Вільям Томсон (Лорд Кельвін): до 195-річчя від дня народження видатного фізика, одного з основоположників термодинаміки

 

Вільям Томсон

26.06.1824 – 17.12.1907

шотландско-ірландський фізик і механік, відомий своїми роботами в області термодинаміки, механіки, електродинаміки.

Вільям Томсон народився в ірландському місті Белфасті. Предки Томсона були ірландськими фермерами; його батько Джеймс Томсон, відомий математик, з 1814 року був учителем в Belfast Academical Institution, потім з 1832 року професором математики в Глазго. Його підручники з математики витримали десятки видань. Вільям Томсон і його старший брат Джеймс навчалися в коледжі в Глазго, а потім в коледжі св. Петра в Кембриджі, в якому Вільям закінчив курс наук в 1845 році.

Ще студентом Томсон опублікував ряд робіт по додатку рядів Фур’є до питань фізики, провів важливі аналогії між явищами розповсюдження тепла і електричного струму, розвинув принципи, які потім плідно доклав до багатьох питань динамічної геології, наприклад, до питання про охолодження Землі.

У 1845 році, перебуваючи в Парижі, він опублікував роботи з електростатики. 11 вересня 1846 року 22-річний Томсон таємним голосуванням був обраний на посаду професора натуральної філософії в університеті Глазго. Він зберігав свій пост до 1899 року, не спокусившись навіть посадою завідувача кавендішевскої кафедри в Кембриджі, яка пропонувалася йому тричі в 1870 і 1880-х рр..

Першу лекцію як професор університету в Глазго Томсон прочитав 4 листопада 1846 року. В ній він дав вступний огляд всіх розділів фізики для студентів, що записалися на курс натуральної філософії. Студенти любили свого знаменитого професора, хоча його здатність миттєво міркувати, бачити зв’язки та аналогії, ставила багатьох в глухий кут, особливо коли Томсон експромтом вставляв такі міркування в лекції.

У 1849 році Томсон почав роботи з термодинаміки. Починаючи з 1851 року він публікує цикл наукових статей під загальною назвою “Про динамічну теорію теплоти”, в яких він розглядає перший і другий закони термодинаміки. У 1852 році Томсон спільно з Джоулем провів дослідження охолодження газів. У віці 27 років Томсон став членом Лондонського королівського суспільства – англійської Академії наук.

Крім термодинаміки, Томсон займався вивченням електромагнітних явищ. Так, в 1853 році він опублікував статтю “Про минущі електричні токи”. Згодом формулу, яка відображатиме залежність періоду вільних коливань в контурі без опору від зазначених величин, назвали “формулою Томсона” (хоча сам він цю формулу не виводив).

Томсон виявився першим вченим, що досліджував  електричні коливання, і не випадково саме його запросили стати головним науковим консультантом при прокладанні перших трансатлантичних кабелів, призначених для створення стійкого телеграфного зв’язку між двома континентами.

Розпочата в 1855 році робота з термоелектрики викликала посилену експериментальну роботу, в якій брали участь студенти університету Глазго, що поклало початок першим в Великобританії практичним роботам студентів, а також початок лабораторії з фізики в Глазго.

У 1856 році вчений був нагороджений Королівською медаллю Лондонського королівського товариства.

Незвичайні заслуги Томсона в чистій і прикладній науці були цілком оцінені його сучасниками. У 1866 році він був присвячений в лицарське звання.

В експедиції для прокладки кабелю Томсон познайомився з потребами морської справи, що призвело до вдосконалення лота і компаса (1872-1876).

З 1880 по 1882 роки Томсон –  президент Лондонського суспільства фізиків.

У 1884 році Томсон провів двадцять занять по молекулярній динаміці і хвильовій  теорії світла в формі майстер-класу в Університеті Джонса Хопкінса. Лекції вплинули на розвиток фізики на рубежі XIX і XX століть.

У практичній фізиці і техніці Томсону належить винахід або поліпшення багатьох інструментів, які увійшли до загального вжитку в науці і техніці, як то: дзеркального гальванометра, ондулятора з сифонною подачею чорнил, квадрантного і абсолютного електрометрів, нормального елемента компаса, лота і безлічі технічних вимірювальних електричних приладів , включаючи ампер-ваги, що застосовуються для вивірки електричних приладів. Серед безлічі патентів, взятих Томсоном, зустрічаються такі чисто практичні пристосування як, наприклад, водопровідні крани.

Вільям Томсон відомий і як критик теорії еволюції в біології. Вік Землі оцінювався їм в 20-40 млн років.

За великий внесок у науку Томсон в 1865 році був зведений у дворянське достоїнство, а в 1892 році королева Вікторія надала Томсону спадкове перство: за видатні наукові заслуги йому було присвоєно титул лорда Кельвіна (за назвою річки, що протікає поблизу університету, де він працював довгі роки ), в результаті чого він став відомий як «лорд Кельвін». Кельвін став першим британським вченим, який отримав право засідати в Палаті лордів. Таке перейменування, однак, стало відомо відразу не дуже великому колу громадськості і іноді призводило до конфузних ситуацій. Багато газетярів на свій лад підносили унікальні відкриття та винаходи новоспеченого лорда. Один з британських журналів, прагнучи відновити справедливість, опублікував замітку наступного змісту: «Якомусь безсовісному  пройдисвітові, Кельвіну, приписали відкриття точних гальванометрів, хоча всьому світу відомо, що ці чудові прилади винайшов Вільям Томсон».

П’ятдесятирічний ювілей його наукової діяльності в 1896 році  відзначали фізики всього світу, в тому числі російський фізик Н. А. Умов; в 1896 році Томсон був обраний почесним членом Санкт-Петербурзької Академії наук. На честь Вільяма Томсона названа одиниця вимірювання абсолютної температури – кельвін.

З 1890 по 1895 рр. Томсон займав почесну посаду президента Лондонського королівського товариства.

Сер Вільям Томсон помер у віці 83 років в Ларгсі, недалеко від Глазго. Після нього залишилося  25 книг, 660 наукових статей і 70 винаходів.

Список літератури:

Кордун, Г.Г. Біографічний довідник  видатних фізиків / Г.Г. Кордун. – К.: Рад.школа, 1985. – 285 с.

 Кордун, Г.Г. Учням про видатних фізиків / Г.Г. Кордун. – К.: Рад.школа, 1979. – 134 с.: іл.

Собесяк, Р. Шеренга великих физиков / Ришард Собесяк. – Краков: Наша ксенгарня, 1973. – 176 с.

Храмов, Ю. А. Биография физики: хронол. справ. / Ю.А. Храмов. – К.: Техніка, 1983. – 344 с.: ил. 

Храмов, Ю. А.  Физики: биограф. справ. / Ю.А. Храмов. – М.: Наука, 1983. – 400 с.: ил.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *