William Thomson

INTRODUÇÃO

No século XIX, a ciência foi definitivamente consagrada como fator de aprimoramento da vida humana. Gradativamente, o trabalho científico assumiu seu papel social, integrando-se melhor as outras atividades do homem. Figura ativa nesse cenário, Willian Thomson foi um cientista que, vivendo intensamente sua época, superou os limites de um campo de trabalho até então muito restrito e estendeu seu talento á invenção e á tecnologia.

Filho de James Thomson e Margaret Gardner (agricultores escoceses), William Thomson nasceu em 26 de junho de 1824, em Belfast, na Irlanda do Norte. Com a morte da mãe, em 1830, William e seu irmão mais velho foram ensinados em casa por seu pai, professor de matemática e engenharia. Em 1833, se mudaram para Glasgow, onde seu pai havia sido contratado como professor de matemática da Universidade, no ano anterior.

Assim, quando contava a idade de 10 anos, certamente em consideração a seus dotes excepcionais, Thomson começou a estudar na Universidade de Glasgow, que fornecia suas instalações para uma escola primária voltada para alunos superdotados, como ele. Sua mente, porém, não se limitava aos estudos curriculares. Em pouco tempo, conquistou um vasto conhecimento sobre os clássicos antigos e orientais, que conseguia ler na língua original. Durante o período escolar, o garoto demonstrou grande interesse em ciências e logo começou a ganhar prêmios por seus trabalhos.

Deixando Glasgow sem se graduar, em 1841, entrou para o Peterhouse College, em Cambridge. Contava então com dezessete anos. Lá se fez notar pela seriedade no estudo, pela amabilidade de caráter e por uma grande paixão esportiva (era um ótimo remador).

Em 1845 diplomou-se e mereceu o Smith's Prize. Na época, havia poucas facilidades na Grã-Bretanha para o estudo das ciências experimentais, ao contrário do que se observava em outros países ocidentais. Apesar da fecundidade da tradição newtoniana baseada na experimentação, e que estava na origem dos êxitos dos físicos britânicos , o ensino científico no país sofria um declínio, graças à influência aristocrática e religiosa sobre as universidades e as concepções imediatistas da indústria.

Já no ano seguinte, aos 22, assumiu a cátedra de Filosofia Natural da Universidade de Glasgow, função que ocupou durante 53 anos, até a sua aposentadoria.

Em 1847, Thomson já era considerado um cientista precoce. Ao longo de sua carreira acadêmica, foram mais de 600 artigos científicos publicados e 70 patentes solicitadas, embora nem todas tenham sido emitidas. Em 1852, casou-se com Margaret Crum, que viria a falecer em 17 de junho de 1870.

A partir desse momento, o cientista resolveu fazer algumas mudanças na sua vida. Já fascinado pelas viagens marítimas, adquiriu o iate Lalla Rookh e dedicou-se à arte da navegação, na qual também deixou registrada as suas contribuições. E foi também a bordo de seu iate que Thomson pediu Frances Anna Blandy, "Fanny", em casamento, em maio de 1874. Um mês depois, eles já estavam casados.

Durante seu período de ensino, construiu o primeiro laboratório didático da Grã-Bretanha e escreveu, em colaboração com P. Tait, um tratado em Filosofia Natural, em 1867. Thomson foi eleito Presidente da Royal Society of London em 1890, e foi o primeiro cientista a ser elevado à nobreza britânica, pela Rainha Vitória, conquistando o título de Lorde Kelvin. Considerado um dos maiores cientistas e inventores britânicos, William Thomson morreu em 17 de dezembro de 1907, em Ayrshire, na Escócia. Lorde Kelvin foi enterrado na Catedral de Westminster, muito próximo daquele que é considerado o maior físico britânico, Isaac Newton.

Há 106 anos morria William Thomson, o criador da escala Kelvin, embora seja lembrado especialmente por desenvolver a escala Kelvin de temperatura absoluta (que determina o valor correto do zero absoluto como cerca de -273°C), o cientista foi o responsável por descobertas nas áreas de eletricidade, magnetismo e termodinâmica, muitas delas essenciais para o avanço da física no século 19.

Devido a suas contribuições, Thomson foi o primeiro cientista a alcançar a nobreza britânica, como Lorde Kelvin. Entre seus feitos estão a introdução de uma escala absoluta de temperatura, o desenvolvimento da lei da conservação de energia, a invenção do galvanômetro, a descoberta do resfriamento provocado pela expansão de gases, o aperfeiçoamento dos cabos telegráficos, a construção de um cabo submarino transatlântico de telecomunicação e ainda a elaboração de importante trabalho no campo da hidrodinâmica.

SEUS ESTUDOS

As propriedades do calor foram um dos temas preferidos de Kelvin. Analisou com mais profundidade as descobertas de Jacques Charles sobre a variação de volume dos gases em função da variação de temperatura. Charles conclu-íra, com base em experimentos e cálculos, que à temperatura de -273'C todos os gases teriam volume igual a zero. Kelvin propôs outra conclusão: não era o volume da matéria que se anularia nessa temperatura, mas sim a energia ciné-tica de suas moléculas. Sugeriu então que essa temperatura deveria ser consi-derada a mais baixa possível e chamou-a de zero absoluto. A partir dela, pro-pôs uma nova escala termométrica (que posteriormente recebeu o nome de escala Kelvin), a qual permitiria maior simplicidade para a expressão matemá-tica das relações entre grandezas termodinâmicas.

Em 1851 apresentou um trabalho sobre a teoria dinâmica do calor. Esta recon-ciliava os estudos de Sadi Carnot com as conclusões de Rumford, Davy, Mayer e Joule. Neste trabalho foi, pela primeira vez, estabelecido o princípio da dissi¬pação da energia, posteriormente sumarizado no segundo princípio da termo¬dinâmica.

Kelvin, porém, não se limitava a formular teorias sobre os princípios gerais da física, mas as experimentava tenazmente, usando engenhosos apare¬lhos inven¬tados por ele mesmo.

Na época de sua juventude, o estudo da eletricidade e, em particular, a teoria matemática da eletrostática estavam apenas esboçados e ainda imprecisos. A contribuição de Kelvin nestas áreas foi notável. Encontrou meios de medir ten-sões e correntes nas condições as mais diversas. Construiu delicados instru-mentos capazes de verificar as leis da eletrostática. Em 1853, formulou a teoria dos circuitos oscilantes e conseguiu comprová-la com seu aparelhamento de concepção verdadeiramente moderna. Por fim, sugeriu um processo para a medição da força eletromotriz e da resistência ôhmica (1861) e construiu um eletrômetro, com o qual era possível determinar, com exatidão, a constante que relaciona a unidade eletromagnética e a unidade eletrostática

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