William Thomson

Lord Kelvin
Lord Kelvin photograph.jpg
Lord 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

Lord Kelvin Signature.svg
Firma de William Thomson


Notas
se cree que PNP es "Professor of Natural Philosophy".[ cita requerida]
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William Thomson, Lord 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.

Lord 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 para ser vicepresidente de la junta directiva de la empresa británica Kodak Ltd., filial de Eastman Kodak.[1]

Fue nombrado caballero en 1866 y ennoblecido en 1892 en reconocimiento de sus logros en termodinámica, y de su oposición al gobierno irlandés,[4] convirtiéndose en barón Kelvin, de Largs en el condado de Ayr. Fue el primer científico británico en ser admitido en la Cámara de los Lores. El título se refiere al río Kelvin, que fluye cerca de su laboratorio en la Universidad de Glasgow. A pesar de las ofertas de puestos elevados en varias universidades de renombre mundial, Lord Kelvin se negó a abandonar Glasgow, permaneciendo como profesor de Filosofía Natural durante más de 50 años, hasta su retiro final. El Museo Hunterian de la Universidad de Glasgow tiene una exposición permanente sobre la obra de Lord Kelvin, incluyendo muchos de sus papeles originales, instrumentos y otros artefactos como su pipa de fumar.

Thomson fue enterrado en la Abadía de Westminster, al lado de la tumba de Isaac Newton.

Contribuciones científicas

Lord 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, aunque como nos enseña la tercera ley de la termodinámica este estado es inalcanzable en un número finito de procesos fisicos. 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.[5] 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 este 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.

Thomson publicó más de 650 artículos científicos17 y patentó 70 inventos.18

Thomson fue enterrado en la Abadía de Westminster, al lado de la tumba de Isaac Newton.

Cálculos sobre la tasa de datos

Aunque ya era una eminencia en el campo académico, el público todavía le desconocía. En septiembre de 1852, se casó con el amor de su juventud, Margaret Crum, hija de Walter Crum,[6] pero la salud de ella se deterioró durante la luna de miel y durante los siguientes 17 años Thomson el sufrimiento le distrajo de sus labores profesionales. El 16 de octubre de 1854, George Gabriel Stokes escribió a Thomson en un esfuerzo de reanimar su interés en el trabajo, pidiendo su opinión sobre algunos experimentos de Michael Faraday sobre el propuesto cable telegráfico transatlántico.

Faraday había demostrado cómo la construcción de un cable limitaría la velocidad a la que los mensajes podrían ser enviados - en términos modernos, el ancho de banda. Thomson se lanzó al problema y publicó su respuesta en un mes.[8] Thomson hizo hincapié en el impacto que tendría el diseño del cable en su rentabilidad.

Thomson sostuvo que la tasa de comunicación a través de un cable de diámetro fijo es inversamente proporcional al cuadrado de su longitud. Los resultados de Thomson fueron disputados en una reunión de la British Association en 1856 por Wildman Whitehouse, un electricista de la compañía Atlantic Telegraph. Es posible que Whitehouse hubiera malinterpretado los resultados de sus propios experimentos, pero sentiría sin duda la presión financiera ya que los planes para el cable se habían puesto en marcha. Creía que los cálculos de Thomson implicaban que el cable debía ser "abandonado por el hecho que fuera prácticamente y comercialmente imposible".

Thomson atacó la opinión de Whitehouse en una carta a la revista popular Athenaeum,[9] exponiéndose a la atención pública. Thomson recomendó un conductor más grande con una sección mayor de aislamiento. Sin embargo, no tomaba a Whitehouse por un necio, y sospechaba que podría tener las habilidades prácticas para hacer funcionar los planes existentes. Entretanto, el trabajo de Thomson había atraído la atención de los directores del proyecto y en diciembre de 1856 fue elegido a la junta de directores de la Atlantic Telegraph Company.

De científico a ingeniero

Thomson se hizo consejero científico de un equipo en el que Whitehouse dirigía a los electricistas y Sir Charles Tilston Bright a los ingenieros, pero el criterio de Whitehouse prevaleció en las especificaciones, apoyado por Faraday y Samuel F. B. Morse.

En agosto de 1857, Thomson zarpó a bordo del barco HMS Agamemnon, encargado de tender el cable, mientras que Whitehouse se quedó confinado en tierra debido a una enfermedad, pero el viaje se acabó después de 610 km cuando el cable se partió. Thomson contribuyó al esfuerzo publicando en el Engineer la teoría completa sobre las cargas físicas implicadas en el tendido de un cable submarino, y demostró que si la línea se suelta del barco, a velocidad constante, a una profundidad constante de agua, se hunde con una inclinación o pendiente recta desde el punto en que entra en el agua hasta donde toca fondo.[10]

Thomson desarrolló un sistema completo para operar un cable telegráfico submarino que era capaz de enviar un carácter cada 3,5 segundos. En 1858 patentó los elementos principales de su sistema, el galvanómetro de espejo y el registrador de sifón.

Whitehouse todavía no se sentía oligado a hacer caso de las numerosas sugerencias y propuestas de Thomson. No fue hasta que Thomson convenció a la junta de que utilizar cobre más puro para reemplazar la sección perdida de cable mejoraría la capacidad de datos, cuando él introdujo por primera vez un cambio en la ejecución del proyecto.[11]

La junta insistió en que Thomson se uniera a la expedición de tendido del cable de 1858 y que tomara parte activa en el proyecto, sin ninguna compensación económica. A cambio, Thomson consiguió una prueba de su galvanómetro de espejo, sobre el cual la junta había sido poco entusiasta, junto al equipo de Whitehouse. Sin embargo, Thomson no encontró satisfactorio el acceso que se le había concedido, y el Agamemnon tuvo que volver a puerto después de la tormenta desastrosa de junio de 1858. De regreso a Londres, la junta estaba a punto de abandonar el proyecto y mitigar sus pérdidas por medio de la venta del cable. Thomson, Cyrus West Field y Curtis M. Lampson apoyaron otro intento y ganaron, insistiendo Thomson en que los problemas técnicos eran manejables. Thomson, aunque contratado en calidad de asesor, había desarrollado durante los viajes los instintos de un auténtico ingeniero y las habilidades para solucionar problemas prácticos bajo presión, poniéndose a menudo al frente del manejo de las emergencias sin miedo a echar una mano en el trabajo manual. Por fin se completó un cable el 5 de agosto.

Desastre y triunfo

Los temores de Thomson se hicieron realidad cuando los aparatos de Whitehouse resultaron insuficientemente sensibles y tuvieron que ser reemplazados por el galvanómetro de espejo de Thomson. Whitehouse continuaba sosteniendo que eran sus aparatos los que suministraban el servicio y empezó a recurrir a medidas desesperadas para remediar algunos de los problemas. Solo consiguió dañar el cable cuando le aplicó 2000 V. Cuando el cable falló completamente, Whitehouse fue despedido, aunque Thomson puso objeciones y fue reprendido por la junta debido a su interferencia. Posteriormente, Thomson lamentó haber aceptado con demasiada facilidad muchas de las propuestas de Whitehouse y no haberle objetado con suficiente energía.[12]

Se estableció una comisión conjunta de investigación por la Junta de Comercio y la Compañía Telegráfica Atlántica. La mayor parte de la culpa por el fracaso del cable recayó en Whitehouse.[14]

En julio de 1865, Thomson embarcó en la expedición de tendido de cables del SS Great Eastern, pero el viaje fue otra vez perseguido por problemas técnicos. El cable se perdió después que se hubiesen tendido 1900 km y la expedición tuvo que ser abandonada. Una nueva expedición en 1866 logró tender un nuevo cable en dos semanas y después ir a recuperar y completar el cable de 1865. La iniciativa ahora se celebró por el público como un triunfo y Thomson disfrutó de una gran parte de la adulación. Junto con los otros directores del proyecto, fue nombrado caballero el 10 de noviembre de 1866.

Para explotar sus inventos de señalización de cables submarinos largos, Thomson entró en una sociedad con CF Varley y Fleeming Jenkin. En colaboración con este último, también ideó un expedidor de cinta automático, una especie de llave telegráfica para enviar mensajes por un cable.

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