David Brewster

David Brewster

David Brewster (1781 - 1868) va ser un científic escocés, destacat naturaliste, inventor i escritor. Va realisar investigacions en el camp de l'òptica, incloent la polarisació de la llum i la birrefringencia de cristals baix compressió, creant el camp de la mineralogia òptica. Aixina mateix, va descobrir la fotoelasticidad.

Va inventar el caleidoscopio, i va perfeccionar l'estereoscopi. També va ser el primer Director en l'Universitat de Saint Andrews de 1837 a 1859 i més alvance va treballar com a director en l'Universitat d'Edimburc, de 1859 a 1868.

Semblança

Brewster va nàixer en Canongate de Jedburgh, Roxburghshire. Era fill de Margaret Key (1753-1790) i de James Brewster (c. 1735-1815), rector de l'Escola Primària de Jedburgh, a on era considerat un mestre de gran reputació. David era el tercer de sis fills, dos germanes i quatre germans: James (1777-1847), ministre en Craig, Ferryden; David; George (1784-1855), ministre en Scoonie, Fife; i Patrick (1788-1859), ministre en l'iglésia de l'abadia de Paisley.

A l'edat de 12 anys, David va ser enviat a l'Universitat d'Edimburc (a on es va graduar en 1800), destinat al clero. Va rebre una llicència de ministre de l'Iglésia d'Escòcia, pero solament va predicar des del púlpit en una ocasió. Ya havia mostrat un fort inclinament per les ciències naturals, tendència fomentada per la seua proximitat en un "filòsof del autoaprendizaje, astrònom i matemàtic" en paraules de Sir Walter Scott, l'erudit de gran fama local James Veitch d'Inchbonny, un home particularment hàbil construint telescopis.

Brewster es va casar dos voltes. La seua primera esposa, Juliet Macpherson (cap a 1776-1850), era filla de James Macpherson (1736-1796), un provable traductor dels poemes d'Ossian (cicle de poemes épicos en gaèlic). Es varen casar el 31 de juliol de 1810 en Edimburc i varen tindre quatre fills i una filla:

• James (1812-)
• Charles Macpherson (1813-1828), ofegat.
• David Edward Brewster (17 d'agost de 1815 -) es va convertir en oficial militar (tinent coronel), servint en l'Índia.
• Henry Craigie (1816-1905) es va convertir en oficial militar i fotógraf.
• Margaret Maria Gordon (1823-1907) va escriure un llibre sobre Brewster, que es considera la descripció més completa de la seua vida.

Es va casar per segona volta en Niça, el 26 (o el 27) de març de 1857, en Jane Kirk Purnell (naixcuda en 1827), la segona filla de Thomas Purnell, de Scarborough. Lady Brewster es va desmayar durant el debat sobre l'evolució d'Oxford del 30 de juny de 1860. Brewster va morir en 1868, i va ser enterrat en l'Abadia de Melrose, junt a la seua primera esposa i el seu segon fill.

Carrera

Treball en òptica

Encara que Brewster va terminar els seus estudis de teologia i tenia llicència per a predicar, els seus atres interessos ho varen distraure dels deures de la seua professió. En 1799, el seu companyer d'estudis Henry Brougham ho va persuadir per a que estudiara la difracció de la llum. Els resultats de les seues investigacions varen ser comunicats ocasionalment als Trasacciones Filosòfiques de la Royal Society de Londres i a atres revistes científiques. El fet de que atres científics -principalment Étienne-Louis Malus i Augustin Fresnel- seguiren les mateixes investigacions contemporáneamente en França no invalida l'afirmació de que alguns dels seus descobriments es varen produir de forma independent, encara que en un o dos casos la prioritat deu assignar-se a uns atres. Un atre companyer de classe menys conegut, Thomas Dick, també va passar a convertir-se en un escritor astronòmic popular.

Els temes més importants de les seues investigacions es poden enumerar baix els següents cinc títuls:

1. Les lleis de polarisació electromagnètica per reflexió i refracció, i atres lleis quantitatives d'estos fenomens
2. El descobriment de l'estructura polarisant induïda per la calor i la pressió
3. El descobriment de cristals en dos eixos de doble refracció, i moltes de les lleis dels seus fenomens, inclosa la conexió entre l'estructura òptica i les formes cristalines
4. Les lleis de la reflexió metàlica
5. Experiments sobre l'absorció de la llum

En esta llínea d'investigació, l'importància principal pertany al descobriment de

1. La conexió entre l'índex de refracció i l'àngul de polarisació
2. Cristals biaxials
3. La generació de doble refracció per calfament irregular

Entre el públic no científic, la seua fama es va estendre principalment per la seua invenció en 1815 del caleidoscopio, per al que hi havia una gran demanda en el Regne Unit, França i els Estats Units. Com a reflex d'esta fama, el retrat de Brewster va ser imprés més tart en algunes caixes de cigarros. Brewster va elegir al renombrado desenrollador de lents acromàtiques Philip Carpenter com l'únic fabricant del caleidoscopio en 1817. Encara que va patentar el caleidoscopio en 1817 (GB 4136), es va mostrar una còpia del prototip als òptics de Londres i es va copiar ans que s'otorgara la palesa. Com a conseqüència, el caleidoscopio es va produir en grans cantitats, pero no li va produir beneficis financers directes. L'invenció va resultar ser un gran èxit, en doscents mil caleidoscopios venuts en Londres i París en tan sol tres mesos.

Un instrument de major significat va ser l'estereoscopi, que encara que de data molt posterior (1849), va contribuir junt en el caleidoscopio a popularisar el seu nom. De forma contrària a com s'ha afirmat a sovint, no va ser invenció de Brewster. Sir Charles Wheatstone va descobrir el seu principi i ho va aplicar ya en 1838 a la construcció d'un instrument engorroso pero eficaç, en el que les imàgens binoculares es combinaven per mig d'espills.. Rival tenaz de Wheatstone, Brewster no estava dispost a donar-li crèdit a l'invenció del seu competidor, i va propondre que el verdader autor de l'estereoscopi anara un tal Elliot, un "Mestre de Matemàtiques" d'Edimburc, qui, segons Brewster, havia concebut els principis ya en 1823 i havia construït una lent i el prototip sense espill en 1839, a través del com es podien vore transparències paisagístiques dibuixades, ya que la fotografia encara no s'havia inventat. La contribució personal de Brewster va ser la sugerència d'utilisar prismes per a unir les imàgens disímiles; i, en conseqüència, pot dir-se que l'estereoscopi lenticular és de la seua invenció.

Un resultat molt més valiós i pràctic de les investigacions òptiques de Brewster va ser la millora del sistema de fars costers britànics. Encara que Fresnel, que també va tindre la satisfacció de ser el primer en posar-ho en funcionament, va perfeccionar l'aparat dióptrico de forma independent, Brewster va estar actiu anteriorment en el camp que explotaria Fresnel, descrivint l'aparat dióptrico en 1812. Va pressionar sobre les autoritats per lo manco ya en 1820 per a que s'adoptara, dos anys ans que Fresnel ho sugerira, i finalment es va introduir en els fars principalment a través dels esforços persistents de Brewster.

Atres treballs

Encara que els descobriments propis de Brewster varen ser importants, no varen ser el seu únic servici a la ciència. Va començar a escriure en 1799 com a colaborador habitual del Edinburgh Magazine and Literary Miscellany, de la que va ser editor 1802-1803 a l'edat de vint anys. En 1807, va assumir la direcció de la recent proyectada Enciclopèdia d'Edimburc, la primera part de la qual va aparéixer en 1808, i l'última solament en 1830. L'obra era la més forta en l'àrea científica, i molts dels seus artículs més valiosos eren de la ploma de l'editor. Posteriorment, va ser un dels principals colaboradors de la Enciclopèdia Britànica (sèptima i octava edicions) escrivint, entre uns atres, els artículs sobre electricitat, hidrodinàmica, magnetisme, microscopi, òptica, estereoscopi i electricitat voltaica. Va ser elegit membre de la American Antiquarian Society en 1816.

En 1819 Brewster va mamprendre una nova llabor editorial en establir, junt en Robert Jameson (1774-1854), el Edinburgh Philosophical Journal, que va ocupar el lloc del Edinburgh Magazine. Els primers dèu volums (1819-1824) es varen publicar baix la direcció conjunta de Brewster i Jameson, i els quatre volums restants (1825-1826) varen ser editats per Jameson en solitari. Despuix de separar-se de Jameson, Brewster va fundar el Edinburgh Journal of Science en 1824, del que varen aparéixer 16 volums baix la seua direcció durant els anys 1824-1832, en molts artículs de la seua pròpia ploma.

Va contribuir en uns trescents artículs a les transaccions de vàries societats científiques, i pocs dels seus contemporàneus varen escriure tant per a les distintes revistes. Només en la North British Review varen aparéixer setenta y cinco artículs seus. A continuació s'inclou una llista dels seus treballs més extensos. No obstant, cal fer una menció especial a la més important de totes elles: la seua biografia de Sir Isaac Newton. En 1831 va publicar la Vida de Sir Isaac Newton, un breu relat popular de la vida del filòsof, en Murray's Family Library, seguit d'una edició americana de 1832 en Harper's Family Library; pero no va ser fins a 1855 quan va poder publicar la molt més completa Memòries de la vida, escrits i descobriments de Sir Isaac Newton, una obra que plasmava els resultats de més de 20 anys d'investigació dels manuscrits originals i atres fonts disponibles.

La posició de Brewster com a editor li posava en contacte freqüent en els hòmens científics més eminents, i va anar naturalment un dels primers en reconéixer el benefici que s'obtindria de la comunicació regular entre aquells en el camp de la ciència. En una resenya del llibre de Charles Babbage Decline of Science in England (La decadència de la ciència en Anglaterra) en laJohn Murray's Quarterly Review, va sugerir la creació de "una associació de la nostra noblea, clero, alta burguesia i filòsofs". Esta proposta va ser adoptada per varis declinarios i es va materialisar ràpidament en l'Associació Britànica per a l'Alvanç de la Ciència. La seua primera reunió es va celebrar en York en 1831; i Brewster, junt en Babbage i Sir John Herschel, va tindre el paper principal en la configuració de la seua constitució.

El mateix any en que l'Associació Britànica va celebrar la seua primera reunió, Brewster va rebre l'honor de ser nomenat cavaller i la condecoració de la Royal Guelphic Order (Real Orde Guélfica). En 1838, va ser nomenat director dels coleges units de St Salvator i St Leonard, Universitat de St Andrews. En 1849, va actuar com a president de l'Associació Britànica i va ser elegit un dels huit associats estrangers del Institut de França en successió de J. J. Berzelius; i dèu anys més tart, va acceptar el càrrec de director de l'Universitat d'Edimburc, les funcions de la qual va eixercitar fins a pocs mesos abans de la seua mort. En 1855, el govern de França ho va nomenar Officier de la Légion d'honneur.

Va ser amic íntim de William Henry Fox Talbot, inventor del calotipo, que va enviar a Brewster els primers eixemples del seu treball. Va ser Brewster qui va sugerir a Talbot que només patentara el seu procés en Anglaterra, iniciant el desenroll de la primera fotografia en Escòcia i permetent finalment la formació de la primera societat fotogràfica del món, el Club del Calotipo d'Edimburc, en 1843. Brewster va ser un membre destacat del club fins a la seua dissolució en algun moment a mitan de la década de 1850; no obstant, el seu interés per la fotografia va continuar, i va ser elegit primer president de la Societat Fotogràfica d'Escòcia quan es va fundar en 1856.

De temperament exaltat i nerviós, Brewster era alguna cosa irritable en qüestions de controvèrsia; pero va ser somés repetidament a greus provocacions. Era un home de caràcter altament honorable i fervientemente religiós. En estimar el seu lloc entre els descobridors científics, lo principal que cal tindre en conte és que el seu geni no era característicamente matemàtic. El seu método era empíric, i les lleis que establia eren generalment el resultat de repetits experiments. No va aportar res a l'explicació final dels fenomens que va tractar, i cal destacar que, encara que no va mantindre fins al final de la seua vida la teoria corpuscular, mai va adoptar explícitament la teoria ondulatoria de la llum. Pocs discutirien el veredicte de James David Forbes, editor de l'octava edició de la Encyclopædia Britannica: "La seua glòria científica és diferent en tipo a la de Young i Fresnel; pero el descobridor de la llei de polarisació dels cristals biaxials, de la mineralogia òptica i de la doble refracció per compressió, ocuparà sempre un lloc destacat en l'història intelectual de l'época." Ademés de les diverses obres de Brewster ya mencionades, poden afegir-se les següents: Notes i introducció a la traducció de Carlyle dels Elements de geometria de Legendre (1824); Tractat d'òptica (1831); Cartes sobre màgia natural, dirigides a Sir Walter Scott (1832) Els màrtirs de la ciència, o les vides de Galileo, Tycho Brahe i Kepler (1841); Més móns que un (1854).

En el seu Tractat va demostrar que els colors vegetals estaven relacionats en els espectres d'absorció i va descriure per primera volta la fluorescència roja de la clorofila.

Llei de Brewster

• Llei de Brewster - Física - En incidir un raig de llum sobre la superfície de separació de dos mijos òptics, el raig reflectit i el refractado sofrixen una polarisació màxima quan l'àngul d'incidència és tal que les direccions de propagació de dits rajos són perpendiculars.

Atres publicacions

• Notes and Introduction to Carlyle's translation of Legendre's Elements of Geometry. 1824
• Treatise on Optics. 1831
• Letters on Natural Magic, addressed to Sir Walter Scott. 1832
• The Martyrs of Science, or the Lives of Galileo, Tycho Brahe, and Kepler. 1841
• More Worlds than One. 1854

Reconeiximents

• Els seus descobriments varen ser reconeguts ràpidament. Ya en 1807, el Marischal College va otorgar a Brewster el grau de doctor en lleis per Aberdeen; en 1815 va ser elegit membre de la Royal Society de Londres i va rebre la Medalla Copley; en 1818 va rebre el Medalla Rumford de la societat; i en 1816 l'Institut de França li va otorgar la mitat del premi de tres mil francs pels dos descobriments més importants en ciència física fets en Europa durant els dos anys anteriors. En 1821, es va convertir en membre estranger de la Real Acadèmia de les Ciències de Suècia, i en 1822 en Membre Honorari Estranger de l'Acadèmia Nortamericana de les Arts i les Ciències.
• L'edifici de física en Universitat Heriot-Watt du el nom en el seu honor.
• El cràter llunar Brewster du este nom en el seu honor.

• Plantilla:IPNI autor

Enllaços externs

Commons

• Wikimedia Commons alberga contingut multimèdia sobre David Brewster.
• Wikispecies té un artícul sobre David Brewster.
• Sir David Brewster - Biografia. (en anglés)
• The Brewster Kaleidoscope Society. (en anglés)
• BREWSTER, David: The stereoscope; its history, theory, and construction, with its application to the fine and useful arts and to education (L'estereoscopi: la seua història, la seua teoria, la seua construcció i la seua ocupació en les belles arts i en les arts aplicades). Murray. Londres. 1856.
  • Reproducció en facsímil electrònic, en l'Internet Archive; en anglés.