Lord Kelvin vagy William Thompson híres fizikus, matematikus és mérnök volt, aki legismertebb az elektromos áram matematikai elemzésében végzett munkájáról. A 19. században egy matematikus atyának született, korai gyermekkorától kezdve oktatta a fejlett matematikát, és még az iskolában még kiváló matematikus lett. Folytatta a természettudomány és a matematika tanulmányait a Cambridge-i Egyetemen. 22 éves korában belépett a „Glasgowi Egyetemen” a természetfilozófia professzoraként, egyetemi tudományágba, amelyet ma fizikának ismerünk. A neves egyetemek meghívásai ellenére Kelvin 50 évig a Glasgow-ban maradt. Hosszú tudományos karrierje alatt 600 írást írt. Fontos szerepet játszott a termodinamika második törvényének megfogalmazásában. Az abszolút hőmérsékleti skála Kelvin 'K' alapegységét tiszteletére nevezték el. Amellett, hogy mélyen befolyásolja az akkori tudományos gondolatokat, az is ismert, hogy hozzájárul a transzatlanti távíró kábel lefektetéséhez.
Gyerekkori és korai élet
Lord Kelvin William Thompson néven született 1824. június 26-án, Belfastban, Írországban. Apja, James Thompson elismert mérnök és matematikus volt a Belfast Királyi Tudományos Intézetben. Anyja Margaret Gardner volt.
A szülei hat túlélő gyermeke közül negyedikként született. Idősebb nővérekkel, Elizabeth King-rel és Anna Bottomley-vel nőtt fel; és bátyja, James A. Thomson. Fiatalabb testvérei is voltak, akiket Johnnak és Robertnek neveztek, és egy húga, Margaret Marshallnak.
1830-ban, amikor Kelvin hat éves volt, anyja meghalt. Ezt követően apjuk nevelte a gyerekeket szigorú presbiberiai hagyomány szerint. Az apa és a fiú hamarosan szoros kapcsolatot alakított ki.
Kelvin hivatalos oktatását a Belfast Királyi Akadémiai Intézetben kezdte meg. Otthon és bátyját, Jamesét apjuk oktatta, aki megtanította számukra a matematika legújabb elveit, amelyeket még be kellett építeni a brit tantervbe.
1832-ben James Thompson-t kinevezték a matematika professzorává a Glasgow Egyetemen, majd Glasgowba költöztek. 1833 októberében a gyerekek szintén ott költöztek; és William és James egy iskolába jártak a Glasgow-i Egyetem alatt, ahol a következő hat évben tanultak.
Kelvin ugyanolyan érdeklődést mutatott a klasszikusok iránt, hogy 12 éves korában díjat kapott a „Szamosata istenek párbeszédének Lucianjának” latinról angolra fordításáért. 1838-ban, 14 évesen 1838-ban kezdte az egyetemi szintű matematika tanulmányozását.
Csillagászatot és kémiát tanulmányozott 1838 és 1839 között, a Glasgowi Egyetemen aranyérmet nyert az „esszé a föld alakjáról” című munkáért. Ebben az időben a fizika kurzusán vett részt, amelyet akkoriban a természetes filozófia néven ismert, hogy megvizsgálja a hő, az elektromosság és a mágnesesség kérdését.
1840 vége felé Kelvin találkozott Jean-Baptiste Joseph Fourier „A hő analitikus elméletével” az egyetemi könyvtárban. Két héten belül elsajátította a munkát, amely az absztrakt matematika alkalmazásával foglalkozott a hőáramlással. Addigra elolvasta Laplace „Mécanique céleste” című műjét is.
1841-re Kelvin alaposan megismerte a hő, az áram és a mágnesesség jelenségeit. A formális oktatással párhuzamosan ő és testvére szintén ki voltak téve a kozmopolita légkörnek. 1839 közepén Londonba, 1840 közepén Németországba és Hollandiába küldték őket. Párizsba utaztak, ahol franciául tanultak.
1841-ben Kelvin belépett a cambridge-i Peterhouse-be, ahol folytatta a tudomány tanulmányait, ugyanabban az évben megjelent első cikke, P.Q.R álnév alatt. A „Fourier trigonometrikus sorozat funkcióinak kiterjesztése” címet viselő cikk megvédte Fourier matematikai elméleteit számos brit matematikus kritikája ellen.
1842-ben, miközben a matematikai Tripos vizsgákra tanult, fontos tanulmányt tett közzé ugyanazon témáról. Ennek címe: "A hő egyenletes mozgásáról és annak kapcsolatáról a villamos energia matematikai elméletével".
A tudomány, különösen az elektromosság tanulmányozásával párhuzamosan Kelvin nagy érdeklődést mutatott a klasszikusok és az irodalom iránt. A kornetet is játszotta, és ugyanolyan aktív volt a sportban, különösen az evezésben, 1843-ban elnyerte a Colquhoun Ezüst Scullsot az együléses hajók számára.
1845-ben elvégezte a matematikai Tripos vizsgák utolsó részét. BA diplomáját második Wranglerként és az első Smith prizmánként szerezte ugyanabban az évben. Júniusban megválasztották a Peterhouse társának.
A diploma megszerzése után Kelvin ösztöndíjával Párizsba költözött, egy ideig Henri-Victor Regnault fizikai laboratóriumában dolgozott. Itt találkozott olyan híres tudósokkal, mint például Jean-Baptiste Biot, Augustin-Louis Cauchy, Joseph Liouville és Charles-François Sturm.
Liouville kérésére hamarosan megkezdte Faraday azon gondolatának kidolgozását, hogy az elektromos indukció egy közbenső közegen keresztül történik, nem pedig "távolról történő cselekedeten", és így adta első matematikai fejlődését. Megtervezte az elektromos képek matematikai módszerét is, amelyet az elektrosztatika problémáinak megoldására használtak.
Tudományos karrier
1846-ban 22 éves Lord Kelvin a „Glasgowi Egyetemen” kezdte pályafutását a természetes filozófia professzoraként. Egyhangúlag megválasztották az abban az évben megüresedett tekintélyes elnökbe. Nagyon hamarosan a tudományos körben ismertté vált közelgő tudósként.
1847-ben kezdett együtt dolgozni George Gabriel Stokes-szel, aki ismert a hidrodinamika tudományának megalapozásáról. Az együttműködés a következő 50 évben folytatódott, és gyakran levélváltást folytattak fontos tudományos elméletekről.
Kelvin részt vett a Brit Tudományos Fejlesztési Szövetség éves ülésén, ahol meghallotta James Prescott Joule-t, aki vitatta a hő kalóriaelméletét, valamint a hőmotor elméletét, és ehelyett hangsúlyozta a hő és a mozgás kölcsönös átalakíthatóságát.
Noha Kelvin gondolatait érdekesnek találta, szkeptikus volt ezekben a kérdésekben. Nagyon hamar elkezdte tanulmányozni a Carnot – Clapeyron elméletet, ami 1848-ban vezetett abszolút hőmérsékleti skálára.
1851 márciusában sikerült megalapoznia Joule elméletét, amelyben közzétette egy fontos, a hő dinamikus elméletéről szóló szerződést. Tartalmazta a termodinamika második törvényének változatát is, tehát fontos lépést tett háziállatának projektje, a tudományos elméletek egyesítése felé.
A „A hő dinamikus elmélete” megjelenése után Joule kezdett levelezni Kelvinnel; ez volt a kezdete a kettő közötti, 1852-től 1856-ig tartó gyümölcsöző együttműködésnek. Joule kísérleteket végzett, és Kelvin elemezte őket, gyakran további kísérletekre tett javaslatot.
1852-ben a Joules-szel való együttműködés során Kelvin megfigyelte, hogy a gáz hőmérséklete csökken, amikor vákuumban kibővül. Később a jelenség „Joule-Thompson effektus” vagy „Kelvin-Joules effektus” néven vált ismertté. Együttműködésük elősegítette Joule munkáinak és elméleteinek elfogadását.
Mérnökként
Stokes 1854. október 16-án levelet írt Lord Kelvinnek, megkérdezve véleményét Michael Faraday kísérleteiről a javasolt transzatlanti távíró kábel kapcsán. Kelvin 1855-ben közzétette a projektre vonatkozó számításait, amelyek megmutatták, hogy a projekt gazdaságilag életképes.
1855-ben végzett elemzésében hangsúlyozta a kábel kialakításának fontosságát, mondván, hogy a jel sebessége egy adott kábelen keresztül fordítottan arányos a hosszának négyzetével. 1856-ban az Atlantic Telegraph Company villamossága, Wildman Whitehouse vitatta ezt az elgondolást
A Whitehouse támadása után Kelvin egy népszerű Athenaeum magazin egy cikkében magyarázta elképzelését. Ez felhívta a hatóságok figyelmét; 1856 decemberében az Atlantic Telegraph Company igazgatótanácsába választották. Közben folytatta oktatási és kutatási törekvéseit.
1856-ban megkezdte az elektromosság és a mágnesesség kérdését, amely később James Clark Maxwell-t arra késztette, hogy kifejlessze az elektromágnesesség elméletét. Valamikor Kelvin bevezette a laboratóriumi munkát is a kurzusok során. Ugyanakkor nem volt túl sikeres előadó, mivel gyakran beszélt olyan témákról, amelyeket hallgatói alig értettek.
Kelvin 1857 augusztusában vett egy kis időt a tanári karrierjétől, és tanácsadóként vitorlázott a HMS Agamemnon kábelfektető hajón. Sajnos az út 380 mérföld után műszaki okokból véget ért. Később egy könyvet tett közzé a tengeralattjáró kábelfektetésének folyamatainak nehézségeiről.
1858-ban ismét csatlakozott a HMS Agamemnon fedélzetén lévő kábel-felvételi expedícióhoz. Addigra kifejlesztett egy teljes rendszert a tengeralattjáró távírójának működtetésére, a tükör galvanométer és a szifoníró segítségével. Mivel azonban Whiteman megtagadta az engedély megadását, Kelvin nem tudta használni a rendszert.
1858 júniusában a HMS Agamemnonnak katasztrofális vihar után kellett visszatérnie. Amikor az igazgatóság úgy döntött, hogy feladja a projektet, Kelvin, Cyrus West Field és Curtis M. Lampson sürgette õket, hogy folytassák.
A Whitehouse vezette harmadik expedíció katasztrófával küzdött, és elhagyták posztjáról. A katasztrófa azonban lehetővé tette Kelvin számára, hogy bizonyos mérnöki készségeket és gyakorlati problémákat megszerezhessen. Most elölről kezdett vezetni a problémamegoldó csoportot.
A negyedik kábelfektetési expedíció, Kelvin vezetésével, 1865 júliusában indult. Sajnos azt 1200 mérföldnyi kábel lerakása után el kellett hagyni. Végül, 1866-ban, két heten belül nemcsak új kábeleket helyeztek el, hanem az előző év kábelét is helyreállították és befejezték.
Az expedíciótól való visszatérése után Kelvin két különböző társasággal kötött partnerkapcsolatot, a C.F. Varley és Fleming Jenkin. Míg az utóbbinál dolgozott, egy automatikus járdaszedőt küldött, egyfajta távirányító kulcsot, amely képes kábelen üzeneteket küldeni.
A tengeralattjáró kommunikációs kábeleinek bevezetésével folytatta tudományos érdekeit. Így 1855 és 1867 között Peter Guthrie Tait-szel dolgozott együtt egy tankönyvben, így alapította meg a mechanika tanulmányozását. Később az atomok örökös elméletén és rokon témáin dolgozott.
Az 1880-as években Kelvin az állítható iránytű tökéletesítésén dolgozott. Azt is feltalálta árapálygép és mélységmérő berendezés. Pályafutása során 70 szabadalmat nyújtott be.
Az 1890-es években egy nemzetközi bizottság vezetője volt, amely döntött a Niagara-vízesés erőművének terveiről.
Fő művek
Lord Kelvin leginkább az elektromosság és a mágnesesség matematikai elemzésében végzett munkájára emlékezik meg. Fontos szerepet játszott a termodinamika első és második törvényének megfogalmazásában is.
A Kelvin K-t, az abszolút hőmérsékleti skála alapegységét azért nevezték el, mert ő volt az első, aki „abszolút hőmérő skálát” javasolt.
Egyéb munkái közé tartozik a hő dinamikus elmélete, a Föld korának geofizikai meghatározása és a hidrodinamika más alapvető munkái.
A tudományos körön kívül Kelvin ismert arról, hogy közreműködik a transzatlanti távíró kábelek elhelyezésében. Az Atlantic Telegraph Company-val való együttműködésen kívül segített a francia atlanti tengeralattjáró-kommunikációs kábel 1869-ben, a nyugati, a brazil és a platino-brazil kábel elhelyezésében 1873-ban.
Díjak és eredmények
Lord Kelvin-t 1866-ban Victoria királynő lovagolta. Később 1892-ben megkapták és a Largs első báron Kelvin lett. VII. Edward király 1902-ben titkos tanácsadóvá és a Érdemrend tagjává nevezték ki.
1851-ben a királyi társaságba választották, 1856-ban pedig a társaság királyi éremét és 1883-ban a Copley-kitüntetést kapta. 1890 és 1895 között elnöke volt. Ezen kívül számos egyéb díjat és díjat is kapott.
Kelvin az Edinburgh-i Királyi Társaság tagja volt, és elnöke először 1873 és 1878 között, majd 1886 és 1890 között, végül 1895-ig haláláig, 1907-ig volt.
Család és személyes élet
Lord Kelvin 1852 szeptemberében feleségül vette a gyermekkori kedvesét, Margaret Crumot. Sajnos egészsége elmúlt a nászút idején, és soha nem vonult vissza belőle. 1870. június 17-én halt meg.
1874. június 24-én Thompson feleségül vette Fanny Blandy-t, Charles R. Blandy lányát. 13 éves volt az ifjúja. Egyik házasságából sem volt gyermeke.
1907 novemberében megfázott és állapota nagyon gyorsan romlott. 1907. december 17-én elhunyt, skót lakóhelyén, Hollandhallban, Largs-ban, 83 éves korában.
A Glasgow-i Egyetemi Vadászmúzeum állandó kiállítást mutat be munkáiról. Nem csak számos eredeti dokumentumát mutatja be, hanem hangszereit és személyes tárgyait, beleértve a dohányzócsőjét.
Apróságok
Lord Kelvin Glasgow-i lakóhelye volt az egyik első világháború, amelyet elektromos fény világított meg.
Gyors tények
Születésnap 1824. június 26
Állampolgárság Angol
83 éves korban halt meg
Nap jel: Rák
Más néven: William Thomson, Kelvin első báró
Született ország: Írország
Születési hely: Belfast
Híres, mint Matematikus, fizikus
Család: Házastárs / Ex-: Margaret Crum apa: James Thomson anya: Margaret Gardner testvérek: James Meghalt: 1907. december 17-én. Halál helye: Largs, Skócia További tények oktatás: Peterhouse, Cambridge (1841–1845), Glasgowi Egyetem , A Belfast Királyi Tudományos Intézet díjai: 1883 - Copley-érme 1856 - Királyi érem 1905 - John Fritz-érme - Smiths ár
