John William Strutt, tercer barón Rayleigh

John William Strutt, tercer barón de Rayleigh, OM, PC, PRS (12 de noviembre de 1842 - 30 de junio de 1919) fue un matemático británico y físico que hizo amplias contribuciones a la ciencia. Pasó toda su carrera académica en la Universidad de Cambridge. Entre muchos honores, recibió el Premio Nobel de Física de 1904 "por sus investigaciones de las densidades de los gases más importantes y por su descubrimiento del argón en relación con estos estudios". Se desempeñó como presidente de la Royal Society de 1905 a 1908 y como canciller de la Universidad de Cambridge de 1908 a 1919.

Rayleigh proporcionó el primer tratamiento teórico de la dispersión elástica de la luz por partículas mucho más pequeñas que la longitud de onda de la luz, un fenómeno que ahora se conoce como "dispersión de Rayleigh", que explica notablemente por qué el cielo está azul. Estudió y describió ondas superficiales transversales en sólidos, ahora conocidas como "ondas de Rayleigh". Contribuyó ampliamente a la dinámica de fluidos, con conceptos como el número de Rayleigh (un número adimensional asociado con la convección natural), el flujo de Rayleigh, la inestabilidad de Rayleigh-Taylor y el criterio de Rayleigh para la estabilidad del flujo de Taylor-Couette. También formuló la teoría de la circulación de la sustentación aerodinámica. En óptica, Rayleigh propuso un criterio bien conocido para la resolución angular. Su derivación de la ley de Rayleigh-Jeans para la radiación clásica del cuerpo negro más tarde desempeñó un papel importante en el nacimiento de la mecánica cuántica (ver Catástrofe ultravioleta). El libro de texto de Rayleigh The Theory of Sound (1877) todavía lo utilizan ingenieros acústicos y técnicos.

Biografía

Strutt nació el 12 de noviembre de 1842 en Langford Grove en Maldon, Essex. En sus primeros años padeció fragilidad y mala salud. Asistió a Eton College y Harrow School (cada uno por un período corto), antes de ir a la Universidad de Cambridge en 1861, donde estudió matemáticas en Trinity College, Cambridge. Obtuvo una licenciatura en Artes (Senior Wrangler y 1st Smith's Prize) en 1865 y una Maestría en Artes en 1868. Posteriormente fue elegido miembro de Trinity. Ocupó el cargo hasta su matrimonio con Evelyn Balfour, hija de James Maitland Balfour, en 1871. Tuvo tres hijos con ella. En 1873, tras la muerte de su padre, John Strutt, segundo barón de Rayleigh, heredó la Baronía de Rayleigh.

Fue el segundo profesor Cavendish de física en la Universidad de Cambridge (después de James Clerk Maxwell), de 1879 a 1884. Describió por primera vez el vuelo dinámico de las aves marinas en 1883, en la revista británica Nature. De 1887 a 1905 fue profesor de Filosofía Natural en la Royal Institution.

Alrededor del año 1900, Rayleigh desarrolló la teoría dúplex (combinación de dos) de la localización del sonido humano utilizando dos señales binaurales, la diferencia de fase interaural (IPD) y la diferencia de nivel interaural (ILD) (basada en el análisis cabeza esférica sin pinnas externas). La teoría postula que usamos dos señales principales para la lateralización del sonido, usando la diferencia en las fases de los componentes sinusoidales del sonido y la diferencia en amplitud (nivel) entre los dos oídos.

Caricatura de Lord Rayleigh en la revista Londres Vanity Fair, 1899

En 1904 recibió el Premio Nobel de Física "por sus investigaciones sobre las densidades de los gases más importantes y por su descubrimiento del argón en relación con estos estudios".

Durante la Primera Guerra Mundial, fue presidente del Comité Asesor de Aeronáutica del gobierno, ubicado en el Laboratorio Nacional de Física y presidido por Richard Glazebrook.

En 1919, Rayleigh se desempeñó como presidente de la Sociedad para la Investigación Psíquica. Como defensor de que la simplicidad y la teoría sean parte del método científico, Rayleigh abogó por el principio de similitud.

Rayleigh fue elegido miembro de la Royal Society el 12 de junio de 1873 y se desempeñó como presidente de la Royal Society de 1905 a 1908. De vez en cuando participó en la Cámara de los Lores; sin embargo, solo habló si la política intentaba involucrarse en la ciencia.

Muchos de los artículos que escribió sobre lubricación ahora se reconocen como contribuciones clásicas tempranas al campo de la tribología. Por estas contribuciones, fue nombrado como uno de los 23 "Hombres de Tribología" por Duncan Dowson.

Murió el 30 de junio de 1919 en su casa de Witham, Essex. Fue sucedido, como el cuarto Lord Rayleigh, por su hijo Robert John Strutt, otro conocido físico. Lord Rayleigh fue enterrado en el cementerio de All Saints' Iglesia en Terling en Essex. Hay un monumento a él por Derwent Wood en la Capilla de San Andrés en la Abadía de Westminster.

Puntos de vista religiosos

Rayleigh era anglicana. Aunque no escribió sobre la relación entre la ciencia y la religión, mantuvo un interés personal en los asuntos espirituales. Cuando sus artículos científicos iban a ser publicados en una colección por Cambridge University Press, Strutt quería incluir una cita de la Biblia, pero se le disuadió de hacerlo, como informó más tarde:

Cuando estaba sacando mi Documentos científicos Propuse un lema de los Salmos, "Las obras del Señor son grandes, buscadas de todos los que tienen placer en ellas." El Secretario de la Prensa sugirió con muchas disculpas que el lector podría suponer que yo era el Señor.

Aún así, cumplió su deseo y la cita se imprimió en la colección de cinco volúmenes de artículos científicos. En una carta a un familiar, escribió sobre su rechazo al materialismo y habló de Jesucristo como un maestro moral:

Nunca he pensado la visión materialista posible, y miro un poder más allá de lo que vemos, y a una vida en la que al menos esperamos participar. Lo que es más, creo que Cristo y de hecho otros hombres espiritualmente dotados ven más y más verdadero que yo, y deseo seguirlos hasta donde pueda.

—Rayleigh (1910)

Tenía interés en la parapsicología y fue uno de los primeros miembros de la Society for Psychical Research (SPR). No estaba convencido del espiritismo pero permaneció abierto a la posibilidad de fenómenos sobrenaturales. Rayleigh fue presidente de la SPR en 1919. Pronunció un discurso presidencial el año de su muerte, pero no llegó a conclusiones definitivas.

Honores y premios

El cráter lunar Rayleigh así como el cráter marciano Rayleigh fueron nombrados en su honor. El asteroide 22740 Rayleigh recibió su nombre el 1 de junio de 2007. Un tipo de ondas superficiales se conocen como ondas de Rayleigh. El rayl, una unidad de impedancia acústica específica, también lleva su nombre. Rayleigh también recibió (en orden cronológico):

• Premio de Smith (1864)
• Medalla Real (1882)
• Miembro de la Sociedad Filosófica Americana (1886)
• Medalla Matteucci (1894)
• Miembro de la Real Academia Sueca de Ciencias (1897)
• Medalla Copley (1899)
• Premio Nobel de Física (1904)
• Elliott Cresson Medalla (1913)
• Medalla Rumford (1914)

Lord Rayleigh estuvo entre los destinatarios originales de la Orden del Mérito (OM) en la lista de Honores de la Coronación de 1902 publicada el 26 de junio de 1902, y recibió la orden del rey Eduardo VII en el Palacio de Buckingham el 8 de agosto de 1902.

Recibió el título de Doctor mathematicae (honoris causa) de la Royal Frederick University el 6 de septiembre de 1902, cuando se celebraba el centenario del nacimiento del matemático Niels Henrik Abel.

Sir William Ramsay, su compañero de trabajo en la investigación para descubrir el argón, describió a Rayleigh como "el hombre vivo más grande" mientras hablaba con Lady Ramsay durante su última enfermedad.

H. M. Hyndman dijo de Rayleigh que "ningún hombre mostró jamás menos conciencia de un gran genio".