THOMSON SIR WILLIAN

(Belfast, Irlanda del Norte, 26 de junio de 1824 - † Largs, Ayrshire, Escocia, 17 de diciembre de 1907)

William Thomson, primer barón Kelvin, OM, GCVO, PC, FRS (Belfast, Irlanda del Norte, 26 de junio de 1824 - † Largs, Ayrshire, Escocia, 17 de diciembre de 1907) fue un físico y matemático británico. Kelvin se destacó por sus importantes trabajos en el campo de la termodinámica y la electrónica gracias a sus profundos conocimientos de análisis matemático. Es uno de los científicos que más hizo por llevar a la física a su forma moderna. Es especialmente famoso por haber desarrollado la escala de temperatura Kelvin. Recibió el título de barón Kelvin en honor a los logros alcanzados a lo largo de su carrera.

Vida y obra

Físico británico, uno de los fundadores de la termodinámica y precursor de la teoría electromagnética.

Nació en Belfast el 26 de junio de 1824. Su padre fue un labrador que acabó emigrando en 1832 a Escocia y ejerciendo la docencia en matemáticas en la Universidad de Glasgow. Dos años después el joven Thomson inicia en esta institución sus estudios en ciencias; posteriormente se trasladó a Cambridge, donde se graduó con el premio Smith en 1845, a los veintiún años de edad.

En 1841 consiguió una copia del trabajo de George Green titulado Essay on the application of mathematical analysis to the theories of electricity and magnetism, que le ayudó enormemente en sus estudios sobre las relaciones matemáticas entre electricidad y calor. Posteriormente demostraría la interrelación que presentan diversas formas de energía y la electricidad y el magnetismo.

Residió un año en París con el objeto de estudiar junto a Regnault la teoría del calor. Desde allí vuelve a Glasgow e inicia su actividad docente en esta universidad, que ejercerá durante cincuenta y tres años.

En 1852 contrajo matrimonio con Margaret Crum, de quien enviudó en 1870; se casó en segundas nupcias con Frances Blandy cuatro años después.

En 1866, tras el éxito cosechado por la instalación del primer cable de telegrafía submarina, se le concede el título de caballero. En 1892 se le concede el baronato, adoptando entonces el nombre de una rama menor de la familia pero que había frecuentado la universidad, Kelvin de Largs. En 1890 fue nombrado presidente de la Royal Society. En 1896, con motivo de sus bodas de oro con la cátedra de filosofía natural de Glasgow, uno de los principales centros intelectuales de la ciencia europea del momento, se le concedió la Gran Cruz de la orden de la Reina Victoria, motivo por el cual se celebró una fiesta multitudinaria a la que asistieron los mejores científicos de la época. En 1899 renunció a su cátedra, pero continuó asistiendo a su clase como simple estudiante hasta el fin de sus días. En 1904 se le nombró canciller. Pocos meses antes de su muerte demostraría sus excelentes facultades mentales dando en la Royal Society una conferencia notable sobre electrónica. Falleció, rodeado de fama y fortuna, el 17 de diciembre de 1907 en su residencia de Netherall en Escocia, una de las primeras en las que se instaló la iluminación eléctrica.

Científico de gran talento, tanto teórico como experimental, destaca su gran amplitud de mente, pues fue precursor de múltiples ideas en áreas diversas de la física que contrasta con ciertas muestras de obcecación, como fueron su oposición a la entrada de mujeres en la universidad de Cambridge, su insistencia en la falsa teoría del éter y su desdén por los métodos de análisis vectorial.

 

Obra científica

 

Fue Thomson un ingente productor de artículos científicos, pues llegó a publicar 661, que abarcan la totalidad de las áreas de la ciencia, destacando en particular sus contribuciones a la termodinámica y el electromagnetismo, que ejercieron una influencia fundamental en toda la segunda mitad del siglo XIX.

Descubrió y dió a conocer los trabajos del entonces desconocido Green, y verificó que métodos matemáticos podían ser de gran utilidad para abordar problemas relativos al calor y a la electricidad. Demostró matemáticamente la relación existente entre la trasmisión de la fuerza electrostática y el flujo de calor en un sólido uniforme. Desarrolló las ideas de Faraday, e introdujo los conceptos de susceptibilidad magnética y permeabilidad y también el de energía total de un sistema magnético.

Cuando contaba veintiocho años de edad, descubrió el principio de la bomba de calor, basándose en el ciclo de Carnot, de cuyas investigaciones había tenido referencia durante su estancia en París, y en las que profundizó, llegando a proponer una escala de temperaturas absolutas, la denominada escala Kelvin en su honor. Formuló, de forma independiente a Clausius, el segundo principio de la Termodinámica. Junto con Joule analizó la relación entre el calor y el trabajo, y ambos descubren el efecto denominado efecto Joule-Thomson.

En 1858 idea el galvanómetro telegráfico, que posteriormente se emplearía como receptor de señales en la transmisión del primer telegrama transatlántico. Este dispositivo constaba de un galvanómetro con una aguja magnética equipada con un pequeño espejo; por medio de una lámpara de petróleo se emitía una luz que se transformaba en haz por medio de una lente que finalmente era reflejada por el espejo, y de esta manera el rayo incidía en una pantalla graduada. En el envío de mensajes telegráficos, la luz se movía a través de la pantalla debido a los impulsos del galvanómetro. Esta aplicación del galvanómetro le llevó a dirigir los trabajos de construcción del primer cable trasatlántico, que le proporcionaron una considerable fortuna.

Thomson investigó también aspectos relacionados con la forma de la tierra, su atmósfera, su temperatura, y fenómenos como su rotación y magnetismo. Con todo ello dedujo, por ejemplo, que hace más de un millón de años la temperatura de la Tierra era considerablemente mayor de lo que lo es ahora, lo que provocaría grandes tormentas y corrientes sobre un tipo de vegetación totalmente diferente a la acutal.

En 1870, y como consecuencia de su afición al mar, midió la profundidad de las aguas marinas mediante un nuevo sistema basado en el empleo de batómetros que registraban la presión del agua a cualquier profundidad de forma directa. Ello le condujo, en sus intentos de medir el flujo y reflujo de las mareas, a la invención de un primitivo ordenador analógico mediante el cual las embarcaciones podían recibir información relativa a las mareas. Durante un año en un puerto se midieron las alturas de las mareas y los tiempos correspondientes, con lo que se pudo calcular su amplitud y fase, y el ordenador ideado por Thomson proporcionaba una curva que predecía las alturas de las mareas para el año siguiente. A partir de entonces se comenzaron a generar curvas de mareas en muchos puertos del mundo.

En 1885, Thomson inventó la conexión mediante puente eléctrico, que en su honor recibe la denominación de puente doble de Thomson. Con esta conexión se posibilita la medición de resistencias muy pequeñas, de valores comprendidos entre uno y una millonésima de ohmio. A diferencia del puente de Wheatstone, se puede evitar medir la resistencia correspondiente al conductor, lo que lleva a una medida más precisa; esto se debe a la existencia de una rama auxiliar que consta de dos resistencias, una fija y otra variable. El proceso de medición es el siguiente, la resistencia cuyo valor se desea determinar se cortocircuita y la medición se lleva a cabo sobre el puente que consta de dos resistencias variables, cuando no fluye la corriente.

Por lo general, no empleaba en cada una de sus investigaciones más de un mes, reseñando sus resultados en una libreta de hojas de color verde que siempre llevaba consigo, de la cual arrancaba las páginas que destinaba a publicación. Fue, debido a las numerosas patentes que poseía, uno de los primeros científicos que supo hacer fortuna con la ciencia.

 

 

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