William Thomson, primer baró Kelvin

De WikiLingua.net

Lord Kelvin
Lord Kelvin
William Thomson, primer baró Kelvin
Naixement 26 de juny de 1824
Belfast, Irlanda
Mort 17 de desembre de 1907
Largs, Ayrshire, Escòcia, Regne Unit
Residència Regne Unit
Nacionalitat(és) Britànic
Camp(s) Física
Institucions Universitat de Glasgow
Ànima mater Universitat de Glasgow
Universitat de Cambridge
Conegut per Determinar el valor del Zero absolut de temperatura

William Thomson, primer baró Kelvin, OM, GCVO, PC, PRS (Belfast, Irlanda, 26 de juny de 1824 - † Largs, Ayrshire, Escòcia, 17 de desembre, 1907) va ser un físic i matemàtic britànic. Kelvin va destacar pels seus importants treballs en el camp de la termodinámica i l'electrònica gràcies als seus profunds coneixements d'anàlisi matemàtica. És un dels científics que més va fer per portar a la física a la seva forma moderna. És especialment famós per haver desenvolupat l'escala de temperatura Kelvin. Va rebre el títol de baró Kelvin en honor als assoliments aconseguits al llarg de la seva carrera.

Taula de continguts

[editar] Contribucions científiques

Kelvin va realitzar els seus estudis en la Universitat de Glasgow i en el Saint Peter's College de Cambridge. Va treballar en nombrosos camps de la física, destacant especialment els seus treballs sobre termodinámica, com el descobriment i càlcul del zero absolut, temperatura mínima alcanzable per la matèria en la qual les partícules d'una substància queden inertes i sense moviment. El zero absolut es troba en els -273,15° Celsius. L'escala de temperatura de Kelvin constitueix l'escala natural en la qual s'anoten les ecuaciones termodinámicas i la unitat de temperatura en el Sistema Internacional d'Unitats. En 1846, Kelvin va ser nomenat professor de filosofia natural de la Universitat de Glasgow, càrrec que va exercir fins a la seva jubilació en 1899.

També va descobrir en 1851 l'anomenat efecte Thomson, pel qual va assolir demostrar que l'efecte Seebeck i l'efecte Peltier estan relacionats. Així, un material sotmès a un gradiente tèrmic i recorregut per una intensitat intercanvia calor amb el mig exterior. Recíprocamente, un corrent elèctric és generada pel material sotmès a un gradiente tèrmic i recorregut per un fluix de calor. La diferència fonamental entre els efectes Seebeck i Peltier pel que fa a l'efecte Thomson és que aquest últim existeix per a un sol material i no necessita l'existència d'una soldadura. En 1896 se li va rendir un homenatge, al que van concórrer científics de tot el món, per les seves investigacions en termodinámica i electricitat. Fins a 1904 es van perllongar les seves activitats acadèmiques com canceller de la citada Universitat de Glasgow.

Gràcies a Thomson es van fer els estudis necessaris per a instal·lar en 1866 el primer cable trasatlántico que va connectar Wall Street (Nova York) amb la City londinenca.

En reconeixement als seus assoliments, li va ser concedit el títol de baró Kelvin en 1892. El nom Kelvin feia referència al riu que passava al costat de la seva universitat. Va ser triat membre de la Royal Society en 1851, sent president d'aquesta institució durant el període 1890-1895. En 1896 va ser nomenat Knight Grand Cross de l'ordre Victoriana. Al morir, va ser enterrat en l'Abadía de Westminster.

[editar] Estimació de l'edat de la Terra

Thomson també és conegut per la seva determinació errònia de l'edat de la Terra. Va considerar que la Terra havia estat inicialment una esfera a temperatura homogènia, completament fosa, i que des de llavors s'havia anat refredant per la superfície, sent la calor transportada per conducció. La idea era que, amb el pas del temps, el gradiente tèrmic en la superfície terrestre anava disminuint amb el que, a partir de les dades experimentals de dit gradiente podia trobar-se l'edat de la Terra. A partir d'aquestes presumpcions i les dades va trobar una edat d'entre 24 i 100 milions d'anys, en gran desacord amb les estimacions per part dels geólogos que estimaven necessària una edat molt major, però d'acord amb les dels astrònoms, que consideraven que el Sol no podia tenir més de 100 milions d'anys. Donat el seu enorme prestigi, aquesta determinació de l'edat de la Terra va ser molt respectada pels científics de l'època, constituint un dels principals esculls a la credibilitat de la teoria de l'evolució de Xerris Darwin. Existeix la creença, àmpliament estesa, que el desacord entre la xifra de Kelvin i la real (uns 4.600 milions d'anys) s'ha d'al fet que en l'època es desconeixia l'existència de la radiactividad, descoberta per Henri Becquerel en 1896, i que proporciona una font de calor addicional. Aquesta creença va néixer quan Ernest Rutherford va esmentar aquest fet en 1904 en una conferència en la qual es trobava Thomson. No obstant això a l'introduir la radiactividad en el càlcul de l'edat terrestre amb el mètode de Thomson no es produeix pràcticament cap canvi.

En realitat el càlcul de Thomson va resultar erroni a causa de que va considerar que la calor era transportat només per conducció quan, en realitat, la principal contribució és per convección. La convección és una de les tres formes de transferència de calor i es caracteritza perquè aquesta es produeix a través del desplaçament de partícules entre regions amb diferents temperatures. La convección es produeix únicament en materials fluïts. Un dels antics col·laboradors de Thomson, John Perry, va descobrir que la introducció de la convección en les ecuaciones mantenia elevat el gradiente de temperatura encara que hagués transcorregut molt temps. John Perry va assenyalar a Thomson aquesta font d'error, però entrava en contradicció amb el que se sabia del mantell terrestre (que per a les ones sísmicas es comporta com un sòlid i, per tant, no podria haver-hi convección). Perry va assenyalar que una substància pot comportar-se com un sòlid a curt termini i un líquid a llarg termini (p.i. la cera) però Thomson no va tenir en compte les seves objeccions i Perry, amic de Thomson, no va insistir al respecto.[1]

[editar] Vegi's també

[editar] Enllaços externs

[editar] Referències

  1. "Kelvin, Perry i l'edat de la Terra", Philip C. England, Peter Molnar & Frank M. Richter, Investigació i Ciència, nº372 (setembre 2007), pág. 76-83