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[3]

Дата смерти:

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

Место смерти:

Ларгс, 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:

Награда Смитаruen (1845)
Королевская медаль (1856)
Бейкеровская лекция (1856)
Медаль Китаruen (1861)
Премия Понселе (1873)
Медаль Маттеуччи (1876)
Медаль Альберта (Королевское общество искусств) (1879)
Медаль Копли (1883)
Медаль Гельмгольца (1892)
Медаль Джона Фрица (1905)

UK Royal Victorian Order ribbon.svg United-kingdom336.gif D-PRU Pour le Mérite.png
Великий офицер ордена Почётного легиона Командор ордена Почётного легиона Командор ордена Леопольда I
Командор ордена Розы (Бразилия) Орден Священного сокровища 1 класса
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 Record #118777033 // Общий нормативный контроль — 2012—2016.
  2. 1 2 data.bnf.fr: open data platform — 2011.
  3. 1 2 Томсон Уильям — 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