Sir William Crookes OM FRS ( / k r ʊ k s / ; 17 de junio de 1832 - 4 de abril de 1919) fue un químico y físico británico que asistió al Royal College of Chemistry , [1] ahora parte del Imperial College de Londres , y trabajó en espectroscopia . Fue un pionero de los tubos de vacío , inventando el tubo de Crookes que se fabricó en 1875. Este fue un descubrimiento fundamental que eventualmente cambió toda la química y la física.
Se le atribuye el descubrimiento del elemento talio , anunciado en 1861, con la ayuda de la espectroscopia. También fue el primero en describir el espectro del helio terrestre , en 1865. Crookes fue el inventor del radiómetro de Crookes pero no discernió la verdadera explicación del fenómeno que detectó. Crookes también inventó una lente de gafas de sol que bloqueaba al 100% los rayos ultravioleta. Durante un tiempo, se interesó por el espiritismo y se convirtió en presidente de la Sociedad para la Investigación Psíquica .
La vida de Crookes fue una actividad científica ininterrumpida que se extendió por más de sesenta y siete años. Fue considerado notable por su laboriosidad y por sus cualidades intelectuales. [2] Sus experimentos en química y física fueron conocidos por la originalidad de su diseño, [3] y se le considera un "experimentador soberbio". [4] Sus intereses, que abarcaban la ciencia pura y aplicada, los problemas económicos y prácticos y la investigación psíquica , lo convirtieron en una personalidad conocida y le reportaron unos ingresos sustanciales. Recibió muchos honores públicos y académicos. [2] [3]
William Crookes nació en Londres en 1832, el mayor de los ocho hijos supervivientes (otros ocho murieron jóvenes) de Joseph Crookes (1792-1889), un rico sastre e inversor inmobiliario de origen del norte del país, y su segunda esposa, Mary (née Scott; 1806-1884). [5] [6] El padre de Joseph Crookes, William (1734-1814), también era sastre, cuyo abuelo, John Crookes (n. 1660), había sido alcalde de Hartlepool , condado de Durham en tres ocasiones. [7]
Joseph Crookes había tenido cinco hijos con su primera esposa; dos hijos de ese matrimonio, Joseph y Alfred, se hicieron cargo del negocio de sastrería, dejando a William libre para elegir su propio camino. [7] En 1848, a los 16 años, Crookes ingresó en el Royal College of Chemistry (ahora el departamento de química del Imperial College) para estudiar química orgánica. Crookes vivía con sus padres a unas tres millas del College en Oxford Street. La tienda de su padre estaba a media milla de distancia. Crookes pagó £ 25 por la matrícula de su primer año y tuvo que proporcionar su propio aparato y algunos de los productos químicos más caros. Al final de su primer año, Crookes ganó la beca Ashburton que cubría la matrícula de su segundo año. Al final de su segundo año, Crookes se convirtió en asistente junior de August Wilhelm von Hofmann , haciendo demostraciones de laboratorio y ayudando con la investigación y el análisis comercial. En octubre de 1851, Crookes fue ascendido a asistente principal, puesto que ocupó hasta 1854. [3] : 8–10
Aunque Crookes veneraba a Hofmann, no compartía su interés principal por la química orgánica . [3] Uno de los estudiantes de Crookes fue el reverendo John Barlow , secretario de la Royal Institution , que eligió tomar un curso de química analítica. A través de Barlow, Crookes conoció a científicos como George Gabriel Stokes y Michael Faraday . [3] : 11 Estos amigos reforzaron el interés de Crookes por la física óptica [3] : 13 que era respetada por Hofmann. [3] : 12–13 En 1851, el interés de Crookes por la fotografía y la óptica hizo que su padre le construyera un laboratorio en el jardín de su casa para su investigación. [3] : 8
Cuando Crookes se embarcó en un trabajo original, no fue en química orgánica , sino más bien en nuevos compuestos de selenio . Estos fueron el tema de sus primeros artículos publicados, en 1851. Trabajó con Manuel Johnson en el Observatorio Radcliffe en Oxford en 1854, donde adaptó la reciente innovación de la fotografía con papel encerado a las máquinas construidas por Francis Ronalds para registrar continuamente los parámetros meteorológicos. [8] En 1855 fue nombrado profesor de química en el Chester Diocesan Training College . [9]
En abril de 1856, Crookes se casó con Ellen, hija de William Humphrey de Darlington. [1] Como el personal de Chester debía ser soltero, tuvo que renunciar a su puesto. El padre de William, Joseph Crookes, le dio a la pareja una casa en el número 15 de Stanley Street, Brompton . La madre de Ellen, la señora Humphrey, vivió con ellos durante el resto de su vida, casi cuarenta años. William y Ellen Crookes, una pareja devota, tuvieron seis hijos y tres hijas. Su primera hija, Alice Mary (nacida en 1857, más tarde la señora Cowland), permaneció soltera durante cuarenta años, viviendo con sus padres y trabajando como asistente de su padre. Dos de los hijos de Crookes se convirtieron en ingenieros y dos en abogados. [3]
Casado y residente en Londres, Crookes trató de sustentar a su nueva familia mediante un trabajo independiente como químico fotográfico. [3] En 1859, fundó Chemical News , una revista científica que editó durante muchos años y que dirigió de forma mucho menos formal de lo que era habitual en las revistas de las sociedades científicas. Entre 1864 y 1869, también colaboró con Quarterly Journal of Science . En varias ocasiones editó el Journal of the Photographic Society y Photographic News . [3]
Crookes fue eficaz en la experimentación. El método de análisis espectral , introducido por Bunsen y Kirchhoff , fue recibido por Crookes con gran entusiasmo y con gran efecto. [2] [3] [10] [11] [12]
Su primer descubrimiento importante fue el del elemento talio , realizado con la ayuda de la espectroscopia de llama . Crookes descubrió un elemento hasta entonces desconocido con una línea de emisión verde brillante en su espectro. Llamó al elemento talio, del griego θαλλός , thallós , que significa "un brote o ramita verde". Los hallazgos de Crookes se publicaron el 30 de marzo de 1861. [3] [10] [11] [12] [13] [14] [15]
El talio también fue descubierto de forma independiente por el francés Claude Auguste Lamy , que tenía la ventaja de tener acceso a grandes cantidades de materiales a través de su cuñado, Charles Frédéric Kuhlmann . Tanto Crookes como Lamy aislaron el elemento en 1862. [10] [16] [17] [18] [12]
Crookes fue elegido miembro de la Royal Society en 1863. [2] [3] [11] Crookes escribió un tratado estándar sobre métodos selectos en análisis químico en 1871. [3]
En 1866, Adolf Erik Nordenskiöld identificó un mineral raro de Skrikerum como un seleniuro de cobre, talio y plata ( Cu
7( Tl , Ag ) Sí
4), y denominó al mineral crookesita en honor a Sir William Crookes. [11] [10]
Crookes desarrolló el tubo de Crookes , [19] investigando los rayos catódicos . Publicó numerosos artículos sobre espectroscopia y realizó investigaciones sobre una variedad de temas menores. En sus investigaciones sobre la conducción de electricidad en gases a baja presión, descubrió que a medida que se reducía la presión, el electrodo negativo (cátodo) parecía emitir rayos (los llamados "rayos catódicos", ahora conocidos como una corriente de electrones libres , y utilizados en dispositivos de visualización de rayos catódicos ). Como indican estos ejemplos, fue un pionero en la construcción y uso de tubos de vacío para el estudio de fenómenos físicos. [20] Fue, como consecuencia, uno de los primeros científicos en investigar lo que ahora se llama plasma y lo identificó como el cuarto estado de la materia en 1879. [21] También ideó uno de los primeros instrumentos para estudiar la radiactividad nuclear , el espintariscopio . [3] [22] [23] [24]
Crookes investigó las propiedades de los rayos catódicos , demostrando que viajan en línea recta, causan fluorescencia cuando caen sobre algunas sustancias y que su impacto puede producir un gran calor. Creía que había descubierto un cuarto estado de la materia, al que llamó "materia radiante", [25] pero sus puntos de vista teóricos sobre la naturaleza de la "materia radiante" iban a ser reemplazados. [26] Creía que los rayos consistían en corrientes de partículas de magnitud molecular ordinaria. Le quedaba a Sir JJ Thomson exponer la naturaleza subatómica de los rayos catódicos (que consisten en corrientes de electrones negativos [27] ). Sin embargo, el trabajo experimental de Crookes en este campo fue la base de los descubrimientos que finalmente cambiaron toda la química y la física. [28]
La balanza de vacío había llamado la atención de Crookes durante sus investigaciones sobre el talio. Pronto descubrió el fenómeno que impulsa el movimiento de un radiómetro de Crookes , en el que un conjunto de paletas, cada una ennegrecida por un lado y pulida por el otro, giran cuando se exponen a energía radiante. Sin embargo, Crookes no proporcionó la verdadera explicación de esta aparente "atracción y repulsión resultantes de la radiación ". [29] [30] [31]
Después de 1880, Crookes vivió en el número 7 de Kensington Park Gardens , en la elegante zona de Notting Hill . Su familia estaba formada por una gran familia multigeneracional y varios sirvientes. Allí realizó todo su trabajo posterior, en lo que entonces era "el mejor laboratorio privado de Gran Bretaña". Comprendía un piso entero de la casa e incluía tres salas de laboratorio interconectadas, para química, física y construcción mecánica, y una biblioteca. Crookes pudo comprar la casa y construir el laboratorio gracias a los ingresos que recibió de la National Guano Company y de varias patentes. [3] : 35
En 1880, Crookes contrató a un asistente científico remunerado a tiempo completo (primero Charles Gimingham y, después de 1883, James Gardiner). También contó con la ayuda de su hija Alice, que era "experta en el fraccionamiento de tierras raras " y "una intérprete de espectros nada despreciable ". [3]
Su rutina diaria consistía en gestionar sus asuntos comerciales por la mañana, hacer otros negocios o asistir a reuniones científicas por la tarde, cenar a las siete, trabajar en su biblioteca de ocho a nueve y luego en el laboratorio hasta pasada la medianoche. Desde su casa, Crookes podía llegar fácilmente a las oficinas de Chemical News , la Royal Society, la Chemica Society y el Athenaeum Club. [3]
El 16 de enero de 1884, el padre de Crookes murió. La hija de Crookes, Florence, murió de escarlatina esa misma semana. El patrimonio de Joseph Crookes quedó en fideicomiso, dividido entre sus tres hijos supervivientes, Alfred, William y Frank. Esto, combinado con sus ingresos anteriores, garantizó que Crookes estuviera en una situación muy acomodada. [3]
En 1886, Crookes fue elegido miembro de la Sociedad Filosófica Americana . [32]
El 13 de agosto de 1894, John William Strutt, tercer barón Rayleigh y William Ramsay anunciaron la detección de un nuevo gas en la atmósfera. El 31 de enero de 1895 presentaron un informe completo a la Royal Society sobre el nuevo gas, el argón . Además, William Crookes, a quien se le había pedido que examinara una muestra, presentada sobre los espectros del argón, informó que el argón mostraba dos espectros distintos. De esta manera, Crookes identificó la primera muestra conocida de helio terrestre [33] y estableció su correspondencia con las observaciones de helio solar. [2] El descubrimiento del argón y del helio condujo a la identificación de los gases nobles y a la reorganización del sistema periódico . [33] El propio Crookes sugirió un diseño para una tabla periódica en el estilo de una lemniscata espacial en 1898. [34] [35] [36] Crookes fue nombrado caballero en 1897. [4]
Crookes fue nombrado presidente de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia en 1898. En su discurso inaugural, describió en detalle una catástrofe venidera: los pueblos del mundo que se alimentaban de trigo iban a empezar a quedarse sin alimentos en la década de 1930. La razón, dijo, era la escasez de fertilizantes nitrogenados disponibles de fuentes naturales. Crookes hizo un llamamiento a los químicos para que desarrollaran nuevas formas de fabricar fertilizantes a partir de las enormes reservas de nitrógeno de la atmósfera (que es aproximadamente el 80 por ciento nitrógeno). Sus comentarios sobre la hambruna venidera lograron una amplia distribución en la prensa y se convirtieron en un libro popular. Entre los científicos que abordaron el problema en los primeros años del siglo XX se encontraban Kristian Birkeland , cuya tecnología ayudó a fundar Norsk Hydro, y Fritz Haber y Carl Bosch , cuyo proceso Haber-Bosch constituye la base de la industria actual de fertilizantes nitrogenados. [37]
En 1903 [ contradictorio ] , Crookes dirigió su atención al fenómeno recién descubierto de la radiactividad , logrando la separación del uranio de su producto de transformación activo, el uranio-X (más tarde establecido como protactinio ). [38] Crookes observó la desintegración gradual del producto de transformación separado y la reproducción simultánea de un nuevo suministro en el uranio original. Casi al mismo tiempo que este importante descubrimiento, observó que cuando las "partículas p" , expulsadas de sustancias radiactivas, inciden sobre el sulfuro de cinc , cada impacto va acompañado de un centelleo diminuto, una observación que forma la base de uno de los métodos más útiles en la detección de radiactividad. [39]
En 1913, Crookes [40] creó una lente bloqueadora de la luz ultravioleta [41] [42] hecha de vidrio que contenía cerio , [43] pero solo ligeramente tintada. [44] Fueron un subproducto no deseado de la investigación de Crookes para encontrar una formulación de vidrio para lentes que protegiera a los trabajadores del vidrio de las cataratas. [45] Crookes probó más de 300 formulaciones, [46] cada una numerada y etiquetada. El vidrio Crookes 246 fue el tinte recomendado para los trabajadores del vidrio. Los tintes Crookes más conocidos son A (retirado debido a su uranio), A1 , B y B2 , que absorben toda la luz ultravioleta por debajo de los 350 nm mientras oscurecen la luz visual. Las muestras de Crookes fueron hechas por Whitefriars, Londres, fabricantes de vidrios de colores, y Chance Brothers, Birmingham. [47] [48] [49] [45]
Crookes se interesó por el espiritismo a finales de la década de 1860, y su mayor participación se produjo entre 1874 y 1875. Eric Deeson señala que los estudios de Crookes sobre lo oculto están relacionados con su trabajo científico sobre radiometría, ya que ambos implicaban la detección de fuerzas no descubiertas previamente. [50]
Crookes posiblemente estuvo influenciado por la muerte de su hermano menor Philip en 1867 a los 21 años por fiebre amarilla contraída mientras estaba en una expedición para tender un cable telegráfico desde Cuba a Florida. [51] [52] En 1867, influenciado por Cromwell Fleetwood Varley , Crookes asistió a una sesión espiritista para tratar de ponerse en contacto con su hermano. [53] [54]
Entre 1871 y 1874, Crookes estudió a los médiums Kate Fox , Florence Cook y Daniel Dunglas Home . Después de su investigación, creyó que los médiums podían producir fenómenos paranormales genuinos y comunicarse con los espíritus. [55] [56] Los psicólogos Leonard Zusne y Warren H. Jones han descrito a Crookes como crédulo, ya que respaldaba a los médiums fraudulentos como genuinos. [57]
El antropólogo Edward Clodd señaló que Crookes tenía mala vista, lo que puede haber explicado su creencia en fenómenos espiritistas y citó a William Ramsay diciendo que Crookes es "tan miope que, a pesar de su honestidad incuestionable, no se puede confiar en lo que te dice que ha visto". [58] El biógrafo William Hodson Brock escribió que Crookes era "evidentemente miope, pero no usó anteojos hasta la década de 1890. Hasta entonces, es posible que haya usado un monóculo o una lupa de bolsillo cuando fue necesario. Solo podemos imaginar las limitaciones que esto impuso a sus investigaciones psíquicas". [3] : 140
Tras estudiar los informes de Florence Cook, la historiadora de la ciencia Sherrie Lynne Lyons escribió que el supuesto espíritu "Katie King" era a veces la propia Cook y otras veces una cómplice. En relación con Crookes, Lyons escribió: "He aquí un hombre con una reputación científica impecable, que descubrió un nuevo elemento, pero no pudo detectar a una doncella viva real que se hacía pasar por un fantasma". [59] Cook fue expuesta repetidamente como una médium fraudulenta, pero había sido "entrenada en las artes de la sesión espiritista" que logró engañar a Crookes. [60] Algunos investigadores como Trevor H. Hall sospecharon que Crookes tuvo un romance con Cook. [61] [62] [63] [64] [65]
En una serie de experimentos realizados en Londres , Inglaterra, en la casa de Crookes en febrero de 1875, la médium Anna Eva Fay logró engañar a Crookes haciéndole creer que tenía poderes psíquicos genuinos . Fay confesó más tarde su fraude y reveló los trucos que había utilizado. [66] En relación con Crookes y sus experimentos con médiums, el mago Harry Houdini sugirió que Crookes había sido engañado. [67] El físico Victor Stenger escribió que los experimentos estaban mal controlados y "su deseo de creer lo cegó ante las artimañas de sus sujetos psíquicos". [68]
En 1897, John Grier Hibben escribió que la idea de Crookes de que las ondas de éter explicaban la telepatía no era una hipótesis científica: "no presenta ningún hecho que indique su probabilidad o que la salve de ser relegada a la esfera de las meras conjeturas". [69]
En 1916, William Hope engañó a Crookes con una fotografía espiritual falsa de su esposa. Oliver Lodge reveló que había signos obvios de doble exposición, la imagen de Lady Crookes había sido copiada de una fotografía de aniversario de bodas, pero Crookes era un espiritista convencido y afirmó que era evidencia genuina de la fotografía espiritual . [3] : 474
El fisiólogo Gordon Stein sospechaba que Crookes estaba demasiado avergonzado como para admitir que había sido engañado por la médium Florence Cook o que había conspirado con ella para obtener favores sexuales. También sugirió que Crookes había conspirado con Anna Eva Fay. Señaló que, contrariamente a la creencia popular, Hope había sido expuesta como un fraude en varias ocasiones. Stein concluyó que todas las hazañas de Hope eran trucos de magia. [70] En una reseña, el biógrafo William Brock escribió que Stein presentó su "argumento contra Crookes y Home de manera clara y lógica". [71]
Crookes se unió a la Sociedad para la Investigación Psíquica , convirtiéndose en su presidente en la década de 1890: también se unió a la Sociedad Teosófica y al Club Fantasma , [51] del que fue presidente de 1907 a 1912. [3] : 440 En 1890 fue iniciado en la Orden Hermética de la Aurora Dorada . [72]
