Лорд Кельвин | |
---|---|
Президент Королевского общества | |
В офисе 1890–1895 гг. | |
Предшествует | Сэр Джордж Стоукс |
Преемник | Лорд Листер |
Личная информация | |
Родившийся | Белфаст , Ирландия. | 26 июня 1824 г.,
Умер | 17 декабря 1907 г. Ларгс , Эйршир , Шотландия | (83 года)
Национальность | Британский [1] [2] |
Супруг (а) | Маргарет Крам Взаимодействие с другими людьми Взаимодействие с другими людьми ( М. 1852, умер 1870)Фрэнсис Бленди Взаимодействие с другими людьми Взаимодействие с другими людьми ( М. 1874-1907) |
Дети | нет [4] |
Резиденция | Белфаст ; Глазго ; Кембридж ; Лондон |
Подпись | |
Альма-матер | |
Известен |
|
Награды |
|
Научная карьера | |
Учреждения | Университет Глазго |
Академические консультанты | Уильям Хопкинс |
Известные студенты | Уильям Эдвард Айртон |
Влияния |
|
Под влиянием | Эндрю Грей |
Считается, что «PNP» в его подписи означает «профессор естественной философии». Обратите внимание, что Кельвин также писал под псевдонимом «PQR» |
Уильям Томсон, 1-й барон Кельвин , OM , GCVO , PC , PRS , FRSE (26 июня 1824-17 декабря 1907) [5] был британским физиком-математиком и инженером, родившимся в Белфасте . [6] Профессор естествознания в Университете Глазго в течение 53 лет, он проделал важную работу в области математического анализа электричества и формулировки первого и второго законов термодинамики , а также много сделал для объединения возникающей дисциплины физики.в современном виде. Он получил Королевского общества «s медаль Копли в 1883 году, был его президентом 1890-1895, а в 1892 году был первым британским ученым, возведен в Палате лордов . [2]
В его честь указаны абсолютные температуры в единицах кельвина . Хотя о существовании нижнего предела температуры ( абсолютного нуля ) было известно до его работы, Кельвин известен тем, что определил его правильное значение примерно как -273,15 градусов Цельсия или -459,67 градусов по Фаренгейту . Эффект Джоуля – Томсона также назван в его честь.
В своей работе он тесно сотрудничал с профессором математики Хью Блэкберном . Он также сделал карьеру инженера- электротелеграфа и изобретателя, что привлекло к нему внимание общественности и обеспечило ему богатство, славу и честь. За свою работу над проектом трансатлантического телеграфа в 1866 году королевой Викторией он был посвящен в рыцари , став сэром Уильямом Томсоном. Он имел обширные морские интересы и был наиболее известен своей работой над морским компасом , который ранее имел ограниченную надежность.
Он был облагорожен в 1892 году в знак признания его достижений в термодинамике, и его возражения против ирландского гомруле , [7] [8] [9] становится барон Кельвин, из Largs в графстве Эр . Название относится к реке Кельвину , которая протекает рядом с его лабораторией в Университете Глазго Gilmorehill дома в Hillhead . Несмотря на предложения о повышенных должностях от нескольких всемирно известных университетов, Кельвин отказался покинуть Глазго, оставаясь до своего окончательного ухода с этой должности в 1899 году. [5] Активно занимался промышленными исследованиями и разработками, он был принят на работу около 1899 года.Джордж Истман станет заместителем председателя правления британской компании Kodak Limited, аффилированной с Eastman Kodak . [10] В 1904 году он стал ректором Университета Глазго . [5]
Его домом был особняк Нетерхолл из красного песчаника в Ларгсе, который он построил в 1870-х годах и где он умер. В Хантерианском музее Университета Глазго есть постоянная выставка работ Кельвина, в том числе многие его оригинальные документы, инструменты и другие артефакты, такие как его курительная трубка.
Ранняя жизнь и работа [ править ]
Семья [ править ]
Отец Уильяма Томсона, Джеймс Томсон , был учителем математики и инженерии в Королевском академическом институте Белфаста и был сыном фермера. Джеймс Томсон женился на Маргарет Гарднер в 1817 году, и из их детей четыре мальчика и две девочки пережили младенчество. Маргарет Томсон умерла в 1830 году, когда Уильяму было шесть лет. [11]
Уильяма и его старшего брата Джеймса наставляли дома их отец, а младших мальчиков - старшие сестры. Джеймс должен был получить большую часть поддержки, любви и финансовой поддержки своего отца и был готов к карьере инженера.
В 1832 году его отец был назначен профессором математики в Глазго, и семья переехала туда в октябре 1833 года. Дети Томсона познакомились с более широким космополитическим опытом, чем сельское воспитание их отца, проведя середину 1839 года в Лондоне, а мальчиков обучали французскому языку. в Париже. Большая часть жизни Томсона в середине 1840-х годов прошла в Германии и Нидерландах . Изучение языка было приоритетным.
Его сестра, Анна Томсон, была матерью Джеймса Томсона Боттомли FRSE (1845–1926). [12]
Молодежь [ править ]
Этот раздел требует дополнительных ссылок для проверки . декабрь 2017 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить это сообщение-шаблон ) ( |
У Томсона были проблемы с сердцем, и он чуть не умер, когда ему было 9 лет. Он учился в Королевском академическом институте Белфаста , где его отец был профессором университетского факультета, прежде чем начать обучение в университете Глазго в 1834 году в возрасте 10 лет, не по причине раннего детства; университет предоставил много возможностей начальной школы для способных учеников, и это был типичный начальный возраст.
В школе Томсон проявлял живой интерес к классике наряду с естественным интересом к наукам. В возрасте 12 лет он получил приз за перевод Lucian Самосатского «s Диалоги Богов от латинского на английский язык.
В 1839/1840 учебном году Томсон получил приз класса по астрономии за свой « Очерк о фигуре Земли», который продемонстрировал раннюю способность к математическому анализу и творчеству. Его учителем физики в то время был его тезка Дэвид Томсон . [13]
На протяжении всей своей жизни он работал над проблемами, поднятыми в эссе, как стратегию выживания в периоды личного стресса . На титульном листе этого эссе Томсон написал следующие строки из « Эссе Александра Поупа о человеке» . Эти строки вдохновили Томсона на то, чтобы понять мир природы, используя силу и методы науки:
Вперед, чудное создание! гора, куда направляет наука;
Измерьте землю, взвесьте воздух и назовите приливы и отливы;
Укажите планетам, в каких сферах бежать,Исправьте старое Время и отрегулируйте солнце;
Томсона заинтриговала « Аналитическая теория де ля шалер» Фурье, и он посвятил себя изучению «континентальной» математики, против которой сопротивлялся британский истеблишмент, все еще работающий в тени сэра Исаака Ньютона . Неудивительно, что работа Фурье подверглась критике со стороны отечественных математиков - Филиппа Келланда, написавшего критическую книгу. Книга побудила Томсона написать свою первую опубликованную научную статью [14] под псевдонимом PQR , защищающую Фурье, и отправленную его отцом в Кембриджский математический журнал . Почти сразу же последовал второй документ PQR. [15]
Во время отпуска со своей семьей в Ламлаше в 1841 году он написал третью, более содержательную статью PQR « О равномерном движении тепла в однородных твердых телах и его связи с математической теорией электричества» . [16] В своей статье он провел замечательную связь между математическими теориями теплопроводности и электростатикой , аналогию, которую Джеймс Клерк Максвелл в конечном итоге назвал одной из самых ценных идей, формирующих науку. [17]
Кембридж [ править ]
Отец Уильяма смог щедро оплатить образование своего любимого сына и в 1841 году поселил его с обширными рекомендательными письмами и достаточным жилым помещением в Петерхаусе, Кембридж . В то время как в Кембридже Томсон активно занимался спортом, атлетикой и парной греблей , выиграв в 1843 году соревнования Colquhoun Sculls. [18] Он также проявлял живой интерес к классике, музыке и литературе; но настоящей любовью его интеллектуальной жизни было стремление к науке. Изучение математики , физики и, в частности, электричества захватило его воображение. В 1845 году Томсон получил высшее образование как Второй Спорщик . [19] Он также получил Первую премию Смита., который, в отличие от tripos , является тестом оригинального исследования. Говорят, что Роберт Лесли Эллис , один из экзаменаторов, заявил другому экзаменатору: «Мы с вами почти готовы починить его ручки». [20]
В 1845 году он дал первое математическое развитие идеи Майкла Фарадея о том, что электрическая индукция происходит через промежуточную среду или «диэлектрик», а не за счет какого-то непонятного «действия на расстоянии». Он также разработал математическую технику электрических изображений, которая стала мощным средством в решении задач электростатики, науки, которая имеет дело с силами между электрически заряженными телами в состоянии покоя. Частично в ответ на его поддержку Фарадей в сентябре 1845 года предпринял исследование, которое привело к открытию эффекта Фарадея , который установил связь между световыми и магнитными (и, следовательно, электрическими) явлениями.
В июне 1845 года он был избран членом церкви Святого Петра (как тогда часто называли Петерхауса). [21] Получив стипендию, он провел некоторое время в лаборатории знаменитого Анри Виктора Реньо в Париже; но в 1846 году он был назначен на кафедру естественной философии в университете Глазго . В двадцать два года он оказался в мантии профессора одного из старейших университетов страны и читал лекции в классе, в котором он был студентом первого курса несколько лет назад.
Термодинамика [ править ]
К 1847 году Томсон уже заработал репутацию не по годам развитого и нестандартного ученого, когда он посетил ежегодное собрание Британской ассоциации содействия развитию науки в Оксфорде . На этой встрече он услышал, как Джеймс Прескотт Джоуль делает еще одну свою пока что неэффективную попытку дискредитировать калорийную теорию тепла и теорию теплового двигателя, построенную на ней Сади Карно и Эмилем Клапейроном . Джоуль выступал за взаимную конвертируемость тепла и механической работы и за их механическую эквивалентность.
Томсон был заинтригован, но настроен скептически. Хотя он чувствовал, что результаты Джоуля требуют теоретического объяснения, он отступил к еще более глубокой приверженности школе Карно-Клапейрона. Он предсказал, что точка плавления льда должна падать с давлением , иначе его расширение при замерзании можно было бы использовать в вечном двигателе . Экспериментальное подтверждение в его лаборатории во многом укрепило его убеждения.
В 1848 году он расширил теорию Карно-Клапейрона, будучи недоволен тем, что газовый термометр дает только рабочее определение температуры. Он предложил шкалу абсолютных температур [22], в которой единица тепла, спускающаяся от тела A с температурой T ° этой шкалы к телу B с температурой ( T −1) °, будет давать такой же механический эффект. [работа] , какова бы ни число Т . Такая шкала будет совершенно независимой от физических свойств какого-либо конкретного вещества. [23]Используя такой «водопад», Томсон постулировал, что будет достигнута точка, в которой больше не может передаваться тепло (калорийность), точка абсолютного нуля, о которой Гийом Амонтон размышлял в 1702 году. «Размышления о движущей силе тепла». ", опубликованная Карно на французском языке в 1824 году, в год рождения лорда Кельвина, использовала −267 в качестве оценки абсолютного нуля температуры. Томсон использовал данные, опубликованные Рено, для калибровки своей шкалы по установленным измерениям.
В своей публикации Томсон писал:
... Превращение тепла (или калорий ) в механический эффект, вероятно, невозможно, уж точно не обнаружено
- Но сноска сигнализировала о его первых сомнениях в теории калорийности, относящихся к очень замечательным открытиям Джоуля . Удивительно, но Томсон не отправил Джоулю копию своей статьи, но когда Джоуль в конце концов прочитал ее, он написал Томсону 6 октября, заявив, что его исследования продемонстрировали преобразование тепла в работу, но что он планирует дальнейшие эксперименты. Томсон ответил 27 октября, сказав, что он планирует свои собственные эксперименты и надеется на примирение их двух взглядов.
Томсон вернулся к критике оригинальной публикации Карно и прочитал его анализ в Королевском обществе Эдинбурга в январе 1849 года [24], все еще будучи убежденным, что теория в основе своей верна. Однако, хотя Томсон не проводил новых экспериментов, в течение следующих двух лет он становился все более неудовлетворенным теорией Карно и убеждался в теории Джоуля. В феврале 1851 года он сел, чтобы сформулировать свое новое мышление. Он не знал, как сформулировать свою теорию, и статья прошла через несколько проектов, прежде чем он остановился на попытке примирить Карно и Джоуля. Во время своего переписывания он, кажется, рассматривал идеи, которые впоследствии привели к появлению второго закона термодинамики . Согласно теории Карно, потерянное тепло было полностью потеряно.но Томсон утверждал, что она « потеряна для человека безвозвратно, но не потеряна в материальном мире». Более того, его богословские убеждения привели к предположениям о тепловой смерти Вселенной .
Я считаю, что в материальном мире существует тенденция к рассеиванию движения, и что в целом постепенно происходит обратное сосредоточение - я считаю, что никакое физическое действие никогда не сможет восстановить тепло, излучаемое Солнцем, и что этот источник является не неиссякаемый; также что движения Земли и других планет теряют vis viva, которая превращается в тепло; и что хотя некоторая часть vis viva может быть восстановлена, например, на Земле за счет тепла, полученного от Солнца, или другими средствами, эта потеря не может быть точно компенсирована, и я думаю, что она, вероятно, недостаточно компенсирована. [25]
Для компенсации потребуется творческий акт или действие, обладающее аналогичной силой . [25]
В окончательной публикации Томсон отказался от радикального отступления и заявил, что «вся теория движущей силы тепла основана на ... двух ... положениях, принадлежащих соответственно Джоуля, а также Карно и Клаузиусу». [26] Томсон сформулировал форму второго закона:
Невозможно с помощью неодушевленных материалов вызвать механический эффект от какой-либо части материи, охладив ее ниже температуры самого холодного из окружающих объектов. [27]
В статье Томсон поддержал теорию о том, что тепло является формой движения, но признал, что на него повлияли только мысли сэра Хэмфри Дэви и эксперименты Джоуля и Юлиуса Роберта фон Майеров , поддерживая эту экспериментальную демонстрацию преобразования тепла. в работу все еще был невыполненным. [28]
Как только Джоуль прочитал статью, он написал Томсону свои комментарии и вопросы. Так началось плодотворное, хотя и во многом эпистолярное, сотрудничество между двумя мужчинами: Джоуль проводил эксперименты, Томсон анализировал результаты и предлагал дальнейшие эксперименты. Сотрудничество длилось с 1852 по 1856 год, его открытия включали эффект Джоуля – Томсона , иногда называемый эффектом Кельвина – Джоуля, а опубликованные результаты [29] во многом способствовали всеобщему признанию работы Джоуля и кинетической теории .
Томсон опубликовал более 650 научных работ [30] и подал заявку на получение 70 патентов (не все были выданы). Что касается науки, Томсон написал следующее:
В физической науке первым важным шагом в направлении изучения любого предмета является поиск принципов численного счета и практических методов измерения некоторого качества, связанного с этим. Я часто говорю, что когда вы можете измерить то, о чем говорите, и выразить это числами, вы кое-что об этом знаете; но когда вы не можете измерить это, когда вы не можете выразить это в числах, ваши знания скудны и неудовлетворительны: это может быть начало знания, но вы вряд ли в своих мыслях достигли уровня науки , чего бы то ни было. дело может быть. [31]
Трансатлантический кабель [ править ]
Расчеты по скорости передачи данных [ править ]
Хотя сейчас Томсон был выдающимся ученым, он оставался малоизвестным для широкой публики. В сентябре 1852 года он женился на возлюбленной детства Маргарет Крам, дочери Уолтера Крам ; [5] но ее здоровье пошатнулось во время их медового месяца, и в течение следующих семнадцати лет Томсон отвлекалась на ее страдания. 16 октября 1854 года Джордж Габриэль Стоукс написал Томсону, чтобы попытаться вновь заинтересовать его работой, спрашивая его мнение о некоторых экспериментах Майкла Фарадея с предлагаемым трансатлантическим телеграфным кабелем .
Фарадей продемонстрировал, как строительство кабеля ограничивает скорость отправки сообщений - говоря современным языком, полосу пропускания . Томсон ухватился за проблему и в том же месяце опубликовал свой ответ. [32] Он выразил свои результаты с точки зрения скорости передачи данных, которая может быть достигнута, и экономических последствий с точки зрения потенциального дохода трансатлантического предприятия. В дальнейшем анализе 1855 г. [33] Томсон подчеркнул влияние конструкции кабеля на его прибыльность .
Томсон утверждал, что скорость передачи сигналов по данному кабелю обратно пропорциональна квадрату длины кабеля. Результаты Томсона были оспорены на заседании Британской ассоциации в 1856 году по Wildman Уайтхаус , в электрике в Атлантической телеграфной компании . Уайтхаус, возможно, неверно истолковал результаты своих экспериментов, но, несомненно, чувствовал финансовое давление, поскольку планы по прокладке кабеля уже были в стадии реализации. Он считал, что расчеты Томсона подразумевают, что кабель должен быть «оставлен как практически и коммерчески невозможный».
Томсон подверг критике утверждение Уайтхауса в письме в популярный журнал Athenaeum [34], выставив себя на всеобщее обозрение. Томсон рекомендуется большим проводник с большим поперечным сечением в изоляции . Он считал Уайтхаус дураком и подозревал, что у него есть практические навыки, чтобы заставить существующий дизайн работать. Работа Томсона привлекла внимание похоронных бюро проекта. В декабре 1856 года он был избран в совет директоров Атлантической телеграфной компании.
От ученого к инженеру [ править ]
Томсон стал научным советником группы, в которой Уайтхаус был главным электриком, а сэр Чарльз Тилстон Брайт - главным инженером, но Уайтхаус добился своего со спецификацией , поддержанной Фарадеем и Самуэлем Ф. Б. Морзе .
Томсон плыл на борту кабелеукладчика HMS Agamemnon в августе 1857 года, когда Уайтхаус был ограничен сушей из-за болезни, но путешествие закончилось через 380 миль (610 км), когда кабель разорвался. Томсон внес свой вклад в эту работу, опубликовав в « Инженере» всю теорию напряжений, возникающих при прокладке подводного кабеля , и показал, что, когда линия выходит за пределы корабля с постоянной скоростью на одинаковой глубине воды, он опускается под наклоном или по прямой от точки входа в воду до точки соприкосновения со дном. [35]
Томсон разработал полную систему управления подводным телеграфом, которая могла отправлять символы каждые 3,5 секунды. В 1858 году он запатентовал ключевые элементы своей системы, зеркальный гальванометр и сифонный самописец .
Уайтхаус все еще чувствовал себя способным игнорировать многие предложения и предложения Томсона. Только когда Томсон убедил плату в том, что использование более чистой меди для замены потерянного участка кабеля улучшит пропускную способность данных, он впервые повлиял на выполнение проекта. [36]
Правление настояло на том, чтобы Томсон присоединился к экспедиции по прокладке кабеля 1858 года без какой-либо финансовой компенсации и принял активное участие в проекте. В свою очередь, Томсон вместе с оборудованием Уайтхауса провел испытание своего зеркального гальванометра, к которому совет директоров не проявлял особого энтузиазма. Томсон счел предоставленный ему доступ неудовлетворительным, и « Агамемнон» был вынужден вернуться домой после катастрофического шторма в июне 1858 года. В Лондоне правление собиралось отказаться от проекта и уменьшить свои убытки, продав кабель. Томсон, Сайрус Вест Филд и Кертис М. Лэмпсонотстаивал еще одну попытку и одержал победу, Томсон настаивал на том, что технические проблемы можно разрешить. Несмотря на то, что Томсон работал в качестве консультанта, во время плаваний он развил настоящие инженерные инстинкты и навыки практического решения проблем под давлением, часто руководя действиями в чрезвычайных ситуациях и не боясь помогать в ручной работе. Кабель был завершен 5 августа.
Катастрофа и триумф [ править ]
Опасения Томсона оправдались, когда аппарат Уайтхауса оказался недостаточно чувствительным, и его пришлось заменить зеркальным гальванометром Томсона. Уайтхаус продолжал утверждать, что именно его оборудование предоставляет услуги, и начал принимать отчаянные меры для решения некоторых проблем. Ему удалось смертельно повредить кабель, применяя 2000 V . Когда кабель полностью вышел из строя, Уайтхаус был уволен, хотя Томсон возражал, и совет директоров объявил ему выговор за свое вмешательство. Впоследствии Томсон сожалел, что он слишком охотно согласился со многими предложениями Уайтхауса, и не бросил ему вызов с достаточной энергией. [37]
Совместная комиссия по расследованию была создана Советом по торговле и Atlantic Telegraph Company. Было установлено, что большая часть вины за отказ кабеля лежит на Уайтхаусе. [38] Комитет обнаружил, что, хотя подводные кабели были печально известны своей ненадежностью , большинство проблем возникло по известным причинам, которых можно было избежать. Томсон был назначен одним из пяти членов комитета, который рекомендовал спецификацию для нового кабеля. Комитет отчитался в октябре 1863 года. [39]
В июле 1865 года Томсон отправился в экспедицию по прокладке кабеля SS Great Eastern, но путешествие было пресечено техническими проблемами. Кабель был утерян после того, как было проложено 1200 миль (1900 км), и проект был заброшен. Следующая попытка в 1866 году проложила новый кабель за две недели, а затем восстановила и завершила кабель 1865 года. Теперь публика приветствовала это предприятие как триумф, и Томсон пользовался большой долей лести. Томсон, наряду с другими руководителями проекта, был посвящен в рыцари 10 ноября 1866 года.
Чтобы использовать свои изобретения для передачи сигналов по длинным подводным кабелям, Томсон вступил в партнерство с К.Ф. Варли и Флимингом Дженкином . Вместе с последним он также изобрел автоматический отправитель бордюра , своего рода телеграфный ключ для отправки сообщений по кабелю.
Более поздние экспедиции [ править ]
Томсон принимал участие в прокладке французского подводного кабеля связи в Атлантическом океане в 1869 году, и вместе с Дженкином был инженером западного, бразильского и платино-бразильского кабеля, которому помогал студент каникул Джеймс Альфред Юинг . Он присутствовал на закладке Pará в Пернамбуку части побережья Бразилии кабелей в 1873 году.
Жена Томсона умерла 17 июня 1870 года, и он решил изменить свою жизнь. Уже пристрастился к мореплаванию, в сентябре он приобрел 126-тонную шхуну , тем Лалла Rookh [40] [41] и использовал его в качестве базы для развлечения друзей и научных коллег. Его морские интересы продолжились в 1871 году, когда он был назначен в комиссию по расследованию гибели корабля HMS Captain .
В июне 1873 года Томсон и Дженкин были на борту « Хупера» , направлявшегося в Лиссабон с 4 020 км кабеля, когда на нем возникла неисправность. Затем последовала незапланированная 16-дневная остановка на Мадейре, и Томсон подружился с Чарльзом Р. Бланди и его тремя дочерьми. 2 мая 1874 года он отплыл на Мадейру на Лалла Рук . Приближаясь к гавани, он подал знак резиденции Блэнди: «Ты выйдешь за меня замуж?» и Фанни ответила "Да". 24 июня 1874 года Томсон женился на Фанни, на 13 лет младше его.
Другие вклады [ править ]
Томсон и Тейт: Трактат по естественной философии [ править ]
За период с 1855 по 1867, Томсон сотрудничал с Питером Гатри Тэт на текст книги , который основан изучение механики первого по математике кинематики , описание движения без учета силы . Текст развивал динамику в различных областях, но с постоянным вниманием к энергии как объединяющему принципу.
Второе издание появилось в 1879 году и было дополнено двумя отдельными переплетенными частями. Учебник устанавливает стандарт раннего обучения математической физике .
Вихревая теория атома Кельвина [ править ]
Между 1870 и 1890 годами теория вихревого атома, которая предполагала, что атом представляет собой вихрь в эфире , была популярна среди британских физиков и математиков. Томсон был пионером этой теории, которая отличалась от вихревой теории Декарта семнадцатого века тем, что Томсон мыслил в терминах теории унитарного континуума, тогда как Декарт мыслил в терминах трех различных типов материи, каждый из которых относился соответственно к излучению, передаче, и отражение света. [42] Около 60 научных работ написано примерно 25 учеными. Следуя примеру Томсона и Тэта [43], раздел топологии, названный теорией узловбыл развит. Инициатива Кельвина в этом комплексном исследовании, которое продолжает вдохновлять новую математику, привела к сохранению этой темы в истории науки . [44] [45]
Морской [ править ]
Томсон был энтузиастом-яхтсменом, его интерес ко всему, что касалось моря, возможно, возник в результате его опыта на « Агамемноне» и « Грейт-Истерн» .
Томсон представил метод глубоководного зондирования , в котором стальная струна заменяет обычную ручную струну . Проволока так легко скользит ко дну, что можно проводить «летающие зондирования», пока судно движется на полной скорости. Манометр для измерения глубины погружения грузила был добавлен Томсоном.
Примерно в то же время он возродил метод Самнера для определения местоположения корабля и рассчитал набор таблиц для его готового приложения. В 1876 году он сконструировал гармонический анализатор, в котором набор дисков использовался для суммирования тригонометрических рядов и, таким образом, для предсказания приливов и отливов . Кельвин упомянул, что подобное устройство можно построить для решения дифференциальных уравнений. [46]
В течение 1880-х годов Томсон работал над усовершенствованием регулируемого компаса для исправления ошибок, возникающих из-за магнитного отклонения из-за более широкого использования железа в военно-морской архитектуре . Конструкция Томсона была большим улучшением по сравнению с более старыми инструментами, будучи более устойчивой и менее подверженной трению. Отклонение из-за магнетизма корабля было исправлено подвижными железными массами на нактоузе . Нововведения Томсона включали в себя очень детальную работу по разработке принципов, определенных Джорджем Бидделлом Эйри и другими, но мало что внесли с точки зрения нового физического мышления. Энергичное лоббирование и создание сетей Томсона оказались эффективными в получении одобрения его инструмента Адмиралтейством .
Научные биографы Томсона, если они хоть сколько-нибудь обратили внимание на его компасные нововведения, обычно воспринимали этот вопрос как печальную сагу о тупоумных флотских администраторах, сопротивляющихся чудесным нововведениям, исходящим от превосходного научного ума. С другой стороны, сочувствующие флоту писатели изображают Томсона человеком несомненного таланта и энтузиазма, обладающего некоторыми подлинными знаниями моря, которому удалось превратить горстку скромных идей в дизайне компаса в коммерческую монополию на собственное производство. беспокойство, используя свою репутацию дубинки в судах, чтобы опровергнуть даже небольшие претензии на оригинальность со стороны других, и убедить Адмиралтейство и закон не обращать внимания как на недостатки своего собственного дизайна, так и на достоинства его конкурентов.
Истина неизбежно, кажется, находится где-то между двумя крайностями. [47]
Чарльз Бэббидж был одним из первых, кто предположил, что маяк может сигнализировать об отличительном числе путем затенения его света, но Томсон указал на достоинства кода Морзе для этой цели и настаивал на том, чтобы сигналы состояли из коротких и коротких сигналов. длинные вспышки света, обозначающие точки и тире.
Электрические стандарты [ править ]
Томсон сделал больше, чем любой другой электрик до своего времени, представив точные методы и устройства для измерения электричества. Еще в 1845 году он указал, что экспериментальные результаты Уильяма Сноу Харриса соответствуют законам Кулона . В мемуарах Римской академии наук за 1857 г. он опубликовал описание своего нового электрометра с разделенными кольцами , основанного на старом электроскопе Иоганна Готлиба Фридриха фон Боненбергера, и представил цепочку или серию эффективных инструментов, включая квадрантный электрометр, который покрывают всю область электростатических измерений. Он изобрел текущий баланс , также известный какКельвин баланс или Ампер баланс ( SiC ), для точной спецификации ампера , в стандартной единицы от электрического тока . Примерно с 1880 года ему помогал инженер-электрик Магнус Маклин FRSE в его электрических экспериментах. [48]
В 1893 году Томсон возглавил международную комиссию по разработке проекта электростанции на Ниагарском водопаде . Несмотря на свою веру в превосходство передачи электроэнергии постоянным током , он поддержал систему переменного тока Westinghouse, которая была продемонстрирована на Всемирной выставке в Чикаго в том же году. Даже после Ниагарского водопада Томсон по-прежнему считал, что постоянный ток - лучшая система. [49]
Признавая его вклад в электрическую стандартизацию, Международная электротехническая комиссия избрала Томсона своим первым президентом на своем предварительном заседании, состоявшемся в Лондоне 26–27 июня 1906 года. «По предложению президента [г-на Александра Сименса, Великобритания] было одобрено [ sic] г-ном Майлу [Институт инженеров-электриков США] Достопочтенный лорд Кельвин, GCVO , OM , был единогласно избран первым президентом Комиссии », - говорится в протоколе предварительного отчета о заседании. [50]
Возраст Земли: геология [ править ]
Кельвин оценил возраст Земли . Учитывая его юношеские работы над фигурой Земли и его интерес к теплопроводности, неудивительно, что он решил исследовать охлаждение Земли и сделать исторические выводы о возрасте Земли из своих расчетов. Томсон был креационистом в широком смысле слова, но он не был « геологом потопа » [51] (точка зрения, утратившая основную научную поддержку к 1840-м годам [52] [53] ). Он утверждал, что законы термодинамики действовали с момента рождения Вселенной, и предусматривал динамический процесс, который видел организацию и эволюцию Солнечной системы.и другие структуры, за которыми последовала постепенная «тепловая смерть». Он развил точку зрения, согласно которой Земля когда-то была слишком горячей, чтобы поддерживать жизнь, и противопоставил эту точку зрения точке зрения униформизма , что условия оставались постоянными с неопределенного прошлого. Он утверждал, что «Эта Земля, определенно умеренное количество миллионов лет назад, была раскаленным шаром…». [54]
После публикации книги Чарльза Дарвина « О происхождении видов» в 1859 году Томсон увидел свидетельства относительно короткого пригодного для жизни возраста Земли как тенденцию противоречить постепенному объяснению Дарвина медленного естественного отбора, приводящего к биологическому разнообразию . Собственные взгляды Томсона поддерживали версию теистической эволюции, ускоренной божественным руководством. [55] Его расчеты показали, что Солнце не могло существовать достаточно долго, чтобы допустить медленное постепенное развитие в результате эволюции - если только какой-то источник энергии за пределами того, что он или любой другой викторианский периодизвестный человек был найден. Вскоре он был вовлечен в публичное несогласие с геологами [56] и сторонниками Дарвина Джоном Тиндаллом и Т.Х. Хаксли . В своем ответе на обращение Хаксли к Лондонскому геологическому обществу (1868 г.) он представил свою речь «О геологической динамике» (1869 г.) [57], в которой, среди других своих работ, оспаривается мнение геологов о том, что Земля должна иметь неопределенный возраст. . [56]
Первоначальная оценка Томсона 1864 года возраста Земли составляла от 20 до 400 миллионов лет. Эти широкие пределы были связаны с его неуверенностью в температуре плавления горных пород, к которой он приравнял внутреннюю температуру Земли, [58] [59], а также с неопределенностью теплопроводности и удельной теплоты горных пород. С годами он уточнил свои аргументы и уменьшил верхнюю границу в десять раз, и в 1897 году Томсон, ныне лорд Кельвин, в конечном итоге пришел к оценке, согласно которой Земле 20-40 миллионов лет. [60] [61] В письме, опубликованном в Scientific American Supplement 1895 г., Кельвин подверг критике оценки геологов возраста горных пород и земли, включая взгляды, опубликованные Чарльзом Дарвином., как "неопределенно обширный возраст". [62]
Его исследование этой оценки можно найти в его адрес в 1897 г. в институте Виктории , дал по просьбе президента Института Джорджа Стокса , [63] , как записано в этом журнале института сделок . [64] Хотя его бывший помощник Джон Перри опубликовал в 1895 году статью, оспаривающую предположение Кельвина о низкой теплопроводности внутри Земли и, таким образом, показав гораздо больший возраст, [65] это не оказало немедленного воздействия. Открытие в 1903 году того факта, что при радиоактивном распаде выделяется тепло, привело к тому, что оценка Кельвина была оспорена, и Эрнест РезерфордВ лекции 1904 года, на которой присутствовал Кельвин, выдвинул известный аргумент, что это обеспечивает неизвестный источник энергии, предложенный Кельвином, но эта оценка не была опровергнута до тех пор, пока в 1907 году не было разработано радиометрическое датирование горных пород. [56]
Было широко распространено мнение, что открытие радиоактивности опровергло оценку Томсоном возраста Земли. Сам Томсон никогда публично не признавал этого, потому что считал, что у него есть гораздо более веский аргумент, ограничивающий возраст Солнца не более чем 20 миллионами лет. Без солнечного света не могло быть объяснения записи отложений на поверхности Земли. В то время единственным известным источником солнечной энергии был гравитационный коллапс . Только тогда, когда в 1930-х годах был признан термоядерный синтез , парадокс возраста Томсона был полностью разрешен. [66]
Более поздняя жизнь и смерть [ править ]
Зимой 1860–1861 годов Кельвин поскользнулся на льду во время керлинга возле своего дома в Незерхолле и сломал ногу, в результате чего он пропустил собрание Британской ассоциации содействия развитию науки в Манчестере 1861 года и после этого хромал. [5] [67] Он оставался знаменитостью по обе стороны Атлантики до своей смерти.
Томсон оставался ревностным сторонником христианства на протяжении всей своей жизни; посещение часовни было частью его распорядка дня. [68] Он видел свою христианскую веру поддержку и информируя свою научную работу, как это видно из его адреса на ежегодном собрании христианского Evidence общества , [69] 23 мая 1889 года [70]
В списке почестей коронации 1902 года, опубликованном 26 июня 1902 года (первоначальный день коронации Эдуарда VII и Александры ) [71], Кельвин был назначен тайным советником и одним из первых членов нового Ордена за заслуги (OM). Он получил приказ от короля 8 августа 1902 г. [72] [73] и был приведен к присяге членом совета Букингемского дворца 11 августа 1902 г. [74] В последние годы жизни он часто ездил в свой городской дом в 15 лет. Eaton Place, от Eaton Square в лондонском районе Белгравия . [5]
В ноябре 1907 года он простудился, и его состояние ухудшалось, пока он не умер 17 декабря в своей загородной резиденции в Шотландии, Нетерхолл, в Ларгсе. [75]
По просьбе Вестминстерского аббатства гробовщики Wylie & Lochhead изготовили дубовый гроб, облицованный свинцом. Темным зимним вечером кортеж отправился из Незерхолла на железнодорожную станцию Ларгс , расстояние около мили. Большие толпы стали свидетелями прохождения кортежа, владельцы магазинов закрыли свои помещения и приглушили свет. Гроб был помещен в специальный Midland и Глазго и Юго - Западной железной дороги фургона. Поезд отправился в 20:30 в Килмарнок , где фургон был прикреплен к ночному экспрессу, идущему на вокзал Сент-Панкрас в Лондоне. [76]
Похороны Кельвина должны были состояться 23 декабря 1907 года. [5] Гроб был доставлен из Сент-Панкрас на катафалке в Вестминстерское аббатство, где он остановился на ночь в часовне Святой Веры. На следующий день аббатство было переполнено на похороны, в том числе представители Университета Глазго и Кембриджского университета , а также представители Франции , Италии , Германии , Австрии , России , США, Канады , Австралии , Японии и Монако. . Могила Кельвина находится в нефе , недалеко отэкран хора и рядом с могилами Исаака Ньютона , Джона Гершеля и Чарльза Дарвина . [77] Среди носителей гроба был сын Дарвина, сэр Джордж Дарвин . [78]
Вернувшись в Шотландию, Университет Глазго провел поминальную службу по Кельвину в Бьют-холле. Кельвин был членом шотландской епископальной церкви , прикрепленной к епископальной церкви святого Колумбы в Ларгсе, а когда в Глазго - епископальной церкви святой Марии (ныне собор Святой Марии в Глазго ). [76] Одновременно с похоронами в Вестминстерском аббатстве в епископальной церкви Св. Колумбы, Ларгс, была проведена служба, на которой присутствовало большое количество людей, включая высокопоставленных лиц города. [79]
Уильям Томсон также увековечен на могиле семьи Томсонов в Некрополе Глазго . Рядом с семейной могилой находится второй современный памятник Уильяму, воздвигнутый Королевским философским обществом Глазго ; общество, президентом которого он был в периоды 1856–1858 гг. и 1874–1877 гг. [80]
Последствия и наследие [ править ]
Пределы классической физики [ править ]
В 1884 году Томсон провел мастер-класс по «Молекулярной динамике и волновой теории света» в Университете Джона Хопкинса . [81] Кельвин упомянул уравнение акустической волны, описывающее звук как волны давления в воздухе, и попытался описать также уравнение электромагнитной волны , предполагая, что светоносный эфир подвержен вибрации. В исследовательскую группу входили Майкельсон и Морли, которые впоследствии выполнили эксперимент Майкельсона-Морли , опровергающий теорию эфира. Томсон не предоставил текст, но А.С. Хэтэуэй делал заметки и дублировал их с помощью папирографа.. Поскольку тема находилась в стадии активной разработки, Томсон внес поправки в этот текст, и в 1904 году он был набран и опубликован. Попытки Томсона предоставить механические модели в электромагнитном режиме в конечном итоге потерпели неудачу.
27 апреля 1900 года он прочитал в Королевском институте широко известную лекцию под названием « Облака девятнадцатого века над динамической теорией тепла и света» . [82] [83] Два «темных облака», на которые он намекал, были путаницей в отношении того, как материя движется в эфире (включая загадочные результаты эксперимента Майкельсона-Морли ), и указаниями на то, что Закон Равнораспределения в статистической механике может нарушиться . На основе этих вопросов в двадцатом веке были разработаны две основные физические теории: первая - теория относительности ; для второго - квантовая механика . Альберт Эйнштейнв 1905 г. опубликовал так называемые « статьи Аннуса Мирабилиса », в одной из которых объяснялся фотоэлектрический эффект , основанный на открытии Максом Планком квантов энергии, которое было основой квантовой механики, в другой из которых описывалась специальная теория относительности , и последний из них объяснил броуновское движение с точки зрения статистической механики , предоставив веский аргумент в пользу существования атомов.
Заявления, которые позже оказались ложными [ править ]
Как и многие ученые, Томсон сделал несколько ошибок в предсказании будущего технологий.
Его биограф Силуан П. Томпсон пишет , что «Когда Рентген открытие«сек рентгеновских лучей было объявлено в конце 1895 года , лорд Кельвин был полностью скептически, и рассматривать это заявление как обман. Бумаги были полны чудес Лучи Рентгена, к которым лорд Кельвин был крайне скептически настроен, пока сам Рентген не прислал ему копию своих Мемуаров "; 17 января 1896 года, прочитав газету и увидев фотографии, он написал Рентгену письмо, в котором говорилось, что «мне не нужно говорить вам, что, когда я прочитал газету, я был очень удивлен и обрадован. Теперь я не могу сказать больше, чем поздравить тепло вас по поводу того великого открытия, которое вы сделали » [84]. В мае 1896 года ему пришлось бы сделать рентгеновский снимок своей руки. [85] (См. также N-лучи ).
Его прогноз относительно практической авиации (т. Е. Самолетов тяжелее воздуха ) был отрицательным. В 1896 году он отказался от приглашения присоединиться к Авиационному обществу, написав, что «у меня нет ни малейшей доли веры в воздушную навигацию, кроме полета на воздушном шаре или ожидания хороших результатов от любых испытаний, о которых мы слышим». [86] А в газетном интервью 1902 года он предсказал, что «ни один воздушный шар и ни один самолет никогда не будут практически успешными». [87]
Утверждение «Ничего нового в физике сейчас не обнаружено. Все, что остается - это все более и более точные измерения», с 1980-х годов широко ошибочно приписывалось Кельвину, либо без цитирования, либо без указания, что оно было сделано в обращении к Британской ассоциации. для развития науки (1900). [88] Нет никаких доказательств того, что Кельвин сказал это, [89] [90], и эта цитата является перефразированием Альберта А. Майкельсона , который в 1894 году заявил: «… кажется вероятным, что большинство великих основополагающих принципов были твердо установлен ... Выдающийся физик заметил, что будущие истины физической науки следует искать в шестом десятичном разряде ". [90]Подобные заявления ранее были сделаны другими, такими как Филипп фон Джолли . [91] Приписывание того, что Кельвин выступил с речью в 1900 году, по-видимому, является путаницей с его речью «Два облака», произнесенной в Королевском институте в 1900 году (см. Выше), и которая, напротив, указала на области, в которых впоследствии будут революции.
В 1898 году Кельвин предсказал, что запасы кислорода на планете остались только на 400 лет из-за скорости горения горючих веществ. [92] [93] В своих расчетах Кельвин предположил, что фотосинтез был единственным источником свободного кислорода; он не знал всех компонентов кислородного цикла . [ сомнительно
] Он не мог даже знать все источники фотосинтеза: например, цианобактерия Prochlorococcus , на долю которой приходится более половины морского фотосинтеза, не была открыта до 1986 года.Эпонимы [ править ]
Множество физических явлений и концепций, с которыми связан Томсон, называются Кельвином :
- Кельвин материал
- Капельница Кельвина
- Волна Кельвина
- Неустойчивость Кельвина – Гельмгольца.
- Механизм Кельвина – Гельмгольца
- Светимость Кельвина – Гельмгольца
- СИ единица температуры, кельвин
- Преобразование Кельвина в теории потенциала
- Теорема циркуляции Кельвина
- Мост Кельвина (также известный как мост Томсона)
- Теорема Кельвина – Стокса
- Делитель Кельвина – Варлея
- Кельвинское зондирование
- Функции Кельвина
Почести [ править ]
- Член Эдинбургского королевского общества , 1847 г.
- Медаль Кита , 1864 г.
- Юбилейная премия Ганнинга Виктории , 1887 г.
- Президент, 1873–1878, 1886–1890, 1895–1907.
- Иностранный член Шведской королевской академии наук , 1851 г.
- Член Королевского общества , 1851 г.
- Королевская медаль 1856 г.
- Медаль Копли , 1883 г.
- Президент, 1890–1895 гг.
- Достопочтенный Член Королевской коллегии наставников ( Коллегия учителей ), 1858 г.
- Достопочтенный Член Института инженеров и кораблестроителей в Шотландии , 1859 г. [94]
- В рыцари 1866 г. [95]
- Кавалер Императорского Ордена Розы (Бразилия), 1873 год.
- Командир Почетного легиона (Франция), 1881 год.
- Великий офицер Почетного легиона, 1889 год.
- Кавалер прусского ордена Pour le Mérite , 1884 год.
- Кавалер ордена Леопольда (Бельгия) , 1890 г.
- Барон Кельвин , из Largs в графстве из Эр 1892. [96] Титульные происходит от реки Кельвина , который проходит по территории в Университете Глазго . Его титул умер вместе с ним, так как у него не осталось ни наследников, ни близких родственников.
- Кавалер Большого креста Викторианского ордена , 1896 г. [97]
- Почетная степень доктора Легума ( доктор юридических наук), Йельский университет , 5 мая 1902 г. [98]
- Один из первых кавалеров ордена «За заслуги перед законом» 1902 г. [99]
- Тайный советник , 11 августа 1902 г. [74]
- Почетная степень доктора математики Королевского университета имени Фредерика 6 сентября 1902 года, когда они отмечали столетие со дня рождения математика Нильса Хенрика Абеля . [100] [101]
- Первый международный лауреат медали Джона Фрица , 1905 г.
- Орден Первой степени Священного сокровища Японии , 1901 г.
- Он похоронен в Вестминстерском аббатстве в Лондоне рядом с Исааком Ньютоном .
- Память лорда Кельвина была отмечена на банкноте в 20 фунтов, выпущенной Клайдесдейлским банком в 1971 году; в текущем выпуске банкнот его изображение появляется на банкноте в 100 фунтов стерлингов. Он держит свой регулируемый компас, а на заднем плане - карта трансатлантического кабеля. [102]
- Город Кельвин, штат Аризона , назван в его честь, так как он, по общему мнению, был крупным инвестором в горнодобывающую промышленность.
- В 2011 году он был одним из семи инаугурационных представителей Зала славы инженеров Шотландии . [103]
Оружие [ править ]
|
См. Также [ править ]
- Кельвинское зондирование
- Уравнение Кельвина
- Люди на шотландских банкнотах
- Список вещей, названных в честь лорда Кельвина
- Структура Вира – Фелана для решения проблемы Кельвина о разбиении пространства.
Ссылки [ править ]
- ^ Grabiner, Judy (2002). « Создатели математики: ирландские связи (рецензия на книгу)» (PDF) . Irish Math. Soc. Бюллетень . 48 : 67 . Проверено 27 июня +2016 .
- ^ Б Harold I. Шарлин (13 декабря 2019). «Уильям Томсон, барон Кельвин» . Британская энциклопедия . Проверено 24 января 2020 года .
- ^ «Значительные шотландцы. Уильям Томсон (лорд Кельвин)» . Электрическая Шотландия . Проверено 23 июля 2018 года .
- ^ «Уильям Томсон, лорд Кельвин. Ученый, математик и инженер» . Вестминстерское аббатство . Проверено 23 июля 2018 года .
Его первой женой была Маргарет Крам, а второй он женился на Фрэнсис Бленди, но не имел детей.
- ^ a b c d e f g Смит, Кросби. «Томсон, Уильям». Оксфордский национальный биографический словарь (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета. DOI : 10.1093 / исх: odnb / 36507 . (Требуется подписка или членство в публичной библиотеке Великобритании .)
- ^ * Мартин, Элизабет, изд. (2009), "Кельвин, сэр Уильям Томсон, лорд" , Новый Оксфордский словарь для научных писателей и редакторов (2 - е изд.), Oxford University Press, DOI : 10,1093 / acref / 9780199545155.001.0001 , ISBN 978-0-19-954515-5, получено 8 октября 2020 г. ,
британский физик-теоретик и экспериментатор
- Ноулз, Элизабет, изд. (2014), «Оксфордский словарь цитат лорда Кельвина» , Oxford Reference (8-е изд.), Oxford University Press, doi : 10.1093 / acref / 9780199668700.001.0001 / q-author-00010-00001845 (неактивен с 19 января 2021 г.) , извлечено 8 октября 2020 г. ,
лорд Кельвин 1824–1907 гг. Британский физик и натурфилософ.
CS1 maint: DOI inactive as of January 2021 (link) - Клэпхэм, Кристофер; Николсон, Джеймс, ред. (2014), "Кельвин, Господи" , Краткий Оксфордский словарь математики (5 - е изд.), Oxford University Press, DOI : 10,1093 / acref / 9780199679591.001.0001 , ISBN 978-0-19-967959-1, получено 8 октября 2020 г. ,
Кельвин, лорд (1824–1907) Британский математик, физик и инженер.
- Щашке, Карл, изд. (2014), "Кельвин, Господи" , Словарь химического машиностроения , Oxford University Press, DOI : 10,1093 / acref / 9780199651450.001.0001 , ISBN 978-0-19-965145-0, получено 8 октября 2020 г. ,
Шотландский ученый, родившийся в Белфасте.
- Ридпат, Ян, изд. (2018), "Кельвин, Господи" , Словарь астрономии (. 3 - е изд), Oxford University Press, DOI : 10,1093 / acref / 9780191851193.001.0001 , ISBN 978-0-19-185119-3, получено 8 октября 2020 г.
, Лорд Кельвин (Уильям Томсон) (1824–1907) шотландский физик
- Рэтклифф, Сьюзен, изд. (2018). Лорд Кельвин Оксфорд Основные цитаты . Оксфордская ссылка (6-е изд.). Издательство Оксфордского университета. DOI : 10,1093 / acref / 9780191866692.001.0001 / д-оро-ed6-00006236 (неактивный 19 января 2021) . Проверено 8 октября 2020 .
Лорд Кельвин 1824–1907 Британский ученый
CS1 maint: DOI inactive as of January 2021 (link) - Ренни, Ричард; Закон, Джонатан, ред. (2019), "Кельвин, Господи" , Словарь физики (. 8 изд), Oxford University Press, DOI : 10,1093 / acref / 9780198821472.001.0001 , ISBN 978-0-19-882147-2, получено 8 октября 2020 г.
, Лорд Кельвин (Уильям Томсон; 1824–1907) Британский физик
- Закон, Джонатан; Ренни, Ричард, ред. (2020), "Кельвин, Господи" , Словарь химии (. 8 изд), Oxford University Press, DOI : 10,1093 / acref / 9780198841227.001.0001 , ISBN 978-0-19-884122-7, получено 8 октября 2020 г.
, Лорд Кельвин (Уильям Томсон; 1824–1907) Британский физик, родился в Белфасте.
- Ноулз, Элизабет, изд. (2014), «Оксфордский словарь цитат лорда Кельвина» , Oxford Reference (8-е изд.), Oxford University Press, doi : 10.1093 / acref / 9780199668700.001.0001 / q-author-00010-00001845 (неактивен с 19 января 2021 г.) , извлечено 8 октября 2020 г. ,
- Перейти ↑ Kelvin and Ireland Raymond Flood, Mark McCartney and Andrew Whitaker (2009) J. Phys. : Конф. Сер. 158 011001
- ^ Рэндалл, Лиза (2005). Искаженные проходы . Нью-Йорк: HarperCollins. стр.162
- ^ "Хатчисон, Иэн" Лорд Кельвин и либеральный юнионизм " " (PDF) . Проверено 29 октября 2011 года .
- ^ Тренер, Мэтью (2008). «Лорд Кельвин, получивший медаль Джона Фрица в 1905 году». Физика в перспективе . 10 : 212–223. DOI : 10.1007 / s00016-007-0344-4 . S2CID 124435108 .
- ^ «Биография отца Уильяма Томсона» . Groups.dcs.st-and.ac.uk . Проверено 29 октября 2011 года .
- ^ Бывшие члены Королевского общества Эдинбурга, 1783-2002
- ^ "Абердинский университет Дэвида Томсона" .
- ^ PQR (1841). «О разложениях Фурье функций в тригонометрические ряды». Кембриджский математический журнал . 2 : 258–262.
- ^ PQR (1841). «Примечание к отрывку из« Жары » Фурье ». Кембриджский математический журнал . 3 : 25–27.
- ^ PQR (1842). «О равномерном движении тепла и его связи с математической теорией электричества». Кембриджский математический журнал . 3 : 71–84.
- Перейти ↑ Niven, WD (ed.) (1965). Научные статьи Джеймса Клерка Максвелла, 2 тома . Нью-Йорк: Дувр. Vol. 2, стр. 301.CS1 maint: extra text: authors list (link)
- ^ Майер, Роланд. Лодочный клуб Петерхауса 1828-1978 . Лодочный клуб Петерхауса. п. 5. ISBN 0950618101.
- ^ «Томсон, Уильям (THN841W)» . База данных Кембриджских выпускников . Кембриджский университет.
- ^ Томпсон (1910) т. 1, стр. 98
- ↑ Маккартни, Марк (1 декабря 2002 г.). «Уильям Томсон: король викторианской физики» . Мир физики . Проверено 16 июля 2008 года .
- ↑ Чанг (2004), глава 4
- ^ Thomson, W. (1848) «На абсолютной термометрической шкале, основанной на теории движущей силы тепла Карно и рассчитанной на основе наблюдений Реньо» Math. и Phys. Статьи об. 1. С. 100–106.
- ^ - (1949) "Изложение теории движущей силы тепла Карно; с численными результатами, выведенными из экспериментов Реньо с паром" Math. и Phys. Статьи об. 1. С. 113–155.
- ^ a b Шарлин (1979), стр. 112
- ^ Thomson, W. (1851) «О динамической теории тепла; с численными результатами, выведенными из эквивалента тепловой единицы г-на Джоуля и наблюдений М. Реньо над паром» Math. и Phys. Статьи об. 1. С. 175–183.
- Перейти ↑ Thomson, W. (март 1851 г.). «О динамической теории тепла, с численными результатами, выведенными из эквивалента тепловой единицы Джоуля, и наблюдений М. Реньо над паром». Труды Королевского общества Эдинбурга . XX (часть II): 261–268, 289–298.Также опубликовано в Thomson, W. (декабрь 1852 г.). «О динамической теории тепла, с численными результатами, выведенными из эквивалента тепловой единицы Джоуля, и наблюдений М. Реньо над паром» . Фил. Mag . 4. IV (22): 8–21 . Проверено 25 июня 2012 года .
- Перейти ↑ Thomson, W. (1851) p. 183
- ^ Thomson, W. (1856) "О тепловых эффектах движущихся жидкостей" Math. и Phys. Статьи об. 1. С. 333–455.
- ^ "Уильям Томсон, барон Кельвин (шотландский инженер, математик и физик) - Британская энциклопедия" . Britannica.com . 17 декабря 1907 . Проверено 4 сентября 2013 года .
- Перейти ↑ Thomson, W. (1891). Популярные лекции и обращения, Vol. Я . Лондон: Макмиллан. п. 80 . Проверено 25 июня 2012 года .
- ^ Томсон, W. (1854) "К теории электрического телеграфа" Math. и Phys. Статьи т.2, с. 61
- ^ Thomson, W. (1855) "О перистальтической индукции электрических токов в подводных телеграфных проводах" Math. и Phys. Статьи т.2, с. 87
- ^ Томсон, W. (1855) "Письма по телеграфу в Америку" Math. и Phys. Статьи т.2, с. 92
- Перейти ↑ Thomson, W. (1857) Math. и Phys. Статьи т.2, с. 154
- ^ Шарлин (1979) стр. 141
- ^ Шарлин (1979) стр. 144
- ^ "Комитет по торговле по расследованию… подводных телеграфных кабелей", Parl. Документы (1860), 52.591, № 2744
- ^ "Отчет Научного комитета, назначенного для рассмотрения лучшего вида кабеля для погружения между Европой и Америкой" (1863)
- ↑ Алан Герни (17 августа 2005 г.). «Глава 19: Компас и нактоуз Томсона». Компас: история исследований и инноваций . WW Norton & Company. ISBN 9780393608830.
- ^ "Парусная яхта лорда Кельвина" Лалла Рук, c 1860-1900 " . стоковые изображения .
- ^ Краг, Хельге (2002). «Вихревой атом: викторианская теория всего» . Центавр . 44 (1–2): 32–114. DOI : 10.1034 / j.1600-0498.2002.440102.x . ISSN 0008-8994 . Проверено 9 марта 2019 .
- ^ Томсон, Wm. (1867 г.). «О вихревых атомах» . Труды Королевского общества Эдинбурга . 6 : 94–105. DOI : 10.1017 / S0370164600045430 .
- ^ Silliman, Роберт Х. (1963) Уильям Томсон: Дымовые кольца и Девятнадцатый век Раздробленность , Isis 54 (4): 461-474. Ссылка JSTOR
- ^ Хельге Краг (211) Высшие размышления, великие теории и неудавшиеся революции в физике и космологии , Oxford University Press
- ^ Вольфрам, Стивен (2002). Новый вид науки . Wolfram Media, Inc. стр. 1107 . ISBN 978-1-57955-008-0.
- ^ Линдли (2004), стр 0,259
- ^ «Маклин, Магнус, 1857–1937, инженер-электрик» . Архивы Университета Стратклайда . Проверено 19 января 2018 .
- ↑ Дэвид Линдли, Градусы Кельвина: Рассказ о гении, изобретении и трагедии , стр. 293
- ^ IEC. "Отчет о предварительном собрании 1906 г., стр. 46-48" (PDF) . Протокол нашей первой встречи . Проверено 21 октября 2012 года .
- ^ Шарлин (1979) стр. 169
- ^ Имбри & Имбри 1986 , стр. 40.
- ^ Young & Stearley 2008 , стр. 99.
- ^ Burchfield (1990)
- Перейти ↑ Bowler, Peter J. (1983). Затмение дарвинизма: анти-дарвиновские теории эволюции в десятилетия около 1900 года (под ред. В мягкой обложке). Балтимор: Издательство Университета Джона Хопкинса. С. 23–24. ISBN 978-0-8018-4391-4.
- ^ a b c Кельвин действительно заплатил джентльменское пари со Страттом о важности радиоактивности на Земле. Период Кельвина действительно существует в эволюции звезд. Они светятся от гравитационной энергии какое-то время (правильно рассчитанное Кельвином), прежде чем начнется синтез и главная последовательность. Слияние не было понято до времен Кельвина. England, P .; Molnar, P .; Райтер, Ф. (январь 2007 г.). «Пренебрегаемая критика Джона Перри возраста Земли по Кельвину: упущенная возможность в геодинамике» . GSA сегодня . 17 (1): 4–9. DOI : 10.1130 / GSAT01701A.1 .
- ^ « » Геологическая динамика «выдержка» . Zapatopi.net . Проверено 29 октября 2011 года .
- ^ Тунг, К.К. «Темы математического моделирования» (Princeton University Press, 2007), стр.243-251. В теории Томсона возраст Земли пропорционален квадрату разницы между внутренней температурой и температурой поверхности, так что неопределенность в первом случае приводит к еще большей относительной неопределенности возраста.
- ^ Томсон, Уильям (1862). «О вековом похолодании Земли» . Труды Королевского общества Эдинбурга . XXIII : 160–161. DOI : 10.1017 / s0080456800018512 .
- ^ Burchfield, Джо Д. (1990). Лорд Кельвин и возраст Земли . Издательство Чикагского университета. п. 43. ISBN 978-0-226-08043-7.
- ^ Хамблин, W. Kenneth (1989). Динамические системы Земли 5-е изд . Издательская компания Macmillan. п. 135 . ISBN 978-0-02-349381-2.
- ^ Heuel-Fabianek Буркхард. "Natürliche Radioisotope: die" Atomuhr "für die Bestimmung des absolute Alters von Gesteinen und archäologischen Funden". StrahlenschutzPraxis . 1/2017: 31–42.
- ↑ Сильванус Филлипс Томпсон (январь 1977 г.). «Жизнь лорда Кельвина» . Американский журнал физики . 45 (10): 1095. Bibcode : 1977AmJPh..45.1010T . DOI : 10.1119 / 1.10735 . ISBN 978-0-8284-0292-7.
- ↑ Сильванус Филлипс Томпсон (январь 1977 г.). «Жизнь лорда Кельвина» . Американский журнал физики . 45 (10): 998. Bibcode : 1977AmJPh..45.1010T . DOI : 10.1119 / 1.10735 . ISBN 978-0-8284-0292-7.
- ^ Перри, Джон (1895) «О возрасте земли», Nature , 51 : 224-227 , 341–342, 582–585. ( 51: 224 , 51: 341 , 51: 582 в Интернет-архиве)
- ^ Стейси, Фрэнк Д. (2000). «Новый взгляд на парадокс возраста Земли по Кельвину» . Журнал геофизических исследований . 105 (B6): 13155–13158. Bibcode : 2000JGR ... 10513155S . DOI : 10.1029 / 2000JB900028 .
- ^ Филипс, Томпсон С. Жизнь Уильяма Томсона, барона Кельвина из Ларгса .
- ↑ McCartney & Whitaker (2002), воспроизведено на веб-сайте Института физики.
- ↑ Thomson, W. (1889) Обращение к Христианскому обществу доказательств.
- ^ Окончательности этогошара, Hampshire Телеграф, 15 июня 1889, стр. 11.
- ^ "Почести коронации". The Times (36804). Лондон. 26 июня 1902 г. с. 5.
- ^ "Циркуляр суда". The Times (36842). Лондон. 9 августа 1902 г. с. 6.
- ^ "№ 27470" . Лондонская газета . 2 сентября 1902 г. с. 5679.
- ^ а б "№ 27464" . Лондонская газета . 12 августа 1902 г. с. 5173.
- ^ «Смерть лорда Кельвина». Раз . Отсутствует или пусто
|url=
( справка ) - ^ a b Шотландец, 23 декабря 1907 г.
- ^ 'Зал ученых аббатства, AR p62: Лондон; Роджер и Роберт Николсон; 1966 г.
- ↑ Glasgow Herald, 24 декабря 1907 г.
- ↑ Glasgow Evening Times, 23 декабря 1907 г.
- ^ Королевское философское общество Глазго (2008). Непредвиденное общество: 200 лет Королевскому философскому обществу Глазго. 2-е изд (PDF) . п. 138. ISBN 978-0-9544965-0-0.
- ^ Роберт Каргон и Питер Ачинштейн (1987) Балтиморские лекции Кельвина и современная теоретическая физика: исторические и философские перспективы , MIT Press ISBN 0-262-11117-9
- ^ "Лорд Кельвин, Облака девятнадцатого века над динамической теорией тепла и света", воспроизведенный в Уведомлениях о заседаниях членов Королевского института Великобритании с отрывками из бесед , том 16, с. 363–397
- ↑ Лондонский, Эдинбургский и Дублинский философский журнал и научный журнал , серия 6, том 2, страницы 1–40 (1901)
- ^ Жизнь Уильяма Томсона, барона Кельвина из Largs , vol2 , «Взгляды и мнения»
- ↑ Королевское общество, Лондон
- ↑ Письмо лорда Кельвина Бадену Пауэллу 8 декабря 1896 г.
- ↑ Интервью в адвокате Ньюарка, 26 апреля 1902 г.
- ^ Суперструна: теория всего? (1988) Пол Дэвис и Джулиан Браун
- ↑ Эйнштейн (2007) Уолтера Айзексона, стр. 575
- ^ a b Конец науки (1996), Джон Хорган , стр. 19
- ^ Лайтман, Алан П. (2005). Открытия: великие открытия в науке двадцатого века, включая оригинальные статьи . Торонто: Альфред А. Кнопф, Канада. п. 8. ISBN 978-0-676-97789-9.
- ^ «Papers Past - Evening Post - 30 июля 1898 года - поразительное научное предсказание» . Paperspast.natlib.govt.nz . Проверено 4 сентября 2013 года .
- ^ "Вечерние новости - Поиск в архиве новостей Google" . Архивировано из оригинального 12 июля 2012 года .
- ^ «Почетные члены и стипендиаты» . Институт инженеров в Шотландии . Проверено 6 октября 2012 года .
- ^ "№ 23185" . Лондонская газета . 16 ноября 1866 г. с. 6062.
- ^ "№ 26260" . Лондонская газета . 23 февраля 1892 г. с. 991.
- ^ "№ 26758" . Лондонская газета . 14 июля 1896 г. с. 4026.
- ^ "Циркуляр суда". The Times (36760). Лондон. 6 мая 1902 г. с. 5.
- ^ "№ 27470" . Лондонская газета . 2 сентября 1902 г. с. 5679.
- ^ "Иностранные ученые степени для британских ученых". The Times (36867). Лондон. 8 сентября 1902 г. с. 4.
- ^ "Почетные докторские степени Университета Осло 1902-1910" . (на норвежском языке)
- ^ «Текущие банкноты: банк Клайдсдейл» . Комитет шотландских клиринговых банкиров . Проверено 15 октября 2008 года .
- ^ "Шотландский инженерный зал славы" . engineeringhalloffame.org . 2012 . Проверено 27 августа 2012 года .
- ^ Томпсон, Сильванус (1910). Жизнь Уильяма Томсона, барона Кельвина из Ларгса. Объем: 2 . MacMillan and Co., Limited. п. 914.
Кельвина [ править ]
- Thomson, W .; Tait, PG (1867). Трактат по естественной философии . Оксфорд.2-е издание, 1883 г. (переиздано Cambridge University Press , 2009 г. ISBN 978-1-108-00537-1 )
- Трактат по естественной философии (часть I) ( Интернет-архив )
- Трактат по естественной философии (часть II) ( Интернет-архив )
- ——; Tait, PG (1872). Элементы естественной философии . В университетской прессе.(переиздано Cambridge University Press , 2010. ISBN 978-1-108-01448-9 ) 2-е издание, 1879 г.
- Томсон, В. (1881). Шекспир и Бэкон о вивисекции . Sands & McDougall.
- ——; Tait, PG (1872). Элементы естественной философии . В университетской прессе.(переиздано Cambridge University Press , 2010. ISBN 978-1-108-01448-9 ) 2-е издание, 1879 г.
- —— (1882–1911). Математические и физические документы . Издательство Кембриджского университета. (6 томов)
- Том I. 1841-1853 гг. ( Интернет-архив )
- Том II. 1853-1856 ( Интернет-архив )
- Том III. Эластичность, тепло, электромагнетизм ( Интернет-архив )
- Том IV. Гидродинамика и общая динамика (Hathitrust)
- Том V. Термодинамика, космическая и геологическая физика, теория молекул и кристаллов, электродинамика ( Интернет-архив )
- Том VI. Теория Вольта, радиоактивность, электричество, навигация и приливы, разное ( Интернет-архив )
- —— (1904). «Балтиморские лекции по молекулярной динамике и волновой теории света» . Балтиморские лекции по молекулярной динамике и волновой теории света . Bibcode : 2010blmd.book ..... T .(переиздано Cambridge University Press , 2010. ISBN 978-1-108-00767-2 )
- —— (1912). «Сборник научных трудов по физике и технике». Природа . 90 (2256): 563–565. ASIN B0000EFOL8 . Bibcode : 1913Natur..90..563P . DOI : 10.1038 / 090563a0 . S2CID 3957852 .
- Уилсон, Д. Б. (редактор) (1990). Переписка между сэром Джорджем Габриэлем Стоуксом и сэром Уильямом Томсоном, бароном Кельвином из Ларгса . (2 тома), Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-32831-9.CS1 maint: extra text: authors list (link)
- Хорц, Х. (2000). Naturphilosophie als Heuristik ?: Korrespondenz zwischen Hermann von Helmholtz und Lord Kelvin (William Thomson) . Василискен-Пресс. ISBN 978-3-925347-56-6.
Биография, история идей и критика [ править ]
- Бухвальд, JZ (1977). «Уильям Томсон и математизация электростатики Фарадея». Исторические исследования в физических науках . 8 : 101–136. DOI : 10.2307 / 27757369 . JSTOR 27757369 .
- Берчфилд, JD (1990). Лорд Кельвин и возраст Земли . Издательство Чикагского университета. ISBN 978-0-226-08043-7.
- Кардосо Диас, DM (1996). «Уильям Томсон и наследие калорийности». Анналы науки . 53 (5): 511–520. DOI : 10.1080 / 00033799600200361 .
- Чанг, Х. (2004). Изобретая температуру: измерение и научный прогресс . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-517127-3.
- Гудинг Д. (1980). «Фарадей, Томсон и концепция магнитного поля». Британский журнал истории науки . 13 (2): 91–120. DOI : 10.1017 / S0007087400017726 .
- Gossick, BR (1976). «Хевисайд и Кельвин: исследование контрастов». Анналы науки . 33 (3): 275–287. DOI : 10.1080 / 00033797600200561 .
- Грей, А. (1908). Лорд Кельвин: отчет о его научной жизни и работе . Лондон: JM Dent & Co.
- Грин, Г. и Ллойд, Дж. Т. (1970). «Инструменты Кельвина и Музей Кельвина». Американский журнал физики . 40 (3): 496. Bibcode : 1972AmJPh..40..496G . DOI : 10.1119 / 1.1986598 . ISBN 978-0-85261-016-9.
- Хирн, Честер Г. (2004). Цепи в море: люди, корабли и атлантический кабель . Вестпорт, Коннектикут: Praeger.
- Имбри, Джон; Имбри, Кэтрин Палмер (1986). Ледниковые периоды: разгадка тайны . Кембридж, Массачусетс: Издательство Гарвардского университета. С. 224 . ISBN 978-0-674-44075-3.
- Каргон, Р. Х. и Ахинштейн, П. (ред.) (1987). «Балтиморские лекции Кельвина и современная теоретическая физика; исторические и философские перспективы» . Физика сегодня . 42 (1): 82–84 . Bibcode : 1989PhT .... 42a..82K . DOI : 10.1063 / 1.2810888 . ISBN 978-0-262-11117-1.CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: extra text: authors list (link)
- Кинг, AG (1925). «Человек Кельвин». Природа . 117 (2933): 79. Bibcode : 1926Natur.117R..79. . DOI : 10.1038 / 117079b0 . S2CID 4094894 .
- Кинг, ET (1909). «Ранний дом лорда Кельвина» . Природа . 82 (2099): 331–333. Bibcode : 1910Natur..82..331J . DOI : 10.1038 / 082331a0 . S2CID 3974629 .
- Кнудсен, О. (1972). «Из записной книжки лорда Кельвина: размышления об эфире». Центавр . 16 (1): 41–53. Bibcode : 1972Cent ... 16 ... 41K . DOI : 10.1111 / j.1600-0498.1972.tb00164.x .
- Лекнер, Дж. (2012). «Воспитывающий гений: детство и юность Кельвина и Максвелла» (PDF) . Обзор науки Новой Зеландии .
- Линдли, Д. (2004). Градусы Кельвина: рассказ о гении, изобретении и трагедии . Джозеф Генри Пресс. ISBN 978-0-309-09073-5.
- Маккартни, М. и Уитакер, А. (редакторы) (2002). Физики Ирландии: страсть и точность . Издательский институт Физики. ISBN 978-0-7503-0866-3.CS1 maint: multiple names: authors list (link) CS1 maint: extra text: authors list (link)
- Май, WE (1979). «Лорд Кельвин и его компас». Журнал навигации . 32 : 122–134. DOI : 10.1017 / S037346330003318X .
- Манро, Дж. (1891). Герои Телеграфа . Лондон: Общество религиозных трактатов.
- Мюррей, Д. (1924). Лорд Кельвин - профессор Старого колледжа Глазго . Глазго: Maclehose & Jackson.
- Рассел, А. (1912). Лорд Кельвин: его жизнь и работа . Лондон: TC & ECJack . Проверено 25 марта 2014 года .
- Шарлин, HI (1979). Лорд Кельвин: динамичный викторианский . Издательство Пенсильванского государственного университета. ISBN 978-0-271-00203-3.
- Смит, К. и Уайз, Миннесота (1989). Энергия и Империя: Биографическое исследование лорда Кельвина . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-26173-9. Проверено 25 марта 2014 года .
- Томпсон, SP (1910). Жизнь Уильяма Томсона: барон Кельвин из Ларгса . Лондон: Макмиллан.В двух томах Том 1 Том 2
- Танбридж, П. (1992). Лорд Кельвин: его влияние на электрические измерения и единицы . Питер Перегринус: Лондон. ISBN 978-0-86341-237-0.
- Уилсон, Д. (1910). Уильям Томсон, лорд Кельвин: его способ обучения . Глазго: Джон Смит и сын.
- Уилсон, Д. Б. (1987). Кельвин и Стокс: сравнительное исследование викторианской физики . Бристоль: Хильгер. ISBN 978-0-85274-526-7.
- Янг, Дэвис А .; Стирли, Ральф Ф. (2008). Библия, камни и время: геологические свидетельства возраста Земли . Даунерс-Гроув, штат Иллинойс: IVP Academic. ISBN 978-0-8308-2876-0.
Внешние ссылки [ править ]
В Wikisource есть оригинальные работы, написанные Уильямом Томсоном, 1-м бароном Кельвином. |
В Wikiquote есть цитаты, связанные с: Уильямом Томсоном, 1-м бароном Кельвином. |
Викискладе есть медиафайлы, связанные с Уильямом Томсоном, 1-м бароном Кельвином . |
В Wikisource есть текст статьи Британской энциклопедии 1911 года Кельвин, Уильям Томсон, барон . |
- Работы Уильяма Томсона, 1-го барона Кельвина в Project Gutenberg
- О'Коннор, Джон Дж .; Робертсон, Эдмунд Ф. , "Уильям Томсон, первый барон Кельвин" , архив истории математики MacTutor , Университет Сент-Эндрюс.
- Работы Уильяма Томсона, 1-го барона Кельвина или о нем, в Internet Archive
- Работы Уильяма Томсона, 1-го барона Кельвина в LibriVox (аудиокниги, являющиеся общественным достоянием)
- Герои Телеграфа на странице онлайн-книг
- "Лошади на Марсе", от лорда Кельвина
- Уильям Томсон: король викторианской физики в Институте физики сайта
- Измерение Абсолюта: Уильям Томсон и температура , Хасок Чанг и Сан Ук Йи (файл PDF )
- Перепечатка статей по электростатике и магнетизму (gallica)
- Молекулярная тактика кристалла ( Интернет-архив )
- Котировки. Этот сборник включает источники многих цитат.
- Открытие здания Кельвина - Школа Лейс, Кембридж (1893 г.)
- Библиотека Кельвина
Профессиональные и академические ассоциации | ||
---|---|---|
Предшественник Джорджа Стоукса | 36-й президент Королевского общества 1890–1895 гг. | Преемник Джозеф Листер |
Академические офисы | ||
Предшественник графа Лестницы | Канцлер Университета Глазго 1904–1907 гг. | Преемник графа Розбери |
Пэра Соединенного Королевства | ||
Новое творение | Барон Кельвин 1892–1907 | Вымерший |