Stephen Gray (diciembre de 1666 - 7 de febrero de 1736) fue un tintorero y astrónomo inglés que fue el primero en experimentar sistemáticamente con la conducción eléctrica . Hasta su trabajo en 1729, el énfasis había estado en la simple generación de cargas estáticas y la investigación de los fenómenos estáticos (descargas eléctricas, resplandores de plasma, etc.). También hizo primero la distinción entre conducción y aislamiento, y descubrió el fenómeno de acción a distancia de la inducción electrostática .
Stephen Gray | |
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Nació | Diciembre 1666 Canterbury, Kent , Inglaterra |
Fallecido | 7 de febrero de 1736 (69 años) Londres, Inglaterra |
Nacionalidad | inglés |
Conocido por | Ser el 'padre' de la electricidad Conductividad eléctrica |
Premios | Medalla Copley (1731, 1732) |
Carrera científica | |
Campos | Astronomía química |
Instituciones | Trinity College, Cambridge |
Asesores académicos | Roger Cotes John Theophilus Desaguliers |
Influencias | John Flamsteed |
Vida temprana
Gray nació en Canterbury, Kent, y después de una educación básica, fue aprendiz de su padre (y más tarde de su hermano mayor) en el oficio de teñir telas. Sus intereses radicaban en las ciencias naturales y particularmente en la astronomía; logró educarse en estas disciplinas en desarrollo, principalmente a través de amigos adinerados del distrito, quienes le dieron acceso a sus bibliotecas e instrumentos científicos. La ciencia era el pasatiempo de un hombre rico en ese momento.
Puso a tierra sus propias lentes y construyó su propio telescopio, y con este instrumento hizo una serie de descubrimientos menores (principalmente en el área de las manchas solares), ganando reputación por su precisión en sus observaciones. Algunos de sus informes fueron publicados por la Royal Society a través de la agencia de un amigo, Henry Hunt, que era miembro del personal de secretaría de la Sociedad.
Introducción a Flamsteed
Parte de la producción de Gray llegó a conocimiento de John Flamsteed , un pariente de algunos amigos de Gray en Kent y el primer astrónomo real inglés , que estaba construyendo el nuevo Observatorio Real de Greenwich . Flamsteed estaba intentando construir un mapa estelar detallado y preciso de los cielos, con la esperanza de que esto finalmente resolviera el problema de la determinación de la longitud para los navegantes oceánicos. Gray lo ayudó con muchas de las observaciones y cálculos (posiblemente sin cobrar).
Gray y Flamsteed se convirtieron en corresponsales y amigos constantes, y esto parece haber creado problemas para Gray para ser aceptado formalmente en el mundo de la ciencia. Flamsteed estuvo involucrado en una disputa prolongada con Sir Isaac Newton sobre el acceso a los datos preliminares del mapa estelar. Esto se desbordó y se convirtió en una guerra de facciones en la Royal Society , que Newton dominó (prácticamente excluyendo a Flamsteed y sus asociados) durante décadas.
Gray trabajó durante un tiempo en el segundo observatorio inglés, que se estaba construyendo en Cambridge , pero estaba mal administrado por el amigo y socio de Newton, Roger Cotes ; el proyecto finalmente colapsó, dejando a Gray con pocas opciones más que volver a su oficio de tintorería en Canterbury. Sufriendo de mala salud, pronto estuvo en Londres ayudando a John Theophilus Desaguliers , un acólito de Isaac Newton y ocasionalmente uno de los manifestantes de la Royal Society. Desaguliers actuó como consultor científico, impartiendo conferencias en todo el país y en el continente sobre nuevos descubrimientos científicos; también dirigió una pensión para caballeros visitantes con intereses científicos. Desaguliers no le pagó a Gray, pero le proporcionó alojamiento a cambio de su capacidad para discutir temas científicos con los internos.
La pensión de Desaguliers fue demolida para dar paso al puente de Westminster y la pobreza intervino para Gray. En 1720, gracias a los esfuerzos de John Flamsteed y Sir Hans Sloane (más tarde presidente de la Royal Society) logró obtener un puesto de jubilado en la Cartuja , [1] un hogar para caballeros indigentes que habían servido a su país, también vinculado a un escuela de niños. Durante este tiempo, volvió a experimentar con la electricidad estática, utilizando un tubo de vidrio como generador de fricción.
Descubrimientos de conducción
Una noche, en sus habitaciones de Charterhouse, notó que el corcho al final de su tubo (necesario para mantener fuera la humedad y el polvo) generaba una fuerza atractiva en pequeños trozos de papel y paja cuando se frotaba el tubo. Normalmente, el corcho no habría portado una carga eléctrica, pero las condiciones climáticas y las variaciones en los materiales hicieron que el corcho estuviera acumulando carga. Cuando extendió el corcho insertando un pequeño palo de abeto, la carga se manifestó en el extremo del palo, y luego en una bola de marfil (perforada con un agujero), que había pegado en el extremo. probó palos más largos y finalmente añadió un trozo de hilo de cáñamo aceitoso conectado a la bola de marfil. En el proceso, había descubierto que la "virtud eléctrica" no era sólo un fenómeno "estático" (como un pinchazo local), sino más bien una sustancia similar a un fluido que se trasladaría a la distancia. La bola de marfil de terminación seguiría actuando para atraer objetos ligeros de la misma manera que el tubo de vidrio electrificado.
Durante los siguientes días, extendió el alcance de su hilo de alambre (solo tenía un trozo corto de alambre y no entendía el significado del metal como conductor) y descubrió que lo llevaría desde su balcón hasta el patio. debajo. Descubrió que la electricidad viajaría alrededor de las curvas del hilo y que parecía no verse afectada por la gravedad. También pudo transmitir cargas a objetos metálicos (atizador, tenazas, hervidor de agua, etc.) que generalmente se consideraban en aquellos días como "no eléctricos" porque no podían generar o mantener una carga estática. También descubrió que la seda no llevaría la "virtud", mientras que el hilo y el alambre más gruesos sí.
Luego, entre el 30 de junio y el 2 de julio de 1729, mientras estaba en Kent, amplió esta primera red eléctrica e hizo muchos descubrimientos nuevos. En una visita al reverendo Granville Wheler , un rico amigo, miembro de la Royal Society y pariente de Famsteed, los dos hombres extendieron los experimentos de conducción a través de un paquete de hilos atados a lo largo de una gran galería en la mansión de Wheler , Otterden Place. en Kent . En el proceso, Gray y Wheler descubrieron la importancia de aislar su hilo conductor del contacto con la tierra (la pared de la casa) mediante el uso de seda para la suspensión. Se dieron cuenta de que si se usaba un cable para sostener el hilo del paquete, toda la "virtud eléctrica" se escapaba. Inicialmente, pensaron que la diferencia se debía al grosor relativo de la seda, el hilo y el alambre, pero luego se dieron cuenta de que la seda en sí era mucho menos conductora que el alambre, por lo que usaron solo seda para sostener (y por lo tanto aislar) el paquete de cáñamo. -hilo utilizado como conductor principal.
Al día siguiente, dejaron caer el hilo desde la torre de la casa hasta el jardín y luego lo extendieron a través de un prado a una distancia de 800 pies usando estacas de jardín emparejadas con tramos cortos de seda para evitar que el hilo del paquete tocara el suelo. [2] [3] : 242–247 Wheler informó esto a muchos de sus amigos de la Royal Society, y Gray escribió todos los detalles en una carta a Desaguliers.
De estos experimentos surgió una comprensión del papel que desempeñan los conductores y aislantes (nombres aplicados por Desaguliers). Dos científicos franceses, Abbe Nollet y CF du Fay , visitaron Gray y Wheler en 1732, vieron el experimento y regresaron a Francia, donde du Fay formuló la primera teoría integral de la electricidad llamada teoría de los "dos fluidos". Esta teoría fue defendida por Nollet y aceptada por la mayoría de los experimentadores en Europa durante un tiempo; más tarde fue refinado y luego reemplazado por las ideas de los experimentadores ingleses John Bevis y William Watson , que mantenían correspondencia con el grupo de Benjamin Franklin en Filadelfia . Conjuntamente idearon una teoría de un solo fluido / dos estados: virtualmente, la superabundancia o ausencia de un fluido, que Watson más tarde denominó positivo y negativo. Estas ideas encajaban con los hechos un poco mejor que el concepto de dos fluidos, especialmente después de la invención de Leyden Jar , y esta teoría de un solo fluido finalmente prevaleció. Ahora sabemos que ambos eran casi igualmente incorrectos.
Gray continuó haciendo más descubrimientos eléctricos, siendo el más notable la inducción eléctrica (creando una carga eléctrica en un objeto suspendido sin contacto). Este experimento fue ampliamente celebrado en toda Europa como la famosa demostración del "Flying Boy": un niño fue suspendido de cuerdas de seda y luego Gray lo cargó acercando su tubo frotado (generador de electricidad estática) a los pies del niño, pero sin tocarlo. [4] Gray mostró que la cara y las manos del niño todavía atraían la paja, el papel y otros materiales. [5] Gray ciertamente se dio cuenta de que el fenómeno de la 'virtud eléctrica' era el mismo que el del rayo (como hicieron la mayoría de los experimentadores), muchos años antes de que Franklin "volara su cometa" y los experimentadores franceses Dilibard y Delor capturaran una carga de un rayo en un Leyden. Frasco.
Cuando Sloane se hizo cargo de la Royal Society tras la muerte de Newton, Gray recibió tardíamente el reconocimiento que se le negó anteriormente. Gray era demasiado pobre para pagar las cuotas, por lo que no era miembro de la Royal Society, y muchos de sus experimentos se habían retomado y se habían convertido en parte del repertorio de demostración de Desaguliers. También hay una historia de que la facción de Newton le negó el reconocimiento dentro de la Royal Society debido a sus vínculos con Flamsteed (que estaba constantemente en disputa con Isaac Newton), pero esto puede descartarse como muy poco probable: Newton había muerto en marzo de 1727. , casi dos años antes de que Gray comenzara sus experimentos de conducción, y Hans Sloan, quien dirigió la Royal Society después de la muerte de Newton, era amigo y partidario financiero de Gray. El hecho es que la electricidad no se consideraba tan importante en ese momento, y la revista de la Sociedad no se publicó durante un par de años debido a limitaciones financieras.
Sloan participó activamente en la promoción de Gray, quien recibió la primera medalla Copley de la Royal Society en 1731 por su trabajo en conducción y aislamiento, y también la segunda en 1732 por sus experimentos de inducción. En 1732 la Royal Society también lo admitió como miembro honorario; murió en la indigencia unos años después, en 1736.
Después de su muerte
A pesar de la importancia de sus descubrimientos (se puede argumentar que fue el inventor de las comunicaciones eléctricas), recibió poco crédito, supuestamente debido a la disputa entre facciones en la Royal Society y al dominio del newtonianismo . Cuando se reconoció públicamente la prioridad de Gray, los experimentos con la electricidad habían avanzado y la gente estaba más interesada en las hazañas espectaculares de Franklin y otros al capturar rayos en sus Tarros de Leyden. Los descubrimientos de Gray tienden a parecer triviales y, por esta razón, algunos historiadores tienden a pasar por alto su trabajo.
No hay ningún monumento a Gray y poco reconocimiento de lo que logró en sus descubrimientos científicos. Se cree que está enterrado en una fosa común en un antiguo cementerio de Londres, en un área reservada para los jubilados pobres de la Cartuja . En 2017, la Facultad de Ciencias Físicas de la Universidad de Kent , en Canterbury, inició las Conferencias Stephen Gray en su memoria. [6]
Referencias
- ^ Michael Ben-Chaim, 'Gray, Stephen', Diccionario Oxford de biografía nacional , Oxford University Press, 2004
- ^ Bernal, John Desmond (1997). Una historia de la física clásica: de la antigüedad a lo cuántico , p. 284. Barnes & Noble Books. ISBN 0-7607-0601-8 .
- ^ Heilbron (1 de enero de 1979). Electricidad en los siglos XVII y XVIII: un estudio de la física moderna temprana . ISBN 9780520034785.
- ^ Bertucci, Paola (septiembre de 2007). "Chispas en la oscuridad: la atracción de la electricidad en el siglo XVIII" . Esfuerzo . Elsevier. 31 (3): 88–93. doi : 10.1016 / j.endeavour.2007.06.002 .
- ↑ Benjamin, Park (1898). Una historia de la electricidad (el aumento intelectual de la electricidad) desde la antigüedad hasta los días de Benjamin Franklin , págs. 470-71. Nueva York: John Wiley & Sons.
- ^ "Stephen Gray Lectures", blog de la Facultad de Ciencias Físicas en Kent, https://blogs.kent.ac.uk/spskent/stephen-gray-lectures/ (consultado el 4 de julio de 2018).
Otras lecturas
- David H. Clark y Stephen HP Clark, La tiranía de Newton: Los descubrimientos científicos suprimidos de Stephen Gray y John Flamsteed , WH Freeman, 2001 ISBN 0-7167-4701-4 Revisado en Peck, M. (2004). "Revisión de la tiranía de Newton: los descubrimientos científicos suprimidos de Stephen Gray y John Flamsteed (AIAA)". Revista de Orientación, Control y Dinámica . 27 (4): 734–735. doi : 10.2514 / 1.11197 .; "Tiranía de Newton: los descubrimientos científicos suprimidos de Stephen Gray y John Flamsteed - Mark Silverman" . Consultado el 21 de octubre de 2016 ..
- Cohen, I. Bernard (1 de mayo de 1954). "Fuentes desatendidas para la vida de Stephen Gray (1666 o 1667-1736)". Isis . 45 (1): 41–50. doi : 10.1086 / 348285 . ISSN 0021-1753 . S2CID 145655985 .
- "Stephen Gray: el primer medallista de Copley" . Naturaleza . 137 (3460): 299. 22 de febrero de 1936. Bibcode : 1936Natur.137..299. . doi : 10.1038 / 137299a0 . S2CID 26761896 .
- Sergio Luiz Bragatto Jefe; Joao Jose Caluzi (2010). "Uma breve biografia de Stephen Gray (1666-1736)" . Revista Brasileira de Ensino de Fisica . 32 (1): 1602. doi : 10.1590 / S1806-11172010000100021 .
- Clark, David H .; Murdin, Lesley (1979). "El enigma del astrónomo y científico Stephen Gray (1666-1736)". Vistas en astronomía . 23 (4): 351–404. Bibcode : 1979VA ..... 23..351C . doi : 10.1016 / 0083-6656 (79) 90018-7 .
- David R. Lewis (2015). "STEPHEN GREY (1666-1736) tintorero de Canterbury y científico aficionado" .
- "El Proyecto Galileo: Stephen Gray" . Consultado el 21 de octubre de 2016 .
enlaces externos
- Grey en Britannica online
- El descubrimiento de conductores y aislantes por Gray, Dufay y Franklin.