Kelvin, lord (william thomson) (1824-1907), científico británico.
El cuarto hijo de James y Margaret Thomson, William Thomson nació en Belfast. Su padre matemático enseñó en la Belfast Academical Institution, conocida por su radicalismo político y religioso. Su madre, que provenía de una familia comercial de Glasgow, murió cuando William tenía seis años. En 1832 le ofrecieron a su padre la cátedra de matemáticas en la Universidad de Glasgow y allí continuó ejerciendo una profunda influencia en la educación de sus hijos. William disfrutó de un amplio plan de estudios filosófico en Glasgow, pero se fue sin obtener un título para ingresar a Peterhouse, Cambridge, como estudiante. Después de varios años de intensivo estudio matemático, emergió segundo en los "Tripos de Matemáticas" de 1845, los exámenes intensamente competitivos que clasificaban a los estudiantes de último año en orden de mérito matemático. Mejorando sus habilidades experimentales en París, fue elegido en 1846 profesor de filosofía natural de la Universidad de Glasgow, cargo del que se retiró en 1899.
En un artículo científico escrito cuando tenía diecisiete años, Thomson utilizó el tratamiento matemático del flujo de calor de Jean-Baptiste-Joseph Fourier (1768-1830) para reemplazar las fuerzas de acción a distancia en electrostática con modelos de flujo continuo. Su enfoque radical inspiró más tarde la teoría del campo electromagnético de James Clerk Maxwell, que encontró expresión en el célebre Tratado sobre electricidad y magnetismo (1873). El propio Thomson extendió las técnicas de Fourier para analizar señales eléctricas transmitidas a través de cables telegráficos de larga distancia. El retraso de tales señales había suscitado preocupación entre los proyectores de telégrafos, especialmente en relación con la viabilidad económica de los cables submarinos. El análisis de Thomson le permitió asesorar sobre las dimensiones óptimas para los telégrafos transatlánticos e imperiales proyectados. También construyó instrumentos de medición extremadamente delicados, sobre todo un "galvanómetro de espejo marino", para su uso en ingeniería telegráfica. Por estos servicios al imperio, fue nombrado caballero por la reina Victoria en 1866, tras la finalización del primer telégrafo atlántico exitoso.
Apenas dos años después de su cátedra en Glasgow, Thomson formuló una escala "absoluta" de temperatura (más tarde llamada Escala Kelvin en su honor) que se diferenciaba de las escalas tradicionales por ser independiente de cualquier sustancia específica como el mercurio. Dependía del reciente compromiso de Thomson con la teoría de Sadi Carnot de la fuerza motriz del calor en la que la "caída" del calor entre una temperatura alta (la caldera) y una temperatura baja (el condensador) manada una máquina de calor del mismo modo que la caída de agua impulsa una rueda hidráulica. La idea de Thomson fue correlacionar la diferencia de temperatura (la "caída") con el trabajo realizado y no con una sustancia de trabajo en particular.
Estas investigaciones tuvieron lugar en un contexto más amplio que generó, durante la próxima década, las nuevas ciencias de la termodinámica y la energía. En la década de 1840, el experimentalista de Manchester James Joule había estado realizando investigaciones de laboratorio para determinar la relación cuantitativa entre el trabajo realizado y el calor producido. Thomson aceptó inicialmente los hallazgos de Joule de que el trabajo podía convertirse en calor, como en la fricción, de acuerdo con un equivalente exacto. Comprometido con la teoría de Carnot, sin embargo, no podía aceptar lo contrario de que el trabajo, una vez convertido en calor, podría simplemente recuperarse como trabajo útil. Con la ayuda de investigaciones similares realizadas recientemente por el ingeniero escocés William John Macquorn Rankine y el físico alemán Rudolf Clausius, Thomson produjo una reconciliación de Joule y Carnot en 1850-1851. Para la producción de trabajo o fuerza motriz, un "motor termodinámico" (nombre de Thomson para un motor térmico) requería dos principios, la conversión de una cantidad exacta de calor en el trabajo realizado y la transferencia de una cierta cantidad de calor desde temperatura alta a baja. Estos principios formaron la base de las dos leyes de la termodinámica. La nueva ciencia ofreció a los ingenieros marinos del imperio, muchos de ellos ubicados en Glasgow, un incentivo para diseñar motores de vapor de presiones mucho más altas, que de acuerdo con las leyes termodinámicas ofrecerían una mayor economía de consumo de combustible.
Thomson y Rankine luego introdujeron los términos real (luego cinético) y posible energía. Las leyes de conservación y disipación de la energía se convirtieron en la base de una nueva "ciencia de la energía", y la disciplina física se redefinió rápidamente como el estudio de la energía y sus transformaciones. Thomson y su colega de la Universidad de Edimburgo, Peter Guthrie Tait, iniciaron, pero nunca completaron, un vasto proyecto para desarrollar una perspectiva energética en todas las ramas de la ciencia física, que encontraría encarnación en su Tratado sobre filosofía natural (1867).
Usando estas leyes energéticas, Thomson llegó a las edades de la tierra y el sol (20 a 100 millones de años). Desafió explícitamente las escalas de tiempo geológicas y los supuestos sobre los que Charles Darwin había construido su controvertida teoría de la evolución por medio de la selección natural (1859). El famoso evolucionista admitió más tarde que de las muchas objeciones planteadas a su teoría, la de Thomson resultó ser la más difícil de contrarrestar.
Thomson convirtió su laboratorio privado en el primer laboratorio físico universitario de Gran Bretaña. El trabajo se extendió más allá de las pruebas telegráficas y la invención para patentar y fabricar una amplia gama de instrumentos científicos, industriales y de navegación. La riqueza generada le permitió comprar en 1870 un yate goleta de 126 toneladas, Lalla Rookh, que sirvió como laboratorio a flote, especialmente para probar su brújula de marinero y su máquina sonora mecánica. Cuando en 1892 fue elevado a la nobleza, se convirtió en el primer científico británico en recibir ese honor. Tomando el título de Barón Kelvin del afluente del río Clyde que fluía cerca de la Universidad, Lord Kelvin continuó publicando artículos científicos hasta que encontró un último lugar de descanso en la Abadía de Westminster, no lejos de la tumba de Sir Isaac Newton.