Ο Λόρδος Kelvin ή ο William Thompson ήταν ένας διάσημος φυσικός, μαθηματικός και μηχανικός, ο οποίος είναι περισσότερο γνωστός για το έργο του στη μαθηματική ανάλυση της ηλεκτρικής ενέργειας. Γεννήθηκε σε μαθηματικό πατέρα του 19ου αιώνα, μαθήτευσε στα προχωρημένα μαθηματικά από την πρώιμη παιδική του ηλικία και έγινε καταξιωμένος μαθηματικός ενώ ακόμα στο σχολείο. Συνέχισε να σπουδάζει την επιστήμη και τα μαθηματικά στο Πανεπιστήμιο του Cambridge. Στην ηλικία των 22 ετών, εντάχθηκε στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης ως καθηγητής φυσικής φιλοσοφίας, κλάδος ακαδημαϊκών που γνωρίζουμε τώρα ως φυσική. Παρά τις προσκλήσεις από πιο αναγνωρισμένα πανεπιστήμια, ο Κέλβιν παρέμεινε στη Γλασκώβη για 50 χρόνια. Κατά τη διάρκεια της μακράς επιστημονικής του καριέρας, έγραψε 600 έγγραφα. Έχει διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής. Η βασική μονάδα της κλίμακας απόλυτης θερμοκρασίας Kelvin 'K' ονομάζεται προς τιμήν του. Εκτός από τη βαθιά επιρροή του στην επιστημονική σκέψη της εποχής, είναι γνωστός και για τη συμβολή του στην τοποθέτηση του υπερατλαντικού καλωδίου τηλεγραφίας.
Παιδική και πρώιμη ζωή
Ο Λόρδος Kelvin γεννήθηκε ως William Thompson στις 26 Ιουνίου 1824 στο Μπέλφαστ της Ιρλανδίας. Ο πατέρας του James Thompson ήταν ένας σημαντικός μηχανικός και μαθηματικός στο Ακαδημαϊκό Ίδρυμα Royal Belfast. Το όνομα της μητέρας του ήταν η Μαργαρίτα Γκάρντνερ.
Γεννήθηκε τέταρτος από τα έξι επιζώντα παιδιά των γονέων του. Μεγάλωσε με τις μεγαλύτερες αδελφές, την Ελίζαμπεθ Κινγκ και την Άννα Μποτόμτλεϊ. και ο μεγαλύτερος αδελφός, James A. Thomson. Είχε επίσης νεότερους αδελφούς, που ονομάζονταν Ιωάννης και Ρόμπερτ, και μια νεότερη αδελφή που ονομάζεται Margaret Marshall.
Το 1830, όταν ο Κέλβιν ήταν έξι ετών, η μητέρα του πέθανε. Στη συνέχεια, τα παιδιά ανατράφηκαν από τον πατέρα τους σε μια αυστηρή παμπυχιατρική παράδοση. Πολύ σύντομα, ο πατέρας και ο γιος ανέπτυξαν μια στενή σχέση.
Ο Κέλβιν ξεκίνησε την επίσημη εκπαίδευσή του στο Ακαδημαϊκό Ίδρυμα Royal Belfast. Στο σπίτι, ο ίδιος και ο μεγαλύτερος αδελφός του James ήταν εκπαιδευμένοι από τον πατέρα τους, ο οποίος τους δίδαξε τις πιο πρόσφατες αρχές των μαθηματικών που δεν είχαν ακόμη συμπεριληφθεί στο βρετανικό πρόγραμμα σπουδών.
Το 1832, ο James Thompson διορίστηκε καθηγητής των μαθηματικών στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης και μετακόμισε στη Γλασκώβη. Τον Οκτώβριο του 1833, τα παιδιά μετακόμισαν και εκεί. και ο Γουίλιαμ και ο Τζέιμς άρχισαν να φοιτούν σε ένα σχολείο υπό το Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης, με σπουδές εκεί για τα επόμενα έξι χρόνια.
Ο Κέλβιν ενδιαφέρθηκε εξίσου για τους κλασικούς, κερδίζοντας ένα βραβείο για τη μετάφραση του «Lucian of Samosata's Dialogues of the Gods» από τα Λατινικά στα Αγγλικά στην ηλικία των 12. Το 1838, στην ηλικία των 14 ετών, άρχισε να σπουδάζει πανεπιστημιακά μαθηματικά.
Σπούδασε αστρονομία και χημεία μεταξύ 1838 και 1839, κερδίζοντας ένα χρυσό μετάλλιο από το Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης για το έργο του «Δοκίμιο για το Σχήμα της Γης». Κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου, πήρε ένα μάθημα φυσικής, στη συνέχεια γνωστό ως φυσική φιλοσοφία, για να μελετήσει τη θερμότητα, την ηλεκτρική ενέργεια και το μαγνητισμό.
Προς τα τέλη του 1840, ο Kelvin συναντήθηκε με τη βιβλιοθήκη του πανεπιστημίου Jean-Baptiste Joseph Fourier «Η αναλυτική θεωρία θερμότητας». Έχει κατακτήσει το έργο, το οποίο ασχολήθηκε με την εφαρμογή των αφηρημένων μαθηματικών στη ροή θερμότητας, μέσα σε ένα δεκαπενθήμερο. Μέχρι τότε, είχε επίσης διαβάσει το «Mécanique céleste» του Laplace.
Μέχρι το 1841, ο Κέλβιν έγινε εξοικειωμένος με τα φαινόμενα της θερμότητας, της ηλεκτρικής ενέργειας και του μαγνητισμού. Παράλληλα με την επίσημη εκπαίδευση, ο ίδιος και ο αδελφός του εκτέθηκαν επίσης στην κοσμοπολίτικη ατμόσφαιρα. Τους στάλθηκαν στο Λονδίνο στα μέσα του 1839, και στη Γερμανία και την Ολλανδία στα μέσα του 1840. Ταξίδεψαν επίσης στο Παρίσι, όπου έμαθαν τα γαλλικά.
Το 1841, ο Kelvin εισήλθε στο Peterhouse, Cambridge, όπου συνέχισε να σπουδάζει την επιστήμη, δημοσιεύοντας την πρώτη του επιστολή υπό το ψευδώνυμο του P.Q.R τον ίδιο χρόνο. Με τίτλο "Οι επεκτάσεις των λειτουργιών του Fourier σε τριγωνομετρικές σειρές", το έγγραφο υπερασπίστηκε τις μαθηματικές θεωρίες του Fourier κατά της κριτικής από πολλούς βρετανούς μαθηματικούς.
Το 1842, ενώ σπούδασε για τις μαθηματικές εξετάσεις Tripos, δημοσίευσε ένα σημαντικό έγγραφο για το ίδιο θέμα. Έχει τίτλο «Σχετικά με την ομοιόμορφη κίνηση της θερμότητας και τη σύνδεσή της με τη μαθηματική θεωρία της ηλεκτρικής ενέργειας».
Παράλληλα με τη μελέτη της επιστήμης, ιδιαίτερα της ηλεκτρικής ενέργειας, ο Κέλβιν είχε έντονο ενδιαφέρον για τα κλασικά και τη λογοτεχνία. Έπαιξε επίσης το κορνέ και ήταν εξίσου δραστήριος στον αθλητισμό, ειδικά στη κωπηλασία, κερδίζοντας τα Silver Sculls Colquhoun για μονοθέσια σκάφη το 1843.
Το 1845 πήρε το τελευταίο μέρος των μαθηματικών εξετάσεων Tripos. Έλαβε το πτυχίο BA ως Second Wrangler και πρώτο Smith prizeman την ίδια χρονιά. Τον Ιούνιο εκλέχτηκε ένας συνεργάτης του Peterhouse.
Μετά την αποφοίτησή του, ο Κέλβιν μετακόμισε στο Παρίσι με την υποτροφία του και εργάστηκε για αρκετό καιρό στο φυσικό εργαστήριο του Henri-Victor Regnault. Εδώ συναντήθηκε και αλληλεπιδρά με διάσημους μελετητές όπως ο Jean-Baptiste Biot, ο Augustin-Louis Cauchy, ο Joseph Liouville και ο Charles-François Sturm.
Κατόπιν αιτήματος του Liouville, σύντομα άρχισε να εργάζεται για την ιδέα του Faraday ότι η ηλεκτρική διέγερση λαμβάνει χώρα μέσα από ένα παρεμβαλλόμενο μέσο, όχι με «δράση από απόσταση», δίνοντας την πρώτη του μαθηματική ανάπτυξη. Σχεδίασε επίσης τη μαθηματική τεχνική των ηλεκτρικών εικόνων, που χρησιμοποιείται για την επίλυση προβλημάτων ηλεκτροστατικής.
Επιστημονική σταδιοδρομία
Το 1846, ο 22χρονος Λόρδος Kelvin ξεκίνησε την καριέρα του στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης ως καθηγητής φυσικής φιλοσοφίας. Εκλέχθηκε ομόφωνα στην αριστοκρατική καρέκλα, η οποία είχε παραμείνει κενή εκείνη την χρονιά. Πολύ σύντομα, έγινε γνωστός στον ακαδημαϊκό κύκλο ως επερχόμενος επιστήμονας.
Το 1847 άρχισε να συνεργάζεται με τον Γιώργο Γαβριήλ Στόκε, γνωστό για την ίδρυση της επιστήμης της υδροδυναμικής. Η συνεργασία συνεχίστηκε για τα επόμενα 50 χρόνια και συχνά ανταλλάσσονταν επιστολές σχετικά με σημαντικές επιστημονικές θεωρίες.
Ο Κέλβιν παρακολούθησε την ετήσια συνάντηση της βρετανικής ένωσης για την προώθηση της επιστήμης όπου άκουσε τον James Prescott Joule να υποστηρίζει τη θερμική θεωρία της θερμότητας καθώς και τη θεωρία της θερμικής μηχανής και τονίζοντας την δια-μετατρεψιμότητα της θερμότητας και της κίνησης.
Αν και ο Κέλβιν βρήκε τις ιδέες του ενδιαφέρουσες, ήταν σκεπτικιστής γι 'αυτούς. Πολύ σύντομα, άρχισε να μελετά τη θεωρία Carnot-Clapeyron, η οποία τον οδήγησε να προτείνει μια απόλυτη κλίμακα θερμοκρασίας το 1848.
Τον Μάρτιο του 1851, ήταν σε θέση να καθορίσει τη θεωρία του Joule, δημοσιεύοντας μια σημαντική συνθήκη με τίτλο «Για τη Δυναμική Θεωρία της Θερμότητας» σε αυτό. Περιέλαβε επίσης την έκδοση του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής, κάνοντας έτσι ένα σημαντικό βήμα προς το σχέδιό του για κατοικίδια, την ενοποίηση των επιστημονικών θεωριών.
Μετά τη δημοσίευση του «Σχετικά με τη δυναμική θεωρία της θερμότητας», ο Joule άρχισε να ανταποκρίνεται στον Kelvin. που ήταν η αρχή μιας εποικοδομητικής συνεργασίας μεταξύ των δύο, που διαρκούσε από το 1852 έως το 1856. Ο Joule διεξήγαγε πειράματα και ο Kelvin τα αναλύει, συχνά υποδεικνύοντας περαιτέρω πειράματα.
Το 1852, ενώ εργαζόταν με τους Joules, ο Kelvin παρατήρησε ότι η θερμοκρασία του αερίου μειώνεται όταν επεκτείνεται σε κενό. Αργότερα, το φαινόμενο έγινε γνωστό ως φαινόμενο Joule-Thompson ή Effect Kelvin-Joules. Οι συνεργασίες τους βοήθησαν στην αποδοχή των έργων και των θεωριών του Joule.
Ως Μηχανικός
Ο Stokes έγραψε επιστολή στον Λόρδο Kelvin στις 16 Οκτωβρίου 1854, ζητώντας τη γνώμη του για τα πειράματα του Michael Faraday σχετικά με το προτεινόμενο διατλαντικό καλώδιο τηλεγραφίας. Ο Kelvin δημοσίευσε τους υπολογισμούς του για το έργο το 1855, δείχνοντας ότι το έργο ήταν οικονομικά βιώσιμο.
Σε μια ανάλυση το 1855, τόνισε τη σημασία του καλωδιακού σχεδιασμού, λέγοντας ότι η ταχύτητα του σήματος μέσω ενός δεδομένου καλωδίου ήταν αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο του μήκους του. Το 1856, η ιδέα αμφισβητήθηκε από τον ηλεκτρολόγο της Atlantic Telegraph Company, Wildman Whitehouse
Μετά την επίθεση του Whitehouse, ο Kelvin εξήγησε την ιδέα του σε ένα άρθρο στο δημοφιλές περιοδικό Athenaeum. Έρεσε την προσοχή των αρχών. και τον Δεκέμβριο του 1856, εκλέχτηκε στο διοικητικό συμβούλιο της Atlantic Telegraph Company. Εν τω μεταξύ, συνέχισε με τις διδακτικές και ερευνητικές του προσπάθειες.
Το 1856 ξεκίνησε το έργο του για ηλεκτρισμό και μαγνητισμό, το οποίο αργότερα θα οδηγούσε τον James Clark Maxwell να αναπτύξει τη θεωρία του για τον ηλεκτρομαγνητισμό. Κάποτε τώρα, ο Κέλβιν εισήγαγε επίσης εργαστηριακές εργασίες σε μαθήματα σπουδών. Ωστόσο, δεν ήταν πολύ επιτυχημένος λέκτορας, καθώς συχνά μίλησε για θέματα που οι μαθητές του δεν κατάλαβαν.
Ο Κέλβιν πήρε λίγο χρόνο από την καριέρα του στη διδασκαλία τον Αύγουστο του 1857 και έβαλε ιστιοπλοϊκά στο καλωδιακό πλοίο HMS Agamemnon με συμβουλευτική ιδιότητα. Δυστυχώς, το ταξίδι έληξε μετά από 380 μίλια για τεχνικούς λόγους. Αργότερα δημοσίευσε ένα έγγραφο σχετικά με τις πιέσεις που εμπλέκονται στη διαδικασία τοποθέτησης υποθαλάσσιων καλωδίων.
Το 1858, ενέκρινε και πάλι την αποστολή καλωδιακής αποστολής στο HMS Agamemnon. Μέχρι τότε, είχε αναπτύξει ένα πλήρες σύστημα για τη λειτουργία ενός τηλεγραφικού υποβρυχίου, χρησιμοποιώντας το γαλβανόμετρο του καθρέφτη και τον καταγραφέα σιφωνίων. Ωστόσο, δεδομένου ότι ο Whiteman αρνήθηκε να δώσει άδεια, ο Kelvin δεν μπορούσε να χρησιμοποιήσει το σύστημα.
Τον Ιούνιο του 1858, ο HMS Agamemnon έπρεπε να επιστρέψει μετά από μια καταστροφική καταιγίδα. Όταν το συμβούλιο αποφάσισε να εγκαταλείψει το έργο, οι Kelvin, Cyrus West Field και Curtis M. Lampson τους προέτρεψαν να συνεχίσουν.
Η τρίτη αποστολή, με επικεφαλής τον Whitehouse, συναντήθηκε με καταστροφή και απομακρύνθηκε από τη θέση του. Ωστόσο, η καταστροφή επέτρεψε στον Kelvin να αποκτήσει κάποιες τεχνικές δεξιότητες και ικανότητες για την επίλυση πρακτικών προβλημάτων. Τώρα άρχισε να οδηγεί την ομάδα επίλυσης προβλημάτων από μπροστά.
Η τέταρτη επίσκεψη με καλώδιο, με επικεφαλής τον Kelvin, ξεκίνησε τον Ιούλιο του 1865. Δυστυχώς, έπρεπε να εγκαταλειφθεί μετά την τοποθέτηση 1.200 μιλίων καλωδίων. Τέλος, το 1866 κατάφεραν όχι μόνο να βάλουν νέα καλώδια σε δύο εβδομάδες, αλλά και να ανακτήσουν και να ολοκληρώσουν το καλώδιο του προηγούμενου έτους.
Με την επιστροφή του από την αποστολή, ο Κέλβιν συνάψει εταιρικές σχέσεις με δύο διαφορετικές εταιρείες, τον C.F. Varley και Fleming Jenkin. Ενώ εργάζονταν για τον τελευταίο, επινόησε έναν αυτόματο πομπό, ένα είδος τηλεγραφικού κλειδιού, ικανό να στέλνει μηνύματα σε ένα καλώδιο.
Παράλληλα με την τοποθέτηση υποβρυχίων καλωδίων επικοινωνίας, συνέχισε να ασκεί τα ακαδημαϊκά του ενδιαφέροντα. Συνεργασία με τον Peter Guthrie Tait σε βιβλίο κειμένων από το 1855 έως το 1867, ιδρύοντας έτσι τη μελέτη των μηχανικών. Αργότερα, εργάστηκε επίσης στη θεωρία του vortex του ατόμου και των συναφών θεμάτων.
Κατά τη δεκαετία του 1880, ο Κέλβιν εργάστηκε για την τελειοποίηση της ρυθμιζόμενης πυξίδας. Έχει επίσης εφεύρει μηχανή παλίρροιας και εξοπλισμό μέτρησης βάθους. Καταθέτει 70 διπλώματα ευρεσιτεχνίας στην καριέρα του.
Στη δεκαετία του 1890, ήταν επικεφαλής μιας διεθνούς επιτροπής που αποφάσισε το σχεδιασμό του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής Niagara Falls.
Μεγάλα Έργα
Ο Λόρδος Kelvin θυμόμαστε καλύτερα για το έργο του στη μαθηματική ανάλυση ηλεκτρισμού και μαγνητισμού. Έχει επίσης διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στη διαμόρφωση του πρώτου και του δεύτερου νόμου της θερμοδυναμικής.
Το Kelvin 'K', η μονάδα βάσης της κλίμακας απόλυτης θερμοκρασίας, ονομάζεται μετά από αυτόν επειδή ήταν ο πρώτος που πρότεινε μια "Απόλυτη Θερμομετρική Κλίμακα".
Τα άλλα έργα του περιλαμβάνουν τη δυναμική θεωρία της θερμότητας, τον γεωφυσικό προσδιορισμό της εποχής της Γης και άλλα θεμελιώδη έργα υδροδυναμικής.
Εκτός από τον επιστημονικό κύκλο, ο Κέλβιν είναι γνωστός για τη συμβολή του στην τοποθέτηση διατλαντικών τηλεγραφικών καλωδίων. Εκτός από τη συνεργασία με την εταιρεία Atlantic Telegraph, βοήθησε να θέσει το Γαλλικό Ατλαντικό υποβρύχιο καλώδιο επικοινωνίας το 1869, το δυτικό, βραζιλιάνικο και Platino-brazilian καλώδιο το 1873.
Βραβεία & Επιτεύγματα
Ο Λόρδος Kelvin τιμάται από τη βασίλισσα Βικτόρια στις 10 Νοεμβρίου 1866. Αργότερα το 1892, έλαβε το peerage και έγινε ο 1ος Baron Kelvin του Largs. Διορίστηκε ως σύμβουλος και μέλος του Τάγματος της Αξίας από τον βασιλιά Edward VII το 1902.
Το 1851 εκλέχτηκε στην Βασιλική Εταιρεία, που έλαβε το Βασιλικό Μετάλλιο της Εταιρείας το 1856 και το Medal Copley το 1883. Εξυπηρετεί επίσης ως πρόεδρος από το 1890 ως το 1895. Εκτός αυτού, έλαβε επίσης πολλά άλλα βραβεία και βραβεία.
Ο Κέλβιν ήταν μέλος της Βασιλικής Εταιρείας του Εδιμβούργου και διετέλεσε πρώτος πρόεδρος από το 1873 έως το 1878, στη συνέχεια από το 1886 έως το 1890 και τέλος από το 1895 μέχρι το θάνατό του το 1907.
Οικογενειακή και προσωπική ζωή
Ο Λόρδος Kelvin παντρεύτηκε την αγαπημένη του παιδική ηλικία Margaret Crum το Σεπτέμβριο του 1852. Δυστυχώς, η υγεία της ξέσπασε κατά τη διάρκεια του μήνα του μέλιτος και ποτέ δεν αποκαταστάθηκε από αυτό. Πέθανε στις 17 Ιουνίου 1870.
Στις 24 Ιουνίου 1874, ο Thompson παντρεύτηκε τον Fanny Blandy, κόρη του Charles R. Blandy. Ήταν 13 ετών κατώτερο του. Δεν είχε παιδιά από κανέναν από τους γάμους του.
Κτύπησε το Νοέμβριο του 1907, και η κατάστασή του επιδεινώθηκε πολύ γρήγορα. Πέθανε στις 17 Δεκεμβρίου 1907 στη σκωτική κατοικία του, Netherhall, στο Largs στην ηλικία των 83 ετών.
Το Μουσείο Hunterian στο Πανεπιστήμιο της Γλασκόβης στεγάζει μια μόνιμη έκθεση για τα έργα του. Δεν παρουσιάζει μόνο πολλά από τα πρωτότυπα χαρτιά του, αλλά και τα όργανα και τα προσωπικά του αντικείμενα, συμπεριλαμβανομένου του σωλήνα καπνού του.
Ασήμαντα πράγματα
Η κατοικία του Λόρδου Κέλβιν στη Γλασκώβη ήταν ένα από τα πρώτα σπίτια στον κόσμο που ανάβουν με ηλεκτρικό φως.
Γρήγορα γεγονότα
Γενέθλια 26 Ιουνίου 1824
Ιθαγένεια Βρετανός
Πέθανε στην Ηλικία: 83
Sun Sign: Καρκίνος
Επίσης γνωστό ως: William Thomson, 1ος βαρόνος Κέλβιν
Γεννημένος Χώρα: Ιρλανδία
Γεννήθηκε στο: Μπέλφαστ
Διάσημοι ως Μαθηματικός, Φυσικός
Οικογένεια: Σύζυγος / πρώην: Margaret Crum πατέρας: James Thomson μητέρα: Margaret Gardner αδέλφια: James Θάνατος στις 17 Δεκεμβρίου 1907 τόπος θανάτου Largs, Σκωτία Περισσότερες πληροφορίες Εκπαίδευση: Peterhouse, Cambridge (1841-1845) , Βραβεία του ακαδημαϊκού ιδρύματος Royal Belfast: 1883 - Μετάλλιο Copley 1856 - Βασιλικό μετάλλιο 1905 - Μετάλλιο John Fritz - Τιμή Smiths
