- Biografia
- Życie osobiste
- Życie akademickie
- Wkład w naukę
- Skala Kelvina i efekt Thomsona
- Galwanometr lustrzany
- Inne studia i badania
- Zwroty
- Wyróżnione posty
- Bibliografia
William Thomson , Lord Kelvin (1824-1907) był brytyjskim wynalazcą i fizykiem, który wyróżniał się dyscypliną termodynamiki. Thomson poświęcił się badaniu zachowania energii, a także równoważności między pracą a ciepłem. Podobnie określił bezwzględną skalę temperatur, znaną dziś jako skala Kelvina.
Ponadto Lord Kelvin poświęcił się zaprojektowaniu szeregu wynalazków, które w znacznym stopniu wpłynęły na rozwój telegrafii; udało mu się nawet obliczyć zero absolutne i określić drugą zasadę termodynamiki. Z tego powodu uważany jest za jednego z naukowców, którzy w XIX wieku najbardziej współpracowali przy modernizacji fizyki.

Lord Kelvin. Źródło: Messrs. Dickinson, Londyn, New Bond Street ”
Autorzy José A. Manzanares i María Amparo Gilabert, w swoim tekście Mój ulubiony klasyk: William Thomson (Lord Kelvin), potwierdzają, że Lord Kelvin był badaczem ogólnym, który faworyzował rozwój naukowy eksperymentami, teoriami i instrumentami w różnych dziedzinach, wykazując wielkie mistrzostwo w posługiwaniu się analogiami i niezwykła intuicja w rozumieniu zjawisk fizycznych.
Podobnie autorzy ci zwracają uwagę, że Thomson miał dwie szczególne cechy: pierwsza polegała na jego umiejętności przekładania pozornie abstrakcyjnych wyników matematycznych i fizycznych na życie codzienne; drugą było poszukiwanie uogólnień dla twierdzeń, w celu osiągnięcia globalnego zrozumienia zjawisk.
Ogólnie rzecz biorąc, można powiedzieć, że Thomson zmodyfikował powiązania między fizyką a społeczeństwem i przemysłem. Do jego najpopularniejszych wynalazków należą galwanometr zwierciadlany, kompas żyrostatyczny, rejestrator syfonowy oraz szereg maszyn liczących. Ponadto opublikował do 661 prac, 25 książek i 70 patentów.
Biografia
Życie osobiste
William Thomson urodził się 26 czerwca 1824 roku w Belfaście, mieście w Irlandii Północnej. Jego rodzina składała się ze Szkotów z Ulsteru, potomków grupy imigrantów, którzy utrzymywali religię prezbiteriańską.
W wieku sześciu lat przyszły wynalazca został osierocony przez matkę, więc na jego życie duży wpływ miała postać jego ojca: Jamesa Thomsona, który początkowo pracował na farmie, aby później samodzielnie uczyć się arytmetyki. Uczył nawet matematyki na Uniwersytecie w Glasgow.
Z tego powodu William był emocjonalnie związany z tą instytucją od najmłodszych lat. W rzeczywistości nazwa została zmieniona na Baron Kelvin of Largs, aby uhonorować rzekę otaczającą kampus.
Przywiązanie, jakie William Thomson czuł do tego uniwersytetu, było tak silne, że po przejściu na emeryturę z katedry, którą piastował przez 53 lata, zdecydował się zapisać jako student, aby nie opuszczać kampusu, w którym mieszkał od 8 roku życia.
W 1852 roku poślubił pannę Margaret Crum, po tym jak został odrzucony po raz trzeci przez Sabinę Smith, którą uważał za swoją pierwszą miłość. W tym samym roku przeprowadził serię wykładów, w których odniósł się do śmierci termicznej wszechświata. W 1870 roku zmarła jego żona Margaret. To doprowadziło go do ponownego poślubienia Frances Anna Blandy w 1874 roku. Thomson nie był ojcem dzieci w żadnym z małżeństw.
William Thomson zmarł 17 grudnia 1907 roku w wieku 83 lat. Jego szczątki spoczywają w opactwie Westminster w Wielkiej Brytanii, obok grobu Izaaka Newtona.
Życie akademickie
William Thomson był jednym z badaczy, którzy najbardziej zdominowali brytyjską scenę naukową w epoce wiktoriańskiej. Był członkiem ponad stu towarzystw naukowych, przewodniczył Royal Society of London (w latach 1890-1895) i otrzymał 21 doktoratów honoris causa.
Wyróżniał się jako popularyzator i nauczyciel, ponieważ podczas swoich publicznych wystaw często wykorzystywał zestaw nowatorskich eksperymentalnych pokazów. Otrzymał za to liczne nagrody i wyróżnienia.
Obchody 50-lecia jego katedry w 1896 r. Były ważnym wydarzeniem społecznym i naukowym, którego rozszerzenie osiągnęło poziom międzynarodowy; Szacuje się, że uczestniczyło w nim 2500 gości z całego świata.
Wkład w naukę
Lord Kelvin wykonał wiele prac z różnych dziedzin fizyki, ale wyróżniał się szczególnie w dziedzinie termodynamiki. Na przykład Thomson odkrył i obliczył zero absolutne, czyli najniższą temperaturę, jaką może osiągnąć materia, w której jej cząstki są nieruchome. To zero absolutne wynosi -273,15 stopni Celsjusza.

Rysunek Lorda Kelvina. Źródło: Biographies of Scientific Men.djvu
Skala Kelvina i efekt Thomsona
Podobnie Thomson zawdzięcza skalę temperatur Kelvina, która składa się ze skali naturalnej, w której odnotowuje się różne równania termodynamiki, wraz z jednostką temperatury. Skala Kelvina jest zapisywana w Międzynarodowym Systemie Jednostek.
W 1851 roku badacz odkrył efekt Thomsona, który mówi, że materia poddana gradientowi termicznemu może wymieniać ciepło z otoczeniem, jeśli przemieszcza się po niej prąd elektryczny o dużym natężeniu.
Podobnie, wzajemnie prąd elektryczny może być generowany przez tę materię, która jest poddawana gradientowi termicznemu i przemieszczana przez falę ciepła.
Galwanometr lustrzany
Jest to instrument stworzony przez Lorda Kelvina, który pozwala obliczyć i wykryć prąd elektryczny. Można go zdefiniować jako elektromechaniczny przetwornik analogowy, który jest w stanie wywołać odkształcenie obrotowe w odpowiedzi na prąd przepływający przez jego cewkę.
Przed wynalezieniem Thomsona istniało już kilka kopii galwanometru. Jednak odmiana Lorda Kelvina wykorzystywała małe magnesy, które były przymocowane do lekkiego lustra, zawieszone na rodzaju nici.
To urządzenie działało poprzez odchylanie wiązki światła, która została wzmocniona przez małe prądy. Alternatywnie, odchylenie zawieszonych magnesów można było obserwować za pomocą mikroskopu.
Inne studia i badania
W 1851 roku Thomson przeprowadził esej zatytułowany Dynamic Theory of Heat, który został przedstawiony Royal Society of Edinburgh. W tekście tym sformułowano zasadę rozpraszania energii, która jest fundamentalnym filarem drugiej zasady termodynamiki.
Lord Kelvin był również zainteresowany datowaniem starożytnych czasów planety Ziemia. Jednak badanie to nie przyniosło odpowiednich wyników; Niektórzy twierdzą, że stało się to z powodu żarliwej religijności wykazywanej przez naukowca.
Będąc wiernym wyznawcą doktryn chrześcijańskich, Thomson zgodził się z poglądami kreacjonizmu. Z tego powodu badacz wielokrotnie cytował Biblię i próbował udowodnić prawdziwość tego tekstu metodą naukową.
Ponadto Lord Kelvin uznał darwinowskie obliczenia dotyczące zamieszkiwalności Ziemi za niedokładne. Dla tego autora planeta była w rzeczywistości znacznie młodsza, co sugerowało, że teoria ewolucji gatunków nie jest możliwa.
Na podstawie obliczeń temperatur Thomson stwierdził, że Ziemia będzie miała około stu milionów lat; wynik bardzo odległy od dzisiejszych szacunków (4,5 miliarda lat).
Na koniec należy dodać, że Lord Kelvin brał udział w rozwoju telegrafii. W rzeczywistości był członkiem zarządu firmy The Atlantic Telegraph Co, której projekt miał na celu ułożenie kabla telegraficznego, który miałby przepłynąć ocean między Europą a Ameryką.
Zwroty
Poniżej znajdują się niektóre z najbardziej znanych cytatów Lorda Kelvina:
- „Nie zakładaj, że matematyka jest trudna, kwaśna i odrażająca dla zdrowego rozsądku. To po prostu idealizacja zdrowego rozsądku ”.
- „Myślę, że im dokładniej studiuje się naukę, tym bardziej odchodzi się od jakiejkolwiek koncepcji, która zbliża się do ateizmu”.
- „Kiedy napotykasz trudności, za chwilę dokonasz odkrycia”.
- „Jeśli ktoś myśli wystarczająco mocno, nauka zmusi go do wiary w Boga”.
- „Nie muszę chyba mówić, że początek i utrzymanie życia na Ziemi jest absolutnie i nieskończenie poza zakresem rozsądnych spekulacji w nauce dynamicznej”.
- „Życie z przyjaciółmi jest podstawową zasadą szczęścia”.
- „Nie mam najmniejszej cząsteczki wiary w nawigację lotniczą, której nie ma w balonie”.
- „Co nie jest zdefiniowane, tego nie da się zmierzyć. To, czego się nie mierzy, nie da się poprawić. To, co nie jest ulepszone, jest zawsze degradowane ”.
- „Nie da się stworzyć urządzeń latających i cięższych od powietrza”.
Wyróżnione posty
W 1850 roku Thomson opublikował swój tekst Treatise on Natural Philosophy, który skupiał się na badaniach fizyki z uwzględnieniem zasad zachowania energii i minimalnego działania. Według José A. Manzanaresa ta praca była początkiem nowatorskiej szkoły fizyki matematycznej.
Podobnie wyróżniał się jego tekst Baltimore Lectures (1884), który składa się z kompilacji notatek zebranych podczas zajęć na John Hopkins University. Istnieją dwie wersje tego tekstu: jedna wydana w 1884, a druga w 1904; to drugie jest ciekawsze od pierwszego, ponieważ jest to wydanie rozszerzone, którego pisanie zajęło 19 lat.
William Thomson opublikował również następujące teksty:
- Taktyka molekularna kryształu, opublikowana w 1894 roku.
- Reprint of Papers on Electrostatics and Magnetism, 1872.
- Zasady Mechaniki i Dynamiki, we współpracy z Peterem Guthrie Taitem.
- Popularne wykłady i adresy, wykonane w 1889 roku.
Bibliografia
- Alemán, R. (sf) Kelvin versus Darwin: zderzenie paradygmatu w nauce XIX wieku. Pobrane 30 grudnia 2019 z Dialnet: Dialnet.net
- Burchfield, J. (1990) Lord Kelvin i wiek Ziemi. Pobrane 30 grudnia 2019 r. Z książek Google: books.google.com
- Manzanares, J. Gilabert, M. (2015) Mój ulubiony klasyk: William Thomson (Lord Kelvin). Pobrane 30 grudnia 2019 z ResearchGate: researchgate.net
- SA (sf) Galwanometr. Pobrane 30 grudnia 2019 z Wikipedii: es.wikipedia.org
- SA (nd) Lord Kelvin, A Physics Assortment. Pobrane 30 grudnia 2019 r.Z Uniwersytetu w Gironie.
- SA (sf) William Thomson. Pobrane 30 grudnia 2019 z Wikipedii: es.wikipedia.org
- Smith, C. (1989) Energia i imperium: studium biograficzne Lorda Kelvina. Pobrane 30 grudnia 2019 r. Z książek Google: books.google.com
