John William Strutt va néixer el 12 de novembre de 1842 a Langford Grove, Maypole Road aMaldon, Anglaterra, fill de John James Strutt, segon baró Rayleigh, i Clara Elizabeth La Touche.[1] Durant els seus primers anys, va patir una infància difícil al tenir una gran fragilitat física i una mala salut.
Als deu anys va ser enviat a estudiar a l'Eton College, perèo el va deixar al cap de poc temps en contraure laverola. Després de ser educat durant un temps per tutors a casa, va anar a una escola de Wimbledon Common fins que va ingressar a laHarrow School quan tenia catorze anys, on novament va estar poc temps perquè va contraure una infecció pulmonar. El 1857, en recuperar-se, va ser enviat novament a l'escola del Rev. G.T. Warner aTorquay, on va romandre els següents quatre cursos.[2]
La Mansió de Terling Place en un gravat de 1832.Terling Place en l'actualitat.
Va ingressar alTrinity College de Cambridge el 1861, per estudiarmatemàtiques, essent tutelat perEdward John Routh i graduant-se l'any1865 comSenior wrangler[3] i premi Smith.[4] A continuació va fer un gran viatge pelsEstats Units i, en retornar a Anglaterra, es va assentar a la mansió familiar de Terling Place,Essex (uns setanta quilòmetres al nord-est deLondres), amb la ferma decisió de que la direcció del negoci agrícola familiar no interferís en la seva recerca científica. Per aquest motiu, va habilitar els estables de l'ala oest com laboratori,[5] per a fer experiments d'acústica,electricitat,fotografia iòptica.[6] Segons el seu fill, la intensitat i la regularitat en les seves tasques al laboratori, tan d'experimentació com d'anàlisi i escriptura, van ser un continu durant tota la seva vida.[7]
El 1871 es va casar amb Evelyn Balfour, filla i germana de prestigiosos polítics anglesos que van arribar a serprimer ministre. Poc temps després va contraure unafebre reumàtica i, seguint les prescripcions facultatives, la parella se'n va anar de viatge aEgipte. Va ser durant un viatge en una dahabeah pelriu Nil quan va començar a redactar el seu tractat més conegut sobre la teoria del só.[8] El1873 va heretar el títol debaró de Rayleigh a la mort del seu pare John James Strutt.
A finals de la dècada dels 1870's, la Gran Depressió agrícola britànica va minvar els ingressos del negoci familiar. Aleshores, havent mort Maxwell de forma inesperada, va començar a treballar el1879 com a professor de física experimental de launiversitat de Cambridge i com a director del seuLaboratori Cavendish defísica experimental. De totes formes, no s'ho va prendre com un privilegi, sinó que es va comprometre en millorar l'ensenyament de la pràctica de laboratori, molt bàsica fins la seva època. D'altra banda, la seva carga de treball no era massa feixuga: quaranta classes i divuit setmanes de presència a Cambridge per curs acadèmic.[8] En qualsevol cas, no ho va considerar com el treball de la seva vida i només es va comprometre per cinc anys, així que el 1884 va ser substituït perJoseph John Thomson.
De 1887 a 1905, Rayleigh va ser professor de filosofia natural a laRoyal Institution. Durant aquest període, va mesurar amb cura i precisió lamassa atòmica de l'oxigen i l'hidrogen, i el 1892 va passar a investigar la delnitrogen. Aïllant el nitrogen de diferents maneres, va descobrir una petita però significativa diferència, que indicava un gas inert més pesant present a l'aire a més del nitrogen.William Ramsay es va unir a aquest tema de recerca i, a l'agost de 1894, van descobrir l'argó.[9][10] El 1904, Rayleigh i Ramsay van rebre els Premis Nobel deFísica iQuímica, respectivament; tots dos per investigacions relacionades amb el descobriment de l'argó.[11]
Des de 1884 fins a la seva mort el 1919, Rayleigh va desplegar una intensa activitat, exercint càrrecs importants a diferents institucions, mantenint un activa correspondència amb innombrables col·legues i descobrint, per exemple, el famós article de 1845 deJohn James Waterston que havia estat rebutjat per laRoyal Society en el que presentava una completateoria cinètica dels gasos.[12] En morir el juny de 1919, el seu fill Robert va dimitir del la seva càtedra alImperial College per continuar les seves recerques al laboratori de Terling Place. Des que va morir el 1947 els laboratoris van quedar intactes fins avui.[13] Va ser enterrat al cementiri adjacent a Terling Place i dos anys més tard, el 1921, es va inaugurar un cenotafi de marbre a la capella de Sant Andreu de l'Abadia de Westminster.
The theory of Sound, portada del primer volum, edició de 1894.
Les primeres investigacions de Rayleigh es recullen en la seva obraThe Theory of Sound (2 vols.,1877-1878), en la qual es descriu un nou procediment per a amidar les vibracions acústiques, coneguda com l'ona Rayleigh. En el camp de l'òptica va realitzar una sèrie de treballs sobre lapolarització de lallum, va contribuir a la teoria de laradiació delcos negre i va proporcionar per primera vegada una explicació del perquè del color blau del cel introduint el concepte dedifusió de Rayleigh.[14] En la segona edició ampliada del llibre (1894) va introduir el teorema de reciprocitat de lafísica matemàtica que, tot i no ser universalment vàlid, va influir l'obra de generacions de físics.[15]
A part d'aquest llibre, va publicar més de quatre-cents cinquanta articles científics.[16]
El 1885 va publicar un article essencial en l'estudi de les ones superficials dels sòlids elàstics, un problema molt difícil però en el que va introduir determinades simplificacions i condicions límit i aviat vapoder determinar les carecterísitiques físiques essencials de la propagació de les ones.[17]
Molts del seu contemporanis van destacar la seva habilitat per a obtenir resultats experimentals interessants i útils a partir d'aparells artesanals, simples i fets a casa.[18]
Però probablement la seva tasca científica més important va consistir en la curosa determinació de les densitats delsgasos atmosfèrics. Buscant una explicació a la discrepància de densitats delnitrogen obtingut de l'aire i de l'obtingut a partir delnitrat d'amoni, va descobrir, en col·laboració ambWilliam Ramsay, l'element químicargó l'any1894. Aquest episodi proporciona un exemple impagable del procés d'aprenentatge en les ciències, al mateix temps que planteja interrogants filosòfics sobra la seva validesa: Com es detecten inicialment les discrepàncies empíriques?[21] Com s'assegura l'efectiva realitat de les discrepàncies?[22] Quant fiables son les inferències primàries?[23] Com s'eliminen explicacions alternatives?[24] Com s'arriba a l'explicació final? I com es descobreix una cosa nova?[25] Tot això sense comptar amb les possibles reaccions adverses de lesvelles guàrdies...
↑Elswranglers eren els alumnes que obtenien les millors qualificacions en el tripos (examen final) de matemàtiques. ElSenior Wrangler era el millor de tots ells.
O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F. «John Strutt» (en anglès). MacTutor History of Mathematics archive. School of Mathematics and Statistics, University of St Andrews, Scotland.
«John Strutt» (en anglès). The Nobel Prize. The Nobel Foundation.
