William Thomson, Lord Kelvin - isang talambuhay ng sikat na physicist, imbentor at inhinyero

Si William Thomson ay isinilang sa kabisera ng Northern Ireland — Belfast noong Hunyo 26, 1824. Ang kanyang Scottish na ama, pagkamatay ng kanyang asawa noong 1830, ay lumipat kasama ang kanyang dalawang anak sa Glasgow, kung saan siya ay naging propesor ng matematika sa isang lokal na unibersidad . Ang mga bata ay nakatanggap ng mahusay na edukasyon sa bahay. Sa edad na 8, nagsimulang dumalo si William sa mga lektura ng kanyang ama, at sa edad na 10 siya ay nakatala bilang isang mag-aaral sa unibersidad.

Dahil isang mayaman, ang kanyang ama ay madalas na naglakbay kasama ang kanyang mga anak. Sa edad na 12, si William ay matatas sa apat o limang wika. Ang pagpapabuti ng kaalaman sa matematika ay nagpatuloy sa Unibersidad ng Cambridge (1841-1845). Ang labinlimang taong gulang na estudyante ay nagsimulang magsulat at maglathala ng kanyang mga gawa. Ang kanyang unang nai-publish na papel ay lumitaw sa Cambridge Mathematical Journal noong Mayo 1841. Ito ay isang pagtatanggol at paglilinaw ng ilang mga pangunahing theorems ng "harmonic analysis" ni Fourier.

Nagpapakita ng maagang kakayahan sa matematika, si Thomson ay naging isang mahusay na dalub-agbilang at sa parehong oras ay naging mahusay na pamilyar sa modernong estado ng pisika.

James, Margaret kasama si Janet, Helen, Peggy, William Jr., William Sr. (kaliwa pakanan)

Ang mga nakamit na resulta ay hindi nauugnay sa anumang mga paghihigpit sa personal na buhay, privacy, atbp. Si Thomson sa buhay ay masayahin, palakaibigan, maraming paglalakbay at sinubukang huwag limitahan ang kanyang sarili sa anumang bagay. Ang tagumpay ay kasama niya.

Hinasa ni Thomson ang kanyang mga kasanayan bilang isang eksperimento sa loob ng ilang buwan sa laboratoryo ng sikat na French physicist, miyembro ng Paris Academy of Sciences, si Henri Victor Regno (1810-1878), na noon ay isang propesor sa Collège de France. Pinahahalagahan ni Thomson ang mga kasanayang nakuha.

Ang mga pag-aaral ay natapos, at ang post ng pinuno ng departamento ng pisika sa Unibersidad ng Glasgow ay agad na nabakante, kung saan ang 22-taong-gulang na si William Thomson ay nahalal noong 1846. Natapos ng siyentipiko ang kanyang pagkapropesor sa kagalang-galang na edad - Oktubre 1, 1899, ngunit nakikibahagi sa gawaing pang-agham hanggang sa katapusan ng kanyang buhay. Kinilala ng unibersidad ang mga merito ni Thomson sa pamamagitan ng pagpili sa kanya bilang pangulo noong 1904.

William Thomson, 1869

Ang mga pang-agham na interes ni Thomson ay magkakaiba. Gumugugol siya ng maraming oras sa paglutas ng mga problema sa engineering. Sapat na tandaan na ang siyentipiko ay nakikibahagi sa matematika, thermodynamics, electrical engineering, komunikasyon, gas at hydrodynamics, astro- at geophysics. Sa kabuuan, sumulat siya ng higit sa 650 treatises, memoirs, atbp.

Ang mga gawa sa electrostatics, kuryente, at magnetism ay nagsimulang lumitaw noong 1845. Mula sa simula ng kanyang karera sa pagtuturo, kinailangan ni Thomson na magsimulang mag-set up ng mga eksperimento sa pagpapakita, at nang magkaroon siya ng karanasan, nagsimula siyang magsagawa ng mga eksperimentong pagsusulit ng kanyang sariling teoretikal na pananaliksik. Ang mga resulta ng teoretikal at eksperimentong gawain ay madalas na tinatalakay sa mga kilalang siyentipiko tulad nina M. Faraday at D. Maxwell.

Madalas na nangyayari na ang mga salita ay iniuugnay sa mga tiyak na pigura na hindi kailanman binibigkas ang mga ito.Si William Thomson, na mas kilala bilang Lord Kelvin, ay hindi maaaring pawalang-sala ng alinmang korte ng batas para sa pag-angkin ng pagkamatay ng physics noong 1900 ... kahit na hindi niya ginawa. Ayon sa popular na bersyon, at sa liwanag ng mahusay na pag-unlad na ginawa ng pisika sa pagtatapos ng ikalabinsiyam na siglo, noong 1900 ay hinarap ni Kelvin ang British Association for the Advancement of Science sa mga sumusunod na salita: “Wala nang bago sa pisika na natuklasan . Tanging higit at mas tumpak na mga sukat ang natitira. "Ang pang-agham na landas ni Kelvin ay hindi tulad ng tilapon ng isang tao na madaling kapitan ng mga pagkakamali ng paghuhusga ng ganito kalaki. Ang kanyang pribilehiyong lugar sa siyentipikong Olympus ay sinigurado ng kanyang maraming merito.

— Javier Janes Lord Kelvin at ang Katapusan ng Physics na Hindi Niya Nakita

Ngayon, ang kanyang pangalan ay partikular na kilala bilang eponym ng International Temperature System, isang pagtatalaga na nagpaparangal sa kanyang tumpak pagkalkula ng absolute zero humigit-kumulang -273.15 degrees Celsius. Ngunit ang kanyang kontribusyon ay makabuluhan sa paghubog ng thermodynamics, pagbuo ng mathematical formulation ng kuryente, at pagbibigay daan para sa pag-unawa sa relasyon sa pagitan ng bagay at enerhiya.

Ang kanyang trabaho bilang isang imbentor at inhinyero ay humantong sa kanya sa perpektong navigational compass, at higit sa lahat nakakuha siya ng katanyagan at kapalaran sa pamamagitan ng kanyang trabaho sa telegraphy at ang kanyang mga pagsisikap na isulong ang transatlantic cable project.

William Thomson (Lord Kelvin) kasama ang kanyang compass, 1902.

Sa maikling biograpikong artikulong ito, tututukan natin ang mga gawa ng siyentipiko sa larangan ng telekomunikasyon.

Nakamit ni Thomson ang kanyang unang makabuluhang praktikal na resulta sa proseso ng pakikilahok sa pagtatayo ng transatlantic telegraph line.

Sa loob ng ilang taon pagkatapos ng pag-imbento ng telegrapo ni Morse (1844), ang mga bansa sa Europa at Hilagang Amerika ay sakop ng isang makakapal na network ng mga linya ng telegrapo, ngunit ang mga pamilihan sa pagbebenta at pinagmumulan ng mga hilaw na materyales sa ibang mga kontinente ay hindi maabot ng mga komunikasyon.

Gulo! May planong magtayo ng linya ng telegrapo sa pagitan ng US at Kanlurang Europa sa pamamagitan ng Alaska, Bering Strait at Siberia. Ang negosyo ay bumagsak sa pinakadulo simula: ang transatlantic telegraph line ay nagpatakbo, at si W. Thomson ang higit na may kasalanan sa kaganapang ito.

Ang unang pagtatangka na maglagay ng transatlantic cable noong 1857 ay natapos sa kabiguan - ang cable ay pinutol. Agad na sinimulan ni Thomson na pag-aralan ang mga parameter nito, nagbigay ng mga rekomendasyon upang mapabuti ang disenyo.

Mas maaga (1856) pinatunayan niya na ang bilis ng pagpapalaganap ng isang signal sa isang cable ay inversely proportional sa resistensya at kapasidad ng kuryente nito. Noong 1858, upang magrehistro ng mahinang mga signal ng telegrapo, nag-imbento ang siyentipiko ng isang mirror galvanometer, kung saan nakatanggap siya ng isang patent makalipas ang siyam na taon.

Si Thomson mismo ay lumahok sa pagtula ng pangalawang transatlantic cable, na matatagpuan sa Great Eastern - ang pinakamalaking barko noong panahong iyon (1865). Nang maglaon ay nag-imbento siya ng isang aparato para sa awtomatikong pag-record ng mga telegrama na tinatawag na siphon recorder.

Unang nagsimulang magtrabaho si Thomson sa telekomunikasyon noong 1856, naging miyembro ng Atlantic Telegraph Company, at nagpatuloy na magtrabaho sa telegraphy at pagkatapos ay telephony sa buong buhay niya.

Ang cable telegraph ay nagbigay ng lakas sa mga pang-agham na mga sukat ng elektrikal (pagtukoy sa paglaban ng tanso at pagkakabukod, pati na rin ang kapasidad ng mga cable).

Ang Great Eastern ay ang pinakamalaking barko sa mundo nang ilatag nito ang unang transatlantic cable noong 1866. Ang barkong bakal ay 211 metro ang haba at nagdadala ng higit sa 1,000 kilometro ng cable.

Telegraph cable papuntang Great Eastern

Ang pagkarga ng transatlantic telegraph cable sa Great East, 1866.

Telegraph trap recorder na ginawa ng Muirhead & Co. Ltd. mula sa Ballingskelligs cable station sa Republic of Ireland. Binuksan ang istasyong ito noong 1873, siyam na taon lamang pagkatapos ng Great Eastern Voyage na naglatag ng unang matagumpay na submarine cable sa Karagatang Atlantiko. Ang siphon recorder ay naimbento ni Lord Kelvin noong 1867 para gamitin sa bagong transatlantic telegraph cable.

Ang makina ni William Thomson, 1871.

Ang voltmeter ni William Thomson, isang maagang potential difference meter, noong kalagitnaan ng 1880s

Siyempre, hindi posible na ilista ang lahat ng mga nagawa ng siyentipiko at imbentor sa isang maliit na tala, ngunit hindi natin maiwasang alalahanin ang formula ni Thomson na nakuha noong 1853 para sa pagkalkula ng resonant frequency ng oscillating circuit.

Nakatawag din sa kanyang atensyon ang transmission at distribution ng kuryente. Noong 1879, nang magpatotoo tungkol sa paghahatid ng elektrisidad sa harap ng komite ng parlyamentaryo, ipinakita niya na posible na lumipat sa isang ekonomiya na 21,000 hp. sa ilalim ng presyon ng 80,000 volts sa layo na 300 milya. Pagkalipas ng dalawang taon, iniharap niya ang isang papel sa British Association na pinamagatang "The Economics of Metallic Electric Conductor".

Noong 1890siya ay hinirang na tagapangulo ng International Niagara Commission, na nagsusuri, nag-uulat, at naggagawad ng mga plano para sa pagbuo at paghahatid ng kuryente mula sa Niagara Falls.

Si William Thomson ay konektado sa isang mas maliit na negosyo ng parehong kalikasan, na matatagpuan hindi malayo sa kanyang tahanan, na bumubuo ng kuryente sa Foyer Falls, at ginagamit ito para sa paggawa ng aluminyo ng British Aluminum Company.

Maaaring sabihin na walang nakaimbento ng higit sa iba't ibang mga instrumento sa pagsukat ng elektrikal para sa pamantayan, laboratoryo, o komersyal na paggamit kaysa sa kanya.

Mga Instrumento sa Pagsukat ng Elektrisidad ni William Thomson

Ang mga gawa ni Thomson ay palaging nakakahanap ng mabilis na pagkilala, ang mga parangal ay hindi huli. Noong 1846 siya ay nahalal na isang fellow ng Edinburgh, at makalipas ang limang taon - ng Royal Society of London. Ang tanging malungkot na pangyayari: ang pagkamatay ng kanyang ama (1849) sa panahon ng epidemya ng kolera at pagkamatay ng kanyang asawa (1870).

Ang pagsasamantala ng 70 mga patent, na nagtatrabaho bilang isang consultant sa maraming mga kumpanya (kabilang ang kumpanya ng Marconi) ay naging posible na hindi ikahiya ang mga paraan. Noong 1870, bumili si Thomson ng marangyang yate na "Lalla Rukh" na may displacement na 126 tonelada. Maya-maya (1874) nagtayo siya ng isang kastilyo sa biniling estate Nisergall malapit sa bukana ng Clyde River (Scotland). Ang isang malaking halaga ng oras ay ginugol sa paglalakbay sa ibang bansa. Sa panahon ng isa sa kanila, binisita ng siyentipiko ang Odessa at Sevastopol.

Lord Kelvin sa yate na "Lala Rukh" 1899.

Noong 1858, si Thomson ay naging knighted para sa kanyang tagumpay sa paglalagay ng cable. Noong 1892, iginawad sa kanya ni Queen Victoria ang Englishman para sa mahusay na mga tagumpay sa agham. Kaya naging Lord Kelvin si Sir Thomson.Ang apelyido ay pinili para sa pangalan ng ilog sa pampang kung saan matatagpuan ang Unibersidad ng Glasgow.

Awtomatikong naging miyembro ng House of Lords ang bagong lord mula 1892, kung saan hinarap niya ang mga usapin ng mas mataas na edukasyon, teknolohiya at ang pagpapakilala ng metric system sa bansa. Siya ay isang miyembro at presidente ng maraming mga siyentipikong lipunan sa buong mundo, kabilang ang isang honorary member ng St. Petersburg Academy of Sciences, at ginawaran ng maraming parangal na medalya.

Noong 1884, ang Unibersidad ng Heidelberg, bilang pagpupugay sa ika-300 anibersaryo nito, na nagnanais na bigyan siya ng isang honorary degree at nalaman na ang tanging degree na medikal na magagamit niya na hindi pa niya tinataglay, ay ipinagkaloob sa kanya ang diplomang ito.

Ginawa siyang Grand Officer ng Legion of Honor ng France. Apat na beses siyang naging presidente ng Royal Society of Edinburgh (ang Scottish National Academy of Science and Letters) at dalawang beses na presidente ng Institution of Electrical Engineers.

Sa pagtatapos ng isang siglo, walang kapantay sa kasaysayan ng mundo sa pag-unlad ng sibilisasyon at agham, pagbabalik tanaw at pagsubaybay sa paglago ng luma, ang simula at pag-unlad ng mga bagong agham, at ang malapit na pagsasama ng teorya at kasanayan na nagpapatunay na ito ay kapaki-pakinabang sa sangkatauhan, nakikita natin sa lahat ng dako at sa bawat yugto ang kahanga-hangang gawain ng isang unibersal na henyo - si William Thomson, pagkatapos ay si Sir William Thomson, at ngayon ay si Lord Kelvin.

— JD Cormack. Mula sa isang artikulo sa Cassier's Magazine 1899

William Thomson, Lord Kelvin na naghahatid ng kanyang huling panayam sa Unibersidad ng Glasgow, 1 Oktubre 1899.

Unibersidad ng Glasgow, 1899.

Lord and Lady Kelvin kasama ang mga kilalang inhinyero ng General Electric, circa 1900. Ipinapakita rin ng larawan sina T. Commerford Martin, Edwin W. Rice, Jr., Charles P. Steinmetz at Eliu Thomson.

Ang gawain ni Lord Kelvin ay tumanggap ng pagkilala sa buong mundo.Dumating ang 2,500 bisita upang ipagdiwang ang ika-50 anibersaryo ng kanyang pagkapropesor. Ang pagdiriwang ay tumagal ng tatlong araw.

Sa pagtatapos ng kanyang buhay, si Kelvin ay nahalal na pangulo ng Royal Society of London (1900-1905), isang post na dating hawak ni Newton. Ginugol niya ang huling dalawang taon sa pakikipaglaban sa sakit sa Nethergaol, kung saan siya namatay noong Disyembre 17, 1907. Siya ay inilibing sa Westminster Abbey malapit sa libingan ni Newton.

Noong 1924, malawak na ipinagdiriwang ang ika-100 anibersaryo ng kapanganakan ng siyentipiko. Ang ika-anim na isyu ng Electricity magazine, na ganap na nakatuon kay Kelvin, ay lumabas na may pulang inskripsiyon sa pabalat: "Lord Kelvin's Number".