Бенджамин Томпсон

Сэр Бенджамин Томпсон
Родившийся	( 1753-03-26 )26 марта 1753 г. Уоберн, Массачусетс
Умер	21 августа 1814 г. (1814-08-21)(61 год) Париж
Национальность	Англо - американский
Гражданство	Британский
Известен	Термодинамика
Награды	Медаль Копли (1792 г.) Медаль Румфорда (1800 г.)
Научная карьера
Поля	Физика
Под влиянием	Хэмфри Дэви
Подпись

Сэр Бенджамин Томпсон , граф Рамфорд , FRS ( нем .: Reichsgraf von Rumford ; 26 марта 1753 - 21 августа 1814) был британским физиком американского происхождения ^[1] и изобретателем, чьи вызовы установленной физической теории были частью XIX века. революция в термодинамике . Он служил подполковником Королевских американских драгунов , входивших в состав британских лоялистских сил, во время Войны за независимость США.. После окончания войны он переехал в Лондон, где его административные таланты были признаны, когда он был назначен полковником, а в 1784 году он получил рыцарское звание от короля Георга III . Будучи плодовитым дизайнером, Томпсон также рисовал проекты для военных кораблей. Позже он переехал в Баварию и поступил там на государственную службу, был назначен министром баварской армии и реорганизовал армию, а в 1791 году стал графом Священной Римской империи .

Ранние годы [ править ]

Томпсон родился в сельском Уобурне, штат Массачусетс , 26 марта 1753 года; его место рождения сохранилось как музей. Он получил образование в основном в деревенской школе, хотя иногда он ходил пешком почти десять миль до Кембриджа со старшим Луамми Болдуином, чтобы посетить лекции профессора Джона Уинтропа из Гарвардского колледжа . В 13 лет он поступил в ученики к Джону Эпплтону, торговцу из соседнего Салема . Томпсон преуспел в своей профессии и, впервые вступив в контакт с изысканными и хорошо образованными людьми, перенял многие их характеристики, в том числе интерес к науке.. Выздоравливая в Уобурне в 1769 году от травмы, Томпсон проводил эксперименты, касающиеся природы тепла, и начал переписываться с Луамми Болдуином и другими о них. Позже в том же году он проработал несколько месяцев у продавца в Бостоне, а затем ненадолго и безуспешно поступил в ученичество к врачу в Вобурне.

В 1772 году перспективы Томпсона были туманными, но в тот год они резко изменились. Он встретил, очаровал и женился на богатой наследнице с хорошими связями по имени Сара Рольф ( урожденная Уокер). Ее отец был министром, а ее покойный муж оставил ее имущество в Конкорде, штат Нью-Гэмпшир , а затем позвонил в Рамфорд. Они переехали в Портсмут, штат Нью-Гэмпшир , и благодаря влиянию его жены на губернатора он был назначен майором ополчения Нью-Гэмпшира . Их первый ребенок (также названный Сара ) родился в 1774 году. ^[2]

Американская революционная война [ править ]

Когда началась американская война за независимость, Томпсон был человеком собственности и стоял в Новой Англии и был противником восстания. Он принимал активное участие в вербовке лоялистов для борьбы с повстанцами . Это вызвало к нему неприязнь популярной партии, и на дом Томпсона напала толпа. Он сбежал на британские рубежи, бросив жену, как оказалось, навсегда. Томпсона приветствовали британцы, которым он дал ценную информацию об американских войсках, и стал советником генерала Гейджа и лорда Джорджа Жермена .

Работая с британской армией в Америке, он проводил эксперименты по измерению силы пороха , результаты которых получили широкое признание, когда были опубликованы в 1781 году в Philosophical Transactions of the Royal Society . ^[3] В силу этого он прибыл в Лондон в конце войны с репутацией ученого.

Баварская зрелость [ править ]

В 1785 году он переехал в Баварии , где он стал адъютант к курфюрста Карла Теодора . Он провел одиннадцать лет в Баварии, реорганизовывая армию и создавая работные дома для бедных. Он также изобрел суп Рамфорда , суп для бедных ^[4], и основал выращивание картофеля в Баварии. Он изучал методы приготовления пищи, обогрева и освещения, включая относительную стоимость и эффективность восковых свечей , сальных свечей и масляных ламп . ^[5] От имени принца Чарльза он создалАнглийский сад в Мюнхене в 1789 году; он остается сегодня и известен как один из крупнейших городских общественных парков в мире. Он был избран иностранным почетным членом Американской академии искусств и наук в 1789 году. ^[6] За свои усилия в 1791 году Томпсон стал графом Священной Римской империи ; он взял имя «Рамфорд» от Рамфорда, штат Нью-Гэмпшир, которое было более старым названием города Конкорд, где он был женат, став рейхсграфом фон Рамфордом ( англ . Imperial Count Rumford). ^[7]

Эксперименты по теплу [ править ]

Его эксперименты с артиллерийским оружием и взрывчаткой вызвали интерес к теплу. Он разработал метод измерения теплоемкости твердого вещества, но был разочарован, когда Йохан Вилке впервые опубликовал свое параллельное открытие.

Затем Томпсон исследовал изоляционные свойства различных материалов , включая мех , шерсть и перья . Он правильно понял, что изоляционные свойства этих природных материалов возникают из-за того, что они препятствуют конвекции воздуха. Затем он сделал несколько безрассудного, и неправильный, вывод , что воздух и, по сути, все газы, были совершенные не- проводники тепла. ^{[8] [9]} Он также видел в этом доказательство аргументации замысла , утверждая, что божественное провидение устроило мех на животных таким образом, чтобы гарантировать их комфорт.

В 1797 году он распространил свое утверждение о непроводимости на жидкости. ^[10] Эта идея вызвала серьезные возражения со стороны научного истеблишмента, особенно со стороны Джона Далтона ^[11] и Джона Лесли ^[12] . Для проверки утверждения Томпсона потребовались бы приборы, намного превосходящие все доступные по точности и точности. Опять же, похоже, что на него повлияли его богословские убеждения ^[13], и вполне вероятно, что он хотел предоставить воде привилегированный и провиденциальный статус в регулировании человеческой жизни. ^[14]

Он считается основоположником метода приготовления пищи су-вид благодаря эксперименту с бараньей лопаткой. Он описал этот метод в одном из своих очерков. ^[15]

Механический эквивалент тепла [ править ]

Самая важная научная работа Рамфорда проходила в Мюнхене и была сосредоточена на природе тепла, что, как он утверждал в « Экспериментальном исследовании источника тепла, возбуждаемого трением » (1798 г.), не было калорийностью современных научных исследований. мышление, но форма движения . Рамфорд наблюдал тепло трения, создаваемое расточной пушкой на арсенале в Мюнхене. Рамфорд погрузил в воду ствол пушки и приспособил для него специально затупленный расточный инструмент. ^[16]Он показал, что воду можно вскипятить примерно за два с половиной часа и что запас тепла от трения, по-видимому, неисчерпаем. Рамфорд подтвердил, что никаких физических изменений в материале пушки не произошло, сравнив удельную температуру обработанного материала и оставшегося материала.

Рамфорд утверждал, что кажущееся неопределенным генерирование тепла несовместимо с теорией теплоты. Он утверждал, что единственное, что сообщалось стволу, - это движение.

Рамфорд не предпринял попыток количественно определить выделяемое тепло или измерить механический эквивалент тепла. Хотя эта работа была встречена враждебно, впоследствии она сыграла важную роль в установлении законов сохранения энергии в конце XIX века.

Теплотворная и холодная радиация Рамфорда [ править ]

Он объяснил эксперимент Пикте , который демонстрирует отражение холода, предположив, что все тела испускают невидимые лучи, колебания в эфирной жидкости. ^[17] Он проводил эксперименты в поддержку своих теорий теплотворной и охлаждающей радиации и сказал, что передача тепла является чистым эффектом тепловых (горячих) лучей и охлаждающих (холодных) лучей и лучей, испускаемых объектом. Когда объект поглощает излучение более теплого объекта (теплотворные лучи), его температура повышается, а когда он поглощает излучение более холодного объекта (холодные лучи), его температура падает. См. Примечание 8 «Исследование природы тепла и способа его передачи» Философские труды Королевского общества, начиная со страницы 112. ^{[ требуется полная ссылка ]}

Изобретения и улучшения конструкции [ править ]

Томпсон был активным и плодовитым изобретателем, разработавшим усовершенствования для дымоходов, каминов и промышленных печей, а также изобрел пароварку, кухонную плиту и капельный кофейник . После своей новаторской работы с баварской армией он изобрел кофейник с просачивающейся водой, улучшив рацион солдат, а также их одежду.

Камин Rumford фурор в Лондоне , когда он представил идею ограничения открытия дымохода , чтобы увеличить updraught, который был гораздо более эффективным способом нагреть комнату , чем ранние камины. Он и его рабочие модифицировали камины, вставив кирпичи в очаг, чтобы боковые стены были наклонены, и добавили дроссель к дымоходу, чтобы увеличить скорость воздуха, поднимающегося в дымоход. Эффект заключался в создании обтекаемого потока воздуха, поэтому весь дым уходил в дымоход, а не задерживался, проникая в комнату и часто удушая жителей. Это также увеличивало эффективность огня и давало дополнительный контроль скорости сгорания топлива, будь то дрова или уголь.. Многие фешенебельные лондонские дома были изменены в соответствии с его инструкциями и стали запрещены курением.

Томпсон стал знаменитостью, когда распространились новости о его успехе. Его работа также была очень прибыльной, и ему много подражали, когда он опубликовал свой анализ работы дымовых труб. Во многих отношениях он был похож на Бенджамина Франклина , который также изобрел новый вид отопительной печи.

Сохранение тепла было постоянной темой в его работах, так как ему также приписывают изобретение термобелья . ^[18]

Промышленные печи [ править ]

Томпсон также значительно улучшил конструкцию печей, используемых для производства негашеной извести, и вскоре печи Рамфорда начали строить по всей Европе. Ключевое нововведение заключалось в отделении горящего топлива от известняка, чтобы известь, полученная при нагревании печи, не была загрязнена золой от огня.

Свет и фотометрия [ править ]

Рамфорд работал в области фотометрии , измерения света. Он сделал фотометр и представил стандартную свечу , предшественницу канделы , как единицу силы света . Его стандартная свеча была сделана из масла кашалота в соответствии со строгими требованиями. ^[19] Он также опубликовал исследования «иллюзорных» или субъективных дополнительных цветов, вызванных тенями, создаваемыми двумя источниками света, одним белым и одним цветным; эти наблюдения были процитированы и обобщены Мишелем-Эженом Шеврёлем как его «закон одновременного цветового контраста» в 1839 году ^[20].

Более поздняя жизнь [ править ]

После 1799 года он разделил свое время между Францией и Англией. С сэром Джозефом Банкой , он основал Королевское Заведение в Великобритании в 1799 году пара выбрала сэр Хэмфри Дэви в качестве первого лектора. Учреждение процветало и стало всемирно известным в результате новаторских исследований Дэви. Его помощник Майкл Фарадей основал Институт как ведущую исследовательскую лабораторию, а также по праву прославился серией публичных лекций, популяризирующих науку. Эта традиция продолжается и по сей день, и рождественские лекции Королевского института привлекают широкую аудиторию благодаря своим телетрансляциям.

Томпсон наделил медаль Рамфорда на королевском обществе и Американской академии искусств и наук , а также наделен в профессуре в Гарвардском университете . В 1803 году он был избран иностранным членом Шведской королевской академии наук .

В 1804 году он женился на Мари-Анн Лавуазье , вдове великого французского химика Антуана Лавуазье. Его американская жена - та, которую он оставил в Америке после начала американской революции - умерла после его эмиграции. ^{[ сомнительно - обсудить ]} Томпсон расстался со своей второй женой через 3 года, но он поселился в Париже и продолжал свою научную деятельность до своей смерти 21 августа 1814 года. Томпсон похоронен на небольшом кладбище Отей в Париже, прямо напротив Адриана. -Мари Лежандр . После его смерти его дочь от первого брака Сара Томпсон, унаследовал свой титул графини Рамфорд.

Почести [ править ]

• Полковник, Королевские американские драгуны .
• Рыцарский титул , 1784 г.
• Граф Священной Римской Империи , 1791 год.
• Кратер Рамфорд на Луне назван в его честь.
• Разрыхлитель Rumford (запатентован в 1859 г.) назван в его честь, он был изобретен бывшим профессором Рамфорда в Гарвардском университете Эбеном Нортоном Хорсфордом (1818–1893), соучредителем Rumford Chemical Works в Восточном Провиденсе, Род-Айленд.
• Рамфордская кухня на Всемирной выставке в Чикаго , 1893 год.
• Его именем названа улица в центре Мюнхена.
• Рамфорд-стрит (и близлежащая Рамфорд-плейс) в Ливерпуле, Англия, названа так из-за столовой, построенной по плану графа Рамфорда, которая раньше стояла на земле, прилегающей к Рамфорд-стрит. ^[21]
•  Речи Посполитой : Орден Белого Орла (1789 г.).

Библиография [ править ]

• Собрание сочинений графа Рамфорда, том I, Природа тепла (1968).
• Собрание сочинений графа Рамфорда, том II, «Практическое применение тепла» (1969).
• Собрание сочинений графа Рамфорда, Том III, Устройства и методы , (1969).
• Собрание сочинений графа Рамфорда, том IV, «Свет и вооружение» (1970).
• Собрание сочинений графа Рамфорда, том V, государственные учреждения , (1970).

См. Также [ править ]

• История термодинамики

Ссылки [ править ]

Дальнейшее чтение [ править ]

В Wikisource есть текст статьи Британской энциклопедии 1911 года Рамфорд, Бенджамин Томпсон, граф .

• Браун, Сэнборн К. (1962). Граф Рамфорд: выдающийся физик . Doubleday & Co.
• Брэдли, Д. (1967). Граф Рамфорд . Ван Ностранд. ASIN  B0000CM48T .
• Браун, GI (2001). Граф Рамфорд: необычайная жизнь научного гения - ученого, солдата, государственного деятеля, шпиона . Sutton Publishing. ISBN 0-262-02138-2.
• Браун, SC (1981). Бенджамин Томпсон, граф Рамфорд . Кембридж, США: MIT Press. ISBN 0-262-02138-2.
• Кардуэлл, DSL (1971). От Ватта до Клаузиуса: подъем термодинамики в раннюю индустриальную эпоху . Лондон: Хайнеманн. С. 95–107. ISBN 0-435-54150-1.
• Ларсен, Э. (1953). Американец в Европе: жизнь Бенджамина Томпсона, графа Рамфорда . Райдер. ASIN  B0000CII01 .
• Ортон, В. (2000). Забытое искусство постройки хорошего камина: история сэра Бенджамина Томпсона, графа Рамфорда, американского гения и его принципы проектирования камина, которые оставались неизменными в течение 174 лет . ISBN компании Alan C. Hood and Company Inc. 0-911469-17-6.
• Воробей, WJ (1964). Рыцарь Белого Орла: биография сэра Бенджамина Томпсона, графа Рамфорда, 1753-1814 гг . Хатчинсон. ASIN  B0000CM48T .

Внешние ссылки [ править ]

СМИ, связанные с Бенджамином Томпсоном, на Викискладе?

• Мир науки Эрика Вайсштейна. « Рамфорд, Бенджамин Томпсон ». (1753–1814)
• Доктор Хью С. Роулинсон " Вклад графа Рамфорда в домашнюю жизнь во времена Джейн Остин " Статья, в которой подробно описывается не только камин Рамфорда, но также жизнь Рамфорда и другие достижения.
• Работы Бенджамина Томпсона в Project Gutenberg
• Работы Бенджамина Томпсона или о нем в Internet Archive
• Биография Бенджамина Томпсона-младшего, написанная в 1868 году.
• Щитки науки
• Место рождения и музей графа Рамфорда
• Сайт компании Count Rumford Fireplaces

Тексты в Википедии:

• • « Эскиз Бенджамина Томпсона (граф Рамфорд) », Popular Science Monthly , Vol. 9 июня 1876 г.
  • « Томпсон, Бенджамин (1754-1814) ». Словарь национальной биографии . 1885–1900 гг.
  • « Рамфорд, Бенджамин Томпсон, граф ». Новая международная энциклопедия . 1905 г.
  • « Граф Рамфорд ». Справочник нового студента . 1914 г.