Bruce Bathurst fue un geólogo .
Sus intereses incluyen la geología general , la petrología , la termodinámica clásica , la filosofía , las matemáticas , la jardinería perenne , el manejo de rocas y libros viejos y la molienda de café .
Las tesis de maestría y doctorado de Bruce ofrecieron nuevos teoremas en termodinámica del equilibrio y los aplicaron a la petrología ígnea y metamórfica. Su tema más satisfactorio es la aplicación de la termodinámica a la petrología, y para ello lee principalmente en la literatura física y química publicada en Europa a fines del siglo XIX. Bruce cree que gran parte de la teoría petrológica actual es una interpretación de la termodinámica clásica (equilibrio local inestable, metaestable y estable). Bruce cree que las series de reacciones de Bowen y la clasificación de minerales de Eskola fundaron la petrología ígnea y metamórfica, respectivamente; y los ve como teoremas termodinámicos. Estos, y las interpretaciones geométricas de los teoremas, influyen fuertemente en los puntos de vista de Bruce.
Bruce se educó en los Estados Unidos. Sus intereses no se desviaron mucho de sus cursos como becario de la NSF cuando tenía 17 años, en la Escuela de Minas de Colorado , en Golden, Colorado: geología, termodinámica y filosofía de la ciencia. Después de recibir un diploma en geología de la Escuela de Minas de Mackay , en Reno, Nevada, Bruce pasó un año estudiando en Alemania y Francia. Esa primavera, examinó todos los sitios de los Ensayos tectónicos de EB Bailey, principalmente Alpine . Los títulos de posgrado de Bruce son del Dartmouth College , en New Hampshire , y de la Universidad de Princeton , en Nueva Jersey , donde terminó sus experiencias académicas nuevamente como becario de la NSF. Estas instituciones, sin embargo, de ninguna manera comparten sus opiniones (o probablemente estarán de acuerdo con él sobre el color de una naranja).
Bruce realizó mapas para compañías mineras, universidades y para sí mismo en la Sierra Nevada central (EE. UU.) de California, el valle inferior de Owens en California, el valle central norte (California) , gran parte del oeste y centro de Nevada , las Montañas Rocosas en Colorado , la Selva Negra de Alemania , los Alpes de Austria y Suiza , las montañas del Jura en Francia y Suiza, volcanes activos en América Central , las Montañas Blancas (New Hampshire) , las Montañas Verdes de Vermont , las montañas Berkshire de Massachusetts , las montañas Adirondack de Nueva York y varias regiones de los Apalaches centrales en Nueva Jersey y Pensilvania . Bruce también estudió viejos cuadernos de campo de geólogos seleccionados con el USGS en sus archivos cerca de Denver, Colorado .
Bruce todavía posee la mina de oro de su bisabuelo cerca de Placerville, California , un área cartografiada por última vez por Waldamir Lindgren (cerca del área tipo de " granodiorita "). Su estudio de dichos mapas, mientras buscaba oro, despertó un temprano interés por la geología.
Termodinámica geométrica para geólogos
Debido a la abundante evidencia de equilibrio local en la Tierra, y debido a que las rocas metamórficas tienen muchas fases termodinámicas, Bruce ha estado interesado por la termodinámica desde hace mucho tiempo. La termodinámica del equilibrio describe los estados que las rocas alcanzaron (o se esforzaron por alcanzar) sin conocimiento de cómo lo hicieron (los mecanismos elegidos). La estructura de los gneis, por ejemplo, es fácil de explicar termodinámicamente, aunque ni siquiera se adivina su mecanismo. La teoría termodinámica (a su vez) ofrece tipos de información valiosos, aunque inusuales: predicciones sin explicaciones. Los estados de equilibrio local preservados en las rocas incluyen el estado estable, el inestable y el indiferente (quizás el más importante y menos estudiado). Bruce ha clasificado la termodinámica geométricamente, y la geometría está determinada por los axiomas elegidos.
Las geometrías permiten dibujar bonitas imágenes de la termodinámica y la clasifican según las abstracciones de sus datos. Su geometría proyectiva , por ejemplo, permite delinear con mayor precisión la orientación de las trayectorias que simplemente cruzando isógradas topológicas . La trayectoria proyectiva está relacionada con un conjunto de direcciones tomadas por la roca, en relación con dT, d(-p) y dμ i . Las direcciones reales se tratan mediante una geometría afín y requieren más datos que los visibles en el campo. (Las isógradas topológicas requieren la identificación de los minerales con una lupa, los sectores proyectivos requieren la orientación de la zonificación final medida con lupa o microscopio petrográfico, y la dirección de la trayectoria a partir de la magnitud relativa de la zonificación medida con un microscopio o un microanalizador de sonda electrónica). Este enfoque de clasificación de la termodinámica como una secuencia de interpretaciones geométricas se adoptó porque, como se ha visto, las medidas de abstracción decreciente se corresponden notablemente bien con una secuencia similar de medidas realizadas por los geólogos. También es útil porque los geólogos generalmente no están familiarizados con cómo extraer conclusiones útiles de las mediciones más abstractas que realizan rutinariamente.
Finalmente, al clasificar las magnitudes termodinámicas como intensidades, densidades, extensidades y energías, Bruce puede describir las condiciones necesarias y suficientes para la validez de un teorema. La mayoría de los textos deben contentarse con extraer datos de un gran número de conjuntos, haciendo que los teoremas sean suficientes solamente. A menudo se ve, por ejemplo, una prueba de la ecuación de Clapeyron que supone tácitamente que el sistema es cerrado, pero se afirma que se aplica a sistemas abiertos. La prueba sólo ofrecía condiciones suficientes. Es mejor, piensa Bruce, escribir pruebas geométricas que ofrezcan tanto las condiciones necesarias como las suficientes para la aplicación de un teorema. Nótese que, cuando se enfatiza la geometría en lugar del análisis, la ecuación de Clapeyron se escribe ΔSdT + ΔVd(-p) = 0: aquí las orientaciones (signos) de los vectores tangentes homogéneos no se pierden, como ocurre cuando la ecuación se escribe dp/dT = ΔS/ΔV.
Las geometrías se expresan en los lenguajes de Grassmann, Klein y Cartan.