watt.

En 1804 entró en las minas de Killingsworth en sustitución de su padre que se había quedado ciego. Pronto destacó por una serie de prácticos inventos. En 1810, un agricultor de la comarca le enseñó nociones de matemáticas, de mecánica y de química. El interés mostrado por Stephenson con relación al mecanismo de los pozos de carbón, lo condujeron a convertirse en un experto en montar y desmontar las máquinas de los pozos y dos años más tarde comenzó a ejercer como ingeniero-director de aquellas minas.

Se propuso mejorar aquellas máquinas. Sus primeros trabajos en el diseño de locomotoras se limitó a la construcción de máquinas para transportar cargas en las minas de carbón, y en 1823 creó una fábrica en Newcastle para su producción. Por aquella época los coches eran tirados por caballos al igual que las vagonetas de carbón para sacar el material de las minas. Stephenson construyó tan bien las máquinas que dejaron de utilizarse los caballos para sacar las vagonetas de carbón y es que, por aquel entonces, que fueran unos caballos los que tiraban de las vagonetas no era sencillo. El pienso había subido demasiado. La ventaja de las máquinas de Stephenson era que el combustible con el que funcionaban, el carbón, salía de las propias minas.

Junto a un hombre de negocios, obtuvo la concesión de un trazado ferroviario entre Darlington y Stockton. Su locomotora, la Active, arrastraba sin esfuerzo 33 vagones y logró superar los 20 km durante 65 minutos. Fue el primer ferrocarril de pasajeros jamás construido. Por primera vez en la historia se hizo posible un transporte más veloz que el galope de los caballos.

En 1829 se organizó en Rainhill una carrera de «velocidad y duración» para asignar la concesión del diseño y trazado de la línea de Liverpool a Manchester. El que ganara se llevaría dicha concesión. Aquellas máquinas tenían que hacer un recorrido de 3 km y la carga que tenían que arrastrar de 13 toneladas. Debían alcanzar, al menos, los 17 km/h. Se presentaron 5 inventores. Uno de ellos era Stephenson y, como ya habréis podido sospechar, ganó la máquina que él había traído: la Rocket. No sólo superó todas las pruebas, sino que alcanzó la fantástica velocidad de 57 km/h, venciendo ampliamente a sus rivales. Nunca se había alcanzado una velocidad así hasta entonces. De hecho, la Rocket fue utilizada durante muchos años y transportó tanto cargamento como pasajeros. (Tenéis aquí una bonita animación de dicha máquina).

Le dieron la concesión pero tuvo que soportar la violenta hostilidad de los granjeros y terratenientes en la línea del trayecto. Realizó hazañas como el trazado de la línea férrea sobre zonas pantanosas y la construcción de numerosos puentes a lo largo del camino. Los empresarios de la vieja clase intentaban defender sus intereses con afirmaciones que se han llegado a hacer legendarias: «Las mujeres encinta abortarán» o «El aire envenenado matará al ganado», «Los pájaros caerán abrasados», «Cientos de posaderos y cocheros estarán desocupados».

Durante el debate que se originó en la Cámara de los Comunes para la concesión, un miembro de dicha Cámara le preguntó:

– Supongamos ahora que una de vuestras máquinas va marchando a razón de dos y medio o tres kilómetros por hora y que una vaca cruzase la línea e interceptara el camino de la máquina, ¿no sería esto una circunstancia muy delicada?

– Sí; muy delicada … para la vaca – replicó.

Con su amigo, el mecánico William Fairbairn, diseñó el puente sobre Menai Strait (norte de Gales, 1845-50) a partir del prototipo de «caja», que tan popular se haría en trenes. Aunque las teorías de Navier sobre resistencia de materiales habían sido publicadas poco antes, Stephenson tuvo que proceder por tanteos empíricos (en otras palabras, a base de prueba y error).

A partir de 1833, aparecieron compañías para financiar el proyecto de Stephenson, con la finalidad de tener la red ferroviaria en todo el país, proyecto que resultó importantísimo para el desarrollo textil de Inglaterra durante la Revolución Industrial. Asesoró a proyectos similares en Bélgica, Alemania y España.

Y así fue, gracias al empuje y al interés de George Stephenson, cómo se llegó a la aplicación útil del ferrocarril que se ha convertido en una importante forma de trasporte, primero en Inglaterra, después en el resto de Europa y por último, en todo el mundo.

No se le subieron por ello los humos y siguió siendo humilde, igual que lo fue cuando era guardafrenos. Le ofrecieron participar en el Parlamento Inglés pero rechazó el ofrecimiento. Al retirarse de la construcción de las máquinas, se dedicó a la jardinería muriendo el 12 de agosto de 1848.

En Chesterfield, hay un monumento en honor a George Stephenson como homenaje al inventor de la primera locomotora y una Rocket todavía se puede ver en el Museo de la Ciencia de Londres. Sólo falta que sea reconocido por la lámpara atribuida a Davy. Su hijo Robert continuó donde lo dejó su padre.

Nada mal para un humilde guardafrenos de una mina y analfabeto a los 18 años, ¿verdad?

Actualización: me dice Alfonso que Richard Trevithick fue en realidad quien construyó la primera locomotra. Es cierto. El mérito de Stephenson fue hacer que fuera más rápida y mejor que los caballos.

Fuentes:
«La maldición de ser un genio», Ermanno Gallo
«El efecto Carambola», James Burke
«Enciclopedia biográfica de Ciencia y Tecnología (Tomo II)», Isaac Asimov «El hombre que calumnió a los monos», Miguel Angel Sabadell
http://en.wikipedia.org/wiki/George_Stephenson
http://www.edu365.com/aulanet/comsoc/persones_tecniques/George_Stephenson.htm
http://www.albaiges.com/ingenieros/11sXIX-m.htm#marcobr01
http://www.biografiasyvidas.com/biografia/s/stephenson.htm
http://www.sapiensman.com/old_trains/
http://urbanity.blogsome.com/2006/01/25/el-tren-de-levitacion-magnetica-maglev/