Лорд Келвин или Уилям Томпсън е бил известен физик, математик и инженер, който е най-известен с работата си в математическия анализ на електричеството. Роден на баща математик през 19 век, той е обучен в напреднала математика от ранното си детство и става завършен математик, докато все още е в училище. Той продължи да учи науки и математика в „Университета в Кеймбридж“. На 22-годишна възраст той постъпва в университета в Глазгоу като професор по естествена философия, клон на академиците, който сега познаваме като физика. Въпреки поканите от по-известни университети, Келвин остана в Глазгоу 50 години. По време на дългата си научна кариера той написа 600 доклада. Той изигра важна роля при формулирането на втория закон на термодинамиката. Базовата единица на абсолютната температура е наречена в негова чест. Освен че оказва дълбоко влияние върху научната мисъл от онази епоха, той е известен и с приноса си в полагането на трансатлантическия телеграфен кабел.
Детство и ранен живот
Лорд Келвин е роден като Уилям Томпсън на 26 юни 1824 г. в Белфаст, Ирландия. Баща му Джеймс Томпсън е известен инженер и математик в Кралската академия на Белфаст. Името на майка му беше Маргарет Гарднър.
Той се е родил на четвърто място сред шестте оцелели деца на родителите си. Израснал с по-големи сестри, Елизабет Кинг и Анна Ботъмли; и по-големият брат, Джеймс А. Томсън. Той също имаше по-малки братя на име Джон и Робърт и по-малка сестра, наречена Маргарет Маршал.
През 1830 г., когато Келвин беше на шест години, майка му почина. След това децата бяха отгледани от баща си в строга презвитерианска традиция. Много скоро бащата и синът развиха близки отношения.
Келвин започва официалното си образование в Кралската академична институция Белфаст. Вкъщи той и по-големият му брат Джеймс бяха обучени от баща си, който ги научи на най-новите принципи на математиката, които тепърва ще бъдат включени в британската учебна програма.
През 1832 г. Джеймс Томпсън е назначен за професор по математика в университета в Глазгоу и се премества в Глазгоу. През октомври 1833 г. децата също се преселват там; и Уилям и Джеймс започват да посещават училище в Университета в Глазгоу, учат там през следващите шест години.
Келвин също се интересуваше от класиката, спечелвайки награда за превода на „Диалозите на боговете на Лукиан от Самосата“ от латински на английски на 12-годишна възраст. През 1838 г., на 14-годишна възраст, той започва да учи математика в университетско ниво.
Учи астрономия и химия между 1838 и 1839 г., спечелвайки златен медал от Университета в Глазгоу за работата си „Есе на фигурата на Земята“. През това време той взе курс по физика, тогава известен като естествена философия, за да изучава топлина, електричество и магнетизъм.
Към края на 1840 г. Келвин се натъква на „Аналитичната теория на топлината“ на Жан-Батист Джоузеф Фурие в университетската библиотека. Той овладява работата, която се занимава с прилагането на абстрактната математика за топлинен поток, в рамките на две седмици. Дотогава той също беше прочел „Mécanique céleste“ на Лаплас.
Към 1841 г. Келвин се запознава подробно с явленията топлина, електричество и магнетизъм. Едновременно с официалното образование той и брат му също бяха изложени на космополитната атмосфера. Те са изпратени в Лондон в средата на 1839 г., а в Германия и Холандия в средата на 1840 година. Те също пътуват до Париж, където учат френски.
През 1841 г. Келвин влиза в Питърхаус, Кеймбридж, където продължава да изучава наука, като през същата година публикува първата си книга под псевдонима на P.Q.R. Документът, озаглавен „Разширенията на Фурие от функции в тригонометрични серии“, защитава математическите теории на Фурие срещу критиките на много британски математици.
През 1842 г., докато учи за изпитите по математически Tripos, той публикува важна книга по същата тема. Тя беше озаглавена „За равномерното движение на топлината и нейната връзка с математическата теория на електричеството“.
Едновременно с изучаването на науката, особено на електричеството, Келвин прояви голям интерес към класиката и литературата. Той също играе корнет и е еднакво активен в спорта, особено в гребането, печелейки Colquhoun Silver Sculls за едноместни лодки през 1843 година.
През 1845 г. той взема последната част от математическите изпити за Трипос. Той печели бакалавърската си степен като Втори Wrangler и първи Smith Smith през същата година. През юни той е избран за сътрудник на Peterhouse.
След дипломирането си, Келвин се премества в Париж със своето общество, като известно време работи във физическата лаборатория на Анри-Виктор Рено. Тук той се срещна и общува с известни учени като Жан-Батист Био, Огюстин-Луис Коши, Джоузеф Лиувил и Шарл-Франсоа Щурм.
По искане на Liouville той скоро започва да работи върху идеята на Faraday, че електрическата индукция се осъществява чрез интервенция, а не чрез „действие на разстояние“, давайки първата си математическа разработка. Той също така разработил математическата техника на електрическите изображения, използвани за решаване на проблеми с електростатиката.
Научна кариера
През 1846 г. 22-годишният лорд Келвин започва кариерата си в университета в Глазгоу като професор по естествена философия. Той беше единодушно избран за престижния стол, който през същата година беше свободен. Много скоро той става известен в академичния кръг като предстоящ учен.
През 1847 г. той започва да работи с Джордж Габриел Стоукс, известен с установяването на науката за хидродинамиката. Сътрудничеството продължи през следващите 50 години и те често обменяха писма по важни научни теории.
Келвин присъства на годишната среща на Британската асоциация за напредък на науката, където чу Джеймс Прескот Джоул да спори срещу калоричната теория на топлината, както и теорията на топлинния двигател и набляга на взаимната конвертируемост на топлината и движението вместо това.
Въпреки че Келвин намери идеите си за интригуващи, той беше скептично настроен към тях. Много скоро той започва да изучава теорията на Карно-Клапейрон, което води до това, че през 1848 г. той предлага абсолютна скала на температурата.
През март 1851 г. той успява да установи теорията на Джоул, публикувайки на нея важен договор, озаглавен „На динамичната теория на топлината“. Той съдържа и неговата версия на втория закон на термодинамиката, като по този начин направи важна стъпка към своя проект за домашни любимци, обединяването на научните теории.
След публикуването на „За динамичната теория на топлината“ Джоул започва да си кореспондира с Келвин; което беше началото на ползотворна колаборация между двамата, продължила от 1852 до 1856 г. Джоул провежда експерименти и Келвин ги анализира, често предлагайки допълнителни експерименти.
През 1852 г., докато работи с Джоулс, Келвин наблюдава, че температурата на газ намалява, когато се разширява във вакуум. По-късно явлението става известно като „ефект на Джоул-Томпсън“ или „ефект на Келвин-Джоул“. Техните сътрудничества помогнаха да се приеме творбите и теориите на Джоул.
Като инженер
На 16 октомври 1854 г. Стоукс пише писмо до лорд Келвин, в което иска своето мнение за експериментите на Майкъл Фарадей по предложената трансатлантическа телеграфна кабела. Келвин публикува своите изчисления по проекта през 1855 г., показвайки, че проектът е икономически жизнеспособен.
В анализ от 1855 г. той подчертава важността на дизайна на кабела, като заяви, че скоростта на сигнала през даден кабел е обратно пропорционална на квадрата на дължината му. През 1856 г. идеята е оспорена от електротехника на Atlantic Telegraph Company, Wildman Whitehouse
След атаката на Уайтхаус, Келвин обясни идеята си в статия в популярното списание Athenaeum. Това привлече вниманието на властите; а през декември 1856 г. той е избран в съвета на директорите на Atlantic Telegraph Company. Междувременно той продължи с учението и изследователските си усилия.
През 1856 г. той започва работата си върху електричеството и магнетизма, което по-късно ще накара Джеймс Кларк Максуел да развие своята теория за електромагнетизма. По някое време Келвин също въвежда лабораторни работи в курсове за обучение. Той обаче не беше много успешен преподавател, тъй като често говореше по теми, които студентите му трудно разбират.
През август 1857 г. Келвин се отпусна от преподавателската си кариера и отплава на кораба за полагане на кабели, HMS Agamemnon, в качеството си на съветник. За съжаление пътешествието приключи след 380 мили поради технически причини. По-късно той публикува статия за стреса, свързан с процеса на полагане на подводния кабел.
През 1858 г. той отново се присъединява към експедицията за полагане на кабели на борда на HMS Agamemnon. Дотогава той беше разработил цялостна система за управление на телеграф на подводница, използвайки огледалния галванометър и записващия сифон. Въпреки това, тъй като Уитман отказва да даде разрешение, Келвин не може да използва системата.
През юни 1858 г. HMS Agamemnon трябваше да се върне след катастрофална буря. Когато бордът реши да се откаже от проекта, Келвин, Сайръс Уест Фийлд и Къртис М. Лампсън ги призоваха да продължат.
Третата експедиция, ръководена от Уайтхаус, срещна бедствие и той бе отстранен от поста си. Въпреки това, катастрофата даде възможност на Келвин да придобие някои инженерни умения и умение за решаване на практически проблеми. Сега той започна да ръководи екипа за решаване на проблеми от фронта.
Четвъртата експедиция за полагане на кабели, ръководена от Келвин, стартира през юли 1865 г. За съжаление тя трябваше да бъде изоставена след полагането на 1200 мили кабели. И накрая, през 1866 г. те успяват не само да поставят нови кабели за две седмици, но и да възстановят и завършат кабела за предходната година.
На връщане от експедицията Келвин влиза в партньорства с две различни компании, C.F. Върли и Флеминг Дженкин. Докато работи за последния, той създаде автоматичен подател на бордюри, нещо като телеграфен ключ, способен да изпраща съобщения по кабел.
Едновременно с полагането на подводни комуникационни кабели, той продължи да преследва своите академични интереси. Той си сътрудничи с Питър Гутри Таит по учебник от 1855 до 1867 г., основавайки изучаването на механиката. По-късно той работи и върху вихровата теория на атома и съюзническите предмети.
През 1880 г. Келвин работи върху усъвършенстването на регулируемия компас. Той също изобретил приливна машина и оборудване за измерване на дълбочина. Той подаде 70 патента в кариерата си.
През 1890 г. той е бил ръководител на международна комисия, която е решила дизайна на електроцентралата на Ниагарския водопад.
Основни творби
Лорд Келвин е най-добре запомнен с работата си в математическия анализ на електричеството и магнетизма. Той също играе важна роля при формулирането на първия и втория закон на термодинамиката.
Келвин 'К', базовата единица на абсолютната температурна скала, е кръстен на него, защото той е първият, който предложи „Абсолютна термометрична скала”.
Другите му творби включват динамичната теория за топлината, геофизичното определяне на епохата на Земята и други основни трудове в хидродинамиката.
Извън научния кръг Келвин е известен с приноса си в полагането на трансатлантически телеграфни кабели. Освен че работи с Атлантическата телеграфна компания, той подпомага полагането на френския атлантически комуникационен кабел за подводници през 1869 г., западната, бразилския и платино-бразилския кабел през 1873 година.
Награди и постижения
Лорд Келвин е рицар от кралица Виктория на 10 ноември 1866 г. По-късно през 1892 г. той получава пиара и става първи барон Келвин от Ларгс. Назначен е за таен съветник и член на Ордена за заслуги от крал Едуард VII през 1902 г.
През 1851 г. той е избран в Кралското общество, като получава Кралския медал на Обществото през 1856 г. и Медала Копли през 1883 г. Той също така е негов президент от 1890 до 1895 г. В допълнение към това той получава и множество други награди и награди.
Келвин е член на Кралското дружество в Единбург и е бил негов президент първо от 1873 до 1878 г., след това от 1886 до 1890 г. и последно от 1895 г. до смъртта си през 1907 г.
Семеен и личен живот
Лорд Келвин се ожени за любимата си от детството Маргарет Крум през септември 1852 г. За съжаление, здравето й се наруши по време на медения им месец и тя никога не се възвърна от него. Умира на 17 юни 1870г.
На 24 юни 1874 г. Томпсън се жени за Фани Бланди, дъщеря на Чарлз Р. Бланди. Тя беше на 13 години негова младша. Той нямаше деца от нито един от браковете си.
Той настинка през ноември 1907 г. и състоянието му се влошава много бързо. Той починал на 17 декември 1907 г. в своята шотландска резиденция, Netherhall, в Ларгс на 83-годишна възраст.
Музеят на хунтера в Университета в Глазгоу разполага с постоянна експозиция на неговите произведения. Той не само показва много от оригиналните му документи, но също така и своите инструменти и лични артефакти, включително неговата тръба за пушене.
Trivia
Резиденцията на лорд Келвин в Глазгоу беше една от първите къщи в света, които бяха осветени от електрическа светлина.
Бързи факти
рожден ден 26 юни 1824г
националност Британски
Умира на възраст: 83 години
Слънчев знак: Рак
Известен също като: Уилям Томсън, 1-ви барон Келвин
Родена държава: Ирландия
Роден в: Белфаст
Известен като Математик, физик
Семейство: съпруг / бивш: Маргарет Крум баща: Джеймс Томсън майка: Маргарет Гарднър братя и сестри: Джеймс Умира на: 17 декември 1907 г. място на смъртта: Ларгс, Шотландия Още факти за образование: Питърхаус, Кеймбридж (1841–1845), Университета в Глазгоу , Награди за академична институция Кралски Белфаст: 1883 - Медал Копли 1856 - Кралски медал 1905 - Медал Джон Фриц - цена на Смитс
