Balfour Stewart - Balfour Stewart
Balfour Stewart | |
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| Nació | 1 de noviembre de 1828 |
| Murió | 19 de diciembre de 1887 (59 años) Ballymagarvey, Balrath, Condado de Meath , Irlanda
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| Nacionalidad | escocés |
| Ciudadanía | británico |
| alma mater | Universidad de St. Andrews Universidad de Edimburgo |
| Conocido por | Calor , meteorología y magnetismo terrestre |
| Premios | Medalla Rumford (1868) |
| Carrera científica | |
| Los campos | Física |
| Instituciones | Observatorio de Kew , Owens College, Manchester |
| Asesor de doctorado | James David Forbes |
Balfour Stewart (1 de noviembre de 1828 - 19 de diciembre de 1887) fue un físico y meteorólogo escocés .
Sus estudios en el campo del calor radiante le llevaron a recibir la Medalla Rumford de la Royal Society en 1868. En 1859 fue nombrado director del Observatorio Kew . Fue elegido profesor de física en el Owens College, Manchester , y mantuvo esa cátedra hasta su muerte, que ocurrió cerca de Drogheda , en Irlanda, el 19 de diciembre de 1887. Fue autor de varios libros de texto de ciencia de éxito y también del artículo sobre " Magnetismo terrestre "en la novena edición de la Encyclopædia Britannica .
Carrera profesional
Stewart nació el 1 de noviembre de 1828 en 1 London Row en Leith (norte de Edimburgo ), hijo de William Stewart, un comerciante de té, y su esposa, Jane Clouston. Su padre estaba involucrado en negocios en Gran Bretaña y Australia.
Fue educado en Dundee . Luego estudió Física en la Universidad de St Andrews y la Universidad de Edimburgo . Después de sus estudios de física en Edimburgo, se convirtió en asistente de James David Forbes en 1856. Forbes estaba especialmente interesado en cuestiones de calor , meteorología y magnetismo terrestre , y fue a estos a los que Stewart también se dedicó principalmente.
El calor radiante primero llamó su atención, y en 1858 había completado sus primeras investigaciones sobre el tema. Estos produjeron una extensión notable de la "Ley de intercambios" de Pierre Prévost y le permitieron establecer el hecho de que la radiación no es un fenómeno de superficie, sino que tiene lugar en todo el interior del cuerpo radiante, y que los poderes radiativos y absorbentes de una sustancia debe ser igual, no solo para la radiación en su conjunto, sino también para todos sus componentes.
En reconocimiento a este trabajo recibió en 1868 la Medalla Rumford de la Royal Society , en la que había sido elegido seis años antes. De otros artículos en los que se ocupó de este tema y de ramas afines de la física, se pueden mencionar "Observaciones con un espectroscopio rígido", "Calentamiento de un disco por movimiento rápido en vacío", "Equilibrio térmico en un recinto que contiene materia en movimiento visible", y "Radiación interna en cristales uniaxales".
En 1859 fue nombrado director del Observatorio Kew y, naturalmente, se interesó por los problemas de la meteorología y el magnetismo terrestre. En 1870, año en el que resultó gravemente herido en un accidente ferroviario, fue elegido profesor de física en el Owens College, Manchester , y conservó esa cátedra hasta su muerte, ocurrida cerca de Drogheda , en Irlanda, el 19 de diciembre de 1887.
Fue autor de varios libros de texto científicos de éxito y también del artículo sobre "Magnetismo terrestre" en la novena edición de la Encyclopædia Britannica. Junto con el profesor PG Tait , escribió The Unseen Universe , publicado en un principio de forma anónima, que pretendía combatir la noción común de incompatibilidad entre ciencia y religión.
Un devoto eclesiástico, Stewart se identificó de manera prominente con la Sociedad para la Investigación Psíquica . Fue en su revisión de 1875 de The Unseen Universe , que William James presentó por primera vez su Will to Believe Doctrine .
Stewart Super Flare
Balfour Stewart registró notables perturbaciones geomagnéticas en la tarde del 28 de agosto de 1859 y la mañana del 2 de septiembre de 1859, en el Observatorio de Kew , y presentó sus hallazgos en un documento presentado a la Royal Society el 21 de noviembre de 1861. Señaló que si bien las "perturbaciones magnéticas de violencia inusual y de muy amplia extensión "se registraron en varios lugares del mundo, el Observatorio Kew contó con el beneficio de magnetografías autograbables , que permitieron" los medios para obtener un registro fotográfico continuo del estado de los tres elementos de la tierra fuerza magnética, es decir, la declinación y la intensidad horizontal y vertical ".
Stewart prosiguió con la siguiente observación.
Ahora procedo a notar algunas de las peculiaridades de esta tormenta magnética.
Parece que tenemos dos disturbios bien marcados distintos , cada uno de los cuales comienza abruptamente y termina gradualmente, el primero de los cuales comenzó en la tarde del 28 de agosto y el segundo en la madrugada del 2 de septiembre. Estos dos grandes disturbios corresponden, por lo tanto, en el punto de tiempo para las dos grandes manifestaciones aurorales a las que ya se ha aludido.
La segunda perturbación resultó de lo que ahora se conoce como Carrington Super Flare , mientras que la primera perturbación no tiene nombre. Como Stewart registró y describió esta perturbación, este evento se denominará Stewart Super Flare en esta discusión.
En la reunión del 11 de noviembre de 1859 de la Royal Astronomical Society , Richard Carrington presentó un documento en el que describía sus observaciones de la súper llamarada que se produjo el 1 de septiembre a las 11:18 GMT y que luego fue nombrada en su honor. En lo que parece ser una adición editorial realizada después de la reunión, se adjuntó entre paréntesis la siguiente observación.
( El Sr.Carrington expuso en la reunión de noviembre de la Sociedad un diagrama completo del disco del sol en ese momento, y copias de los registros fotográficos de las variaciones de los tres elementos magnéticos, obtenidos en Kew , y señaló que un Una perturbación moderada pero muy marcada tuvo lugar alrededor de las 11 h 20 m A.M. , el 1 de septiembre, de corta duración; y que hacia las cuatro horas después de la medianoche comenzó una gran tormenta magnética, que los relatos posteriores establecieron que era considerable en el sur como en el hemisferio norte. Si bien la ocurrencia contemporánea puede merecer ser notada, él no habría supuesto que él incluso se inclina por conectarlos apresuradamente. "Una golondrina no hace un verano").
A partir de este apéndice, queda claro que Richard Carrington no estaba dispuesto a comprometerse profesionalmente a conectar la perturbación magnética con el evento que había observado en la superficie del sol a pesar de que ocurrieron en momentos casi idénticos. De hecho, había mostrado los magnetogramas en la reunión de la Royal Astronomical Society . La hora de las 11:20 GMT está de acuerdo con otros informes, pero la hora de las 4:00 GMT del 2 de septiembre de 1859 para el comienzo de la tormenta magnética es una hora antes de lo informado por Stewart.
Stewart también informó sobre la perturbación magnética que ocurrió al mismo tiempo que el evento observado por Richard Carrington .
Pero, además de estos dos disturbios notables en los que se dividió, esta gran tormenta comprende un disturbio menor, que no se acerca a estos dos en extensión, pero que posee un interés peculiar a sí mismo, que le da derecho a ser mencionado.
El 1 de septiembre, un poco antes del mediodía, el señor RC Carrington estaba observando, por medio de un telescopio, una gran mancha que luego podría verse en la superficie de nuestra luminaria, cuando se presentó una apariencia notable, que describió en una comunicación a la Royal Astronomical Society .
(El artículo de Richard Carrington se cita luego extensamente).
Al visitar el Observatorio de Kew uno o dos días después, el Sr. Carrington se enteró de que en el mismo momento en que había observado este fenómeno, los tres elementos magnéticos de Kew estaban perturbados simultáneamente. Si no se hubiera sabido que subsistiera ninguna conexión entre estas dos clases de fenómenos, quizás sería erróneo considerar esto desde cualquier otro punto de vista que una coincidencia casual; pero como el general Sabine ha demostrado que subsiste una relación entre perturbaciones magnéticas y manchas solares , no es imposible suponer que en este caso nuestra luminaria fue tomada "en el acto".
Esta perturbación ocurrió lo más cerca posible a las 11 h 15 m A.M. La hora media de Greenwich, el 1 de septiembre de 1859, afectó a todos los elementos simultáneamente y comenzó de manera bastante abrupta.
Al citar la investigación anterior de Edward Sabine , que estableció una correlación entre las manchas solares y las tormentas magnéticas , Stewart pudo avanzar correctamente la teoría de que el evento observado por Richard Carrington y la perturbación magnética que se registró al mismo tiempo estaban de hecho conectados. Los fenómenos magnéticos que ocurrieron aproximadamente a las 11:18 GMT del 1 de septiembre de 1859 ahora se conocen como Efecto de llamarada solar (SFE) o Ganchillo magnético, pero la conexión no se probaría hasta dentro de 80 años. El SFE es una perturbación repentina de la ionosfera causada por rayos X suaves y una mejora impulsada por el ultravioleta extremo (EUV) de los vórtices de corriente de la ionosfera responsables de la variación diaria regular observada en las trazas del magnetómetro. Los SFE se observan principalmente en lugares cercanos al punto subsolar (es decir, el punto en la tierra cuando el sol está arriba) y solo se pueden observar desde estaciones en el hemisferio iluminado por el sol en el momento de la erupción solar. Usando los tiempos de Stewart, la tormenta magnética asociada con Carrington Super Flare tardó 17 horas y 45 minutos en llegar a la Tierra.
Stewart informó que la tormenta magnética del Stewart Super Flare, comenzó a las 22:30 GMT en la noche del 28 de agosto de 1859 según lo registrado por magnetografías autograbables en el Observatorio de Kew. Suponiendo que el tiempo de tránsito para la primera súper llamarada fue el mismo que la segunda o 17 horas y 45 minutos, la Stewart Super Flare ocurrió aproximadamente a las 04:45 GMT de la mañana del 28 de agosto de 1859. Como el efecto de la llamarada solar solo puede ser Observado desde el hemisferio iluminado por el sol, la pregunta es: ¿a qué hora salió el sol en el Observatorio de Kew en la mañana del 28 de agosto de 1859?
Las coordenadas del Observatorio Kew son (51 ° 29'N, 0 ° 17'W). Utilizando la calculadora del Observatorio Naval de los EE. UU. "Salida del sol o la luna / Tabla fija para un año" , la salida del sol en la mañana del 28 de agosto de 1859 fue a las 05: 06GMT. El Observatorio de Kew estaba todavía a 21 minutos del amanecer y el efecto de llamarada solar no habría sido registrado por los magnetogramas autograbables en el Observatorio de Kew.
Stewart no publicó los registros magnetográficos de la mañana del 28 de agosto de 1859. Si bien es extremadamente improbable, los registros magnetográficos originales de esa fecha deben inspeccionarse para determinar si se registró alguna perturbación debido a las incertidumbres en los tiempos y la proximidad del amanecer.
En la zona horaria GMT + 7, habría sido de 15 minutos para el mediodía del 28 de agosto. Cualquier observatorio situado en más o menos dos zonas horarias habría estado en una excelente posición para observar la súper llamarada y registrar la firma magnética del efecto de llamarada solar. Desafortunadamente, en 1859 el Observatorio Kew tenía los únicos magnetogramas autograbables . Otros observatorios magnéticos se operaban manualmente y, por lo general, solo tomaban lecturas a intervalos de una hora, a menos que hubiera una tormenta magnética, en cuyo caso las lecturas se tomaban a intervalos de 15 minutos. Uno de esos observatorios magnéticos fue el Observatorio Colaba en la isla de Colaba, que ahora forma parte de Mumbai ( Bombay ), India , a GMT + 5.5. En un artículo de 2003 , se recalibraron y evaluaron las lecturas magnéticas registradas manualmente del Observatorio Colaba del 1 de septiembre al 2 de septiembre de 1859. En este artículo no se hace mención de lecturas anteriores al 1 de septiembre ni de ninguna observación visual del sol. Después de 150 años, es muy poco probable que surjan datos adicionales, pero cualquier informe de eventos extraños alrededor del mediodía (hora asiática) del 28 de agosto de 1859 sería de interés.
Escrituras
- Tratado elemental sobre el calor (1866; sexta edición, revisada, 1895)
- Lecciones de física elemental (1871, 1886)
- Física (1872, 1884)
- El universo invisible (1875)
- Filosofía paradójica: una secuela del universo invisible (1878)
- La conservación de la energía (1875; novena edición, 1900)
- Lecciones de física práctica con WH Gee, (volumen i, 1885; volumen ii, 1887)
- Un tratado elemental sobre el calor (1888)
Referencias
enlaces externos
- . Diccionario de Biografía Nacional . Londres: Smith, Elder & Co. 1885–1900.
- Obras de o sobre Balfour Stewart en Internet Archive
- Obras de Balfour Stewart en Google Books
- Artículos de Balfour Stewart en Google Scholar