William Crookes
La vida de Crookes fue una actividad científica ininterrumpida que se extendió por más de sesenta y siete años. Fue considerado notable por su laboriosidad y por sus cualidades intelectuales. Sus experimentos en química y física eran conocidos por la originalidad de su diseño, y es considerado un «excelente experimentador». Sus intereses, que abarcaban la ciencia pura y aplicada, los problemas económicos y prácticos y la investigación psíquica, lo convirtieron en una personalidad bien conocida y le ganaron un ingreso sustancial. Recibió muchos honores públicos y académicos.
Primeros añosEditar
William Crookes nació en Londres en 1832, el mayor de ocho hijos sobrevivientes (otros ocho murieron jóvenes) de Joseph Crookes (1792-1889), un adinerado sastre e inversor inmobiliario de origen del norte del país, y su segunda esposa, Mary (de soltera Scott; 1806-1884). El padre de Joseph Crookes, William (1734-1814), también era sastre, y su abuelo, John Crookes (nacido en 1660), había sido alcalde de Hartlepool, condado de Durham en tres ocasiones.
Joseph Crookes había tenido cinco hijos con su primera esposa; dos hijos de ese matrimonio, Joseph y Alfred, se hicieron cargo del negocio de la sastrería, dejando a William libre para elegir su propio camino. En 1848, a los 16 años, Crookes ingresó en el Royal College of Chemistry para estudiar química orgánica. Crookes vivía con sus padres a unos tres kilómetros de la Universidad en Oxford Street. La tienda de su padre estaba a media milla de distancia. Crookes pagó £25 por la matrícula de su primer año y tuvo que proporcionar su propio aparato y algunos de los productos químicos más caros. Al final de su primer año, Crookes ganó la beca Ashburton que cubría la matrícula de su segundo año. Al final de su segundo año, Crookes se convirtió en asistente junior de August Wilhelm von Hofmann, haciendo demostraciones de laboratorio y ayudando con la investigación y el análisis comercial. En octubre de 1851, Crookes fue ascendido a asistente principal, cargo que ocupó hasta 1854.: 8-10
Aunque Crookes veneraba a Hofmann, no compartía su interés principal en la química orgánica. Uno de los estudiantes de Crookes fue el Reverendo John Barlow, Secretario de la Royal Institution, quien eligió tomar un curso de química analítica. A través de Barlow, Crookes conoció a científicos como George Gabriel Stokes y Michael Faraday.: 11Los amigos reforzaron el interés de Crookes en la física óptica: 13, que fue respetado por Hofmann.: 12–13 Hacia 1851, el interés de Crookes por la fotografía y la óptica hizo que su padre le construyera un laboratorio en el jardín de su casa para su investigación.: 8
Cuando Crookes se embarcó en el trabajo original, no estaba en química orgánica, sino en nuevos compuestos de selenio. Estos fueron el tema de sus primeros trabajos publicados, en 1851. Trabajó con Manuel Johnson en el Observatorio Radcliffe de Oxford en 1854, donde adaptó la reciente innovación de la fotografía con papel encerado a máquinas construidas por Francis Ronalds para registrar continuamente parámetros meteorológicos. En 1855 fue nombrado profesor de química en el Colegio Diocesano de Formación de Chester.
En abril de 1856 Crookes se casó con Ellen, hija de William Humphrey de Darlington. Dado que el personal de Chester debía ser soltero, tuvo que renunciar a su puesto. El padre de William, Joseph Crookes, le dio a la pareja una casa en el 15 de Stanley Street, Brompton. La madre de Ellen, la Sra. Humphrey, vivió con ellos el resto de su vida, casi cuarenta años. Una pareja devota, William y Ellen Crookes tuvieron seis hijos y tres hijas. Su primera hija, Alice Mary (nacida en 1857, más tarde Mrs.Cowland) permaneció soltera durante cuarenta años, viviendo con sus padres y trabajando como asistente de su padre. Dos de los hijos de Crookes se convirtieron en ingenieros y dos abogados.
Casado y residente en Londres, Crookes buscó mantener a su nueva familia a través de un trabajo independiente como químico fotográfico. En 1859, fundó The Chemical News, una revista científica que editó durante muchos años y condujo en líneas mucho menos formales de lo habitual para las revistas de las sociedades científicas. Entre 1864 y 1869, también participó en el Quarterly Journal of Science. En varias ocasiones editó el Journal of the Photographic Society y el Photographic News.
Años mediosEditar
Crookes fue eficaz en la experimentación. El método de análisis espectral, introducido por Bunsen y Kirchhoff, fue recibido por Crookes con gran entusiasmo y con gran efecto.
Su primer descubrimiento importante fue el del elemento talio, hecho con la ayuda de la espectroscopia de llamas. Crookes descubrió un elemento previamente desconocido con una línea de emisión verde brillante en su espectro. Nombró al elemento talio, del griego θαλλός, talós, que significa «un brote o rama verde». Los hallazgos de Crookes fueron publicados el 30 de marzo de 1861.
El talio también fue descubierto de forma independiente por el francés Claude Auguste Lamy, que tenía la ventaja de tener acceso a grandes cantidades de materiales a través de su cuñado, Charles Frédéric Kuhlmann. Tanto Crookes como Lamy aislaron el elemento en 1862.
Crookes fue elegido miembro de la Royal Society en 1863. Crookes escribió un tratado estándar sobre Métodos Selectos de Análisis Químico en 1871.
En 1866, Adolf Erik Nordenskiöld identificó un mineral raro de Skrikerum como un selenuro de cobre, plata y talio, y nombró al mineral crookesita en honor de Sir William Crookes.
Crookes desarrolló los tubos de Crookes, investigando los rayos catódicos. Publicó numerosos artículos sobre espectroscopia y llevó a cabo investigaciones sobre una variedad de temas menores. En sus investigaciones de la conducción de electricidad en gases de baja presión, descubrió que a medida que se reducía la presión, el electrodo negativo (cátodo) parecía emitir rayos (los llamados «rayos cátodos», ahora conocidos por ser una corriente de electrones libres, y utilizados en dispositivos de visualización de rayos catódicos). Como indican estos ejemplos, fue pionero en la construcción y el uso de tubos de vacío para el estudio de fenómenos físicos. Como consecuencia, fue uno de los primeros científicos en investigar lo que ahora se llama plasma y lo identificó como el cuarto estado de la materia en 1879. También ideó uno de los primeros instrumentos para estudiar la radiactividad nuclear, el espintariscopio.
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Retrato de William Crookes, edad 18
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Retrato de William Crookes, edad 24
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Retrato de William Crookes, edad 57
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Retrato de Sir William Crookes, O. M., edad 79
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Sir William Crookes de Sir Leslie Ward, 1902
Crookes investigó las propiedades de los rayos catódicos, mostrando que viajan en líneas rectas, causan fluorescencia cuando caen sobre algunas sustancias y que su impacto puede producir gran calor. Creía que había descubierto un cuarto estado de la materia, al que llamó «materia radiante», pero sus puntos de vista teóricos sobre la naturaleza de la «materia radiante» iban a ser reemplazados. Creía que los rayos consistían en corrientes de partículas de magnitud molecular ordinaria. Le quedaba a Sir J. J. Thomson exponer la naturaleza subatómica de los rayos catódicos (que consisten en corrientes de electrones negativos). Sin embargo, el trabajo experimental de Crookes en este campo fue la base de los descubrimientos que finalmente cambiaron toda la química y la física.
La atención de Crookes había sido atraída por el equilibrio de vacío en el curso de su investigación sobre el talio. Pronto descubrió el fenómeno que impulsa el movimiento en un radiómetro Crookes, en el que un conjunto de paletas, cada una ennegrecida por un lado y pulida por el otro, gira cuando se expone a la energía radiante. Crookes, sin embargo, no proporcionó la verdadera explicación de esta aparente «atracción y repulsión resultantes de la radiación».
Después de 1880, Crookes vivió en 7 Kensington Park Gardens en la zona de moda de Notting Hill. Su hogar incluía una gran familia multigeneracional y varios sirvientes. Allí se realizó todo su trabajo posterior, en lo que entonces era «el mejor laboratorio privado de Gran Bretaña». Comprendía un piso completo de la casa e incluía tres salas de laboratorio interconectadas, para química, física y construcción mecánica, y una biblioteca. Crookes pudo comprar la casa y construir el laboratorio debido a sus ingresos de la Compañía Nacional de Guano y de varias patentes.:35
En 1880 Crookes empleaba a un asistente científico a tiempo completo (primero Charles Gimingham y después de 1883 James Gardiner). También fue ayudado por su hija Alice, que era «experta en fraccionar elementos de tierras raras» y «no mala intérprete de espectros».
Su rutina diaria era administrar sus asuntos comerciales por la mañana, hacer más negocios o ir a reuniones científicas por la tarde, cenar a las 7, trabajar en su biblioteca de 8 a 9, y luego en el laboratorio hasta después de la medianoche. Desde su casa, Crookes podía llegar fácilmente a las oficinas de Chemical News, la Royal Society, la Chemica Society y el Athenaeum Club.
El 16 de enero de 1884, el padre de Crookes murió. La hija de Crookes, Florence, murió de escarlatina en la misma semana. El patrimonio de Joseph Crookes quedó en fideicomiso, dividido entre sus tres hijos sobrevivientes, Alfred, William y Frank. Combinado con sus ingresos anteriores, esto aseguró que Crookes estuviera muy bien.
Años posterioresEditar
El 13 de agosto de 1894, John William Strutt, el tercer Barón Rayleigh y William Ramsay anunciaron la detección de un nuevo gas en la atmósfera. El 31 de enero de 1895 hicieron un informe completo a la Royal Society sobre el nuevo gas, argón. Además, William Crookes, a quien se le había pedido que examinara una muestra, presentada en los espectros de argón, informó que el argón mostraba dos espectros distintos. De esta manera, Crookes identificó la primera muestra conocida de helio terrestre y estableció su correspondencia con las observaciones de helio solar. El descubrimiento del argón y del helio llevó a la identificación de los gases nobles y a la reorganización del sistema periódico. El propio Crookes sugirió un diseño para una tabla periódica en el estilo de un espacio lemniscate en 1898.Crookes fue nombrado caballero en 1897.
Crookes fue nombrado presidente de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia en 1898. En su discurso inaugural, describió en detalle una catástrofe que se avecinaba: Los pueblos del mundo que comían trigo comenzarían a quedarse sin alimentos en la década de 1930. La razón, dijo, era la escasez de fertilizantes nitrogenados disponibles de fuentes naturales. Crookes pidió a los químicos que desarrollaran nuevas formas de fabricar fertilizantes a partir de la enorme cantidad de nitrógeno en la atmósfera (que es aproximadamente un 80 por ciento de nitrógeno). Sus comentarios sobre la hambruna que se avecinaba lograron una amplia distribución en la prensa y se convirtieron en un libro popular. Los científicos que abordaron el problema en los primeros años del siglo XX incluyeron a Kristian Birkeland, cuya tecnología ayudó a fundar Norsk Hydro, y a Fritz Haber y Carl Bosch, cuyo proceso Haber-Bosch forma la base de la industria actual de fertilizantes nitrogenados.
En 1903, Crookes centró su atención en el recién descubierto fenómeno de la radiactividad, logrando la separación del uranio de su producto de transformación activo, el uranio-X (más tarde establecido como protactinio). Crookes observó la desintegración gradual del producto de transformación separado, y la reproducción simultánea de un suministro fresco en el uranio original. Casi al mismo tiempo que este importante descubrimiento, observó que cuando las «partículas p», expulsadas de sustancias radiactivas, inciden en el sulfuro de zinc, cada impacto se acompaña de un centelleo minucioso, una observación que forma la base de uno de los métodos más útiles en la técnica de la radiactividad.
En 1913, Crookes creó una lente de bloqueo 100% ultravioleta y 90% infrarroja hecha de vidrio que contenía cerio, pero solo ligeramente teñida. Fueron un subproducto no deseado de la investigación de Crookes para encontrar una formulación de vidrio para lentes que protegiera a los trabajadores de vidrio de las cataratas. Crookes probó más de 300 formulaciones, cada una numerada y etiquetada. Crookes Glass 246 fue el tinte recomendado para los vidrieros. Los tonos Crookes más conocidos son A (retirados debido a su uranio), A1, B y B2, que absorben todo el ultravioleta por debajo de 350 nm mientras oscurecen la luz visual. Las muestras de Crookes fueron hechas por Whitefriars, Londres, stained glass makers y Chance Brothers, Birmingham.