УИЛЬЯМ ТОМСОН: БИОГРАФИЯ, ВКЛАД И ИЗОБРЕТЕНИЯ, РАБОТЫ - ARTE - 2025

Уильям Томсон (1824–1907) был британским физиком и математиком, родившимся в Белфасте (Ирландия). Также известный как лорд Кельвин за дворянский титул, присвоенный за его вклад в науку, он считается одним из британских ученых, внесших наибольший вклад в развитие физики.

Томсон большую часть своей жизни занимал должность профессора естественной философии в Университете Глазго, несмотря на постоянные предложения о работе от других, более авторитетных учебных заведений. С этой позиции ученый дал решающий импульс экспериментальным исследованиям, тогда мало оцененным.

Уильям Томсон, лорд Кельвин - Источник: «Фото господа. Дикинсон, Лондон, Нью-Бонд-стрит »(согласно http://www.sil.si.edu/DigitalCollections/hst/scientific-identity/fullsize/SIL14-T002-07a.jpg)

Его основные достижения включают создание абсолютной шкалы тепла, которая носит его имя: шкала Кельвина. Кроме того, он опубликовал некоторые исследования систем единиц измерения и запатентованных измерительных устройств, таких как гальванометр. Точно так же это помогло улучшить передачу через подводные кабели.

Все эти работы принесли ему титул барона Кельвина. Томсон также стал первым ученым, работавшим в Палате лордов. Его смерть произошла в декабре 1907 года, и он был похоронен рядом с Исааком Ньютоном в Вестминстерском аббатстве.

биография

Уильям Томсон, также известный как лорд Кельвин, родился 26 июня 1824 года в Белфасте, Ирландия. Будущий ученый остался сиротой от матери, когда ему было всего шесть лет. Его отец, Джеймс Томсон, был учителем математики и с самого раннего возраста привил своему сыну интерес к этому предмету.

По словам биографов, отношения между Уильямом и его отцом были очень близкими и характеризовались доминирующим характером отца.

Исследования

В возрасте 10 лет Уильям начал учебу в университете Глазго, где преподавал его отец. Там он начал выделяться своими математическими знаниями и сумел выиграть несколько академических наград.

Семья переехала в Кембридж в 1841 году, и Томсон поступил в местный университет, чтобы изучать естественные науки до его окончания в 1845 году.

Завершив этот этап обучения, Томсон провел год в Париже. Во французской столице Томсон начал работать в лаборатории физика и химика Анри-Виктора Реньо. Его намерением было получить опыт применения своих теоретических знаний на практике.

Профессор в Глазго

Влияние его отца было решающим, так что в 1846 году Уильям Томсон стал кафедрой естественной философии в Университете Глазго. Должность стала вакантной, и Джеймс начал кампанию по выбору сына на ее место.

Таким образом, всего в 22 года ученый был единогласно выбран профессором. Томсон занимал эту должность на протяжении всей своей карьеры, несмотря на предложения Кембриджского университета по мере роста его престижа.

Поначалу будущий лорд Кельвин не находил хорошего приема в занятиях. В то время в Британии к экспериментальным исследованиям относились не очень хорошо, и нехватка студентов почти означала, что уроки не велись.

Однако одним из заслуг Томсона было изменить это соображение. Благодаря его открытиям и хорошей работе его учение приобрело большой престиж, и на протяжении 50 лет его класс стал источником вдохновения для ученых страны.

Частная жизнь

Уильям Томсон женился на Маргарет Крам, своей юной возлюбленной, в 1852 году. Здоровье девушки начало ухудшаться уже во время медового месяца и не улучшалось за 17 лет, что длился брак.

Через четыре года после смерти Маргарет Крам Томсон снова женился. Его второй женой была Фрэнсис Бленди.

В последние годы

Уильям Томсон получил рыцарское звание в 1866 году после того, как участвовал в прокладке первого подводного кабеля связи. Позже, в 1892 году, он получил титул барона и стал использовать имя другой ветви своей семьи, Кельвин из Ларгса. По этой причине он ушел в потомство как лорд Кельвин.

Лорд Кельвин трижды отклонял предложение Кембриджского университета занять кафедру физики. Первый раз был в 1871 году, а последний - в 1884 году. Его намерением всегда было завершить карьеру в Глазго.

Ученый принял активное участие в Международной выставке электричества, которая проходила в Париже в 1881 году. Во время мероприятия он продемонстрировал некоторые из своих изобретений, в том числе гальванометр. Кроме того, он был одним из докладчиков на конгрессе, который пытался создать систему единиц измерения для электричества, распространенную во всем мире.

В начале 1990-х Томсон был избран президентом Королевского общества. В 1860 году он получил Большой крест ордена королевы Виктории по случаю своего золотого юбилея на кафедре Университета Глазго.

Уже в 1899 году, в возрасте 75 лет, лорд Кельвин оставил кресло, хотя продолжал посещать занятия в качестве слушателя.

Смерть

В результате аварии на катке Томсон получил повреждение ноги, что повлияло на его подвижность и ограничило его работу. С этого момента большую часть времени ученый проводил в сотрудничестве со своим религиозным сообществом.

Уильям Томсон умер 17 декабря 1907 года в Незерхолле, Шотландия. Его могила находится рядом с могилой Исаака Ньютона в Вестминстерском аббатстве.

Научный вклад и изобретения

Научной областью, на которой Уильям Томсон сосредоточился больше всего, была физика. Среди его наиболее важных открытий - работы по термодинамике, которые привели к установлению абсолютного нуля.

С другой стороны, его склонность к экспериментальной науке заставила его участвовать в прокладке первого подводного кабеля, предназначенного для связи.

Полный ноль

Одна из фундаментальных встреч в научной карьере Томсона произошла в 1847 году. В том же году во время научной встречи в Оксфорде он встретил Джеймса Прескотта Джоуля, французского ученого, который много лет экспериментировал с теплом как источником энергии.

Идеи Джоуля не нашли большой поддержки среди его коллег, пока Томсон не начал их рассматривать. Таким образом, британский ученый собрал некоторые теории Джоуля и создал термодинамическую шкалу для измерения температуры.

Эта шкала имела абсолютный характер, поэтому не зависела от устройств и веществ, используемых для ее измерения. Открытие было названо в честь автора: шкала Кельвина.

Расчеты Томсона привели его к вычислению того, что он назвал абсолютным нулем или нулем градусов по шкале Кельвина. Рассматриваемая температура составляет -273,15º по Цельсию или 459,67º по Фаренгейту. В отличие от этих двух последних шкал, шкала Кельвина используется почти исключительно в области науки.

Динамическая теория тепла

Лорд Кельвин продолжил свои исследования термодинамики в последующие годы. В 1851 году он представил Королевскому обществу Эдинбурга эссе под названием «Динамическая теория тепла», в котором появился принцип рассеяния энергии, одна из основ второго закона термодинамики.

Единицы измерения

Другой областью, к которой Томсон проявил большой интерес, были системы единиц измерения. Его первый вклад в этот вопрос произошел в 1851 году, когда он реформировал существующие гипотезы о гауссовых единицах в электромагнетизме.

Десять лет спустя лорд Кельвин был частью комитета по унификации единиц измерения, связанных с электричеством.

Расчетный возраст Земли

Не все исследования, проведенные Томсоном, оказались хорошими. Это случай, например, его попытки вычислить возраст Земли.

Частично его ошибка была связана с его статусом ревностного последователя христианства. Как верующий, лорд Кельвин был сторонником креационизма, и это было отмечено в его исследованиях возраста планеты.

Однако Томсон не ограничился цитированием Библии, а использовал науку, чтобы попытаться доказать ее истинность. В данном случае ученый утверждал, что законы термодинамики позволили нам утверждать, что Земля была раскаленным телом миллионы лет назад.

Томсон считал, что расчеты Дарвина относительно того, когда Земля стала обитаемой, не были точными. Для лорда Кельвина, вопреки теории эволюции, планета была намного моложе, что сделало бы невозможным развитие видов.

Наконец, их работа, основанная на температуре, пришла к выводу, что Земле было от 24 до 100 миллионов лет, что далеко от нынешних оценок, превышающих 4,5 миллиарда лет.

Телеграфия и подводный кабель

Как уже отмечалось, лорд Кельвин с самого начала своей карьеры проявлял большую склонность к практическому применению научных открытий.

Одной из областей, в которой он пытался применить на практике некоторые из своих исследований, была телеграфия. Его первая работа по этому вопросу была опубликована в 1855 году, а в следующем году он стал членом правления The Atlantic Telegraph Co, компании, занимающейся этим вопросом и у которой был проект прокладки первого телеграфного кабеля, пересекающего океан. между Америкой и Европой.

Лорд Кельвин не принимал большого участия в этой первой попытке прокладки кабеля, но он все же отправился в экспедицию 1857 года, чтобы проложить его. Проект закончился провалом после того, как его протянули более чем на 300 морских миль.

Гальванометр

Несмотря на неудачу, Томсон продолжил работу над проблемой, когда вернулся из экспедиции. Его исследования были сосредоточены на улучшении инструментов, используемых в кабеле, особенно на разработке приемника с большей чувствительностью для обнаружения сигналов, излучаемых концами кабеля.

В результате появился зеркальный гальванометр, который усилил сигнал, так что эти крайние точки всегда находились.

Помимо гальванометра, Томсон также проводил эксперименты, чтобы убедиться, что медь, используемая в качестве проводника в кабеле, была самого высокого качества.

Вторая попытка кабеля

Вторая попытка проложить подводный кабель была предпринята летом 1858 года. Томсон вернулся в экспедицию и сел на британский корабль «Агамемнон». По этому поводу ученый был назначен руководителем испытательной лаборатории.

В начале августа того же года кабель был полностью проложен вдоль океана. После этого начали доказывать, что телеграммы с одного континента на другой доходят успешно.

Хотя первые тесты были положительными, в сентябре сигнал начал пропадать. В октябре телеграммы перестали приходить.

Третий проект

Через шесть лет после полной потери сигнала Томсон принял участие в новой попытке соединить Европу и Америку телеграфом.

Новый проект начался в 1864 году, хотя только летом следующего года экспедиция отправилась с целью прокладки нового кабеля. Однако, когда было проложено почти 1200 миль, трос оборвался, и экспедицию пришлось отложить еще на год.

Уже в 1866 году, когда Томсон снова оказался в составе экспедиции, цель могла быть достигнута.

Интерес Томсона к этой теме не остался без его участия в этих экспедициях. Еще в 1865 году он сотрудничал с инженером для создания различных проектов по прокладке новых подводных кабелей, а также для использования патентов на изобретения ученого.

Среди его успехов была телеграфная связь между Брестом во Франции и островом Сен-Пьер недалеко от Ньюфаундленда.

Другие изобретения и вклады

Работа Томсона с подводным кабелем во многом связана с большим интересом, который ученый всегда проявлял к морю.

В 1870 году он приобрел собственную яхту, которую использовал как второй дом, так и для различных экспериментов. Это привело к тому, что он разработал такие изобретения, как новый вид компаса или различные измерительные устройства.

В дополнение к вышесказанному, Томсон участвовал в составе жюри в нескольких конференциях, на которых были представлены изобретения. Он также написал отчеты о присуждении некоторых из этих наград, в том числе награды Александра Белла и его телефона.

Пьесы

- Томсон, В .; Tait, PG (1867). Трактат по натурфилософии. Оксфорд 2-е издание, 1883 г.

- Томсон, В .; Tait, PG (1872). Элементы естественной философии.

- Томсон, В. (1882–1911). Математические и физические документы. (6 томов) Cambridge University Press.

- Томсон, В. (1904). Балтиморские лекции по молекулярной динамике и волновой теории света.

- Томсон, В. (1912). Сборник статей по физике и технике. Издательство Кембриджского университета.

- Уилсон, Д. Б. (редактор) (1990). Переписка между сэром Джорджем Габриэлем Стоуксом и сэром Уильямом Томсоном, бароном Кельвином из Ларгса. (2 тома), Cambridge University Press.

Ссылки

1. Биографии и жизни. Уильям Томсон (лорд Кельвин). Получено с сайта biografiasyvidas.com
2. EcuRed. Лорд Кельвин. Получено с ecured.cu
3. Арк, Августин. Томсон, Уильям (лорд Кельвин) (1824-1907). Получено с histel.com
4. Шарлин, Гарольд I. Уильям Томсон, барон Кельвин. Получено с britannica.com
5. Известные ученые. Уильям Томсон. Получено с сайта famousscientists.org.
6. Энциклопедия Нового Света. Уильям Томсон, первый барон Кельвин. Получено с newworldencyclopedia.org
7. Редакционная группа Schoolworkhelper. Уильям Томсон (лорд Кельвин): биография и карьера. Получено с schoolworkhelper.net
8. Магнитная Академия. Уильям Томсон, лорд Кельвин. Получено с nationalmaglab.org