Robert Williams Wood

Robert Williams Wood (Concord, 2 de mayo de 1868 - Amityville, 11 de agosto de 1955) fue un físico experimental e inventor estadounidense.^[1]​^[2]​^[3]​^[4]​ Profesor de física experimental en la Universidad Johns Hopkins desde 1901, fue conocido a nivel mundial por su trabajo al desacreditar la existencia de los rayos N.^[5]​ y también como un colaborador fundamental en el campo de la óptica y un pionero de la fotografía infrarroja y ultravioleta. Las patentes y el trabajo teórico que desarrolló informan sobre la comprensión moderna de la naturaleza y la física de la radiación ultravioleta e hicieron posible los innumerables usos de la fluorescencia UV que se hicieron populares después de la Primera Guerra Mundial.^[1]​^[2]​^[3]​^[4]​

Robert Williams Wood
Información personal
Nacimiento	2 de mayo de 1868 Concord (Estados Unidos)
Fallecimiento	11 de agosto de 1955 (87 años) Amityville (Estados Unidos)
Nacionalidad	Estadounidense
Educación
Educado en	Universidad de Harvard Universidad de Chicago Instituto Tecnológico de Massachusetts Roxbury Latin School
Información profesional
Ocupación	Físico, novelista, profesor universitario y escritor de ciencia ficción
Área	Física
Empleador	Universidad Johns Hopkins
Miembro de	Royal Society Real Academia de las Ciencias de Suecia Academia Estadounidense de las Artes y las Ciencias Academia Alemana de las Ciencias Naturales Leopoldina Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (desde 1912) Academia de Ciencias de la Unión Soviética (desde 1930)
Distinciones	Miembro extranjero de la Royal Society Guthrie Lecture (1914) Medalla Matteucci (1918) Frederic Ives Medal (1933) Medalla Rumford (1938) Premio Rumford (1938) Medalla Henry Draper (1940)
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Biografía

Robert W. Wood, nacido en Concord, Massachusetts, asistió a The Roxbury Latin School con la intención inicial de convertirse en sacerdote. Sin embargo, decidió estudiar óptica tras contemplar una noche una rara aurora brillante, creyendo que el efecto era causado por "rayos invisibles". En su búsqueda por encontrar esos "rayos invisibles", Wood estudió y obtuvo varios títulos en física de la Universidad de Harvard, el Instituto de Tecnología de Massachusetts y la Universidad de Chicago. De 1894 a 1896, trabajó con Heinrich Rubens en la Universidad de Berlín.

Wood regresó a los EE. UU., donde enseñó brevemente en la Universidad de Wisconsin y finalmente se convirtió en profesor a tiempo completo de "física óptica" en la Universidad Johns Hopkins desde 1901 hasta su muerte. Trabajó de cerca con Alfred Lee Loomis en Tuxedo Park (Nueva York).^[6]​^[7]​

Escribió muchos artículos sobre espectroscopia, fosforescencia y difracción, aunque es mejor conocido por sus trabajos con la luz ultravioleta.

Otro de sus contribuciones dignas de ser recordadas fue su desacreditación de los rayos N en 1904. El físico francés Prosper-René Blondlot afirmó haber descubierto una nueva forma de radiación similar a los rayos X, a la que llamó rayos N. Algunos físicos informaron haber reproducido exitosamente sus experimentos; otros informaron que habían fracasado. Al visitar el laboratorio de Blondlot a instancias de la revista Nature, Wood eliminó a escondidas un prisma que era esencial en el aparato de Blondlot durante una demostración. El efecto no se desvaneció, mostrando que los rayos N siempre habían sido autoengaños por parte de Blondlot.^[5]​

 

El trébol (Clover) y el chorlito (Plover), ilustración y verso de How to Tell the Birds from the Flowers (1907). (Véase: en:nature fakers controversy)

Wood identificó un área de muy bajo albedo (reflectividad, que es la mayor parte del ultravioleta que es absorbido) ultravioleta en la región de la meseta Aristarco en la Luna, que él sugirió que se debía al alto contenido de azufre.^[8]​ El área continúa llamándose Wood's Spot.^[9]​ En 1909, Wood construyó el primer telescopio astronómico de espejo líquido práctico, haciendo girar el mercurio para formar una forma paraboloidal, e investigó sus beneficios y limitaciones.^[10]​ Wood ha sido considerado el «padre de la fotografía infrarroja y ultravioleta».^[11]​ Aunque el descubrimiento de la radiación electromagnética más allá del espectro visible y el desarrollo de emulsiones fotográficas capaces de registrarlas son anteriores Wood, fue el primero en producir fotografías intencionalmente con radiación infrarroja y ultravioleta.^[12]​ En 1903 desarrolló un filtro óptico, el cristal de Wood, que era opaco a la luz visible pero transparente a los rayos ultravioleta e infrarrojos, y aun se usa en las luces negras de hoy en día.^[11]​ El lo usó para fotografiar el ultravioleta, pero también sugirió su uso para comunicación secreta.^[11]​ También fue la primera persona en fotografiar fluorescencia en el ultravioleta.^[11]​^[12]​ También desarrolló una lámpara ultravioleta, que es ampliamente conocida como la lámpara de Wood en medicina. El aspecto brillante ligeramente surrealista del follaje en las fotografías infrarrojas se denomina efecto Wood.^[13]​

Wood también es autor de obras no técnicas. En 1915, coescribió una novela de ciencia ficción, The Man Who Rocked the Earth [El hombre que sacudió la tierra], junto con Arthur Train.^[14]​ Su secuela, The Moon Maker, se publicó el año siguiente.^[15]​ Wood también escribió e ilustró dos libros de libros de versos infantiles, How to Tell the Birds from the Flowers (1907) [Cómo distinguir a los pájaros de las flores], y Animal Analogues (1908) [Análogos animales].

Wood también participó en la investigación de varios delitos, incluido el atentado de Wall Street.^[12]​

Wood se casó con Gertrude Hooper Ames en 1892 en San Francisco. Ella era la hija de Pelham Warren y Augusta Hooper (Wood) Ames, y nieta de William Northey Hooper y el juez de la Corte Suprema de Massachusetts Seth Ames. Rober W. Wood murió en Amityville (Nueva York).^[16]​

Semblanza

Sus campos de interés incluían la espectroscopia de Raman, los campos de emisión, la óptica y la elaboración de las llamadas "rejillas de difracción", cuyo efecto óptico sería luego denominado "anomalía de Wood".^[17]​^[18]​ Ganó la Medalla Henry Draper de la Academia Nacional de Ciencias de Estados Unidos en 1940 por su contribución a la astrofísica.

Publicó una serie de libros, tales como Óptica Física (1905) y un libro de humor, disfrazado de texto naturalista, denominado How to tell the Birds from the Flowers: A revised Manual of Flornithology for Beginners [Como distinguir a los pájaros de las flores: Un manual revisado de flornitología para principiantes]^[19]​(1907).

Carl Sagan contó de este profesor la siguiente anécdota:

Hace muchas décadas, en una cena, se pidió al físico Robert W. Wood que respondiera al brindis: 'Por la física y la metafísica.» Por «metafísica» se entendía entonces algo así como filosofía, o verdades que uno puede reconocer sólo pensando en ellas. También podían haber incluido a la pseudociencia. Wood respondió aproximadamente de esta manera:
El físico tiene una idea. Cuanto más piensa en ella, más sentido le parece que tiene. Consulta la literatura científica. Cuanto más lee, más prometedora le parece la idea. Con esta preparación va al laboratorio y concibe un experimento para comprobarlo. El experimento es trabajoso. Se comprueban muchas posibilidades. Se afina la precisión de la medición, se reducen los márgenes de error. Deja que los casos sigan su curso. Se concentra sólo en lo que le enseña el experimento. Al final de todo su trabajo, después de una minuciosa experimentación, se encuentra con que la idea no tiene valor. Así, el físico la descarta, libera su mente de la confusión del error y pasa a otra cosa. La diferencia entre física y metafísica, no es que los practicantes de una sean más inteligentes que los de la otra. La diferencia es que la metafísica no tiene laboratorio

Fotografía de las ondas sonoras

 

Fotografías de ondas sonoras generadas por chispas y sus reflexiones..

 

Bocetos de frentes de onda observados a partir de fotografías.

Su primera contribución al campo de los ultrasonidos fue la fotografía de las ondas sonoras. El área de investigación principal de Wood era la óptica física, pero se encontró confrontado con el problema de demostrar a sus estudiantes la naturaleza ondulatoria de la luz sin recurrir a abstracciones matemáticas, que no le interesaban demasiado. Por lo tanto, resolvió fotografiar las ondas sonoras emitidas por una chispa eléctrica como una analogía a las ondas de luz.^[20]​ Utilizó una chispa eléctrica porque no produce un tren de ondas, sino un único frente de ondas, por lo que es mucho más fácil de estudiar y visualizar. Aunque no fue pionero de este método, un honor que pertenece a August Toepler, hizo estudios más detallados de las ondas de choque y sus reflexiones que Toepler.^[21]​

Ultrasonidos de alta potencia

Después de haber hecho estas contribuciones, Wood volvió a la óptica física, y su interés por "la supersónica" permaneció inactivo durante bastante tiempo. Con la entrada de América en la Primera Guerra Mundial, a Wood, como a muchos otros científicos, se le pidió que contribuyera al esfuerzo de guerra. Después de un puñado de otras ideas, solicitó dedicar su trabajo a la obra de Paul Langevin, quien estaba investigando los ultrasonidos como un método para detectar submarinos. Mientras estaba en el laboratorio de Langevin, observó cómo los ultrasonidos de alta potencia causan la formación de burbujas de aire en el agua, y cómo los peces mueren o una mano sufre un dolor abrasador si se pone en la línea de propagación del haz sonoro. Esto despertó su interés por los ultrasonidos de alta potencia. Más tarde, en 1926, Wood relató los experimentos de Langevin a Loomis, y ambos colaboraron en nuevos experimentos de ultrasonidos de alta intensidad, que resultarían ser la principal contribución de Wood en este campo.

La disposición del experimento fue llevada a cabo con un oscilador de 2 kW diseñado para un horno, permitiendo la generación de energías de salida muy altas. Las frecuencias que utilizaron fueron de 100 kHz a 700 kHz.^[22]​ La visualización más impresionante de la potencia de salida del dispositivo es quizás la evidencia de cómo las ondas de sonido pueden vencer incluso la gravedad. Cuando la placa de cuarzo del transductor ultrasónico fue suspendida en aceite, el nivel del líquido se elevaba hasta 7 cm por encima del resto de la superficie. Mientras que con energías bajas, la elevación era baja y grumosa, con energías altas, subía hasta los 7 cm, y "su cumbre entraba en una erupción de gotas de aceite como un volcán en miniatura."^[22]​ Podía alcanzar alturas de entre 30 y 40 cm. Del mismo modo, cuando se colocó una placa de vidrio circular sobre la superficie del aceite, se pudieron poner hasta 150 g de peso externo en la parte superior de la placa de vidrio, soportada únicamente por la fuerza de las ondas de los ultrasonidos. Esto se logró mediante las ondas que se reflejan y rebotan entre el transductor y la placa de vidrio, permitiendo que cada onda generada comunicara su momento a la placa de vidrio varias veces.

Algunas publicaciones

• Wood, R. W. (1909). «Note on the Theory of the Greenhouse». The London, Edinburgh and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science 17: 319–320. 
• A new form of Cathode Discharge and the Production of X-Rays, together with some Notes on Diffraction. In: Physical Review 5: 1, 1897.
• Physical Optics. MacMillan, New York 1905.
• Researches in physical optics (v. 1) with special reference to the radiation of electrons. Columbia University Press, New York 1913.
• Researches in physical optics (v. 2) Resonance radiation and resonance spectra. Columbia University Press, New York 1919.

Reconocimientos

• Miembro extranjero de la Royal Society.^[1]​

Eponimia

• El cráter lunar Wood lleva este nombre en su memoria,^[23]​ por haber descubierto que bajo fotografía ultravioleta el cráter tomaba una fisonomía distinta, reflejando un depósito de sulfitos no identificados con anterioridad.

Véase también

• Cristal de Wood

• Luz de Wood

Referencias

1. Dieke, G. H. (1956). «Robert Williams Wood 1868-1955». Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society 2: 326-326. JSTOR 769493. doi:10.1098/rsbm.1956.0022. 
2. Wood, Robert W. (13 de julio 1920). "Flash-telescope." U.S. Patent No. 1,346,580. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
3. WOOD, ROBERT W. (22 de mayo 1923). "Optical Method." U.S. Patent No. 1,455,825. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
4. Wood, Robert W. (29 de junio 1926). "Optical toy." U.S. Patent No. 1,590,463. Washington, DC: U.S. Patent and Trademark Office.
5. Wood, R. W. (1904). «The n-Rays». Nature 70 (1822): 530. Bibcode:1904Natur..70..530W. doi:10.1038/070530a0.  Cita: «Después de pasar tres horas o más presenciando varios experimentos, no sólo no puedo reportar una sola observación que parezca indicar la existencia de los rayos, si no que me quedé con la firme convicción de que los pocos experimentadores que han obtenido resultados positivos, han sido en cierto modo engañados. Un informe algo detallado de los experimentos que se me mostraron, junto con mis propias observaciones, puede ser de interés para los muchos físicos que han pasado días y semanas realizando esfuerzos infructuosos para repetir los notables experimentos que han sido descritos en las revistas científicas del año pasado». (After spending three hours or more in witnessing various experiments, I am not only unable to report a single observation which appeared to indicate the existence of the rays, but left with a very firm conviction that the few experimenters who have obtained positive results, have been in some way deluded. A somewhat detailed report of the experiments which were shown to me, together with my own observations, may be of interest to the many physicists who have spent days and weeks in fruitless efforts to repeat the remarkable experiments which have been described in the scientific journals of the past year.)
6. Roberts, W. C. (2010). «Facts and ideas from anywhere». Proceedings (Baylor University. Medical Center) 23 (3): 318-332. PMC 2900993. PMID 21240325. 
7. Conant, Jennet (2002). Tuxedo Park, A Wall Street Tycoon and the Secret Palace of Science That Changed the Course of World War II. New York, NY: Simon & Schuster. ISBN 0-684-87287-0. 
8. Wood, RW (1912). «Selective absorption of light on the Moon's surface and lunar petrography». Astrophysical Journal 36: 75. Bibcode:1912ApJ....36...75W. doi:10.1086/141953. 
9. Zisk, S. H.; Hodges, C. A.; Moore, H. J.; Shorthill, R. W.; Thompson, T. W.; Whitaker, E. A.; Wilhelms, D. E. (1977). «The Aristarchus-Harbinger region of the moon: Surface geology and history from recent remote-sensing observations». The Moon 17: 59. Bibcode:1977Moon...17...59Z. doi:10.1007/BF00566853. 
10. Gibson, B. K. (August 1991). «Liquid mirror telescopes: history» (PDF). Journal of the Royal Astronomical Society of Canada 85 (4): 158-171. Bibcode:1991JRASC..85..158G. 
11. Williams, Robin; Gigi Williams (2002). . Pioneers of Invisible Radiation Photography. www.rmit.edu.au RMIT Online University, Melbourne, AU. Archivado desde el original el 4 de septiembre de 2013. Consultado el 16 de enero de 2013. 
12. Seabrook (1941)
13. . PhotoNotes.org: Dictionary of Film and Digital Photography. Archivado desde el original el 27 de septiembre de 2007. Consultado el 13 de agosto de 2007. 
14. Train & Wood (1915).
15. Train & Wood (1916)
16. [Anon.] (1980)
17. Wood, RW (1912). «Selective absorption of light on the Moon's surface and lunar petrography». Astrophysical Journal 36: 75. Bibcode:1912ApJ....36...75W. doi:10.1086/141953. 
18. Zisk, S. H.; Hodges, C. A.; Moore, H. J.; Shorthill, R. W.; Thompson, T. W.; Whitaker, E. A.; Wilhelms, D. E. (1977). «The Aristarchus-Harbinger region of the moon: Surface geology and history from recent remote-sensing observations». The Moon 17: 59. Bibcode:1977Moon...17...59Z. doi:10.1007/BF00566853. 
19. Woods, Robert Williams (1907). How to Tell the Birds from the Flowers and Other Wood-Cuts: A Revised Manual of Flornithology for Beginners (en inglés). San Franciso: Paul Elder and Company. Consultado el 17 de mayo de 2010. 
20. Wood, R. W. (1900). «The Photography of Sound-Waves and the Demonstration of the Evolutions of Reflected Wave Fronts with the Cinematograph». Nature 62 (1606): 342. Bibcode:1900Natur..62..342W. doi:10.1038/062342a0. 
21. Krehl, P. & Engemann, S. (1995) "Toepler, August - The First Who Visualized Shock-waves." Shock waves, 5: 1-2, 1-18
22. Wood, R. W. & Loomis, A. L. (1927) "The physical and biological effects of high-frequency sound-waves of great intensity." Philosophical Magazine Series 7. 4 (22): 416-436. doi 10.1080/14786440908564348
23. «Wood». Gazetteer of Planetary Nomenclature (en inglés). Flagstaff: USGS Astrogeology Research Program. OCLC 44396779. 

Enlaces externos

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