William Thomson, Lord Kelvin: una biografía del famoso físico, inventor e ingeniero
William Thomson nació en la capital de Irlanda del Norte, Belfast, el 26 de junio de 1824. Su padre escocés, tras la muerte de su esposa en 1830, se mudó con sus dos hijos a Glasgow, donde se convirtió en profesor de matemáticas en una universidad local. . Los niños recibieron una excelente educación en casa. A la edad de 8 años, William comenzó a asistir a las conferencias de su padre y a la edad de 10 años se inscribió como estudiante en la universidad.
Siendo un hombre rico, su padre viajaba mucho con sus hijos. A la edad de 12 años, William hablaba con fluidez cuatro o cinco idiomas. La mejora del conocimiento matemático continuó en la Universidad de Cambridge (1841-1845). El estudiante de quince años comenzó a escribir y publicar sus obras. Su primer artículo publicado apareció en el Cambridge Mathematical Journal en mayo de 1841. Fue una defensa y aclaración de algunos teoremas fundamentales del "análisis armónico" de Fourier.
Mostrando una habilidad matemática temprana, Thomson se convirtió en un excelente matemático y, al mismo tiempo, se familiarizó con el estado moderno de la física.
James, Margaret con Janet, Helen, Peggy, William Jr., William Sr. (de izquierda a derecha)
Los resultados obtenidos no están asociados con ninguna restricción en la vida personal, la privacidad, etc. Thomson en la vida era alegre, sociable, viajaba mucho y trataba de no limitarse en nada. El éxito lo acompaña.
Thomson perfeccionó sus habilidades como experimentador durante varios meses en el laboratorio del famoso físico francés, miembro de la Academia de Ciencias de París, Henri Victor Regno (1810-1878), quien entonces era profesor en el Collège de France. Thomson agradeció las habilidades adquiridas.
Los estudios terminaron y el puesto de jefe del departamento de física de la Universidad de Glasgow quedó vacante de inmediato, para el cual fue elegido William Thomson, de 22 años, en 1846. El científico terminó su cátedra a la edad venerable, el 1 de octubre de 1899, pero se dedicó al trabajo científico hasta el final de su vida. La universidad reconoció los méritos de Thomson al elegirlo presidente en 1904.
Guillermo Thomson, 1869
Los intereses científicos de Thomson son muy diversos. Pasa mucho tiempo resolviendo problemas de ingeniería. Basta con señalar que el científico se dedicaba a las matemáticas, la termodinámica, la ingeniería eléctrica, las comunicaciones, el gas y la hidrodinámica, la astrofísica y la geofísica. En total, escribió más de 650 tratados, memorias, etc.
Los trabajos sobre electrostática, electricidad y magnetismo comenzaron a aparecer en 1845. Desde el comienzo de su carrera docente, Thomson tuvo que comenzar a establecer experimentos de demostración y, a medida que adquiría experiencia, comenzó a realizar pruebas experimentales de su propia investigación teórica. Los resultados del trabajo teórico y experimental se discuten a menudo con científicos tan distinguidos como M. Faraday y D. Maxwell.
A menudo sucede que las palabras se atribuyen a figuras específicas que nunca las pronunciaron.William Thomson, más conocido como Lord Kelvin, no puede ser exonerado por ningún tribunal de justicia por reclamar la muerte de la física en 1900... aunque nunca lo hizo. Según la versión popular, y a la luz de los grandes avances de la física a finales del siglo XIX, en 1900 Kelvin se dirigió a la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia con las siguientes palabras: “Nada nuevo en física ha sido descubierto hasta ahora. descubierto . Solo quedan medidas cada vez más precisas. “La trayectoria científica de Kelvin no es como la trayectoria de un hombre propenso a errores de juicio de esta magnitud. Su lugar privilegiado en el Olimpo científico está asegurado por sus múltiples méritos.
— Javier Janes Lord Kelvin y el fin de la física que nunca previó
Hoy en día, su nombre es especialmente conocido como el epónimo del Sistema Internacional de Temperatura, designación que hace honor a su precisa calcular el cero absoluto unos -273,15 grados centígrados. Pero su contribución fue significativa para dar forma a la termodinámica, desarrollar la formulación matemática de la electricidad y allanar el camino para comprender la relación entre la materia y la energía.
Su trabajo como inventor e ingeniero lo llevó a perfeccionar las brújulas de navegación y, sobre todo, ganó fama y fortuna a través de su trabajo en telegrafía y su esfuerzo por promover el proyecto del cable transatlántico.
William Thomson (Lord Kelvin) con su brújula, 1902.
En este breve artículo biográfico, nos centraremos en los trabajos del científico en el campo de las telecomunicaciones.
Thomson logró sus primeros resultados prácticos significativos en el proceso de participación en la construcción de la línea telegráfica transatlántica.
Durante varios años después de la invención del telégrafo de Morse (1844), los países de Europa y América del Norte estuvieron cubiertos por una densa red de líneas telegráficas, pero los mercados de venta y las fuentes de materias primas en otros continentes quedaron fuera del alcance de las comunicaciones.
¡Un desastre! Había un plan para construir una línea de telégrafo entre los EE. UU. y Europa occidental a través de Alaska, el estrecho de Bering y Siberia. La empresa colapsó desde el principio: la línea de telégrafo transatlántico entró en funcionamiento y W. Thomson fue en gran parte el culpable de este evento.
El primer intento de tender un cable transatlántico en 1857 fracasó: el cable se cortó. Thomson inmediatamente comenzó a estudiar sus parámetros, dio recomendaciones para mejorar el diseño.
Anteriormente (1856) demostró que la velocidad de propagación de una señal en un cable es inversamente proporcional a su resistencia y capacidad eléctrica. En 1858, para registrar señales telegráficas débiles, el científico inventó un galvanómetro de espejo, para el cual recibió una patente nueve años después.
El propio Thomson participó en el tendido del segundo cable transatlántico, ubicado en el Great Eastern, el barco más grande de esa época (1865). Más tarde inventó un dispositivo para grabar telegramas automáticamente llamado grabador de sifón.
Thomson comenzó a trabajar en telecomunicaciones en 1856, convirtiéndose en miembro de Atlantic Telegraph Company, y continuó trabajando en telegrafía y luego en telefonía a lo largo de su vida.
El telégrafo por cable dio impulso a las mediciones eléctricas científicas (determinación de la resistencia del cobre y del aislamiento, así como la capacitancia de los cables).
El Great Eastern era el barco más grande del mundo cuando tendió el primer cable transatlántico en 1866. El barco de hierro tenía 211 metros de largo y transportaba más de 1000 kilómetros de cable.
Cable telegráfico a Great Eastern
Carga del cable telegráfico transatlántico al Gran Oriente, 1866.
Registrador de trampa telegráfica fabricado por Muirhead & Co. Limitado. de la estación de cable Ballingskelligs en la República de Irlanda. Esta estación se inauguró en 1873, solo nueve años después del Gran Viaje al Este que tendió con éxito el primer cable submarino a través del Océano Atlántico. El registrador de sifón fue inventado por Lord Kelvin en 1867 para su uso con el nuevo cable telegráfico transatlántico.
El motor de William Thomson, 1871.
Voltímetro de William Thomson, uno de los primeros medidores de diferencia de potencial, alrededor de mediados de la década de 1880
Por supuesto, no es posible enumerar todos los logros del científico e inventor en una pequeña nota, pero no podemos dejar de recordar la fórmula de Thomson obtenida en 1853 para calcular la frecuencia de resonancia del circuito oscilante.
La transmisión y distribución de electricidad también atrajo su atención. En 1879, al testificar sobre transmisión eléctrica ante una comisión parlamentaria, demostró que era posible transferir con una economía de 21.000 hp. bajo presión de 80.000 voltios a una distancia de 300 millas. Dos años más tarde presentó un artículo a la Asociación Británica titulado "La economía de los conductores eléctricos metálicos".
en 1890fue designado presidente de la Comisión Internacional del Niágara, que examina, informa y otorga planes para la generación y transmisión de energía eléctrica desde las Cataratas del Niágara.
William Thomson estaba conectado con una empresa más pequeña de la misma naturaleza, situada no lejos de su casa, que generaba electricidad en Foyer Falls y la utilizaba para la fabricación de aluminio por parte de la British Aluminium Company.
Puede decirse que nadie ha inventado más variedad de instrumentos eléctricos de medición para uso estándar, de laboratorio o comercial que él.
Instrumentos eléctricos de medición de William Thomson
Las obras de Thomson siempre encuentran un reconocimiento rápido, los premios no llegaron tarde. En 1846 fue elegido miembro de Edimburgo y, cinco años más tarde, de la Royal Society de Londres. Los únicos hechos tristes: la muerte de su padre (1849) durante una epidemia de cólera y la muerte de su esposa (1870).
La explotación de 70 patentes, el trabajo como consultor en muchas empresas (incluida la empresa Marconi) hizo posible no avergonzarse de los medios. En 1870, Thomson compró un yate de lujo "Lalla Rukh" con un desplazamiento de toneladas 126. Un poco más tarde (1874) construyó un castillo en la propiedad comprada Nisergall cerca de la desembocadura del río Clyde (Escocia). Se dedicaba una cantidad considerable de tiempo a viajar al extranjero. Durante uno de ellos, el científico visitó Odessa y Sebastopol.
Lord Kelvin en el yate "Lala Rukh" 1899.
En 1858, Thomson fue nombrado caballero por su éxito en el tendido del cable. En 1892, la reina Victoria le otorgó el premio al inglés por sus grandes logros científicos. Así, Sir Thomson se convirtió en Lord Kelvin.El apellido fue elegido por el nombre del río a orillas del cual se encuentra la Universidad de Glasgow.
El nuevo señor se convirtió automáticamente en miembro de la Cámara de los Lores a partir de 1892, donde se ocupó de asuntos de educación superior, tecnología y la introducción del sistema métrico en el país. Fue miembro y presidente de muchas sociedades científicas de todo el mundo, incluido miembro honorario de la Academia de Ciencias de San Petersburgo, y recibió muchas medallas honoríficas.
En 1884, la Universidad de Heidelberg, en honor a su 300 aniversario, deseando otorgarle un título honorífico y descubriendo que el único título médico disponible para él que aún no poseía, le otorgó este diploma.
Francia lo nombró Gran Oficial de la Legión de Honor. Fue cuatro veces presidente de la Royal Society of Edinburgh (la Academia Nacional Escocesa de Ciencias y Letras) y dos veces presidente de la Institución de Ingenieros Eléctricos.
Al final de un siglo, sin paralelo en la historia del mundo en el progreso de la civilización y la ciencia, mirando hacia atrás y rastreando el crecimiento de las antiguas, el comienzo y desarrollo de las nuevas ciencias, y la estrecha unión de la teoría y la práctica que prueba esto beneficioso para la humanidad, vemos en todas partes y en cada etapa el notable trabajo de un genio universal: William Thomson, luego Sir William Thomson y ahora Lord Kelvin.
— J. D. Cormack. De un artículo en Cassier's Magazine 1899
William Thomson, Lord Kelvin pronunciando su última conferencia en la Universidad de Glasgow, el 1 de octubre de 1899.
Universidad de Glasgow, 1899.
Lord y Lady Kelvin con destacados ingenieros de General Electric, alrededor de 1900. La foto también muestra a T. Commerford Martin, Edwin W. Rice, Jr., Charles P. Steinmetz y Eliu Thomson.
El trabajo de Lord Kelvin recibió reconocimiento mundial.2.500 invitados acudieron a celebrar el 50 aniversario de su cátedra. La celebración duró tres días.
Al final de su vida, Kelvin fue elegido presidente de la Royal Society de Londres (1900-1905), cargo que una vez ocupó Newton. Pasó los últimos dos años luchando contra la enfermedad en Nethergaol, donde murió el 17 de diciembre de 1907. Fue enterrado en la Abadía de Westminster, cerca de la tumba de Newton.
En 1924, se celebró ampliamente el centenario del nacimiento del científico. El sexto número de la revista Electricity, dedicado íntegramente a Kelvin, salió con una inscripción en rojo en la portada: "Lord Kelvin's Number".