William Thomson, Lord Kelvin - biografi ahli fizik, pencipta dan jurutera terkenal
William Thomson dilahirkan di ibu negara Ireland Utara — Belfast pada 26 Jun 1824. Bapanya dari Scotland, selepas kematian isterinya pada tahun 1830, berpindah bersama dua anak lelakinya ke Glasgow, di mana dia menjadi profesor matematik di universiti tempatan . Anak-anak mendapat pendidikan yang cemerlang di rumah. Pada usia 8 tahun, William mula menghadiri kuliah bapanya, dan pada usia 10 tahun dia telah mendaftar sebagai pelajar di universiti.
Sebagai seorang yang kaya, bapanya banyak mengembara bersama anak-anaknya. Pada usia 12 tahun, William telah fasih dalam empat atau lima bahasa. Peningkatan pengetahuan matematik diteruskan di Universiti Cambridge (1841-1845). Pelajar berusia lima belas tahun itu mula menulis dan menerbitkan karyanya. Kertas kerja pertamanya diterbitkan dalam Jurnal Matematik Cambridge pada Mei 1841. Ia merupakan pembelaan dan penjelasan beberapa teorem asas "analisis harmonik" Fourier.
Menunjukkan kebolehan matematik awal, Thomson menjadi seorang ahli matematik yang cemerlang dan pada masa yang sama mengenali keadaan fizik moden.
James, Margaret bersama Janet, Helen, Peggy, William Jr., William Sr. (kiri ke kanan)
Keputusan yang dicapai tidak dikaitkan dengan sebarang sekatan pada kehidupan peribadi, privasi, dll. Thomson dalam kehidupan adalah ceria, mudah bergaul, banyak mengembara dan cuba untuk tidak mengehadkan dirinya dalam apa-apa. Kejayaan mengiringinya.
Thomson mengasah kemahirannya sebagai penguji selama beberapa bulan di makmal ahli fizik terkenal Perancis, ahli Akademi Sains Paris, Henri Victor Regno (1810-1878), yang ketika itu menjadi profesor di Collège de France. Thomson menghargai kemahiran yang diperoleh.
Kajian berakhir, dan jawatan ketua jabatan fizik di Universiti Glasgow telah dikosongkan serta-merta, di mana William Thomson yang berusia 22 tahun telah dipilih pada tahun 1846. Saintis itu menamatkan jawatan profesor pada usia yang dihormati - 1 Oktober 1899, tetapi terlibat dalam kerja saintifik sehingga akhir hayatnya. Universiti itu mengiktiraf merit Thomson dengan memilihnya sebagai presiden pada tahun 1904.
William Thomson, 1869
Minat saintifik Thomson sangat pelbagai. Dia menghabiskan banyak masa untuk menyelesaikan masalah kejuruteraan. Cukup untuk diperhatikan bahawa saintis itu terlibat dalam matematik, termodinamik, kejuruteraan elektrik, komunikasi, gas dan hidrodinamik, astro- dan geofizik. Secara keseluruhan, dia menulis lebih daripada 650 risalah, memoir, dll.
Kerja-kerja mengenai elektrostatik, elektrik, dan kemagnetan mula muncul pada tahun 1845. Dari awal kerjaya mengajarnya, Thomson terpaksa mula menyediakan eksperimen demonstrasi, dan apabila dia mendapat pengalaman, dia mula menjalankan ujian eksperimen penyelidikan teorinya sendiri. Hasil kerja teori dan eksperimen sering dibincangkan dengan saintis terkenal seperti M. Faraday dan D. Maxwell.
Ia sering berlaku bahawa kata-kata dikaitkan dengan tokoh tertentu yang tidak pernah mengucapkannya.William Thomson, lebih dikenali sebagai Lord Kelvin, tidak boleh dibebaskan oleh mana-mana mahkamah undang-undang kerana mendakwa kematian fizik pada tahun 1900 ... walaupun dia tidak pernah melakukannya. Menurut versi popular, dan dalam cahaya kemajuan besar yang dibuat oleh fizik pada akhir abad kesembilan belas, pada tahun 1900 Kelvin berbicara kepada Persatuan Kemajuan Sains British dengan kata-kata berikut: “Tiada apa-apa yang baru dalam fizik kini telah ditemui. Hanya ukuran yang lebih dan lebih tepat kekal. "Trajektori saintifik Kelvin tidak seperti trajektori seorang lelaki yang terdedah kepada kesilapan pertimbangan sebesar ini. Tempat istimewanya di Olympus saintifik dijamin oleh banyak meritnya.
— Javier Janes Lord Kelvin dan Penghujung Fizik yang Tidak Pernah Dia Nampak
Hari ini, namanya sangat terkenal sebagai eponim Sistem Suhu Antarabangsa, sebutan yang menghormati ketepatannya. mengira sifar mutlak kira-kira -273.15 darjah Celsius. Tetapi sumbangannya adalah penting dalam membentuk termodinamik, membangunkan rumusan matematik elektrik, dan membuka jalan untuk memahami hubungan antara jirim dan tenaga.
Kerjanya sebagai pencipta dan jurutera membawanya kepada kompas navigasi yang sempurna, dan lebih-lebih lagi dia mendapat kemasyhuran dan kekayaan melalui kerjanya dalam telegrafi dan usahanya untuk mempromosikan projek kabel transatlantik.
William Thomson (Lord Kelvin) dengan kompasnya, 1902.
Dalam artikel biografi pendek ini, kami akan memberi tumpuan kepada karya saintis dalam bidang telekomunikasi.
Thomson mencapai keputusan praktikal pertamanya yang penting dalam proses mengambil bahagian dalam pembinaan talian telegraf transatlantik.
Selama beberapa tahun selepas penciptaan telegraf Morse (1844), negara-negara Eropah dan Amerika Utara diliputi dengan rangkaian talian telegraf yang padat, tetapi pasaran jualan dan sumber bahan mentah di benua lain berada di luar jangkauan komunikasi.
Bercelaru! Terdapat rancangan untuk membina talian telegraf antara AS dan Eropah Barat melalui Alaska, Selat Bering dan Siberia. Perusahaan itu runtuh pada awalnya: talian telegraf transatlantik mula beroperasi, dan W. Thomson sebahagian besarnya dipersalahkan untuk peristiwa ini.
Percubaan pertama untuk meletakkan kabel transatlantik pada tahun 1857 berakhir dengan kegagalan - kabel telah dipotong. Thomson segera mula mengkaji parameternya, memberikan cadangan untuk memperbaiki reka bentuk.
Terdahulu (1856) beliau membuktikan bahawa kelajuan perambatan isyarat dalam kabel adalah berkadar songsang dengan rintangan dan kapasiti elektriknya. Pada tahun 1858, untuk mendaftarkan isyarat telegraf yang lemah, saintis itu mencipta galvanometer cermin, yang mana dia menerima paten sembilan tahun kemudian.
Thomson sendiri mengambil bahagian dalam pemasangan kabel transatlantik kedua, yang terletak di Great Eastern - kapal terbesar pada masa itu (1865). Dia kemudiannya mencipta peranti untuk merakam telegram secara automatik yang dipanggil perakam sifon.
Thomson mula bekerja dalam telekomunikasi pada tahun 1856, menjadi ahli Syarikat Telegraf Atlantik, dan terus bekerja dalam telegrafi dan kemudian telefon sepanjang hayatnya.
Telegraf kabel memberi dorongan kepada pengukuran elektrik saintifik (menentukan rintangan tembaga dan penebat, serta kapasitansi kabel).
Great Eastern adalah kapal terbesar di dunia apabila ia meletakkan kabel transatlantik pertama pada tahun 1866. Kapal besi itu sepanjang 211 meter dan membawa lebih 1,000 kilometer kabel.
Kabel telegraf ke Great Eastern
Memuatkan kabel telegraf transatlantik ke Timur Besar, 1866.
Perakam perangkap telegraf yang dibuat oleh Muirhead & Co. Ltd. dari stesen kabel Ballingskelligs di Republik Ireland. Stesen ini dibuka pada tahun 1873, hanya sembilan tahun selepas Great Eastern Voyage yang meletakkan kabel dasar selam pertama yang berjaya merentasi Lautan Atlantik. Perakam sifon telah dicipta oleh Lord Kelvin pada tahun 1867 untuk digunakan dengan kabel telegraf transatlantik baharu.
Enjin William Thomson, 1871.
Voltmeter William Thomson, meter beza potensi awal, sekitar pertengahan 1880-an
Sudah tentu, tidak mungkin untuk menyenaraikan semua pencapaian saintis dan pencipta dalam nota kecil, tetapi kita tidak boleh tidak mengingati formula Thomson yang diperoleh pada tahun 1853 untuk mengira frekuensi resonans litar berayun.
Penghantaran dan pengagihan elektrik juga menarik perhatiannya. Pada tahun 1879, ketika memberi keterangan mengenai penghantaran elektrik di hadapan jawatankuasa parlimen, beliau menunjukkan bahawa ia adalah mungkin untuk memindahkan dengan ekonomi 21,000 hp. di bawah tekanan 80,000 volt pada jarak 300 batu. Dua tahun kemudian beliau membentangkan kertas kerja kepada Persatuan British bertajuk "The Economics of Metallic Electric Conductors".
Pada tahun 1890beliau telah dilantik sebagai pengerusi Suruhanjaya Niagara Antarabangsa, yang meneliti, melaporkan, dan menganugerahkan rancangan untuk penjanaan dan penghantaran kuasa elektrik dari Air Terjun Niagara.
William Thomson dihubungkan dengan perniagaan yang lebih kecil yang sama, terletak tidak jauh dari rumahnya, menjana elektrik di Foyer Falls, dan menggunakannya untuk pembuatan aluminium oleh Syarikat Aluminium British.
Boleh dikatakan bahawa tiada siapa yang mencipta lebih banyak pelbagai alat pengukur elektrik untuk kegunaan standard, makmal, atau komersial daripada dia.
Alat Pengukur Elektrik oleh William Thomson
Karya Thomson sentiasa mendapat pengiktirafan cepat, anugerah tidak lewat. Pada tahun 1846 beliau telah dipilih sebagai felo Edinburgh, dan lima tahun kemudian - dari Royal Society of London. Satu-satunya peristiwa yang menyedihkan: kematian bapanya (1849) semasa wabak taun dan kematian isterinya (1870).
Eksploitasi 70 paten, bekerja sebagai perunding di banyak syarikat (termasuk syarikat Marconi) memungkinkan untuk tidak malu dengan cara. Pada tahun 1870, Thomson membeli sebuah kapal layar mewah "Lalla Rukh" dengan anjakan 126 tan. Tidak lama kemudian (1874) dia membina sebuah istana di ladang yang dibeli Nisergall berhampiran muara Sungai Clyde (Scotland). Banyak masa dihabiskan untuk melancong ke luar negara. Semasa salah seorang daripada mereka, saintis melawat Odessa dan Sevastopol.
Lord Kelvin di atas kapal layar "Lala Rukh" 1899.
Pada tahun 1858, Thomson telah dianugerahkan kesatria atas kejayaannya dalam meletakkan kabel. Pada tahun 1892, Ratu Victoria menganugerahkannya orang Inggeris untuk pencapaian saintifik yang hebat. Oleh itu Sir Thomson menjadi Lord Kelvin.Nama keluarga dipilih untuk nama sungai yang terletak di tebing Universiti Glasgow.
Tuan baru secara automatik menjadi ahli Dewan Pertuanan dari 1892, di mana beliau menangani hal-hal pendidikan tinggi, teknologi dan pengenalan sistem metrik di negara ini. Beliau adalah ahli dan presiden banyak persatuan saintifik di seluruh dunia, termasuk ahli kehormat Akademi Sains St. Petersburg, dan telah dianugerahkan banyak pingat kehormat.
Pada tahun 1884, Universiti Heidelberg, sempena ulang tahunnya yang ke-300, berhasrat untuk menganugerahkan ijazah kehormat kepadanya dan mendapati bahawa satu-satunya ijazah perubatan yang ada kepadanya yang belum dimilikinya, menganugerahkan diploma ini kepadanya.
Perancis menjadikannya Pegawai Besar Legion of Honor. Beliau adalah empat kali presiden Persatuan Diraja Edinburgh (Akademi Sains dan Persuratan Kebangsaan Scotland) dan dua kali presiden Institusi Jurutera Elektrik.
Pada penghujung abad, tiada tandingan dalam sejarah dunia dalam kemajuan tamadun dan sains, melihat ke belakang dan menelusuri pertumbuhan yang lama, permulaan dan perkembangan sains baru, dan penyatuan erat teori dan amalan yang membuktikan ini bermanfaat kepada manusia, kita melihat di mana-mana dan pada setiap peringkat kerja luar biasa seorang genius sejagat — William Thomson, selepas itu Sir William Thomson, dan kini Lord Kelvin.
— JD Cormack. Daripada artikel dalam Majalah Cassier 1899
William Thomson, Lord Kelvin menyampaikan syarahan terakhirnya di Universiti Glasgow, 1 Oktober 1899.
Universiti Glasgow, 1899.
Lord dan Lady Kelvin bersama jurutera General Electric yang terkenal, sekitar tahun 1900. Foto juga menunjukkan T. Commerford Martin, Edwin W. Rice, Jr., Charles P. Steinmetz dan Eliu Thomson.
Hasil kerja Lord Kelvin mendapat pengiktirafan di seluruh dunia.2,500 tetamu datang untuk meraikan ulang tahun ke-50 jawatan profesornya. Sambutan itu berlangsung selama tiga hari.
Pada akhir hayatnya, Kelvin telah dipilih sebagai presiden Royal Society of London (1900-1905), jawatan yang pernah dipegang oleh Newton. Dia menghabiskan dua tahun terakhir bertarung dengan penyakit di Nethergaol, di mana dia meninggal dunia pada 17 Disember 1907. Dia dikebumikan di Westminster Abbey berhampiran kubur Newton.
Pada tahun 1924, ulang tahun ke-100 kelahiran saintis itu disambut secara meluas. Majalah Elektrik keluaran keenam, dikhaskan sepenuhnya untuk Kelvin, keluar dengan tulisan merah di muka depan: "Nombor Lord Kelvin".