THOMSON Lord KELVIN, William
William Thomson urodził się w Belfaście w rodzinie nauczyciela matematyki. Kiedy William miał osiem lat, rodzina przeniosła się do Glasgow, które później stało się miejscem życia i pracy słynnego fizyka. Zdolny chłopiec w wieku dziesięciu lat został studentem Uniwersytetu w Glasgow. Po ukończeniu Uniwersytetu w Glasgow Thomson wstąpił na Uniwersytet w Cambridge, po czym za radą ojca wyjechał do Paryża na staż w laboratorium słynnego francuskiego fizyka eksperymentalnego A. Regnaulta. Wkrótce młody student opublikował swoją pierwszą pracę na temat teorii przewodności cieplnej. W wieku dwudziestu dwóch lat Thomson został profesorem w Glasgow i piastował tę funkcję do 1899 r., czyli przez pięćdziesiąt trzy lata.
W. Thomson miał wielki talent pedagogiczny i doskonale łączył nauczanie teoretyczne z treningiem praktycznym. Jego wykładom z fizyki towarzyszyły pokazy, w które Thomson szeroko angażował studentów, co wzbudzało zainteresowanie słuchaczy.
Na Uniwersytecie w Glasgow W. Thomson stworzył laboratorium fizyczne, w którym powstało wiele oryginalnych badania naukowe i który odegrał dużą rolę w rozwoju nauki fizyczne. Początkowo laboratorium mieściło się w dawnych salach wykładowych, starej opuszczonej piwnicy z winami i części domu starego profesora. W 1870 roku uniwersytet przeniósł się do wspaniałego nowego gmachu, który zapewnił przestronny lokal dla laboratorium. Ambona i dom Thomsona jako pierwsze w Wielkiej Brytanii zostały oświetlone energią elektryczną. Pierwsza w kraju linia telefoniczna łączyła uczelnię z warsztatami White'a, w których wykonywano fizyczne instrumenty. Warsztaty przekształciły się w kilkupiętrową fabrykę, która w zasadzie stała się filią laboratorium.
Zainteresowania naukowe Thomsona obejmowały termodynamikę, hydrodynamikę, elektromagnetyzm, teorię sprężystości, ciepło, matematykę i technologię. Jako student Thomson opublikował kilka artykułów na temat zastosowania szeregów Fouriera w różnych gałęziach fizyki. Podczas szkolenia w Paryżu opracował metodę rozwiązywania problemów elektrostatycznych, zwaną metodą „odbicia lustrzanego” (1846). Po zapoznaniu się z twierdzeniem Carnota wyraził ideę absolutnej skali termodynamicznej (1848).
W 1851 r. W. Thomson sformułował (niezależnie od R. Clausiusa) II zasadę termodynamiki. Jego praca „O dynamicznej teorii ciepła” nakreśliła nowy punkt widzenia na ciepło, zgodnie z którym „ciepło nie jest substancją, ale dynamiczną formą efektu mechanicznego”. Dlatego „musi istnieć pewna równoważność między pracą mechaniczną a ciepłem”. Thomson zwraca uwagę, że zasada ta „najwyraźniej po raz pierwszy… została otwarcie ogłoszona w dziele Yu Mayera „Uwagi o siłach przyrody nieożywionej”. Wspomina dalej pracę J. Joule’a, który badał zależność liczbową „łączącą ciepło i siłę mechaniczną”.
Thomson twierdzi, że cała teoria siła napędowa ciepło opiera się na dwóch przepisach, z których pierwszy sięga Joule'a i jest sformułowany w następujący sposób: „We wszystkich przypadkach, gdy równe ilości pracy mechanicznej uzyskuje się w jakikolwiek sposób wyłącznie za pomocą ciepła lub przeznacza się wyłącznie na uzyskanie efektów cieplnych, zawsze są tracone lub pozyskiwane są równe ilości ciepła.”
Thomson formułuje drugie stanowisko w następujący sposób: „Jeśli jakakolwiek maszyna jest zaprojektowana w taki sposób, że gdy działa w przeciwnym kierunku, wszystkie procesy mechaniczne i fizyczne w dowolnej części jej ruchu przekształcają się w przeciwne, to produkuje ona dokładnie tyle samo, co pracę mechaniczną, jaką mogłaby wytworzyć przy obliczaniu danej ilości ciepła przez dowolną maszynę termodynamiczną ze źródłami ciepła o tej samej temperaturze i lodówką.”
Thomson wywodzi to stanowisko od S. Carnota i R. Clausiusa i uzasadnia je następującym aksjomatem: „Nie da się uzyskać z jakiejkolwiek masy materii za pomocą nieożywionego czynnika materialnego praca mechaniczna schładzając go poniżej temperatury najzimniejszego otaczającego obiektu.” Do tego sformułowania, zwanego sformułowaniem drugiego prawa Thomsona, Thomson poczynił następującą uwagę: „Gdybyśmy nie uznali tego aksjomatu za obowiązujący we wszystkich temperaturach, musielibyśmy przyznać, że możliwe jest uruchomienie automatycznej maszyny i uzyskać pracę mechaniczną, chłodząc morze lub ląd w dowolnej ilości, aż do wyczerpania całego ciepła lądu i morza, lub ostatecznie całego świata materialnego. Opisany w tej notatce „automat” zaczęto nazywać perpetuum mobile II rodzaju.
Oprócz prac nad termodynamiką Thomson położył podwaliny pod teorię oscylacji elektromagnetycznych iw 1853 r. wyprowadził wzór na zależność okresu drgań własnych obwodu od jego pojemności i indukcyjności (wzór Thomsona). W 1856 roku odkrył trzeci efekt termoelektryczny – efekt Thomsona (dwa pierwsze to występowanie termosemf i wydzielanie ciepła Peltiera), który polegał na wydzielaniu tzw. „Ciepło Thomsona”, gdy prąd przepływa przez przewodnik w obecności gradientu temperatury. Świetna wartość Obliczenia Thomsona dotyczące rozmiarów cząsteczek w oparciu o pomiary energii powierzchniowej warstwy cieczy przyczyniły się do powstania koncepcji atomistycznych. W 1870 r. ustalił zależność sprężystości pary nasyconej od kształtu powierzchni cieczy.
Thomson wniósł ogromny wkład w rozwój praktycznych zastosowań różnych dziedzin nauki. Był głównym konsultantem naukowym przy układaniu pierwszych kabli transatlantyckich. Zaprojektował całą gamę precyzyjnych przyrządów elektrometrycznych: galwanometr „kablowy”, elektrometry kwadrantowe i absolutne, znacznik syfonowy do odbioru sygnałów telegraficznych. Sugerowane do użycia przewody skręcone z drut miedziany.
Prace nad ułożeniem kabla transatlantyckiego wzbudziły zainteresowanie Thomsona nawigacją. Naukowiec stworzył ulepszony kompas morski z kompensacją magnetyzmu żelaznego kadłuba statku, wynalazł echosondę ciągłą i miernik pływów (urządzenie do rejestracji poziomu wody w morzu lub rzece). Znane są badania Thomsona nad przewodnością cieplną, prace nad teorią pływów, propagacji fal na powierzchni i teorią ruchu wirowego.
W 1892 r. W. Thomson za swoje duże walory naukowe otrzymał tytuł barona Kelvina (nazwany na cześć rzeki Kelvin, która przepływa w pobliżu uniwersytetu w Glasgow). Thomson napisał ogromną liczbę prac z zakresu fizyki eksperymentalnej i teoretycznej. Pięćdziesiątą rocznicę jego działalności naukowej obchodzili w 1896 roku fizycy na całym świecie. Przedstawiciele wzięli udział w uhonorowaniu Thomsona różne kraje, w tym rosyjski fizyk N.A. Umov; w 1896 r. Thomson został wybrany członkiem honorowym Akademii Nauk w Petersburgu. Jednostka miary temperatury bezwzględnej, kelwin, została nazwana na cześć Williama Thomsona.
Źródła:
1. Kudryavtsev P.S. Kurs z historii fizyki. M.: Edukacja, 1982. – 448 s.
2. Duży Encyklopedia radziecka. W 30 tomach.
Chronologia wydarzeń i odkryć w chemii:
Williama Thomsona, barona Kelvina(eng. William Thomson, 1. baron Kelvin; 26 czerwca 1824, Belfast, Irlandia - 17 grudnia 1907, Largs, Szkocja) – brytyjski fizyk i mechanik. Znany ze swojej pracy w dziedzinie termodynamiki, mechaniki i elektrodynamiki.
Biografia
William Thomson urodził się 26 czerwca 1824 roku w Belfaście. Przodkowie Thomsona byli irlandzkimi rolnikami; jego ojciec James Thomson, znany matematyk, był nauczycielem w Belfaście Academical Institution od 1814 r., następnie profesorem matematyki w Glasgow od 1832 r.; znany z podręczników do matematyki, które doczekały się kilkudziesięciu wydań. William Thomson i jego starszy brat James uczęszczali do Glasgow College, a następnie do St. Peter's w Cambridge, gdzie William ukończył kurs nauk ścisłych w 1845 roku.
W 1846 roku dwudziestodwuletni Thomson objął katedrę fizyki teoretycznej na Uniwersytecie w Glasgow.
W 1856 roku naukowiec został odznaczony Królewskim Medalem Towarzystwa Królewskiego w Londynie.
Od 1880 do 1882 prezes Londyńskiego Towarzystwa Fizyków. Niezwykłe osiągnięcia Thomsona w nauce czystej i stosowanej zostały w pełni docenione przez jego współczesnych.
Thomson otrzymał tytuł szlachecki w 1866 r., a w 1892 r. królowa Wiktoria nadała mu parostwo z tytułem barona Kelvina rzeki Kelvin, która przepływa obok Uniwersytetu w Glasgow i wpada do rzeki Clyde.
Działalność naukowa
Jeszcze jako student Thomson opublikował szereg prac na temat zastosowania szeregu Fouriera do zagadnień fizyki oraz w opracowaniu „The uniform motion of heat in jednorodne ciało stałe i jego związek z matematyczną teorią elektryczności” („The Cambridge math. Journ.”, 1842) dokonał ważnych analogii między zjawiskami propagacji ciepła i prądu elektrycznego, pokazując, jak rozwiązanie problemów w jednym z tych obszarów można zastosować do zagadnień w drugim. W innym badaniu zatytułowanym „Liniowy ruch ciepła” (1842, ibid.) Thomson opracował zasady, które następnie z powodzeniem zastosował w wielu zagadnieniach geologii dynamicznej, na przykład w kwestii chłodzenia Ziemi.
W 1845 roku, będąc w Paryżu, Thomson zaczął publikować w czasopiśmie Josepha Liouville'a szereg artykułów na temat elektrostatyki, w których przedstawił swoją metodę obrazy elektryczne, co pozwoliło w prosty sposób rozwiązać wiele najtrudniejszych problemów elektrostatyki.
W 1849 roku Thomson rozpoczął prace nad termodynamiką, które zostały opublikowane w publikacjach Towarzystwa Królewskiego w Edynburgu. W pierwszej z tych prac Thomson, opierając się na badaniach Joule'a, wskazał, jak należy zmienić zasadę Carnota, zawartą w eseju tego ostatniego „Rflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machine propres dvelopper cette puissance” (1824), tak aby że zasada była zgodna ze współczesnymi danymi; praca ta zawiera jedno z pierwszych sformułowań drugiej zasady termodynamiki. W 1852 roku Thomson podał inne jej sformułowanie, a mianowicie doktrynę rozpraszania energii. W tym samym roku Thomson wraz z Joule'em przeprowadzili badanie chłodzenia gazów podczas rozprężania bez wykonywania pracy, co posłużyło jako krok przejściowy od teorii gazy doskonałe do teorii gazów rzeczywistych.
Prace nad termoelektrycznością („Właściwości elektrodynamiczne metali”) rozpoczęte w 1855 r. spowodowały wzmożenie prac eksperymentalnych; W pracach wzięli udział studenci z Uniwersytetu w Glasgow, co zapoczątkowało pierwsze w Wielkiej Brytanii praca praktyczna studentów i uruchomienie laboratorium fizycznego w Glasgow.
W latach pięćdziesiątych XIX wieku Thomson zainteresował się problematyką telegrafii transatlantyckiej; Pod wpływem niepowodzeń pierwszych pionierów praktycznych Thomson teoretycznie zbadał kwestię propagacji impulsów elektrycznych w kablach i doszedł do wniosków o największym znaczeniu praktycznym, które umożliwiły telegrafię przez ocean. Po drodze Thomson wydedukował warunki istnienia oscylacyjnego wyładowania elektrycznego (1853), które później ponownie odkrył Kirchhoff (1864) i stworzyły podstawę całej doktryny o oscylacjach elektrycznych. Podczas wyprawy mającej na celu ułożenie kabla Thomson zapoznał się z potrzebami gospodarki morskiej, co doprowadziło do ulepszenia losu i kompasu (1872-1876).
William Thomson, Lord Kelvin
(26.VI. 1824 - 17.XII. 1907)
William Thomson, przyszły Lord Kelvin, urodził się w Belfaście (Irlandia) w rodzinie profesora inżynierii. Kiedy chłopiec miał 7 lat, jego ojciec otrzymał wydział matematyki na Uniwersytecie w Glasgow (Szkocja) i przeprowadził się tam z rodziną. Już w wieku ośmiu lat William zaczął uczęszczać na wykłady ojca, a w wieku 10 lat został uczniem. Po ukończeniu studiów w Glasgow 17-letni chłopiec wstąpił na Uniwersytet w Cambridge. W tym czasie ukazał się jego pierwszy artykuł naukowy na temat szeregów trygonometrycznych.
W 1845 roku, po ukończeniu studiów, Thomson za radą ojca wyjechał do Paryża, aby odbyć staż w laboratorium słynnego francuskiego fizyka eksperymentalnego Henri-Victora Regnaulta (1810-1878). Tutaj Thomson opracował metodę rozwiązywania problemów elektrostatycznych („metoda obrazu elektrycznego”). Rok później 22-letni naukowiec wrócił do Glasgow, zostając profesorem i kierownikiem katedry fizyki na tej uczelni.
W 1848 Thomson wprowadził „absolutną skalę termometryczną”. Jej nazwę wyjaśnił następująco: „Skala ta charakteryzuje się całkowitą niezależnością od właściwości fizyczne Zauważa, że „nieskończone zimno musi odpowiadać skończonej liczbie stopni poniżej zera na termometrze powietrza”, czyli punktowi „odpowiadającemu objętości powietrza zredukowanej do zera, która zostanie zaznaczona na skali do -273°C.” .
Począwszy od 1851 roku Thomson publikował serię artykuły naukowe pod ogólnym tytułem „O dynamicznej teorii ciepła”, w którym bada pierwszą i drugą zasadę termodynamiki. Jednocześnie powraca jeszcze raz do problemu temperatury bezwzględnej zauważając, że „temperatury dwóch ciał są proporcjonalne do ilości ciepła odpowiednio pobranego i oddanego przez układ materialny w dwóch miejscach mających te temperatury, gdy system sprawia pełny cykl idealne procesy odwracalne i zabezpieczone przed utratą lub zyskiem ciepła w dowolnej innej temperaturze.
Wniosek ten pozwolił Thomsonowi wyrazić wydajność silnika cieplnego (cykl Carnota) na podstawie temperatur grzejnika i lodówki.
W tym samym roku, w wieku 27 lat, Thomson został członkiem Royal Society of London – Angielskiej Akademii Nauk. A dwa lata później wraz z angielskim fizykiem Jamesem Joule (1818-1889) ustalił, że gdy gaz przechodzi adiabatycznie (bez dopływu energii z zewnątrz) przez porowatą przegrodę, jego temperatura spada. Zjawisko to nazywane jest „efektem Joule’a-Thomsona”. Mniej więcej w tym samym czasie Thomson opracował termodynamiczną teorię zjawisk termoelektrycznych.
Oprócz termodynamiki Thomson badał zjawiska elektromagnetyczne. Dlatego w 1853 roku opublikował artykuł „O przejściowych prądach elektrycznych”. Patrząc na zmiany w czasie ładunek elektryczny ciała kulistego po połączeniu cienkim przewodnikiem (drutem) z ziemią Thomson ustalił, że powstają tłumione oscylacje o określonej charakterystyce, zależnej od pojemności elektrycznej ciała, rezystancji przewodnika i pojemności elektrodynamicznej. Następnie wzór odzwierciedlający zależność okresu swobodnych oscylacji w obwodzie bez rezystancji od wskazanych wartości nazwano „wzorem Thomsona” (choć on sam tego wzoru nie wyprowadził).
Thomson był pierwszym naukowcem, który badał oscylacje elektryczne i to nie przypadek, że został zaproszony do roli głównego konsultanta naukowego podczas układania pierwszych kabli transatlantyckich, mających na celu utworzenie stabilnego połączenia telegraficznego między dwoma kontynentami. Za wielki wkład w tę pracę został w 1865 roku podniesiony do godności szlacheckiej, a w 1892 roku za wybitne osiągnięcia naukowe otrzymał tytuł Lorda Kelvina (od nazwy rzeki płynącej w pobliżu uniwersytetu, gdzie pracował przez wiele lat).
Od 1890 do 1895 Thomson piastował honorowe stanowisko prezesa Royal Society of London.
Sir William Thomson zmarł w wieku 83 lat w Largs niedaleko Glasgow. Po nim pozostało 25 książek, 660 artykułów naukowych i 70 wynalazków.
"Jeśli potrafisz zmierzyć to, o czym mówisz i wyrazić to w liczbach, to wiesz coś na ten temat. Jeśli jednak nie potrafisz tego określić ilościowo, Twoja wiedza jest niezwykle ograniczona i niezadowalająca. Może tak etap początkowy, ale to nie jest poziom prawdziwej wiedzy naukowej..."
W. Thomson (Lord Kelvin)
Naukowiec, którego imieniem nazwano absolutną termodynamiczną skalę temperatury, Lord Kelvin, był człowiekiem wszechstronnym, którego zainteresowania naukowe obejmowały termodynamikę (w szczególności był właścicielem dwóch sformułowań drugiej zasady termodynamiki), hydrodynamikę, geologię dynamiczną, elektromagnetyzm, teorię sprężystości , mechaniki i matematyki . Znane są badania naukowca nad przewodnością cieplną, prace nad teorią pływów, propagacją fal na powierzchni, teorią ruchu wirowego. Ale nie był on tylko teoretykiem. „Człowieka nauki dzieli od pracownika produkcyjnego cała przepaść, a nauka, zamiast służyć robotnikowi jako środek do zwiększenia jego własnej siły produkcyjnej, prawie wszędzie mu się przeciwstawia” – stwierdził naukowiec. Trudno przecenić jego wkład w rozwój praktycznych zastosowań różnych dziedzin nauki. W latach pięćdziesiątych XIX wieku naukowiec zainteresowany telegrafią był głównym konsultantem naukowym przy układaniu pierwszych kabli telegraficznych przez Ocean Atlantycki. Zaprojektował szereg precyzyjnych przyrządy elektrometryczne: galwanometr zwierciadlany „kablowy”, elektrometry ćwiartkowe i absolutne oraz undulator-znacznik do odbioru sygnałów telegraficznych z syfonowym zasilaniem atramentem, skale amperowe stosowane do zestrojenia urządzenia elektryczne i wiele więcej, a także zasugerował użycie skrętek miedzianych. Naukowiec stworzył ulepszony kompas morski z kompensacją magnetyzmu żelaznego kadłuba statku, wynalazł echosondę ciągłą i miernik pływów (urządzenie do rejestracji poziomu wody w morzu lub rzece). Wśród wielu patentów zajętych przez tego genialnego projektanta znajdują się także patenty na urządzenia czysto praktyczne (jak np. krany wodne). Naprawdę utalentowana osoba utalentowany we wszystkim.
William Thomson (dokładnie taki jest) prawdziwe imię ten słynny naukowiec), urodził się dokładnie 190 lat temu, 26 czerwca 1824 roku w Belfaście ( Irlandia Północna) w rodzinie nauczyciela matematyki w Królewskim Instytucie Akademickim w Belfaście, autora szeregu podręczników, które doczekały się kilkudziesięciu wydań, Jamesa Thomsona, którego przodkami byli irlandzcy rolnicy. W 1817 ożenił się z Małgorzatą Gardner. Ich małżeństwo było duże (czterech chłopców i dwie dziewczynki). Najstarszy syn, James i William, wychowywali się w domu ojca, a młodszych chłopców wychowywały starsze siostry. Nic dziwnego, że Thomson senior zadbał o przyzwoitą edukację swoich synów. Początkowo poświęcał więcej uwagi Jakubowi, ale szybko stało się jasne, że zły stan zdrowia najstarszego syna nie pozwoli mu przyjąć dobre wykształcenie, a ojciec skupił się na wychowaniu Williama.br />
Kiedy William miał 7 lat, rodzina przeniosła się do Glasgow (Szkocja), gdzie jego ojciec otrzymał katedrę matematyki i stanowisko profesora. Glasgow stało się później miejscem życia i pracy słynnego fizyka. Już w wieku ośmiu lat William zaczął uczęszczać na wykłady ojca, a w wieku 10 lat został uczniem Glasgow College, gdzie uczył się u swojego starszego brata Jamesa. W kształtowaniu zainteresowań naukowych młodego człowieka dużą rolę odegrał John Nicol, słynny szkocki astronom i popularyzator nauki, pracujący na uniwersytecie od 1839 roku. Śledził zaawansowane osiągnięcia nauki i starał się przybliżać je swoim uczniom. W wieku szesnastu lat William przeczytał książkę Fouriera „The Analytical Theory of Heat”, która zasadniczo określiła jego program badawczy na resztę jego życia.
Po ukończeniu college'u Thomson udał się na studia do St. Peter College w Cambridge, gdzie opublikował kilka prac na temat zastosowania szeregów Fouriera w różnych gałęziach fizyki oraz w niezwykłym badaniu „The uniform motion of heat in jednorodne ciało stałe i jego związek z matematyczną teorią elektryczności” („The Cambridge math Journ.”, 1842) dokonał ważnych analogii pomiędzy zjawiskami propagacji ciepła i prądu elektrycznego oraz pokazał, jak rozwiązanie problemów z jednego z tych obszarów można zastosować do problemów z innego obszaru. W innym badaniu zatytułowanym „Liniowy ruch ciepła” (1842, ibid.) Thomson opracował zasady, które następnie z powodzeniem zastosował w wielu zagadnieniach geologii dynamicznej, na przykład w kwestii chłodzenia Ziemi. W jednym ze swoich pierwszych listów do ojca Thomson pisze, jak planuje swój czas: wstań o 5 rano i rozpal ogień; czytaj do 8 godzin 15 minut; uczęszczać na codzienne wykłady; czytaj do 13:00; rób ćwiczenia do 16:00; odwiedzić kościół przed 19:00; czytaj do 8 godzin 30 minut; kładź się spać o godzinie 9:00. Ten harmonogram ilustruje trwające całe życie pragnienie zminimalizowania bezowocnej straty czasu. Trzeba powiedzieć, że William Thomson był wszechstronnym młodym człowiekiem, uprawiał sport, a nawet był członkiem drużyny wioślarskiej Cambridge i wraz ze swoimi towarzyszami pokonał studentów Oksfordu w słynnym wyścigu odbywającym się od 1829 roku. Thomson był także dobrze zorientowany w muzyce i literaturze. Ale od wszystkich tych zainteresowań wolał naukę i tutaj jego zainteresowania również były różnorodne.
W 1845 roku, po ukończeniu Cambridge, po otrzymaniu dyplomu drugiego stopnia i nagrody Smitha, William za radą ojca udał się do Paryża, aby odbyć staż w laboratorium słynnego francuskiego fizyka eksperymentalnego Henri-Victora Regnaulta (1810-1878). ). W tym samym czasie w czasopiśmie Josepha Liouville’a Thomson opublikował szereg artykułów na temat elektrostatyki, w których przedstawił swoją metodę obrazów elektrycznych, zwaną później „metodą odbić lustrzanych”, która umożliwiła po prostu rozwiązanie wielu problemów najtrudniejsze problemy elektrostatyki.
Kiedy Thomson studiował w Cambridge, w Glasgow miały miejsce wydarzenia, które ukształtowały jego przyszłą karierę. Kiedy w 1841 roku Thomson kończył pierwszy rok w Cambridge, William Meikleham, profesor filozofii przyrody na Uniwersytecie w Glasgow, poważnie zachorował. Było jasne, że nie będzie mógł wrócić do pracy. Minął rok 1842, lecz nie było oczywistego kandydata na wolna przestrzeń w Glasgow nie było żadnego i wtedy Thomson senior zdał sobie sprawę, że jego syn William, który właśnie skończył 18 lat, może wziąć udział w rywalizacji o to miejsce. 11 września 1846 roku 22-letni Thomson został w tajnym głosowaniu wybrany na stanowisko profesora filozofii przyrody na Uniwersytecie w Glasgow. Utrzymał swoje stanowisko do 1899 r., nie kusząc go nawet katedrą Cavendisha w Cambridge, którą proponowano mu trzykrotnie w latach 70. i 80. XIX wieku. Thomson wygłosił swój pierwszy wykład jako profesor na Uniwersytecie w Glasgow 4 listopada 1846 r. Przedstawił w nim wstępny przegląd wszystkich działów fizyki dla studentów zapisanych na kurs filozofii przyrody. W liście do Stokesa Thomson przyznał, że pierwszy wykład zakończył się fiaskiem. Napisał ją z dużym wyprzedzeniem i ciągle martwił się, że czyta ją za szybko. Nie przeszkodziło nam to jednak w użyciu tego samego wpisu w przyszły rok a następnie co roku przez pięćdziesiąt lat, z różnymi dodatkami, poprawkami i ulepszeniami. Studenci uwielbiali swojego słynnego profesora, chociaż jego zdolność błyskawicznego myślenia, dostrzegania powiązań i analogii wprawiała wielu w zakłopotanie, zwłaszcza gdy Thomson zaimprowizował takie rozumowanie w wykładach.
W 1847 roku na spotkaniu Brytyjskiego Stowarzyszenia Historii Naturalnej w Oksfordzie Thomson spotkał Jamesa Joule'a. W ciągu ostatnich czterech lat Joule oświadczył na tych dorocznych spotkaniach, że ciepło nie jest, jak wówczas sądzono, jakąś substancją (kaloryczną) przenoszącą się z jednego ciała na drugie. Joule wyraził przekonanie, że ciepło jest w rzeczywistości wynikiem wibracji atomów materii. Po zbadaniu, jak gaz kurczy się po ochłodzeniu, Joule zasugerował, że żadnej substancji nie można schłodzić poniżej temperatury 284 ° C (później, jak wiemy, liczba ta została udoskonalona przez Thomsona). Ponadto Joule wykazał równoważność pracy i ciepła, przeprowadzając eksperymenty w celu określenia równoważnej ilości pracy mechanicznej wymaganej do ogrzania jednego funta wody o 1°F. Twierdził nawet, że temperatura wody u podstawy wodospadu była wyższa niż na górze. Przemówienia Joule'a na spotkaniach Stowarzyszenia Brytyjskiego przyjęto z nudą i niedowierzaniem. Ale wszystko zmieniło się na spotkaniu w Oksfordzie w 1847 r., ponieważ Thomson siedział na sali. Był zachwycony tym, co Joule miał do powiedzenia, zaczął zadawać wiele pytań i wywoływał gorącą dyskusję. To prawda, Thomson zasugerował, że Joule może się mylić. W liście do brata po spotkaniu Thomson napisał: „Przesyłam prace Joule’a, które cię zadziwią. Miałem niewiele czasu, aby je szczegółowo zrozumieć. Wydaje mi się, że nadal mają wiele wad”. Jednak Joule się nie mylił i Thomson po długich naradach zgodził się z nim. Co więcej, udało mu się połączyć pomysły Joule'a z pracami Sadi Carnota nad silnikami cieplnymi. Jednocześnie udało mu się znaleźć więcej metoda ogólna definicje absolutne zero temperatury, niezależnie od konkretnej substancji. Dlatego podstawową jednostkę temperatury nazwano później kelwinem. Co więcej, Thomson zdał sobie sprawę, że prawo zachowania energii jest wielką jednoczącą zasadą nauki i wprowadził pojęcia energii „statycznej” i „dynamicznej”, które obecnie nazywamy odpowiednio energią kinetyczną i potencjalną.
W 1848 Thomson wprowadził „ bezwzględna skala termometryczna„. Wyjaśnił jego nazwę w następujący sposób: „ Skala ta charakteryzuje się całkowitą niezależnością od właściwości fizycznych jakiejkolwiek konkretnej substancji„. Zauważa, że „ nieskończone zimno musi odpowiadać skończonej liczbie stopni termometru powietrza poniżej zera", a mianowicie: punkt, " odpowiadająca objętości powietrza zredukowanej do zera, która zostanie oznaczona na skali jako -273°C".
W 1849 roku rozpoczęły się prace Thomsona nad termodynamiką, publikowane w publikacjach Towarzystwa Królewskiego w Edynburgu. W pierwszej z tych prac Thomson, opierając się na badaniach Joule'a, wskazuje, jak powinna zostać zmieniona zasada Carnota, wyrażona w eseju tego ostatniego „Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machine propres à développer cette puissance” (1824). aby zasada była zgodna ze współczesnymi danymi; to słynne dzieło zawiera jedno z pierwszych sformułowań drugiej zasady termodynamiki.
Począwszy od roku 1851 Thomson publikował cykl artykułów naukowych pod ogólnym tytułem „O dynamicznej teorii ciepła”, w których badał (niezależnie od R. Clausiusa) pierwszą i drugą zasadę termodynamiki. Jednocześnie po raz kolejny powraca do problemu temperatury bezwzględnej, zauważając, że „ temperatury dwóch ciał są proporcjonalne do ilości ciepła odpowiednio pobranego i oddanego przez układ materialny w dwóch miejscach mających te temperatury, gdy układ zakończy pełny cykl idealnych procesów odwracalnych i jest chroniony przed utratą lub dodaniem ciepła w dowolnym momencie inna temperatura„. Jego praca „O dynamicznej teorii ciepła” nakreśliła nowy punkt widzenia na ciepło, zgodnie z którym „ ciepło nie jest substancją, ale dynamiczną formą efektu mechanicznego. Dlatego „musi istnieć pewna równoważność między pracą mechaniczną a ciepłem" Thomson wskazuje, że zasada ta „ najwyraźniej po raz pierwszy… zostało otwarcie ogłoszone w dziele Yu Mayera „Uwagi o siłach przyrody nieożywionej" Dalej wspomina pracę J. Joule'a, który badał zależność liczbową: „ łączące ciepło i siłę mechaniczną" Thomson twierdzi, że cała teoria siły napędowej ciepła opiera się na dwóch przepisach, z których pierwszy sięga Joule'a i jest sformułowany w następujący sposób: „ We wszystkich przypadkach, gdy jednakową ilość pracy mechanicznej uzyskuje się w jakikolwiek sposób wyłącznie w wyniku działania ciepła lub zużywa się ją wyłącznie w celu uzyskania efektów cieplnych, zawsze traci się lub zyskuje jednakową ilość ciepła" Thomson formułuje drugie stanowisko w następujący sposób: „Jeśli jakakolwiek maszyna jest zaprojektowana w taki sposób, że gdy działa w przeciwnym kierunku, wszystkie procesy mechaniczne i fizyczne w dowolnej części jej ruchu przekształcają się w przeciwne, to wytwarza ona dokładnie tyle pracy mechanicznej, ile mogłaby wytworzyć jakakolwiek maszyna termodynamiczna ze względu na daną ilość ciepła maszyny z tą samą temperaturą źródeł ciepła i lodówki" Thomson wywodzi to stanowisko od S. Carnota i R. Clausiusa i uzasadnia je następującym aksjomatem: „ Nie da się za pomocą nieożywionego czynnika materialnego uzyskać pracy mechanicznej z jakiejkolwiek masy materii poprzez ochłodzenie jej poniżej temperatury najzimniejszego z otaczających ją obiektów" Do tego sformułowania, zwanego sformułowaniem drugiego prawa Thomsona, Thomson poczynił następującą uwagę: „ Gdybyśmy nie uznali tego aksjomatu za obowiązujący we wszystkich temperaturach, musielibyśmy przyznać, że można uruchomić maszynę automatyczną i uzyskać przy chłodzeniu morza lub lądu pracę mechaniczną w dowolnej ilości, aż do wyczerpania się całe ciepło lądu i morza, czyli ostatecznie cały świat materialny" Opisany w tej notatce „automat” zaczęto nazywać perpetuum mobile II rodzaju. Opierając się na otwartym prawie termodynamiki i stosując je do Wszechświata jako całości, doszedł (1852) do błędnego wniosku o nieuchronności „śmierci termicznej Wszechświata” (hipoteza śmierci termicznej Wszechświata). Nielegalność takiego podejścia i błędność hipotezy udowodnił L. Boltzmann.
W tym samym roku, w wieku 27 lat, Thomson został członkiem Royal Society of London – Angielskiej Akademii Nauk. W 1852 roku Thomson wraz z angielskim fizykiem Jamesem Joule przeprowadzili słynne badania dotyczące chłodzenia gazów podczas rozprężania bez wykonywania pracy, które posłużyły jako krok przejściowy od teorii gazów doskonałych do teorii gazów rzeczywistych. Ustalili, że gdy gaz przechodzi adiabatycznie (bez dopływu energii z zewnątrz) przez porowatą przegrodę, jego temperatura spada. Zjawisko to nazywane jest „efektem Joule’a-Thomsona”. Mniej więcej w tym samym czasie Thomson opracował termodynamiczną teorię zjawisk termoelektrycznych.
W 1852 roku naukowiec poślubił Margaret Crum, w której był zakochany od dzieciństwa. Był szczęśliwy, ale szczęście nie trwało długo. Już w trakcie miesiąc miodowy Stan Małgorzaty gwałtownie się pogorszył. Następne 17 lat życia Thomsona przyćmiły ciągłe obawy o zdrowie żony i prawie wszystkie czas wolny naukowiec poświęcił się opiece nad nią.
Oprócz prac nad termodynamiką Thomson badał zjawiska elektromagnetyczne. I tak w 1853 roku opublikował artykuł „O przejściowych prądach elektrycznych”, kładąc podwaliny pod teorię oscylacji elektromagnetycznych. Rozważając zmianę w czasie ładunku elektrycznego ciała kulistego po podłączeniu go cienkim przewodnikiem (drutem) do Ziemi, Thomson stwierdził, że powstają tłumione oscylacje o określonych charakterystykach, w zależności od pojemności elektrycznej ciała, rezystancji przewodnika i pojemności elektrodynamicznej. Następnie wzór odzwierciedlający zależność okresu swobodnych oscylacji w obwodzie bez rezystancji od wskazanych wartości nazwano „wzorem Thomsona” (choć on sam tego wzoru nie wyprowadził).
Wreszcie w 1855 roku naukowiec połączył dwa obszary swoich zainteresowań naukowych i zaczął badać procesy termoelektryczne. Opracował termodynamiczną teorię zjawisk termoelektrycznych. Wiele takich zjawisk było już znanych, niektóre odkrył sam Thomson. W 1856 roku odkrył trzeci efekt termoelektryczny – efekt Thomsona (dwa pierwsze to występowanie termosemf i wydzielanie ciepła Peltiera), który polegał na wydzielaniu tzw. „Ciepło Thomsona”, gdy prąd przepływa przez przewodnik w obecności gradientu temperatury. Najbardziej zdumiewające jest to, że Thomson nie przeprowadził tego odkrycia eksperymentalnie, ale przewidział je na podstawie swojej teorii. I to w czasach, gdy naukowcy nie mieli jeszcze nawet mniej lub bardziej poprawnych wyobrażeń na temat natury prądu elektrycznego! Obliczenia Thomsona dotyczące rozmiarów cząsteczek w oparciu o pomiary energii powierzchniowej warstwy cieczy miały ogromne znaczenie w tworzeniu koncepcji atomistycznych. W 1870 r. ustalił zależność sprężystości pary nasyconej od kształtu powierzchni cieczy.
Thomson był blisko związany z innym fizykiem urodzonym w Irlandii, George'em Gabrielem Stokesem. Poznali się w Cambridge i pozostali bliskimi przyjaciółmi do końca życia, wymieniając ponad 650 listów. Duża część ich korespondencji dotyczy badań z zakresu matematyki i fizyki. Ich umysły uzupełniały się, a w niektórych przypadkach myśli były tak zjednoczone, że żadne z nich nie było w stanie stwierdzić (lub nie obchodziło ich), kto pierwszy wyraził pomysł. Być może najbardziej znanym przykładem jest twierdzenie Stokesa z analizy wektorowej, które pozwala na transformację całek zamknięta pętla na całki po powierzchni rozpiętej przez ten kontur i odwrotnie. Twierdzenie to zostało faktycznie sformułowane w liście Thomsona do Stokesa, dlatego powinno nazywać się „twierdzeniem Thomsona”.
W latach pięćdziesiątych Thomson zainteresował się także problematyką telegrafii transatlantyckiej; Pod wpływem niepowodzeń pierwszych pionierów praktycznych Thomson teoretycznie zbadał kwestię propagacji impulsów elektrycznych w kablach i doszedł do wniosków o największym znaczeniu praktycznym, które umożliwiły telegrafię przez ocean. Po drodze Thomson wyprowadza warunki istnienia oscylacyjnego wyładowania elektrycznego (1853), znalezione później ponownie przez Kirchhoffa (1864) i które stały się podstawą całej doktryny o oscylacjach elektrycznych. Wyprawa w celu ułożenia kabla wprowadziła Thomsona w potrzeby gospodarki morskiej i doprowadziła do ulepszenia losu i kompasu (1872-1876). Stworzył i opatentował nowy kompas, który był stabilniejszy od istniejących wówczas i wyeliminował odchylenie związane ze stalowymi kadłubami statków. Początkowo Admiralicja była sceptyczna wobec wynalazku. Według wniosków jednej z komisji „kompas jest zbyt delikatny i prawdopodobnie bardzo kruchy”. W odpowiedzi Thomson wrzucił kompas do sali, w której obradowała komisja, i kompas nie uległ uszkodzeniu. Władze marynarki ostatecznie przekonały się o sile nowego kompasu i w 1888 roku został on przyjęty przez całą flotę. Thomson wynalazł także mechaniczny przewidywanie pływów i stworzył nową echosondę, która mogła szybko określić głębokość pod statkiem i, co ważniejsze, zrobić to podczas ruchu statku.
Nie mniej znane były poglądy Williama Thomsona na temat termicznej historii Ziemi. Jego zainteresowanie tą problematyką rozbudziło się w 1844 roku, gdy był jeszcze młodszym studentem w Cambridge. Później wracał do tego tematu jeszcze kilkukrotnie, co ostatecznie doprowadziło go do konfliktu z innymi znanymi naukowcami, m.in. z Johnem Tyndallem, Thomasem Huxleyem i Karolem Darwinem. Można to dostrzec w opisie Thomsona przez Darwina jako „nikczemnego widma” oraz w zapałem Huxleya w promowaniu teorii ewolucji jako alternatywy dla przekonań religijnych. Thomson był chrześcijaninem, ale nie przejmował się obroną dosłownej interpretacji szczegółów stworzenia; na przykład z radością dyskutował na temat tego, że meteoryt sprowadził życie na Ziemię. Jednak Thomson przez całe życie zawsze bronił i promował dobrą naukę. Uważał, że geologia i biologia ewolucyjna są słabo rozwinięte w porównaniu z fizyką opartą na rygorystycznej matematyce. W rzeczywistości wielu fizyków tamtych czasów nie wierzyło, że geologia i biologia w ogóle są naukami ścisłymi. Do oszacowania wieku Ziemi William Thomson posłużył się metodą swojego ulubionego Fouriera. Obliczył, ile czasu potrzeba na ochłodzenie stopionego materiału glob do aktualnej temperatury. W 1862 r. William Thomson oszacował wiek Ziemi na 100 milionów lat, ale w 1899 r. skorygował obliczenia i zredukował tę liczbę do 20–40 milionów lat. Biolodzy i geolodzy potrzebowali stukrotnie większej figury. Rozbieżności między teoriami zostały rozwiązane dopiero na początku XX wieku, kiedy Ernest Rutherford zdał sobie sprawę, że radioaktywność w skałach zapewnia wewnętrzny mechanizm ogrzewania Ziemi, spowalniając ochłodzenie. Proces ten powoduje, że wiek Ziemi przekracza wiek przewidywany przez Thomsona. Współczesne szacunki podać wartość co najmniej 4600 milionów lat. Odkrycie w 1903 roku prawa odnoszącego się do uwalniania energii cieplnej w wyniku rozpadu promieniotwórczego nie skłoniło go do zmiany własnych szacunków dotyczących wieku Słońca. Ponieważ jednak promieniotwórczość odkryto, gdy Thomson miał ponad 70 lat, można mu wybaczyć, że nie wziął pod uwagę jej roli w badaniach, które rozpoczął w wieku dwudziestu lat.
W. Thomson miał także duży talent pedagogiczny i doskonale łączył nauczanie teoretyczne z treningiem praktycznym. Jego wykładom z fizyki towarzyszyły pokazy, w które Thomson szeroko angażował studentów, co wzbudzało zainteresowanie słuchaczy. Na Uniwersytecie w Glasgow W. Thomson stworzył pierwsze w Wielkiej Brytanii laboratorium fizyczne, w którym wykonano wiele oryginalnych badań naukowych i które odegrało ogromną rolę w rozwoju nauk fizycznych. Początkowo laboratorium mieściło się w dawnych salach wykładowych, starej opuszczonej piwnicy z winami i części domu starego profesora. W 1870 roku uniwersytet przeniósł się do wspaniałego nowego gmachu, który zapewniał przestronne pomieszczenia laboratoryjne. Ambona i dom Thomsona jako pierwsze w Wielkiej Brytanii zostały oświetlone energią elektryczną. Pierwsza w kraju linia telefoniczna łączyła uczelnię z warsztatami White'a, w których wykonywano fizyczne instrumenty. Warsztaty przekształciły się w kilkupiętrową fabrykę, która w zasadzie stała się filią laboratorium.
Mówi się, że pewnego dnia lord Kelvin zmuszony był odwołać swój wykład i napisał na tablicy: „Profesor Thomson nie będzie dzisiaj miał zajęć”. Studenci postanowili naśmiewać się z profesora i wymazali literę „c” w słowie „zajęcia”. Następnego dnia, widząc napis, Thomson nie był zaskoczony, wymazał kolejną literę w tym samym słowie i cicho wyszedł. (Gra w słowa: klasy - klasy, studenci; dziewczyny - kochanki, osły - osły.)
Małgorzata zmarła 17 czerwca 1870 r. Następnie naukowiec postanowił zmienić swoje życie, poświęcić więcej czasu na odpoczynek, kupił nawet szkuner, którym spacerował z przyjaciółmi i współpracownikami. Latem 1873 roku Thomson poprowadził kolejną wyprawę do układania kabli. Z powodu uszkodzenia kabla załoga zmuszona była do 16-dniowego postoju na Maderze, gdzie naukowiec zaprzyjaźnił się z rodziną Charlesa Blandy'ego, a zwłaszcza z Fanny, jedną z jego córek, z którą poślubił latem następnego roku.
Oprócz działalności naukowej, dydaktycznej i inżynieryjnej William Thomson pełnił wiele obowiązków honorowych. Trzykrotnie (1873–1878, 1886–1890, 1895–1907) został wybrany na prezesa Towarzystwa Królewskiego w Edynburgu, a od 1890 do 1895 stał na czele Towarzystwa Królewskiego w Londynie. W 1884 wyjechał do USA, gdzie wygłosił cykl wykładów. Niezwykłe osiągnięcia Thomsona w nauce czystej i stosowanej zostały w pełni docenione przez jego współczesnych. W 1866 roku William otrzymał tytuł szlachecki, a w 1892 roku królowa Wiktoria za zasługi naukowe nadała mu parostwo z tytułem „Baron Kelvin” (od nazwy rzeki Kelvin, która przepływa w Glasgow). Niestety William stał się nie tylko pierwszym, ale i ostatnim baronem Kelvinem - jego drugie małżeństwo, podobnie jak pierwsze, okazało się bezdzietne. Pięćdziesiątą rocznicę jego działalności naukowej obchodzili w 1896 roku fizycy na całym świecie. W uhonorowaniu Thomsona wzięli udział przedstawiciele różnych krajów, w tym rosyjski fizyk N.A. Umov; w 1896 r. Thomson został wybrany członkiem honorowym Akademii Nauk w Petersburgu. W 1899 roku Kelvin opuścił katedrę w Glasgow, choć nie zaprzestał studiowania nauk ścisłych.
W samym koniec XIX ok. 27 kwietnia 1900 roku Lord Kelvin wygłosił w Instytucie Królewskim słynny wykład na temat kryzysu dynamicznej teorii światła i ciepła, zatytułowany „Dziewiętnastowieczne chmury nad dynamiczną teorią ciepła i światła”. Powiedział w nim: „Piękno i przejrzystość teorii dynamicznej, zgodnie z którą ciepło i światło są formami ruchu, są obecnie przyćmione przez dwie chmury. Pierwsza z nich… to pytanie: w jaki sposób Ziemia może się poruszać ośrodek elastyczny, którym jest zasadniczo świetlisty eter? Druga to doktryna Maxwella-Boltzmanna dotycząca dystrybucji energii. Lord Kelvin zakończył dyskusję na temat pierwszego pytania słowami: „Obawiam się, że na razie musimy uważać pierwszą chmurę za bardzo ciemną”. Bardzo Wykład poświęcony był trudnościom związanym z założeniem równomiernego rozkładu energii w poszczególnych stopniach swobody. Zagadnienie to było w tamtych latach szeroko dyskutowane w związku z nieprzezwyciężalnymi sprzecznościami dotyczącymi rozkładu widmowego promieniowania ciała doskonale czarnego. Podsumowując bezowocne poszukiwania sposobu na przezwyciężenie sprzeczności, Lord Kelvin dość pesymistycznie dochodzi do wniosku, że najprostszym sposobem jest po prostu ignorowanie istnienia tej chmury. Przenikliwość czcigodnego fizyka była zdumiewająca: trafnie zidentyfikował dwa bolączki współczesnej nauki. Kilka miesięcy później w ostatnie dni XIX w. M. Planck opublikował swoje rozwiązanie problemu promieniowania ciała doskonale czarnego, wprowadzając koncepcję kwantowej natury promieniowania i absorpcji światła, a pięć lat później, w 1905 r., A. Einstein opublikował pracę „O elektrodynamice Moving Bodies”, w którym sformułowano szczególną teorię względności i udzielono negatywnej odpowiedzi na pytanie o istnienie eteru. Zatem za dwoma chmurami na niebie fizyki kryła się teoria względności i mechanika kwantowa – podstawowe podstawy dzisiejszej fizyki.
Ostatnie lata życia Lorda Kelvina to czas, w którym w fizyce pojawiło się wiele fundamentalnie nowych rzeczy. Era fizyki klasycznej, której był jedną z najwybitniejszych postaci, dobiegała końca. Era kwantowa i relatywistyczna była już niedaleko, a on podejmował kroki w jej kierunku: żywo interesował się promieniami rentgenowskimi i radioaktywnością, wykonywał obliczenia w celu określenia wielkości cząsteczek, wysuwał hipotezy o budowie atomów i aktywnie wspierał badania J. J. Thomsona w tym kierunku. Jednakże doszło do pewnych incydentów. Już w 1896 roku sceptycznie odnosił się do wiadomości o odkryciu przez Wilhelma Conrada Roentgena specjalnych promieni, dzięki którym można było zobaczyć struktura wewnętrzna ludzkie ciało, nazywając tę wiadomość przesadą, przypominającą dobrze zaplanowaną mistyfikację i wymagającą dokładnej weryfikacji. A rok wcześniej powiedział: „Nie ma samolotów cięższych od powietrza”. W 1897 roku Kelvin zauważył, że radio nie ma perspektyw.
Lord William Kelvin zmarł 17 grudnia 1907 roku w wieku 83 lat w Largs (Szkocja), niedaleko Glasgow. Zasługi dla nauki tego króla fizyki epoki wiktoriańskiej są niezaprzeczalnie wielkie, a jego prochy słusznie spoczęły w Opactwie Westminsterskim obok prochów Izaaka Newtona. Po nim pozostało 25 książek, 660 artykułów naukowych i 70 wynalazków. W Biogr.-Miocie. Handwörterbuch Poggendorffa” (1896) podaje listę około 250 artykułów (z wyłączeniem książek) należących do Thomsona.
BIOGRAFIA.
Ten, który później został Lordem Kelvinem, nazywał się William Thomson. Urodził się 26 czerwca 1824 roku w Belfaście (Irlandia Północna) w rodzinie profesora inżynierii. Kiedy chłopiec miał siedem lat, rodzina przeniosła się do Glasgow (Szkocja), gdzie jego ojciec otrzymał katedrę matematyki na uniwersytecie. William w młodym wieku został bez matki, a jego i jego starszego brata wychowywał cieszący się wśród nich wielkim szacunkiem ojciec.
William zaczął uczęszczać na wykłady ojca na uniwersytecie w wieku ośmiu lat, a w wieku dziesięciu lat stał się pełnoprawnym studentem. W Księdze Rekordów Guinnessa William Thomson jest odnotowany jako najmłodszy student w historii – rozpoczął studia na Uniwersytecie w Glasgow w październiku 1834 roku w wieku 10 lat i 4 miesięcy, a został zapisany jako student 14 listopada tego samego roku rok.
Po ukończeniu studiów w Glasgow siedemnastoletni chłopiec wstąpił na Uniwersytet w Cambridge ze specjalizacją z matematyki. Po ukończeniu studiów na uniwersytecie w 1845 roku, za radą ojca, William wyjechał do Paryża na staż z zakresu fizyki cieplnej. Uwagę młodego naukowca zwraca także analogia pomiędzy opisem zjawisk elektrostatycznych i termicznych. Naukowiec zachował zainteresowanie elektro- i termodynamiką przez całe życie.
Po powrocie z Francji Thomson objął katedrę filozofii przyrody (fizyki teoretycznej) na Uniwersytecie w Glasgow, gdzie pracował do 1899 r., przez pięćdziesiąt trzy lata. Od 1904 roku Thomson jest rektorem uniwersytetu.
W latach 1890–1895 był przewodniczącym Towarzystwa Królewskiego w Londynie, a w 1892 r. za wybitne zasługi naukowe otrzymał tytuł Lorda Kelvina. Thomson cieszył się ogromnym prestiżem wśród naukowców na całym świecie, był członkiem wielu akademii i towarzystw naukowych, w tym członkiem honorowym Akademii Nauk w Petersburgu i laureatem wielu nagród.
DZIAŁALNOŚĆ NAUKOWA.
Zainteresowania naukowe Thomsona były bardzo różnorodne. Jeszcze w Paryżu opracował ważną metodę rozwiązywania problemów elektrostatyki, którą nazwano metodą „odbicia lustrzanego” (1846) i umożliwiła rozwiązanie szeregu zagadnień z elektrotechniki, teorii przewodności cieplnej itp. W Paryżu Thomson zapoznał się z teorią Carnota, która doprowadziła go do idei temperatury absolutnej i koncepcji absolutnej skali temperatury, zwanej później skalą Kelvina.
Niezależnie od Clausiusa Thomson sformułował drugą zasadę termodynamiki. Wraz z J. Joule'em Thomson ustalił, że podczas rozprężania adiabatycznego gaz ochładza się (efekt Joule'a-Thomsona). Z biegiem czasu efekt ten zaczął być szeroko stosowany do uzyskania niskie temperatury. Thomson jest odpowiedzialny za konstrukcję pierwszej spójnej teorii zjawisk termoelektrycznych.
Thomson opracował także podstawy teorii oscylacji elektrycznych i wyprowadził wzór noszący dziś jego imię, który ustala związek między okresem naturalnych oscylacji obwodu a jego pojemnością i indukcyjnością. Dokonał także ważnych zmian w praktycznym wdrażaniu łączności telegraficznej i był głównym konsultantem naukowym przy układaniu pierwszych kabli transatlantyckich, które zapewniły stabilną łączność telegraficzną między obydwoma kontynentami. Za udział w układaniu kabla Thomson został podniesiony do godności szlacheckiej.
Co ciekawe, prace nad ułożeniem kabla wzbudziły zainteresowanie naukowca problematyką nawigacji morskiej, co zaowocowało stworzeniem echosondy ciągłej, miernika pływów i zasadniczym udoskonaleniem kompasu morskiego. O autorytecie i szacunku Thomsona świadczą następujące słowa jednego z oficerów marynarki: „Każdy marynarz powinien modlić się za niego każdej nocy!”
Opowieści o naukowcach zajmujących się fizyką. 2014
Załadunek...