Lord Kelvin alebo William Thompson bol slávny fyzik, matematik a inžinier, ktorý je známy svojou prácou v matematickej analýze elektriny. Narodil sa ako otec matematika v 19. storočí a od útleho detstva ho učil pokročilú matematiku a ešte v škole sa stal dokonalým matematikom. Na univerzite v Cambridge pokračoval v štúdiu prírodných vied a matematiky. Vo veku 22 rokov nastúpil na „University of Glasgow“ ako profesor prírodnej filozofie, odbor akademikov, ktorých dnes poznáme ako fyzika. Napriek pozvánkam od renomovaných univerzít zostal Kelvin v Glasgowe 50 rokov. Počas svojej dlhej vedeckej kariéry napísal 600 článkov. Zohral dôležitú úlohu pri formulácii druhého termodynamického zákona. Základná jednotka stupnice absolútnej teploty Kelvin „K“ je pomenovaná na jeho počesť. Okrem toho, že má hlboký vplyv na vedecké myslenie tejto éry, je známy aj svojimi príspevkami pri ukladaní transatlantického telegrafného kábla.
Detstvo a skorý život
Lord Kelvin sa narodil ako William Thompson 26. júna 1824 v Belfaste v Írsku. Jeho otec James Thompson bol známy inžinier a matematik na Royal Belfast Academical Institution. Jeho matka sa volala Margaret Gardner.
Narodil sa na štvrtom mieste medzi šiestimi pozostalými deťmi svojich rodičov. Vyrastal so staršími sestrami, Elizabeth King a Anna Bottomley; a starší brat James A. Thomson. Mal tiež mladších bratov menom John a Robert a mladšiu sestru menom Margaret Marshall.
V roku 1830, keď mal Kelvin šesť rokov, zomrela jeho matka. Potom ich deti vychovali podľa prísnej presbyteriánskej tradície. Veľmi skoro si otec a syn vytvorili blízky vzťah.
Kelvin začal formálne vzdelávanie na Royal Belfast Academical Institution. Doma a jeho staršieho brata Jamesa boli vychovávaní ich otcom, ktorý ich učil najnovšie matematické princípy, ktoré ešte neboli zahrnuté do britských učebných osnov.
V roku 1832 bol James Thompson vymenovaný za profesora matematiky na Glasgowskej univerzite a presťahoval sa do Glasgowa. V októbri 1833 sa tam deti presťahovali; a William a James začali navštevovať školu na univerzite v Glasgowe, kde tam študovali ďalších šesť rokov.
Kelvin sa rovnako zaujímal o klasiku a získal cenu za preklad „Luciana zo Samosatových dialógov bohov“ z latinčiny do angličtiny vo veku 12 rokov. V roku 1838, vo veku 14 rokov, začal študovať matematiku na univerzitnej úrovni.
Študoval astronómiu a chémiu v rokoch 1838 až 1839 a získal zlatú medailu z University of Glasgow za prácu „Esej na obrázku Zeme“. Počas tejto doby absolvoval kurz fyziky, ktorý bol známy ako prírodná filozofia, študoval teplo, elektrinu a magnetizmus.
Koncom roku 1840 Kelvin narazil na univerzitnej knižnici „Analytickú teóriu tepla“ od Jean-Baptista Josepha Fouriera. Do dvoch týždňov zvládol prácu, ktorá sa zaoberala aplikáciou abstraktnej matematiky na tok tepla. Dovtedy si prečítal aj Laplaceov „Mécanique céleste“.
V roku 1841 sa Kelvin dôkladne oboznámil s javmi tepla, elektriny a magnetizmu. Súbežne s formálnym vzdelávaním bol aj on a jeho brat vystavení kozmopolitnej atmosfére. Poslali ich do Londýna v polovici roku 1839 a do Nemecka a Holandska v polovici roku 1840. Cestovali tiež do Paríža, kde sa naučili po francúzsky.
V roku 1841 vstúpil Kelvin do Peterhouse v Cambridge, kde pokračoval v štúdiu vedy. V tom istom roku vydal svoj prvý príspevok pod pseudonymom P.Q.R. Článok s názvom „Fourierove rozšírenie funkcií v trigonometrických sériách“ obhajoval Fourierove matematické teórie proti kritike mnohých britských matematikov.
V roku 1842, keď študoval na matematických skúškach Tripos, publikoval dôležitý dokument o rovnakom predmete. Bol nazvaný „O rovnomernom pohybe tepla a jeho spojitosti s matematickou teóriou elektriny“.
Súbežne so štúdiom vedy, najmä elektriny, sa Kelvin veľmi zaujímal o klasiku a literatúru. On tiež hral kornet a bol rovnako aktívny v športe, najmä veslovanie, vyhral Colquhoun Silver Sculls pre jednomiestne lode v roku 1843.
V roku 1845 zložil záverečnú časť matematických skúšok Tripos. V tom istom roku získal titul BA ako druhý Wrangler a prvý Smith prizeman. V júni bol zvolený za člena Peterhouse.
Po ukončení štúdia sa Kelvin so svojím spoločenstvom presťahoval do Paríža a nejaký čas pracoval vo fyzickom laboratóriu Henri-Victor Regnault. Tu sa stretol so známymi učiteľmi ako Jean-Baptiste Biot, Augustin-Louis Cauchy, Joseph Liouville a Charles-François Sturm.
Na žiadosť Liouvillu čoskoro začal pracovať na Faradayovej myšlienke, že elektrická indukcia sa uskutočňuje prostredníctvom intervenujúceho média, nie „činnosťou na diaľku“, čo dáva prvý matematický vývoj. Navrhol tiež matematickú techniku elektrických obrazov, ktorá sa používa na riešenie problémov elektrostatiky.
Vedecká kariéra
V roku 1846 začal 22-ročný Lord Kelvin svoju kariéru na „University of Glasgow“ ako profesor prírodnej filozofie. Bol jednomyseľne zvolený do prestížneho predsedu, ktorý sa v tom roku uvoľnil. Veľmi skoro sa stal známym v akademickom kruhu ako začínajúci vedec.
V roku 1847 začal spolupracovať s Georgom Gabriel Stokesom, známym pre založenie vedy o hydrodynamike. Spolupráca pokračovala ďalších 50 rokov a často si vymieňali listy s dôležitými vedeckými teóriami.
Kelvin sa zúčastnil výročného zasadnutia Britskej asociácie pre rozvoj vedy, kde počul, ako James Prescott Joule argumentuje proti kalorickej teórii tepla, ako aj teórii tepelného motora a namiesto toho kladie dôraz na vzájomnú premenu tepla a pohybu.
Aj keď Kelvin považoval svoje nápady za zaujímavé, bol voči nim skeptický. Veľmi skoro začal študovať Carnot-Clapeyronovu teóriu, ktorá ho viedla k návrhu absolútnej stupnice teploty v roku 1848.
V marci 1851 bol schopný ustanoviť Joulovu teóriu a publikovať na nej dôležitú zmluvu s názvom „O dynamickej teórii tepla“. Obsahoval tiež jeho verziu druhého termodynamického zákona, čím urobil dôležitý krok k svojmu projektu domáceho maznáčika, k zjednoteniu vedeckých teórií.
Po vydaní publikácie „O dynamickej teórii tepla“ začal Joule korešpondovať s Kelvinom; čo bol začiatkom plodnej spolupráce medzi nimi, ktorá trvala od roku 1852 do roku 1856. Joule vykonával experimenty a Kelvin ich analyzoval, často navrhujúcich ďalšie experimenty.
V roku 1852, pri práci s Joulesom, Kelvin pozoroval, že teplota plynu klesá, keď sa vo vákuu rozširuje. Neskôr sa tento jav stal známy ako „Joule-Thompsonov efekt“ alebo „Kelvinov-Joulovov efekt“. Ich spolupráca pomohla priniesť Jouleho diela a teórie.
Ako inžinier
Stokes napísal list lordovi Kelvinovi 16. októbra 1854 a požiadal ho o stanovisko k pokusom Michaela Faradaya o navrhovanom transatlantickom telegrafnom kábli. Kelvin publikoval svoje výpočty o projekte v roku 1855, čo dokazuje, že projekt bol ekonomicky životaschopný.
V analýze z roku 1855 zdôraznil význam návrhu kábla a uviedol, že rýchlosť signálu cez daný kábel bola nepriamo úmerná druhej mocnine jeho dĺžky. V roku 1856 túto myšlienku spochybnil elektrikár spoločnosti Atlantic Telegraph Company, Wildman Whitehouse
Po útoku Whitehouse Kelvin vysvetlil svoju myšlienku v článku v populárnom časopise Athenaeum. Pritiahlo pozornosť orgánov; av decembri 1856 bol zvolený do predstavenstva spoločnosti Atlantic Telegraph Company. Medzitým pokračoval vo svojom výučbovom a výskumnom úsilí.
V roku 1856 začal pracovať na elektrine a magnetizme, čo neskôr viedlo Jamesa Clarka Maxwella k rozvoju jeho teórie elektromagnetizmu. Kelvin niekedy tiež predstavil laboratórne práce v študijných programoch. Nebol však veľmi úspešným lektorom, pretože často hovoril o témach, ktorým jeho študenti ťažko rozumejú.
Kelvin si vzal voľno zo svojej učiteľskej kariéry v auguste 1857 a nalodil sa na lanovú loď HMS Agamemnon ako poradca. Plavba sa, bohužiaľ, skončila z technických dôvodov po 380 kilometroch. Neskôr publikoval dokument o stresoch v procese kladenia podmorských káblov.
V roku 1858 sa znova pripojil k expedícii káblov na palubu HMS Agamemnon. Do tej doby vyvinul kompletný systém na prevádzkovanie podmorského telegrafu pomocou zrkadlového galvanometra a sifónového zapisovača. Keďže však Whiteman odmietol udeliť povolenie, Kelvin nemohol systém používať.
V júni 1858 sa musel HMS Agamemnon po katastrofálnej búrke vrátiť. Keď sa rada rozhodla vzdať sa projektu, Kelvin, Cyrus West Field a Curtis M. Lampson ich vyzvali, aby pokračovali.
Tretia výprava, ktorú viedol Whitehouse, sa stretla s katastrofou a bol vylúčený zo svojej funkcie. Katastrofa však umožnila Kelvinu získať určité inžinierske zručnosti a znalosť riešenia praktických problémov. Teraz začal viesť tím riešenia problémov spredu.
Štvrtá expedícia kladenia káblov, ktorú viedol Kelvin, sa začala v júli 1865. Nanešťastie sa po opustení káblov muselo opustiť. Nakoniec v roku 1866 sa im podarilo nielen položiť nové káble za dva týždne, ale aj získať a dokončiť kábel z predchádzajúceho roku.
Po návrate z expedície Kelvin nadviazal partnerstvo s dvoma rôznymi spoločnosťami, C.F. Varley a Fleming Jenkin. Pri práci pre posledne menovaného vymyslel automatický vysielač obrubníkov, akýsi telegrafný kľúč, schopný odosielať správy na kábli.
Súbežne s ukladaním podmorských komunikačných káblov pokračoval v sledovaní svojich akademických záujmov. Spolupracoval s Petrom Guthrie Taitom na učebnici v rokoch 1855 až 1867, čím založil štúdium mechaniky. Neskôr sa venoval aj vírovej teórii atómov a príbuzných.
Počas 80. rokov 20. storočia Kelvin pracoval na zdokonalení nastaviteľného kompasu. Vynalezl tiež prílivový prístroj a zariadenie na meranie hĺbky. Vo svojej kariére podal 70 patentov.
V 90. rokoch 20. storočia bol vedúcim medzinárodnej komisie, ktorá rozhodla o návrhu elektrárne Niagara Falls.
Hlavné diela
Lorda Kelvina si najlepšie pamätá jeho práca v matematickej analýze elektriny a magnetizmu. Zohral tiež dôležitú úlohu pri formulovaní prvého a druhého zákona termodynamiky.
Kelvin „K“, základná jednotka stupnice absolútnej teploty, je pomenovaný po ňom, pretože ako prvý navrhol „Absolútnu termometrickú stupnicu“.
Medzi jeho ďalšie diela patrí dynamická teória tepla, geofyzikálne určovanie veku Zeme a ďalšie základné diela v hydrodynamike.
Mimo vedeckého kruhu je Kelvin známy svojím prínosom pri ukladaní transatlantických telegrafných káblov. Okrem práce so spoločnosťou Atlantic Telegraph Company pomáhal pri pokládke francúzskeho atlantického podmorského komunikačného kábla v roku 1869, západného, brazílskeho a platino-brazílskeho kábla v roku 1873.
Ocenenia a úspechy
Lorda Kelvina bol rytierom kráľovnej Viktórie 10. novembra 1866. Neskôr v roku 1892 dostal šľachtický titul a stal sa 1. barónom Kelvinom z Largsa. V roku 1902 bol kráľom Eduardom VII. Vymenovaný za súkromného poradcu a člena rady za zásluhy.
V roku 1851 bol zvolený do Kráľovskej spoločnosti, v roku 1856 dostal Kráľovskú medailu Spoločnosti a v roku 1883. Copleyovu medailu. V rokoch 1890 až 1895 pôsobil aj ako jej prezident. Okrem toho získal aj množstvo ďalších cien a vyznamenaní.
Kelvin bol členom Kráľovskej spoločnosti v Edinburghu a pôsobil ako jeho predseda najprv od roku 1873 do roku 1878, potom od roku 1886 do roku 1890 a nakoniec od roku 1895 až do svojej smrti v roku 1907.
Rodinný a osobný život
Lord Kelvin sa oženil so svojou detskou láskou Margaret Crumovou v septembri 1852. Bohužiaľ, jej zdravie sa počas svadobnej dovolenky rozpadlo a ona sa z toho nikdy nevyliečila. Zomrela 17. júna 1870.
24. júna 1874 sa Thompson oženil s Fanny Blandyovou, dcérou Charlesa R. Blandyho. Mala 13 rokov svojho juniora. Nemal žiadne deti ani jedného z jeho manželstiev.
V novembri 1907 sa nachladol a jeho stav sa veľmi rýchlo zhoršil. 17. decembra 1907 zomrel vo svojej škótskej rezidencii v Holandsku vo veku 83 rokov.
V Hunterianskom múzeu v Glasgowskej univerzite sa nachádza stála expozícia jeho diel. Predstavuje nielen veľa pôvodných článkov, ale aj jeho nástroje a osobné artefakty vrátane fajky.
drobnosti
Rezidencia lorda Kelvina v Glasgowe bola jedným z prvých domov na svete, ktoré bolo osvetlené elektrickým svetlom.
Rýchle fakty
narodeniny 26. júna 1824
národnosť Britský
Úmrtie vo veku: 83 rokov
Slnečné znamenie: rakovina
Tiež známy ako: William Thomson, 1. barón Kelvin
Miesto narodenia: Írsko
Narodený v: Belfast
Slávne ako Matematik, fyzik
Rodina: Manžel / manželka: Margaret Crumová otec: James Thomson matka: Margaret Gardner súrodenci: James Úmrtie: 17. decembra 1907 miesto úmrtia: Largs, Škótsko Viac informácií Vzdelanie: Peterhouse, Cambridge (1841–1845), University of Glasgow , Ceny akademickej inštitúcie Royal Belfast: 1883 - Copleyova medaila 1856 - kráľovská medaila 1905 - medaila Johna Fritza - cena Smithsovej
