William Thomson

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Lord Kelvin
Lord Kelvin photograph.jpg
William Thomson, primer Barón Kelvin
Nacimiento 26 de junio de 1824
Flag of the United Kingdom.svg Belfast (Ulster), Reino unido
Fallecimiento 17 de diciembre de 1907 (83 años)
Flag of the United Kingdom.svg Largs, Reino Unido
Residencia Flag of the United Kingdom.svg Reino Unido
Nacionalidad Flag of the United Kingdom.svg Británico
Campo Física
Instituciones Universidad de Glasgow
Alma máter Universidad de Glasgow
Universidad de Cambridge
Conocido por Determinar el valor del Cero absoluto de temperatura
Firma
Lord Kelvin Signature.svg
Notas
se cree que PNP es "Professor of Natural Philosophy".
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William Thomson, primer barón Kelvin, OM, GCVO, PC, FRS (Belfast, Irlanda, 26 de junio de 1824 - Largs, Ayrshire, Escocia, 17 de diciembre de 1907) fue un físico y matemático británico.

Kelvin destacó por sus importantes trabajos en el campo de la termodinámica y la electricidad, gracias a sus profundos conocimientos de análisis matemático. Es uno de los científicos que más contribuyó a modernizar la física. Es especialmente conocido 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.

Siempre activo en las investigaciones industriales y de desarrollo, en 1899 aceptó la invitación de George Eastman a ser vicepresidente de la junta directiva de la empresa británica Kodak Ltd., filial de Eastman Kodak.[1]

Contribuciones científicas[editar]

Kelvin realizó sus estudios en la Universidad de Glasgow y en Peterhouse, Universidad de Cambridge. Trabajó en numerosos campos de la física, sobresaliendo especialmente sus trabajos sobre termodinámica, como el descubrimiento y cálculo del cero absoluto, temperatura mínima alcanzable por la materia en la cual las partículas de una sustancia quedan inertes y sin movimiento. El cero absoluto se encuentra en los -273,15° Celsius. La escala de temperatura de Kelvin constituye la escala natural en la que se anotan las ecuaciones termodinámicas y la unidad de temperatura en el Sistema Internacional de Unidades. En 1846, Kelvin fue nombrado profesor de filosofía natural de la Universidad de Glasgow, cargo que desempeñó hasta su jubilación en 1899.

También descubrió en 1851 el llamado efecto Thomson, por el que logró demostrar que el efecto Seebeck y el efecto Peltier están relacionados.[2] Así, un material sometido a un gradiente térmico y recorrido por una intensidad de corriente eléctrica intercambia calor con el medio exterior. Recíprocamente, una corriente eléctrica es generada por el material sometido a un gradiente térmico y recorrido por un flujo de calor. La diferencia fundamental entre los efectos Seebeck y Peltier con respecto al efecto Thomson es que éste último se puede observar en un material sin ser precisa la existencia de una soldadura.

En 1896 se le rindió un homenaje, al que concurrieron científicos de todo el mundo, por sus investigaciones en termodinámica y electricidad. Sus actividades académicas como canciller de la citada Universidad de Glasgow se prolongaron hasta 1904.

Gracias a Thomson se hicieron los estudios necesarios para instalar en 1866 el primer cable trasatlántico que conectó Wall Street (Nueva York) con Londres.

Estimación de la edad de la Tierra[editar]

Thomson también es conocido por su determinación errónea de la edad de la Tierra.[3] Consideró que la Tierra había sido inicialmente una esfera a temperatura homogénea, completamente fundida, y que desde entonces se había ido enfriando por la superficie, siendo el calor transportado por conducción. La idea era que, con el paso del tiempo, el gradiente térmico en la superficie terrestre iba disminuyendo con lo que, a partir de los datos experimentales de dicho gradiente podía encontrarse la edad de la Tierra. A partir de esas presunciones y los datos halló una edad de entre 24 y 100 millones de años, en gran desacuerdo con las estimaciones por parte de los geólogos que estimaban necesaria una edad mucho mayor, pero de acuerdo con las de los astrónomos, que consideraban que el Sol no podía tener más de 100 millones de años. Dado su enorme prestigio, esta determinación de la edad de la Tierra fue muy respetada por los científicos de la época, constituyendo uno de los principales escollos a la credibilidad de la teoría de la evolución de Charles Darwin. Existe la creencia, ampliamente extendida, de que el desacuerdo entre la cifra de Kelvin y la actualmente aceptada como real (unos 4 600 millones de años) se debe a que en la época se desconocía la existencia de la radiactividad, descubierta por Henri Becquerel en 1896, y que proporciona una fuente de calor adicional. Esta creencia nació cuando Ernest Rutherford mencionó este hecho en 1904 en una conferencia en la que se encontraba Thomson. La radiactividad es una fuente adicional de calor que mantiene la Tierra caliente. De haber tenido en cuenta esto en los cálculos de Thomson, la estimación de la edad de la Tierra hubiera superado los 2 000 millones de años.[4] [5]

En realidad el cálculo de Thomson resultó erróneo debido a que consideró que el calor era transportado sólo por conducción cuando, en realidad, la principal contribución es por convección. La convección es una de las tres formas de transferencia de calor y se caracteriza porque ésta se produce a través del desplazamiento de partículas entre regiones con diferentes temperaturas. La convección se produce únicamente en materiales fluidos. Uno de los antiguos colaboradores de Thomson, John Perry, descubrió que la introducción de la convección en las ecuaciones mantenía elevado el gradiente de temperatura aunque hubiera transcurrido mucho tiempo. Perry señaló a Thomson esta fuente de error, pero entraba en contradicción con lo que se sabía del manto terrestre (que para las ondas sísmicas se comporta como un sólido y, por lo tanto, no podría haber convección). Perry señaló que una sustancia puede comportarse como un sólido a corto plazo y un líquido a largo plazo (p. ej. la cera) pero Thomson no tuvo en cuenta sus objeciones y Perry, amigo de Thomson, no insistió al respecto.[6]

Thomson publicó más de 650 artículos científicos[7] y patentó 70 asuntos.[8]

Thomson fue sepultado en la Abadía de Westminster.

Algunas publicaciones[editar]

  • Thomson, W.; Tait, P.G. (1867). Treatise on Natural Philosophy. Oxford.  2nd edition, 1883. (reissued by Cambridge University Press, 2009. ISBN 978-1-108-00537-1)
  • ——; Tait, P.G (1872). Elements of Natural Philosophy.  (reissued by Cambridge University Press, 2010. ISBN 978-1-108-01448-9) 2nd edition, 1879.
  • —— (1882–1911). Mathematical and Physical Papers. (6 vols) Cambridge University Press. ISBN 0-521-05474-5. 
  • —— (1904). Baltimore Lectures on Molecular Dynamics and the Wave Theory of Light.  (reissued by Cambridge University Press, 2010. ISBN 978-1-108-00767-2)
  • —— (1912). Collected Papers in Physics and Engineering. Cambridge University Press. ISBN B0000EFOL8. 
  • Wilson, D.B. (ed.) (1990). The Correspondence Between Sir George Gabriel Stokes and Sir William Thomson, Baron Kelvin of Largs. (2 vols), Cambridge University Press. ISBN 0-521-32831-4. 
  • Hörz, H. (2000). Naturphilosophie als Heuristik?: Korrespondenz zwischen Hermann von Helmholtz und Lord Kelvin (William Thomson). Basilisken-Presse. ISBN 3-925347-56-9. 

Véase también[editar]

Notas de su biografía, historia de sus ideas, y críticas[editar]

  • Buchwald, J.Z. (1977). «William Thomson and the mathematization of Faraday's electrostatics». Historical Studies in the Physical Sciences 8:  pp. 101–136. 
  • Burchfield, J.D. (1990). Lord Kelvin and the Age of the Earth. University of Chicago Press. ISBN 0-226-08043-9. 
  • Cardoso Dias, D.M. (1996). «William Thomson and the Heritage of Caloric». Annals of Science 53 (5):  pp. 511–520. doi:10.1080/00033799600200361. 
  • Chang, H. (2004). Inventing Temperature: Measurement and Scientific Progress. Oxford University Press. ISBN 0-19-517127-6. 
  • Gooding, D. (1980). «Faraday, Thomson, and the concept of the magnetic field». British Journal of the History of Science 13 (2):  pp. 91–120. doi:10.1017/S0007087400017726. 
  • Gossick, B.R. (1976). «Heaviside and Kelvin: a study in contrasts». Annals of Science 33 (3):  pp. 275–287. doi:10.1080/00033797600200561. 
  • Gray, A. (1908). Lord Kelvin: An Account of His Scientific Life and Work. London: J. M. Dent & Co. 
  • Green, G. & Lloyd, J.T. (1970). Kelvin's instruments and the Kelvin Museum. Glasgow: University of Glasgow. ISBN 0-85261-016-5. 
  • Kargon, R.H. & Achinstein, P. (eds.) (1987). Kelvin's Baltimore Lectures and Modern Theoretical Physics; Historical and Philosophical Perspectives. Cambridge Mass.: MIT Press. ISBN 0-262-11117-9. 
  • King, A.G. (1925). Kelvin the Man. London: Hodder & Stoughton. 
  • King, E.T. (1909). Lord Kelvin's Early Home. London: Macmillan. 
  • Knudsen, O. (1972). «From Lord Kelvin's notebook: aether speculations». Centaurus 16:  pp. 41–53. doi:10.1111/j.1600-0498.1972.tb00164.x. Bibcode1972Cent...16...41K. 
  • Lindley, D. (2004). Degrees Kelvin: A Tale of Genius, Invention and Tragedy. Joseph Henry Press. ISBN 0-309-09073-3. 
  • McCartney, M. & Whitaker, A. (eds) (2002). Physicists of Ireland: Passion and Precision. Institute of Physics Publishing. ISBN 0-7503-0866-4. 
  • May, W.E. (1979). «Lord Kelvin and his compass». Journal of Navigation 32:  pp. 122–134. doi:10.1017/S037346330003318X. 
  • Munro, J. (1891). Heroes of the Telegraph. London: Religious Tract Society. 
  • Murray, D. (1924). Lord Kelvin as Professor in the Old College of Glasgow. Glasgow: Maclehose & Jackson. 
  • Russell, A. (1908). Lord Kelvin. London: Blackie. 
  • Sharlin, H.I. (1979). Lord Kelvin: The Dynamic Victorian. Pennsylvania State University Press. ISBN 0-271-00203-4. 
  • Smith, C. & Wise, M.N. (1989). Energy and Empire: A Biographical Study of Lord Kelvin. Cambridge University Press. ISBN 0-521-26173-2. 
  • Thompson, S.P. (1910). Life of William Thomson: Baron Kelvin of Largs. London: Macmillan. 
  • Tunbridge, P. (1992). Lord Kelvin: His Influence on Electrical Measurements and Units. Peter Peregrinus: London. ISBN 0-86341-237-8. 
  • Wilson, D. (1910). William Thomson, Lord Kelvin: His Way of Teaching. Glasgow: John Smith & Son. 
  • Wilson, D.B. (1987). Kelvin and Stokes: A Comparative Study in Victorian Physics. Bristol: Hilger. ISBN 0-85274-526-5. 

Referencias[editar]

  1. Lord Kelvin, Recipient of The John Fritz Medal in 1905 Matthew Trainer, Physics in Perspective, (2008) 10, 212-223
  2. P.Q.R (1841) "On Fourier's expansions of functions in trigonometric series" Cambridge Mathematical Journal 2, 258–259
  3. England, P.; Molnar, P.; Righter, F. (enero 2007). «John Perry's neglected critique of Kelvin's age for the Earth: A missed opportunity in geodynamics». GSA Today 17 (1):  pp. 4–9. doi:10.1130/GSAT01701A.1. 
  4. "Your Deceptive Mind: A Scientific Guide to Critical Thinking Skills", Steven Novella, capítulo 16
  5. Bowler, Peter J. (1983). The eclipse of Darwinism: anti-Darwinian evolution theories in the decades around 1900 (paperback edición). Baltimore: Johns Hopkins University Press. pp. 23–24. ISBN 0-8018-4391-X. 
  6. England, Philip C., Peter Molnar & Frank M. Richter. «Kelvin, Perry y la edad de la Tierra», Investigación y Ciencia, nº372 (septiembre 2007), pp. 76-83
  7. «William Thomson, Baron Kelvin (Scottish engineer, mathematician, and physicist) - Encyclopedia Britannica». Britannica.com (17 de diciembre 1907). Consultado el 4 de septiembre 2013.
  8. Thomson, W. (1851) p.183

Enlaces externos[editar]