Descripción

El 16 de julio de 1901 apareció publicada en el diario The Evening News de San José (California) una noticia que tenía por título «La carestía de oxígeno» y que rezaba como sigue: «En una reciente conferencia lord Kelvin expresó su alarma acerca del derroche de oxígeno provocado por los modernos procedimientos industriales. Si esto continúa, estimó que en el curso de unos 500 años no quedará en la Tierra una cantidad suficiente de ese gas para mantener la vida. [ … ) De acuerdo con sus cálculos, lord Kelvin concluye de las indicaciones actuales que el suministro de oxígeno y combustibles se habrá agotado alrededor del año 2400.

Por tanto, si para ese tiempo la raza humana no se ha extinguido debido a la falta de combustible, será muy posible que perezca por asfixia». Lord Kelvin era William Thomson, catedrático de Filosofía Natural de la Universidad de Glasgow. Para sus coetáneos, lo más llamativo era la referencia a la hipotética falta de oxígeno que podría producirse al cabo de un cierto tiempo. Sin embargo, y aunque seguramente el vaticinio de lord Kelvin era acertado en lo referente al agotamiento de los combustibles, no lo era en lo que respecta al oxígeno. Para él, la fotosíntesis era la única fuente de producción de oxígeno, pero ignoraba los detalles de esta y, en general, también desconocía los distintos elementos del ciclo del oxígeno, por lo que su predicción era errónea. Como veremos, no fue esta la única ocasión en la que lord Kelvin cometió un notable error.

Entonces, ¿qué es lo que cabe destacar de sus predicciones fallidas? Sin lugar a dudas, su férrea voluntad de aplicar las leyes de la física a problemas de cualquier ámbito científico y técnico, actitud que mantuvo a lo largo de toda su vida. Independientemente de que estuviera o no acertado, ese afán por formalizar los problemas y abordar su solución desde un punto de vista físicomatemático hizo de él una figura preeminente de la ciencia de su tiempo y uno de los físicos más sobresalientes de la historia, aunque en muchas ocasiones, eso sí, notablemente controvertido. Lord Kelvin vivió de lleno la era victoriana. Contemporáneo de la reina Victoria (1819-1901) -era cinco años más joven que ella y la sobrevivió casi siete- fue testigo, y partícipe en muchos casos, de un sinfín de hechos notables para la ciencia en general y la física en particular. Desde su doble visión como físico-matemático e ingeniero contribuyó decisivamente al desarrollo del modelo dinámico mecanicista imperante a lo largo del siglo xrx, siendo testigo de su esplendor.

Muchos de sus esfuerzos se centraron en la aplicación de ese modelo a distintos ámbitos de la física, sobre todo, la termodinámica y el electromagnetismo. Algunas de sus aportaciones fueron fundamentales, ya que solucionaron cuestiones básicas relevantes, como en el campo de la termodinámica, o dieron pie a que otros afianzaran y culminaran sus teorías, como fue el caso de Maxwell y sus ecuaciones del campo electromagnético. Su implicación con el modelo mecanicista puede apreciarse en una de sus célebres conferencias de Baltimore, impartidas en 1884. Thomson decía: «Mi objetivo es mostrar cómo hacer un modelo mecánico que cumpla con las condiciones requeridas en los fenómenos físicos que estemos considerando, cualesquiera que estos sean.

Cuando consideremos los fenómenos de elasticidad en sólidos, yo querré un modelo de ello. Si en otro momento consideramos las vibraciones de la luz, querré mostrar un modelo de la acción que se exhibe en ese fenómeno. Queremos entender todo sobre él, solo entendemos una parte. Me parece que la prueba de “¿Entendemos o no entendemos un tema particular en física?” es: “¿Podemos hacer un modelo mecánico de ello?”[ … ] Yo nunca estoy satisfecho conmigo mismo hasta que puedo hacer un modelo mecánico de una cosa. Si puedo hacer un modelo mecánico vueuu e11Le11uerlu. Eu Lanto en cuanto no pueda hacer un modelo mecánico completo no puedo entenderlo». Hacia el final de su vida, Thomson observó, en cierta forma atónito, cómo ese modelo entraba en crisis y era desmantelado al desecharse la necesidad del éter como medio mecánico para transportar la luz, el calor y otras formas de energía. Solo teniendo esto presente cobran sentido algunos de sus comentarios de esa época.

Por ejemplo, en su respuesta a los discursos que se dieron con motivo de su jubileo en la Universidad de Glasgow en 1896, lord Kelvin afumó: «Solo una palabra caracteriza los esfuerzos más tenaces que he hecho insistentemente durante cincuenta años con el fin de hacer progresar el conocimiento científico y esta palabra es fracaso». Esta declaración contrasta, sin embargo, con la arrogancia con la que Thomson se comportó en algunas de sus controversias más célebres, como la que protagonizó con varios geólogos y algunos biólogos seguidores de Darwin con respecto a la edad de la Tierra. En 1900 pronunció una conferencia titulada «Nubes del siglo XlX sobre la teoría dinámica del calor y la luz». Lord Kelvin se refirió entonces a dos problemas que requerían solución: «La belleza y claridad de la teoría dinámica, que establece que el calor y la luz son modos de movimiento, están actualmente oscurecidas por dos nubes. La primera nació con la teoría ondulatoria de la luz y fue abordada por Fresnel y el doctor Thomas Y oung, involucra la cuestión: ¿cómo podría la Tierra moverse a través de un sólido elástico tal y como esencialmente es el éter? La segunda es la doctrina de Maxwell-Boltzmann relativa a la partición de la energía».

La primera cuestión se refiere al ya mencionado rechazo del éter como medio necesario para explicar el movimiento de la luz. El segundo problema se centra en la denominada «radiación del cuerpo negro». Pero lejos de tratarse de dos incómodos detalles de importancia secundaria, ambas «nubes» resultaron el punto de partida de las dos teorías que revolucionaron la física a principios del siglo xx: la teoría de la relatividad y la teoría cuántica. «Grandes revelaciones creo que están por aparecer», escribió lord Kelvin en una carta a uno de sus colegas unos meses antes de su muerte.

Pero la obsesión por el mecanicismo, una teoría obsoleta, no fue el único error de lord Kelvin, ya que estuvo en contra de la teoría electromagnética de Maxwell, de la radiactividad y de otros avances desarrollados a partir de 1865. Su actitud durante el último tercio de su vida fue la de un maniático reacio a aceptar cualquier novedad científica sobre la que tuviera dudas o prejuicios o, simplemente, no fuera capaz de entender en el marco de las teorías por él admitidas. El hecho es que, hoy en día, la presencia de lord Kelvin entre los especialistas en física es escasa, y en muchos casos se circunscribe a la escala absoluta de temperatura (la escala Kelvin) y a la unidad de temperatura (el Kelvin) que, por otra parte, fueron asociados a su nombre en 1954, mucho tiempo después de su muerte.

Buena parte de las reseñas que pueden encontrarse publicadas en la actualidad sobre lord Kelvin hacen referencia a las opiniones erróneas que sostuvo el científico, como la ya comentada acerca del agotamiento del oxígeno. Los ejemplos son numerosos, en sus propias palabras: «Máquinas voladoras más pesadas que el aire son imposibles», «La radio no tiene futuro», «Los rayos X son una patraña», «No tengo ni la menor molécula de fe en la navegación aérea distinta a la de los globos aerostáticos o de esperanza de buenos resultados en cualquiera de las pruebas de las que hemos oído», «No hay nada nuevo por descubrir en física ahora, todo lo que queda es realizar experimentos más y más precisos» … Parece difícil encontrar a otro personaje tan ajeno a la realidad, pero, entonces, ¿cuáles fueron las razones que llevaron a la reina Victoria a dar a Thomson rango de noble? Quizá la respuesta pueda encontrarse en la personalidad que mostró el científico hasta cumplir, más o menos, los cuarenta años, cuando tenía un carácter completamente distinto al que acabamos de describir. Cuando, hacia mediados del siglo XIX, las teorías sobre la luz, el calor, la electricidad y el magnetismo – las disciplinas clásicas de la física- fueron establecidas, la participación de Thomson en esa tarea había sido más que fundamental.

No se exagera mucho si se afirma que en los dos últimos tercios del siglo XIX no existió ninguna discusión en física en la que no estuviera involucrado, de una u otra forma. El prestigio del joven Thomson entre sus colegas europeos fue notable, y muchos de ellos lo consideraban como el científico más brillante de las últimas décadas. También cabe recordar que los logros de Thomson fueron innumerables. Estableció la escala absoluta de temperatura. En mecánica de fluidos, se conoce el teorema de circulación de Kelvin. Descubrió el denominado «efecto Thomson», que es una propiedad termoeléctrica de los materiales, y, junto a Joule, el proceso termodinámico que se conoce como «efecto Joule-Thomson». En astrofísica, la escala temporal de Kelvin-Helmholtz es una estimación del tiempo que una estrella podría brillar manteniendo la luminosidad si su única fuente de energía fuera debida a la conversión de su energía gravitacional en calor. Con el mismo nombre existe una inestabilidad en dinámica de fluidos que explica, por ejemplo, la fom1ación en la atmósfera de detenninadas nubes onduladas.

La estela que produce la proa de un barco cuando navega sigue el denominado «patrón de Kelvin». Thomson descubrió la magnetorresistencia, y el teorema de Stokes del cálculo vectorial apareció por primera vez en una carta de Thomson a Stokes, quien posteriormente lo utilizó para fommlar uno de los problemas en el examen de la edición de 1854 del premio Smith. Según Silvanus Phillips Thompson, uno de sus biógrafos, lord Kelvin desarrolló más de cincuenta patentes en ámbitos tan diferentes como la telegrafía, las brújulas, los aparatos de navegación, las dinamos, las lámparas eléctricas, los instrumentos de medida eléctricos, la producción electrolítica de álcalis, las válvulas para fluidos, etc. Thomson, en fin, participó activamente en el tendido del primer cable telegráfico submarino a través del Atlántico. Si antes se han mencionado las frases más conocidas del escéptico lord Kelvin, no deben dejarse de lado aquellas otras en las que sacó a relucir su genio científico.

En 1871, con motivo de la reunión de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia, celebrada en Edimburgo, Thomson, que actuaba como presidente, se dirigió a los asistentes y, entre sus reflexiones, es interesante destacar la siguiente: «La ciencia tiende a acumular riqueza de acuerdo a la ley del interés compuesto. Cada adición al conocinuento de las propiedades de la materia dota [ al físico) con nuevos medios instrumentales para descubrir e interpretar los fenómenos de la naturaleza, los cuales a su vez proporcionan fundamentos para nuevas generalizaciones, reportando ganancias de valor permanente en el gran almacén de la filosofía [natural]».

Una de las frases que reflejan de manera más transparente su postura científica es la que expresó con motivo de una conferencia dirigida a la Institución de Ingenieros Civiles el 3 de mayo de 1883: «Cuando puedes medir aquello de lo que estás hablando y expresarlo en números sabes algo sobre ello, pero cuando no puedes expresarlo en números tu conocimiento sobre ello es de naturaleza precaria e insatisfactoria». Lord Kelvin murió el 17 de diciembre de 1907, en su casa de Netherhall, a las afueras de Largs (Escocia). El funeral tuvo lugar el día 23 en Londres y a él asistieron representantes de universidades e instituciones de todo el mundo. Fue enterrado en la abadía de Westminster. La lápida de su tumba reza: «A la memoria del barón Kelvin of Largs, ingeniero, filósofo natural, 1824-1907 ».