William Henry Bragg

Sir William Henry Bragg OM KBE FRS (2 de julio 1862 - 12 de marzo de 1942) fue un físico, químico, matemático y deportista activo inglés que compartió un Premio Nobel con su hijo Lawrence Bragg, el Premio Nobel de Física de 1915: "por sus servicios en el análisis de la estructura cristalina mediante rayos X". El mineral Braggita lleva su nombre y el de su hijo. Fue nombrado caballero en 1920.

Biografía

Primeros años

Bragg nació en Westward, cerca de Wigton, Cumberland, Inglaterra, hijo de Robert John Bragg, un oficial de la marina mercante y granjero, y su esposa Mary, de soltera Wood, hija de un clérigo. Cuando Bragg tenía siete años, su madre murió y fue criado por su tío, también llamado William Bragg, en Market Harborough, Leicestershire. Fue educado en la escuela primaria de allí, en el King William's College de la Isla de Man y, tras ganar una exposición (beca), en el Trinity College de Cambridge. Se graduó en 1884 como tercer luchador y en 1885 recibió honores de primera clase en los tripos matemáticos.

Universidad de Adelaida

En 1885, a la edad de 23 años, Bragg fue nombrado (Sir Thomas) Profesor Mayor de Matemáticas y Física Experimental en la Universidad de Adelaida, Australia, y comenzó a trabajar allí a principios de 1886. Siendo un matemático experto, en ese momento tenía un conocimiento limitado de física, la mayor parte del cual era en forma de matemáticas aplicadas que había aprendido en Trinity. También en aquella época, sólo había un centenar de estudiantes haciendo cursos completos en Adelaide, de los cuales menos de un puñado pertenecían a la escuela de ciencias, cuyas deficientes instalaciones de enseñanza Bragg mejoró al convertirse en aprendiz en una empresa de fabricantes de instrumentos. Bragg fue un conferenciante capaz y popular; alentó la formación del sindicato de estudiantes y la asistencia, gratuita, de profesores de ciencias a sus conferencias.

El interés de Bragg por la física se desarrolló, particularmente en el campo del electromagnetismo. En 1895, fue visitado por Ernest Rutherford, en camino de Nueva Zelanda a Cambridge; Este fue el comienzo de una amistad para toda la vida. Bragg estaba muy interesado en el nuevo descubrimiento de los rayos X de Wilhelm Röntgen. El 29 de mayo de 1896 en Adelaida, Bragg demostró ante una reunión de médicos locales la aplicación de "rayos X para revelar estructuras que de otro modo serían invisibles". Samuel Barbour, químico senior de F. H. Faulding &Amp; Co., un fabricante farmacéutico de Adelaida, suministró el aparato necesario en forma de un tubo Crookes, un tubo de descarga de vidrio. El tubo se obtuvo en Leeds, Inglaterra, donde Barbour visitó la empresa Reynolds and Branson, un fabricante de equipos fotográficos y de laboratorio. Barbour regresó a Adelaida en abril de 1896. Barbour había realizado sus propios experimentos poco después de regresar a Australia, pero los resultados fueron limitados debido a la limitada energía de la batería. En la Universidad, el tubo estaba conectado a una bobina de inducción y a una batería prestada por Sir Charles Todd, el suegro de Bragg. La bobina de inducción se utilizó para producir la chispa eléctrica necesaria para que Bragg y Barbour "generaran breves ráfagas de rayos X". El público quedó gratamente impresionado. Bragg sirvió como sujeto de prueba, a la manera de Röntgen, y permitió que le tomaran una fotografía con rayos X de su mano. La imagen de los dedos de su mano reveló "una antigua herida en uno de sus dedos sufrida cuando usaba la máquina cortadora de nabos en la granja de su padre en Cumbria".

Ya en 1895, el profesor William H. (más tarde Sir William) Bragg estaba trabajando en telegrafía inalámbrica, aunque las conferencias públicas y demostraciones se centraron en su investigación sobre rayos X que más tarde le llevaría a obtener el Premio Nobel. En una visita apresurada de Rutherford, se informó que estaba trabajando en un oscilador hertziano. Había muchos aspectos prácticos comunes a las dos tecnologías y Arthur Lionel Rogers, quien fabricó gran parte del equipo, lo ayudó hábilmente en el laboratorio. El 21 de septiembre de 1897, Bragg dio la primera demostración pública registrada del funcionamiento de la telegrafía inalámbrica en Australia durante una conferencia en la Universidad de Adelaida como parte de la Conferencia de Profesores Públicos. Conferencia sindical. Bragg partió de Adelaida en diciembre de 1897 y pasó todo 1898 con una licencia de 12 meses, recorriendo Gran Bretaña y Europa y durante este tiempo visitó a Marconi e inspeccionó sus instalaciones inalámbricas. Regresó a Adelaide a principios de marzo de 1899, y ya el 13 de mayo de 1899, Bragg y su suegro, Sir Charles Todd, estaban realizando pruebas preliminares de telegrafía inalámbrica con un transmisor en el Observatorio y un receptor en South Road (unos 200 metros). Los experimentos continuaron durante el invierno austral de 1899 y el área de distribución se fue ampliando progresivamente hasta Henley Beach. En septiembre, el trabajo se amplió a transmisiones de dos vías con la adición de una segunda bobina de inducción prestada por el Sr. Oddie de Ballarat. Se deseaba ampliar los experimentos a través de un camino marítimo y Todd estaba interesado en conectar el cabo Spencer y la isla Althorpe, pero los costos locales se consideraban prohibitivos, mientras que los cargos por los equipos patentados de la Marconi Company eran exorbitantes. Al mismo tiempo, los intereses de Bragg se inclinaban hacia los rayos X y el trabajo práctico en tecnología inalámbrica en Australia del Sur estuvo en gran medida inactivo durante la siguiente década.

El punto de inflexión en la carrera de Bragg se produjo en 1904, cuando pronunció el discurso presidencial ante la sección A de la Asociación Australasia para el Avance de la Ciencia en Dunedin, Nueva Zelanda, sobre "Algunos avances recientes en la ciencia". la teoría de la ionización de los gases". Esta idea fue seguida "en una brillante serie de investigaciones" lo que, en tres años, le valió una beca de la Royal Society de Londres. Este artículo fue también el origen de su primer libro Estudios de radiactividad (1912). Poco después de pronunciar su discurso de 1904, Bragg dispuso de algo de bromuro de radio para realizar experimentos. En diciembre de 1904, su artículo "Sobre la absorción de rayos α y sobre la clasificación de los rayos α a partir del radio" apareció en la Philosophical Magazine, y en el mismo número también apareció un artículo "Sobre las curvas de ionización del radio", escrito en colaboración con su alumno Richard Kleeman.

A finales de 1908, Bragg regresó a Inglaterra. Durante sus 23 años en Australia, "había visto casi cuadriplicarse el número de estudiantes en la Universidad de Adelaida y participó plenamente en el desarrollo de su excelente escuela de ciencias". Había regresado a Inglaterra en el viaje inaugural del SS Waratah, un barco que desapareció en el mar en su segundo viaje al año siguiente. Le había alarmado la tendencia del barco a escorarse durante su viaje y había llegado a la conclusión de que el metacentro del barco estaba justo debajo de su centro de gravedad. En 1911, testificó su creencia de que el Waratah era inestable en la investigación sobre la desaparición del barco.

Universidad de Leeds

Bragg ocupó la cátedra Cavendish de física en la Universidad de Leeds desde 1909 hasta 1915. Continuó su trabajo sobre rayos X con mucho éxito. Inventó el espectrómetro de rayos X y con su hijo, Lawrence Bragg, entonces estudiante de investigación en Cambridge, fundó la nueva ciencia de la cristalografía de rayos X, el análisis de la estructura cristalina mediante difracción de rayos X.

Primera Guerra Mundial

Sus dos hijos fueron llamados al ejército después de que estalló la guerra en 1914. Al año siguiente fue nombrado profesor Quain de física en el University College de Londres. Tuvo que esperar casi un año para contribuir al esfuerzo bélico: finalmente, en julio de 1915, fue nombrado miembro de la Junta de Invenciones e Investigación creada por el Almirantazgo. En septiembre, su hijo menor, Robert, murió a causa de las heridas en Gallipoli. En noviembre compartió el Premio Nobel de Física con su hijo mayor William Lawrence. La Armada estaba luchando por evitar hundimientos de submarinos sumergidos que no se veían. Los científicos recomendaron que la mejor táctica era escuchar a los submarinos. La Armada tenía un establecimiento de investigación de hidrófonos en Aberdour, Escocia, dotado de personal de la marina. En noviembre de 1915, se incorporaron a su plantilla dos jóvenes físicos. Cediendo a la presión externa para utilizar la ciencia, en julio de 1916, el Almirantazgo nombró a Bragg director científico en Aberdour, asistido por otros tres físicos jóvenes. Desarrollaron un hidrófono direccional mejorado, que finalmente convenció al Almirantazgo de su utilidad. A finales de 1916, Bragg con su pequeño grupo se trasladó a Harwich, donde se amplió el personal y tuvieron acceso a un submarino para realizar pruebas. En Francia, donde los científicos se habían movilizado desde el comienzo de la guerra, el físico Paul Langevin dio un gran paso adelante con la ecolocalización, generando intensos pulsos de sonido con láminas de cuarzo osciladas a alta frecuencia, que luego se utilizaron como micrófonos para escuchar los ecos. El cuarzo se pudo utilizar cuando, a finales de 1917, estuvieron disponibles los tubos de vacío para amplificar las señales débiles. Los británicos hicieron posible el sonar utilizando mosaicos de pequeños trozos de cuarzo en lugar de rodajas de un cristal grande. En enero de 1918, Bragg pasó al Almirantazgo como jefe de investigación científica en la división antisubmarina. Al final de la guerra, los buques británicos estaban siendo equipados con sonares tripulados por oyentes capacitados.

Inspirándose en los métodos de William Lawrence para localizar armas enemigas mediante el sonido de sus disparos, la salida de seis micrófonos a kilómetros de distancia a lo largo de la costa se registró en una película fotográfica en movimiento. El alcance del sonido es mucho más preciso en el mar que en una atmósfera turbulenta. Pudieron localizar los lugares de explosiones distantes, que sirvieron para obtener las posiciones precisas de los buques de guerra británicos y de los campos minados.

University College de Londres

Después de la guerra, Bragg regresó al University College de Londres, donde continuó trabajando en el análisis de cristales.

Institución Real

Desde 1923, fue profesor fulleriano de química en la Royal Institution y director del Laboratorio de Investigación Davy Faraday. Esta institución fue prácticamente reconstruida en 1929-1930 y, bajo la dirección de Bragg, se publicaron muchos documentos valiosos en el laboratorio. En 1919, 1923, 1925 y 1931 fue invitado a pronunciar la Conferencia de Navidad de la Royal Institution sobre El mundo del sonido; Sobre la Naturaleza de las Cosas, Oficios Antiguos y Nuevos Conocimientos y El Universo de la Vida respectivamente.

La Royal Society y la guerra que se avecina

Bragg fue elegido presidente de la Royal Society en 1935. El fisiólogo A. V. Hill fue secretario biológico y pronto A. C. G. Egerton se convirtió en secretario físico. Durante la Primera Guerra Mundial, los tres habían esperado meses frustrantes antes de que sus habilidades fueran empleadas en el esfuerzo bélico. Ahora la causa de la ciencia se vio fortalecida por el informe de un comité de alto nivel del Ejército sobre las lecciones aprendidas en la última guerra; su primera recomendación fue "mantenerse al tanto de los avances científicos modernos". Anticipando otra guerra, se convenció al Ministerio de Trabajo para que aceptara a Hill como consultor sobre mano de obra científica. La Royal Society compiló un registro de hombres calificados. Propusieron un pequeño comité científico para asesorar al Comité de Defensa Imperial, pero fue rechazado. Finalmente, en 1940, cuando terminó el mandato de Bragg, se nombró un comité asesor científico para el Gabinete de Guerra. Bragg murió en 1942.

Honores y premios

Bragg was joint winner with his son, Lawrence Bragg, of the Nobel Prize in Physics in 1915: "For their services in the analysis of crystal structure by means of X-ray ".

Bragg fue elegido miembro de la Royal Society en 1907, vicepresidente en 1920 y presidente de la Royal Society de 1935 a 1940. Fue elegido miembro internacional de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos en 1939 y Miembro internacional de la Sociedad Filosófica Estadounidense. Fue elegido miembro de la Real Academia de Ciencias, Letras y Bellas Artes de Bélgica el 1 de junio de 1946.

Fue nombrado Comandante de la Orden del Imperio Británico (CBE) en 1917 y Caballero Comendador (KBE) en los honores de la guerra civil de 1920. Fue admitido en la Orden del Mérito en 1931.

• Medalla Matteucci (1915)
• Medalla Rumford (1916)
• Medalla Copley (1930)
• Franklin Medal (1930)
• Premio John J. Carty de la Academia Nacional de Ciencias (1939)

Vida privada

En 1889, en Adelaida, Bragg se casó con Gwendoline Todd, una hábil acuarelista e hija del astrónomo, meteorólogo e ingeniero eléctrico Sir Charles Todd. Tuvieron tres hijos, una hija, Gwendolen y dos hijos, William Lawrence, nacido en 1890 en North Adelaide, y Robert. Gwendolen se casó con el arquitecto inglés Alban Caroe, Bragg enseñó a William en la Universidad de Adelaida y Robert murió en la batalla de Gallipoli. La esposa de Bragg, Gwendoline, murió en 1929.

Bragg jugó tenis y golf y, como miembro fundador de los clubes de lacrosse de North Adelaide y Adelaide University, contribuyó a la introducción del lacrosse en Australia del Sur y también fue secretario de la Asociación de Ajedrez de la Universidad de Adelaide.

Bragg murió en 1942 en Inglaterra y le sobrevivieron su hija Gwendolen y su hijo Lawrence.

Legado

La sala de conferencias del King William's College (KWC) lleva el nombre en memoria de Bragg; la sociedad de debate literario por invitación de Sixth Form en KWC, la Sociedad Bragg, también lleva su nombre en su memoria. Una de las "casas" en la escuela Robert Smyth, Market Harborough, Leicester, se llama "Bragg" en memoria de su época de estudiante allí. Desde 1992, el Instituto Australiano de Física otorga la Medalla de Oro Bragg a la Excelencia en Física a la mejor tesis doctoral realizada por un estudiante en una universidad australiana. Las dos caras de la medalla contienen las imágenes de Sir William Henry y su hijo Sir Lawrence Bragg.

El Centro de Técnica Experimental de la Universidad Brunel se llama Edificio Bragg. El edificio Sir William Henry Bragg de la Universidad de Leeds se inauguró en 2021.

En 1962, se construyeron los Laboratorios Bragg en la Universidad de Adelaida para conmemorar los 100 años del nacimiento de Sir William H. Bragg.

El Centro Australiano Bragg de Terapia de Protones, también en Adelaida, Australia, se completó a finales de 2013. Lleva el nombre tanto del padre como del hijo y ofrece radioterapia a pacientes con cáncer.

En agosto de 2013, un pariente de Bragg, el locutor Melvyn Bragg, presentó un programa de BBC Radio 4 "Bragg on the Braggs" sobre los ganadores del Premio Nobel de Física de 1915.

Publicaciones

• William Henry Bragg, William Lawrence Bragg, "X Rays and Crystal Structure", G. Bell & Son, Londres, 1915.
• William Henry Bragg, El mundo del sonido (1920)
• William Henry Bragg, El Estado Cristalino – Conferencia Romana para 1925. Oxford, 1925.
• William Henry Bragg, Sobre la naturaleza de las cosas (1925)
• William Henry Bragg, Comercios antiguos y nuevos conocimientos (1926)
• William Henry Bragg, Introducción al análisis de cristal (1928)
• William Henry Bragg, El Universo de la Luz (1933)