Robert Andrews Millikan: diferència entre les revisions
Contingut suprimit Contingut afegit
Afegides imatges |
m neteja i estandardització de codi |
||
Línia 4:
Millikan es va graduar a l'[[Oberlin College]] el 1891 i va fer el doctorat a la [[Universitat de Columbia]] el 1895. El 1896 es va fer d'assistent a la [[Universitat de Chicago]], on es va convertir en professor titular el 1910. El 1909 Millikan va començar una sèrie d'experiments per determinar la [[càrrega elèctrica]] portada per un sol [[electró]]. Va començar mesurant la trajectòria de les gotes [[Aigua|d’aigua]] carregades en un [[camp elèctric]]. Els resultats van suggerir que la càrrega de les gotes era un múltiple de la [[càrrega elèctrica elemental]], però l'experiment no va ser prou [[Precisió|precís]] per ser convincent. Va obtenir resultats més precisos el 1910 amb el seu famós [[Experiment de Millikan|experiment de gota d'oli]], també anomenat Experiment de Millikan, en què va substituir l'aigua (que tendia a evaporar-se ràpidament) per [[oli]].
El 1914 Millikan va reprendre de manera similar la verificació experimental de l'equació introduïda per [[Albert Einstein]] el 1905 per descriure [[Efecte fotoelèctric|l'efecte fotoelèctric]]. Va utilitzar aquesta mateixa investigació per obtenir un valor precís de la [[constant de Planck]]. El 1921 Millikan va abandonar la Universitat de Chicago per convertir-se en director del [[Laboratori de Física Norman Bridge]] del [[Institut Tecnològic de Califòrnia]] (o Caltech) de [[Pasadena (Califòrnia)|Pasadena]], [[Califòrnia]]. Allà va realitzar un important estudi de la radiació que el físic [[Victor Franz Hess]] havia detectat que provenia de [[Espai exterior|l'espai exterior]]. Millikan va demostrar que aquesta radiació era realment d'origen extraterrestre, i la va anomenar "[[raigs còsmics]]". Com a president del Consell Executiu de Caltech (l'òrgan de govern de l'institut en aquell moment) des del 1921 fins a la seva jubilació el 1945, Millikan va ajudar a convertir l'institut en una de les principals institucions d'investigació dels [[Estats Units d'Amèrica]].<ref>{{Ref-web|títol=ARCHIVES :: FAST FACTS ABOUT CALTECH HISTORY|url=https://archives.caltech.edu/about/fastfacts.html|consulta=2021-07-12}}</ref><ref>{{Ref-web|títol=The Nobel Prize in Physics 1923|url=https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1923/millikan/biographical/|consulta=2021-07-12|llengua=en-US}}</ref>
== Bibliografia ==
Línia 10:
=== Educació ===
Robert Andrews Millikan va néixer el 22 de març de 1868 a [[Morrison (Illinois)]], [[Illinois]]<ref>{{Ref-web|títol=The Nobel Prize in Physics 1923|url=https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1923/millikan/biographical/|consulta=2021-07-12|llengua=en-US}}</ref>. Va anar a l'escola secundària a [[Maquoketa]], [[Iowa]], es va llicenciar en [[Clàssic|estudis clàssics]] a [[Oberlin College|l'Oberlin College]] el 1891 i es va [[Doctorat]] en [[física]] a la [[Universitat de Colúmbia]] el 1895<ref>{{Ref-web|títol=ON THE POLARIZATION OF LIGHT EMITTED FROM THE SURFACES OF INCANDESCENT SOLIDS AND LIQUIDS - ProQuest|url=https://www.proquest.com/docview/301691116/|consulta=2021-07-12|llengua=en}}</ref>; va ser el primer a obtenir un PhD en aquest departament.
=== Càrrega de l'electró ===
Línia 19:
Millikan va obtenir el mèrit exclusiu, a canvi que Harvey Fletcher pogués reclamar l’autoria completa d’un resultat relacionat per a la seva dissertació.<ref>{{Ref-publicació|article=In Defense of Robert Andrews Millikan|url=https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/2001AmSci..89...54G/abstract|publicació=American Scientist|data=2001-01|issn=0003-0996|pàgines=54|volum=89|exemplar=1|doi=10.1511/2001.1.54|llengua=en|nom=David|cognom=Goodstein}}</ref> Millikan va guanyar el [[Premi Nobel de Física]] de 1923, en part per aquest treball. Fletcher va mantenir la seva part del mèrit així com l'acord en secret fins a la seva mort.<ref>{{Ref-publicació|article=My work with Millikan on the oil‐drop experiment|url=https://physicstoday.scitation.org/doi/10.1063/1.2915126|publicació=Physics Today|data=1982-06-01|issn=0031-9228|pàgines=43–47|volum=35|exemplar=6|doi=10.1063/1.2915126|nom=Harvey|cognom=Fletcher}}</ref> Després d'una publicació sobre els seus primers resultats el 1910<ref>{{Ref-publicació|article=XXII. A new modification of the cloud method of determining the elementary electrical charge and the most probable value of that charge|url=https://doi.org/10.1080/14786440208636795|publicació=The London, Edinburgh, and Dublin Philosophical Magazine and Journal of Science|data=1910-02-01|issn=1941-5982|pàgines=209–228|volum=19|exemplar=110|doi=10.1080/14786440208636795|nom=Prof R. A.|cognom=Millikan}}</ref>, les observacions contradictòries de [[Felix Ehrenhaft]] van iniciar una controvèrsia entre els dos físics. Després de millorar la configuració dels seus elements, Millikan va publicar el seu estudi inicial el 1913. Aquesta controvèrsia va provocar que el premi Nobel no se li atorgués el 1920, per poder resoldre la disputa sobre el valor real, rebent-lo el 1923.<ref>{{Ref-publicació|article=Die Quanten der Elektrizität. Der Nachweis von Elektrizitätsmengen, welche das Elektron unterschreiten, sowie ein Beitrag zur Brownschen Bewegung in Gasen|url=http://dx.doi.org/10.1002/andp.19143491302|publicació=Annalen der Physik|data=1914|issn=0003-3804|pàgines=657–700|volum=349|exemplar=13|doi=10.1002/andp.19143491302|nom=Felix|cognom=Ehrenhaft}}</ref><ref>{{Ref-publicació|article=On the Elementary Electrical Charge and the Avogadro Constant|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRev.2.109|publicació=Physical Review|data=1913-08-01|pàgines=109–143|volum=2|exemplar=2|doi=10.1103/PhysRev.2.109|nom=R. A.|cognom=Millikan.}}</ref><ref>{{Ref-publicació|article=Subelectrons, Presuppositions, and the Millikan-Ehrenhaft Dispute|url=http://dx.doi.org/10.2307/27757378|publicació=Historical Studies in the Physical Sciences|data=1978-01-01|issn=0073-2672|pàgines=161–224|volum=9|doi=10.2307/27757378|nom=Gerald|cognom=Holton}}</ref>
[[Fitxer:Robert A. Millikan 1924.png|alt=Millikan rebent un xec amb valor de 40,000 dòlars estatunidencs per guanyar el Premi Nobel.|esquerra|miniatura|Millikan rebent un xec amb valor de 40,000 dòlars estatunidencs per guanyar el Premi Nobel.]]
La [[Càrrega elèctrica elemental|càrrega elemental]] és una de les [[Constant física fonamental|constants físiques fonamentals]] i el coneixement exacte del seu valor és de gran importància. El seu experiment va mesurar la força del camp elèctric sobre petites gotes d'oli carregades suspeses contra la gravetat entre dos [[Elèctrode|elèctrodes]] metàl·lics. Conegut el camp elèctric, es podria determinar la càrrega a la gota. Repetint l'experiment per a moltes gotes, Millikan va demostrar que els resultats es podrien explicar com a múltiples enters d'un valor comú (1.592 × 10−19 [[Coulomb|Coulombs]]), que és la càrrega d'un sol electró. Que això sigui una mica inferior al valor conegut modern de 1.60217653(14) x 10<sup>−19</sup> Coulombs probablement es deu al valor imprecís que Millikan va fer servir per a la viscositat de l'aire.
Tot i que en el moment dels experiments de gota de d'oli de Millikan, s'estava acceptant clar que existien les partícules subatòmiques, no tothom estava convençut. Experimentant amb [[raigs catòdics]] el 1897, J. J. Thomson havia descobert "corpuscles" carregats negativament, com ell els anomenava, amb una relació càrrega-massa 1840 vegades la d’un ió hidrogen. [[George Francis FitzGerald|George FitzGerald]] i [[Walter Kauzmann]] van trobar resultats similars. Tanmateix, la major part del que llavors es coneixia sobre [[electricitat]] i [[magnetisme]] es podria explicar sobre les bases [[Física clàssica|clàssiques]] de que la càrrega era una variable contínua; de la mateixa manera que moltes de les propietats de la llum es podien explicar tractant-la com una ona contínua en lloc de com un feix de fotons, així doncs, el fet que la càrrega dels electrons estigués quantitzada donava suport a la [[Mecànica quàntica|teoria de la mecànica quàntica]].
===== Controvèrsia per la selecció de dades =====
Hi ha certa controvèrsia sobre la selectivitat en l’ús que Millikan fa dels resultats del seu segon experiment per mesurar la càrrega dels electrons. Aquesta qüestió va esser discutida per Allan Franklin, <ref>{{Ref-publicació|article=Millikan’s Oil-Drop Experiments|url=https://doi.org/10.1007/s00897970102a|publicació=The Chemical Educator|data=1997-04-01|issn=1430-4171|pàgines=1–14|volum=2|exemplar=1|doi=10.1007/s00897970102a|llengua=en|nom=ALLAN|cognom=FRANKLIN}}</ref> antic [[Física d'alta energia|experimentalista d'alta energia]] i actual filòsof de la ciència a la Universitat de Colorado. Franklin sosté que les exclusions de dades de Millikan no afecten el valor final del càrrec obtingut, però que la substancial "cirurgia estètica" de Millikan va reduir l'error estadístic. Això va permetre a Millikan donar la càrrega de l'electró amb un error de la meitat d'un per cent; de fet, segons Franklin, si Millikan hagués inclòs totes les dades que va descartar, l’error hauria estat inferior al 2%. Tot i que això encara hauria donat lloc a que Millikan hagués mesurat la càrrega de l'elèctró millor que ningú havia aconseguit en aquell moment, la incertesa una mica més gran podria haver permès més desacord amb els seus resultats per la comunitat de física, cosa que potser Millikan va intentar evitar. David Goodstein argumenta que la declaració de Millikan, segons la qual en l'article es van utilitzar totes les gotes observades durant un període de seixanta dies, s'especificava en una frase posterior que eren realment "totes les gotes sobre les quals es van fer sèries completes d'observacions". Goodstein dóna fe de que aquest és el cas i assenyala que cinc pàgines de taules de dades separen les dues frases.
[[Fitxer:Millikan and Einstein 1932.png|alt=Millikan i Albert Einstein a l'Institut Tecnològic de Califòrnia l'any 1932|esquerra|miniatura|Millikan i [[Albert Einstein]] a l'[[Institut Tecnològic de Califòrnia]] l'any 1932]]
=== Efecte fotoelèctric ===
Quan [[Albert Einstein|Einstein]] va publicar el seu article de 1905 sobre la teoria de les [[Fotó|partícules de llum]], Millikan estava convençut que havia d’estar equivocat, a causa de la gran quantitat d'evidències que ja havien demostrat que la llum era una ona. Va emprendre un programa experimental de deu anys de durada per provar la teoria d'Einstein, que requeria construir el que ell va descriure com "un taller de màquines al buit" per preparar una superfície metàl·lica molt neta del fotoelèctrode. Els seus resultats publicats el 1914 van confirmar les prediccions d'Einstein amb tot detall,<ref>{{Ref-publicació|article=A Direct Determination of "$h$."|url=https://link.aps.org/doi/10.1103/PhysRev.4.73.2|publicació=Physical Review|data=1914-07-01|pàgines=73–75|volum=4|exemplar=1|doi=10.1103/PhysRev.4.73.2|nom=R. A.|cognom=Millikan}}</ref> tot i això Millikan no estava convençut de la interpretació d'Einstein i, fins al 1916, va escriure: "L'equació fotoelèctrica d'Einstein... no es pot considerar, segons el meu judici, actualment com recolzada sobre qualsevol tipus de fonament teòric satisfactori", "tot i que realment representa amb molta precisió el comportament de [[Efecte fotoelèctric|l'efecte fotoelèctric]]". En la seva autobiografia de 1950, però, va declarar simplement que els seus treballs "practicament no permeen cap altra interpretació que la que Einstein havia suggerit originalment", és a dir, la de la [[Fotó|teoria semi-corpuscular o fotònica de la mateixa llum]].
Atès que els treballs de Millikan van permetre formar algunes de les bases de la [[Física de partícules|física moderna de partícules]], és prou irònic que fos bastant conservador en les seves opinions sobre els desenvolupaments de la física del segle XX, com en el cas de la teoria del fotó. Un altre exemple és que el seu llibre de text, fins a la versió de 1927, afirma sense ambigüitats [[Èter (física)|l'existència de l'èter]], i esmenta la [[Teoria de la relativitat general|teoria de la relativitat d'Einstein]] només en una nota al final del llibre del títol sota el retrat d'Einstein, que s'indica com l'última d'una llista d'èxits que "va ser autor de la [[Relativitat especial|teoria especial de la relativitat]] el 1905 i de la [[Relativitat general|teoria general de la relativitat]] el 1914, que han tingut un gran èxit a l'hora d'explicar fenòmens inexplicables i predir-ne de nous".
A Millikan també se li atribueix la mesura del valor de la [[constant de Planck]] mitjançant l'ús de gràfics d'emissions fotoelèctriques de diversos metalls.
[[Fitxer:Millikan.jpg|alt=Retrat de Millikan|esquerra|miniatura|Robert A. Millikan pels volts de l'any 1923]]
Línia 38:
El 1917, l'astrònom solar [[George Ellery Hale]] va convèncer Millikan per passar diversos mesos cada any al Throop College of Technology, una petita institució acadèmica a Pasadena, Califòrnia, que Hale desitjava transformar en un important centre d'investigació i educació científica. Pocs anys després, el Throop College es va convertir en l'[[Institut Tecnològic de Califòrnia]] (Caltech), i Millikan va deixar la Universitat de Chicago per convertir-se en "president del consell executiu" de Caltech. Millikan ocuparia aquesta posició des del 1921 fins al 1945. A Caltech la majoria de les seves investigacions científiques es van centrar en l'estudi dels "[[raigs còsmics]]", terme que ell va encunyar. A la dècada de 1930 va entrar en un debat amb [[Arthur Holly Compton|Arthur Compton]] sobre si els rajos còsmics estaven composts per [[Fotó|fotons d'alta energia]] (vista de Millikan) o [[Partícula carregada|partícules carregades]] (vista de Compton). Millikan va pensar que els seus fotons de raigs còsmics eren els "crits de naixement" de nous àtoms que es creaven contínuament per contrarestar [[Entropia|l'entropia]] i evitar així la [[mort tèrmica de l'univers]]. Compton acabaria demostrant-se correctament en observar que els raigs còsmics són desviats pel [[Camp magnètic terrestre|camp magnètic de la Terra]] (i per tant han de ser partícules carregades).
Robert Millikan va ser vicepresident del Consell Nacional d'Investigacions del Estats Units durant la [[Primera Guerra Mundial]]. Durant aquest temps, va ajudar a desenvolupar dispositius antisubmarins i meteorològics. Després de la guerra, Millikan va contribuir a les obres del Comitè de Cooperació Intel·lectual de la Societat de les Nacions (des del 1922, en substitució de George E. Hale, fins al 1931), amb altres destacats investigadors ([[Marie Curie]], [[Albert Einstein]], [[Hendrik Lorentz]], etc.) <ref>{{Ref-tesi|cognom=Grandjean|nom=Martin|títol=The Networks of Intellectual Cooperation. The League of Nations as an Actor of the Scientific and Cultural Exchanges in the Inter-War Period|llengua=Francès|data=2018|universitat=Université de Lausanne}}</ref>Millikan va ser també membre del comitè organitzador dels [[Jocs Olímpics de Los Angeles 1932|Jocs Olímpics de Los Angeles de 1932]],<ref>{{Ref-web|títol=Official Report 1932 page 1|url=https://digital.la84.org/digital/collection/p17103coll8/id/7200/rec/13|consulta=2021-07-12|llengua=en}}</ref> i en la seva vida privada va ser jugador aficionat de [[tennis]]. Estava casat i tenia tres fills, el gran dels quals, Clark B. Millikan, es va convertir en un important enginyer aerodinàmic. Un altre fill, Glenn, també físic, es va casar amb la Clare, filla de [[George Leigh Mallory]] autor del llibre "Perquè hi és" sobre [[Everest|l'Everest]]. Glenn va morir en un accident d'escalada a les muntanyes Cumberland el 1947.
Millikan era un home religiós i fill d'un [[Ministre (protestantisme)|ministre]], en la seva vida posterior Millikan va defensar fermament una relació complementària entre la [[Cristianisme|fe cristiana]] i la [[ciència]].<ref>{{Ref-publicació|article=Who's Who In America|url=https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Marquis_Who%27s_Who&oldid=1031999587|data=2021-07-05|llengua=en|cognom=Millikan|nom=Robert Andrew|publicació=Who's Who In America}}</ref><ref>{{Ref-web|títol=Adherents.com - Online Payday Loans - Same Day Payout|url=https://www.adherents.com/|consulta=2021-07-12|llengua=en}}</ref><ref>{{Ref-web|títol=The Nobel Prize in Physics 1923|url=https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1923/millikan/biographical/|consulta=2021-07-12|llengua=en-US}}</ref><ref>{{Ref-llibre|títol=Evolution in science and religion|url=http://worldcat.org/oclc/1249703293|isbn=0-8046-1702-3|nom=Millikan, Robert Andrews,|cognom=1868-1953.}}</ref> Va tractar-ho en les seves ''Terry Lectures'' a [[Universitat Yale|Universitat de Yale]] entre el 1926 i el 1927, publicades com ''Evolution in Science and Religion'' (Evolució en Ciència i Religió).<ref>{{Ref-llibre|títol=Evolution in science and religion|url=http://worldcat.org/oclc/886600730|editorial=Yale University Press|data=2009|isbn=978-0-300-13568-8|nom=Millikan, Robert|cognom=Andrews.}}</ref> Va ser un teista cristià i defensor de [[Evolució teista|l'evolució teista]].<ref>{{Ref-llibre|títol=Religious beliefs of American scientists|url=http://worldcat.org/oclc/844861001|editorial=Greenwood Press|data=1971|isbn=0-8371-4693-3|nom=Long, Edward Le|cognom=Roy.}}</ref> Una de les seves creences més polèmiques va ser [[Eugenèsia|l'eugenèsia]]. Va ser un dels patrons inicials de la Human Betterment Foundation i va elogiar [[San Marino (Califòrnia)|San Marino]], [[Califòrnia]], per ser "el destacament més occidental de la civilització nòrdica ... [amb] una població que és el doble d'anglosaxona que l'existent a [[Nova York]], [[Chicago]], o qualsevol de les grans ciutats d’aquest país."<ref>{{Ref-web|títol=Judgment At Pasadena|url=https://www.washingtonpost.com/wp-srv/WPcap/2000-03/16/076r-031600-idx.html|consulta=2021-07-12}}</ref>
Línia 46:
Millikan va morir d'un atac de cor a casa seva a [[San Marino (Califòrnia)|San Marino]], [[Califòrnia]], el 1953 a l'edat de 85 anys, i va ser enterrat al "Tribunal d'Honor" al cementiri Forest Lawn Memorial Park de [[Glendale (Califòrnia)|Glendale]], [[Califòrnia]].
El 26 de gener de 1982 va ser homenatjat pel Servei Postal dels Estats Units amb un segell postal de 37 cèntims de dolar americà en la col·lecció "Great Americans (1980-2000)".
[[Tektronix]] va batejar un carrer del seu campus de [[Portland]], [[Oregon]], en honor a Millikan, amb un carrer anomenat Millikan Way a l'estació estació MAX de línia blava MAX de Portland.
Línia 52:
==== Controvèrsia sobre l'eugenèsia ====
A causa de la filiació de Millikan amb la Human Betterment Foundation, una associació que defensava l'ús de l'[[eugenèsia]] per "millorar la familia humana", el gener del 2021, Caltech va autoritzar la retirada del nom de Millikan (i dels noms de cinc personatges històrics més afiliats a la Fundació), dels edificis del campus.
Durant la meitat del segle XX, diversos col·legis havien nomenat edificis, trets físics, premis i professors en honor de Robert Millikan.
Línia 58:
El 1958, el Pomona College va anomenar un edifici científic Laboratori Millikan en honor de Millikan. Després de revisar l'associació de Millikan aquest moviment d'eugenèsia, l'administració de la universitat va votar l'octubre de 2020 per canviar el nom de l'edifici com a la Sra. Mary Estella Seaver i el Sr. Carlton Seaver Laboratory.<ref>{{Ref-web|títol=Pomona to rename Millikan Laboratory, citing Robert A. Millikan’s eugenics promotion|url=https://tsl.news/pomona-to-rename-millikan-laboratory-citing-eugenics-promotion/|data=2020-10-06|consulta=2021-07-12|llengua=en-US|nom=Jaimie|cognom=Ding|nom2=Yasmin|cognom2=Elqutami|nom3=Anushe|cognom3=Engineer}}</ref>
Al campus de Caltech, es van anomenar diverses característiques físiques, sales, premis i una càtedra en honor de Millikan, la més notable, la Biblioteca Millikan, que es va completar el 1966. El gener del 2021, el Patronat va votar per retirar immediatament el nom de Millikan de al campus de Caltech per la seva associació amb l'eugenèsia. La Biblioteca Robert A. Millikan ha rebatejada amb el nom de ''Caltech Hall''.
A la primavera del 2021, l'Associació Americana de Professors de Física va votar per unanimitat eliminar el nom de Millikan del premi Robert A. Millikan, que honra "les contribucions notables i intel·lectualment creatives a l'ensenyament de la física".{{Citació necessària}}
Línia 67:
Entre [[1910]] i [[1917]], mitjançant el seu [[experiment de la gota d'oli|experiment de la "gota d'oli"]], va determinar la càrrega de l'[[electró]]: 1,602 × 10<sup>-19</sup> [[coulomb]]s; i la seva [[massa]] en repòs: 9,109 × 10<sup>-31</sup> [[kg]]. La [[Càrrega elèctrica|càrrega]] de l'[[electró]] és la unitat bàsica de l'[[electricitat]] i es considera la [[càrrega elemental]] en el sentit que tots els cossos carregats ho estan amb un múltiple sencer d'aquesta càrrega. L'[[electró]] i el [[protó]] tenen la mateixa càrrega, però, convencionalment, la càrrega del protó es considera [[càrrega positiva|positiva]] i la de l'electró [[càrrega negativa|negativa]].
El [[1916]], va procedir a determinar la [[constant de Planck]] mesurant la freqüència de la [[llum]] i l'[[energia]] dels electrons alliberats en l'[[efecte fotoelèctric]].
Posteriorment, es va dedicar a l'estudi dels [[radiació còsmica|raigs còsmics]], tal com ell els va denominar, mitjançant experiències efectuades des d'una profunditat de 20 metres sota l'aigua fins a una alçada de 16.000 metres, per a la qual cosa va organitzar expedicions científiques a [[Austràlia]] i l'[[Índia]]. Va experimentar d'aquesta manera l'augment de la intensitat d'aquests raigs amb l'alçada.
Línia 78:
== Referències ==
{{Referències}}
{{Autoritat}}
| |||