David Brewster

Sir David Brewster KH PRSE FRS FSA Scot FSSA MICE (11 de diciembre de 1781 - 10 de febrero de 1868) fue un científico, inventor, autor y administrador académico británico. En la ciencia, se le recuerda principalmente por su trabajo experimental en óptica física, principalmente relacionado con el estudio de la polarización de la luz e incluido el descubrimiento del ángulo de Brewster. Estudió la birrefringencia de los cristales bajo compresión y descubrió la fotoelasticidad, creando así el campo de la mineralogía óptica. Por este trabajo, William Whewell lo apodó el "padre de la óptica experimental moderna" y "el Johannes Kepler de la óptica."

Pionero en fotografía, Brewster inventó un estereoscopio mejorado, al que llamó "estereoscopio lenticular" y que se convirtió en el primer dispositivo portátil de visualización en 3D. También inventó la cámara estereoscópica, dos tipos de polarímetros, la lente polizonal, el iluminador de faro y el caleidoscopio.

Brewster era un presbiteriano devoto y marchó del brazo de su hermano durante los acontecimientos de la Interrupción de 1843, que condujo a la formación de la Iglesia Libre de Escocia. Como historiador de la ciencia, Brewster se centró en la vida y obra de su héroe, Isaac Newton. Brewster publicó una biografía detallada de Newton en 1831 y más tarde se convirtió en el primer historiador científico en examinar muchos de los artículos del Nachlass de Newton. Brewster también escribió numerosas obras de divulgación científica y fue uno de los fundadores de la Asociación Británica de Ciencias, de la que fue elegido presidente en 1849. Se convirtió en la cara pública de la educación superior en Escocia, sirviendo como director de la Universidad de St Andrews. (1837–1859) y más tarde de la Universidad de Edimburgo (1859–1868). Brewster también editó la Edinburgh Encyclopædia de 18 volúmenes.

Vida

David Brewster nació en Canongate en Jedburgh, Roxburghshire, hijo de Margaret Key (1753–1790) y James Brewster (c. 1735–1815), el rector de Jedburgh Grammar School y profesor de gran reputación. David fue el tercero de seis hijos, dos hijas y cuatro hijos: James (1777–1847), ministro en Craig, Ferryden; David; George (1784–1855), ministro en Scoonie, Fife; y Patrick (1788–1859), ministro de la iglesia de la abadía de Paisley.

A la edad de 12 años, David Brewster se matriculó en la Universidad de Edimburgo con la intención de convertirse en clérigo. Recibió su MA en 1800, fue licenciado como ministro de la Iglesia de Escocia y luego predicó en Edimburgo en varias ocasiones. Para entonces, Brewster ya había mostrado una fuerte inclinación por las ciencias naturales y había establecido una estrecha asociación con James Veitch de Inchbonny. Veitch, que disfrutó de una reputación local como hombre de ciencia y era particularmente hábil en la fabricación de telescopios, fue caracterizado por Sir Walter Scott como un "filósofo, astrónomo y matemático autodidacta".

Brewster está enterrado en los terrenos de Melrose Abbey, en Roxburghshire.

Carrera

Trabajo en óptica

Aunque Brewster terminó debidamente sus estudios teológicos y obtuvo la licencia para predicar, sus otros intereses lo distrajeron de los deberes de su profesión. En 1799, su compañero de estudios Henry Brougham lo persuadió para que estudiara la difracción de la luz. Los resultados de sus investigaciones se comunicaron de vez en cuando en artículos para Philosophical Transactions de Londres y otras revistas científicas. El hecho de que otros científicos, en particular Étienne-Louis Malus y Augustin Fresnel, estuvieran realizando las mismas investigaciones al mismo tiempo en Francia no invalida la afirmación de Brewster de un descubrimiento independiente, aunque en uno o dos casos la prioridad debe asignarse a otros.. Un compañero suyo menos conocido, Thomas Dick, también se convirtió en un popular escritor astronómico.

Los temas más importantes de sus investigaciones se pueden enumerar bajo los siguientes cinco encabezados:

1. Las leyes de polarización ligera por reflexión y refracción, y otras leyes cuantitativas de fenómenos;
2. El descubrimiento de la estructura polarizadora inducida por calor y presión;
3. El descubrimiento de cristales con dos ejes de doble refracción, y muchas de las leyes de sus fenómenos, incluyendo la conexión entre estructura óptica y formas cristalinas;
4. Las leyes de la reflexión metálica;
5. Experimentos sobre la absorción de la luz.

En esta línea de investigación, la importancia primordial pertenece al descubrimiento de

1. la conexión entre el índice refractivo y el ángulo polarizador;
2. cristales biaxiales, y
3. la producción de doble refracción por calefacción irregular.

Estos descubrimientos fueron rápidamente reconocidos. Ya en 1807 el grado de LL.D. fue conferido a Brewster por Marischal College, Aberdeen; en 1815 fue elegido miembro de la Royal Society de Londres y recibió la Medalla Copley; y en 1816 el Instituto Francés le otorgó la mitad del premio de tres mil francos por los dos descubrimientos más importantes en ciencia física realizados en Europa durante los dos años anteriores. En 1821, fue nombrado miembro extranjero de la Real Academia Sueca de Ciencias, y en 1822 Miembro Honorario Extranjero de la Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias.

Imagen interior de una caja de cigarros desde principios de los años 1900 con un retrato de Brewster.

Entre el público no científico, su fama se difundió de manera más efectiva por su invención alrededor de 1815 del caleidoscopio, para el cual hubo una gran demanda tanto en el Reino Unido, Francia y los Estados Unidos. Como reflejo de esta fama, el retrato de Brewster se imprimió más tarde en algunas cajas de puros. Brewster eligió al renombrado desarrollador de lentes acromáticas Philip Carpenter como el único fabricante del caleidoscopio en 1817. Aunque Brewster patentó el caleidoscopio en 1817 (GB 4136), se mostró una copia del prototipo a los ópticos de Londres y se copió antes de que se concediera la patente. Como consecuencia, el caleidoscopio se produjo en grandes cantidades, pero no produjo beneficios financieros directos para Brewster. Resultó ser un gran éxito con doscientos mil caleidoscopios vendidos en Londres y París en solo tres meses.

El estereoscopio Brewster, 1849.

Un instrumento de mayor importancia, el estereoscopio, que, aunque de una fecha muy posterior (1849), junto con el caleidoscopio hizo más que cualquier otra cosa para popularizar su nombre, no fue, como se ha afirmado a menudo, la invención de Brewster. Sir Charles Wheatstone descubrió su principio y lo aplicó ya en 1838 a la construcción de un instrumento engorroso pero eficaz, en el que las imágenes binoculares se combinaban por medio de espejos. Sin embargo, como tenaz rival de Wheatstone, Brewster no estaba dispuesto a reconocerle el invento y propuso que el verdadero autor del estereoscopio fuera el Sr. Elliot, un 'profesor de matemáticas'. de Edimburgo, quien, según Brewster, había concebido los principios ya en 1823 y había construido un prototipo sin lentes ni espejos en 1839, a través del cual se podían ver transparencias de paisajes dibujados, ya que la fotografía aún no se había inventado. La contribución personal de Brewster fue la sugerencia de usar prismas para unir las diferentes imágenes; y en consecuencia, se puede decir con justicia que el estereoscopio lenticular es su invención.

Un resultado mucho más valioso y práctico de las investigaciones ópticas de Brewster fue la mejora del sistema de faros británico. Aunque Fresnel, que también tuvo la satisfacción de ser el primero en ponerlo en funcionamiento, perfeccionó el aparato dióptrico de forma independiente, Brewster estuvo activo en el campo antes que Fresnel, y describió el aparato dióptrico en 1812. Brewster presionó para que lo adoptaran las autoridades en al menos ya en 1820, dos años antes de que Fresnel lo sugiriera, y finalmente se introdujo en los faros principalmente gracias a los persistentes esfuerzos de Brewster.

Otro trabajo

Compromiso sobre nuevos instrumentos filosóficos para diversos fines en las artes y ciencias, 1813

Aunque los propios descubrimientos de Brewster fueron importantes, no fueron su único servicio a la ciencia. Comenzó a escribir en 1799 como colaborador habitual de la Edinburgh Magazine, de la que fue editor entre 1802 y 1803 a la edad de veinte años. En 1807, asumió la dirección editorial de la recién proyectada Edinburgh Encyclopædia, de la cual la primera parte apareció en 1808 y la última no hasta 1830. El trabajo fue más fuerte en el departamento científico, y muchos de sus los artículos más valiosos eran de la pluma del editor. En un período posterior, fue uno de los principales colaboradores de la Encyclopædia Britannica (séptima y octava ediciones), escribiendo, entre otros, artículos sobre electricidad, hidrodinámica, magnetismo, microscopio, óptica, estereoscopio y voltaico. electricidad. Fue elegido miembro de la American Antiquarian Society en 1816.

En 1819, Brewster emprendió más trabajo editorial al establecer, junto con Robert Jameson (1774–1854), el Edinburgh Philosophical Journal, que ocupó el lugar de la Edinburgh Magazine. Los primeros diez volúmenes (1819-1824) se publicaron bajo la dirección editorial conjunta de Brewster y Jameson, y los cuatro volúmenes restantes (1825-1826) fueron editados solo por Jameson. Después de separarse de Jameson, Brewster fundó el Edinburgh Journal of Science en 1824, 16 volúmenes de los cuales aparecieron bajo su dirección durante los años 1824-1832, con muchos artículos de su propia pluma.

Contribuyó con unos trescientos artículos a las transacciones de varias sociedades científicas, y pocos de sus contemporáneos escribieron tanto para las diversas revistas. Sólo en la North British Review aparecieron setenta y cinco artículos suyos. Una lista de sus obras separadas más grandes se encuentra a continuación. Sin embargo, debe hacerse una mención especial al más importante de todos ellos: su biografía de Sir Isaac Newton. En 1831 publicó la Life of Sir Isaac Newton, un breve relato popular de la vida del filósofo, en la Murray's Family Library, seguida de una Edición estadounidense de 1832 en la Biblioteca familiar de Harper; pero no fue hasta 1855 que pudo publicar las mucho más completas Memorias de la vida, escritos y descubrimientos de sir Isaac Newton, una obra que incorporaba los resultados de más de 20 años' investigación de manuscritos originales y otras fuentes disponibles.

La posición de Brewster como editor lo puso en contacto frecuente con los hombres científicos más eminentes y, naturalmente, fue uno de los primeros en reconocer el beneficio que se derivaría de la comunicación regular entre aquellos en el campo de la ciencia. En una reseña del libro de Charles Babbage Decline of Science in England en John Murray's Quarterly Review, sugirió la creación de "un asociación de nuestra nobleza, clero, alta burguesía y filósofos". Esto fue asumido por varios declinarios y encontró una rápida realización en la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia. Su primera reunión se celebró en York en 1831; y Brewster, junto con Babbage y Sir John Herschel, tuvieron el papel principal en la elaboración de su constitución.

En el mismo año en que la Asociación Británica celebró su primera reunión, Brewster recibió el honor de caballero y la condecoración de la Real Orden Guélfica. En 1838, fue nombrado director de los colegios unidos de St Salvator y St Leonard, Universidad de St Andrews. En 1849, actuó como presidente de la Asociación Británica y fue elegido uno de los ocho asociados extranjeros del Instituto de Francia en sucesión de J. J. Berzelius; y diez años más tarde, aceptó el cargo de rector de la Universidad de Edimburgo, funciones que desempeñó hasta pocos meses después de su muerte. En 1855, el gobierno de Francia lo nombró Officier de la Légion d'honneur.

Era un amigo cercano de William Henry Fox Talbot, inventor del proceso de calotipia, quien le envió a Brewster los primeros ejemplos de su trabajo. Fue Brewster quien sugirió que Talbot solo patentara su proceso en Inglaterra, iniciando el desarrollo de la fotografía temprana en Escocia y eventualmente permitiendo la formación de la primera sociedad fotográfica del mundo, el Edinburgh Calotype Club, en 1843. Brewster fue un miembro destacado de el club hasta su disolución en algún momento a mediados de la década de 1850; sin embargo, su interés por la fotografía continuó y fue elegido primer presidente de la Photographic Society of Scotland cuando se fundó en 1856.

De temperamento muy nervioso y nervioso, Brewster era algo irritable en cuestiones de controversia; pero fue sometido repetidamente a serias provocaciones. Era un hombre de carácter muy honorable y fervientemente religioso. Al estimar su lugar entre los descubridores científicos, lo principal a tener en cuenta es que su genio no fue característicamente matemático. Su método era empírico y las leyes que establecía eran generalmente el resultado de experimentos repetidos. A la explicación última de los fenómenos de los que se ocupó no contribuyó en nada, y es notable que aunque no mantuvo hasta el final de su vida la teoría corpuscular, nunca adoptó explícitamente la teoría ondulatoria de la luz. Pocos cuestionarían el veredicto de James David Forbes, editor de la octava edición de la Encyclopædia Britannica: "Su gloria científica es diferente a la de Young y Fresnel; pero el descubridor de la ley de polarización de los cristales biaxiales, de la mineralogía óptica y de la doble refracción por compresión, siempre ocupará un lugar destacado en la historia intelectual de la época. Además de las diversas obras de Brewster ya mencionadas, se pueden agregar las siguientes: Notas e Introducción a la traducción de Carlyle de Elementos de geometría de Legendre (1824); Tratado de Óptica (1831); Cartas sobre magia natural, dirigidas a Sir Walter Scott (1832) Los mártires de la ciencia o las vidas de Galileo, Tycho Brahe y Kepler (1841); Más mundos que uno (1854).

En su Tratado demostró que los colores vegetales estaban relacionados con los espectros de absorción y describió por primera vez la fluorescencia roja de la clorofila.

Historia de la masonería escocesa

Además de sus muchos trabajos científicos y biografías de científicos notables, Brewster también escribió La historia de la masonería, extraída de fuentes de información auténticas; with an Account of the Grand Lodge of Scotland, from Its Institution in 1736, to the Present Time, publicado en 1804, cuando solo tenía 23 años. El trabajo fue encargado por Alexander Lawrie, editor de la Gran Logia de Escocia., a quien la obra ha sido, con frecuencia, mal atribuida. Dado que el libro lleva el nombre de Lawrie y no el de Brewster, esto es comprensible. El libro se convirtió en una de las obras estándar sobre la masonería escocesa temprana, aunque ha sido reemplazado en gran medida por obras posteriores. No hay evidencia de que Brewster fuera masón en el momento en que escribió el libro, ni tampoco de que se convirtió en uno más tarde.

Oposición a la evolución

Las creencias cristianas de Brewster lo impulsaron a responder en contra de la idea de la transmutación de las especies y la teoría de la evolución. Su opinión era que "la ciencia y la religión deben ser una, ya que cada una se ocupa de la Verdad, que tiene un solo y mismo Autor". En 1845 escribió una reseña muy crítica de la obra evolucionista Vestiges of the Natural History of Creation, en la North British Review. que consideró un insulto a la revelación cristiana y un peligroso ejemplo de materialismo.

En 1862, respondió a Sobre el origen de las especies de Darwin y publicó el artículo Los hechos y fantasías del señor Darwin en Good Words . Afirmó que el libro de Darwin combinaba tanto "hechos interesantes como fantasías ociosas". lo que constituía una "especulación peligrosa y degradante". Aceptó los cambios adaptativos, pero se opuso enérgicamente a la declaración de Darwin sobre la forma primordial, que consideró una idea ofensiva para "tanto para el naturalista como para el cristiano".

Familia

Calvert Jones, Lady Brewster (Jane Kirk Purnell), Mrs. Jones, David Brewster y Miss Parnell (seated)

Brewster se casó dos veces. Su primera esposa, Juliet Macpherson (c. 1776–1850), era hija de James Macpherson (1736–1796), un probable traductor de poemas de Ossian. Se casaron el 31 de julio de 1810 en Edimburgo y tuvieron cuatro hijos y una hija:

• James (1812–)
• Charles Macpherson (1813-1828), se ahogó.
• David Edward Brewster (17 de agosto de 1815 –) se convirtió en un oficial militar (el Teniente Coronel) sirviendo en la India.
• Henry Craigie (1816-1905) se convirtió en oficial militar y fotógrafo.
• Margaret Maria Gordon (1823-1907) escribió un libro sobre Brewster, que se considera la descripción más completa de su vida.

Brewster se casó por segunda vez en Niza, el 26 (o 27) de marzo de 1857, con Jane Kirk Purnell (n. 1827), la segunda hija de Thomas Purnell de Scarborough. Lady Brewster se desmayó en el debate sobre la evolución de Oxford del 30 de junio de 1860. Brewster murió en 1868 y fue enterrado en Melrose Abbey, junto a su primera esposa y su segundo hijo. El edificio de física de la Universidad Heriot-Watt lleva su nombre en su honor.

Reconocimiento y referencias modernas

Street sign in Kings Buildings, Edimburgo a la memoria de David Brewster

Un busto de Brewster se encuentra en el Salón de los Héroes del Monumento Nacional Wallace en Stirling.

Los puntos de vista de Brewster sobre la posibilidad de evolución de la inteligencia en otros planetas, contrastados con la opinión de William Whewell, se citan en la novela Barchester Towers.

Aparece como un antagonista menor en el videojuego de 2015 Assassin's Creed Syndicate como un científico que trabaja para la facción opuesta del juego. Es asesinado por uno de los protagonistas, Evie Frye.

Una calle dentro del complejo Kings Buildings (edificios científicos vinculados a la Universidad de Edimburgo) recibió su nombre en su memoria en 2015.