Томсон, Уильям (лорд Кельвин)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Уильям Томсон, лорд Кельвин
William Thomson, 1st Baron Kelvin
Lord Kelvin photograph.jpg
Дата рождения:

26 июня 1824(1824-06-26)[1][2]

Место рождения:

Белфаст, Белфаст, Антрим, Соединённое королевство Великобритании и Ирландии[3]

Дата смерти:

17 декабря 1907(1907-12-17)[1][2] (83 года)

Место смерти:

Ларгс, Северный Эйршир, Шотландия, Соединённое королевство Великобритании и Ирландии[3]

Страна:

Flag of the United Kingdom.svg Великобритания

Научная сфера:

физика, механика

Место работы:

Университет Глазго

Альма-матер:

Университет Глазго,
Кембриджский университет (колледж Питерхаус)

Научный руководитель:

Уильям Хопкинс

Известные ученики:

Уильям Эдвард Айртонruen,
Уильям Мюррей Моррисон

Награды и премии:
Подпись:

Подпись

Commons-logo.svg Уильям Томсон, лорд Кельвин на Викискладе

Уи́льям То́мсон, барон Ке́львин (англ. William Thomson, 1st Baron Kelvin; 26 июня 1824 года, Белфаст, Ирландия — 17 декабря 1907 года, Ларгс, Шотландия) — британский физик и механик. Известен своими работами в области термодинамики, механики, электродинамики.

Биография[править | править вики-текст]

Уильям Томсон (22 года)

Уильям Томсон родился 26 июня 1824 года в городе Белфасте. Предки Томсона были ирландскими фермерами; его отец Джеймс Томсон (англ.), известный математик, с 1814 года был учителем в Belfast Academical Institution, затем с 1832 года профессором математики в Глазго; известен учебниками по математике, выдержавшими десятки изданий. Уильям Томсон и его старший брат Джеймс учились в колледже в Глазго, а затем в колледже св. Петра (англ.) в Кембридже, в котором Уильям окончил курс наук в 1845 году.

В 1846 году двадцатидвухлетний Томсон занял кафедру теоретической физики в университете в Глазго.

В 1856 году учёный был награждён Королевской медалью Лондонского королевского общества[4].

С 1880 по 1882 президент Лондонского общества физиков. Необыкновенные заслуги Томсона в чистой и прикладной науке были вполне оценены его современниками.

В 1866 году Томсон был посвящён в рыцарское достоинство, в 1892 году королева Виктория пожаловала ему пэрство с титулом «барон Кельвин» по реке Кельвин (англ.), протекающей мимо университета Глазго и впадающей в реку Клайд.

Научная деятельность[править | править вики-текст]

Ещё студентом Томсон опубликовал ряд работ по приложению рядов Фурье к вопросам физики и в исследовании «The uniform motion of heat in homogeneous solid and its connection with the mathematical theory of electricity» («The Cambridge math. Journ.», 1842) провёл важные аналогии между явлениями распространения тепла и электрического тока, показав, как решение вопросов одной из этих областей применить к вопросам другой. В другом исследовании «The Linear Motion of Heat» (1842, ibid.) Томсон развил принципы, которые затем плодотворно приложил ко многим вопросам динамической геологии, например, к вопросу об охлаждении Земли.

В 1845 году, находясь в Париже, Томсон начал в журнале Жозефа Лиувилля публикацию ряда статей по электростатике, в которых излагал свой метод электрических изображений, давший возможность просто решить многие труднейшие задачи электростатики.

Томсон, Уильям (лорд Кельвин)

В 1849 году Томсон начал работы по термодинамике, которые были опубликованы в изданиях королевского общества в Эдинбурге. В первой из этих работ Томсон, опираясь на исследования Джоуля, указал, как следует изменить принцип Карно, изложенный в сочинении последнего «Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance» (1824), с тем чтобы принцип согласовался с современными данными; эта работа содержит одну из первых формулировок второго закона термодинамики. В 1852 году Томсон дал другую его формулировку, именно учение о рассеянии энергии. В том же году Томсон совместно с Джоулем провёл исследование охлаждения газов при расширении без совершения работы, которое послужило переходной ступенью от теории идеальных газов к теории реальных газов.

Начатая в 1855 году работа по термоэлектричеству («Electrodynamic Qualities of Metals») вызвала усиленную экспериментальную работу; в работе принимали участие студенты университета Глазго, что положило начало первым в Великобритании практическим работам студентов, а также начало лаборатории по физике в Глазго.

В пятидесятых годах XIX века Томсон заинтересовался вопросом о трансатлантической телеграфии; побуждаемый неудачами первых пионеров-практиков, Томсон теоретически исследовал вопрос о распространении электрических импульсов вдоль кабелей и пришёл к заключениям величайшей практической важности, давшим возможность осуществить телеграфирование через океан. Попутно Томсон вывел условия существования колебательного электрического разряда (1853), вновь найденные позже Кирхгофом (1864) и лёгшие в основу всего учения об электрических колебаниях. В экспедиции для прокладки кабеля Томсона познакомился с нуждами морского дела, что привело к усовершенствованию лота и компаса (1872—1876).

В 1884 году Уильям Томсон провёл двадцать занятий по молекулярной динамике и волновой теории света в форме мастер-класса в Университете Джонса Хопкинса[5]. Лекции оказали влияние на развитие физики на рубеже XIX и XX веков. Описывая звук как волну, Томпсон ссылался на уравнение акустической волны. Полагая, что светоносный эфир подвергается вибрациям, он также попытался описать его через уравнение электромагнитной волны. Присутствовавшие на занятиях Майкельсон и Морли позднее поставили эксперименты, опровергшие теорию эфира.

В «Biogr.-Litter. Handwörterbuch Poggendorffa» (1896) приведён список около 250 статей (кроме книг), принадлежащих Томсону. Среди предметов его работ термодинамические исследования, приведшие кроме прочего к установлению абсолютной шкалы температур; работы по гидродинамике и теории волн (награждены в 1887 году премией от Эдинбургского королевского общества); работы по термоэлектричеству, приведшие к открытию так называемого «эффекта Томсона» — переноса тепла электрическим током; исследования по теории упругости (1862—1863), в которых Томсон расширил теорию шаровых функций; работы по динамической геологии.

В практической физике и технике Томсону принадлежит изобретение или улучшение многих инструментов, вошедших во всеобщее употребление в науке и технике, как то: зеркального гальванометра, ондулятора с сифонной подачей чернил, квадрантного и абсолютного электрометров, нормального элемента компаса, лота и множества технических измерительных электрических приборов, включая ампер-весы, применяемые для выверки электрических приборов. Среди множества патентов, взятых Томсоном, встречаются таковые и на чисто практические приспособления (как, например, на водопроводные краны).

Из книг, изданных Томсоном, наибольшей известностью пользуется «Treatise on natural philosophy» (т. 1, вместе с Тэтом, 3-е изд. в 1883 году, немец. перев. под ред. Гельмгольца), содержащее блестящее изложение механических основ теоретической физики.

Статьи Томсона перепечатаны в его «Reprints of papers on electrostatic and magnetism» (1872), «Mathematical and physical papers» (1882—1883) и «Popular lectures and adresses».

Две статьи Томсона — «Elasticity» и «Heat» — были помещены в «Encyclopedia Britannica» (1880).

Критика теории эволюции[править | править вики-текст]

Уильям Томсон известен как критик теории эволюции в биологии. На основе расчёта возраста Солнца, в котором, по его мнению, протекают химические процессы горения, являющиеся источником энергии, Томсон указал на недостаточность исторического времени для того, чтобы эволюция животного мира привела к современному состоянию. Открытие в 1903 году закона, связывающего высвобождение тепловой энергии с радиоактивным распадом, не побудили его изменить собственные оценки возраста Солнца. Возраст Земли оценивался им в 20—40 млн лет[6].

Память[править | править вики-текст]

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. 1 2 Немецкая национальная библиотека, Берлинская государственная библиотека, Баварская государственная библиотека и др. Record #118777033 // общий нормативный контроль — 2012—2016.
  2. 1 2 data.bnf.fr: платформа открытых данных — 2011.
  3. 1 2 3 4 Томсон Уильям // Большая советская энциклопедия: [в 30 т.] / под ред. гл. ред. А. М. Прохоров — 3-е изд. — М.: Советская энциклопедия, 1969.
  4. Royal Medal (англ.)
  5. Kargon and Achinstein, 1987.
  6. (2000) «Kelvin's age of the Earth paradox revisited». Journal of Geophysical Research (англ.) 105 (B6): 13155–13158. DOI:10.1029/2000JB900028. Bibcode2000JGR...10513155S.
  7. History of the IET's Kelvin Lectures (англ.). The Institution of Engineering and Technology. Проверено 16 июня 2016.

Литература[править | править вики-текст]

Ссылки[править | править вики-текст]

Научные и академические посты
Предшественник:
Джордж Стокс
Президент Королевского общества
1890—1895
Преемник:
Джозеф Листер