Charles Wheatstone para niños
Datos para niños Charles Wheatstone |
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| Información personal | ||
| Nombre en inglés | Sir Charles Wheatstone | |
| Nacimiento | 6 de febrero de 1802 Gloucester (Inglaterra, Reino Unido) |
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| Fallecimiento | 19 de octubre de 1875 París (Tercera República Francesa) |
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| Sepultura | Cementerio de Kensal Green | |
| Residencia | Reino Unido de Gran Bretaña e Irlanda | |
| Nacionalidad | Británica | |
| Información profesional | ||
| Ocupación | Criptógrafo, matemático, físico, inventor, fabricante de instrumentos musicales y fotógrafo | |
| Área | Física | |
| Empleador | King's College de Londres | |
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Charles Wheatstone (nacido en Gloucester, Inglaterra, el 6 de febrero de 1802 y fallecido en París, Francia, el 19 de octubre de 1875) fue un importante científico e inventor británico. Vivió durante la época victoriana, un periodo de grandes avances tecnológicos.
Entre sus inventos más destacados se encuentran el estereoscopio, un aparato que creaba la ilusión de ver imágenes en 3D, y el caleidófono, que hacía visibles las vibraciones del sonido. También es conocido por el puente de Wheatstone, un dispositivo eléctrico que se usa para medir la resistencia eléctrica. Además, desarrolló la técnica de codificación Playfair, un tipo de cifrado para mensajes secretos. Wheatstone fue miembro de la prestigiosa Royal Society.
Contenido
- Biografía de Charles Wheatstone
- Aportaciones a la Música y el Sonido
- Investigaciones sobre la Velocidad y la Electricidad
- Inventos Destacados
- Óptica
- Medición del Tiempo
- El Reloj Polar
- El Puente de Wheatstone
- Criptografía
- Generadores Eléctricos
- Disputas sobre Inventos
- Galería de imágenes
- Véase también
Biografía de Charles Wheatstone
Charles Wheatstone nació en Barnwood, Gloucestershire. Su padre era un vendedor de música que luego se mudó a Londres y se convirtió en maestro de flauta. Charles, el segundo de sus hijos, fue a varias escuelas en Londres. Desde niño, era muy tímido y sensible. Le gustaba pasar tiempo solo en un ático, pensando en sus ideas.
A los catorce años, Charles comenzó a trabajar como aprendiz con su tío, quien fabricaba y vendía instrumentos musicales. Sin embargo, a Charles no le gustaba mucho el trabajo manual ni los negocios. Prefería estudiar libros, y su padre lo apoyó en esto.
Cuando tenía quince años, Wheatstone ya traducía poesía del francés y había escrito dos canciones. Era pequeño para su edad, pero tenía una frente amplia y ojos azules muy inteligentes. Le encantaba visitar una librería de segunda mano y gastaba su dinero en comprar libros de cuentos, historia o ciencia. Un día, compró un libro sobre los descubrimientos de Alessandro Volta en electricidad. Como estaba en francés, tuvo que ahorrar para comprar un diccionario. Luego, con la ayuda de su hermano mayor, William, repitió los experimentos del libro usando una batería casera que construyeron en el lavadero de su casa. Para hacer la batería, necesitaban láminas de cobre, pero no tenían dinero. A Charles se le ocurrió una idea brillante: usar monedas de cobre. Así, la batería se completó.
El 12 de febrero de 1847, Charles Wheatstone se casó con Emma West. Emma falleció en 1866, dejando cinco hijos pequeños. Su vida familiar fue tranquila.
Aunque era callado y reservado en público, Wheatstone era muy hablador en privado cuando se trataba de sus estudios favoritos. Fue nombrado caballero en 1868, después de completar el telégrafo automático. Recibió muchas distinciones y diplomas de sociedades científicas de varios países, lo que demuestra su gran reputación. Fue miembro de la Royal Society desde 1836.
En el otoño de 1875, mientras visitaba París para mejorar un instrumento para cables submarinos, se resfrió y desarrolló una inflamación en los pulmones. Falleció en París el 19 de octubre de 1875. Sus restos fueron llevados a Londres y enterrados en el cementerio de Kensal Green.
Aportaciones a la Música y el Sonido
En 1821, Wheatstone se hizo conocido al presentar la 'Lira Encantada' o 'Aconcryptophone'. Era una lira que colgaba del techo y parecía emitir sonidos de varios instrumentos. En realidad, era una caja de resonancia, y una varilla de acero transmitía las vibraciones de instrumentos que se tocaban fuera de la vista.
En este periodo, Wheatstone hizo muchos experimentos sobre el sonido y cómo se transmite. Descubrió que el sonido se propaga por ondas, de manera similar a como se creía que la luz se propagaba. Pensó en transmitir señales de sonido, música o voz a largas distancias usando materiales sólidos como el vidrio o el metal. Incluso llamó a su invento un "teléfono", mucho antes de que existieran los teléfonos modernos.
También inventó un aparato sencillo para amplificar sonidos débiles, al que llamó 'Micrófono'. Este era diferente de los micrófonos eléctricos que conocemos hoy.
En 1823, Charles y su hermano mayor, William, se hicieron cargo del negocio de instrumentos musicales de su tío. A Charles no le gustaba la parte comercial, pero disfrutaba mejorando los instrumentos existentes y creando nuevos. Uno de sus inventos más famosos fue la concertina Wheatstone, un instrumento de seis lados con 64 teclas.
En 1827, Wheatstone presentó su 'kaleidophone', un aparato que hacía visibles las vibraciones del sonido. Consistía en una varilla de metal con una cuenta plateada en el extremo que reflejaba un punto de luz. Cuando la varilla vibraba, el punto de luz dibujaba figuras complejas en el aire.
En 1834, Wheatstone fue nombrado profesor de Física Experimental en el King's College de Londres. Sus primeras clases sobre sonido no fueron muy exitosas debido a su timidez para hablar en público. A veces, se daba la vuelta y murmuraba a los diagramas en la pared. Sin embargo, en el laboratorio se sentía muy cómodo y se dedicaba principalmente a las demostraciones.
Investigaciones sobre la Velocidad y la Electricidad
Wheatstone se hizo famoso en 1834 por un gran experimento: midió la velocidad de la electricidad en un cable. Cortó el cable por la mitad para que una chispa pudiera saltar, y conectó los extremos a una botella de Leyden (un tipo de condensador eléctrico). Se produjeron tres chispas: una en cada extremo del cable y otra en el medio.
Usó un espejo que giraba muy rápido para observar los reflejos de las chispas. Si las chispas fueran instantáneas, sus reflejos aparecerían en línea recta. Pero notó que la chispa del medio se retrasaba un poco, lo que significaba que la electricidad tardaba un tiempo en viajar desde los extremos hasta el centro del cable. Al medir este retraso y compararlo con la velocidad del espejo, pudo calcular la velocidad de la electricidad. Sus resultados fueron muy rápidos, aunque un poco diferentes de la velocidad de la luz que conocemos hoy. Este dispositivo de espejo giratorio fue usado más tarde por otros científicos para medir la velocidad de la luz.
Inventos Destacados
Espectroscopio
Wheatstone y otros científicos contribuyeron al desarrollo temprano de la espectroscopia. En 1835, Wheatstone demostró que cuando los metales se calentaban con una chispa eléctrica, la luz que emitían, al ser vista a través de un prisma, mostraba ciertos colores y líneas que eran únicos para cada metal. Esto significaba que se podía identificar el tipo de metal analizando la luz de la chispa. Esta idea fue muy útil para el análisis de espectros y llevó al descubrimiento de nuevos elementos.
El Telégrafo
Wheatstone dejó de lado su idea de transmitir información por vibraciones mecánicas y se interesó en el telégrafo eléctrico. En 1835, ya hablaba de cómo un telégrafo eléctrico podría ser muy útil. Hizo experimentos con su propio plan y propuso instalar una línea experimental. Sin embargo, un encuentro con William Fothergill Cooke en 1837 cambió su futuro.
Cooke era un oficial del ejército que, al regresar a casa, vio una demostración de un telégrafo en Alemania. Quedó tan impresionado que decidió dedicarse a introducir el telégrafo. Al sentir que le faltaban conocimientos científicos, consultó a Wheatstone.
Cooke y Wheatstone decidieron unirse. Wheatstone aportaría sus conocimientos científicos y Cooke su habilidad para los negocios. En mayo de 1837, acordaron trabajar juntos. Obtuvieron una patente conjunta para sus inventos, incluyendo el telégrafo de cinco agujas de Wheatstone. Este telégrafo usaba cinco circuitos separados que movían cinco agujas. Las agujas estaban dispuestas en un dial con letras, y al mover dos agujas, se señalaba una letra específica.
Primeras Instalaciones
Una línea experimental de telégrafo se instaló entre la estación de Euston y Camden Town en Londres el 25 de julio de 1837. La distancia era de solo 2.4 km. Wheatstone envió el primer mensaje, y Cooke respondió. Wheatstone describió la emoción que sintió al ver las agujas moverse y deletrear las palabras, dándose cuenta de la magnitud de su invento.
A pesar de esta prueba, al principio, los directores del ferrocarril no le dieron mucha importancia. Sin embargo, en 1839, el Great Western Railway instaló una línea desde la estación de Paddington hasta West Drayton, a una distancia de 21 km. Esta línea se extendió hasta Slough en 1841 y se exhibió públicamente como una maravilla científica. La gente pagaba para ver cómo se podían transmitir mensajes a gran velocidad.
El público se interesó mucho en el telégrafo después de la captura del asesino John Tawell en 1845. Fue la primera persona arrestada gracias a la tecnología de las telecomunicaciones. Ese mismo año, Wheatstone mejoró el aparato con instrumentos de aguja "simple" y "doble".
Desarrollo del Telégrafo
El telégrafo avanzó rápidamente. En 1855, la noticia de la muerte del emperador de Rusia en San Petersburgo se anunció en la Cámara de los Lores de Londres solo unas horas después. En 1890, el resultado de una carrera de caballos en Inglaterra se recibió en Nueva York solo quince segundos después de que los caballos cruzaran la meta.
Diferencias con Cooke
En 1841, surgió una discusión entre Cooke y Wheatstone sobre quién merecía más crédito por inventar el telégrafo. La cuestión fue resuelta por dos ingenieros famosos. Ellos concluyeron que Cooke merecía el crédito por introducir el telégrafo como una empresa útil, y Wheatstone por sus investigaciones que prepararon al público para aceptarlo. Dijeron que el telégrafo de aguja fue un trabajo conjunto.
Avances en el Telégrafo
Desde 1836, Wheatstone había pensado en los telégrafos submarinos. En 1840, demostró que era posible instalar una línea de Dover a Calais. Incluso diseñó la maquinaria para fabricar y tender el cable. En 1844, sumergió un tramo de cable aislado en la bahía de Swansea para probarlo. Al año siguiente, sugirió usar gutapercha (un material similar al caucho) para cubrir el cable del Canal de la Mancha.
En 1840, Wheatstone patentó un telégrafo alfabético, el "Instrumento A B C de Wheatstone", que mostraba las letras del mensaje en un dial. También inventó el primer aparato que imprimía telegramas, patentado en 1841.
En 1845, se fundó la Electric Telegraph Company, y Wheatstone recibió una gran suma de dinero por el uso de sus inventos conjuntos con Cooke.
En 1859, Wheatstone fue consultado sobre los cables transatlánticos, y en 1864, fue uno de los expertos que asesoró a la Atlantic Telegraph Company en la construcción de las exitosas líneas de 1865 y 1866.
Wheatstone también inventó el transmisor automático, que permitía enviar mensajes mucho más rápido. Las señales se perforaban primero en una tira de papel, que luego pasaba por un aparato que controlaba las corrientes de señal. Esto permitía telegrafiar unas 100 palabras por minuto, cinco veces la velocidad normal. Este sistema se usó para enviar telegramas de prensa y se mejoró tanto que se podían enviar mensajes a velocidades de hasta 600 palabras por minuto. Este sistema se conoce como el perforador de Wheatstone y es el precursor de las cintas de teletipo usadas en la bolsa de valores.
Óptica
El estereoscopio fue descrito por primera vez por Wheatstone en 1838. En 1840, recibió una medalla por su explicación de la visión binocular (cómo vemos con dos ojos). Demostró que nuestra sensación de profundidad se logra combinando en el cerebro dos imágenes separadas de un objeto, tomadas por cada ojo desde puntos de vista ligeramente diferentes. Así, el estereoscopio usa dos fotografías del mismo objeto tomadas desde diferentes ángulos para que el objeto parezca sólido.
En 1852, Wheatstone introdujo el 'pseudoscopio', que es lo contrario del estereoscopio. Hace que un objeto sólido parezca hueco, y uno cercano parezca más lejano. Por ejemplo, un busto (una escultura de cabeza y hombros) puede parecer una máscara. Su propósito era probar su teoría de la visión estereoscópica.
Medición del Tiempo
En 1840, Wheatstone inventó su cronóscopo, un aparato para medir intervalos de tiempo muy pequeños. Se usaba para determinar la velocidad de una bala o el paso de una estrella. Podía distinguir hasta 1/7300 de segundo.
El 26 de noviembre de 1840, exhibió su reloj electromagnético y propuso un plan para distribuir la hora correcta desde un reloj principal a varios relojes locales. Estos relojes se conectarían y corregirían por electromagnetismo.
El Reloj Polar
Uno de los inventos más ingeniosos de Wheatstone fue el 'Reloj polar', presentado en 1848. Se basa en el hecho de que la luz del cielo está polarizada (vibra en un solo plano) en un ángulo de noventa grados con respecto a la posición del sol. Esto significa que al encontrar ese plano de polarización, se puede determinar la posición del sol, incluso si está debajo del horizonte, y así saber la hora. El reloj era un telescopio con un prisma especial. Aunque no es muy útil donde hay relojes confiables, formó parte del equipo de una expedición al Polo Norte en 1875-1876.
El Puente de Wheatstone
En 1843, Wheatstone presentó un documento importante a la Royal Society sobre un método para medir la resistencia eléctrica. Este método se conoce como el puente de Wheatstone, aunque fue ideado originalmente por Samuel Hunter Christie en 1833. El método no fue muy conocido hasta que Wheatstone lo popularizó. Su trabajo incluía fórmulas prácticas para calcular corrientes y resistencias. Recibió una medalla por este trabajo. Ese mismo año, inventó un aparato que permitía registrar la lectura de un termómetro o barómetro a distancia usando un contacto eléctrico.
Criptografía
El ingenio de Wheatstone también se mostró en la invención de cifrados (códigos secretos). Fue el creador del cifrado Playfair, llamado así en honor a su amigo Lord Playfair. Este cifrado fue utilizado por los militares de varias naciones, incluso durante la Primera y Segunda Guerra Mundial.
Al principio, era difícil de descifrar, pero con el tiempo se desarrollaron métodos para romperlo. Wheatstone también trabajó en la interpretación de manuscritos cifrados en el Museo Británico. Ideó una máquina para convertir mensajes en código, que solo podía ser interpretada por una máquina similar ajustada para descifrarlo.
Generadores Eléctricos
En 1840, Wheatstone creó su máquina magnetoeléctrica para generar corrientes continuas. El 4 de febrero de 1867, presentó un documento a la Royal Society sobre el principio de la reacción en la máquina dinamoeléctrica. Otros científicos también habían llegado a la misma conclusión de forma independiente en fechas cercanas.
Disputas sobre Inventos
A lo largo de su vida, Wheatstone tuvo varias discusiones con otros científicos sobre quién merecía el crédito por ciertos inventos. A veces, parecía tomar más crédito del que le correspondía. Además de William Fothergill Cooke y Alexander Bain, también tuvo diferencias con Francis Ronalds.
Galería de imágenes
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La concertina inglesa de Wheatstone.
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Wheatstone en sus últimos años.
Véase también
En inglés: Charles Wheatstone Facts for Kids
