Лорд Кельвин

Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Чтобы узнать о других людях по имени Уильям Томсон, см. Уильям Томсон (значения) .

Досточтимый
Лорд Кельвин
ОМ ГВО ПК ПРС ФРСЭ
Кельвин, гр. 1900 , Т. и Р. Аннан и сыновья.
Президент Королевского общества
В офисе
1 декабря 1890 г. - 30 ноября 1895 г.
Предшествует сэр Джордж Стоукс
Преемник Лорд Листер
Личная информация
Рожденный ( 1824-06-26 ) 26 июня 1824 г.
Белфаст , Соединенное Королевство Великобритании и Ирландии
Умер 17 декабря 1907 г. (1907-12-17) (83 года)
Ларгс , Шотландия
Национальность Британский [1] [2]
Политическая партия Либерал (1865–1886)
Либеральный юнионист (с 1886 г.)
Супруги
Маргарет Крам
( м. 1852; умер в 1870 г.)
Фрэнсис Бланди
( м. 1874–⁠ 1907 )
[3]
Дети Никто [4]
Подпись
Альма-матер
Известный
Список
Награды
Научная карьера
Учреждения Университет Глазго
Научные консультанты Уильям Хопкинс
Известные студенты
Считается, что «PNP» в его подписи означает «Профессор естественной философии». Кельвин также писал под псевдонимом «PQR».

Уильям Томсон, 1-й барон Кельвин , OM , GCVO , PC , FRS , FRSE (26 июня 1824 — 17 декабря 1907) [7] был британским математиком , математическим физиком и инженером , родившимся в Белфасте . [8] Он был профессором естественной философии в Университете Глазго в течение 53 лет, где провел значительные исследования и математический анализ электричества, сформулировал первый и второй законы термодинамики , а также внес значительный вклад в объединение физики , которая тогда находилась в своем развитии. зарождение развития как новой академической дисциплины. Он получил общества Королевского медаль Копли в 1883 году и был его президентом с 1890 по 1895 год. В 1892 году он стал первым британским учёным, избранным в Палату лордов . [2]

абсолютные температуры указаны в единицах Кельвина В его честь . Хотя существование самой холодной температуры, абсолютного нуля , было известно до его работы, Кельвин определил ее правильное значение примерно как -273,15 градусов по Цельсию или -459,67 градусов по Фаренгейту . Эффект Джоуля -Томсона также назван в его честь.

он тесно сотрудничал с профессором математики Хью Блэкберном В своей работе . Он также сделал карьеру инженера- электротелеграфиста и изобретателя, которая привлекла к нему внимание общественности и принесла ему богатство, славу и почести. За работу над трансатлантическим телеграфным проектом посвятила его в рыцари в 1866 году королева Виктория , став сэром Уильямом Томсоном. Он имел обширные морские интересы и работал над морским компасом , который ранее имел ограниченную надежность.

Он был удостоен дворянства в 1892 году в знак признания его достижений в области термодинамики и его противодействия ирландскому самоуправлению . [9] [10] [11] став бароном Кельвином из Ларгса в графстве Эйр . Название отсылает к реке Кельвин при Университете Глазго , которая протекает рядом с его лабораторией в доме Гилморхилл в Хиллхеде . Несмотря на предложения высоких постов от нескольких всемирно известных университетов, Кельвин отказался покинуть Глазго, оставаясь там до выхода на пенсию с этого поста в 1899 году. [7] Активно занимаясь промышленными исследованиями и разработками, он был принят на работу примерно в 1899 году Джорджем Истманом на должность заместителя председателя правления британской компании Kodak Limited, дочерней компании Eastman Kodak . [12] В 1904 году он стал ректором Университета Глазго . [7]

Он проживал в Нетерхолле, особняке из красного камня в Ларгсе , который он построил в 1870-х годах и где он умер в 1907 году. В Хантерианском музее Университета Глазго есть постоянная выставка работ Кельвина, которая включает в себя множество его оригинальных статей. инструменты и другие артефакты, в том числе курительная трубка.

Молодость работа и ​

Семья [ править ]

Генеалогическое древо Томсонов: Джеймс Томсон (математик) , Джеймс Томсон (инженер) и Уильям Томсон — все были профессорами Университета Глазго , причем двое последних — благодаря сотрудничеству с Уильямом Рэнкином , другим профессором из Глазго, который работал над формированием одного из Основоположники школ термодинамики .

Отец Томсона, Джеймс Томсон , был преподавателем математики и инженерного дела в Королевском академическом институте Белфаста и сыном фермера. Джеймс Томсон женился на Маргарет Гарднер в 1817 году, и из их детей четверо мальчиков и две девочки пережили младенчество. Маргарет Томсон умерла в 1830 году, когда Уильяму было шесть лет. [13]

Уильяма и его старшего брата Джеймса обучал дома их отец, а младших мальчиков обучали старшие сестры. Джеймс должен был получить большую часть поощрения, привязанности и финансовой поддержки своего отца и был готов к карьере инженера.

В 1832 году его отец был назначен профессором математики в Глазго , и семья переехала туда в октябре 1833 года. Дети Томсонов познакомились с более широким космополитическим опытом, чем деревенское воспитание их отца, проводя середину 1839 года в Лондоне, и мальчики получали обучение на французском языке в Париже. Большую часть жизни Томсон в середине 1840-х годов провел в Германии и Нидерландах . Изучению языка уделялось первоочередное внимание.

Его сестра, Анна Томсон, была матерью физика Джеймса Томсона Боттомли FRSE . [14]

Молодёжь [ править ]

Уильям Томсон, 22 года
Извилина , реки Кельвин в которой находится неоготический кампус Гилморхилл Университета Глазго, спроектированный Джорджем Гилбертом Скоттом , куда университет переехал в 1870-х годах (фотография 1890-х годов)

У Томсона были проблемы с сердцем, и он чуть не умер, когда ему было 9 лет. Он учился в Королевском академическом институте Белфаста, где его отец был профессором университетского факультета. В 1834 году, в возрасте 10 лет, он начал обучение в университете Глазго не по ранним годам; университет предоставил многие возможности начальной школы для способных учеников, и это был типичный начальный возраст. В школе Томсон проявлял живой интерес к классике наряду с естественным интересом к наукам. В 12 лет он выиграл приз за перевод Лукиана Самосатского «Диалогов богов» с древнегреческого на английский.

В 1839/1840 учебном году Томсон получил классную премию по астрономии за свое «Очерк о фигуре Земли», который продемонстрировал ранние способности к математическому анализу и творчеству. Его наставником по физике в это время был его тезка Дэвид Томсон . [15] На протяжении всей своей жизни он работал над проблемами, поднятыми в эссе, в качестве стратегии выживания во времена личного стресса. На титульном листе этого эссе Томсон написал следующие строки из » Александра Поупа « Очерка о человеке . Эти строки вдохновили Томсона понять мир природы, используя силу и методы науки:

Иди, дивное существо! гора, куда ведет Наука;
Пойдите, измерьте землю, взвесьте воздух и определите приливы и отливы;
Укажи планетам, по каким орбитам бежать,
Исправьте старое Время и отрегулируйте солнце;

Томсон был заинтригован Джозефа Фурье » « Аналитической теорией тепла и посвятил себя изучению «континентальной» математики, которой сопротивлялся британский истеблишмент, все еще работавший в тени сэра Исаака Ньютона . Неудивительно, что работа Фурье подверглась нападкам со стороны отечественных математиков, а Филип Келланд написал критическую книгу. Книга побудила Томсона написать свою первую опубликованную научную статью. [16] под псевдонимом PQR , защищая Фурье, который был представлен в Кембриджский математический журнал его отцом. Почти сразу же последовал второй документ PQR. [17]

Во время отпуска с семьей в Ламлаше в 1841 году он написал третью, более существенную статью PQR « О равномерном движении тепла в однородных твердых телах и его связи с математической теорией электричества» . [18] В статье он установил замечательные связи между математическими теориями теплопроводности и электростатикой , аналогию, которую Джеймс Клерк Максвелл в конечном итоге описал как одну из наиболее ценных идей, формирующих науку . [19]

Кембридж [ править ]

Отец Уильяма смог щедро выделить средства на образование своего любимого сына и в 1841 году поселил его с обширными рекомендательными письмами и просторным жильем в Питерхаусе, Кембридж . Во время учебы в Кембридже Томсон активно занимался спортом, легкой атлетикой и греблей , выиграв турнир Colquhoun Sculls в 1843 году. [20] Он живо интересовался классикой, музыкой и литературой; но настоящей любовью его интеллектуальной жизни было занятие наукой. Изучение математики, физики и, в частности, электричества пленило его воображение. В 1845 году Томсон получил высшее образование как второй спорщик . [21] Он также выиграл первую премию Смита , которая, в отличие от трипо , является проверкой оригинальных исследований. Говорят, что Роберт Лесли Эллис , один из экзаменаторов, заявил другому экзаменатору: «Мы с вами почти готовы починить его ручки». [22]

В 1845 году он дал первое математическое развитие идеи Майкла Фарадея о том, что электрическая индукция происходит через промежуточную среду, или « диэлектрик », а не посредством какого-то непонятного «действия на расстоянии». Он также разработал математическую технику электрических изображений, которая стала мощным средством решения проблем электростатики — науки, изучающей силы между электрически заряженными телами в состоянии покоя. Частично в ответ на его поддержку Фарадей в сентябре 1845 года предпринял исследование, которое привело к открытию эффекта Фарадея , который установил связь света и магнитных (и, следовательно, электрических) явлений.

Он был избран членом церкви Святого Петра (как в то время часто называли Питерхауса) в июне 1845 года. [23] Получив стипендию, он провел некоторое время в лаборатории знаменитого Анри Виктора Реньо в Париже; но в 1846 году он был назначен заведующим кафедрой естественной философии в Университете Глазго. В 22 года он оказался в мантии профессора одного из старейших университетов страны и читал лекции классу, в котором несколько лет назад учился на первом курсе.

Термодинамика [ править ]

К 1847 году Томсон уже приобрел репутацию не по годам развитого и независимого ученого, когда он присутствовал на ежегодном собрании Британской ассоциации содействия развитию науки в Оксфорде . На этой встрече он услышал, как Джеймс Прескотт Джоуль предпринял еще одну из своих, пока что неэффективных, попыток дискредитировать калорическую теорию теорию тепловой машины тепла и построенную на ней Сади Карно и Эмиля Клапейрона . Джоуль выступал за взаимную конвертируемость тепла и механической работы и их механическую эквивалентность.

Томсон был заинтригован, но настроен скептически. Хотя он чувствовал, что результаты Джоуля требуют теоретического объяснения, он отступил к еще более глубокой приверженности школе Карно-Клапейрона. Он предсказал, что температура плавления льда должна падать с давлением , иначе его расширение при замерзании можно было бы использовать в вечном двигателе . Экспериментальное подтверждение в его лаборатории во многом укрепило его убеждения.

В 1848 году он еще больше расширил теорию Карно-Клапейрона, недовольный тем, что газовый термометр обеспечивает только оперативное определение температуры. Он предложил абсолютную температурную шкалу. [24] в котором «единица теплоты, нисходящая от тела А, имеющего температуру Т ° этой шкалы, к телу В, имеющему температуру ( Т — 1)°, дала бы один и тот же механический эффект [работу] , каково бы ни было число Т. » Такая шкала была бы «совершенно независимой от физических свойств какого-либо конкретного вещества». [25] Используя такой «водопад», Томсон постулировал, что будет достигнута точка, в которой дальнейшая теплота (калорийность) не может передаваться, точка абсолютного нуля , о которой Гийом Амонтон размышлял в 1702 году. «Размышления о движущей силе тепла ", опубликованная Карно на французском языке в 1824 году, в год рождения лорда Кельвина, использовала -267 в качестве оценки абсолютного нуля температуры. Томсон использовал данные, опубликованные Реньо, для калибровки своей шкалы по установленным измерениям.

В своей публикации Томсон писал:

... Преобразование тепла (или калорий ) в механическое воздействие, вероятно, невозможно и, конечно, еще не обнаружено.

Джоуля — Но сноска сигнализировала о его первых сомнениях в теории теплорода, относясь к весьма замечательным открытиям . Удивительно, но Томсон не отправил Джоулю копию своей статьи, но когда Джоуль в конце концов прочитал ее, он написал Томсону 6 октября, утверждая, что его исследования продемонстрировали преобразование тепла в работу, но что он планирует дальнейшие эксперименты. Томсон ответил 27 октября, сообщив, что планирует свои собственные эксперименты и надеется на примирение их двух точек зрения.

Томсон вернулся к критике оригинальной публикации Карно и прочитал свой анализ Эдинбургскому королевскому обществу в январе 1849 года. [26] все еще убежден, что теория в целом верна. Однако, хотя Томсон не проводил новых экспериментов, в течение следующих двух лет он все больше разочаровывался в теории Карно и убеждался в теории Джоуля. В феврале 1851 года он сел, чтобы сформулировать свое новое мышление. Он не знал, как сформулировать свою теорию, и статья прошла через несколько черновиков, прежде чем он остановился на попытке примирить Карно и Джоуля. Во время своего переписывания он, похоже, рассматривал идеи, которые впоследствии породили второй закон термодинамики . Согласно теории Карно, потерянное тепло было абсолютно потеряно, но Томсон утверждал, что оно « безвозвратно потеряно для человека , но не потеряно в материальном мире». Более того, его теологические убеждения побудили Томсона экстраполировать второй закон на космос, породив идею всеобщей тепловой смерти .

Я считаю, что в материальном мире существует тенденция к тому, что движение становится рассеянным, и что в целом постепенно происходит процесс, обратный концентрации. Я верю, что никакое физическое действие никогда не сможет восстановить тепло, излучаемое Солнцем, и что этот источник не неисчерпаемый; также, что движения Земли и других планет теряют vis viva , которая преобразуется в тепло; и что, хотя некоторая часть vis viva может быть восстановлена, например, на земле с помощью тепла, полученного от Солнца, или другими средствами, эта потеря не может быть точно компенсирована, и я думаю, что вполне вероятно, что она недостаточно компенсируется. [27]

Компенсация потребует творческого акта или действия, обладающего аналогичной силой . [27] что привело к омоложению Вселенной (поскольку Томсон ранее сравнил всеобщую тепловую смерть с часами, идущими все медленнее и медленнее, хотя он не был уверен, достигнут ли они в конечном итоге термодинамического равновесия и остановятся навсегда ). [28] Томсон также сформулировал парадокс тепловой смерти (парадокс Кельвина) в 1862 году, который использует второй закон термодинамики, чтобы опровергнуть возможность существования бесконечно старой Вселенной; этот парадокс позже был расширен Уильямом Рэнкином . [29]

В последней публикации Томсон отступил от радикального отклонения и заявил, что «вся теория движущей силы тепла основана на… двух… положениях, принадлежащих соответственно Джоулю, Карно и Клаузиусу». [30] Томсон далее сформулировал форму второго закона:

Невозможно с помощью неодушевленных материальных средств получить механический эффект от какой-либо части материи, охладив ее ниже температуры самого холодного из окружающих предметов. [31]

В статье Томсон поддерживает теорию о том, что теплота является формой движения, но признает, что на него повлияли только мысли сэра Хамфри Дэви и эксперименты Джоуля и Юлиуса Роберта фон Майера , утверждая, что экспериментальная демонстрация преобразования тепла в работу все еще был выдающимся. [32] Как только Джоуль прочитал статью, он написал Томсону со своими комментариями и вопросами. Так началось плодотворное, хотя и в основном эпистолярное, сотрудничество между двумя мужчинами: Джоуль проводил эксперименты, Томсон анализировал результаты и предлагал дальнейшие эксперименты. Сотрудничество продолжалось с 1852 по 1856 год, его открытия, включая эффект Джоуля-Томсона , иногда называемый эффектом Кельвина-Джоуля, и опубликованные результаты. [33] многое сделал для всеобщего признания работ Джоуля и кинетической теории .

Томсон опубликовал более 650 научных работ. [2] и подал заявку на 70 патентов (не все были выданы). Что касается науки, Томсон писал следующее:

В физической науке первым важным шагом в изучении любого предмета является поиск принципов численного счета и практических методов измерения некоторого связанного с ним качества. Я часто говорю, что когда вы можете измерить то, о чем говорите, и выразить это в цифрах, вы что-то об этом знаете; но когда вы не можете его измерить, когда вы не можете выразить его в числах, ваши знания скудны и неудовлетворительны: это может быть начало знания, но вы едва ли в мыслях своих дошли до стадии науки , как бы то ни было. дело может быть. [34]

Трансатлантический кабель [ править ]

Расчеты по скорости передачи данных [ править ]

Чтобы понять технические проблемы, с которыми столкнулся Томсон, см. Подводный коммуникационный кабель: проблемы с пропускной способностью .

Хотя Томсон был выдающимся в академической сфере, он был малоизвестен широкой публике. В сентябре 1852 года он женился на возлюбленной детства Маргарет Крам, дочери Уолтера Крама ; [7] но ее здоровье пошатнулось во время их медового месяца, и в течение следующих 17 лет Томсон был отвлечен ее страданиями. 16 октября 1854 года Джордж Габриэль Стоукс написал Томсону, пытаясь повторно заинтересовать его работой, спросив его мнение о некоторых экспериментах Фарадея по предлагаемому трансатлантическому телеграфному кабелю .

Фарадей продемонстрировал, как конструкция кабеля ограничивает скорость передачи сообщений — говоря современным языком, полосу пропускания . Томсон ухватился за проблему и в том же месяце опубликовал свой ответ. [35] Он выразил свои результаты с точки зрения скорости передачи данных , которую можно было достичь, и экономических последствий с точки зрения потенциального дохода от трансатлантического предприятия. В дальнейшем анализе 1855 года [36] Томсон подчеркнул, какое влияние конструкция кабеля окажет на его прибыльность.

Томсон утверждал, что скорость передачи сигналов по данному кабелю обратно пропорциональна квадрату длины кабеля. Результаты Томсона были оспорены на заседании Британской ассоциации в 1856 году Уайлдманом Уайтхаусом , электриком Atlantic Telegraph Company . Уайтхаус, возможно, неверно истолковал результаты своих собственных экспериментов, но, несомненно, чувствовал финансовое давление, поскольку планы по прокладке кабеля уже шли полным ходом. Он считал, что расчеты Томсона подразумевают, что от кабеля необходимо «отказаться как от практически и коммерчески невозможного».

Томсон раскритиковал точку зрения Уайтхауса в письме в популярный журнал Athenaeum : [37] выставляя себя на всеобщее обозрение. Томсон рекомендовал использовать проводник большего размера большим поперечным сечением изоляции с . Он считал Уайтхауса не дураком и подозревал, что у него могут быть практические навыки, чтобы заставить существующий проект работать. Работа Томсона привлекла внимание гробовщиков проекта. В декабре 1856 года он был избран в совет директоров Atlantic Telegraph Company.

Ученый-инженер [ править ]

Томсон стал научным консультантом группы с Уайтхаусом в качестве главного электрика и сэром Чарльзом Тилстоном Брайтом в качестве главного инженера, но Уайтхаус добился своего со спецификацией при поддержке Фарадея и Сэмюэля Ф.Б. Морса .

Телеграфный сифонный самописец Уильяма Томсона на выставке в телеграфном музее Порткурно в январе 2019 года.

Томсон отплыл на борту корабля-кабелеукладчика HMS Agamemnon в августе 1857 года, а Уайтхаус был прикован к суше из-за болезни, но путешествие закончилось через 380 миль (610 км), когда кабель разорвался. Томсон внес свой вклад в эти усилия, опубликовав в журнале Engineer всю теорию напряжений, возникающих при прокладке подводного кабеля связи , показав, что когда линия выходит из корабля с постоянной скоростью на одинаковой глубине воды, она тонет. под наклоном или по прямой от точки входа в воду до точки касания дна. [38]

Томсон разработал комплексную систему управления подводным телеграфом, способную передавать символы каждые 3,5 секунды. В 1858 году он запатентовал ключевые элементы своей системы — зеркальный гальванометр и сифонный самописец . Уайтхаус все еще чувствовал себя способным игнорировать многочисленные предложения и предложения Томсона. Только когда Томсон убедил совет директоров в том, что использование более чистой меди для замены потерянного участка кабеля улучшит емкость передачи данных, он впервые изменил ход реализации проекта. [39]

Правление настояло на том, чтобы Томсон присоединился к экспедиции по прокладке кабеля 1858 года без какой-либо финансовой компенсации и принял активное участие в проекте. Взамен Томсон добился проведения испытаний своего зеркального гальванометра, к которому совет директоров отнесся без энтузиазма, вместе с оборудованием Уайтхауса. Томсон счел предоставленный ему доступ неудовлетворительным, и «Агамемнону» пришлось вернуться домой после разрушительного шторма в июне 1858 года. В Лондоне правление собиралось отказаться от проекта и уменьшить свои потери, продав кабель. Томсон, Сайрус Уэст Филд и Кертис М. Лэмпсон выступали за еще одну попытку и победили, причем Томсон настаивал на том, что технические проблемы можно решить. Несмотря на то, что Томсон работал в качестве консультанта, во время путешествий он развил в себе инстинкты настоящего инженера и навыки практического решения проблем под давлением, часто беря на себя инициативу в реагировании на чрезвычайные ситуации и не боясь помогать в ручной работе. Прокладка кабеля была завершена 5 августа.

Катастрофа и триумф [ править ]

Опасения Томсона оправдались, когда аппарат Уайтхауса оказался недостаточно чувствительным и его пришлось заменить зеркальным гальванометром Томсона. Уайтхаус продолжал утверждать, что именно его оборудование обеспечивает эту услугу, и начал предпринимать отчаянные меры по устранению некоторых проблем. Он смертельно повредил кабель, подав напряжение 2000 вольт . Когда телеграмма полностью вышла из строя, Уайтхаус был уволен, хотя Томсон возражал, и правление сделало ему выговор за вмешательство. Впоследствии Томсон сожалел, что слишком охотно согласился на многие предложения Уайтхауса и не бросил ему вызов с достаточной энергией. [40]

создали совместный комитет по расследованию Совет по торговле и компания Atlantic Telegraph . Было установлено, что большая часть вины за отказ кабеля лежит на Уайтхаусе. [41] Комитет обнаружил, что, хотя подводные кабели славились своей недостаточной надежностью , большинство проблем возникало по известным и устранимым причинам. Томсон был назначен одним из пяти членов комитета, который рекомендовал спецификацию нового кабеля. Комитет сообщил в октябре 1863 года. [42]

В июле 1865 года Томсон отправился в экспедицию по прокладке кабеля на корабле SS Great Eastern , но путешествие было затруднено техническими проблемами. Кабель был утерян после прокладки 1200 миль (1900 км), и проект был заброшен. Следующая попытка в 1866 году проложила новый кабель за две недели, а затем восстановила и завершила прокладку кабеля 1865 года. Публика отметила это предприятие как триумф, и Томсон получил большую долю похвалы. Томсон вместе с другими руководителями проекта был посвящен в рыцари 10 ноября 1866 года. Чтобы использовать свои изобретения для передачи сигналов по длинным подводным кабелям, Томсон заключил партнерство с К. Ф. Варли и Флимингом Дженкином . В сочетании с последним он изобрел также автоматический бордюрный отправитель , своего рода телеграфный ключ для передачи сообщений по кабелю.

экспедиции Более поздние ​

Парусная яхта лорда Кельвина «Лалла Рук»

Томсон принимал участие в прокладке французского подводного кабеля связи в Атлантике в 1869 году и вместе с Дженкином был инженером западного, бразильского и платино-бразильского кабелей, которому помогал студент-каникулы Джеймс Альфред Юинг . Он присутствовал при прокладке Пара до Пернамбуку участка бразильского берегового кабеля от в 1873 году.

Жена Томсона, Маргарет, умерла 17 июня 1870 года, и он решил внести изменения в свою жизнь. Уже увлекшись мореплаванием, в сентябре он купил 126-тонную шхуну . «Лалла Рук» [43] [44] и использовал его как базу для развлечения друзей и коллег по науке. Его морские интересы продолжились в 1871 году, когда он был назначен в комиссию по расследованию гибели HMS капитана .

В июне 1873 года Томсон и Дженкин находились на борту « Хупера» , направлявшегося в Лиссабон с кабелем длиной 2500 миль (4020 км), когда в кабеле возникла неисправность. Последовала незапланированная 16-дневная остановка на Мадейре , и Томсон подружился с Чарльзом Р. Блэнди и тремя его дочерьми. 2 мая 1874 года он отплыл на Мадейру на судне «Лалла Рук» . Подойдя к гавани, он подал знак резиденции Блэнди: «Ты выйдешь за меня замуж?» и Фанни (дочь Блэнди Фрэнсис Анна Блэнди) ответила «Да». Томсон женился на Фанни, которая была на 13 лет младше его, 24 июня 1874 года.

Лорд Кельвин автора Хуберт фон Херкомер

Другие вклады [ править ]

Трактат о натуральной философии [ править ]

Основная статья: Трактат о натуральной философии

В период с 1855 по 1867 год Томсон сотрудничал с Питером Гатри Тейтом над учебником, который основал изучение механики сначала на математике кинематики , описании движения без учета силы . Текст развивал динамику в различных областях, но с постоянным вниманием к энергии как объединяющему принципу. Второе издание вышло в 1879 году и было расширено до двух отдельно переплетенных частей. Учебник установил стандарт раннего образования по математической физике .

Атмосферное электричество [ править ]

Томсон внес значительный вклад в изучение атмосферного электричества за относительно короткое время, в течение которого он работал над этой темой, около 1859 года. [45] Он разработал несколько приборов для измерения атмосферного электрического поля, используя некоторые из электрометров, которые он первоначально разработал для телеграфной работы, которые он испытывал в Глазго и во время отпуска на Арране. Его измерения на Арране были достаточно строгими и хорошо откалиброванными, чтобы их можно было использовать для вывода о загрязнении воздуха в районе Глазго через его влияние на электрическое поле атмосферы. [46] Электрометр Томсона с каплей воды использовался для измерения электрического поля атмосферы в обсерваториях Кью и Эскдалемюр в течение многих лет. [47] и один все еще использовался в обсерватории Какиока в Японии. [48] до начала 2021 года. Томсон, возможно, невольно наблюдал атмосферные электрические эффекты, вызванные событием Кэррингтона (сильной геомагнитной бурей) в начале сентября 1859 года. [45]

Вихревая теория атома [ править ]

Основная статья: Вихревая теория атома

теория вихревого атома, утверждавшая, что атом — это вихрь в эфире Между 1870 и 1890 годами среди британских физиков и математиков была популярна . Томсон был пионером теории, которая отличалась от вихревой теории Рене Декарта 17-го века тем, что Томсон мыслил в терминах теории унитарного континуума, тогда как Декарт мыслил в терминах трех различных типов материи, каждый из которых относится соответственно к излучению, передаче и отражение света. [49] Около 60 научных работ написали примерно 25 ученых. Следуя примеру Томсона и Тейта, [50] был разработан раздел топологии , названный теорией узлов . Инициатива Томсона в этом сложном исследовании, которое продолжает вдохновлять новую математику, привела к сохранению этой темы в истории науки . [51]

морской пехотинец [ править ]

Томсона Машина для предсказания приливов и отливов

Томсон был заядлым яхтсменом, его интерес ко всему, что связано с морем, возможно, возник или подкреплялся его опытом на « Агамемноне» и « Большом Востоке» . Томсон представил метод глубоководного зондирования глубины , в котором стальная рояльная струна заменяет обычную ручную леску. Трос так легко скользит ко дну, что «зондирование в полете» можно производить, пока корабль движется на полной скорости. Компания Thomson добавила манометр для регистрации глубины грузила. Примерно в то же время он возродил метод Самнера определения положения корабля и рассчитал набор таблиц для его готового применения.

В 1880-х годах Томсон работал над совершенствованием регулируемого компаса для исправления ошибок, возникающих из-за магнитного отклонения из-за более широкого использования железа в военно-морской архитектуре . Конструкция Томсона была большим улучшением старых инструментов: она была более устойчивой и менее подверженной трению. Отклонение, вызванное магнетизмом корабля, корректировалось подвижными железными массами на нактоузе . Инновации Томсона включали в себя большую детальную работу по разработке принципов, сформулированных Джорджем Бидделлом Эйри и другими, но мало что внесли с точки зрения нового физического мышления. Энергичное лоббирование и создание сетей Томсона оказались эффективными в получении признания его инструмента Адмиралтейством .

Компас Кельвина Моряка

Научные биографы Томсона, если они вообще обращали какое-либо внимание на его нововведения в области компасов, обычно воспринимали этот вопрос как жалкую сагу о тупых военно-морских администраторах, сопротивляющихся чудесным нововведениям превосходного научного ума. С другой стороны, писатели, симпатизирующие военно-морскому флоту, изображают Томсона как человека несомненного таланта и энтузиазма, с некоторым подлинным знанием моря, которому удалось превратить несколько скромных идей в конструкции компаса в коммерческую монополию на собственное производство. обеспокоенность, используя свою репутацию дубинки в судах, чтобы отбивать даже небольшие претензии других на оригинальность, и убеждая Адмиралтейство и закон игнорировать как недостатки его собственных замыслов, так и достоинства замыслов своих конкурентов.

Истина неизбежно лежит где-то между двумя крайностями. [52]

Чарльз Бэббидж был одним из первых, кто предположил, что маяк может сигнализировать о конкретном номере за счет затемнения его света, но Томсон указал на преимущества азбуки Морзе для этой цели и призвал, чтобы сигналы состояли из коротких и длинные вспышки света, обозначающие точки и тире.

Электрические стандарты [ править ]

Томсон сделал больше, чем любой другой электрик того времени, во внедрении точных методов и приборов для измерения электричества. Еще в 1845 году он указывал, что результаты экспериментов Уильяма Сноу-Гарриса соответствуют законам Кулона . В «Мемуарах Римской академии наук» за 1857 год он опубликовал описание своего разделенного кольцевого электрометра , основанного на электроскопе Иоганна Готлиба Фридриха фон Боненбергера . Он представил цепочку или серию эффективных инструментов, включая квадрантный электрометр, которые охватывают всю область электростатических измерений. Он изобрел баланс тока , также известный как баланс Кельвина или баланс ампера ( SiC ), для точного определения ампера , стандартной единицы электрического тока . ему помогал инженер-электрик Магнус Маклин FRSE . Примерно с 1880 года в его электрических экспериментах [53]

В 1893 году Томсон возглавил международную комиссию по принятию решения по проекту Ниагарский водопад электростанции . Несмотря на свою веру в превосходство постоянным током передачи электроэнергии Westinghouse , он поддержал систему переменного тока , которая была продемонстрирована на Всемирной выставке в Чикаго в том же году. Даже после Ниагарского водопада Томсон все еще верил в то, что постоянный ток является лучшей системой. [54]

Признавая его вклад в электрическую стандартизацию, Международная электротехническая комиссия избрала Томсона своим первым президентом на своем предварительном заседании, состоявшемся в Лондоне 26–27 июня 1906 года. «По предложению президента [г-на Александра Сименса, Великобритания] поддержал [ sic] г-ном Майу [Институтом инженеров-электриков США] досточтимый лорд Кельвин, GCVO , OM , был единогласно избран первым президентом Комиссии», - говорится в протоколе предварительного отчета о заседании. [55]

Возраст Земли [ править ]

Кельвин в карикатурном виде, сделанный шпионом для журнала Vanity Fair , 1897 год.

Кельвин сделал раннюю оценку возраста Земли, основанную на физике . Учитывая его юношеские работы над формой Земли и его интерес к теплопроводности, неудивительно, что он решил исследовать охлаждение Земли и сделать исторические выводы о возрасте Земли на основе своих расчетов. Томсон был креационистом в широком смысле слова, но он не был « геологом потопа ». [56] (точка зрения, утратившая основную научную поддержку к 1840-м годам.) [57] [58] Он утверждал, что законы термодинамики действовали с момента зарождения Вселенной, и предвидел динамический процесс, в ходе которого возникла организация и эволюция Солнечной системы и других структур, за которой последовала постепенная «тепловая смерть». Он развил точку зрения, что Земля когда-то была слишком горячей, чтобы поддерживать жизнь, и противопоставил эту точку зрения точке зрения униформизма , согласно которой условия оставались постоянными с неопределенного прошлого. Он утверждал, что «Эта Земля, определенно некоторое количество миллионов лет назад, представляла собой раскаленный шар…». [59]

После публикации книги Чарльза Дарвина « Происхождение видов» в 1859 году Томсон увидел доказательства относительно короткого обитаемого возраста Земли как противоречащие дарвиновскому постепенному объяснению медленного естественного отбора , приводящего к биологическому разнообразию . Собственные взгляды Томсона отдавали предпочтение версии теистической эволюции , ускоренной божественным руководством. [60] Его расчеты показали, что Солнце не могло существовать достаточно долго, чтобы обеспечить медленное постепенное развитие в результате эволюции — если только оно не было нагрето источником энергии, превосходящим знания науки викторианской эпохи . Вскоре он оказался втянутым в публичные разногласия с геологами и сторонниками Дарвина Джоном Тиндалом и Т.Х. Хаксли . В ответ на обращение Хаксли к Лондонскому геологическому обществу (1868 г.) он представил свое обращение «О геологической динамике» (1869 г.). [61] который, среди других его работ, оспаривал утверждение геологов о том, что Земля должна быть очень старой, возможно, ее возраст составляет миллиарды лет. [62]

Первоначальная оценка Томсоном возраста Земли в 1864 году составляла от 20 до 400 миллионов лет. Эти широкие пределы были обусловлены его неуверенностью в отношении температуры плавления горных пород, которой он приравнивал внутреннюю температуру Земли. [63] [64] а также неопределенность в теплопроводности и удельной теплоемкости горных пород. С годами он усовершенствовал свои аргументы и уменьшил верхнюю границу в десять раз, и в 1897 году Томсон, ныне лорд Кельвин, в конечном итоге остановился на оценке возраста Земли 20–40 миллионов лет. [59] [65] В письме, опубликованном в Приложении к Scientific American за 1895 год, Кельвин раскритиковал оценки геологов возраста горных пород и возраста Земли, включая взгляды, опубликованные Дарвином, как «неопределенно огромный возраст». [66]

Его исследование этой оценки можно найти в его обращении к Институту Виктории в 1897 году , данном по просьбе президента института Джорджа Стоукса . [67] этого института как записано в журнале Transactions . [68] Хотя его бывший помощник Джон Перри опубликовал в 1895 году статью, оспаривающую предположение Кельвина о низкой теплопроводности внутри Земли и, таким образом, показывающую гораздо больший возраст, [69] это имело мало немедленного эффекта. Открытие в 1903 году того, что радиоактивный распад выделяет тепло, привело к тому, что оценка Кельвина была оспорена, и Эрнест Резерфорд в лекции 1904 года, на которой присутствовал Кельвин, как известно, выдвинул аргумент, что это обеспечивает неизвестный источник энергии, предложенный Кельвином, но эта оценка не была опровергнута до тех пор, пока не были разработаны в 1907 г. радиометрическое датирование горных пород. [62]

Открытие радиоактивности во многом лишило законной силы оценку Кельвином возраста Земли. Хотя в конечном итоге он расплатился со Страттом по джентльменскому пари о важности радиоактивности в геологии Земли, он никогда публично не признавал этого, поскольку считал, что у него есть гораздо более веские аргументы, ограничивающие возраст Солнца не более чем 20 миллионами лет. Без солнечного света не было бы объяснения скоплениям отложений на поверхности Земли. В то время единственным известным источником солнечной энергии был гравитационный коллапс . Только когда в 1930-х годах был признан термоядерный синтез , возрастной парадокс Кельвина был по-настоящему разрешен. [70] Однако современная космология признает период Кельвина в начале жизни звезды, в течение которого она сияет за счет гравитационной энергии (правильно рассчитанной Кельвином) до слияния и начала главной последовательности.

Кельвин в увеселительном круизе по реке Клайд на борту парохода «Глен Саннокс» » 17 июня 1896 года в честь своего « юбилея в качестве профессора естественной философии в Глазго.
Лорд Кельвин и леди Кельвин принимают норвежцев Фритьофа Нансена и Еву Нансен , приехавших в их дом в феврале 1897 года.

жизнь смерть Дальнейшая и

Могила семьи Томсонов, Некрополь Глазго.

Зимой 1860–1861 годов Кельвин поскользнулся на льду, играя в керлинг возле своего дома в Нетерхолле, и сломал ногу, из-за чего он пропустил собрание Британской ассоциации содействия развитию науки в 1861 году в Манчестере и после этого хромал. [7] Он оставался своего рода знаменитостью по обе стороны Атлантики до самой смерти.

Томсон оставался набожным сторонником христианства на протяжении всей своей жизни; посещение часовни было частью его распорядка дня. [71] Он считал, что его христианская вера поддерживает и информирует его научную работу, о чем свидетельствует его выступление на ежегодном собрании Христианского доказательного общества. [72] 23 мая 1889 г. [73]

В списке наград коронации 1902 года, опубликованном 26 июня 1902 года (первоначальный день коронации Эдуарда VII и Александры ), [74] Кельвин был назначен тайным советником и одним из первых членов нового Ордена «За заслуги» (ОМ). Он получил приказ от короля 8 августа 1902 года. [75] [76] и был приведен к присяге в качестве члена совета Букингемского дворца 11 августа 1902 года. [77] В последние годы своей жизни он часто приезжал в свой таунхаус по адресу Итон-Плейс, 15, недалеко от Итон-сквер в лондонском районе Белгравия . [7]

В ноябре 1907 года он простудился, и его состояние ухудшилось, пока он не умер 17 декабря в своей шотландской загородной резиденции Нетерхолл в Ларгсе. [78] По просьбе Вестминстерского аббатства гробовщики Уайли и Локхед приготовили дубовый гроб, облицованный свинцом. Темным зимним вечером кортеж отправился из Нетерхолла к железнодорожной станции Ларгс , расстояние около мили. Большие толпы людей стали свидетелями прохождения кортежа, а владельцы магазинов закрыли свои помещения и приглушили свет. Гроб был помещен в специальный фургон Мидленда , Глазго и Юго-Западной железной дороги . Поезд отправился в 20:30 в Килмарнок , где фургон был прикреплен к ночному экспрессу до железнодорожной станции Сент-Панкрас в Лондоне. [79]

Похороны Кельвина состоялись 23 декабря 1907 года. [7] Аббатство было переполнено, включая представителей Университета Глазго и Кембриджского университета , а также представителей Франции, Италии, Германии, Австро-Венгрии , России, США, Канады, Австралии, Японии и Монако . Могила Кельвина находится в нефе , рядом с хором , рядом с могилами Исаака Ньютона , Джона Гершеля и Чарльза Дарвина . [80] Сын Дарвина, сэр Джордж Дарвин , был одним из тех, кто нес гроб. [81]

Университет Глазго провел поминальную службу по Кельвину в Бьют-холле. Кельвин был членом Шотландской епископальной церкви , примыкавшей к епископальной церкви Св. Колумбы в Ларгсе, а когда был в Глазго, к епископальной церкви Св. Марии (ныне собор Св. Марии в Глазго ). [79] Одновременно с похоронами в Вестминстерском аббатстве в епископальной церкви Святого Колумбы в Ларгсе прошла служба, на которой присутствовало большое прихожане, в том числе высокопоставленные лица города. [82]

Лорд Кельвин увековечен на семейной могиле Томсонов в некрополе Глазго . На семейной могиле есть второй современный мемориал, воздвигнутый Королевским философским обществом Глазго ; общество, президентом которого он был в периоды 1856–58 и 1874–77 годов. [83]

Наследие [ править ]

Кельвин в 1906 году, компания Russell & Sons

Пределы физики ​ классической

В 1884 году лорд Кельвин провел мастер-класс по «Молекулярной динамике и волновой теории света» в Университете Джонса Хопкинса . [84] Кельвин сослался на уравнение акустической волны , описывающее звук как волны давления в воздухе, и попытался описать также уравнение электромагнитной волны , предполагая, что светоносный эфир подвержен вибрации. В исследовательскую группу входили Альберт А. Майкельсон и Эдвард В. Морли , которые впоследствии выполнили эксперимент Майкельсона-Морли , который не обнаружил светоносного эфира. Кельвин не предоставил текста, но А.С. Хэтэуэй делал записи и дублировал их на папирографе . Поскольку тема находилась в стадии активной разработки, Кельвин внес поправки в этот текст, и в 1904 году он был набран и опубликован. Попытки Кельвина создать механические модели в электромагнитном режиме в конечном итоге потерпели неудачу. Начиная со своей лекции в 1884 году, он был первым учёным, сформулировавшим гипотетическую концепцию тёмной материи ; затем он попытался определить и определить местонахождение некоторых «темных тел» в Млечном Пути . [85] [86]

Он скептически отнесся к предсказанию Максвелла о радиационном давлении , но признал, что оно действительно существовало, увидев Петра Лебедева . экспериментальное доказательство радиационного давления [87]

27 апреля 1900 года он прочитал широко известную лекцию под названием «Облака девятнадцатого века над динамической теорией тепла и света» в Королевском институте. [88] [89] Два «темных облака», на которые он намекал, были путаницей вокруг того, как материя движется в эфире (включая загадочные результаты эксперимента Майкельсона-Морли), и признаками того, что теорема о равнораспределении в статистической механике может не работать. На основе этих проблем в XX веке были разработаны две основные физические теории: первая — теория относительности ; во-вторых, квантовая механика . В 1905 году Альберт Эйнштейн опубликовал так называемые статьи annus mirabilis , одна из которых объясняла фотоэлектрический эффект , основанный на открытии Максом Планком квантов энергии, которое легло в основу квантовой механики, другая из которых описывала специальную теорию относительности , а последняя из которых объяснил броуновское движение с точки зрения статистической механики, предоставив веские аргументы в пользу существования атомов.

оказались ложными позже Заявления

Как и многие учёные, Томсон допустил некоторые ошибки в предсказании будущего технологий.

Его биограф Сильванус П. Томпсон пишет: «Когда в конце 1895 года было объявлено об открытии Рентгеном рентгеновских лучей, лорд Кельвин был настроен совершенно скептически и расценил это объявление как мистификацию. Газеты были полны чудес Лучи Рентгена, к которым лорд Кельвин относился крайне скептически, пока сам Рентген не прислал ему копию своих мемуаров»; 17 января 1896 года, прочитав газету и увидев фотографии, он написал Рентгену письмо, в котором говорилось: «Мне нет необходимости говорить вам, что, когда я прочитал газету, я был очень удивлен и обрадован. сердечно приветствую вас за великое открытие, которое вы сделали». [90] Кельвину сделали рентген руки в мае 1896 года. [91]

Его прогноз для практической авиации тяжелее воздуха (т. е. самолетов ) был отрицательным. В 1896 году он отказался от приглашения вступить в Аэронавтическое общество, написав: «У меня нет ни малейшей веры в воздушную навигацию, кроме полета на воздушном шаре, или ожидания хороших результатов от любого из испытаний, о которых мы слышим». [92] В газетном интервью 1902 года он предсказал, что «ни один воздушный шар и ни один самолет никогда не добьются практического успеха». [93]

Кельвину ошибочно приписывают следующее утверждение: «Сейчас в физике нельзя открыть ничего нового. Все, что остается, — это все более и более точные измерения». С 1980-х годов это широко ошибочно приписывали Кельвину, либо без цитирования, либо с указанием, что это было сделано в обращении к Британской ассоциации содействия развитию науки (1900). [94] Нет никаких доказательств того, что Кельвин сказал это, [95] [96] и вместо этого цитата является перефразом Альберта А. Майкельсона, который в 1894 году заявил: «… кажется вероятным, что большинство великих основополагающих принципов прочно установлены… Выдающийся физик заметил, что будущие истины физической науки следует рассматривать ибо в шестом знаке после запятой». [96] Подобные заявления ранее давались и другими, например, Филиппом фон Жолли . [97] Приписывание Кельвину в 1900 году, по-видимому, является путаницей с его лекцией «Два облака», которая, напротив, указывала на области, в которых впоследствии произойдут революции.

В 1898 году Кельвин предсказал, что на планете останется запас кислорода всего на 400 лет из-за скорости горения горючих материалов. [98] [99] В своих расчетах Кельвин предполагал, что фотосинтез — единственный источник свободного кислорода; он не знал всех составляющих кислородного цикла . [ сомнительно – обсудить ] Он даже не мог знать всех источников фотосинтеза: например, цианобактерия Prochromococcus , на долю которой приходится более половины морского фотосинтеза, не была открыта до 1986 года.

Эпонимы [ править ]

Дополнительная информация: Список вещей, названных в честь лорда Кельвина.

Множество физических явлений и концепций, с которыми связан Томсон, носят имя Кельвина , в том числе:

в Новой Зеландии Гора Кельвин в хребте Папароа была названа в его честь ботаником Уильямом Траунсоном. [100]

Почести [ править ]

Бронзовый бюст лорда Кельвина работы А. Макфарлейна Шэннана, Глазго, Шотландия.

Оружие [ править ]

Герб лорда Кельвина
Примечания
Герб лорда Кельвина состоит из: [111]
Крест
Вытянутая локоть руки, облаченная в лазурное облачение, в серебряных наручниках, рука сжимает пять колосьев собственно ржи.
Накладка
Арджент, голова оленя, окрашенная в красный цвет, на главной лазури - собственно молния, крылатая или, между двумя шпорами первой.
Сторонники
На правой стороне обитаемый студент Университета Глазго, держащий в ловкой руке морской вольтметр, все в порядке. На зловещей стороне обитаемый моряк, держащий в ловкой руке катушку, веревку, пропущенную через зловещую, и подвешенное к ней грузило звуковой машины, тоже все в порядке.
Девиз
Честность без страха.

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ Грабинер, Джуди (2002). « Создатели математики: ирландские связи (рецензия на книгу)» (PDF) . Ирландская математика. Соц. Бык . 48:67 . дои : 10.33232/BIMS.0048.65.68 . Проверено 27 июня 2016 г.
  2. ^ Перейти обратно: а б с Шарлин, Гарольд И. (2019). «Уильям Томсон, барон Кельвин» . Британская энциклопедия . Проверено 24 января 2020 г.
  3. ^ «Значительные шотландцы. Уильям Томсон (лорд Кельвин)» . Электрическая Шотландия . Проверено 23 июля 2018 г.
  4. ^ «Уильям Томсон, лорд Кельвин. Ученый, математик и инженер» . Вестминстерское аббатство . Проверено 23 июля 2018 г. Его первой женой была Маргарет Крам, а во вторую он женился на Фрэнсис Блэнди, но детей у него не было.
  5. ^ Рэнфорд, Пол (сентябрь 2019 г.). Джон Уильям Стратт — третий барон Рэлей (1842–1919): Недавно изучал переписку . п. 25.
  6. ^ Томсон, Уильям (1849). «Отчет о теории Карно о движущей силе тепла; с численными результатами, полученными на основе экспериментов Рено с паром» . Труды Королевского общества Эдинбурга . 16 (5): 541–574. дои : 10.1017/s0080456800022481 . S2CID   120335729 .
  7. ^ Перейти обратно: а б с д Это ж г Смит, Кросби. «Томсон, Уильям». Оксфордский национальный биографический словарь (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета. doi : 10.1093/ref:odnb/36507 . (Требуется подписка или членство в публичной библиотеке Великобритании .)
  8. ^ Несколько источников:
    • Мартин, Элизабет, изд. (2009), «Кельвин, сэр Уильям Томсон, лорд», Новый Оксфордский словарь для научных писателей и редакторов (2-е изд.), Oxford University Press, doi : 10.1093/acref/9780199545155.001.0001 , ISBN  978-0-19-954515-5 , британский физик-теоретик и экспериментатор
    • Ноулз, Элизабет, изд. (2014), Оксфордский цитатный словарь лорда Кельвина (8-е изд.), Oxford University Press, doi : 10.1093/acref/9780199668700.001.0001 , ISBN  978-0-19-966870-0 . Лорд Кельвин (1824–1907) британский физик и натурфилософ
    • Клэпхэм, Кристофер; Николсон, Джеймс, ред. (2014), «Кельвин, Лорд», Краткий Оксфордский математический словарь (5-е изд.), Oxford University Press, doi : 10.1093/acref/9780199679591.001.0001 , ISBN  978-0-19-967959-1 Кельвин , Лорд (1824–1907) британский математик, физик и инженер.
    • Шашке, Карл, изд. (2014), «Кельвин, Лорд», Словарь химической инженерии , Oxford University Press, doi : 10.1093/acref/9780199651450.001.0001 , ISBN  978-0-19-965145-0 , шотландский учёный из Белфаста.
    • Ридпат, Ян, изд. (2018), «Кельвин, Лорд», Астрономический словарь (3-е изд.), Oxford University Press, doi : 10.1093/acref/9780191851193.001.0001 , ISBN  978-0-19-185119-3 Кельвин , Лорд (Уильям Томсон) (1824–1907) шотландский физик
    • Рэтклифф, Сьюзен, изд. (2018). Оксфордские основные цитаты лорда Кельвина (6-е изд.). Издательство Оксфордского университета. doi : 10.1093/acref/9780191866692.001.0001 . Лорд Кельвин 1824–1907 британский ученый.
    • Ренни, Ричард; Ло, Джонатан, ред. (2019), «Кельвин, Лорд», Физический словарь (8-е изд.), Oxford University Press, doi : 10.1093/acref/9780198821472.001.0001 , ISBN  978-0-19-882147-2 Кельвин , Лорд (Уильям Томсон; 1824–1907) британский физик.
    • Ло, Джонатан; Ренни, Ричард, ред. (2020), «Кельвин, Лорд», Химический словарь (8-е изд.), Oxford University Press, doi : 10.1093/acref/9780198841227.001.0001 , ISBN  978-0-19-884122-7 Кельвин , Лорд (Уильям Томсон; 1824–1907) британский физик, родился в Белфасте.
  9. ^ Флуд, Рэймонд; Маккартни, Марк; Уитакер, Эндрю (28 апреля 2009 г.). «Кельвин и Ирландия» . Физический журнал: серия конференций . 158 : 011001. дои : 10.1088/1742-6596/158/1/011001 . S2CID   250690809 .
  10. ^ Рэндалл, Лиза (2005). Искаженные проходы . Нью-Йорк: ХарперКоллинз. п. 162. ИСБН  0-06-053109-6 .
  11. ^ Хатчисон, Иэн (2009). «Лорд Кельвин и либеральный юнионизм» . Физический журнал: серия конференций . 158 (1). Издание IOP: 012004. Бибкод : 2009JPhCS.158a2004H . дои : 10.1088/1742-6596/158/1/012004 . S2CID   250693895 .
  12. ^ Тренер Мэтью (2008). «Лорд Кельвин, обладатель медали Джона Фрица в 1905 году». Физика в перспективе . 10 : 212–223. дои : 10.1007/s00016-007-0344-4 . S2CID   124435108 .
  13. ^ «Биография отца Уильяма Томсона» . Groups.dcs.st-and.ac.uk. Архивировано из оригинала 2 мая 2019 года . Проверено 29 октября 2011 г.
  14. ^ «Бывшие члены Королевского общества Эдинбурга, 1783–2002» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 19 сентября 2015 года . Проверено 30 апреля 2015 г.
  15. ^ «Дэвид Томсон, 17 ноября 1817 г. - 31 января 1880 г.» . Абердинский университет.
  16. ^ ПКР (1841 г.). «О разложениях Фурье функций в тригонометрический ряд». Кембриджский математический журнал . 2 : 258–262.
  17. ^ ПКР (1841 г.). «Примечание к отрывку из «Жары» Фурье » . Кембриджский математический журнал . 3 : 25–27.
  18. ^ ПКР (1842 г.). «О равномерном движении тепла и его связи с математической теорией электричества». Кембриджский математический журнал . 3 : 71–84. дои : 10.1017/CBO9780511996009.004 .
  19. ^ Нивен, WD, изд. (1965). Научные статьи Джеймса Клерка Максвелла, 2 тома . Том. 2. Нью-Йорк: Дувр. п. 301.
  20. ^ Майер, Роланд (1978). Лодочный клуб Питерхауса 1828–1978 гг . Лодочный клуб Питерхаус. п. 5. ISBN  0-9506181-0-1 .
  21. ^ «Томсон, Уильям (THN841W)» . База данных выпускников Кембриджа . Кембриджский университет.
  22. ^ Томпсон, Сильванус (1910). Жизнь Уильяма Томсона, барона Кельвина Ларгса . Том. 1. Макмиллан и Ко., Лимитед. п. 98.
  23. ^ Маккартни, Марк (1 декабря 2002 г.). «Уильям Томсон: король викторианской физики» . Мир физики . Архивировано из оригинала 15 июля 2008 года . Проверено 16 июля 2008 г.
  24. ^ Чанг, Х. (2004). «4». Изобретение температуры: измерение и научный прогресс . Издательство Оксфордского университета. ISBN  978-0-19-517127-3 .
  25. ^ Томсон, В. (1848). «По абсолютной термометрической шкале, основанной на теории движущей силы тепла Карно и рассчитанной на основе наблюдений Реньо». Математические и физические статьи . Издательство Кембриджского университета. стр. 100–106. дои : 10.1017/cbo9780511996009.040 . ISBN  978-1-108-02898-1 .
  26. ^ Томсон, В. (1849). «Отчет о теории Карно о движущей силе тепла; с численными результатами, полученными на основе экспериментов Рено с паром». Математические и физические статьи . Издательство Кембриджского университета. стр. 113–164. дои : 10.1017/cbo9780511996009.042 . ISBN  978-1-108-02898-1 .
  27. ^ Перейти обратно: а б Sharlin , p. 112.
  28. ^ Отис, Лаура (2002). «Литература и наука в девятнадцатом веке: антология» . ОУП Оксфорд . Том. 1. С. 60–67.
  29. ^ Томсон, Уильям (1862). «Об эпохе солнечного тепла» . Журнал Макмиллана . Том. 5. С. 388–393.
  30. ^ Томсон, В. (1852 г.). «О динамической теории тепла; с численными результатами, полученными на основе эквивалента тепловой единицы г-на Джоуля и наблюдений г-на Рено о паре». Математические и физические статьи . Издательство Кембриджского университета. стр. 174–332. дои : 10.1017/cbo9780511996009.049 . ISBN  978-1-108-02898-1 .
  31. ^ Томсон, В. (март 1851 г.). «О динамической теории тепла с численными результатами, полученными на основе эквивалента тепловой единицы г-на Джоуля, и наблюдений М. Рено над паром». Труды Королевского общества Эдинбурга . XX (часть II): 261–268, 289–298. Также опубликовано в Томсон, В. (декабрь 1852 г.). «О динамической теории тепла с численными результатами, полученными на основе эквивалента тепловой единицы г-на Джоуля, и наблюдений г-на Рено над паром» . Фил. Маг . 4. IV (22): 8–21.
  32. ^ Томсон, В. (1851) с. 183
  33. ^ Джоуль, JP; Томсон, В. (30 июня 2011 г.). «О тепловом воздействии движущихся жидкостей». Математические и физические статьи . Издательство Кембриджского университета. стр. 333–455. дои : 10.1017/cbo9780511996009.050 .
  34. ^ Томсон, В. (1891). Популярные лекции и обращения, Том. Я. ​ Лондон: Макмиллан. п. 80. ИСБН  978-0-598-77599-3 . Проверено 25 июня 2012 г.
  35. ^ Томсон, В. (1855). «К теории электрического телеграфа». Математические и физические статьи . Издательство Кембриджского университета. стр. 61–76. дои : 10.1017/cbo9780511996016.009 . ISBN  978-1-108-02899-8 .
  36. ^ Томсон, В. (1855). «О перистальтической индукции электрических токов». Математические и физические статьи . Издательство Кембриджского университета. стр. 77–91 [87]. дои : 10.1017/cbo9780511996016.011 .
  37. ^ Томсон, В. (1856). «Письма о «телеграфах в Америку» ». Математические и физические статьи . Издательство Кембриджского университета. стр. 92–102. дои : 10.1017/cbo9780511996016.012 . ISBN  978-1-108-02899-8 .
  38. ^ Томсон, В. (1865). «О силах, участвующих в прокладке и подъеме глубоководных кабелей». Математические и физические статьи . Издательство Кембриджского университета. стр. 153–167. дои : 10.1017/cbo9780511996016.020 . ISBN  978-1-108-02899-8 .
  39. ^ Sharlin , p. 141.
  40. ^ Sharlin , p. 144.
  41. ^ «Комитет Совета по торговле по расследованию… подводных телеграфных кабелей», документы Parl. (1860), 52.591, № 2744
  42. ^ «Отчет научного комитета, назначенного для рассмотрения наилучшей формы кабеля для погружения между Европой и Америкой» (1863 г.)
  43. ^ Герни, Алан (2005). «Глава 19: Компас и нактоуз Томсона». Компас: история исследований и инноваций . WW Нортон и компания. ISBN  978-0-393-60883-0 .
  44. ^ «Парусная яхта лорда Кельвина «Лалла Рук», около 1860–1900 годов» . стоковые изображения .
  45. ^ Jump up to: a b Aplin, K. L.; Harrison, R. G. (3 September 2013). "Lord Kelvin's atmospheric electricity measurements". History of Geo- and Space Sciences. 4 (2): 83–95. arXiv:1305.5347. Bibcode:2013HGSS....4...83A. doi:10.5194/hgss-4-83-2013. S2CID 9783512.
  46. ^ Аплин, Карен Л. (апрель 2012 г.). «Выбросы дыма в промышленной западной Шотландии в 1859 году, полученные на основе измерений атмосферного электричества лордом Кельвином». Атмосферная среда . 50 : 373–376. Бибкод : 2012AtmEn..50..373A . дои : 10.1016/j.atmosenv.2011.12.053 .
  47. ^ Харрисон, Р.Г. (2003). «Атмосферные электрические измерения двадцатого века в обсерваториях Кью, Эскдалемюра и Леруика». Погода . 58 (1): 11–19. Бибкод : 2003Wthr...58...11H . дои : 10.1256/wea.239.01 . S2CID   122673748 .
  48. ^ Такеда, М.; Ямаути, М.; Макино, М.; Овада, Т. (2011). «Первоначальное влияние аварии на Фукусиме на атмосферное электричество» . Письма о геофизических исследованиях . 38 (15). Бибкод : 2011GeoRL..3815811T . дои : 10.1029/2011GL048511 . S2CID   73530372 .
  49. ^ Краг, Хельге (2002). «Вихревой атом: викторианская теория всего» . Центавр . 44 (1–2): 32–114. дои : 10.1034/j.1600-0498.2002.440102.x . Проверено 9 марта 2019 г.
  50. ^ Томсон, У.М. (1867). «О вихревых атомах» . Труды Королевского общества Эдинбурга . 6 : 94–105. дои : 10.1017/S0370164600045430 .
  51. ^ Силлиман, Роберт Х. (1963). «Уильям Томсон: кольца дыма и атомизм девятнадцатого века». Исида . 54 (4): 461–474. дои : 10.1086/349764 . JSTOR   228151 . S2CID   144988108 .
  52. ^ Линдли , с. 259
  53. ^ «Маклин, Магнус, 1857–1937, инженер-электрик» . Архивы Университета Стратклайда . Проверено 19 января 2018 г.
  54. ^ Линдли , с. 293
  55. ^ МЭК. «Отчет о предварительном совещании 1906 года, стр. 46–48» (PDF) . Протокол нашей первой встречи . Архивировано из оригинала (PDF) 2 мая 2019 года . Проверено 21 октября 2012 года .
  56. ^ Sharlin , p. 169.
  57. ^ Имбри, Джон; Имбри, Кэтрин Палмер (1986). Ледниковые периоды: разгадка тайны . Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета. п. 40. ИСБН  978-0-674-44075-3 .
  58. ^ Янг, Дэвис А.; Стирли, Ральф Ф. (2008). Библия, камни и время: геологические доказательства возраста Земли . Даунерс-Гроув, Иллинойс: IVP Academic. п. 99. ИСБН  978-0-8308-2876-0 .
  59. ^ Перейти обратно: а б Берчфилд, Джо Д. (1990). Лорд Кельвин и возраст Земли . Издательство Чикагского университета. п. 43. ИСБН  978-0-226-08043-7 .
  60. ^ Боулер, Питер Дж. (1983). Затмение дарвинизма: антидарвиновские теории эволюции за десятилетия около 1900 г. (изд. в мягкой обложке). Балтимор: Издательство Университета Джонса Хопкинса. стр. 23–24. ISBN  978-0-8018-4391-4 .
  61. ^ « Отрывки из «Геологической динамики»» . Сапатопи.нет . Проверено 29 октября 2011 г.
  62. ^ Перейти обратно: а б Кельвин действительно оправдал джентльменское пари со Стрэттом о важности радиоактивности на Земле. Период Кельвина действительно существует в эволюции звезд. Они светятся от гравитационной энергии некоторое время (правильно рассчитанное Кельвином), прежде чем произойдет синтез и начнется главная последовательность. Термоядерный синтез не был понят до тех пор, пока не появился Кельвин. Англия, П.; Мольнар, П.; Райтер, Ф. (январь 2007 г.). «Забытая критика Джона Перри возраста Земли по Кельвину: упущенная возможность в геодинамике» . ГСА сегодня . 17 (1): 4–9. Бибкод : 2007GSAT...17R...4E . дои : 10.1130/GSAT01701A.1 .
  63. ^ Тунг, К.К. (2007) Темы математического моделирования . Издательство Принстонского университета. ISBN   9780691116426 . стр. 243–251. В теории Томсона возраст Земли пропорционален квадрату разницы между внутренней температурой и температурой поверхности, так что неопределенность в первой приводит к еще большей относительной неопределенности возраста.
  64. ^ Томсон, Уильям (1862). «О вековом похолодании Земли» . Труды Королевского общества Эдинбурга . XXIII : 160–161. дои : 10.1017/s0080456800018512 . S2CID   126038615 .
  65. ^ Хэмблин, В. Кеннет (1989). Динамические системы Земли. 5-е изд . Издательская компания Макмиллан. п. 135 . ISBN  978-0-02-349381-2 .
  66. ^ Хеуэль-Фабианек, Буркхард. «Природные радиоизотопы: «атомные часы» для определения абсолютного возраста горных пород и археологических находок» . Практика радиационной защиты . 1/2017: 31-42.
  67. ^ Томпсон, Сильванус Филлипс (январь 1977 г.). «Жизнь лорда Кельвина» . Американский журнал физики . 45 (10): 1095. Бибкод : 1977AmJPh..45.1010T . дои : 10.1119/1.10735 . ISBN  978-0-8284-0292-7 .
  68. ^ Томпсон, Сильванус Филлипс (январь 1977 г.). «Жизнь лорда Кельвина» . Американский журнал физики . 45 (10): 998. Бибкод : 1977AmJPh..45.1010T . дои : 10.1119/1.10735 . ISBN  978-0-8284-0292-7 .
  69. ^ Перри, Джон (1895) «О возрасте Земли», Nature , 51 : 224–227 , 341–342, 582–585. ( 51:224 , 51:341 , 51:582 в Интернет-архиве)
  70. ^ Стейси, Фрэнк Д. (2000). «Возвращение к парадоксу Кельвина о возрасте Земли» . Журнал геофизических исследований . 105 (Б6): 13155–13158. Бибкод : 2000JGR...10513155S . дои : 10.1029/2000JB900028 .
  71. ^ Маккартни и Уитакер (2002), воспроизведено на веб-сайте Института физики.
  72. ^ Томсон, В. (1889) Обращение к Христианскому обществу доказательств
  73. ↑ Окончательность этого глобуса, Hampshire Telegraph, 15 июня 1889 г., стр. 11.
  74. ^ «Коронационные почести». Времена . № 36804. Лондон. 26 июня 1902 г. с. 5.
  75. ^ «Судебный циркуляр». Времена . № 36842. Лондон. 9 августа 1902 г. с. 6.
  76. ^ «№27470» . Лондонская газета . 2 сентября 1902 г. с. 5679.
  77. ^ Перейти обратно: а б «№27464» . Лондонская газета . 12 августа 1902 г. с. 5173.
  78. ^ «Смерть лорда Кельвина». Время
  79. ^ Перейти обратно: а б Шотландец, 23 декабря 1907 года.
  80. ^ Холл, Альфред Руперт (1966) Ученые аббатства . Лондон: Роджер и Роберт Николсон. п. 62.
  81. ↑ Glasgow Herald, 24 декабря 1907 г.
  82. ^ Глазго Ивнинг Таймс, 23 декабря 1907 г.
  83. ^ Королевское философское общество Глазго (2008). Бескомпромиссное общество: 200 лет Королевскому философскому обществу Глазго. 2-е изд. (PDF) . Королевское философское общество Глазго. п. 138. ИСБН  978-0-9544965-0-0 . Архивировано из оригинала (PDF) 24 ноября 2020 года . Проверено 2 апреля 2018 г.
  84. ^ Каргон, Роберт и Ахинштейн, Питер (1987) Балтиморские лекции Кельвина и современная теоретическая физика: исторические и философские перспективы . МТИ Пресс . ISBN   0-262-11117-9
  85. ^ «Как темная материя стала частицей» . ЦЕРН Курьер. 13 апреля 2017 года . Проверено 16 марта 2022 г.
  86. ^ «История темной материи — Джанфранко Бертоне и Дэн Хупер» . ned.ipac.caltech.edu .
  87. ^ Храмов Ю А (31 декабря 1986 г.). «Петр Николаевич Лебедев и его школа (К 120-летию со дня его рождения)» . Успехи советской физики . 29 (12): 1127–1134. дои : 10.1070/PU1986v029n12ABEH003609 . ISSN   0038-5670 .
  88. ^ «Лорд Кельвин, Облака девятнадцатого века над динамической теорией тепла и света», воспроизведено в « Извещениях о заседаниях членов Королевского института Великобритании с рефератами выступлений» , том 16, стр. 363–397
  89. ^ Философский журнал и научный журнал Лондона, Эдинбурга и Дублина , серия 6, том 2, страницы 1–40 (1901).
  90. ^ Томпсон, Сильванус (1910). Жизнь Уильяма Томсона, барона Кельвина Ларгса . Том. 2. Макмиллан и Ко., Лимитед.
  91. ^ Королевское общество, Лондон
  92. ↑ Письмо лорда Кельвина Бадену Пауэллу от 8 декабря 1896 г.
  93. ↑ Интервью газете Newark Advocate 26 апреля 1902 г.
  94. ^ Дэвис, Пол и Браун, Джулиан. (1988) Суперструна: теория всего? . Издательство Кембриджского университета. п. 4. ISBN   9780521437752
  95. ^ Исааксон, Уолтер (2007) Эйнштейн: Его жизнь и Вселенная . Саймон и Шустер. п. 575. ISBN   9781416586913
  96. ^ Перейти обратно: а б Хорган, Джон (1996) Конец науки . Бродвейские книги. п. 19. ISBN   9780553061741
  97. ^ Лайтман, Алан П. (2005). Открытия: великие прорывы в науке двадцатого века, включая оригинальные статьи . Торонто: Альфред А. Кнопф, Канада. п. 8. ISBN  978-0-676-97789-9 .
  98. ^ «Прошлые статьи — Evening Post — 30 июля 1898 г. — поразительное научное предсказание» . Paperspast.natlib.govt.nz . Проверено 4 сентября 2013 г.
  99. ^ «Вечерние новости – Поиск в архиве новостей Google» . Архивировано из оригинала 12 июля 2012 года.
  100. ^ «Деталь географического названия: гора Кельвин» . Справочник Новой Зеландии . Географический совет Новой Зеландии . Проверено 21 августа 2022 г.
  101. ^ «Почетные члены и члены» . Институт инженеров в Шотландии . Проверено 6 октября 2012 года .
  102. ^ «№23185» . Лондонская газета . 16 ноября 1866 г. с. 6062.
  103. ^ «№26260» . Лондонская газета . 23 февраля 1892 г. с. 991.
  104. ^ «№26758» . Лондонская газета . 14 июля 1896 г. с. 4026.
  105. ^ «Судебный циркуляр». Времена . № 36760. Лондон. 6 мая 1902 г. с. 5.
  106. ^ «№27470» . Лондонская газета . 2 сентября 1902 г. с. 5679.
  107. ^ «Иностранные степени для британских ученых». Времена . № 36867. Лондон. 8 сентября 1902 г. с. 4.
  108. ^ «Почетный доктор Университета Осло 1902–1910» . (на норвежском языке)
  109. ^ «Текущие банкноты: Клайдсдейл Банк» . Комитет шотландских клиринговых банкиров . Проверено 15 октября 2008 г.
  110. ^ «Биография лорда Кельвина - Зал научной славы - Национальная библиотека Шотландии» . digital.nls.uk . Проверено 16 апреля 2023 г.
  111. ^ Томпсон, Сильванус (1910). Жизнь Уильяма Томсона, барона Кельвина Ларгса . Том. 2. Макмиллан и Ко., Лимитед. п. 914.

Цитированные источники [ править ]

Работы Кельвина [ править ]

Биография, история идей и критика [ править ]

Внешние ссылки [ править ]

В Wikisource есть оригинальные работы следующих авторов или о них:
Уильям Томсон, первый барон Кельвин
В Wikiquote есть цитаты, связанные с лордом Кельвином .
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Уильямом Томсоном, 1-м бароном Кельвином .
1911 энциклопедии года Статья в Британской « Кельвин, Уильям Томсон, барон» .
Профессиональные и академические ассоциации
Предшествует 36-й президент Королевского общества
1890–1895 		Преемник
Академические офисы
Предшествует Канцлер Университета Глазго
1904–1907 		Преемник
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Lord_Kelvin&oldid=1226321163"