Бенджамин Томпсон
Сэр Бенджамин Томпсон, граф Рамфорд | |
|---|---|
 | |
| Рожденный | 26 марта 1753 г. |
| Умер | 21 августа 1814 г. (61 год) ( Париж , Франция |
| Известный | Термодинамика |
| Награды |
|
| Научная карьера | |
| Поля | Физика |
| Подпись | |
 | |
Полковник сэр Бенджамин Томпсон, граф Рамфорд , ФРС (26 марта 1753 — 21 августа 1814) — британский военный офицер, учёный, изобретатель и дворянин американского происхождения. Родившийся в Вобурне, штат Массачусетс , он поддерживал дело лоялистов во время американской войны за независимость , командуя королевскими американскими драгунами во время конфликта. После окончания войны в 1783 году Томпсон переехал в Лондон , где был признан за свои административные таланты и получил рыцарское звание от Георга III в 1784 году.
Плодовитый ученый и изобретатель, Томпсон также создал несколько новых проектов военных кораблей . Впоследствии он перешел в электорат Баварии и поступил на службу в баварское правительство, проведя серьезную реорганизацию баварской армии . Томпсон был вознагражден за свои усилия, получив титул графа Священной Римской империи в 1792 году, а затем умер в Париже в 1814 году. [1]
Ранние годы [ править ]
Томпсон родился в сельской местности Вобурн , в провинции Массачусетс-Бэй , 26 марта 1753 года; место его рождения сохранено как музей. Он получил образование в основном в деревенской школе, хотя иногда ходил почти за десять миль до Кембриджа со старшим Лоамми Болдуином, чтобы посетить лекции профессора Джона Уинтропа из Гарвардского колледжа . В возрасте 13 лет он поступил в ученики к Джону Эпплтону, купцу из соседнего Салема . Томпсон преуспел в своем ремесле и, впервые встретившись с утонченными и хорошо образованными людьми, перенял многие их характеристики, включая интерес к науке . Выздоравливая в Воберне в 1769 году от травмы, Томпсон провел эксперименты, касающиеся природы тепла , и начал переписываться по поводу них с Лоамми Болдуином и другими. Позже в том же году он несколько месяцев проработал у владельца магазина в Бостоне, а затем некоторое время, но безуспешно, поступил в ученики к врачу в Воберне.
Перспективы Томпсона в 1772 году были туманными, но в том же году они резко изменились. Он встретил, очаровал и женился на богатой вдове с хорошими связями, наследнице по имени Сара Рольф ( урожденная Уокер). Ее отец был министром, а покойный муж оставил ей имущество в Рамфорде, провинция Нью-Гэмпшир , которое сегодня находится на территории современного города Конкорд . Они переехали в Портсмут , и благодаря влиянию жены на губернатора он был назначен майором ополчения Нью-Гэмпшира . Их ребенок (также названный Сарой ) родился в 1774 году. [2]
Американская война за независимость [ править ]
Когда началась Война за независимость в США, Томпсон был человеком состоятельным и влиятельным в Новой Англии и выступал против восстания. Он активно вербовал лоялистов для борьбы с повстанцами . Это вызвало к нему неприязнь популярной партии, и толпа напала на дом Томпсона. Он бежал на британские позиции, бросив жену, как оказалось, навсегда. Томпсона приветствовали британцы, которым он предоставил ценную информацию об американских войсках и стал советником генерала Томаса Гейджа и лорда Джорджа Жермена .
В 1781 году основал лоялистское военное подразделение — Королевские американские драгуны , которое в основном служило на Лонг-Айленде в 1782 и начале 1783 года, где заслужило местную известность благодаря разрушению церкви и кладбища с целью возведения форта Голгофа в Хантингтоне . [3]
Работая с британской армией в Америке, он проводил эксперименты по измерению силы пороха , результаты которых получили широкое признание после публикации в 1781 году в « Философских трудах Королевского общества» . [4] Благодаря этому он прибыл в Лондон в конце войны с репутацией ученого.
Баварская зрелость [ править ]
.jpg)
.jpg)
В 1785 году он переехал в Баварию где стал адъютантом курфюрста , Карла Теодора . Он провел одиннадцать лет в Баварии, реорганизовывая армию и открывая работные дома для бедных. Он также изобрел «Суп Рамфорда» — суп для бедных. [5] и наладил выращивание картофеля в Баварии. Он изучал методы приготовления пищи, отопления и освещения, в том числе относительную стоимость и эффективность восковых свечей , сальных свечей и масляных ламп . [6] По поручению принца Чарльза он создал Английский сад в Мюнхене в 1789 году; он существует и сегодня и известен как один из крупнейших городских общественных парков в мире. В 1789 году он был избран иностранным почетным членом Американской академии искусств и наук . [7]
За свои усилия в 1791 году Томпсон стал графом Священной Римской империи , став рейхсграфом фон Румфордом (англ. Imperial Count of Rumford). Он взял имя «Рамфорд» в честь города Рамфорд, штат Нью-Гэмпшир, который был старым названием Конкорда , где он был женат. [8]
Наука и техника [ править ]
Бенджамин Томпсон... имеет множество претензий на интерес историка науки. ... Он основал Королевское учреждение... Его методы сохранения тепла и экономии топлива, его конструкции печей, каминов и кухонной утвари широко использовались при его жизни. С ним консультировались по вопросам планировки кухонь в больницах и учреждениях... Он научил своих современников признавать огонь, разводимый на открытом очаге, единственном средстве домашнего отопления и приготовления пищи, с которым они были знакомы, за неэффективное и расточительное приспособление это действительно было. Он придерживался самых просвещенных взглядов, ... намного опережавших свое время, на растрату топлива и вред загрязнения атмосферы в городах. ... Постоянной заботой Румфорда... было применение научных принципов для улучшения участи бедняков и рабочего класса, и именно в теме тепла и его использования он нашел наибольшее применение для своих усилий. [9]
- Томас Мартин, Экспериментальные исследования Бенджамина Томпсона, графа Рамфорда
Опыты по теплу [ править ]
Его эксперименты с артиллерийским огнем и взрывчатыми веществами привели к интересу к теплу. Он разработал метод измерения удельной теплоемкости твердого вещества, но был разочарован, когда Йохан Вильке первым опубликовал свое параллельное открытие.
Затем Томпсон исследовал изоляционные свойства различных материалов , включая мех , шерсть и перья . Он правильно оценил, что изоляционные свойства этих природных материалов обусловлены тем, что они препятствуют конвекции воздуха. Затем он сделал несколько безрассудный и неправильный вывод, что воздух и, по сути, все газы являются совершенными непроводниками тепла . [10] [11] Далее он рассматривал это как доказательство аргумента замысла , утверждая, что божественное провидение устроило мех на животных таким образом, чтобы гарантировать их комфорт.
В 1797 году он распространил свое утверждение о непроводимости на жидкости. [12] Эта идея вызвала серьезные возражения со стороны научного сообщества Джона Далтона . [13] и Джон Лесли [14] совершая особенно откровенные атаки. Для проверки утверждения Томпсона понадобились бы инструменты, значительно превосходящие все доступные с точки зрения точности и точности. Опять же, похоже, на него повлияли его богословские убеждения. [15] и вполне вероятно, что он хотел предоставить воде привилегированный и провиденциальный статус в регулировании человеческой жизни. [16]
Его считают основоположником метода приготовления пищи су-вид благодаря эксперименту с бараньей лопаткой. Этот метод он описал в одном из своих эссе. [17]
Механический эквивалент тепла [ править ]
Самая важная научная работа Рамфорда состоялась в Мюнхене и была сосредоточена на природе тепла, которая, как он утверждал в « Экспериментальном исследовании источника тепла, возбуждаемого трением » (1798 г.), не была калорийностью современных научных исследований. мышление, но форма движения . Румфорд наблюдал тепло трения, выделяемое сверлильными пушками на арсенале в Мюнхене. Румфорд погрузил ствол пушки в воду и приспособил специально затупленный расточный инструмент. [18] Он показал, что воду можно вскипятить примерно за два с половиной часа и что запас тепла трения кажется неисчерпаемым. Румфорд подтвердил, что в материале пушки не произошло никаких физических изменений, сравнив удельную теплоемкость обработанного и оставшегося материала.
Румфорд утверждал, что кажущееся неограниченным выделение тепла несовместимо с теорией теплорода. Он утверждал, что единственное, что сообщается стволу, — это движение.
Рамфорд не предпринял никаких попыток дополнительно определить количество выделяемого тепла или измерить механический эквивалент тепла. Хотя эта работа была встречена враждебно, впоследствии, она сыграла важную роль в установлении законов сохранения энергии в XIX веке, .
Теплотворное и холодильное излучение [ править ]
, демонстрирующий отражение холода, он объяснил Эксперимент Пикте тем, что все тела испускают невидимые лучи, колебания эфирной жидкости. [19] Он проводил эксперименты в поддержку своих теорий теплового и холодного излучения и сказал, что передача тепла представляет собой совокупный эффект тепловых (горячих) лучей, холодных (холодных) лучей и лучей, испускаемых объектом. Когда объект поглощает излучение более теплого объекта (тепловые лучи), его температура повышается, а когда он поглощает излучение более холодного объекта (холодные лучи), его температура падает. См. примечание 8 «Исследование о природе тепла и способах его передачи» «Философские труды Королевского общества», начиная со стр. 112. [ нужна полная цитата ]
Изобретения и усовершенствования конструкции [ править ]
Томпсон был активным и плодовитым изобретателем, разрабатывая усовершенствования для дымоходов, каминов и промышленных печей, а также изобретая пароварку, кухонную плиту и кофеварку примерно между 1810 и 1814 годами . Он изобрел кофейник с просачивающимся кофе после своей новаторской работы в баварской армии, где он улучшил рацион солдат, а также их одежду. [20]
Камин Рамфорда произвел фурор в Лондоне, когда он предложил идею ограничить отверстие дымохода для увеличения восходящей тяги, что было гораздо более эффективным способом обогрева помещения, чем более ранние камины. Он и его рабочие модифицировали камины, вставив в очаг кирпичи, чтобы боковые стены были наклонены, и добавили дроссель в дымоход, чтобы увеличить скорость воздуха, поднимающегося по дымоходу. Эффект заключался в создании обтекаемого потока воздуха, поэтому весь дым поднимался в дымоход, а не задерживался и попадал в комнату. Это также привело к увеличению эффективности огня и дало дополнительный контроль над скоростью сгорания топлива, будь то древесина или уголь . Многие модные лондонские дома были переоборудованы по его указаниям и стали свободными от курения. [20]
Томпсон стал знаменитостью, когда распространились новости о его успехе. Его работа также была очень прибыльной, и ей много подражали, когда он опубликовал свой анализ работы дымоходов. Во многом он был похож на Бенджамина Франклина , который также изобрел новый вид отопительной печи.
Сохранение тепла было постоянной темой в его работах, поскольку ему также приписывают изобретение термобелья . [21]
Промышленные печи [ править ]
Томпсон также значительно улучшил конструкцию печей, используемых для производства негашеной извести , и вскоре печи Рамфорда стали строиться по всей Европе. Ключевое нововведение заключалось в отделении горящего топлива от известняка, чтобы известь, образующаяся в результате нагрева печи, не загрязнялась золой от огня.
Свет и фотометрия [ править ]
Румфорд занимался фотометрией — измерением света. Он изготовил фотометр и ввел стандартную свечу , предшественницу канделы , как единицу силы света . Его стандартная свеча была изготовлена из жира кашалота по строгим спецификациям. [22] Он также опубликовал исследования «иллюзорных» или субъективных дополнительных цветов, вызванных тенями, создаваемыми двумя источниками света: белым и цветным; эти наблюдения были процитированы и обобщены Мишелем-Эженом Шеврёлем как его «закон одновременного цветового контраста» в 1839 году. [23]
Дальнейшая жизнь [ править ]
После 1799 года он делил свое время между Францией и Англией. Вместе с сэром Джозефом Бэнксом он основал Королевский институт Великобритании в 1799 году . Пара выбрала сэра Хамфри Дэви в качестве первого лектора. Учреждение процветало и стало всемирно известным благодаря новаторским исследованиям Дэви. Его помощник Майкл Фарадей основал Институт как ведущую исследовательскую лабораторию, а также заслуженно прославился серией публичных лекций, популяризирующих науку. Королевского института Эта традиция продолжается и по сей день, и рождественские лекции привлекают большую аудиторию благодаря телетрансляциям.
Томпсон учредил медали Рамфорда Королевского общества и Американской академии искусств и наук , а также выделил Рамфордскую кафедру физики в Гарвардском университете . В 1803 году он был избран иностранным членом Шведской королевской академии наук и членом Американского философского общества . [24]
После нескольких романов и тесной дружбы с Мэри Темпл, виконтессой Пальмерстон, [25] в 1804 году он женился на Мари-Анне Лавуазье , вдове великого французского химика Антуана Лавуазье . (Его американская жена Сара, которую он бросил в начале Американской революции, умерла в 1792 году.) [26] Томпсон расстался со своей второй женой через три года, но поселился в Париже и продолжал научную работу до своей смерти 21 августа 1814 года. Томпсон похоронен на небольшом кладбище Отей в Париже, прямо напротив Адриана-Мари Лежандра . После его смерти его дочь от первого брака Сара Томпсон унаследовала его титул графини Рамфорд.
Почести [ править ]
- Полковник Королевских американских драгун .
- Посвящен в рыцари , 1784 г.
- Граф Священной Римской империи , 1791 год.
- кратер Рамфорд на Луне . Его именем назван
- Рамфорда Разрыхлитель (запатентован в 1859 году) назван в его честь и был изобретен бывшим профессором Рамфорда в Гарвардском университете Эбеном Нортоном Хорсфордом (1818–1893), соучредителем Rumford Chemical Works в Восточном Провиденсе, Род-Айленд.
- Кухня Рамфорда на Всемирной выставке в Чикаго , 1893 год.
- Его именем названа улица в центре Мюнхена.
- Рамфорд-стрит (и близлежащий Рамфорд-плейс) в Ливерпуле, Англия, названы так из-за столовой, построенной по плану графа Рамфорда, которая раньше располагалась на земле, прилегающей к Рамфорд-стрит. [27]
Польша-Литва : Орден Белого Орла (1789 г.).
Библиография [ править ]
- Очерк каминов с дымоходами; С предложениями по их улучшению, экономии топлива, повышению благоустроенности и полезности жилых домов, а также эффективному предотвращению дымления дымоходов. Иллюстрировано гравюрами (1796 г.).
- Собрание сочинений графа Румфорда, том I, «Природа тепла» (1968).
- Собрание сочинений графа Рамфорда, том II, «Практическое применение тепла» (1969).
- Собрание сочинений графа Румфорда, Том III, Приборы и методы (1969).
- Собрание сочинений графа Румфорда, Том IV, Свет и вооружение , (1970).
- Собрание сочинений графа Рамфорда, том V, Государственные учреждения (1970).
См. также [ править ]
Цитаты [ править ]
- ^ «Сэр Бенджамин Томпсон, граф фон Рамфорд». Британская энциклопедия. Британская энциклопедия Интернет. Британская энциклопедия Inc., 2014. Интернет. 1 июля 2014 г. < http://www.britannica.com/EBchecked/topic/592945/Sir-Benjamin-Thompson-count-von-Rumford >.
- ^ Гриббин, Джон. Ученые: история науки, рассказанная через жизни ее величайших изобретателей . Нью-Йорк, Рэндом Хаус, 2002. с. 301.
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 29 апреля 2011 года . Проверено 16 декабря 2010 г.
{{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ) - ^ Томпсон, Бенджамин (1781). «Новые эксперименты с порохом, периодические наблюдения и практические выводы» . Философские труды Лондонского королевского общества . 71 : 229–328. дои : 10.1098/rstl.1781.0039 . JSTOR 106525 .
- ^ Келлог, DO; Бэйнс, Т.С.; Смит, WR (1903). Британская энциклопедия: новое американское приложение. А-ЗУЙ . Британская энциклопедия: словарь искусств, наук и общей литературы. Оригинальное 9-е изд. в 25 томах. Вернер. п. 673 . Проверено 24 января 2015 г.
- ^ "Лампа" . Американская энциклопедия . Том. 16. Американская энциклопедия Corp., 1919. с. 681.
- ^ «Книга участников, 1780–2010: Глава T» (PDF) . Американская академия искусств и наук . Проверено 7 апреля 2011 г.
- ^ Бутон, Натаниэль (1857). История согласия: от первого гранта в 1725 году до организации городского правительства в 1853 году . Конкорд: Беннинг В. Сэнфорд.
- ^ Мартин 1951 , с. 144.
- ^ Рамфорд (1786) «Новые эксперименты с теплом» Философские труды Королевского общества с. 273
- ^ Рамфорд (1792) «Эксперименты с теплом» Философские труды Королевского общества с. 48-80
- ^ Рамфорд (1797) «О распространении тепла в жидкостях» Журнал Николсона, 1, стр. 298–341.
- ^ Кардвелл (1971) с. 99
- ^ Лесли, Дж. (1804 г.). Экспериментальное исследование природы и распространения тепла . Лондон.
- ^ Румфорд (1804 г.) «Исследование о природе тепла и способе его передачи» Философские труды Королевского общества, стр. 77
- ^ Кардвелл (1971) с. 102
- ^ Бенджамин Граф Рамфорд, «Очерк X: О строительстве кухонных каминов и кухонной утвари вместе с замечаниями и наблюдениями, касающимися различных процессов приготовления пищи; и предложения по улучшению этого наиболее полезного искусства», Очерки, политические, экономические, и Философский , вып. 3 (Лондон, Англия: Т. Каделл-младший и У. Дэвис, 1802 г.), стр. 18–20.
- ^ Розен, Уильям (2010). Самая мощная идея в мире: история пара, промышленности и изобретений . Нью-Йорк: Рэндом Хаус. п. 274. ИСБН 978-1400067053 .
- ^ Джеймс Эванс и Брайан Попп (1985). «Эксперимент Пикте: видимое излучение и отражение холода» (PDF) . Являюсь. Дж. Физ. 53 (8). стр. 737–753.
- ^ Перейти обратно: а б Клеппнер, Дэниел (1 сентября 1992 г.). «О Бенджамине Томпсоне» . Физика сегодня . 45 (9): 9–11. Бибкод : 1992ФТ....45и...9К . дои : 10.1063/1.2809791 . Проверено 9 июля 2023 г.
- ↑ Профессор Майкл Фаулер из Университета Вирджинии, конспекты лекций и « Есть ли у меня новости для вас» , впервые передано 16 декабря 2005 г., BBC1 .
- ^ Вальдемар Карвовский (2006). Международная энциклопедия эргономики и человеческого фактора . ЦРК Пресс. п. 1478. ИСБН 978-0-415-30430-6 .
- ^ Бенджамин Томпсон, граф Рамфорд (1876). Полное собрание сочинений графа Румфорда, Том. 5 . Американская академия искусств и наук.
- ^ «История участников APS» . search.amphilsoc.org . Проверено 1 апреля 2021 г.
- ^ Джеймс, Фрэнк ЭйДжейл (2023). «Когда Бен встретил Мэри: письма Бенджамина Томпсона, рейхсграфа фон Румфорда, к Мэри Темпл, виконтессе Пальмерстон, 1793–1804» . Амбикс . 70 (3): 207–328. дои : 10.1080/00026980.2023.2234717 . ПМИД 37615065 .
- ^ Джордж Э. Эллис (1875 г.). Мемуары сэра Бенджамина Томпсона, графа Рамфорда, с уведомлениями о его дочери . Лондон: Макмиллан и компания. п. 43.
- ^ «Названия улиц Ливерпуля» . www.liverpoolpictorial.co.uk . Архивировано из оригинала 1 августа 2001 года.
Ссылки [ править ]
- Кардуэлл, DSL (1971). От Ватта до Клаузиуса: развитие термодинамики в раннеиндустриальную эпоху . Лондон: Хайнеманн. стр. 95–107. ISBN 0-435-54150-1 .
- Мартин, Т. (1951). «Экспериментальные исследования Бенджамина Томпсона, графа Румфорда» . Бюллетень Британского общества истории науки . 1 (6): 144–158). дои : 10.1017/S0950563600000567 . JSTOR 4024834 .
Дальнейшее чтение [ править ]
- Брэдли, Д. (1967). Граф Рамфорд . Ван Ностранд. АСИН B0000CM48T .
- Браун, Дж.И. (2001). Граф Рамфорд: Необыкновенная жизнь научного гения – ученого, солдата, государственного деятеля, шпиона . Издательство Саттон. ISBN 0-262-02138-2 .
- Браун, Южная Каролина (1962). Граф Рамфорд: выдающийся физик . Даблдэй и Ко.
- Браун, Южная Каролина (1981). Бенджамин Томпсон, граф Рамфорд . Кембридж, США: MIT Press. ISBN 0-262-02138-2 .
- Ларсен, Э. (1953). Американец в Европе: жизнь Бенджамина Томпсона, графа Рамфорда . Райдер. АСИН B0000CII01 .
- Ортон, В. (2000). Забытое искусство строительства хорошего камина: история сэра Бенджамина Томпсона, графа Рамфорда, американского гения, и его принципы проектирования каминов, которые оставались неизменными в течение 174 лет . Алана К. Худа и компании Inc. ISBN 0-911469-17-6 .
- Воробей, WJ (1964). Рыцарь Белого Орла: биография сэра Бенджамина Томпсона, графа Рамфорда, 1753–1814 гг . Хатчинсон. АСИН B0000CM48T .
Внешние ссылки [ править ]
СМИ, связанные с Бенджамином Томпсоном, на Викискладе?
- Мир науки Эрика Вайсштейна. « Рамфорд, Бенджамин Томпсон ». (1753–1814)
- Доктор Хью К. Роулинсон « Вклад графа Рамфорда в домашнюю жизнь во времена Джейн Остин » Статья, в которой подробно описывается не только камин Рамфорда, но также жизнь и другие достижения Рамфорда.
- Работы Бенджамина Томпсона в Project Gutenberg
- Работы Бенджамина Томпсона или о нем в Internet Archive
- Биография Бенджамина Томпсона-младшего, написанная в 1868 году.
- Герб науки
- Место рождения и музей графа Рамфорда
- Веб-сайт каминов графа Рамфорда
Тексты в Wikisource:
- « Набросок Бенджамина Томпсона (графа Рамфорда) », Popular Science Monthly , Vol. 9 июня 1876 г.
- « Томпсон, Бенджамин (1754–1814) ». Словарь национальной биографии . 1885–1900.
- « Рамфорд, Бенджамин Томпсон, граф ». Новая международная энциклопедия . 1905.
- « Граф Рамфорд ». Справочник нового студента . 1914.
- 1753 рождения
- 1814 смертей
- Лоялисты американской революции из Нью-Гэмпшира
- Американские физики
- Британские физики
- Графы Священной Римской империи
- Члены Американской академии искусств и наук
- Члены Королевского общества
- Члены Шведской королевской академии наук
- Люди Гарвардского университета
- Люди из герцогства Бавария
- Люди из колониального Массачусетса
- Люди из колониального Нью-Гэмпшира
- Жители Воберна, Массачусетс
- Обладатели медали Копли
- Американские учёные XVIII века
- Американцы 19 века
- Британцы XVIII века
- Британцы XIX века
- Кавалеры Ордена Белого Орла (Польша).
- Термодинамики