William Thomson

Físico y matemático

(1824 - 1907)

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(Belfast, 1824 - Netherhall, 1907) Físico y matemático británico también conocido como lord Kelvin, título nobiliario que le fue otorgado en reconocimiento a sus estudios e invenciones. Aunque fueron numerosas y notables sus contribuciones a la física (y en particular a la termodinámica), es especialmente recordado como el creador de la escala termométrica que lleva su nombre (Escala de Kelvin).

Segundo hijo de James Thomson, profesor de matemáticas de la Universidad de Glasgow, William Thomson ingresó en 1841 en la Universidad de Cambridge, por la que se graduó en 1845, recibiendo además el primer premio Smith. Inició luego una estancia de un año en París, donde trabajó en el laboratorio de Henri Victor Regnault, quien por aquel entonces llevaba a cabo sus clásicas investigaciones sobre el vapor.

En 1846, a los veintidós años, fue nombrado catedrático de filosofía natural de la Universidad de Glasgow. En la Inglaterra de aquellos tiempos los estudios experimentales no conocían un gran éxito; pese a ello, la cátedra de Kelvin se convirtió en un púlpito que inspiró durante más de medio siglo a los científicos, hasta el punto de que corresponde principalmente a lord Kelvin el mérito del lugar preeminente que Gran Bretaña había de ocupar en el desarrollo de la física.

Uno de sus primeros estudios de lord Kelvin se refería a la edad de la Tierra; sobre la base de la conducción del calor, creyó que unos cien millones de años atrás las condiciones físicas de nuestro planeta debían de ser muy distintas de las actuales, lo cual dio lugar a controversias con los geólogos.

En 1847 conoció a James Prescott Joule en el curso de una reunión científica celebrada en Oxford. Por aquel entonces Joule había ya llevado a cabo las experiencias que le habían permitido definir el calor como una forma de energía (y establecer sus equivalencias con la energía eléctrica y mecánica), con lo que se llegaba al primer principio de la termodinámica. Sin embargo, hubieron de pasar varios años antes de que los físicos más eminentes se mostraran de acuerdo con Joule. Kelvin fue uno de los primeros que lo hicieron, y a causa de ello fue criticado por George Stokes, quien lo consideraba "inclinado a convertirse en joulista".

Escalas termométricas de Kelvin, Celsius y Fahrenheit

Las ideas de Joule sobre la naturaleza del calor ejercieron, efectivamente, una considerable influencia en lord Kelvin, y llevaron a éste, en 1848, a la creación de una escala termodinámica para la temperatura de carácter absoluto y, por lo tanto, independiente de los aparatos y las sustancias empleados. La escala de Kelvin comienza en el cero absoluto (0 K), temperatura que equivale -273,15 ºC en la escala de Celsius, y a -459,67 ºF en la de Fahrenheit. Mientras las escalas de Celsius y Fahrenheit son de uso cotidiano, la de Kelvin se emplea preferentemente en el ámbito científico.

Kelvin prosiguió el camino iniciado, y en 1851 presentó a la Royal Society de Edimburgo una memoria titulada Dynamical theory of heat (Teoría dinámica del calor). En este famoso texto figura el principio de la disipación de la energía, que, junto con el enunciado equivalente de Rudolf Clausius, del año anterior, integra la base del segundo principio de la termodinámica. De este modo, Kelvin demostró que las conclusiones de Sadi Carnot no se oponían a la obra de Benjamin Thompson de Rumford, Julius von Mayer y James Joule; la teoría dinámica del calor, juntamente con el principio de la conservación de la energía, fue aceptada por todo el mundo.

El científico llevó a cabo además diversas investigaciones en el campo de los sistemas de unidades de medida. En 1851, Wilhelm Eduard Weber había propuesto la aplicación del sistema absoluto de unidades de Gauss al electromagnetismo, y Kelvin renovó tales proposiciones, hasta que en 1861 logró constituir, en el seno de la British Association, el famoso comité destinado a la determinación de las unidades eléctricas.