Perrin obtuvo su doctorado en 1897 en
la Ècole Normale Supérieure de París. Fue nombrado profesor de fisicoquímica en
la Universidad de París en 1910, donde se quedó durante treinta años.
Durante la década de 1890 a 1900 se
sintió atraído por el estudio de los rayos catódicos, que Crookes había
demostrado que tenían carga eléctrica. A pesar de todo, siguieron siendo motivo
de controversia a causa del problema de si eran partículas (como parecía que
tenían que ser si estaban cargados) o si las observaciones de Crookes eran
erróneas y dichos rayos eran realmente una forma de ondas de radiación. Perrin
fijó la cuestión de una vez para siempre en 1895, demostró que la radiación
puede comunicar y producir una gran carga negativa en un cilindro sobre el que
están incidiendo. Los rayos catódicos tenían, por tanto, que consistir en
material cargado negativamente y, de este modo, ser partículas en lugar de
ondas. Casi inmediatamente después, J. J. Thomson fue capaz de determinar la
masa de dichas partículas y de demostrar que eran mucho más pequeñas que los
átomos.
La otra obra maestra de Perrin estaba
también relacionada con las partículas, pero menos directamente. En 1905
Einstein había desarrollado las ecuaciones que gobernaban los movimientos
brownianos para llegar a la conclusión de que era el resultado del bombardeo
contra pequeñas partículas en suspensión llevado a cabo por las moléculas del
agua que las rodeaban. La manera por la cual la partícula se mantenía en suspensión
en contra de la fuerza de la gravedad era, teniendo en cuenta la ecuaciones,
dependiente, en parte, del tamaño de la moléculas de agua. En 1908 Perrin
comenzó la tarea de determinar el tamaño mediante la observación.
Con el microscopio, contó el número de
pequeñas partículas de resina suspendidas a diferentes alturas en una gota de
agua. Encontró la manera por la cual se ajustaban perfectamente a las
ecuaciones de Einstein y, por primera vez, el tamaño aproximado de átomos y
moléculas pudo ser calculado por medio de la observación real. Por fin, las
diminutas entidades, cuya existencia había sido aceptada casi por fe durante un
siglo después de que Dalton promulgara la teoría atómica, alcanzaron una
existencia real y patente. Incluso un oponente acérrimo de la teoría atómica
como Ostwald tuvo que admitir que los átomos eran objetos reales y no solamente
elementos de ficción convenientes para ciertas explicaciones.
Perrin obtuvo el premio Nobel de física
en el año 1926.
En 1941, después de la desastrosa
derrota de Francia por la Alemania nazi, Perrin (que había sido un activo
antifascista) se marchó a Estados Unidos. Allí usó de su influencia para apoyar
el movimiento gaullista, que mantuvo una resistencia francesa continuada fuera
del país. Perrin, que tenía más de setenta años de edad por aquel entonces, no
vivió lo suficiente para ver liberado su país.
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