Thomson Lord KELVIN, William
William Thomson sündis Belfastis matemaatikaõpetaja peres. Kui William oli kaheksa-aastane, kolis perekond Glasgowsse, millest sai hiljem kuulsa füüsiku elu- ja töökoht. Andekast poisist sai kümneaastaselt Glasgow ülikooli tudeng. Pärast Glasgow ülikooli lõpetamist astus Thomson Cambridge'i ülikooli, misjärel läks ta isa nõuandel Pariisi stažeerima kuulsa prantsuse eksperimentaalfüüsiku A. Regno laborisse. Peagi avaldas noor tudeng oma esimese töö soojusjuhtivuse teooriast. 22-aastane Thomson sai Glasgow' professoriks ja oli õppetooli juhataja kuni 1899. aastani viiskümmend kolm aastat.
W. Thomsonil oli suur pedagoogiline anne ning ta ühendas suurepäraselt teoreetilise ja praktilise ettevalmistuse. Tema füüsika loengutega kaasnesid meeleavaldused, kus Thomson meelitas laialdaselt tudengeid, mis äratas publiku huvi.
Glasgow ülikoolis lõi W. Thomson füüsikalise labori, milles tehti palju originaalseid teadusuuringuid ja millel oli suur roll füüsikateaduse arengus. Algselt kubises labor endistes loenguruumides, vanas mahajäetud veinikeldris ja osas vanast professorimajast. 1870. aastal kolis ülikool uude uhkesse hoonesse, mis andis laborile avarad ruumid. Thomsoni kantsel ja maja olid esimesed Suurbritannias, mis valgustati elektriga. Riigi esimene telefoniliin töötas ülikooli ja füüsilisi instrumente valmistavate White'i töökodade vahel. Töökodadest kasvas välja mitmekorruseline tehas, millest sai sisuliselt labori filiaal.
Thomsoni teaduslikud huvid hõlmasid termodünaamikat, hüdrodünaamikat, elektromagnetismi, elastsuse teooriat, soojust, matemaatikat ja tehnoloogiat. Üliõpilasena avaldas Thomson mitmeid töid Fourier' seeria rakendamise kohta erinevates füüsikaharudes. Pariisis katseajal töötades töötas ta välja elektrostaatiliste probleemide lahendamise meetodi, mida nimetatakse "peegelpiltide" meetodiks (1846). Olles tutvunud Carnot’ teoreemiga, väljendas ta absoluutse termodünaamilise skaala ideed (1848).
1851. aastal sõnastas W. Thomson (sõltumata R. Clausiusest) termodünaamika 2. seaduse. Tema töös "Soojuse dünaamilisest teooriast" esitati uus vaatenurk soojusele, mille kohaselt "soojus ei ole aine, vaid mehaanilise efekti dünaamiline vorm". Seetõttu "peab olema mingi võrdväärsus mehaanilise töö ja kuumuse vahel". Thomson juhib tähelepanu, et see põhimõte "ilmselt esimest korda ... kuulutati avalikult Yu. Mayeri teoses "Märkused elutu looduse jõudude kohta". Edasi mainib ta J. Joule'i tööd, kes uuris arvulist suhet, "soojuse ja mehaanilise jõu ühendamist".
Thomson väidab, et kogu soojuse liikumapaneva jõu teooria põhineb kahel väitel, millest esimene ulatub tagasi džaulini ja on sõnastatud järgmiselt: „Kõikidel juhtudel, kui saadakse võrdsed kogused mehaanilist tööd mis tahes viisil eranditult tänu soojendamiseks või kulutatakse eranditult soojusefektide saamiseks, kaob või saadakse alati sama palju soojust.
Thomson sõnastab teise seisukoha järgmiselt: „Kui suvaline masin on paigutatud nii, et vastupidises suunas töötades muutuvad kõik mehaanilised ja füüsikalised protsessid tema liikumise mis tahes osas vastandlikeks, siis toodab see täpselt nii palju mehaanilisi. töötama nii, nagu see teatud soojushulgaga toota suudaks, mis tahes termodünaamiline masin, millel on sama temperatuuriga soojusallikad ja külmkapp.
Thomson tõstab selle seisukoha S. Carnot'le ja R. Clausiusele ning põhjendab seda järgmise aksioomiga: „Elutu ainelise agensi abil on võimatu saada mehaanilist tööd mis tahes ainemassist, jahutades seda allapoole temperatuuri. ümbritsevatest objektidest kõige külmem." Sellele formuleeringule, mida nimetatakse teise seaduse Thomsoni formuleeringuks, teeb Thomson järgmise märkuse: „Kui me ei tunnistaks seda aksioomi kehtivaks kõigil temperatuuridel, peaksime tunnistama, et automaatset masinat on võimalik panna tegutseda ja saada mehhaanilist tööd, jahutades merd või maad mis tahes koguses, kuni kogu maa ja mere või lõpuks kogu materiaalse maailma soojuse ammendumiseni. Selles märkuses kirjeldatud „automaati” hakati nimetama 2. tüüpi perpetuum mobileks.
Lisaks termodünaamika alastele töödele pani Thomson aluse elektromagnetiliste võnkumiste teooriale ja tuletas 1853. aastal valemi vooluringi loomuliku võnkeperioodi sõltuvuse kohta selle mahtuvusest ja induktiivsusest (Thomsoni valem). 1856. aastal avastas ta kolmanda termoelektrilise efekti - Thomsoni efekti (esimesed kaks on termo-EMF tekkimine ja Peltieri soojuse eraldumine), mis seisnes nn. "Thomsoni soojus", kui vool liigub läbi juhi temperatuurigradiendi juuresolekul. Suur tähtsus atomistlike ideede kujunemisel oli Thomsoni molekulide suuruse arvutamisel vedela kile pinnaenergia mõõtmise põhjal. 1870. aastal tegi ta kindlaks küllastunud auru elastsuse sõltuvuse vedeliku pinna kujust.
Thomson andis suure panuse erinevate teadusharude praktiliste rakenduste arendamisse. Ta oli teaduslik peanõunik esimeste Atlandi-üleste kaablite paigaldamisel. Ta konstrueeris mitmeid täpseid elektromeetrilisi instrumente: "kaabel" galvanomeetri, kvadrant- ja absoluutelektromeetrid, sifoon-marker telegraafi signaalide vastuvõtmiseks. Ta soovitas kasutada keerdunud vasktraate.
Atlandi-ülese kaabli paigaldamise töö äratas Thomsonis huvi navigatsiooni vastu. Teadlane lõi täiustatud merekompassi, mis kompenseeris laeva raudkere magnetismi, leiutas pideva kajaloodi, mõõnamõõturi (seade veetaseme registreerimiseks meres või jões). Tuntud on Thomsoni uurimused soojusjuhtivuse, loodete teooria, lainete pinnal levimise ja keerise liikumise teooria kohta.
1892. aastal omistati W. Thomsonile suurte teaduslike teenete eest parun Kelvini tiitel (nimetatud Glasgow ülikooli lähedal voolava Kelvini jõe järgi). Thomson kirjutas tohutul hulgal töid eksperimentaalse ja teoreetilise füüsika kohta. Tema teadusliku tegevuse 50. aastapäeva 1896. aastal tähistasid füüsikud üle kogu maailma. Tomsoni tähistamisest võtsid osa erinevate riikide esindajad, sealhulgas vene füüsik N. A. Umov; aastal 1896 valiti Tomson Peterburi Teaduste Akadeemia auliikmeks. Absoluutse temperatuuri mõõtühik kelvin on saanud oma nime William Thomsoni järgi.
Allikad:
1. Kudrjavtsev P.S. Füüsika ajaloo kursus. M.: Valgustus, 1982. - 448 lk.
2. Suur Nõukogude Entsüklopeedia. 30 köites.
Keemia sündmuste ja avastuste kronoloogia:
William Thomson, parun Kelvin(Ing. William Thomson, 1. parun Kelvin; 26. juuni 1824, Belfast, Iirimaa – 17. detsember 1907, Largs, Šotimaa) – Briti füüsik ja mehaanik. Tuntud oma töö poolest termodünaamika, mehaanika ja elektrodünaamika vallas.
Biograafia
William Thomson sündis 26. juunil 1824 Belfastis. Tomsoni esivanemad olid Iiri põllumehed; tema isa James Thomson, kuulus matemaatik, oli alates 1814. aastast Belfasti Akadeemilise Instituudi õpetaja, seejärel 1832. aastast Glasgow matemaatikaprofessor; tuntud matemaatikaõpikute poolest, millel on kümneid väljaandeid. William Thomson ja tema vanem vend James läksid Glasgow kolledžisse ja seejärel St. Peter's Cambridge'is, kus William lõpetas 1845. aastal oma teaduse kursuse.
1846. aastal asus 22-aastane Thomson Glasgow ülikooli teoreetilise füüsika õppetooli juhatama.
1856. aastal autasustati teadlast Londoni Kuningliku Seltsi kuningliku medaliga.
Aastatel 1880–1882 Londoni Füüsikute Seltsi president. Tema kaasaegsed hindasid täielikult Thomsoni erakordseid teeneid puhtas ja rakendusteaduses.
1866. aastal löödi Thomson rüütliks, 1892. aastal andis kuninganna Victoria talle peerage'i tiitliga "Parun Kelvin" mööda Kelvini jõge, mis voolab mööda Glasgow ülikoolist ja suubub Clyde'i jõkke.
Teaduslik tegevus
Üliõpilasena avaldas Thomson rea artikleid Fourier' seeriate rakendamisest füüsikas ning uurimuses "Soojuse ühtlane liikumine homogeenses tahkis ja selle seos elektri matemaatilise teooriaga" ("The Cambridge math. Journ" .", 1842), tõi ta olulisi analoogiaid soojuse ja elektrivoolu levimise nähtuste vahel, näidates, kuidas ühe nimetatud valdkonna küsimuste lahendust saab rakendada teise küsimusele. Teises uurimuses "The Linear Motion of Heat" (1842, ibid.) töötas Thomson välja põhimõtted, mida ta seejärel viljakalt rakendas paljudes dünaamilise geoloogia küsimustes, nagu maa jahtumine.
1845. aastal Pariisis viibides hakkas Thomson avaldama Joseph Liouville'i ajakirjas elektrostaatikateemalisi artikleid, milles ta kirjeldas oma elektrilise pildistamise meetodit, mis võimaldas lihtsalt lahendada paljusid kõige raskemaid elektrostaatika probleeme.
1849. aastal alustas Thomson tööd termodünaamikaga, mis avaldati Edinburghi Kuningliku Seltsi väljaannetes. Neist esimeses töös osutas Thomson Joule'i uurimistööle tuginedes, kuidas muuta Carnot' põhimõtet, mis on sätestatud viimase teoses "Rflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres dvelopper cette puissance" (1824), nii et põhimõte oleks kooskõlas ajakohaste andmetega; see töö sisaldab ühte termodünaamika teise seaduse esimestest sõnastustest. 1852. aastal esitas Thomson sellest teise sõnastuse, nimelt doktriini energia hajumisest. Samal aastal viis Thomson koos Joule'iga läbi gaaside jahtumise paisumisel ilma tööd tegemata, mis oli üleminekuetapp ideaalgaaside teoorialt reaalsete gaaside teooriale.
1855. aastal alanud töö termoelektriga ("Metallide elektrodünaamilised omadused") põhjustas katsete intensiivistumist; Glasgow ülikooli tudengid võtsid osa tööst, millega sai alguse üliõpilaste esimene praktiline töö Suurbritannias, aga ka füüsika laboratoorium Glasgows.
1950. aastatel hakkas Thomson huvi tundma Atlandi-ülese telegraafi küsimuse vastu; Esimeste praktiliste pioneeride ebaõnnestumistest ajendatuna uuris Thomson teoreetiliselt elektriimpulsside levimise küsimust piki kaableid ja jõudis kõige praktilisema tähtsusega järeldustele, mis võimaldasid telegraafi teostada üle ookeani. Oma teel järeldas Thomson võnkuva elektrilahenduse olemasolu tingimused (1853), mille Kirchhoff (1864) hiljem taas leidis ja mis moodustasid kogu elektrivõnkumisteooria aluse. Kaabli paigaldamise ekspeditsioonil tutvus Thomson merenduse vajadustega, mis viis krundi ja kompassi täiustamiseni (1872-1876).
William Thomson, Lord Kelvin
(26.VI. 1824 - 17.XII. 1907)
William Thomson, tulevane lord Kelvin, sündis Belfastis (Iirimaa) inseneriprofessori peres. Kui poiss oli 7-aastane, sai tema isa Glasgow ülikoolis (Šotimaa) matemaatika õppetooli ja kolis perega sinna. Juba kaheksa-aastaselt hakkas William oma isa loengutes käima ja 10-aastaselt sai temast üliõpilane. Pärast Glasgow ülikooli lõpetamist astub 17-aastane poiss Cambridge'i ülikooli. Sel ajal avaldatakse tema esimene teaduslik artikkel trigonomeetriliste seeriate kohta.
Aastal 1845, pärast ülikooli lõpetamist, läks Thomson isa nõuandel Pariisi, et õppida kuulsa prantsuse eksperimentaalfüüsiku Henri-Victor Regnault (1810-1878) laboris. Siin töötas Thomson välja elektrostaatiliste probleemide lahendamise meetodi ("elektriliste kujutiste meetod"). Aasta hiljem naasis 22-aastane teadlane Glasgow’sse, temast sai ülikooli professor ja füüsikaosakonna juhataja.
1848. aastal võttis Thomson kasutusele "absoluutse termomeetrilise skaala". Ta selgitas selle nime järgmiselt: "Seda skaalat iseloomustab täielik sõltumatus mis tahes konkreetse aine füüsikalistest omadustest." Ta märgib, et "lõpmatu külm peab vastama õhutermomeetri lõplikule arvule miinuskraadidele", nimelt: punkt "mis vastab nullini vähendatud õhuhulgale, mis märgitakse skaalal -273 ° C". .
Alates 1851. aastast avaldas Thomson teaduslike artiklite sarja üldpealkirja "On the Dynamic Theory of Heat" all, milles käsitles termodünaamika esimest ja teist seadust. Samas naaseb ta veel kord absoluutse temperatuuri probleemi juurde, märkides, et "kahe keha temperatuurid on vastavalt võrdelised soojushulgaga, mille ainesüsteem võtab ja annab ära kahes kohas, kus need temperatuurid on, kui süsteem lõpetab ideaalsete pöörduvate protsesside täieliku tsükli ja on kaitstud soojuse kadumise või lisandumise eest mis tahes muul temperatuuril.
See järeldus võimaldas Thomsonil väljendada soojusmasina efektiivsust (Carnot' tsükkel), kasutades küttekeha ja külmiku temperatuure.
Samal aastal sai Thomson 27-aastaselt Londoni Kuningliku Seltsi - Inglise Teaduste Akadeemia - liikmeks. Ja kaks aastat hiljem avastas ta koos inglise füüsiku James Joule'iga (1818-1889), et kui gaas läbib adiabaatiliselt (ilma energia sissevooluta väljastpoolt) läbi poorse vaheseina, siis selle temperatuur langeb. Seda nähtust nimetatakse "Joule-Thomsoni efektiks". Umbes samal ajal töötas Thomson välja termoelektriliste nähtuste termodünaamilise teooria.
Lisaks termodünaamikale uuris Thomson elektromagnetnähtusi. Nii avaldas ta 1853. aastal artikli "Mööduvate elektrivoolude kohta". Arvestades kerakujulise keha elektrilaengu aja muutumist, kui see on peenikese juhi (traadi) abil Maaga ühendatud, leidis Thomson, et sel juhul tekivad sumbunud võnkumised teatud karakteristikutega, mis sõltuvad keha elektrilisest võimsusest, juhi takistus ja elektrodünaamiline mahtuvus. Seejärel nimetati valemit, mis peegeldas vabade võnkumiste perioodi sõltuvust ilma takistuseta vooluringis näidatud väärtustest, "Thomsoni valemiks" (kuigi ta ise seda valemit ei tuletanud).
Thomson oli esimene teadlane, kes uuris elektrilisi võnkumisi, ja ei olnud juhus, et teda kutsuti teaduslikuks peakonsultandiks esimeste Atlandi-üleste kaablite paigaldamisel, mille eesmärk oli luua stabiilne telegraafiühendus kahe kontinendi vahel. Suure panuse eest selles töös ülendati ta 1865. aastal aadlikuks ja 1892. aastal pälvis ta silmapaistvate teaduslike teenete eest Lord Kelvini tiitli (ülikooli lähedal voolava jõe nime järgi, kus ta töötas Aastaid).
Aastatel 1890–1895 Thomson pidas Londoni Kuningliku Seltsi presidendi auametit.
Sir William Thomson suri 83-aastaselt Glasgow lähedal Largsis. Temast jäi maha 25 raamatut, 660 teadusartiklit ja 70 leiutist.
"Kui suudad mõõta, millest räägid, ja väljendada seda numbritega, siis tead sellest teemast midagi. Kuid kui te ei suuda seda kvantifitseerida, on teie teadmised äärmiselt piiratud ja mitterahuldavad. Võib-olla on see algstaadium, kuid see pole tõeliste teaduslike teadmiste tase ..."
W. Thomson (lord Kelvin)
Teadlane, kelle nimi on absoluutne termodünaamiline temperatuuriskaala, Lord Kelvin, oli mitmekülgne inimene, kelle teaduslike huvide hulka kuuluvad termodünaamika (eelkõige kuulub talle termodünaamika teise printsiibi kaks sõnastust), hüdrodünaamika, dünaamiline geoloogia, elektromagnetism, elastsuse teooria, mehaanika. ja matemaatikat. Teada on teadlase uurimused soojusjuhtivuse, loodete teooria, lainete pinnal levimise ja keerise liikumise teooria alal. Kuid ta polnud ainult teoreetiline teadlane. "Teaduse inimest eraldab tootvast töötajast terve kuristik ja teadus, selle asemel, et teenida töötaja käes oma tootliku jõu suurendamise vahendina, vastandub peaaegu kõikjal talle." - ütles teadlane. Tema panust erinevate teadusharude praktiliste rakenduste arendamisse on raske ülehinnata 1850. aastatel oli telegraafihuviline teadlane peamiseks teaduslikuks konsultandiks esimeste telegraafikaablite paigaldamisel üle Atlandi ookeani. täpsed elektromeetrilised instrumendid: "kaabel" peegelgalvanomeeter, kvadrand- ja absoluutelektromeetrid, undulaator-marker telegraafisignaalide vastuvõtmiseks koos sifoonitindiga, elektriseadmete kalibreerimiseks kasutatavad ampriskaalad ja palju muud, samuti tehti ettepanek kasutada keerutatud juhtmeid. vasktraadist. toimingud, loodete mõõtur (seade veetaseme registreerimiseks meres või jões). Selle leidliku disaineri paljude patentide hulgas on ka puhtalt praktilistele seadmetele (nt veekraanidele) mõeldud patente. Tõeliselt andekas inimene on andekas kõiges.
William Thomson (see on selle kuulsa teadlase tegelik nimi) sündis täpselt 190 aastat tagasi, 26. juunil 1824 Belfastis (Põhja-Iirimaal) Belfasti Kuningliku Akadeemilise Instituudi matemaatikaõpetaja peres, autor. mitmetest õpikutest, mis on läbinud kümneid trükke, James Thomson, kelle esivanemad olid Iiri põllumehed. 1817. aastal abiellus ta Margaret Gardneriga. Nende abielu oli suur (neli poissi ja kaks tüdrukut). Vanim poeg James ja William kasvasid üles isamajas ning nooremad poisid anti vanematele õdedele kasvatada. Pole üllatav, et Thomson seenior hoolitses oma poegade korraliku hariduse eest. Algul pööras ta Jamesile rohkem tähelepanu, kuid peagi sai selgeks, et vanema poja kehv tervis ei võimalda tal head haridust saada ning isa keskendus Williami kasvatamisele.br />
Kui William oli 7-aastane, kolis pere Glasgow'sse (Šotimaa), kus tema isa sai matemaatika õppetooli ja professuuri. Glasgowst sai hiljem kuulsa füüsiku elu- ja töökoht. Juba kaheksa-aastaselt hakkas William käima oma isa loengutel ja 10-aastaselt sai temast kolledži üliõpilane Glasgows, kus ta õppis koos vanema venna Jamesiga. Noormehe teadushuvide kujundamisel mängis suurt rolli tuntud šoti astronoom ja teaduse populariseerija John Nichol, kes töötas ülikoolis 1839. aastast. Ta jälgis teaduse edusamme ja püüdis nendega oma õpilasi kurssi viia. Kuueteistkümneaastaselt luges William Fourier' raamatut The Analytical Theory of Heat, mis sisuliselt määras tema uurimistöö programmi kogu ülejäänud eluks.
Pärast kolledži lõpetamist läks Thomson õppima St. Peter College'is Cambridge'is, kus ta avaldas mitmeid kirjutisi Fourier' seeria rakendamise kohta erinevates füüsikaharudes ja suurepärases uurimuses "Soojuse ühtlane liikumine homogeenses tahkis ja selle seos elektri matemaatilise teooriaga" ("The Cambridge math" . Journ.", 1842) tõi olulisi analoogiaid soojuse ja elektrivoolu levimise nähtuste vahel ning näitas, kuidas ühest neist valdkondadest pärit küsimuste lahendust saab rakendada mõne teise valdkonna küsimuste puhul. Teises uurimuses "The Linear Motion of Heat" (1842, ibid.) töötas Thomson välja põhimõtted, mida ta seejärel viljakalt rakendas paljudes dünaamilise geoloogia küsimustes, nagu maa jahtumine. Ühes oma varajases kirjas isale kirjutab Tomson, kuidas ta oma aega planeerib: tõuse hommikul kell 5 ja süüta lõke; lugeda kuni 8 tundi 15 minutit; osaleda igapäevases loengus; lugeda kella 13-ni; teha harjutusi kella 16-ni; külastada kirikut enne kella 19.00; lugeda kuni 8 tundi 30 minutit; mine magama kell 9.00 See ajakava illustreerib elukestvat soovi raisatud aega minimeerida. Pean ütlema, et William Thomson oli igakülgselt arenenud noormees, tegeles spordiga, kuulus isegi Cambridge'i sõudmismeeskonda ja alistas koos kaaslastega Oxfordi õpilasi kuulsal võistlusel, mida on peetud alates 1829. aastast. Tomson tundis hästi ka muusikat ja kirjandust. Kuid ta eelistas kõigile neile hobidele teadust ja siin olid ka tema huvid mitmekesised.
Aastal 1845, pärast Cambridge'i lõpetamist, olles saanud teise metsamehe diplomi ja Smithi auhinna, läks William oma isa nõuandel Pariisi, et end täiendada kuulsa prantsuse eksperimentaalfüüsiku Henri-Victor Regnault' (1810) laboris. -1878). Samal ajal avaldas Thomson ajakirjas Joseph Liouville mitmeid elektrostaatikateemalisi artikleid, milles ta kirjeldas oma elektriliste kujutiste meetodit, mida hiljem nimetati "peegelpildi meetodiks", mis võimaldas lihtsalt lahendada paljud rasked elektrostaatika probleemid.
Sel ajal, kui Thomson Cambridge'is õppis, toimusid Glasgow's sündmused, mis määrasid tema edasise karjääri. Kui Thomson oli 1841. aastal Cambridge'is oma esimest aastat lõpetamas, haigestus Glasgow ülikooli loodusfilosoofia professor William Meiklhem tõsiselt. Oli selge, et tööle ta naasta ei saa. Kui 1842. aasta möödus, ilma selget kandidaati Glasgow vabale kohale ei tulnud, mõistis Thomson seenior, et tema poeg William, kes oli just saanud 18-aastaseks, võib selle koha eest konkureerida. 11. septembril 1846 valiti 22-aastane Thomson salajasel hääletusel Glasgow ülikooli loodusfilosoofia professori ametikohale. Ta säilitas oma ametikoha 1899. aastani, teda ei ahvatlenud isegi Cambridge'i Cavendishi õppetooli juhataja ametikoht, mida talle 1870. ja 1880. aastatel kolm korda pakuti. Thomson pidas oma esimese loengu professorina Glasgow ülikoolis 4. novembril 1846. Selles andis ta loodusfilosoofia kursusele võetud üliõpilastele sissejuhatava ülevaate kõigist füüsikaharudest. Stokesile saadetud kirjas tunnistas Thomson, et esimene loeng ebaõnnestus. Ta pani selle eelnevalt täismahus kirja ja tundis kogu aeg muret, et luges liiga kiiresti. Kuid see ei takistanud neid kasutamast sama kirjet järgmisel aastal ja seejärel igal aastal viiekümne aasta jooksul erinevate sisestuste, paranduste ja täiustustega. Üliõpilased jumaldasid oma kuulsat professorit, kuigi tema võime silmapilkselt mõelda, näha seoseid ja analoogiaid tekitas paljudes hämmingut, eriti kui Thomson eksprompt selliseid arutluskäike loengutesse sisestas.
1847. aastal kohtus Thomson Briti Loodusuurijate Ühingu koosolekul Oxfordis James Joule'iga. Eelneva nelja aasta jooksul oli Joule nendel iga-aastastel koosolekutel teatanud, et soojus ei ole, nagu tollal arvati, mingi aine (kalor), mis levib ühest kehast teise. Joule väljendas veendumust, et soojus on tegelikult ainet moodustavate aatomite vibratsiooni tulemus. Olles uurinud, kuidas gaas jahutamisel kokku pressib, tegi Joule ettepaneku, et ühtki ainet ei saa jahutada alla 284 °C (hiljem, nagu me teame, täpsustas seda arvu Thomson). Lisaks demonstreeris Joule töö ja soojuse samaväärsust, viies läbi katseid, et määrata samaväärne mehaanilise töö hulk, mis on vajalik ühe naela vee soojendamiseks 1 °F võrra. Ta väitis isegi, et joa põhjas oli veetemperatuur kõrgem kui tipus. Joule’i kõned Briti Assotsiatsiooni koosolekutel võeti vastu igavuse ja umbusuga. Kuid kõik muutus 1847. aastal toimunud koosolekul Oxfordis, sest Thomson istus saalis. Ta oli Joelil öeldu üle rõõmus, hakkas esitama palju küsimusi ja kutsus esile tulise arutelu. Tõsi, Thomson oletas, et Joule võib eksida. Thomson kirjutas pärast kohtumist oma vennale saadetud kirjas: "Saadan Joule'i teosed, mis panevad teid hämmastama. Mul on olnud vähe aega nendesse üksikasjalikult süveneda. Mulle tundub, et praegu on neis veel palju vigu ." Kuid Joel ei eksinud ja Tomson nõustus pärast pikka kaalumist temaga. Veelgi enam, ta suutis siduda Joule'i ideed Sadi Carnot' tööga soojusmasinate alal. Samal ajal õnnestus tal leida üldisem viis temperatuuri absoluutse nulli määramiseks, mis ei sõltu konkreetsest ainest. Seetõttu hakati temperatuuri põhiühikut hiljem nimetama kelviniks. Lisaks mõistis Thomson, et energia jäävuse seadus on teadust ühendav suur printsiip, ning võttis kasutusele mõisted "staatiline" ja "dünaamiline" energia, mida me nüüd vastavalt nimetame kineetiliseks ja potentsiaalseks energiaks.
Aastal 1848 tutvustas Thomson " absoluutne termomeetriline skaala". Ta selgitas tema nime järgmiselt: " Seda skaalat iseloomustab täielik sõltumatus mis tahes konkreetse aine füüsikalistest omadustest."Ta märgib seda." lõpmatu külm peab vastama õhutermomeetri lõplikule arvule miinuskraadidele", nimelt: punkt, " mis vastab nullini vähendatud õhuhulgale, mis märgitakse skaalal -273 ° C".
Alates 1849. aastast algas Thomsoni termodünaamika alane töö, mida trükiti Edinburghi Kuningliku Seltsi väljaannetes. Neist esimeses töös osutab Thomson Joule'i uurimistööle tuginedes, kuidas muuta Carnot' põhimõtet, mis on sätestatud viimase teoses Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance (1824), et põhimõte oli kooskõlas tänapäevaste andmetega; see kuulus teos sisaldab ühte termodünaamika teise seaduse esimestest sõnastustest.
Alates 1851. aastast avaldas Thomson teaduslike artiklite sarja üldpealkirja all "Soojuse dünaamilisest teooriast", milles ta käsitles (R. Clausiusest sõltumatult) termodünaamika esimest ja teist seadust. Samal ajal naaseb ta uuesti absoluutse temperatuuri probleemi juurde, märkides, et " kahe keha temperatuurid on võrdelised soojushulgaga, mille materiaalne süsteem võtab ja eraldab kahes kohas, kus need temperatuurid on sellised, kui süsteem lõpetab ideaalsete pöörduvate protsesside täieliku tsükli ja on kaitstud soojuse kadumise või lisandumise eest. mis tahes muul temperatuuril". Tema töös "Soojuse dünaamilisest teooriast" esitati uus seisukoht soojusele, mille kohaselt " soojus ei ole aine, vaid mehaanilise efekti dünaamiline vorm. Seetõttu "peab mehaanilise töö ja soojuse vahel olema teatav samaväärsus". Thomson juhib tähelepanu sellele, et see põhimõte ilmselt esimest korda ... kuulutati avalikult välja Y. Mayeri teoses “Märkused elutu looduse jõudude kohta". Edasi mainib ta arvulist suhet uurinud J. Joule’i tööd, “ soojuse ja mehaanilise jõu ühendamine". Thomson väidab, et kogu soojuse liikumapaneva jõu teooria põhineb kahel väitel, millest esimene ulatub tagasi Joule'i ja on sõnastatud järgmiselt: Kõigil juhtudel, kui võrdne kogus mehaanilist tööd saadakse mis tahes viisil eranditult soojusest või kulutatakse ainult soojusefektide saamiseks, kaob või saadakse alati võrdses koguses soojust.". Thomson sõnastab teise väite järgmiselt: "Kui mõni masin on paigutatud nii, et vastupidises suunas töötades muutuvad kõik mehaanilised ja füüsikalised protsessid selle liikumise mis tahes osas vastupidisteks, siis toodab see täpselt nii palju mehaanilist tööd, kui ükski termodünaamiline süsteem suudaks. etteantud soojushulgale.sama temperatuuriga soojus- ja külmikuallikatega masin". Thomson tõstab selle seisukoha S. Carnot'le ja R. Clausiusele ning põhjendab seda järgmise aksioomiga: “ Eluta ainelise agensi abil on võimatu saada mehaanilist tööd mis tahes ainemassist, jahutades seda ümbritsevate objektide külmema temperatuurist madalamale.". Sellele formuleeringule, mida nimetatakse Thomsoni teise seaduse sõnastuseks, teeb Thomson järgmise märkuse: Kui me ei tunnistaks seda aksioomi kõikidel temperatuuridel kehtivaks, siis peaksime tunnistama, et merd või maad jahutades on võimalik automaatne tööle panna ja saada mehaanilist tööd mis tahes koguses kuni kõigi ammendumiseni. maa ja mere kuumus või lõpuks kogu materiaalne maailm". Selles märkuses kirjeldatud „automaati” hakati nimetama 2. tüüpi perpetuum mobileks. Lähtudes termodünaamika avatud seadusest ja rakendades seda Universumile tervikuna, jõudis ta (1852) ekslikule järeldusele "universumi termilise surma" (universumi termilise surma hüpotees) vältimatuse kohta. Selle käsitluse ebaseaduslikkust ja hüpoteesi ekslikkust tõestas L. Boltzmann.
Samal aastal sai Thomson 27-aastaselt Londoni Kuningliku Seltsi - Inglise Teaduste Akadeemia - liikmeks. 1852. aastal viis Thomson koos inglise füüsiku James Joule'iga läbi tuntud uuringu gaaside jahutamise kohta paisumisel ilma tööd tegemata, mis oli üleminekuetapp ideaalgaaside teoorialt reaalsete gaaside teooriale. Nad leidsid, et kui gaas läbib adiabaatiliselt (ilma energia sissevooluta väljastpoolt) läbi poorse vaheseina, siis selle temperatuur langeb. Seda nähtust nimetatakse "Joule-Thomsoni efektiks". Umbes samal ajal töötas Thomson välja termoelektriliste nähtuste termodünaamilise teooria.
1852. aastal abiellus teadlane Margaret Crumiga, kellesse ta oli lapsepõlvest saati armunud. Ta oli õnnelik, kuid õnne ei kestnud kahjuks kaua. Juba mesinädalate ajal halvenes Margareti tervis järsult. Järgmised 17 aastat Tomsoni elust varjutasid pidevad mured naise tervise pärast ja teadlane pühendas peaaegu kogu oma vaba aja naise eest hoolitsemisele.
Lisaks termodünaamika alastele töödele uuris Thomson elektromagnetnähtusi. Nii avaldas ta 1853. aastal artikli "Mööduvate elektrivoolude kohta", mis pani aluse elektromagnetiliste võnkumiste teooriale. Arvestades kerakujulise keha elektrilaengu aja muutumist, kui see on peenikese juhi (traadi) abil Maaga ühendatud, leidis Thomson, et sel juhul tekivad sumbunud võnkumised teatud karakteristikutega, mis sõltuvad keha elektrilisest võimsusest, juhi takistus ja elektrodünaamiline mahtuvus. Seejärel nimetati valemit, mis peegeldas vabade võnkumiste perioodi sõltuvust ilma takistuseta vooluringis näidatud väärtustest, "Thomsoni valemiks" (kuigi ta ise seda valemit ei tuletanud).
Lõpuks, 1855. aastal, ühendas teadlane kaks oma teaduslike huvide valdkonda ja asus uurima termoelektrilisi protsesse. Ta töötas välja termoelektriliste nähtuste termodünaamilise teooria. Paljud sellised nähtused olid juba teada, osa avastas Thomson ise. 1856. aastal avastas ta kolmanda termoelektrilise efekti - Thomsoni efekti (esimesed kaks on termo-EMF tekkimine ja Peltieri soojuse eraldumine), mis seisnes nn. "Thomsoni soojus", kui vool liigub läbi juhi temperatuurigradiendi juuresolekul. Kõige üllatavam on see, et Thomson ei teinud seda avastust eksperimentaalselt, vaid ennustas seda oma teooriale tuginedes. Ja seda ajal, mil teadlastel polnud veel enam-vähem õigeid ettekujutusi elektrivoolu olemusest! Suur tähtsus atomistlike ideede kujunemisel oli Thomsoni molekulide suuruse arvutamisel vedela kile pinnaenergia mõõtmise põhjal. 1870. aastal tegi ta kindlaks küllastunud auru elastsuse sõltuvuse vedeliku pinna kujust.
Thomson oli tihedalt seotud teise Iiri päritolu füüsiku George Gabriel Stokesiga. Nad kohtusid Cambridge'is ja jäid elu lõpuni lähedasteks sõpradeks, vahetades üle 650 kirja. Suur osa nende kirjavahetusest puudutab matemaatika- ja füüsikauuringuid. Nende mõistus täiendas üksteist ja mõnel juhul olid mõtted nii ühtsed, et kumbki ei saanud aru (ega ei hoolinudki), kes esimesena idee välja tuli. Võib-olla kõige kuulsam näide on vektoranalüüsi Stokesi teoreem, mis võimaldab teisendada suletud kontuuri integraale selle kontuuriga kaetud pinna integraalideks ja vastupidi. See teoreem oli tegelikult kirjas Thomsoni kirjas Stokesile, nii et seda oleks pidanud nimetama "Thomsoni teoreemiks".
Viiekümnendatel tundis Thomson huvi ka Atlandi-ülese telegraafi küsimuse vastu; Ajendatuna esimeste teedrajavate praktikute ebaõnnestumistest, uurib Thomson teoreetiliselt elektriimpulsside levimise küsimust piki kaableid ja jõuab kõige praktilise tähtsusega järeldusteni, mis võimaldasid teha telegraafi üle ookeani. Selle käigus tuletab Thomson võnkuva elektrilahenduse olemasolu tingimused (1853), mille leidis hiljem taas Kirchhoff (1864) ja mis moodustasid kogu elektrivõnkumisteooria aluse. Kaablipaigalduse ekspeditsioon tutvustab Tomsonile mere vajadusi ning viib krundi ja kompassi täiustamiseni (1872-1876). Ta lõi ja patenteeris uue kompassi, mis oli tol ajal olemasolevatest stabiilsem ja kõrvaldas laevade teraskerega seotud kõrvalekalde. Algul suhtus Admiraliteedi sellesse leiutisse skeptiliselt. Ühe komisjoni järelduse kohaselt on "kompass liiga õrn ja tõenäoliselt väga habras." Vastuseks viskas Tomson kompassi ruumi, kus komisjon kogunes ja kompass vigastada ei saanud. Mereväevõimud veendusid lõpuks uue kompassi tugevuses ja 1888. aastal võttis selle kasutusele kogu laevastik. Thomson leiutas ka mehaanilise loodete ennustaja ja lõi uue kajaloodi, mis suudab kiiresti määrata sügavuse laeva all ja, mis veelgi olulisem, teha seda laeva liikumise ajal.
Mitte vähem kuulsad olid William Thomsoni vaated Maa soojusajaloole. Tema huvi selle teema vastu äratas 1844. aastal, kui ta oli veel Cambridge'i bakalaureuseõppe üliõpilane. Hiljem pöördus ta selle juurde korduvalt tagasi, mis viis ta lõpuks konflikti teiste kuulsate teadlastega, sealhulgas John Tyndalli, Thomas Huxley ja Charles Darwiniga. Seda võib näha Darwini kirjelduses Thomsonist kui "alatu kummitusest" ja Huxley jutlustavast innukusest propageerida evolutsiooniteooriat kui alternatiivi religioossetele tõekspidamistele. Tomson oli küll kristlane, kuid ta ei hoolinud Loomise üksikasjade sõnasõnalise tõlgenduse kaitsmisest, näiteks rääkis ta meeleldi sellest, et meteoriit tõi Maale elu. Thomson aga kaitses ja propageeris kogu elu alati head teadust. Ta uskus, et geoloogia ja evolutsioonibioloogia on rangel matemaatikal põhineva füüsikaga võrreldes vähearenenud. Tegelikult ei pidanud paljud tolleaegsed füüsikud geoloogiat ja bioloogiat üldsegi teadusteks. Maa vanuse hindamiseks kasutas William Thomson oma lemmik-Fourieri meetodeid. Ta arvutas välja, kui kaua kulus sula maakera jahtumiseks praeguse temperatuurini. 1862. aastal hindas William Thomson Maa vanuseks 100 miljonit aastat, kuid 1899. aastal vaatas ta arvutused üle ja vähendas arvu 20-40 miljonile aastale. Bioloogid ja geoloogid vajasid sada korda suuremat arvu. Teooriate lahknevus lahenes alles 20. sajandi alguses, kui Ernest Rutherford taipas, et kivimite radioaktiivsus annab sisemise mehhanismi Maa soojendamiseks, aeglustades jahtumist. See protsess toob kaasa Maa vanuse pikenemise võrreldes Thomsoni ennustatuga. Kaasaegsed hinnangud annavad väärtuseks vähemalt 4600 miljonit aastat. 1903. aastal avastatud seadus, mis seostab soojusenergia vabanemist radioaktiivse lagunemisega, ei ajendanud teda muutma oma hinnanguid Päikese vanuse kohta. Kuid kuna radioaktiivsus avastati siis, kui Thomson ületas 70-aastase piiri, võib ta vabandada, et ta ei võtnud selle rolli uurimistöös arvesse, mida ta alustas 20-aastaselt.
W. Thomsonil oli ka suur pedagoogiline talent ja ta ühendas suurepäraselt teoreetilise koolituse praktilise koolitusega. Tema füüsika loengutega kaasnesid meeleavaldused, kus Thomson meelitas laialdaselt tudengeid, mis äratas publiku huvi. Glasgow ülikoolis lõi W. Thomson Suurbritannia esimese füüsikalabori, milles tehti palju originaalseid teadusuuringuid ja millel oli suur roll füüsikateaduse arengus. Algselt kubises labor endistes loenguruumides, vanas mahajäetud veinikeldris ja osas vanast professorimajast. 1870. aastal kolis ülikool uude uhkesse hoonesse, mis andis laborile avarad ruumid. Thomsoni kantsel ja maja olid esimesed Suurbritannias, mis valgustati elektriga. Riigi esimene telefoniliin töötas ülikooli ja füüsilisi instrumente valmistavate White'i töökodade vahel. Töökodadest kasvas välja mitmekorruseline tehas, millest sai sisuliselt labori filiaal.
Räägitakse, et kord pidi lord Kelvin oma loengu ära jätma ja kirjutas tahvlile "Professor Thomson ei kohtu täna oma tundidega" ("Professor Thomson ei saa täna oma õpilastega kohtuda"). Õpilased otsustasid professoriga vingerpussi mängida ja kustutasid sõnast "klassid" tähe "c". Järgmisel päeval, kui ta seda silti nägi, ei olnud Tomson hämmingus, kustutades samast sõnast teise tähe ja lahkus vaikselt. (Mängitakse sõnadega: klassid - klassid, õpilased; tüdrukud - armukesed, eeslid - eeslid.)
17. juunil 1870 Margaret suri. Pärast seda otsustas teadlane oma elu muuta, pühendada rohkem aega puhkamisele, ta ostis isegi kuunari, millel jalutas sõprade ja kolleegidega. 1873. aasta suvel juhtis Thomson järjekordset kaabli paigaldamise ekspeditsiooni. Kaablikahjustuse tõttu oli meeskond sunnitud tegema 16-päevase peatuse Madeiral, kus teadlane sõbrunes Charles Blandy perekonnaga, eriti Fannyga, ühe tema tütrega, kellega ta järgmisel suvel abiellus.
Lisaks teadus-, õppe- ja inseneritegevusele täitis William Thomson palju aukohustusi. Kolm korda (1873-1878, 1886-1890, 1895-1907) valiti ta Edinburghi Kuningliku Seltsi presidendiks, aastatel 1890-1895 juhtis ta Londoni Kuninglikku Seltsi. 1884. aastal reisis ta USA-sse, kus pidas loengusarja. Tema kaasaegsed hindasid täielikult Thomsoni erakordseid teeneid puhtas ja rakendusteaduses. 1866. aastal sai William aadlitiitli ja 1892. aastal andis kuninganna Victoria talle teaduslike teenete eest peerage'i tiitliga "Parun Kelvin" (Glasgow's voolava Kelvini jõe nime järgi). Kahjuks sai Williamist mitte ainult esimene, vaid ka viimane parun Kelvin - tema teine abielu, nagu esimenegi, osutus lastetuks. Tema teadusliku tegevuse 50. aastapäeva 1896. aastal tähistasid füüsikud üle kogu maailma. Tomsoni tähistamisest võtsid osa erinevate riikide esindajad, sealhulgas vene füüsik N. A. Umov; aastal 1896 valiti Tomson Peterburi Teaduste Akadeemia auliikmeks. 1899. aastal lahkus Kelvin Glasgow õppetooli kohalt, kuigi ta ei lõpetanud teadusega tegelemist.
Päris 19. sajandi lõpus, 27. aprillil 1900, pidas Lord Kelvin Kuninglikus Instituudis kuulsa loengu valguse ja soojuse dünaamilise teooria kriisist pealkirjaga "Üheksateistkümnenda sajandi pilved soojuse ja valguse dünaamilise teooria kohal. ." Selles ütles ta: "Dünaamilise teooria, mille kohaselt soojus ja valgus on liikumisvormid, ilu ja selgust varjavad praegu kaks pilve. Esimene neist ... on küsimus: kuidas saab Maa liikuda läbi elastse keskkonna, mis on sisuliselt helendav eeter? Teine on Maxwell-Boltzmanni doktriin energia jaotusest." Lord Kelvin lõpetas esimese küsimuse arutelu sõnadega: "Ma kardan, et praegu peame esimest pilve pidama väga tumedaks." Suurem osa loengust oli pühendatud raskustele, mis on seotud energia ühtlase jaotuse eeldamisega vabadusastmete lõikes. Seda küsimust arutati neil aastatel laialdaselt seoses ületamatute vastuoludega üleni musta keha kiirguse spektraaljaotuse küsimuses. Võttes kokku tulemusteta otsitud viisi, kuidas vastuoludest üle saada, järeldab lord Kelvin üsna pessimistlikult, et kõige lihtsam on selle pilve olemasolu lihtsalt ignoreerida. Auväärse füüsiku taipamine oli hämmastav: ta kobab kahtlemata tänapäeva teaduse kaht valusat punkti. Mõni kuu hiljem, 19. sajandi viimastel päevadel, avaldas M. Planck oma lahenduse musta keha kiirguse probleemile, tutvustades kiirguse ja valguse neeldumise kvantloomuse kontseptsiooni ning viis aastat hiljem, 1905.a. , A. Einstein avaldas töö "Liikuvate kehade K elektrodünaamika", milles sõnastas privaatrelatiivsusteooria ja andis eitava vastuse küsimusele eetri olemasolust. Nii olid füüsikataeva kahe pilve taga peidus relatiivsusteooria ja kvantmehaanika, mis on tänapäeva füüsika põhialused.
Lord Kelvini elu viimased aastad olid aeg, mil füüsikasse ilmus palju põhimõtteliselt uusi asju. Klassikalise füüsika ajastu, mille üks eredamaid tegelasi ta oli, oli lõppemas. Kvant- ja relativistlik ajastu polnud juba kaugel ning ta astus samme selle poole: teda huvitasid teravalt röntgenikiirgus ja radioaktiivsus, ta tegi arvutusi molekulide suuruse määramiseks, püstitas hüpoteesi aatomite struktuuri kohta ja toetas aktiivselt J. J. Thomsoni sellesuunalist uurimistööd . Siiski ei läinud see ilma vahejuhtumiteta. Aastal 1896 oli ta skeptiline Wilhelm Conrad Roentgeni poolt inimkeha sisemist struktuuri võimaldavate erikiirte avastamise suhtes, nimetades seda uudist liialdatuks, nagu hästi planeeritud pettuseks ja nõudes hoolikat kontrollimist. Ja aasta varem ütles ta: "Õhust raskemad lennukid on võimatud." 1897. aastal märkis Kelvin, et raadiol pole tulevikku.
Lord William Kelvin suri 17. detsembril 1907 83-aastaselt Largsis (Šotimaa), Glasgow lähedal. Selle Victoria ajastu füüsikakuninga teened teadusele on vaieldamatult suured ja tema põrm puhkab õigusega Westminster Abbeys Isaac Newtoni tuha kõrval. Temast jäi maha 25 raamatut, 660 teadusartiklit ja 70 leiutist. Aastal "Biogr.-Litter. Handwörterbuch Poggendorffa" (1896) sisaldab loetelu umbes 250 Thomsonile kuuluvast artiklist (va raamatud).
BIOGRAAFIA.
See, kellest hiljem sai Lord Kelvin, oli William Thomson. Ta sündis 26. juunil 1824 Belfastis (Põhja-Iirimaal) inseneriprofessori peres. Kui poiss oli seitsmeaastane, kolis pere Glasgow’sse (Šotimaa), kus isa sai ülikoolis matemaatika õppetooli. William jäi varakult ilma emata ning tema isa, kes tundis nende seas suurt lugupidamist, tegeles tema ja ta vanema venna kasvatamisega.
William hakkas ülikoolis isa loengutel käima kaheksa-aastaselt ja kümneaastaselt oli temast saanud juba täieõiguslik üliõpilane. Guinnessi rekordite raamatus on William Thomson märgitud ajaloo noorima üliõpilasena – ta alustas õpinguid Glasgow ülikoolis 1834. aasta oktoobris 10 aasta ja 4 kuu vanusena ning sama aasta 14. novembril astus ta ülikooli. õpilasena.
Pärast Glasgow ülikooli lõpetamist astus seitsmeteistkümneaastane poiss Cambridge'i ülikooli matemaatika erialal. Pärast ülikooli lõpetamist 1845. aastal läheb William isa nõuandel Pariisi soojusfüüsika alal praktikale. Noore teadlase tähelepanu köidab ka elektrostaatiliste ja soojusnähtuste kirjeldamise analoogia. Seda huvi elektro- ja termodünaamika vastu säilitas teadlane kogu oma ülejäänud elu.
Prantsusmaalt naastes asub Thomson viiskümmend kolm aastat loodusfilosoofia (teoreetilise füüsika) õppetoolile Glasgow ülikoolis, kus ta töötas kuni 1899. aastani. Alates 1904. aastast on Tomson ülikooli president.
Aastatel 1890–1895 oli ta Londoni Kuningliku Seltsi esimees ja 1892. aastal omistati talle lord Kelvini tiitel silmapaistvate teaduslike teenuste eest. Thomson nautis teadlaste seas kogu maailmas suurt prestiiži, ta oli paljude teadusakadeemiate ja seltside liige, sealhulgas Peterburi Teaduste Akadeemia auliige ning tal oli palju auhindu.
TEADUSLIK TEGEVUS.
Thomsoni teaduslikud huvid olid väga mitmekesised. Veel Pariisis töötades töötas ta välja olulise elektrostaatika probleemide lahendamise meetodi, mida nimetati "peegelpiltide" meetodiks (1846) ja mis võimaldas lahendada mitmeid probleeme elektrotehnikas, soojusjuhtivuse teoorias jne. Pariisis tutvus Thomson Carnot’ teooriaga, mis viis ta ideeni absoluutsest temperatuurist ja absoluutse temperatuuriskaala kontseptsioonini, mida hiljem nimetati Kelvini skaalaks.
Clausiusest sõltumatult sõnastas Thomson termodünaamika teise seaduse. Koos J. Joule'iga tegi Thomson kindlaks, et gaas jahtub adiabaatilise paisumise käigus (Joule-Thomsoni efekt). Aja jooksul hakati seda efekti laialdaselt kasutama madalate temperatuuride saavutamiseks. Thomsonile kuulub esimene järjepidev termoelektriliste nähtuste teooria.
Thomson töötas välja ka elektriliste võnkumiste teooria põhialused ja tuletas täna tema nime kandva valemi, mis paneb paika seose ahela loomulike võnkumiste perioodi ning selle mahtuvuse ja induktiivsuse vahel. Samuti viis ta läbi olulisi arendusi telegraafiside praktilisel rakendamisel, oli teaduslik peakonsultant esimeste transatlantiliste kaablite paigaldamisel, mis tagasid stabiilse telegraafiühenduse kahe kontinendi vahel. Kaabli paigaldamises osalemise eest tõsteti Tomson aadli väärikusse.
Huvitaval kombel äratas töö kaabli paigaldamisel teadlases huvi merenavigatsiooni probleemide vastu, mille tulemusel loodi pidev kajaloodi, mõõnamõõtur ja merekompassi põhimõtteline täiustamine. Tomsoni autoriteedist ja lugupidamisest tema vastu annavad tunnistust ühe mereväeohvitseri järgmised sõnad: "Iga meremees peaks igal õhtul tema eest palvetama!"
Lood füüsikateadlastest. 2014
Laadimine...