Lord Kelvin o William Thompson fue un famoso físico, matemático e ingeniero, mejor conocido por su trabajo en el análisis matemático de la electricidad. Nacido de un padre matemático en el siglo XIX, recibió clases de matemática avanzada desde su infancia y se convirtió en un matemático consumado mientras aún estaba en la escuela. Continuó estudiando ciencias y matemáticas en la "Universidad de Cambridge". A los 22 años, se unió a la "Universidad de Glasgow" como profesor de filosofía natural, una rama de académicos que ahora conocemos como física. A pesar de las invitaciones de universidades más reconocidas, Kelvin permaneció en Glasgow durante 50 años. Durante su larga carrera científica, escribió 600 artículos. Jugó un papel importante en la formulación de la segunda ley de la termodinámica. La unidad base de la escala de temperatura absoluta Kelvin "K" se nombra en su honor. Además de tener una profunda influencia en el pensamiento científico de esa época, también es conocido por sus contribuciones en la instalación del cable telegráfico transatlántico.
Infancia y vida temprana
Lord Kelvin nació como William Thompson el 26 de junio de 1824 en Belfast, Irlanda. Su padre James Thompson fue un destacado ingeniero y matemático de la Royal Belfast Academical Institution. El nombre de su madre era Margaret Gardner.
Nació cuarto entre los seis hijos sobrevivientes de sus padres. Creció con las hermanas mayores, Elizabeth King y Anna Bottomley; y hermano mayor, James A. Thomson. También tenía hermanos menores, llamados John y Robert, y una hermana menor llamada Margaret Marshall.
En 1830, cuando Kelvin tenía seis años, su madre falleció. A partir de entonces, los niños fueron criados por su padre en una estricta tradición presbiteriana. Muy pronto, el padre y el hijo desarrollaron una relación cercana.
Kelvin comenzó su educación formal en la Royal Belfast Academical Institution. En casa, él y su hermano mayor James fueron instruidos por su padre, quien les enseñó los principios matemáticos más recientes que aún no se habían incluido en el plan de estudios británico.
En 1832, James Thompson fue nombrado profesor de matemáticas en la Universidad de Glasgow y se mudó a Glasgow. En octubre de 1833, los niños también se mudaron allí; y William y James comenzaron a asistir a una escuela de la Universidad de Glasgow, estudiando allí durante los próximos seis años.
Kelvin estaba igualmente interesado en los clásicos, ganando un premio por traducir "Los diálogos de los dioses de Luciano de Samosata" del latín al inglés a la edad de 12 años. En 1838, a los 14 años, comenzó a estudiar matemáticas a nivel universitario.
Estudió astronomía y química entre 1838 y 1839, ganando una medalla de oro de la Universidad de Glasgow por su trabajo "Ensayo sobre la figura de la Tierra". Durante este tiempo, tomó un curso de física, entonces conocido como filosofía natural, para estudiar el calor, la electricidad y el magnetismo.
Hacia fines de 1840, Kelvin se encontró con "La teoría analítica del calor" de Jean-Baptiste Joseph Fourier en la biblioteca de la universidad. Él dominó el trabajo, que trataba sobre la aplicación de las matemáticas abstractas al flujo de calor, dentro de una quincena. Para entonces, también había leído "Mécanique céleste" de Laplace.
Para 1841, Kelvin se familiarizó completamente con los fenómenos del calor, la electricidad y el magnetismo. Simultáneamente con la educación formal, él y su hermano también estuvieron expuestos a la atmósfera cosmopolita. Fueron enviados a Londres a mediados de 1839, y a Alemania y los Países Bajos a mediados de 1840. También viajaron a París, donde aprendieron francés.
En 1841, Kelvin ingresó a Peterhouse, Cambridge, donde continuó estudiando ciencias, publicando su primer artículo bajo el seudónimo de P.Q.R en el mismo año. Titulado, "Expansiones de las funciones de Fourier en series trigonométricas", el artículo defendió las teorías matemáticas de Fourier contra las críticas de muchos matemáticos británicos.
En 1842, mientras estudiaba para los exámenes matemáticos de Tripos, publicó un documento importante sobre el mismo tema. Se tituló "Sobre el movimiento uniforme del calor y su conexión con la teoría matemática de la electricidad".
Al mismo tiempo que estudiaba ciencias, especialmente electricidad, Kelvin se interesó mucho por los clásicos y la literatura. También jugó el cucurucho y fue igualmente activo en deportes, especialmente remando, ganando los Colquhoun Silver Sculls para barcos monoplaza en 1843.
En 1845, tomó la parte final de los exámenes matemáticos de Tripos. Obtuvo su licenciatura como Segundo Wrangler y primer premio Smith en el mismo año. En junio, fue elegido miembro de Peterhouse.
Después de graduarse, Kelvin se mudó a París con su beca, trabajando durante algún tiempo en el laboratorio físico de Henri-Victor Regnault. Aquí conoció e interactuó con académicos famosos como Jean-Baptiste Biot, Augustin-Louis Cauchy, Joseph Liouville y Charles-François Sturm.
A petición de Liouville, pronto comenzó a trabajar en la idea de Faraday de que la inducción eléctrica se realiza a través de un medio de intervención, no por "acción a distancia", dando su primer desarrollo matemático. También ideó la técnica matemática de imágenes eléctricas, utilizada para resolver problemas de electrostática.
Carrera científica
En 1846, Lord Kelvin, de 22 años, comenzó su carrera en la "Universidad de Glasgow" como profesor de filosofía natural. Fue elegido por unanimidad para el prestigioso presidente, que había quedado vacante ese año. Muy pronto, se hizo conocido en el círculo académico como un científico próximo.
En 1847, comenzó a trabajar con George Gabriel Stokes, conocido por establecer la ciencia de la hidrodinámica. La colaboración continuó durante los siguientes 50 años y a menudo intercambiaron cartas sobre importantes teorías científicas.
Kelvin asistió a la reunión anual de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia, donde escuchó a James Prescott Joule argumentando en contra de la teoría calórica del calor, así como la teoría del motor térmico y enfatizando la interconvertibilidad del calor y el movimiento.
Aunque Kelvin encontró sus ideas interesantes, se mostró escéptico sobre ellas. Muy pronto, comenzó a estudiar la teoría de Carnot-Clapeyron, lo que lo llevó a proponer una escala absoluta de temperatura en 1848.
En marzo de 1851, pudo establecer la teoría de Joule, publicando un importante tratado titulado "Sobre la teoría dinámica del calor". También contenía su versión de la segunda ley de la termodinámica, dando así un paso importante hacia su proyecto favorito, la unificación de teorías científicas.
Después de la publicación de "Sobre la teoría dinámica del calor", Joule comenzó a mantener correspondencia con Kelvin; que fue el comienzo de una fructífera colaboración entre los dos, que duró de 1852 a 1856. Joule realizó experimentos y Kelvin los analizó, a menudo sugiriendo más experimentos.
En 1852, mientras trabajaba con Joules, Kelvin observó que la temperatura del gas disminuye cuando se expande en el vacío. Más tarde, el fenómeno se conoció como "efecto Joule-Thompson" o "efecto Kelvin-Joules". Sus colaboraciones ayudaron a lograr la aceptación de las obras y teorías de Joule.
Como ingeniero
Stokes escribió una carta a Lord Kelvin el 16 de octubre de 1854, pidiéndole su opinión sobre los experimentos de Michael Faraday con el cable telegráfico transatlántico propuesto. Kelvin publicó sus cálculos sobre el proyecto en 1855, mostrando que el proyecto era económicamente viable.
En un análisis en 1855, hizo hincapié en la importancia del diseño del cable y dijo que la velocidad de la señal a través de un cable dado era inversamente proporcional al cuadrado de su longitud. En 1856, la idea fue disputada por el electricista de Atlantic Telegraph Company, Wildman Whitehouse
Tras el ataque de Whitehouse, Kelvin explicó su idea en un artículo en la popular revista Athenaeum. Captó la atención de las autoridades; y en diciembre de 1856, fue elegido miembro de la junta directiva de Atlantic Telegraph Company. Mientras tanto, continuó con sus esfuerzos de enseñanza e investigación.
En 1856, comenzó su trabajo en electricidad y magnetismo, lo que más tarde llevaría a James Clark Maxwell a desarrollar su teoría del electromagnetismo. En algún momento, Kelvin también introdujo el trabajo de laboratorio en cursos de grado. Sin embargo, no fue un profesor muy exitoso ya que a menudo hablaba sobre temas que sus alumnos apenas entendían.
Kelvin se tomó un tiempo libre de su carrera docente en agosto de 1857 y se embarcó en el barco de tendido de cables, HMS Agamemnon, en calidad de asesor. Desafortunadamente, el viaje terminó después de 380 millas debido a razones técnicas. Más tarde publicó un documento sobre las tensiones involucradas en el proceso de tendido de cables submarinos.
En 1858, se unió una vez más a la expedición de tendido de cables a bordo del HMS Agamenón. Para entonces, había desarrollado un sistema completo para operar un telégrafo submarino, utilizando el galvanómetro espejo y la grabadora de sifón. Sin embargo, dado que Whiteman se negó a dar permiso, Kelvin no pudo usar el sistema.
En junio de 1858, el HMS Agamenón tuvo que regresar después de una tormenta desastrosa. Cuando la junta decidió abandonar el proyecto, Kelvin, Cyrus West Field y Curtis M. Lampson los instaron a continuar.
La tercera expedición, dirigida por Whitehouse, se encontró con un desastre y fue removido de su puesto. Sin embargo, la catástrofe permitió a Kelvin adquirir algunas habilidades de ingeniería y una habilidad especial para resolver problemas prácticos. Ahora comenzó a liderar el equipo de resolución de problemas desde el frente.
La cuarta expedición de tendido de cables, dirigida por Kelvin, comenzó en julio de 1865. Desafortunadamente, tuvo que ser abandonada después de tender 1,200 millas de cables. Finalmente, en 1866, lograron no solo tender nuevos cables en dos semanas, sino también recuperar y completar el cable del año anterior.
A su regreso de la expedición, Kelvin se asoció con dos compañías diferentes, C.F. Varley y Fleming Jenkin. Mientras trabajaba para este último, ideó un remitente automático, una especie de clave telegráfica, capaz de enviar mensajes por cable.
Simultáneamente con el tendido de cables de comunicación submarinos, continuó persiguiendo sus intereses académicos. Colaboró con Peter Guthrie Tait en un libro de texto de 1855 a 1867, fundando así el estudio de la mecánica. Más tarde, también trabajó en la teoría del vórtice de átomos y sujetos aliados.
Durante la década de 1880, Kelvin trabajó para perfeccionar la brújula ajustable. También inventó una máquina de mareas y equipos de medición de profundidad. Presentó 70 patentes en su carrera.
En la década de 1890, fue el jefe de una comisión internacional que decidió el diseño de la central eléctrica de las Cataratas del Niágara.
Trabajos mayores
Lord Kelvin es mejor recordado por su trabajo en el análisis matemático de la electricidad y el magnetismo. También jugó un papel importante en la formulación de la primera y segunda leyes de la termodinámica.
El Kelvin "K", la unidad base de la escala de temperatura absoluta, lleva su nombre porque fue el primero en proponer una "Escala termométrica absoluta".
Sus otros trabajos incluyen la teoría dinámica del calor, la determinación geofísica de la edad de la Tierra y otros trabajos fundamentales en hidrodinámica.
Fuera del círculo científico, Kelvin es conocido por su contribución en tender cables telegráficos transatlánticos. Además de trabajar con Atlantic Telegraph Company, ayudó a tender el cable de comunicaciones submarino del Atlántico francés en 1869, el cable occidental, brasileño y platino-brasileño en 1873.
Premios y Logros
Lord Kelvin fue nombrado caballero por la reina Victoria el 10 de noviembre de 1866. Más tarde, en 1892, recibió título de nobleza y se convirtió en el primer barón Kelvin de Largs. Fue nombrado consejero privado y miembro de la Orden del Mérito por el rey Eduardo VII en 1902.
En 1851, fue elegido miembro de la Royal Society, recibiendo la Medalla Real de la Sociedad en 1856 y la Medalla Copley en 1883. También se desempeñó como presidente entre 1890 y 1895. Además de eso, también recibió muchos otros premios y distinciones.
Kelvin fue miembro de la Royal Society de Edimburgo y sirvió como presidente primero de 1873 a 1878, luego de 1886 a 1890 y, finalmente, de 1895 hasta su muerte en 1907.
Vida familiar y personal
Lord Kelvin se casó con su novia de la infancia, Margaret Crum, en septiembre de 1852. Desafortunadamente, su salud se deterioró durante su luna de miel y nunca se recuperó. Ella murió el 17 de junio de 1870.
El 24 de junio de 1874, Thompson se casó con Fanny Blandy, hija de Charles R. Blandy. Ella tenía 13 años menor que él. No tuvo hijos de ninguno de sus matrimonios.
Se resfrió en noviembre de 1907 y su estado se deterioró muy rápidamente. Falleció el 17 de diciembre de 1907 en su residencia escocesa, Netherhall, en Largs a la edad de 83 años.
El Museo Hunterian de la Universidad de Glasgow alberga una exposición permanente sobre sus obras. No solo muestra muchos de sus documentos originales, sino también sus instrumentos y artefactos personales, incluida su pipa para fumar.
Trivialidades
La residencia de Lord Kelvin en Glasgow fue una de las primeras casas del mundo en iluminarse con luz eléctrica.
Hechos rápidos
Cumpleaños 26 de junio de 1824
Nacionalidad Británico
Murió a la edad de 83 años
Signo del sol: Cáncer
También conocido como: William Thomson, primer barón Kelvin
País de nacimiento: Irlanda
Nacido en: Belfast
Famoso como Matemático, físico
Familia: cónyuge / ex-: Margaret Crum padre: James Thomson madre: Margaret Gardner hermanos: James falleció el 17 de diciembre de 1907 lugar de fallecimiento: Largs, Escocia Más información sobre los hechos: Peterhouse, Cambridge (1841-1845), Universidad de Glasgow , Premios Royal Belfast Academical Institution: 1883 - Medalla Copley 1856 - Medalla Royal 1905 - Medalla John Fritz - Precio Smiths
