Jacques charles
Jacques Alexandre César Charles (12 de noviembre de 1746 - 7 de abril de 1823) fue un inventor, científico, matemático y aeronauta francés. Charles no escribió casi nada sobre matemáticas, y la mayor parte de lo que se le ha atribuido se debió a que lo confundieron con otro Jacques Charles, también miembro de la Academia de Ciencias de París, que ingresó el 12 de mayo de 1785. A veces lo llamaban Charles the Geometer.
Charles y los hermanos Robert lanzaron el primer globo de gas lleno de hidrógeno del mundo en agosto de 1783; luego, en diciembre de 1783, Charles y su copiloto Nicolas-Louis Robert ascendieron a una altura de unos 550 m (1800 pies) en un globo de gas pilotado. Su uso pionero de hidrógeno para la sustentación llevó a que este tipo de globo fuera llamado Charlière (a diferencia de un Montgolfière que usaba aire caliente).
La ley de Charles, que describe cómo los gases tienden a expandirse cuando se calientan, fue formulada por Joseph Louis Gay-Lussac en 1802, pero la atribuyó a un trabajo inédito de Charles.
Charles fue elegido miembro de la Académie des Sciences en 1795 y posteriormente se convirtió en profesor de física en la Académie de Sciences.
Biografía
Charles nació en Beaugency-sur-Loire en 1746. Se casó con Julie Françoise Bouchaud des Hérettes (1784–1817), una mujer criolla 37 años menor que él. Según se informa, el poeta Alphonse de Lamartine también se enamoró de ella, y ella fue la inspiración para Elvire en su autobiográfica Meditación poética de 1820 "Le Lac" ("The Lake"), que describe en retrospectiva el ferviente amor compartido por una pareja desde el punto de vista del hombre afligido. Charles la sobrevivió y murió en París el 7 de abril de 1823.
Vuelos en globo de hidrógeno
Primer globo de hidrógeno
Charles concibió la idea de que el hidrógeno sería un agente elevador adecuado para los globos después de haber estudiado el trabajo de la Ley de Boyle de Robert Boyle, que se publicó 100 años antes, en 1662, y de sus contemporáneos Henry Cavendish, Joseph Black y Tiberius Cavallo. Él diseñó la nave y luego trabajó en conjunto con los hermanos Robert, Anne-Jean y Nicolas-Louis, para construirla en su taller en la Place des Victoires en París. Los hermanos inventaron la metodología para la bolsa de gas hermética y liviana disolviendo caucho en una solución de trementina y barnizando las láminas de seda que se cosieron para hacer el sobre principal. Usaron tiras alternas de seda roja y blanca, pero la decoloración del proceso de barnizado/engomado dejó un resultado rojo y amarillo.
Charles y los hermanos Robert lanzaron el primer globo lleno de hidrógeno del mundo el 27 de agosto de 1783, desde el Campo de Marte (ahora el sitio de la Torre Eiffel) donde Ben Franklin estaba entre la multitud de espectadores. El globo era comparativamente pequeño, una esfera de seda recubierta de goma de 35 metros cúbicos, y solo podía levantar unos 9 kg (20 lb). Estaba lleno de hidrógeno que se había hecho vertiendo casi un cuarto de tonelada de ácido sulfúrico en media tonelada de chatarra de hierro. El gas de hidrógeno se alimentó al globo a través de tuberías de plomo; pero como no se pasaba por agua fría, se experimentó gran dificultad para llenar completamente el globo (el gas estaba caliente cuando se producía, pero al enfriarse en el globo se contraía). Se emitieron boletines diarios de avance sobre la inflación; y la multitud era tan grande que el día 26 el globo fue trasladado en secreto por la noche al Campo de Marte, a una distancia de cuatro kilómetros.
El globo voló hacia el norte durante 45 minutos, perseguido por cazadores a caballo, y aterrizó a 21 kilómetros de distancia en el pueblo de Gonesse donde, según los informes, los aterrorizados campesinos locales lo destruyeron con horcas o cuchillos. El proyecto fue financiado por una suscripción organizada por Barthelemy Faujas de Saint-Fond.
Primer vuelo tripulado en globo de hidrógeno
A las 13:45 (1:45 p. m.) del 1 de diciembre de 1783, Charles y los hermanos Robert lanzaron un nuevo globo tripulado desde el Jardín de las Tullerías en París. Charles estuvo acompañado por Nicolas-Louis Robert como copiloto del globo de 380 metros cúbicos lleno de hidrógeno. La envolvente estaba equipada con una válvula de liberación de hidrógeno y estaba cubierta con una red de la que estaba suspendida la cesta. Se utilizó lastre de arena para controlar la altitud. Ascendieron a una altura de unos 550 m (1800 pies) y aterrizaron al atardecer en Nesles-la-Vallée después de un vuelo de 2 horas y 5 minutos que cubrió 36 km. Los cazadores a caballo, encabezados por el duque de Chartres, sostuvieron la embarcación mientras Charles y Nicolas-Louis se apeaban.
Charles decidió ascender de nuevo, pero esta vez solo porque el globo había perdido parte de su hidrógeno. Esta vez ascendió rápidamente a una altitud de unos 3.000 metros, donde volvió a ver el sol. Comenzó a sufrir dolores en los oídos, por lo que "valvuló" para liberar gas y descendió para aterrizar suavemente a unos 3 km de distancia en Tour du Lay. A diferencia de los hermanos Robert, Charles nunca volvió a volar, aunque un globo de hidrógeno pasó a llamarse Charlière en su honor.
Se informa que 400.000 espectadores presenciaron el lanzamiento y que cientos habían pagado una corona cada uno para ayudar a financiar la construcción y recibir acceso a un "recinto especial" para una "vista de primer plano" del despegue. Entre el "recinto especial" multitud era Benjamin Franklin, el representante diplomático de los Estados Unidos de América. También estuvo presente Joseph Montgolfier, a quien Charles honró al pedirle que soltara el pequeño globo piloto de color verde brillante para evaluar el viento y las condiciones climáticas.
Este evento tuvo lugar diez días después del primer vuelo en globo tripulado del mundo realizado por Jean-François Pilâtre de Rozier utilizando un globo aerostático de los hermanos Montgolfier. Simon Schama escribió en Ciudadanos:
El principal colaborador científico de Montgolfier fue M. Charles,...que había sido el primero en proponer el gas producido por vitriol en lugar de la ardiendo, humedecida paja y madera que había utilizado en vuelos anteriores. El propio Carlos también estaba ansioso de ascender, pero se había topado con un veto firme del Rey, que desde los primeros informes había estado observando el progreso de los vuelos con mucha atención. Ansioso por los peligros de un vuelo de soltera, el Rey había propuesto entonces que dos criminales sean enviados en una canasta, en la que Charles y sus colegas se indignaron.
Más actividades en globo
El siguiente proyecto de Charles y los hermanos Robert fue construir una nave alargada y dirigible que siguiera las propuestas de Jean Baptiste Meusnier (1783-1785) para un globo dirigible. El diseño incorporó el ballonnet interno de Meusnier (células de aire), un timón y un método de propulsión.
Charles decidió nunca volar en esta nave, pero el 15 de julio de 1784, los hermanos volaron durante 45 minutos desde Saint-Cloud a Meudon con M. Collin-Hullin y Louis Philippe II, el duque de Chartres en La Carolina. Estaba equipado con remos para propulsión y dirección, pero resultaron inútiles. La ausencia de una 'válvula de escape de gas' significaba que el duque tenía que cortar el 'ballonnet' para evitar la ruptura cuando alcanzaron una altitud de alrededor de 4.500 metros (14.800 pies).
El 19 de septiembre de 1784, los hermanos Robert y M. Collin-Hullin volaron durante 6 horas y 40 minutos, recorriendo 186 km desde París hasta Beuvry, cerca de Béthune. Este fue el primer vuelo de más de 100 km.
Inventos
Charles desarrolló varios inventos útiles, incluida una válvula para dejar salir el hidrógeno del globo y otros dispositivos, como el hidrómetro y el goniómetro reflector, y mejoró el heliostato de Gravesand y el aerómetro de Fahrenheit. Además confirmó los experimentos eléctricos de Benjamin Franklin.
Ley de Charles
La ley de Charles (también conocida como la ley de los volúmenes), que describe cómo los gases tienden a expandirse cuando se calientan, fue publicada por primera vez por el filósofo natural Joseph Louis Gay-Lussac en 1802, pero la atribuye a un trabajo inédito de Charles, y nombró la ley en su honor.
Alrededor de 1787, Charles hizo un experimento en el que llenó cinco globos del mismo volumen con diferentes gases. Luego elevó la temperatura de los globos a 80 °C (no a temperatura constante) y notó que todos aumentaron de volumen en la misma cantidad. Gay-Lussac hizo referencia a este experimento en 1802 cuando publicó un artículo sobre la relación precisa entre el volumen y la temperatura de un gas. Carlos' La ley establece que bajo presión constante, un gas ideal' volumen es proporcional a su temperatura absoluta. El volumen de un gas a presión constante aumenta linealmente con la temperatura absoluta del gas. La fórmula que creó fue V1/T1 = V 2/T2.
Carrera
Charles fue elegido miembro de la American Philosophical Society en 1786 y de la Académie des Sciences en 1795. Posteriormente se convirtió en profesor de física en el Conservatoire des Arts et Métiers.
Conmemoración
Una estela en Nesles-la-Vallée marca el vuelo Charles-Robert del 1 de diciembre de 1783. 49°08′19″N 2°10′16″E / 49.1385°N 2.171°E / 49.1385; 2.171
La Coupe Charles et Robert fue un evento internacional de globos aerostáticos que se llevó a cabo en 1983 en paralelo con la Copa Gordon Bennett.