(b. Heilbronn, Württemberg, Alemania, 25 de noviembre de 1814: d. Heilbronn, 20 de marzo de 1878)
física, fisiología.
Robert Mayer fue uno de los primeros formuladores del principio de conservación de energía. Su padre, Christian Jakob Mayer, mantuvo una próspera tienda de boticarios en Heilbronn y se casó con Katharina Elisabeth Heermann, hija de un encuadernador de libros de Heilbronn. La pareja tuvo tres hijos, de los cuales Robert era el más joven; ambos hermanos mayores siguieron la profesión de su padre.
Mayer asistió al Gimnasio clásico en Heilbronn hasta 1829, cuando se trasladó al seminario de teotogía evangélica en Schöntal. Aunque era un estudiante mediocre, aprobó el Abitur en 1832 y se matriculó en la facultad de medicina de la Universidad de Tubinga. En febrero de 1837 fue arrestado y expulsado de la universidad por participar en una sociedad estudiantil secreta. Al año siguiente se le permitió a Mayer tomar el doctorado en medicina, y en 1838 también aprobó los exámenes médicos estatales con distinción. Durante el invierno de 1839-1840 Mayer visitó París y de febrero de 1840 a febrero de 1841 sirvió como médico en un barco mercante holandés en un viaje a las Indias Orientales. Mientras que en Yakarta, Java, ciertas observaciones fisiológicas convencieron a Mayer de que el movimiento y el calor eran manifestaciones interconvertibles de una sola fuerza indestructible en la naturaleza, y que esta fuerza se conservaba cuantitativamente en cualquier conversión. Mayer estaba inspirado y ocasionalmente obsesionado por esta visión. Elaboró su idea en varios artículos científicos que publicó durante la década de 1840 después de su regreso a Alemania.
Mayer se estableció en su natal Heilbronn, donde asumió una próspera práctica médica y ocupó varios cargos cívicos. En 1842 se casó con Guillermina Regine Caroline Ctoss; el matrimonio tuvo siete hijos, cinco de los cuales murieron en la infancia. Mayer mantuvo una posición conservadora durante la Revolución de 1848, y esta posición llevó a su breve arresto por los insurgentes y a un distanciamiento duradero de su hermano Fritz. Deprimido por estos acontecimientos y por su incapacidad para obtener reconocimiento por su trabajo científico, Mayer intentó suicidarse en mayo de 1850. A principios de la década de 1850 sufrió ataques recurrentes de locura, que requirieron varios confinamientos en asilos en Göppingen, Kennenburg y Winnenthal. Solo después de 1860 Mayer recibió gradualmente reconocimiento internacional, murió en Heilbronn de tuberculosis en 1878.
Antes de su viaje a Java, Mayer había mostrado mucho interés en la ciencia, pero poca capacidad creativa. Lleno de entusiasmo por su nueva idea sobre la fuerza, Mayer compuso su» Ueber die quantitative und qualitative Bestimmung der Kräfte » inmediatamente después de su regreso a Heilbronn. En este documento Mayer buscó a tientas una expresión filosófica y matemática de su nuevo concepto de fuerza. Aunque más tarde alteró las expresiones matemáticas y físicas de las ideas que empleó en este primer documento, las expresiones filosóficas y conceptuales permanecieron prácticamente sin cambios en su trabajo posterior.
Mayer afirmó que la tarea de la ciencia es rastrear todos los fenómenos hasta sus primeras causas. Las leyes de la lógica nos aseguran que para cada cambio existe una primera causa (Ursache), que se llama fuerza (Kraft). En el mundo observamos «tensión» o «diferencia», como la separación espacial o la diferencia química que existe entre toda la materia. Esta tensión es en sí misma una fuerza, y su efecto es impedir que todos los cuerpos se unan rápidamente en un punto matemático. Estas fuerzas de tensión son indestructibles, y su suma total en el universo es constante. Así como la química es la ciencia de la materia, la física es la ciencia de las fuerzas. Así como la química asume que la masa permanece constante en cada reacción, cualesquiera que sean los cambios cualitativos que la materia pueda experimentar, la física también debe asumir que las fuerzas se conservan cuantitativamente, sin importar las conversiones o cambios cualitativos de forma que puedan sufrir.
Aunque la exposición matemática-física de Mayer de sus ideas fue muy original, también fue bastante oscura y reveló su falta de conocimiento de los principios de la mecánica. Mayer primero consideró una partícula en movimiento y argumentó que la medida de su «cantidad de movimiento» es su masa por su velocidad. Luego consideró el caso especial de dos partículas, cada una con masa m y velocidad c y acercándose una a la otra en línea recta. La «determinación cuantitativa» de la fuerza de movimiento presente es 2mc. La «determinación cualitativa», sin embargo, es formalmente cero, ya que los movimientos son iguales y opuestos; esto Mayer expresado por el simbolismo 02mc. A menos que las partículas sean totalmente elásticas, la «determinación cuantitativa» de la fuerza de movimiento presente será menor después de la colisión que antes de la colisión; para panículas totalmente inelásticas, será cero después de la colisión. La fuerza presente como movimiento nunca se pierde, insistió Mayer; más bien una parte de ella se «neutraliza» en la colisión y aparece como calor. A partir de esta afirmación Mayer generalizó oscuramente que todo el calor puede ser considerado como movimientos iguales y opuestos que se neutralizan entre sí, y que 02mc es de alguna manera una expresión matemática universal para la fuerza del calor. Finalmente Mayer mostró cómo, en el caso más general en el que las partículas en colisión no se encuentran en línea recta, el paralelogramo de fuerzas puede ser empleado para determinar cuánta fuerza de movimiento sería «neutralizada» en la colisión.
Al completar «Ueber die die Bestimmung der Kräfte», Mayer lo envió al Annalen der Physik und Chemie para su publicación. El editor Poggendorff ignoró el periódico y no se imprimió. Aunque estaba enojado y decepcionado, Mayer rápidamente se dio cuenta de las limitaciones del tratado e inmediatamente se dedicó a estudiar física y matemáticas. Entre agosto de 1841 y marzo de 1842 Mayer descubrió que mv2, no mv, es la medida apropiada de la cantidad de movimiento y que esta forma de fuerza es idéntica a la vis viva de la mecánica. Incorporó ese descubrimiento en su segundo artículo, «Bemerkungen uberdie Kräfte der unbelebten Natur», que había publicado en Annalen der Chemie de Liebig en mayo de 1842.
En este segundo trabajo Mayer elaboró la base conceptual de su teoría, examinando, dijo, el significado preciso del término «fuerza», al igual que en el trabajo anterior, Mayer concluyó que las fuerzas son causas primeras; por lo tanto, la ley causa aequat effectum nos asegura que la fuerza es cuantitativamente indestructible. Al igual que la materia, las fuerzas son objetos que pueden asumir formas diferentes y que son indestructibles. Las fuerzas difieren de la materia solo porque son imponderables.
Elaborando una idea mencionada en su artículo anterior, Mayer afirmó que la separación espacial de dos cuerpos es en sí misma una fuerza. A esta fuerza la llamó «fallforce» (Fallkraft). Donde un objeto es la tierra y el segundo objeto está cerca de la superficie de la tierra, la fuerza de caída se puede escribir md, m es el peso del objeto y d su elevación. En la caída real, la fuerza de caída se convierte en fuerza de movimiento. Mayer expresó esta conversión como md = mc2, donde c es la vetocityattenida por un objeto de peso m en la caída de la distancia d a la superficie de la tierra.
Sobre la base de este concepto de fuerza de caída. Mayer concluyó que la gravedad no es una fuerza en absoluto, sino una «característica de la materia».»La gravedad no puede ser una fuerza, argumentó Mayer, porque no es la causa suficiente del movimiento; además de la gravedad, la separación espacial es un requisito previo para caer. Si la gravedad fuera una fuerza, entonces sería una fuerza que produce constantemente un efecto sin ser consumida; esto, sin embargo, violaría el principio de la conservación de la fuerza. A lo largo de todos sus papeles y cartas posteriores, Mayer se aferró firmemente a esta posición. Continuamente argumentó que la entidad «fuerza» en su sentido newtoniano se denomina ilógica y engañosamente y que, por lo tanto, se debería introducir un término diferente para ella. La palabra «fuerza» debería reservarse para la entidad sustancial y cuantitativa conservada en las conversiones. Incluso después de que la física adoptara el término » energía «para describir el concepto de fuerza de Mayer, Mayer continuó afirmando que la idea de fuerza como entidad conservada era conceptualmente anterior a la entidad newtoniana y que, por lo tanto, el nombre tradicional» fuerza » debería haberse reservado para su propio concepto de fuerza.
Después de discutir la interconvertibilidad de la fuerza de caída y la fuerza del movimiento en su artículo de 1842, Mayer señaló que a menudo se observa que el movimiento desaparece sin producir una cantidad equivalente de otro movimiento o fuerza de caída. En estos casos, el movimiento se convierte en una forma diferente de fuerza, a saber, el calor, la fuerza de caída, el movimiento y el calor son manifestaciones diferentes de una fuerza indestructible, y por lo tanto mantienen relaciones cuantitativas definidas entre sí. Esto significa, concluyó Mayer, que debe existir en la naturaleza un valor numérico constante que exprese el equivalente mecánico del calor. Declaró que este valor es de 365 kilogramos-metros por kilocaloría; es decir, la fuerza de caída en una masa de un kilogramo elevada a 365 metros es igual a la fuerza de calor requerida para elevar un kilogramo de agua a un grado centígrado.
Aunque el documento de Mayer de 1842 se limitó a indicar el equivalente mecánico del calor sin dar su derivación, los documentos posteriores también dieron su método. Sea x la cantidad de calor en calorías que se requiere para elevar un centímetro cúbico de aire de 0 ° C a 1° a volumen constante. Para elevar el mismo centímetro cúbico de aire, un grado centígrado a presión constante requerirá una mayor cantidad de calor, por ejemplo x + y, ya que, en la expansión de volumen, se debe trabajar contra la fuerza que mantiene la presión constante. Si esta última expansión se lleva a cabo bajo una columna de mercurio, el calor adicional y se destinará a elevar esa columna de mercurio. Por lo tanto, si P es el peso de la columna de mercurio y h es la distancia que se eleva en la expansión, podemos escribir y = ph; el problema es encontrar y. De los datos publicados Mayer sabía que 3.se requieren 47 × 10-4 calorías para elevar un centímetro cúbico de aire a un grado centígrado bajo una presión constante de 1,033 gm./cm.2 (es decir, 76 cm. de mercurio); por lo tanto x + y = 3,47 × 10-4 calorías. También sabía a partir de datos de Dulong que la relación de los calores específicos de aire a volumen constante y a presión constante es de 1/1.421; por lo tanto, x/(x + y) = 1/1.421. Conociendo el valor de x + y, Mayer encontró fácilmente y 1.03 × 10-4 calorías. Dado que se sabía que la expansión elevaba la columna de mercurio 1/274 centímetros, Mayer tenía para la ecuación y = ph.
1.03 × 10-4cal. = 1.033 g. × 1/274 cm.
La reducción de estas cifras dio como resultado la ecuación 1 kilocaloría = 365 kilogramo-metros.
La derivación de Mayer del equivalente mecánico de calor fue tan precisa como lo permitiría el valor elegido para la relación de calores específicos. La derivación de Mayer se basa en la suposición de que su centímetro cúbico de aire no hace ningún trabajo interno durante la expansión libre; es decir, que todo el calor y va a elevar la columna de mercurio. Aunque en 1842 Mayer ya sabía de un resultado experimental de Gay-Lussac que confirmaría esta suposición, no lo invocó públicamente hasta tres años más tarde (1845).
El documento de 1842 estableció la visión definitiva de Mayer sobre la conservación de la fuerza y estableció su reclamo de prioridad; históricamente, el documento también proporciona una visión de los procesos a través de los cuales Mayer llegó a su teoría. Durante la década de 1840, varios científicos e ingenieros europeos formularon ideas que sugerían la conservación de la energía. Varios intereses diferentes influyeron en estas formulaciones. Entre estos intereses estaba la creciente preocupación por la eficiencia de las máquinas de vapor y por los muchos nuevos procesos de conversión que se estaban descubriendo en la electricidad, el magnetismo y la química. Los primeros documentos de Mayer muestran poco interés en estos problemas, pero en su lugar sugieren que las consideraciones filosóficas y conceptuales guiaron en gran medida la teorización de Mayer. Una de estas consideraciones fue su constante identificación de la fuerza y la causa; otra fue su comprensión intuitiva de la fuerza como una entidad sustancial y cuantitativa. La fuente de estas ideas de Mayer y su relación con el contexto más amplio de la ciencia y la filosofía alemanas siguen siendo problemas históricos sin resolver. Ambos conceptos parecen haber sido exclusivos de la ciencia alemana y han llevado a Mayer a interpretar fenómenos familiares de una manera radicalmente nueva. Un ejemplo de esta interpretación se puede ver en los acontecimientos que aparentemente llevaron a Mayer a sus especulaciones iniciales sobre la conservación de la fuerza.
Al igual que varios otros formuladores del principio de conservación, Mayer fue llevado a su teoría a través de consideraciones fisiológicas, no físicas. Mientras dejaba ver la sangre de marineros europeos que habían llegado recientemente a Java en julio de 1840, Mayer quedó impresionado por el sorprendente enrojecimiento de su sangre venosa. Mayer atribuyó este enrojecimiento al calor desacostumbrado de los trópicos. Dado que una tasa más baja de combustión metabólica sería suficiente para mantener el calor corporal, el cuerpo extrajo menos oxígeno de la sangre arterial roja. Esta observación golpeó a Mayer como una confirmación notable de la teoría química del calor animal, y rápidamente generalizó que la oxidación de los alimentos es la única fuente posible de calor animal. Concibiendo la economía animal como un proceso de conversión de fuerza, cuya entrada y salida siempre deben equilibrarse, Mayer se dio cuenta de que la fuerza química que está latente en los alimentos es la única entrada y que esta entrada podría expresarse cuantitativamente como el calor obtenido de la oxidación de los alimentos. Hasta este punto, el razonamiento de Mayer difería poco de la teoría fisiológica contemporánea, pero una vez que se alcanzó Mayer procedió a un salto conceptual que estaba mucho más allá de los hechos a su disposición. Decidió que no solo el calor producido por el animal directamente como calor corporal, sino también que el calor producido indirectamente a través de la fricción resultante en última instancia del esfuerzo muscular del animal debe equilibrarse contra esta entrada de fuerza química. La fuerza muscular y también el calor corporal deben derivarse de la fuerza química latente en los alimentos. Si el consumo y el gasto de fuerza del animal han de equilibrarse, entonces todas estas manifestaciones de fuerza deben conservarse cuantitativamente en todas las conversiones de fuerza que ocurren dentro del cuerpo del animal. Esta inferencia, por fructífera que fuera, parecía basarse en gran medida en la noción preconcebida de Mayer de la fuerza y la conversión, más que en observaciones empíricas.
Inmediatamente después de su regreso de Java, Mayer había planeado un documento sobre fisiología que expondría estas ideas, pero pospuso deliberadamente el documento para establecer una base física adecuada para la teoría. Habiendo hecho esto en el tratado de 1842, publicó en privado en Heilbronn en 1845 Die organische Bewegung in ihrem Zusammenhang mit dem Stoffwechsel, su artículo más original y completo. En este trabajo Mayer volvió a exponer la base física de su teoría, esta vez extendiendo el ideal de conservación de la fuerza a las fuerzas magnéticas, eléctricas y químicas. En Die organische Bewegung describió las conversiones de fuerza básicas del mundo orgánico. Las plantas convierten el calor y la luz del sol en fuerza química latente; los animales consumen esta fuerza química como alimento; los animales luego convierten esa fuerza en calor corporal y fuerza muscular mecánica en sus procesos de vida.
Mayer pretendía no solo establecer la conservación de la fuerza como base de la fisiología, sino también refutar los puntos de vista del químico orgánico Liebig. En 1842 Liebig publicó su influyente y controvertido libro Die Thierchemie oder die organische Chemie in ihrer Anwendung auf Physiologie und Pathologie. En ese trabajo Liebig había salido como un campeón de la teoría química del calor animal, que Lavoisier y Laplace habían propuesto por primera vez en 1777. Razonando como lo había hecho Mayer, Liebig había llegado a la conclusión de que el calor animal producido a partir de cualquier fuente que no fuera la oxidación de los alimentos equivalía a la producción de fuerza de la nada. Por lo tanto, concluyó que la oxidación de los alimentos es la única fuente de calor animal. Liebig también creía que la fuerza muscular se derivaba en última instancia de la fuerza química a través de una fuerza vital intermedia localizada en las sustancias proteicas del tejido muscular. Bien consciente de la relación de Liebig con su artículo de 1842, Mayer consideró Die organische Chemie como un posible plagio y como una amenaza definitiva a su prioridad. En su Die organische Bewegung, Mayer se unió a Liebig en la defensa de la teoría química del calor animal, pero luego procedió a refutar los otros puntos de vista de Liebig siempre que fue posible.
Mayer inició su ataque a Liebig criticando el frecuente recurso de Liebig al vitalismo. La fuerza vital cumplía varias funciones en la teoría de Liebig, la función principal era evitar que el cuerpo vivo comenzara a pudrirse espontáneamente, y que sus tejidos estuvieran constantemente en presencia de oxígeno y humedad. Mayer negó que la putrefacción ocurriera en los tejidos tan espontáneamente como Liebig había supuesto. Mayer argumentó que si ocurría putrefacción, las partes putrefactas, sin embargo, se transportarían a la sangre tan rápidamente como comenzaran a descomponerse. Por lo tanto, postular una fuerza vital no era meramente científico, era innecesario.
Liebig había argumentado además que mientras el almidón y el azúcar se oxidan en la sangre para producir calor, solo el tejido muscular portador de proteínas puede sufrir el cambio químico necesario para producir fuerza muscular mecánica. Por lo tanto, esos cambios ocurren en el músculo, no en la sangre; el músculo literalmente se consume a sí mismo en el esfuerzo. Contra este argumento, Mayer empleó su equivalente mecánico de calor para calcular la cantidad de tejido muscular que debe consumirse diariamente para soportar los esfuerzos de un animal trabajador. La alta tasa de asimilación necesaria continuamente para reemplazar esa pérdida, argumentó Mayer, hizo que la teoría de Liebig fuera improbable en el mejor de los casos. Concluyó que parecía más razonable asumir que toda la oxidación ocurría dentro de la sangre, cualquiera que fuera la forma y el lugar de la fuerza liberada. Al final de su artículo de 1845 Mayer finalmente reconcilió las principales observaciones de la teoría clásica de la irritabilidad con su propia hipótesis y argumentó la dependencia de la fuerza contráctil sobre el suministro de sangre.
Die organische Bewegung ejerció poca influencia en la fisiología alemana, aunque el ataque de Mayer a la fuerza vital de Liebig encontró una respuesta entusiasta, y el trabajo recibió varias críticas favorables. Después de 1845, los discípulos más jóvenes de Liebig abandonaron silenciosamente sus especulaciones sobre la fuerza vital, tal como Mayer había sugerido. El tema de la descomposición muscular siguió siendo controvertido entre los fisiólogos, aunque en 1870 se acordó que la oxidación de carbohidratos, además de proteínas, contribuía a la producción de energía muscular. Los escritos de Mayer tuvieron poca influencia directa en cualquiera de estos desarrollos.
Inmediatamente después de publicar su tratado de fisiología, Mayer aplicó su teoría de la conservación de la fuerza a un segundo problema crítico que había tratado de forma insatisfactoria en 1841: la fuente del calor del sol. En 1846 avanzó una explicación del calor solar que incorporó en una memoria enviada a la Academia de París, «Sur la production de la lumiére et de la chaleur du soleil», y en el Beiträge zur Dynamik des Himmels in populärer Darstellungen, que se publicó de forma privada en Heilbronn en 1848. Después de demostrar en estos documentos la insuficiencia de cualquier combustión química para sostener la enorme radiación del sol, Mayer avanzó lo que rápidamente se conoció como la «hipótesis meteórica» del calor del sol. Mayer especuló que la materia, en su mayoría en forma de meteoros, entra diariamente en el sistema solar en inmensas cantidades y comienza a orbitar el sol. La fricción con el éter luminífero hace que esta materia se precipite gradualmente hacia el sol a velocidades excesivas. Al golpear al sol, esta materia produce su energía cinética como luz y calor. Mayer empleó su equivalente mecánico de calor para demostrar que cada unidad de masa que golpeara al sol produciría entre cuatro mil y ocho mil veces más calor que el que produciría la combustión de una masa equivalente de carbono. Por lo tanto, si se asume que la cantidad de materia que cae al sol es lo suficientemente grande, este proceso puede sostener la producción total de calor del sol.
Después de 1850, la hipótesis meteórica recibió una amplia difusión, en gran parte a causa de versiones de la teoría que fueron avanzadas independientemente de Mayer por Waterston y William Thomson. La explicación del calor solar que ganó aceptación general y que sobrevivió hasta bien entrado el siglo XX, sin embargo, fue propuesta por Helmholtz en una conferencia popular de 1854, «Ueber die Wechselwirkung der Naturkräfte und die darauf bezüglichen Ermittlungen der Physik.»Según Helmholtz, el calor del sol es sostenido por el enfriamiento y contracción gradual de la masa del sol. A medida que la densidad del sol aumenta, la materia del sol produce su energía potencial directamente como calor. Aunque esta no era una hipótesis meteórica verdadera, la explicación de Helmholtz del calor del sol se parecía a la de Mayer en muchos aspectos. La hipótesis de Mayer puede haber influido en Helmholtz en la formulación de su propia hipótesis, ya que en 1854 Helmholtz conocía el tratado de Mayer de 1848 y lo había discutido en su conferencia de 1854 poco antes de exponer sus propios puntos de vista sobre el origen de la energía solar.
Los documentos astronómicos de Mayer también revivieron otra hipótesis que se convertiría en importante después de 1850. En el Dynamik des Himmels de 1848 y en sus memorias de 1851, «De l’influence des marées sur la rotation de la terre», Mayer mostró que la fricción de las mareas desvía el eje principal del esferoide de marea de la tierra a unos treinta y cinco grados de la línea tierra-luna. De ahí que la gravitación de la luna ejercite una pareja de retardo constante en la rotación de la tierra, una pareja que gradualmente disipa la energía de rotación de la tierra en forma de calor.
Aunque minúscula, esta cantidad es perceptible. Citando a Laplace, Mayer señaló que sobre la base de datos de eclipses antiguos, se puede demostrar que la duración del día, y por lo tanto la velocidad de rotación de la tierra, ha sido constante en su interior .002 segundos en los últimos 2.500 años. Esta falta de observación del retraso previsto debido a la fricción de marea indicó a Mayer la presencia de un fenómeno compensador. Encontró esto en geología. En 1848, muchos geólogos creían que la tierra se había condensado originalmente como una masa fundida y que desde entonces se había estado enfriando a un ritmo indeterminado. Esta teoría se enfrentó a una dificultad crítica, ya que el enfriamiento debería haber producido una contracción de la tierra, que a su vez debería haber acelerado su rotación. No se pudo observar tal aceleración, y Laplace ya había utilizado la aparente constancia del día para demostrar que no se pudo haber producido ninguna contracción mayor de quince centímetros en los últimos 2.500 años. En esta coyuntura, Mayer planteó audazmente la hipótesis de que el retraso de las mareas de la rotación de la tierra se compensa con la aceleración debida al enfriamiento y la contracción. Mayer señaló que esta suposición rescató ambas hipótesis y reconcilió ambas con la constancia observada del día. El retraso previsto de .0625 segundos en 2.500 años, Mayer mostró, permitiría una contracción compensatoria del radio de la tierra en 4,5 metros.
La influencia de las especulaciones de Mayer es difícil de evaluar; el tratado de 1848 no fue ampliamente leído, mientras que las memorias de París habían sido reportadas pero no impresas. En 1858, Ferrel publicó una hipótesis similar, aparentemente independiente de Mayer, y señaló que el retraso de las mareas y la contracción de la tierra podrían producir cambios compensatorios en la rotación de la tierra. En 1865, Delaunay invocó la fricción de marea para explicar una desigualdad recientemente descubierta en el movimiento de la luna y señaló que la hipótesis de la fricción de marea ya había sido formulada en varias obras impresas.
El Dynamik des Himmels marcó el final de la carrera creativa de Mayer, ya que sus numerosos artículos posteriores fueron principalmente populares o retrospectivos. En este punto, Mayer no había recibido casi ningún reconocimiento en los círculos científicos importantes, y a esta decepción se sumó la frustración de ver a otros hombres avanzar de forma independiente ideas similares a las suyas. Liebig había anticipado muchos de los puntos de vista de Mayer en 1842, y en 1845 Karl Holtzmann calculó un equivalente mecánico del calor sin referencia a Mayer. En 1847 Helmholtz estableció un tratamiento matemático completo de la conservación de la fuerza en su tratado Ueber die Erhaltung der Kraft. El principal rival de Mayer era Joule, y en 1848 Mayer se vio envuelto con él en una disputa de prioridad llevada a cabo principalmente a través de la Academia de París. Aunque la disputa no fue concluyente, más tarde desarrolló matices nacionalistas amargos cuando otros científicos tomaron la pelea.
Después de 1858 la fortuna de Mayer mejoró. Helmholtz aparentemente leyó los primeros documentos de Mayer alrededor de 1852, y a partir de entonces argumentó la prioridad de Mayer en sus propias obras ampliamente leídas. Clausius, también, consideraba a Mayer de manera deferente como el fundador del principio de conservación y comenzó a mantener correspondencia con él en 1862. A través de Clausius, Mayer se puso en contacto con Tyndall, quien rápidamente se convirtió en el campeón inglés de Mayer en la disputa de prioridad con Joule, Thomson y Tait. Durante la década de 1860, muchos de los primeros artículos de Mayer fueron traducidos al inglés, y en 1871 Mayer recibió la Medalla Copley de la Royal Society. En 1870 fue elegido miembro correspondiente de la Academia de Ciencias de París y recibió el Premio Poncelet.
Aunque el mundo científico elogió a Mayer antes de su muerte en 1878, en realidad ejerció poca influencia en la ciencia europea. En todos los campos en los que trabajó, sus ideas principales fueron formuladas más tarde de forma independiente por otros y estaban bien establecidas en la ciencia antes de que sus propias contribuciones fueran reconocidas. En una época en la que la ciencia alemana se estaba profesionalizando rápidamente, Mayer siguió siendo un aficionado a fondo. No llevó a cabo casi ningún experimento, y aunque tenía un giro numérico exacto de la mente, no entendía completamente el análisis matemático ni nunca lo empleó en sus documentos. Su estilo científico, su condición de forastero de la comunidad científica y su falta de afiliación institucional fueron factores que limitaron el acceso de Mayer a revistas y editores influyentes y dificultaron la aceptación de sus ideas. Mayer era un pensador conceptual cuyo genio residía en la audacia de sus hipótesis y en su capacidad de sintetizar el trabajo de otros. En realidad, Mayer solo poseía una idea creativa – su percepción de la naturaleza de la fuerza—, pero persiguió tenazmente esa percepción y vivió para verla establecida en la física como el principio de la conservación de la energía.
BIBLIOGRAFÍA
Los principales trabajos científicos de Mayer fueron recogidos en Jacob J. Weyrauch, ed., Die Mechanik der Wärme, 3rd ed. (Stuttgart, 1893). Las cartas de Mayer, documentos cortos y otros documentos relacionados con su carrera fueron reimpresos como Jacob J. Weyrauch, ed., Kleinere Schriften und Briefe von Robert Mayer (Stuttgart, 1893). En ambos trabajos Weyrauch proporciona no solo nn extenso. y comentario, pero también un biog completo. de Mayer. Otros documentos relacionados con la carrera y los antecedentes familiares de Mayer se incluyen en el volumen conmemorativo., Helmut Schmolz y Hubert Weckbach, eds., J. Robert Mayer, Sein Leben und Werk in Dokumenten (Weissenhorn, 1964).
Las biografías existentes de Mayer tienden a ser whiggishness; una de las mejores es S. Friedländer, Julius Robert Mayer (Leipzig, 1905). Sobre el lugar de Mayer en la formulación del principio de la conservación de la energía y en el contexto europeo de su obra, véase Thomas S. Kuhn, «Energy Conservation as an Example of Simultaneous Discovery», en Marshall Clagett, ed., Critical Problems in the History of Science (Madison, Wis., 1959), 321–356. Los conceptos de Mayer de fuerza y causalidad son discutidos por B. Infierno en» Robert Mayer», en Kantstudien, 19 (1914), 222-248. Aunque no menciona a Mayer, Frederic L. Holmes discute el entorno de la fisiología alemana en la década de 1840 en su introducción. por la Química Animal de Liebig, facs. eréctil. (Nueva York, 1964). Sobre el papel de Mayer en las especulaciones astrofísicas, véase Agnes M. Clerke, A Popular History of Astronomy During the Nineteenth Century, 3rd ed. (Londres, 1893), esp. 332–334, 376–388.
R. Steven Turner
