Juan Tyndall

John Tyndall FRS (2 de agosto de 1820 - 4 de diciembre de 1893) fue un destacado físico irlandés del siglo XIX. Su fama científica surgió en la década de 1850 a partir de su estudio del diamagnetismo. Más tarde hizo descubrimientos en el ámbito de la radiación infrarroja y las propiedades físicas del aire, demostrando la conexión entre el CO2 atmosférico y lo que ahora se conoce como efecto invernadero en 1859.

Tyndall también publicó más de una docena de libros de ciencia que acercaron la física experimental de vanguardia del siglo XIX a una amplia audiencia. De 1853 a 1887 fue profesor de física en la Royal Institution of Great Britain en Londres. Fue elegido miembro de la Sociedad Filosófica Estadounidense en 1868.

Primeros años y educación

Tyndall nació en Leighlinbridge, condado de Carlow, Irlanda. Su padre era un agente de policía local, descendiente de emigrantes de Gloucestershire que se establecieron en el sureste de Irlanda alrededor de 1670. Tyndall asistió a las escuelas locales (escuela primaria Ballinabranna) en el condado de Carlow hasta su adolescencia, y probablemente fue profesor asistente cerca del final de su tiempo. allá. Las materias aprendidas en la escuela incluían notablemente el dibujo técnico y las matemáticas con algunas aplicaciones de esas materias a la agrimensura. Fue contratado como dibujante por Ordnance Survey of Ireland en su adolescencia en 1839, y se trasladó a trabajar para Ordnance Survey for Great Britain en 1842. En la década de 1840, estaba en progreso un auge de la construcción de ferrocarriles y La experiencia topográfica de Tyndall fue valiosa y muy solicitada por las empresas ferroviarias. Entre 1844 y 1847, estuvo lucrativamente empleado en la planificación de la construcción de ferrocarriles.

John Tyndall circa 1850

En 1847, Tyndall optó por convertirse en profesor de matemáticas y agrimensura en Queenwood College, un internado en Hampshire. Recordando esta decisión más tarde, escribió: "el deseo de crecer intelectualmente no me abandonó; y, cuando el trabajo ferroviario disminuyó, acepté en 1847 un puesto como maestro en Queenwood College." Otro joven maestro recién llegado a Queenwood fue Edward Frankland, quien anteriormente había trabajado como asistente de laboratorio químico para el Servicio Geológico Británico. Frankland y Tyndall se hicieron buenos amigos. Basándose en el conocimiento previo de Frankland, decidieron ir a Alemania para continuar su educación en ciencias. Entre otras cosas, Frankland sabía que ciertas universidades alemanas estaban por delante de las británicas en química y física experimentales. (Las universidades británicas todavía se enfocaban en los clásicos y las matemáticas y no en la ciencia de laboratorio). La pareja se mudó a Alemania en el verano de 1848 y se matriculó en la Universidad de Marburg, atraídos por la reputación de Robert Bunsen como maestro. Tyndall estudió con Bunsen durante dos años. Quizás más influyente para Tyndall en Marburg fue el profesor Hermann Knoblauch, con quien Tyndall mantuvo comunicación por carta durante muchos años después. La disertación de Tyndall en Marburg fue un análisis matemático de las superficies de los tornillos en 1850 (bajo la dirección de Friedrich Ludwig Stegmann). Tyndall permaneció en Alemania durante un año más investigando sobre magnetismo con Knoblauch, incluidos algunos meses. visita al laboratorio de Berlín del maestro principal de Knoblauch, Heinrich Gustav Magnus. Hoy está claro que Bunsen y Magnus se encontraban entre los mejores instructores de ciencias experimentales de la época. Por lo tanto, cuando Tyndall volvió a vivir en Inglaterra en el verano de 1851, probablemente tenía una educación en ciencias experimentales tan buena como cualquiera en Inglaterra.

Primeros trabajos científicos

El primer trabajo original de Tyndall en física fueron sus experimentos sobre magnetismo y polaridad diamagnética, en los que trabajó desde 1850 hasta 1856. Sus dos informes más influyentes fueron los dos primeros, en coautoría con Knoblauch. Uno de ellos se titulaba 'Las propiedades magneto-ópticas de los cristales y la relación del magnetismo y el diamagnetismo con la disposición molecular', fechado en mayo de 1850. Los dos describían un experimento inspirado, con una interpretación inspirada. Estas y otras investigaciones magnéticas muy pronto dieron a conocer a Tyndall entre los principales científicos de la época. Fue elegido miembro de la Royal Society en 1852. En su búsqueda de un puesto de investigación adecuado, pudo pedir al editor de larga data de la principal revista de física alemana (Poggendorff) y a otros hombres prominentes que escribieran testimonios en su nombre. En 1853, obtuvo el prestigioso nombramiento de Profesor de Filosofía Natural (Física) en la Royal Institution de Londres, debido en gran parte a la estima que su trabajo había obtenido de Michael Faraday, el líder de investigaciones magnéticas en la Royal Institution. Aproximadamente una década más tarde, Tyndall fue designado sucesor de los cargos ocupados por Michael Faraday en la Institución Real tras la jubilación de Faraday.

Montañismo alpino y glaciología

Tyndall visitó las montañas de los Alpes en 1856 por razones científicas y terminó convirtiéndose en un escalador pionero. Visitó los Alpes casi todos los veranos desde 1856 en adelante, fue miembro del primer equipo de alpinistas en llegar a la cima del Weisshorn (1861) y lideró uno de los primeros equipos en llegar a la cima del Matterhorn (1868).. El suyo es uno de los nombres asociados con la "edad de oro del alpinismo" — los años de mediados de la época victoriana, cuando los picos alpinos más difíciles fueron coronados por primera vez.

John Tyndall exploró los afluentes glaciales alimentando Mer de Glace en 1857. Topología general (izquierda); bandas de suciedad en glaciar (derecha).

En los Alpes, Tyndall estudió los glaciares y, en especial, el movimiento de los glaciares. Su explicación del flujo glacial lo puso en disputa con otros, particularmente con James David Forbes. Forbes había realizado gran parte del trabajo científico inicial sobre el movimiento de los glaciares, pero Forbes en ese momento no conocía el fenómeno de la regeneración, que fue descubierto un poco más tarde por Michael Faraday. La regeneración jugó un papel clave en la explicación de Tyndall. Forbes no vio la regeneración de la misma manera en absoluto. Para complicar su debate, surgió públicamente un desacuerdo sobre quién merecía obtener el crédito de investigador por qué. Los amigos articulados de Forbes, así como el propio Forbes, pensaron que Forbes debería recibir el crédito por la mayor parte de la buena ciencia, mientras que Tyndall pensó que el crédito debería distribuirse más ampliamente. Tyndall comentó: "La idea del movimiento semifluido pertenece por completo a Louis Rendu; la prueba del flujo central más rápido pertenece en parte a Rendu, pero casi en su totalidad a Louis Agassiz y Forbes; la prueba del retraso de la cama pertenece sólo a Forbes; mientras que el descubrimiento del lugar geométrico del punto de máximo movimiento me corresponde, supongo, a mí." Cuando Forbes y Tyndall estaban en la tumba, sus respectivos biógrafos oficiales continuaron su desacuerdo. Todos intentaron ser razonables, pero no se llegó a un acuerdo. Lo que es más decepcionante, los aspectos del movimiento de los glaciares no se entendieron o no se probaron.

Muchos accidentes geográficos y accidentes geográficos llevan el nombre de John Tyndall, incluido el glaciar Tyndall en Chile, el glaciar Tyndall en Colorado, el glaciar Tyndall en Alaska, el monte Tyndall en California y el monte Tyndall en Tasmania.

Principal trabajo científico

El trabajo sobre los glaciares alertó a Tyndall sobre la investigación de de Saussure sobre el efecto de calentamiento de la luz solar y el concepto de Fourier, desarrollado por Pouillet y William Hopkins; que el calor del sol penetra en la atmósfera más fácilmente que el "calor oscuro" (infrarrojo) "radiación terrestre" de la Tierra calentada, causando lo que ahora llamamos el efecto invernadero. En la primavera de 1859, Tyndall comenzó a investigar cómo la radiación térmica, tanto visible como oscura, afecta a diferentes gases y aerosoles. Desarrolló la espectroscopia de absorción diferencial utilizando la termopila electromagnética ideada por Melloni. Tyndall comenzó experimentos intensivos el 9 de mayo de 1859, al principio sin resultados significativos, luego mejoró la sensibilidad del aparato y el 18 de mayo escribió en su diario "Experimentado todo el día; ¡el tema está completamente en mis manos!" El 26 de mayo entregó a la Royal Society una nota en la que describía sus métodos y decía: "Con la excepción de las célebres memorias de M. Pouillet sobre la radiación solar a través de la atmósfera, nada, que yo sepa, ha sido publicado sobre la transmisión de calor radiante a través de cuerpos gaseosos. No sabemos nada del efecto incluso del aire sobre el calor irradiado por fuentes terrestres."

El 10 de junio, demostró la investigación en una conferencia de la Royal Society, señalando que el gas de carbón y el éter absorbían fuertemente el calor radiante (infrarrojo), y su confirmación experimental del concepto (efecto invernadero); que el calor solar atraviesa una atmósfera, pero 'cuando el calor es absorbido por el planeta, su calidad cambia tanto que los rayos que emanan del planeta no pueden regresar con la misma libertad al espacio. Así la atmósfera admite la entrada de calor solar; pero frena su salida, y el resultado es una tendencia a acumular calor en la superficie del planeta."

Los estudios de Tyndall sobre la acción de la energía radiante en los constituyentes del aire lo llevaron a varias líneas de investigación, y los resultados originales de su investigación incluyeron lo siguiente:

El espectrofotómetro de relación sensible de Tyndall (que se publicó en 1861) midió la medida en que la radiación infrarroja fue absorbida y emitida por varios gases llenando su tubo central.

• Tyndall explicó el calor en la atmósfera de la Tierra en términos de las capacidades de los diversos gases en el aire para absorber el calor radiante, en forma de radiación infrarroja. Su dispositivo de medición, que utiliza la tecnología termopular, es un hito temprano en la historia de la espectroscopia de absorción de gases. Fue el primero en medir correctamente los poderes absortivos infrarrojos relativos de los gases nitrógeno, oxígeno, vapor de agua, dióxido de carbono, ozono, metano y otros gases y vapores de traza. Concluyó que el vapor de agua es el absorbente más fuerte del calor radiante en la atmósfera y es el principal gas que controla la temperatura del aire. La absorción por los otros gases no es insignificante sino relativamente pequeña. Antes de Tyndall fue ampliamente convencido de que la atmósfera de la Tierra calienta la superficie en lo que más tarde se llamaba efecto invernadero, pero fue el primero en probarla. La prueba fue que el vapor de agua absorbió fuertemente la radiación infrarroja. Tres años antes, en 1856, la científica estadounidense Eunice Newton Foote había anunciado experimentos demostrando que el vapor de agua y el dióxido de carbono absorben el calor de la radiación solar, pero no diferenciaba los efectos de infrarrojos. Relatedly, Tyndall en 1860 fue el primero en demostrar y cuantificar que los gases visualmente transparentes son emisores infrarrojos.
• Desarrolló manifestaciones que avanzó la cuestión de cómo el calor radiante es absorbido y emitido a nivel molecular. Parece ser la primera persona que ha demostrado experimentalmente que la emisión de calor en reacciones químicas tiene su origen físico dentro de las moléculas recién creadas (1864). Produjo demostraciones instructivas que implican la conversión incandescente de infrarrojos en luz visible a nivel molecular, que llamó calórica (1865), en la que utilizó materiales transparentes a infrarrojos y opacos a luz visible o viceversa. Por lo general, se refirió a infrarrojos como "calor radiante", y a veces como "undulación de rojo-ultra", ya que la palabra "infrarrojo" no comenzó a entrar en uso hasta los 1880. Sus principales informes de los años 1860 fueron renovados como una colección de 450 páginas en 1872 bajo el título Contribuciones a la física molecular en el dominio del calor radiante.
• En las investigaciones sobre el calor radiante en el aire había sido necesario utilizar aire desde el cual se habían eliminado todos los rastros de polvo flotante y otras partículas. Una manera muy sensible de detectar partículas es bañar el aire con luz intensa. La dispersión de luz por impurezas de partículas en aire y otros gases, y en líquidos, se conoce hoy como el Efecto Tyndall o Tindall Scattering. Al estudiar esta dispersión durante la década de 1860 Tyndall fue beneficiario de recientes mejoras en las luces eléctricas. También tenía el uso de buenos concentradores de luz. Desarrolló el nefelómetro y instrumentos similares que muestran propiedades de aerosoles y coloides a través de rayos de luz concentrados contra un fondo oscuro y se basan en la explotación del Efecto Tyndall. (Cuando se combina con microscopios, el resultado es el ultramicroscopio, que fue desarrollado más adelante por otros).
• Fue el primero en observar e informar el fenómeno de la termofresis en los aerosoles. Lo vio rodeando objetos calientes mientras investigaba el Efecto Tyndall con rayos de luz enfocados en un cuarto oscuro. Él diseñó una mejor manera de demostrarlo, y luego simplemente lo reportó (1870), sin investigar la física de ella en profundidad.
• En experimentos de calor radiante que pidieron mucha experiencia en laboratorio a principios de los años 1860, mostró una variedad de líquidos fácilmente vaporizadores que, molécula para molécula, la forma de vapor y la forma líquida tienen esencialmente la misma potencia para absorber el calor radiante. (En experimentos modernos utilizando espectros de banda angosta, se encuentran algunas pequeñas diferencias que el equipo de Tyndall no pudo entrar; vea por ejemplo el espectro de absorción de H2O).
• Consolidó y mejoró los resultados de Desains, Forbes, Knoblauch y otros que demuestran que las principales propiedades de la luz visible se pueden reproducir para el calor radiante, a saber, reflexión, refracción, difusión, polarización, despolarización, doble refracción y rotación en un campo magnético.
• Usando su experiencia sobre la absorción de calor radiante por gases, inventó un sistema para medir la cantidad de dióxido de carbono en una muestra de aliento humano exhalado (1862, 1864). Los fundamentos del sistema de Tyndall se utilizan diariamente en los hospitales para monitorear pacientes bajo anestesia. (Ver capnometría.)
• Al estudiar la absorción del calor radiante por el ozono, surgió una demostración que ayudó a confirmar o reafirmar que el ozono es un grupo de oxígeno (1862).

La configuración de Tyndall para preservar los caldos en el aire ópticamente puro.

• En el laboratorio surgió la siguiente manera sencilla de obtener aire "optically puro", es decir, aire que no tiene signos visibles de materia particulada. Construyó una caja de madera cuadrada con un par de ventanas de vidrio en ella. Antes de cerrar la caja, recubrió las paredes interiores y el piso de la caja con glicerina, que es un jarabe pegajoso. Encontró que después de unos días de espera el aire dentro de la caja estaba completamente libre de partículas cuando fue examinado con rayos de luz fuertes a través de las ventanas de vidrio. Las diversas partículas flotantes-materia habían terminado atascadas a las paredes o asentarse en el suelo pegajoso. Ahora, en el aire ópticamente puro no había señales de ningún "germos", es decir, no hay señales de microorganismos flotantes. Tyndall esterilizó algunos pedazos de carne simplemente hirviéndolos, y luego comparó lo que pasó cuando dejó que estos hermanos de carne se sentaran en el aire ópticomente puro, y en el aire ordinario. Los caldos sentados en el aire ópticamente puro permanecieron "dulzados" (como él dijo) para oler y saborear después de muchos meses de sentarse, mientras que los que en el aire ordinario comenzaron a ponerse púrpura después de unos días. Esta demostración extendió las anteriores manifestaciones de Louis Pasteur de que la presencia de microorganismos es una condición previa para la descomposición de la biomasa. Sin embargo, el próximo año (1876) Tyndall no reprodujo sistemáticamente el resultado. Algunos de sus caldos supuestamente esterilizados por calor se pudieron en el aire ópticamente puro. De este Tyndall fue llevado a encontrar esporas bacterianas viables (endosporas) en caldos supuestamente esterilizados por calor. Descubrió que los caldos habían sido contaminados con esporas bacterianas secas de heno en el laboratorio. Todas las bacterias son asesinadas por simple ebullición, excepto que las bacterias tienen una forma de espora que puede sobrevivir hirviendo, él correctamente contendía, citando la investigación por Ferdinand Cohn. Tyndall encontró una manera de erradicar las esporas bacterianas que llegaron a ser conocidas como "Tyndallization". La Tyndallization historically fue la forma más temprana conocida de destruir las esporas bacterianas. En ese momento, afirmó la "teoría de la tigre" contra varios críticos cuyos resultados experimentales habían sido defectuosos de la misma causa. Durante los años 1870 Pasteur y Tyndall se encontraban en comunicación frecuente.

Una de las configuraciones de Tyndall para mostrar que el sonido se refleja en el aire en la interfaz entre cuerpos de aire de diferentes densidades.

• Inventó un mejor respirador de bomberos, una capucha que filtraba humo y gas nocivo del aire (1871, 1874).
• A finales de los años 1860 y principios de los años 1870 escribió un libro introductorio sobre la propagación del sonido en el aire, y participó en un proyecto británico a gran escala para desarrollar un mejor foghorn. En demostraciones de laboratorio motivadas por cuestiones de foghorn, Tyndall estableció que el sonido es parcialmente reflejada (es decir, rebotó parcialmente como un eco) en el lugar donde una masa de aire de una temperatura encuentra otra masa de aire de diferente temperatura; y más generalmente cuando un cuerpo de aire contiene dos o más masas de aire de diferentes densidades o temperaturas, el sonido viaja mal debido a las reflexiones que ocurren en las interfaces entre las masas de aire, y muy mal cuando muchas de esas interfaces están presentes. (A continuación, argumentó, aunque inconclusivamente, que esta es la razón principal habitual por la cual el mismo sonido distante, por ejemplo, foghorn, puede ser oído más fuerte o más débil en diferentes días o en diferentes momentos del día.)

Un índice de revistas de investigación científica del siglo XIX tiene a John Tyndall como autor de más de 147 artículos en revistas de investigación científica, fechados prácticamente todos entre 1850 y 1884, lo que supone una media de más de cuatro artículos al año. durante ese período de 35 años.

En sus conferencias en la Royal Institution, Tyndall valoraba mucho y tenía talento para producir demostraciones vívidas y visibles de conceptos de física. En una conferencia, Tyndall demostró la propagación de la luz a través de una corriente de agua que cae a través de la reflexión interna total de la luz. Se la conocía como la "fuente de luz". Es históricamente significativo hoy en día porque demuestra la base científica de la tecnología moderna de fibra óptica. Durante la segunda mitad del siglo XX, a Tyndall se le suele atribuir el mérito de ser el primero en hacer esta demostración. Sin embargo, Jean-Daniel Colladon publicó un informe sobre ello en Comptes Rendus en 1842, y hay algunas pruebas sugerentes de que el conocimiento de Tyndall provino en última instancia de Colladon y no hay pruebas de que Tyndall afirmó haberlo originado él mismo.

Física molecular del calor radiante

Con esta configuración Tyndall observó nuevas reacciones químicas producidas por ondas de luz de alta frecuencia actuando en ciertos vapores. El principal interés científico aquí desde su punto de vista fue los datos duros adicionales que prestó a la gran pregunta del mecanismo por el cual las moléculas absorben energía radiante.

Tyndall era un experimentador y constructor de aparatos de laboratorio, no un constructor de modelos abstractos. Pero en sus experimentos sobre la radiación y el poder de absorción de calor de los gases, tenía una agenda subyacente para comprender la física de las moléculas. Tyndall dijo en 1879: "Durante nueve años de trabajo sobre el tema de la radiación [en la década de 1860], el calor y la luz fueron manejados por mí, no como fines, sino como instrumentos con cuya ayuda la mente tal vez podría aferrarse a las últimas partículas de materia." Esta agenda está explícita en el título que eligió para su libro de 1872 Contribuciones a la física molecular en el dominio del calor radiante. Está presente de manera menos explícita en el espíritu de su libro Heat Considered as a Mode of Motion de 1863, ampliamente leído. Además del calor, también vio el magnetismo y la propagación del sonido como reducibles a comportamientos moleculares. Los comportamientos moleculares invisibles eran la base última de toda actividad física. Con esta mentalidad y sus experimentos, esbozó una explicación según la cual diferentes tipos de moléculas tienen diferentes absorciones de radiación infrarroja porque sus estructuras moleculares les dan diferentes resonancias oscilantes. Se había metido en la idea de las resonancias oscilantes porque había visto que cualquier tipo de molécula tiene diferentes absorciones en diferentes frecuencias radiantes, y estaba completamente convencido de que la única diferencia entre una frecuencia y otra es la frecuencia. También había visto que el comportamiento de absorción de las moléculas es bastante diferente al de los átomos que las componen. Por ejemplo, el gas óxido nítrico (NO) absorbió más de mil veces más radiación infrarroja que el nitrógeno (N₂) o el oxígeno (O₂). También había visto en varios tipos de experimentos que, sin importar si un gas absorbe débilmente el calor radiante de amplio espectro, cualquier gas absorberá fuertemente el calor radiante proveniente de un cuerpo separado del mismo tipo de gas. Eso demostró un parentesco entre los mecanismos moleculares de absorción y emisión. Tal parentesco también fue evidente en los experimentos de Balfour Stewart y otros, citados y ampliados por Tyndall, que mostraron con respecto al calor radiante de amplio espectro que las moléculas que absorben débilmente son emisoras débiles y las absorbentes fuertes son emisoras fuertes. (Por ejemplo, la sal gema absorbe excepcionalmente mal el calor por radiación y absorbe bien el calor por conducción. Cuando una placa de sal gema se calienta por conducción y se deja reposar sobre un aislante, lleva un tiempo excepcionalmente largo). enfriarse; es decir, es un emisor pobre de infrarrojos.) El parentesco entre la absorción y la emisión también era consistente con algunas características genéricas o abstractas de los resonadores. La descomposición química de las moléculas por ondas de luz (efecto fotoquímico) convenció a Tyndall de que el resonador no podía ser la molécula como una unidad completa; tenía que ser alguna subestructura, porque de lo contrario el efecto fotoquímico sería imposible. Pero no tenía ideas comprobables en cuanto a la forma de esta subestructura, y no participó en especulaciones impresas. Un historiador ha discutido su promoción de la mentalidad molecular y sus esfuerzos por exponer experimentalmente qué son las moléculas bajo el título "John Tyndall, The Rhetorian of Molecularity".

Educador

Los libros tutoriales de John Tyndall sobre física contenían muchas ilustraciones. Este, de Calor Considerado como Modo de Moción, es su configuración para demostrar que el aire se enfría durante el acto de expandirse en volumen; y que el aire se calienta durante el acto de compresión en volumen. (Haz clic en la imagen para obtener más explicaciones).

Además de ser científico, John Tyndall fue profesor de ciencias y evangelista de la causa de la ciencia. Dedicó una cantidad significativa de su tiempo a difundir la ciencia al público en general. Dio cientos de conferencias públicas a audiencias no especializadas en la Royal Institution de Londres. Cuando realizó una gira de conferencias públicas en los EE. UU. en 1872, grandes multitudes de no científicos pagaron tarifas para escucharlo hablar sobre la naturaleza de la luz. Una declaración típica de la reputación de Tyndall en ese momento es esta de una publicación de Londres en 1878: "Siguiendo el precedente establecido por Faraday, el profesor Tyndall ha tenido éxito no solo en la investigación original y en la enseñanza de la ciencia de manera sólida y precisa, pero al hacerlo atractivo... Cuando da una conferencia en la Royal Institution, el teatro está abarrotado." Tyndall dijo sobre la ocupación de maestro "No conozco una vocación más elevada, más noble y más bendecida". Su mayor audiencia la ganó en última instancia a través de sus libros, la mayoría de los cuales no fueron escritos para expertos o especialistas. Publicó más de una docena de libros de ciencia. Desde mediados de la década de 1860 en adelante, fue uno de los físicos vivos más famosos del mundo, debido en primer lugar a su habilidad e industria como tutorista. La mayoría de sus libros fueron traducidos al alemán y al francés y sus principales tutoriales se mantuvieron impresos en esos idiomas durante décadas.

Como indicador de su actitud docente, aquí están sus comentarios finales para el lector al final de un libro tutorial de 200 páginas para una "audiencia juvenil", Las formas del agua (1872): "Aquí, amigo mío, terminan nuestras labores. Ha sido un verdadero placer para mí tenerte a mi lado tanto tiempo. Con el sudor de nuestras frentes, a menudo hemos llegado a las alturas donde se encuentra nuestro trabajo, pero usted ha sido firme y laborioso en todo momento, utilizando en todos los casos posibles sus propios músculos en lugar de confiar en los míos. Aquí y allá he estirado un brazo y te he ayudado a subir a una cornisa, pero el trabajo de escalar ha sido casi exclusivamente tuyo. Así es como quisiera enseñaros todas las cosas; mostrándoles el camino hacia el esfuerzo provechoso, pero dejándoles el esfuerzo a ustedes... Nuestra tarea parece bastante clara, pero usted y yo sabemos cuán a menudo hemos tenido que discutir resueltamente con los hechos para sacarles su significado. El trabajo, sin embargo, ya está hecho, y usted es dueño de un fragmento de ese conocimiento seguro y cierto que se basa en el estudio fiel de la naturaleza... Entonces, aquí nos separamos. Y si no nos volvemos a encontrar, el recuerdo de estos días aún nos unirá. Dame tu mano. Adiós."

Como otro indicador, aquí está el párrafo inicial de su tutorial de 350 páginas titulado Sonido (1867): "En las siguientes páginas he tratado de hacer que la ciencia de la acústica sea interesante para todas las personas inteligentes, incluidas aquellas que no posean ninguna cultura científica especial. El tema se trata experimentalmente en todo momento, y me he esforzado por colocar cada experimento ante el lector de modo que pueda comprenderlo como una operación real." En el prefacio de la tercera edición de este libro, informa que las ediciones anteriores fueron traducidas al chino a expensas del gobierno chino y traducidas al alemán bajo la supervisión de Hermann von Helmholtz (un gran nombre en la ciencia de la acústica). Su primer tutorial publicado, que trataba sobre los glaciares (1860), afirma de manera similar: "La obra está escrita con el deseo de interesar a personas inteligentes que pueden no poseer ninguna cultura científica especial".

Su tutorial más elogiado, y probablemente el más vendido, fue "Heat: a Mode of Motion" de 550 páginas (1863; ediciones actualizadas hasta 1880). Estuvo impreso durante al menos 50 años, y está impreso hoy. Su característica principal es, como dijo James Clerk Maxwell en 1871, "las doctrinas de la ciencia [del calor] se imprimen a la fuerza en la mente mediante experimentos ilustrativos bien elegidos".

Los tres tutoriales más largos de Tyndall, a saber, Calor (1863), Sonido (1867) y Luz (1873), representaban la física experimental más avanzada en el momento en que se escribieron. Gran parte de sus contenidos fueron importantes innovaciones recientes en la comprensión de sus respectivos temas, que Tyndall fue el primer escritor en presentar a una audiencia más amplia. Se requiere una advertencia sobre el significado de "estado del arte". Los libros estaban dedicados a la ciencia de laboratorio y evitaban las matemáticas. En particular, no contienen absolutamente ningún cálculo infinitesimal. El modelado matemático utilizando cálculo infinitesimal, especialmente ecuaciones diferenciales, era un componente de la comprensión más avanzada del calor, la luz y el sonido en ese momento.

Demarcación de la ciencia de la religión

Tyndall caricatured como predicador en la revista Vanity Fair1872.

La mayoría de los físicos británicos progresistas e innovadores de la generación de Tyndall eran conservadores y ortodoxos en materia de religión. Eso incluye, por ejemplo, a James Joule, Balfour Stewart, James Clerk Maxwell, George Gabriel Stokes y William Thomson, todos nombres que investigan el calor o la luz al mismo tiempo que Tyndall. Estos conservadores creían y buscaban fortalecer la base para creer que la religión y la ciencia eran consistentes y armoniosas entre sí. Tyndall, sin embargo, era miembro de un club que apoyaba abiertamente la teoría de la evolución de Charles Darwin y buscaba fortalecer la barrera o separación entre la religión y la ciencia. El miembro más destacado de este club fue el anatomista Thomas Henry Huxley. Tyndall conoció a Huxley por primera vez en 1851 y los dos tuvieron una amistad de por vida. El químico Edward Frankland y el matemático Thomas Archer Hirst, a quienes Tyndall conocía desde antes de ir a la universidad en Alemania, también eran miembros. Otros incluyeron al filósofo social Herbert Spencer.

Aunque no fue tan prominente como Huxley en la controversia sobre problemas filosóficos, Tyndall desempeñó su papel al comunicar al público educado lo que pensaba que eran las virtudes de tener una separación clara entre la ciencia (conocimiento y racionalidad) y la religión (fe y; espiritualidad). Como presidente electo de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia en 1874, pronunció un largo discurso de apertura en la reunión anual de la Asociación celebrada ese año en Belfast. El discurso brindó un relato favorable de la historia de las teorías evolutivas, mencionando favorablemente el nombre de Darwin más de 20 veces, y concluyó afirmando que no se debe permitir que el sentimiento religioso “se inmiscuya en la región de conocimiento, sobre el cual no tiene ningún mando". Este fue un tema candente. Los periódicos publicaron el informe en sus portadas: en Gran Bretaña, Irlanda & América del Norte, incluso el continente europeo, y muchas críticas aparecieron poco después. La atención y el escrutinio aumentaron los amigos de los evolucionistas' posición filosófica, y lo acercó a la ascendencia de la corriente principal.

En Roma en 1864, el Papa Pío IX en su Syllabus of Errors decretó que era un error que "la razón es el estándar final por el cual el hombre puede y debe llegar al conocimiento" y un error de que "la revelación divina es imperfecta" en la Biblia, y cualquiera que mantuviera esos errores debía ser "anatematizado" – y en 1888 decretó lo siguiente: "La doctrina fundamental del racionalismo es la supremacía de la razón humana, la cual, rehusando la debida sumisión a la razón divina y eterna, proclama su propia independencia... Una doctrina de tal carácter es más perjudicial tanto para los individuos como para el Estado... De ello se deduce que es bastante ilegal exigir, defender o conceder la libertad incondicional [o promiscua] de pensamiento, expresión, escritura o religión." Esos principios y los principios de Tyndall eran enemigos profundos. Afortunadamente para Tyndall, no tuvo que participar en un concurso con ellos en Gran Bretaña. Incluso en Italia, Huxley y Darwin recibieron medallas de honor y la mayoría de la clase gobernante italiana era hostil al papado. Pero en Irlanda, durante la vida de Tyndall, la mayoría de la población se volvió cada vez más doctrinaria y vigorosa en su catolicismo romano y también se fortaleció políticamente. Entre 1886 y 1893, Tyndall participó activamente en el debate en Inglaterra sobre si dar a los católicos de Irlanda más libertad para seguir su propio camino. Como la gran mayoría de los científicos nacidos en Irlanda del siglo XIX, se opuso al movimiento autónomo irlandés. Tenía opiniones ardientes al respecto, que se publicaron en periódicos y folletos. Por ejemplo, en un artículo de opinión en The Times el 27 de diciembre de 1890, vio a los sacerdotes y al catolicismo como "el corazón y el alma de este movimiento" y escribió que colocar a la minoría no católica bajo el dominio de "la horda sacerdotal" sería "un crimen innombrable". Intentó sin éxito que la principal sociedad científica del Reino Unido denunciara la propuesta de la autonomía irlandesa como contraria a los intereses de la ciencia.

En varios ensayos incluidos en su libro Fragmentos de ciencia para gente no científica, Tyndall intentó disuadir a la gente de creer en la eficacia potencial de las oraciones. Al mismo tiempo, sin embargo, no era ampliamente antirreligioso.

Muchos de sus lectores interpretan a Tyndall como un agnóstico confirmado, aunque nunca se declaró explícitamente como tal. La siguiente declaración de Tyndall es un ejemplo de la mentalidad agnóstica de Tyndall, formulada en 1867 y reiterada en 1878: "Los fenómenos de la materia y la fuerza están dentro de nuestro alcance intelectual... pero detrás, y por encima, ya nuestro alrededor el verdadero misterio del universo yace sin resolver, y, en lo que a nosotros respecta, es incapaz de solución.... Bajemos la cabeza y reconozcamos nuestra ignorancia, sacerdotes y filósofos, todos y cada uno.&# 34;

Vida privada

Tyndall no se casó hasta los 55 años. Su novia, Louisa Hamilton, era la hija de 30 años de un miembro del parlamento (Lord Claud Hamilton, M.P.). Al año siguiente, 1877, construyeron un chalet de verano en Belalp, en los Alpes suizos. Antes de casarse, Tyndall había vivido durante muchos años en un apartamento de la planta superior de la Royal Institution y continuó viviendo allí después del matrimonio hasta 1885, cuando se mudó a una casa cerca de Haslemere, a 45 millas al suroeste de Londres. El matrimonio fue feliz y sin hijos. Se retiró de la Royal Institution a los 66 años por problemas de salud.

Tyndall se hizo rico económicamente gracias a las ventas de sus populares libros y los honorarios de sus conferencias (pero no hay pruebas de que fuera propietario de patentes comerciales). Durante muchos años recibió pagos no triviales por ser asesor científico a tiempo parcial de un par de agencias cuasi gubernamentales y en parte donó los pagos a organizaciones benéficas. Su exitosa gira de conferencias por los Estados Unidos en 1872 le valió una cantidad sustancial de dólares, todos los cuales donó rápidamente a un fideicomisario para fomentar la ciencia en Estados Unidos. Al final de su vida, sus donaciones de dinero se dirigieron de manera más visible a la causa política unionista irlandesa. Cuando murió, su riqueza era de 22.122 libras esterlinas. En aras de la comparación, el ingreso de un agente de policía en Londres era de alrededor de £ 80 por año en ese momento.

Muerte

El memorial suizo a John Tyndall, con el Glaciar Aletsch en el fondo

La tumba de Tyndall en el cementerio de St Bartolomé, Haslemere, Surrey U.K.

Plaques a Tyndall en Leighlinbridge

En sus últimos años, Tyndall solía tomar hidrato de cloral para tratar su insomnio. Cuando estaba postrado en cama y enfermo, murió de una sobredosis accidental de esta droga en 1893 a la edad de 73 años y fue enterrado en Haslemere. La sobredosis fue administrada por su esposa Louisa. “Querida”, dijo Tyndall cuando se dio cuenta de lo que había sucedido, “has matado a tu John”.

Posteriormente, la esposa de Tyndall tomó posesión de sus papeles y se asignó a sí misma la supervisión de una biografía oficial de él. Sin embargo, pospuso el proyecto y aún no estaba terminado cuando murió en 1940 a los 95 años. El libro finalmente apareció en 1945, escrito por A. S. Eve y C. H. Creasey, a quienes Louisa Tyndall había autorizado poco antes de su muerte.

John Tyndall es conmemorado por un monumento (el Tyndalldenkmal) erigido a una altura de 2340 metros (7680 pies) en las laderas de las montañas sobre el pueblo de Belalp, donde tenía su casa de vacaciones, y a la vista del glaciar Aletsch, que había estudiado.

Los libros de John Tyndall

• Tyndall, J. (1860), Los glaciares de los Alpes, Ser una narración de excursiones y ascensos, una cuenta del origen y fenómenos de los glaciares y una exposición de los principios físicos a los que están relacionados, (1861 edición) Ticknor y Fields, Boston
• Tyndall, J. (1862), Montañismo en 1861. Un tour de vacaciones, Longman, Green, Longman y Roberts, Londres
• Tyndall, J. (1865), Sobre la radiación: Una conferencia (40 páginas)
• Tyndall, J. (1868), Calor: Un modo de movimiento, edición (1869) D. Appleton, Nueva York
• Tyndall, J. (1869), Filosofía natural en lecciones fáciles (180 páginas) (un libro de física destinado a uso en escuelas secundarias)
• Tyndall, J. (1870), Faraday como descubridor, Longmans, Green, London
• Tyndall, J. (1870), Tres científicos Discursos del Prof. John Tyndall (75 páginas)
• Tyndall, J. (1870), Notas de un Curso de Nueve Conferencias sobre la Luz (80 páginas)
• Tyndall, J. (1870), Notas de un curso de siete conferencias sobre fenomena eléctrica y teorías (50 páginas)
• Tyndall, J. (1870), Researches on diamagnetism and magne-crystallic action: including the question of diamagnetic polarity, (a compilation of 1850s research reports), Longmans, Green, London
• Tyndall, J. (1871), Horas de ejercicio en los Alpes, Longmans, Green y Co., Londres
• Tyndall, J. (1871), Fragmentos de la Ciencia: Una serie de ensayos, conferencias y reseñas, (1872 ediciones), Longmans, Green, Londres
• Tyndall, J. (1872), Contributions to Molecular Physics in the Domain of Radiant Heat, (a compilation of 1860s research reports), (1873 edition), D. Appleton and Company, New York
• Tyndall, J. (1873), Las formas de agua en las nubes " ríos, hielo " glaciares, H. S. King " Co., Londres
• Tyndall, J. (1873), Seis conferencias sobre la luz (290 páginas)
• Tyndall, J. (1876), Lecciones en Electricidad en la Real Institución (100 páginas), (intended for secondary school students)
• Tyndall, J. (1878), Sound; pronunciada en ocho conferencias, edición (1969), Greenwood Press, Nueva York
• Tyndall, J. (1882), Ensayos sobre la materia flotante del aire, en relación con la putrefacción e infección, D. Appleton, Nueva York
• Tyndall, J. (1887), Luz y electricidad: notas de dos cursos de conferencias ante la Royal institution of Great Britain, D. Appleton and Company, New York
• Tyndall, J. (1892), New Fragments (ensayos varios para una amplia audiencia), D. Appleton, Nueva York