Сэр Бенджамин Томпсон | |
---|---|
Рожденный | |
Умер | 21 августа 1814 г. Париж | (61 год)
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 в Америке.. 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 соприкоснувшись с утонченными и образованными людьми, перенял многие их характеристики, включая интерес к науке.. Выздоравливая в Вобурне в 1769 году от травмы, Томпсон проводил эксперименты, касающиеся природы тепла, и начал переписываться с Лоамми 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 война за независимость [ 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 британскими войсками в Америке он проводил эксперименты по измерению силы пороха , результаты которого были широко известным , когда опубликовали в 1781 году в Philosophical Transactions в Королевском обществе . [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 от 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 подтверждения заявления Томпсона потребовались бы приборы, намного превосходящие все имеющиеся в наличии с точки зрения точности и прецизионности. Опять же, на него, похоже, повлияли его богословские убеждения [13], и вполне вероятно, что он хотел предоставить воде привилегированный и провиденциальный статус в регулировании человеческой жизни. [14]
Его считают 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 проводилась 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, казалось бы, неопределенное тепловыделение несовместимо с теорией теплоснабжения. Он утверждал, что единственное, что сообщалось стволу, - это движение.
Рамфорд не предпринял попыток дополнительно количественно оценить 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 холодильная 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) и холодных (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 о природе тепла и способах 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 перколяцией, 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 в очаг кирпичи, чтобы боковые стены были наклонены, и добавили дроссель к дымоходу, чтобы увеличить скорость воздуха, поднимающегося в дымоход. Эффект заключался в создании обтекаемого воздушного потока, поэтому весь дым поднимался 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 многом 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 новшество 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 известен своей 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
] 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 .
- В рыцари 1784 г.
- Граф Священной Римской Империи , 1791 год.
- Кратер Рамфорд на Луне назван в его честь.
- Разрыхлитель Рамфорд (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, примыкающей к Рамфорд-стрит. [21]
- Речь Посполитая : 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 ]
- ^ "Сэр Бенджамин Томпсон, граф фон Румфорд". Британская энциклопедия. Энциклопедия Britannica Online. Энциклопедия Britannica Inc., 2014. Интернет. 01 июля 2014 г. < http://www.britannica.com/EBchecked/topic/592945/Sir-Benjamin-Thompson-count-von-Rumford >.
- ^ Гриббин, Джон. Ученые: история науки, рассказанная через жизни ее величайших изобретателей . Нью-Йорк, Random House, 2002. стр. 301.
- ^ Бенджамин Томпсон (1781). «Новые эксперименты с порохом, случайные наблюдения и практические выводы» . Философские труды Лондонского королевского общества . 71 : 229–328. DOI : 10,1098 / rstl.1781.0039 . JSTOR 106525 .
- ^ Kellogg, DO; Бейнс, Т.С.; Смит, WR (1903). Британская энциклопедия: новое американское приложение. А-ЗУЙ . Британская энциклопедия: Словарь искусств, наук и общей литературы. Оригинал 9-е изд. в 25 тт. Вернер. п. 673 . Проверено 24 января 2015 года .
- ^ «Лампа» . Американская энциклопедия . 16 . Энциклопедия Americana Corp.1919. с. 681.
- ^ "Книга членов, 1780-2010: Глава T" (PDF) . Американская академия искусств и наук . Проверено 7 апреля 2011 года .
- ↑ Бутон, Натаниэль (1857). История Конкорда: от его первого гранта в 1725 году до организации городского правительства в 1853 году . Конкорд: Беннинг В. Сэнфорд.
- ^ Рамфорд (1786) "Новые эксперименты с теплом" Философские труды Королевского общества, с. 273
- ^ Rumford (1792) "Эксперименты с теплом" Философские труды Королевского общества, стр. 48-80
- ^ Rumford (1797) "О распространении тепла в жидкостях" Журнал Николсона 1 стр. 298-341
- ^ Cardwell (1971) стр. 99
- ^ Лесли, Дж. (1804). Экспериментальное исследование природы и распространения тепла . Лондон.
- ^ Rumford (1804) «Исследование о природе тепла и способах его передачи» Philosophical Transactions of the Royal Society p. 77
- ^ Cardwell (1971) стр. 102
- ^ Рамфорд, Бенджамин Граф фон (1876). "Полное собрание сочинений графа Рамфорда" .
- ^ Розен, Уильям (2010). Самая мощная идея в мире: история пара, промышленности и изобретений . Нью-Йорк: Рэндом Хаус. п. 274. ISBN 978-1400067053.
- ^ Джеймс Эванс и Брайан Попп (1985). «Эксперимент Пикте: видимое излучение и отражение холода» (PDF) . Являюсь. J. Phys. 53 (8): 737–753. Цитировать журнал требует
|journal=
( помощь ) - ^ Проф. Майкл Фаулер из Университета Вирджинии, конспекты лекций и Have I Got News For You , впервые передано 16 декабря 2005 г., BBC1 .
- ^ Waldemar Карвовский (2006). Международная энциклопедия эргономики и человеческого фактора . CRC Press. п. 1478. ISBN 978-0-415-30430-6.
- ↑ Бенджамин Томпсон, граф Рамфорд (1876 г.). Полное собрание сочинений графа Рамфорда, Vol. 5 . Американская академия искусств и наук.
- ^ http://liverpoolpictorial.co.uk/streetnames.htm
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 построения хорошего камина: история сэра Бенджамина Томпсона, графа Рамфорда, американского гения и его принципы проектирования каминов, 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:
- « Набросок Бенджамина Томпсона (граф Рамфорд) », Popular Science Monthly , Vol. 9 июня 1876 г.
- « Томпсон, Бенджамин (1754-1814) ». Национальный биографический словарь . 1885–1900 гг.
- « Рамфорд, Бенджамин Томпсон, граф ». Новая международная энциклопедия . 1905 г.
- « Граф Рамфорд ». Справочник нового студента . 1914 г.
Политические офисы | ||
---|---|---|
Предшественник В. Нокс Т. Де Грей | Заместитель государственного секретаря по колониям с У. Ноксом 1780–1781 гг. | Преемник У. Нокс Дж. Фишер |