James Dewar

James Dewar fue un destacado científico escocés cuya trayectoria abarcó la física y la química, y cuyo legado marcó hitos en el estudio de los gases a temperaturas extremas. Profesor universitario en Cambridge durante décadas, su nombre quedó asociado a innovaciones que trascendieron su época: un recipiente aislante que lleva su nombre, avances en la licuefacción de sustancias y una dedicación tenaz a desentrañar los misterios de la materia a temperaturas cercanas al cero. En este relato, se reconstruyen sus logros y su vida con un lenguaje renovado, preservando la esencia de sus hitos y su influencia sobre la ciencia moderna.

Biografía

El origen de James Dewar se sitúa en la pequeña localidad de Kincardine, en Perthshire, dentro de lo que hoy se conoce como Fife. Nació en 1842, en el seno de una familia dedicada a la viticultura, y fue el menor de seis hermanos. Su padre, Thomas Dewar, y su madre, Ann Eadie, le proporcionaron un entorno modesto pero fértil para la curiosidad intelectual. Educación temprana y curiosidad científica lo llevaron a la Parroquial de Kincardine y, más tarde, a la Dollar Academy, instituciones que sentaron las bases de su formación. A los 15 años perdió a sus padres, un golpe que no frenó su impulso académico, y prosiguió sus estudios en la Universidad de Edimburgo, donde encontró mentores que moldearon su visión de la química y la física.

En Edimburgo, Playfair fue una figura decisiva en su formación: Dewar se convirtió en su asistente personal y adoptó una línea de trabajo que combinaría la experimentación con una sensibilidad teórica nacida de la observación rigurosa. Posteriormente, sus estudios lo llevaron a la Universidad de Gante, donde tuvo la oportunidad de colaborar con Kekulé, influyente en su enfoque químico y experimental. Estas etapas forjaron un carácter investigador que no temió cruzar fronteras académicas para buscar respuestas en otros contextos científicos.

Durante una trayectoria que se expandió a lo largo de casi medio siglo, James Dewar se vinculó estrechamente a la Royal Institution de Londres, institución en la que desarrolló parte sustancial de su labor y a la que finalmente dedicaría una gran parte de su vida. Fue allí donde consolidó una relación de largo plazo con la experimentación de alto nivel, y donde, a pesar de los desafíos, mantuvo un compromiso continuado con la investigación y la difusión del conocimiento. En 1923, su fallecimiento ocurrió en la Royal Institution, cuando aún conservaba el cargo de Profesor Fulleriano de Química, tras negarse a retirarse de la actividad científica.

La vida personal de Dewar estuvo marcada por un matrimonio estable y una relación con su entorno familiar. En 1871 contrajo matrimonio con Helen Rose Banks, con quien no llegó a tener hijos. La esposa le sobrevive, y la pareja compartió años de labor intelectual y vida diaria sin descendencia. Su figura también se entrelaza con la historia de la ciencia británica a través de vínculos familiares y colaboraciones amplias, que reflejan una red de relaciones con otros científicos y figuras públicas de su tiempo.

Carrera

En 1875, Dewar fue nombrado Profesor Jacksoniano de Filosofía Natural Experimental en la Universidad de Cambridge, una designación que lo convirtió en miembro de la Peterhouse y que marcó el inicio de una etapa destacada en su carrera académica. Su experiencia se consolidó con la pertenencia a la Royal Institution, y en 1877 asumió el cargo de Profesor Fulleriano de Química, sustituyendo al Dr. John Hall Gladstone. A partir de entonces, Dewar combinó la docencia universitaria con la investigación de vanguardia que le permitió participar en comisiones y sociedades científicas de renombre.

Entre sus responsabilidades institucionales, Dewar ocupó posiciones de relevancia en la Chemical Society, de la que fue presidente en 1897, y en la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia, de la que asumió la presidencia en 1902. formó parte de comisiones públicas, como la Royal Commission Appointed to Inquire into the Water Supply of the Metropolis (1893–1894) y del Comité de Explosivos, que dirigió esfuerzos cruciales para la seguridad y la industria de la época. Su colaboración con Frederick Augustus Abel dio lugar al desarrollo de la cordita, un explosivo sin humo que marcó una época en la tecnología militar y civil.

En el terreno de la química, Dewar mostró una curiosidad constante por las bases teóricas y las fórmulas químicas. En 1867 describió varias ecuaciones para el benceno, y, aunque algunas de sus representaciones no reflejaban con precisión la estructura real de la molécula, su trabajo estimuló debates y estudios posteriores. En particular, una de esas formulaciones pasó a conocerse como el supuesto benceno de Dewar, un término que ha perdurado en la historia de la química como recordatorio de un planteamiento que, si bien no definitivo, formó parte de la conversación científica del siglo XIX.

La labor de Dewar se extendió al campo de la espectroscopía y la física de bajas temperaturas. Junto a John Gray McKendrick, de Glasgow, exploró la acción de la luz y analizó cambios fisiológicos en la retina bajo la influencia de la irradiación lumínica. Con G. D. Liveing, Brooks Cambridge, inició en 1878 una extensa serie de observaciones espectroscópicas, que incluían el análisis de gases separados del aire por medio de enfriamientos drásticos. En colaboración con J. A. Fleming, de University College London, examinó el comportamiento eléctrico de sustancias enfriadas a temperaturas cercanas al cero absoluto, ampliando la comprensión de las propiedades eléctricas de los materiales en condiciones extremas.

Una de las contribuciones más perdurables de Dewar fue su interés en la licuefacción de gases permanentes y sus investigaciones a temperaturas cercanas al cero. Su curiosidad comenzó, al menos, en 1874, cuando analizó el tema del calor latente de los gases licuados ante la sociedad británica. En 1878 ofreció una conferencia en la Royal Institution dedicada a las obras de Louis Paul Cailletet y Raoul Pictet, explicando por primera vez en Gran Bretaña el funcionamiento del aparato de Cailletet. Seis años después, en la misma institución, describió las investigaciones de Zygmunt Florenty Wróblewski y Karol Olszewski sobre la licuefacción de oxígeno y nitrógeno, y presentó por primera vez al público la licuefacción del oxígeno y del aire, acompasando avances técnicos con demostraciones públicas.

La idea de usar recipientes con mangas de vacío para almacenar gases licuados surgió hacia 1892, y se convirtió en la invención más icónica de Dewar: el vaso Dewar. Este dispositivo, conocido también como termo, estabilizó temperaturas muy bajas al impedir la transferencia de calor desde el exterior. Aunque la patente de su diseño generó una disputa judicial con la empresa Thermos, Dewar no obtuvo la protección necesaria para monopolizar su uso comercial, lo que limitó su beneficio económico directo. Aun así, el aporte científico quedó reconocido entre las corrientes del laboratorio experimental y la ingeniería de almacenamiento a baja temperatura.

Por otra parte, Dewar llevó a la práctica exploraciones con flujos de hidrógeno sometidos a alta presión, aprovechando el Efecto Joule-Thomson para generar temperaturas extraordinarias. Gracias a estas investigaciones, en 1898 logró producir hidrógeno líquido por primera vez, y al año siguiente obtuvo hidrógeno sólido, abriendo puertas para el estudio de estados extremos de la materia. Su empuje hacia las fronteras de la licuefacción lo llevó a Concebir, en paralelo, la posibilidad de licuar el helio, un logro que finalmente fue alcanzado por Heike Kamerlingh Onnes en 1908, cinco años después de un esfuerzo que Dewar compartía con la comunidad científica. Aunque Onnes recibiría más adelante el Premio Nobel por sus descubrimientos sobre las propiedades de la materia a bajas temperaturas, Dewar fue nominado en varias ocasiones, sin llegar a obtener la distinción Nobel.

A finales de la década de 1900, Dewar volcó su atención hacia la física de la energía de los cuerpos a través de la calorimetría de baja temperatura y la interacción de los materiales con la radiación y las fluctuaciones energéticas. Durante la Primera Guerra Mundial, los laboratorios de la Royal Institution vivieron un periodo de reorganización y reducción de personal, como consecuencia del esfuerzo bélico. Este episodio marcó un cambio en su impulso científico, que posteriormente se orientó menos a proyectos de alta complejidad y más hacia investigaciones centradas en fenómenos de superficie, como la tensión superficial en burbujas de jabón, área en la que encontró nuevas puertas de exploración, aunque su memoria quedaría ligada a los logros de la licuefacción y al desarrollo del recipiente que lo hizo célebre.

Publicaciones

• Sur la solidification de l'hydrogène, 1899, en Annales de Chimie et de Physique. (artículo en francés que abre la puerta a la discusión sobre la solidificación del hidrógeno).
• Bakerian Lecture, 1901, Royal Society, una de sus presentaciones más destacadas ante la comunidad científica británica.
• Atomes, 1880, en las series de Royal Institution Christmas Lectures, que reunió reflexiones sobre la estructura y las propiedades de la materia a escala atómica.
• A Soap Bubble, 1878, Royal Institution Christmas Lectures, una exploración divulgativa de fenómenos de superficie y de los procesos de observación visual de burbujas.
• The Chemistry of Light and Photography, 1886, una conferencia que conectó conceptos de óptica, química y la tecnología de la imagen.
• Clouds and Cloudland, 1888, una visión que abarcó la meteorología y el fenómeno de nubes desde la óptica de la investigación experimental.
• Frost and Fire, 1890, una exposición de los extremos de las condiciones térmicas y su impacto en la materia en la Royal Institution.
• Air: Gaseous and Liquid, 1893, exposición que analizó las propiedades de los gases en fases distintas y la transición entre estados.
• Christmas Lecture Epilogues, 1912, recopilación de notas y reflexiones finales sobre las charlas navideñas impartidas a lo largo de los años.

La bibliografía de James Dewar es, en conjunto, un testimonio de una curiosidad que abarcó la química orgánica, la física de los gases, la termodinámica de baja temperatura, la espectroscopía y la cinemática de las reacciónes de los sistemas a condiciones extremas. Sus artículos y comunicaciones se centraron en explicar, con claridad, fenómenos como la licuefacción de gases, las propiedades de los líquidos criogénicos y las aplicaciones de la baja temperatura para la observación de estructuras moleculares y de las transiciones de fase.

Reconocimientos y honores

A lo largo de su vida, Dewar acumuló distinciones y reconocimientos de diversas instituciones, pese a no recibir el Nobel que, en su época, se contemplaba para trabajos como los suyos. Aun así, su trayectoria fue valorada por una serie de entidades que reconocieron su influencia acumulada en la ciencia británica y mundial. En 1877 se convirtió en miembro de la Royal Society, un hito que consolidó su estatus dentro de la comunidad científica de su tiempo. En 1899 recibió la Medalla de Oro Hodgkins de la Smithsonian Institution por sus aportes al conocimiento de la atmósfera y de los gases.

Entre otros galardones, Dewar recibió la Bakerian Lecture en 1901, una distinción que recompensó sus avances en química y física experimental. También fue laureado con la Medalla Rumford (1894) y, en 1904, recibió la Medalla Lavoisier de la Academia de Ciencias de Francia, siendo el primer británico en obtenerla. En 1906 obtuvo la Medalla Matteucci de la Sociedad Italiana de Ciencias, siendo el primer galardonado británico; y las distinciones de Medalla Davy (1909) y Medalla Copley (1916) cerraron un tronco de reconocimientos que acompaño su trayectoria con un brillo excepcional.

La distinción de caballero llegó en 1904, cuando Dewar fue elevado a la dignidad de caballero por su contribución a la ciencia y a la educación. Asimismo, el Gunning Victoria Jubilee Prize de la Royal Society of Edinburgh le fue otorgado entre 1900 y 1904, y en 1908 recibió la Albert Medal de la Royal Society of Arts, reflejo de la valoración de sus logros en áreas que conectan la investigación con su impacto societal. Estas condecoraciones atestiguan que Dewar, más allá de la esfera académica, dejó una impronta que trascendió su generación.

Familia

En el terreno personal, Dewar contrajo matrimonio con Helen Rose Banks en 1871, con quien compartió décadas de vida y trabajo intelectual. No tuvieron hijos, y Helen permaneció a su lado como compañera en una época de grandes transformaciones para la ciencia y la sociedad. En el entorno familiar se entrelazó con figuras de la política y la ciencia escocesas: Helen era cuñada de Charles Dickson, Lord Dickson, un político y juez unionista, así como de James Douglas Hamilton Dickson, destacado en el campo de la electricidad. El vínculo entre la ciencia y la esfera pública en su círculo cercano ilustra la proximidad entre investigación, política y cultura de su tiempo.

Un dato curiosamente poético es que su sobrino, Thomas William Dewar, fue un artista aficionado que pintó un retrato de Sir James Dewar. Existe la teoría, apoyada por ciertas referencias, de que ese mismo Thomas William Dewar habría actuado como albacea en el testamento de James Dewar, aunque el proceso final de la herencia se resolvió sin oposición y fue gestionado por la esposa del científico. Estas anécdotas señalan una dimensión humana que acompaña la figura del investigador y su entorno cercano, recordándonos que la vida de un científico está entrelazada con la historia de su familia y sus círculos cercanos.

Eponimia

• El vaso Dewar, recipiente de baño térmico que aísla y conserva la temperatura de líquidos y gases a bajas temperaturas.
• El cráter Dewar en la superficie lunar rinde homenaje a su trayectoria científica, subrayando el alcance internacional de su legado.
• El asteroide (9420) Dewar lleva su nombre como reconocimiento a su influencia en la historia de la ciencia y la exploración del conocimiento.