Josiah Willard Gibbs para niños
Datos para niños Josiah Willard Gibbs |
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| Información personal | ||
| Nacimiento | 11 de febrero de 1839 New Haven, Connecticut |
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| Fallecimiento | 28 de abril de 1903 New Haven, Connecticut |
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| Sepultura | Grove Street Cemetery | |
| Residencia | Estados Unidos | |
| Nacionalidad | estadounidense | |
| Familia | ||
| Padres | Josiah Willard Gibbs, Sr. Mary Ann Fox Gibbs |
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| Educación | ||
| Educado en | Universidad de Yale | |
| Supervisor doctoral | Hubert Anson Newton | |
| Información profesional | ||
| Área | Físico y químico | |
| Conocido por | Padre de la fisicoquímica Inventor del término 'entalpía' Energía libre de Gibbs Entropía (termodinámica estadística) Cálculo vectorial Ecuación Gibbs-Helmholtz Ecuación Gibbs-Duhem Algoritmo de Gibbs Distribución de Gibbs Estado de Gibbs Phenomenon de Gibbs Paradoja de Gibbs Regla de las fases de Gibbs Efecto Gibbs-Thomson Isoterma de Gibbs Efecto Gibbs-Donnan Lemma de Gibbs Fenómeno de Gibbs |
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| Empleador | Universidad de Yale | |
| Estudiantes doctorales | Edwin Bidwell Wilson Irving Fisher Henry Andrews Bumstead |
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| Obras notables | energía de Gibbs | |
| Partido político | Partido Republicano | |
| Miembro de |
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| Distinciones | Premio Rumford (1880) Medalla Copley (1901) |
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| Firma | ||
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| Notas | ||
| Es hijo del teólogo Josiah Willard Gibbs, Sr. | ||
Josiah Willard Gibbs (nacido el 11 de febrero de 1839 en New Haven, Connecticut, Estados Unidos, y fallecido el 28 de abril de 1903 en el mismo lugar) fue un importante físico estadounidense. Es conocido por sus grandes aportaciones a la termodinámica, una rama de la física que estudia el calor y la energía.
Contenido
¿Quién fue Josiah Willard Gibbs?
Josiah Willard Gibbs fue el cuarto de cinco hijos. Su padre, Josiah Willard Gibbs, Sr., era un lingüista y profesor en la Universidad de Yale. Su madre se llamaba Mary Anna. El padre de Gibbs es recordado por haber ayudado a un grupo de personas africanas en el barco La Amistad al encontrarles un intérprete.
Gibbs tenía antepasados notables. Uno de ellos fue Samuel Willard, quien dirigió la Universidad de Harvard a principios del siglo XVIII. Otro fue Jonathan Dickinson, el primer presidente de lo que hoy es la Universidad de Princeton. El nombre "Josiah" viene de su antepasado Josiah Willard, que fue secretario en Massachusetts en el siglo XVIII.
Gibbs nunca se casó. Vivió toda su vida en la casa de su infancia con su hermana Julia y su cuñado. Falleció en New Haven a los 64 años.
¿Cómo fue la educación y carrera de Gibbs?
Gibbs estudió en la Universidad de Yale. Allí obtuvo el primer doctorado en ingeniería de Estados Unidos. Su tesis trataba sobre cómo mejorar el diseño de los engranajes usando métodos geométricos.
En 1866, Gibbs viajó a Europa y vivió allí durante tres años. Estuvo en ciudades como París, Berlín y Heidelberg. En 1871, regresó a la Universidad de Yale como profesor de física matemática.
Su trabajo principal se centró en la Termodinámica. También desarrolló ideas importantes en el cálculo vectorial, una parte de las matemáticas que usa vectores para describir cosas como la fuerza o el movimiento. Se le considera un pionero en ambos campos.
Contribuciones científicas importantes
Josiah Willard Gibbs hizo descubrimientos que cambiaron la forma en que entendemos la física y la química.
Termodinámica y Química
En 1873, Gibbs publicó su primer trabajo científico. En él, explicaba cómo representar las propiedades de la termodinámica usando dibujos geométricos. Aunque se publicó en una revista poco conocida, el físico británico James Clerk Maxwell quedó muy impresionado. Maxwell incluso hizo modelos de yeso basados en las ideas de Gibbs y le envió uno como regalo. Este modelo todavía se exhibe en la Universidad de Yale.
Entre 1875 y 1878, Gibbs escribió varios artículos que aplicaban sus métodos a sistemas químicos complejos. Estos trabajos se recopilaron en un libro llamado "Balance de sustancias heterogéneas". Este libro es la base de la termodinámica química.
Gibbs definió dos conceptos muy útiles para las reacciones químicas:
- La entalpía: que describe el calor de una reacción a presión constante.
- La energía libre de Gibbs: que ayuda a saber si una reacción química puede ocurrir por sí misma a una temperatura y presión constantes. Esta última se llama así en su honor.
También introdujo la idea de potencial químico y la regla de las fases. Gracias a él, se pudieron explicar muchos fenómenos físico-químicos que antes no se entendían bien.
Mecánica Estadística
Gibbs creó el término mecánica estadística. Esta rama de la física usa la estadística para describir cómo se comportan muchos átomos o moléculas juntos. Inventó conceptos como los "conjuntos estadísticos" (canónico, microcanónico y grancanónico).
Su teoría fue tan sólida que se mantuvo válida incluso después de que se descubriera la mecánica cuántica. Gibbs también propuso y resolvió la paradoja de Gibbs, que trata sobre la mezcla de gases y la entropía. Esta paradoja se considera un adelanto de la idea de que las partículas idénticas son indistinguibles, algo clave en la mecánica cuántica.
Física Matemática
Entre 1880 y 1884, Gibbs desarrolló el análisis vectorial. Esta es una herramienta matemática muy útil en física. Separó las partes de los cuaterniones (un tipo de número complejo) para que fueran más fáciles de usar. Esto lo llevó a introducir el concepto de tensor diádico y las notaciones para el producto escalar y el producto vectorial, que todavía se usan hoy.
Gibbs se dio cuenta de que sus ideas eran similares a las del matemático alemán Herman Grassmann. Gibbs ayudó a que el trabajo de Grassmann fuera más conocido. Sus propias notas de clase sobre análisis vectorial fueron publicadas por un estudiante en 1901, y este libro influyó mucho en el uso de los vectores en la física.
También aplicó sus métodos vectoriales para calcular las órbitas de planetas y cometas.
Óptica Física
Gibbs hizo contribuciones importantes a la teoría del electromagnetismo. Aplicó las ecuaciones de Maxwell para explicar fenómenos ópticos como la birrefringencia (cuando la luz se divide en dos rayos) y la dispersión (cuando la luz se separa en colores). Demostró que estas cosas podían explicarse sin necesidad de suponer la existencia de un "éter luminífero", un medio que se creía que transportaba la luz en el siglo XIX.
Reconocimiento y legado
Josiah Willard Gibbs es uno de los primeros científicos estadounidenses en ser reconocido a nivel mundial.
- En 1880, recibió el Premio Rumford por su trabajo en termodinámica.
- En 1901, le otorgaron la Medalla Copley por sus aportaciones a la física estadística.
- Fue elegido miembro de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos en 1879.
- También fue miembro de la London Mathematical Society y de la Royal Society.
Albert Einstein lo describió como "el mayor espíritu en la historia de América".
Eponimia
- El cráter lunar Gibbs en la Luna lleva su nombre en su honor.
Influencia de Gibbs
La influencia de Gibbs fue enorme en la química física y la mecánica estadística. Su regla de las fases fue confirmada por el químico holandés H. W. Bakhuis Roozeboom, lo que ayudó a que se usara ampliamente. Las ideas de Gibbs también se aplicaron en la industria, por ejemplo, en la fabricación de amoníaco.
Cuando el físico holandés Johannes Diderik van der Waals ganó el Premio Nobel en 1910, reconoció la gran influencia de Gibbs en su trabajo sobre gases y líquidos. Max Planck, quien ganó el Premio Nobel en 1918 por su trabajo en mecánica cuántica, también se basó mucho en las ideas de Gibbs. Planck dijo que el nombre de Gibbs "figurará siempre entre los físicos teóricos más renombrados de todos los tiempos".
Vida personal
Gibbs nunca se casó y vivió toda su vida en la casa de su infancia con su hermana y su cuñado. Aparte de sus vacaciones de verano, casi todo el tiempo que pasó fuera de New Haven fue durante su estancia en Europa.
Era una persona discreta y amable. No dejó muchas cartas personales, y muchas de las que escribió se perdieron. Solo publicó dos obras no científicas: una breve nota sobre Rudolf Clausius (otro fundador de la termodinámica) y una biografía de su mentor en Yale, H. A. Newton.
Sus alumnos lo describían como un caballero educado y digno, que siempre vestía con pulcritud y no mostraba excentricidades. Era un buen inversor y administrador de sus finanzas. También fue un jinete entusiasta y hábil.
Un antiguo alumno, Henry A. Bumstead, escribió sobre Gibbs: "De modales modestos, genial y amable en su trato con sus semejantes, nunca mostrando impaciencia o irritación, desprovisto de ambición personal... se acercó mucho a la realización del ideal del caballero desinteresado y cristiano."
Galería de imágenes
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Firma de Josiah Willard Gibbs.
Véase también
En inglés: Josiah Willard Gibbs Facts for Kids
