- Biografia
- vida personal
- estudis realitzats
- De retorn als Estats Units
- L'entusiasme de Millikan per l'educació
- Millikan com a agent de publicitat en l'educació
- Les investigacions de Millikan: la càrrega de l'electró i altres aportacions
- - L'estimació de la càrrega de l'electró
- - Els treballs en fotoelectricitat
- - L'espectre ultraviolat extrem
- - Els raigs còsmics
- El disseny dels experiments
- Premis i distincions
- referències
Robert Andrews Millikan (1868-1953) va ser un reconegut físic experimental, així com també un notable educador i figura pública en els Estats Units durant les primeres dècades de segle XX. Així mateix, va realitzar nombroses aportacions i descobriments en els camps de l'electricitat, l'òptica i la física molecular.
No obstant això, el gran assoliment de Millikan va ser el càlcul de la càrrega de l'electró, el qual va aconseguir determinar gràcies al que en l'actualitat es coneix com l'experiment de la gota d'oli.
Robert A. Millikan a l'Institut de Tecnologia de Califòrnia (Caltech) 1947. Font: Wikipedia commons
Avui en dia, aquest treball és considerat com un exemple idoni de l'aplicació de l'mètode científic. No obstant això, més enllà de les seves investigacions, l'èxit de Millikan va ser degut en gran mesura a la llarga experiència adquirida producte de la persistència en l'estudi dels fenòmens naturals.
Biografia
vida personal
Robert Millikan va néixer un dia 22 de març de l'any 1868 en Morrison, Illinois, i va morir el 19 de desembre de 1953 a San Marino, Califòrnia.
A l'complir els cinc anys, Millikan es va mudar amb la seva família a McGregor, Iowa. Dos anys després, els Millikan es residenciaron en Maquoketa, lloc on Robert va iniciar els seus estudis d'educació mitjana. En línies generals, es pot establir que l'educació familiar va ser determinant en la seva vida professional.
De la mateixa manera, la devoció i passió pel seu treball, el qual sempre va estar per sobre dels seus desitjos i aspiracions personals, a més de la seva gran honestedat intel·lectual, el van portar a tenir èxits en la ciència i la vida pública.
En 1902 va contreure nupcias amb Greta Blanchard i va gaudir la seva lluna de mel a Europa. Fruit d'aquesta unió van néixer tres fills: Clark, Glenn Allen i Max Franklin.
estudis realitzats
El 1886 va iniciar els seus estudis al Col·legi de Oberlin, on va aprendre trigonometria, geometria analítica i grec. Es va graduar en l'any 1891 i va obtenir el seu doctorat en física a la Universitat de Columbia el 1895, sent el primer a aconseguir-ho al departament on va estudiar.
Després de rebre el doctorat, Millikan va viatjar a Alemanya (1895-1896), lloc on va realitzar alguns estudis en universitats prestigioses com la de Göttingen i Berlin.
En el seu pas per Europa es va relacionar amb importants investigadors com el físic alemany Roentgen (1845-1923), descobridor dels raigs X, o el francès Becquerel (1852-1903), els estudis sobre la radioactivitat van ser determinants dins el món científic.
De retorn als Estats Units
El 1910 se li va oferir a Millikan un treball com a assistent en el Laboratori Ryerson a la Universitat de Chicago, de manera que a l'acceptar-va finalitzar el seu periple per Europa. En aquesta institució va exercir com a professor, ocupant el càrrec fins a 1921.
A la Universitat de Chicago, Millikan va treballar afanadamente com a investigador i educador, descobrint en l'ensenyament unes de les seves grans passions.
En 1921 va deixar la Universitat de Chicago per convertir-se en el director de l'Laboratori de Física de el Pont Norman, situat a l'Institut de Tecnologia de Califòrnia (Caltech) a Pasadena.
Durant la seva vida, Millikan va dictar càtedres en diferents àrees de la física, va ser rector de laboratori de física a l'Institut Norman Bridge i director de l'Caltech.
L'entusiasme de Millikan per l'educació
Millikan era un estudiant excel·lent i amb gran facilitat per a l'ensenyament, de manera que a la fi del seu segon any en Oberlin, el professor que li ensenyava grec li va demanar dictar la matèria de física elemental.
Es va preparar àrduament per a aquesta assignació durant les vacances d'estiu de l'any 1889. Millikan va resoldre tots els problemes de el llibre de text de física, esforçant-se després perquè els estudiants treballaran els problemes durant tot l'any de el curs.
Per Millikan, l'acte de resoldre molts problemes era la millor metodologia per a l'ensenyament de la física. Aquest sistema d'aprenentatge la va defensar el científic durant tota la seva vida, per la qual cosa se'l considera més un gran entusiasta de l'educació.
Aquesta motivació el va portar a ser coautor d'una sèrie de textos innovadors pel que fa a la metodologia de l'ensenyament. Els llibres escrits per Millikan incloïen molts problemes que incorporaven preguntes conceptuals, la qual cosa va ser molt innovador per a l'època.
Millikan com a agent de publicitat en l'educació
A causa de la seva determinació per elevar el prestigi de Caltech, Millikan va ser qualificat com un dels grans agents de publicitat en el camp de l'educació. Això va ser necessari per a transformar a l'Institut en un centre de gran prestigi en l'ensenyament de les ciències naturals i l'enginyeria.
No obstant això, diferia fortament amb els seus col·legues en assumptes de política, filosofia i religió. A més, els seus mètodes administratius no eren convencionals, però el seu lideratge personal va ser elemental perquè les situacions prenguessin el curs correcte.
En conclusió, es pot afirmar que la influència de Millikan va ser un pilar fonamental en el desenvolupament i formació dels físics i investigadors dels Estats Units.
Les investigacions de Millikan: la càrrega de l'electró i altres aportacions
- L'estimació de la càrrega de l'electró
Millikan va iniciar els seus estudis sobre la càrrega de l'electró en 1907, partint de el model de l'físic HA Wilson (1874-1964). La investigació va complir diverses etapes.
La primera fase va consistir en ionitzar l'aire en una cambra de boira, per després condensar els ions en un núvol. D'aquesta manera, va observar i va mesurar la caiguda del núvol només sota l'acció de la gravetat.
Posteriorment va avaluar la caiguda d'un núvol ionitzada, però sota la influència d'una força elèctrica vertical que es superposa a la gravetat. Després de diversos processos, va aconseguir dissenyar l'experiment de la gota d'oli, el que li va permetre calcular la càrrega elèctrica fonamental i la seva massa.
Això ho va aconseguir mitjançant un equip que dispersava oli en gotes molt petites. Aquestes queien per un orifici on eren sotmeses a el camp elèctric.
Aparell original de la gota d'oli. Dissenyat per Millikan. Font: Wikipedia Commons.
A través de la utilització de lents especials es podia visualitzar una gota i, mesurant la rapidesa de la caiguda, el científic va aconseguir estimar el valor de la massa de l'electró. L'experiment va ser repetit diverses vegades.
D'aquesta manera, Millikan va determinar la càrrega bàsica ia més va aconseguir establir el seu valor. L'any 1909 va publicar l'article on explicava la tècnica que va utilitzar per a la determinació de la càrrega de l'electró.
- Els treballs en fotoelectricitat
Els seus primers treballs i publicacions sobre fotoelectricitat els va realitzar a partir de l'any 1907 al costat del seu estudiant G. Winchester. L'objectiu era investigar si el corrent fotoelèctrica i el potencial limitant depenien de la temperatura de l'metall emissor.
Durant aquestes investigacions, Millikan va haver d'enfrontar-se a una sèrie errors en els processos, com la importància de netejar les superfícies metàl·liques i el perill d'usar espurnes com a font de llum d'ona curta, ja que les descàrregues d'espurnes poden falsificar els potencials mesurats induint en l'aparell oscil·lacions elèctriques.
- L'espectre ultraviolat extrem
Millikan va concloure que era possible realitzar estudis sobre la llum ultraviolada utilitzant les espurnes calentes produïdes entre elèctrodes metàl·lics, gràcies a la investigació que realitzava sobre els potencials d'aquestes espurnes.
Aquesta troballa va ser molt important per a la comunitat científica, atès que tots els esforços anteriors sobre l'espectre ultraviolat curt, havien estat limitats per la seva extrema capacitat d'absorció.
Però l'ús d'una espurna calenta i d'una reixa de reflexió còncava va resoldre el problema, a més de col·locar un espectrògraf de buit al llarg de el tot el camí dels raigs.
Els primers resultats obtinguts amb un espectrògraf de buit d'aquest tipus van ser descrits per Millikan i Sawyer en 1918.
- Els raigs còsmics
L'estudi dels raigs còsmics data de principis de segle XX. Eren acostaments experimentals on mitjançant la utilització de electroscopis es mesuraven els processos de descàrrega en relació amb l'altitud.
Millikan va tenir dies difícils en les seves activitats d'investigació sobre els rajos còsmics. En aquest aspecte són destacats els seus vigorosos debats sobre la naturalesa i l'origen dels raigs còsmics. Es pot establir que les seves troballes van ser esdeveniments importants en el món de la ciència en la dècada de 1930.
El disseny dels experiments
Durant la seva estada a Pasadena, Millikan va tornar a interessar activament en els raigs còsmics. En els seus experiments va utilitzar electroscopis i baròmetres que enviava a l'atmosfera amb l'ajuda de globus que sonaven.
Aquests globus van arribar altures que van arribar fins als 11,2 i els 15,2 quilòmetres. Els valors instrumentals es recopilaven en l'ascens i el descens, el que cap possible determinar el valor de la descàrrega durant el procediment.
Aquests experiments els va realitzar Millikan a la primavera de 1922 al costat de IS Bowen. Les seves investigacions van demostrar que els rajos còsmics són més penetrants que qualsevol altra radiació coneguda.
És determinant indicar que, abans de les investigacions de Millikan, els raigs còsmics eren estudiats només per meteoròlegs i especialistes en radioactivitat. Després d'aquests treballs, es va obrir per als físics de l'època un nou camp d'estudi i investigació.
Premis i distincions
L'any 1923, Millikan va rebre una comunicació on li anunciaven que havia estat honrat amb el Premi Nobel de Física per les seves investigacions sobre l'efecte fotoelèctric i la càrrega de l'electró.
Millikan va assistir a l'Tercer Congrés Solvay de Brussel·les l'any 1921, sent el tema de l'congrés àtoms i electrons.
Va rebre el Doctorat Honoris causa de vint universitats. A més de el Premi Comstock, la Medalla Edison i la Medalla Hughes.
referències
- Millikan, el físic que va arribar a veure l'electró. Recuperat el 28 de desembre de: bbvaopenmind.com
- Du Bridge LA, Epstein PA Robert Andrews Millikan 1868-1953. A Biographical Memoir. Recuperat el 28 de desembre de: nasonline.org
- Reis (1998). Algunes Consideracions Sobre el Paper de l'Experiment en els Treballs sobre Raigs Còsmics de Principis de Segle XX. El cas de Robert Andrews Millikan. Recuperat el 29 de desembre de: Researchgate.net
- Du Bridge LA (1954). Robert Andrews Millikan: 1868-1953. Recuperat el 28 de desembre de: science.sciencemag.org
- Gullstrand A. (1924). Presentació of the Nobel Prize to Robert A. Millikan. Recuperat el 28 de desembre de: science.sciencemag.org
- (SA) (sf) Millikan oil-drop experiment. Recuperat el 29 de desembre de: britannica.com