De Niagara Falls al cero absoluto: la vida del químico William Francis Giauque

Muy pocas figuras conjugan la tenacidad experimental, el rigor académico y el impacto duradero como lo hizo William Francis Giauque. Nacido en 1895, galardonado con el Premio Nobel de Química en 1949 por sus investigaciones sobre la materia a temperaturas cercanas al cero absoluto, Giauque dedicó casi toda su vida a desentrañar los secretos de la entropía, la ley cero y la tercera ley de la termodinámica.

Primeros años y formación

William Francis Giauque nació el 12 de mayo de 1895 en Niagara Falls, Ontario (Canadá). Aunque su nacimiento fue en suelo canadiense, su padre —William Tecumseh Sherman Giauque— era ciudadano estadounidense, por lo que Giauque poseía la ciudadanía americana.

Su infancia no fue sencilla. Tras la muerte de su padre en 1908, la familia volvió a Niagara Falls y Giauque comenzó su educación secundaria en el Niagara Falls Collegiate Institute. Inicialmente, su interés estaba orientado hacia la ingeniería eléctrica —trabajó en centrales hidráulicas y buscó empleo ligado a ese sector por razones económicas—, pero acabó encontrando su pasión en la química tras aceptar un puesto en el laboratorio de la compañía Hooker Electro-Chemical Company.

En 1916 se matriculó en la University of California, Berkeley (UCB), en su College of Chemistry, donde obtuvo su B.S. en Química en 1920 con los más altos honores. Posteriormente, obtuvo su Ph.D. en química (con minor en física) en 1922, bajo la supervisión del profesor George Ernest Gibson.

Carrera académica y ámbito científico

Desde 1922, Giauque permaneció vinculado a la Universidad de California en Berkeley. Comenzó como instructor de química, progresó a profesor asociado y finalmente fue nombrado profesor titular en 1934. Su actividad docente fue constante: enseñó química general, laboratorio de discusión, química física avanzada y termodinámica química durante décadas.

Su campo de investigación se ubicó en la frontera entre química y física: la termodinámica, en particular la tercera ley, que afirma que la entropía de un cristal perfecto tiende a cero cuando la temperatura se aproxima al cero absoluto.

(Foto: The Nobel Foundation)

Hitos científicos clave

Descubrimiento de los isótopos de oxígeno

Uno de los logros de Giauque fue la investigación de las formas isotópicas del oxígeno. Junto con el profesor Herrick L. Johnston, estudió la entropía del oxígeno mediante espectros y mediciones de calor, lo que condujo al descubrimiento de los isótopos ¹⁷O y ¹⁸O. Esta investigación no solo aportó al conocimiento de la materia, sino que también implicó importantes ajustes en escalas atómicas y atómicas de peso.

Invento de la desmagnetización adiabática

Quizás la realización más célebre de Giauque fue el desarrollo de la técnica de desmagnetización adiabática (adiabatic demagnetization) para alcanzar temperaturas extremadamente bajas, del orden de décimas de Kelvin. En 1926 propuso el método y en 1933 presentó resultados experimentales que lo acercaban al cero absoluto. Gracias a ello pudo proporcionar pruebas experimentales de la validez de la tercera ley de la termodinámica.

Impacto y aplicaciones industriales

Aunque su enfoque era fundamental, sus descubrimientos rampas también tuvieron aplicaciones prácticas: durante la Segunda Guerra Mundial colaboró en un programa de ingeniería para diseñar una planta móvil de oxígeno líquido, lo que contribuyó a sistemas de licuefacción de gas y otras tecnologías industriales.

Reconocimientos y premios

En 1949, William Giauque recibió el Premio Nobel de Química “por sus contribuciones en el campo de la termodinámica química, particularmente respecto al comportamiento de las sustancias a temperaturas extremadamente bajas”.

Además, obtuvo otros galardones como la medalla Chandler de la Universidad de Columbia, la medalla Elliott-Cresson del Instituto Franklin, y fue miembro de la National Academy of Sciences desde 1936.

Vida personal y carácter

Giauque contrajo matrimonio en 1932 con la doctora Muriel Frances Ashley, física y posteriormente botánica; juntos tuvieron dos hijos. Su vida fuera del laboratorio era sobria: no fumaba ni bebía alcohol (no por moral sino porque no le gustaban), y era conocido por su corbata y traje gris uniforme durante décadas. Fue un profesor exigente pero también con un sentido del humor agudo, muy implicado con sus estudiantes.

William Francis Giauque no fue únicamente un científico que ganó un Nobel: fue un artesano de la instrumentación, un maestro de la enseñanza y un pionero que literalmente “enfrió” la materia hasta tocar los límites impensables de la naturaleza. Su historia  inspira a quienes creen que el rigor, la paciencia y la curiosidad son motores del progreso científico.