15.03.2005 16:30:09
Na této stránce je použit orientační překlad eurotranu
Kliknutím k originálu v angličtině

William Thomson (lord Kelvin)

Narozen: 26 června 1824 v Belfast, Irsko
Umřel: 17 Dec 1907 v Netherhall (se blížit k Largs), Ayrshire, Skotsko

Kliknout na obraz nahoře
vidět deset větších obrazů

Ukazovat umístění místa narození

Verze pro tisk

William Thomson' s otec, James Thomson, původně zamýšlel se stát ministrem Presbyterian kostela ale hlasoval pro akademickou kariéru jako matematik. Williamova matka zemřela když on byl starý šest let a od toho času on byl vychován jeho otcem. James Thomson byl profesor inženýrství v Belfast v té době z Williamově rodu a, když William byl starý osm let, jeho otec James byl ustanoven k profesuře matematiky na univerzitě Glasgowa. James Thomson byl dominantní otec, který vychoval jeho rodinu v přísné Presbyterian módě. Williamova sestra psala tohoto dětství [4]: -

Náš otec četl nám pravidelně každé nedělní ráno některé kapitoly ve starém zákonu, a večer někteří v nový.

Nicméně, přes jeho otce být velmi přísný on měl velmi blízký vztah s Williamem. To bylo od jeho otce to William se učí matematiku a ve velmi mladém věku on se stal dokonalým matematikem se znalostí nejnovějších vývojů v předmětu.

William navštěvoval Glasgow univerzitu od věku 10. Tento nízký věk není docela jak neobvyklý jak jeden by myslel, pro v té době univerzity ve Skotsku do nějakém rozsahu soutěžily se školami pro nejvíce schopné juniorské žáky. Thomson začal co my bychom považovali univerzitu za práci úrovně v 1838 když on byl starý 14 let. V 1838 zasedání-39 on studoval astronomii a chemii. Následující rok, který on vzal kursy přírodní filozofie (dnes volaná fyzika) který zahrnoval studii o teple, elektřinu a magnetismus. Jeho Esej o postavě Země vyhrával jemu zlatou medaili od univerzity Glasgowa když on byl starý 15 let a to bylo opravdově významná práce obsahovat důležité nápady který Thomson vrátil se k skrz jeho život.

U konce 1839 zasedání-40 Thomson četl Fourier' s Analytická teorie tepla práce na žádosti abstraktní matematiky ohřívat tok. On později psal [9]: -

Já jsem bral Fourier ven univerzitní knihovny; a v fortnight já jsem zvládl to - uplynulý pravý přes to.

Ve skutečnosti tam byl silný zájem mezi přednášející Glasgowa v té době ve francouzském matematickém přístupu k fyzikální vědě. Zvláště práce Lagrange, Laplace, Legendre, Fresnel a Fourier byl léčen “úctou” používat slovo který Thomson sám by později používal popisovat postoj že jeho odborní asistenti měli k těmto francouzským matematikům. Ve skutečnosti Thomson také čte Laplace' s Mécanique céleste v 1839 zasedání-40 a navštívil Paříž během tohoto zasedání. Wilson, napsat tam [10], popisuje Thomsonovy vysokoškolácké roky v Glasgowovi takto: -

... od 1838 k 1841, William zjeví se stali se důkladně obeznámený s jevy tepla, elektřinou a magnetismem. Meikleham [profesor přírodní filozofie] zřetelně povzbudil něco sjednoceného pohledu na tyto odvětví přírodní filozofie. Ne jen dělal jeho profesoři dali jej v kontaktu s hodně moderní experimentální a matematický výzkum, ale oni také artikulovali ideál mathematising fyzické teorie, ačkoli žádný z nich byl sám mistr toho řemesla.

V 1841 Thomson zadal Cambridgea a ve stejném roku jeho první papír byl vydáván. Tento papír Fourier expanze funkcí v sériích trigonometrical byly psány bránit Fourier' s matematika proti kritice od profesora matematiky u univerzity Edinburghu. Důležitější papír Na stejnoměrném pohybu tepla a jeho spojení s matematickou teorií elektřiny byl vydáván v 1842 chvíli Thomson studoval na matematické tripos zkoušky u Cambridgea.

U Cambridgea Thomson byl trénován William Hopkins, slavný Cambridge trenér, který hrál více důležitou roli než odborní asistenti. Přes snahy Babbage, Páv a Herschel představit novou francouzskou matematiku do Cambridgea, styl matematický Tripos zaujatý Thomson ještě odešel hodně být požadovaný. Herschel a Babbage dělal některé pokusy na magnetismu v 1825, vyvinutí metod představilo Arago, ale nic na teple, elektřině nebo magnetismu zadal program Tripos.

Thomson postavil se na finální stranu matematických Tripos zkoušek v 1845. On promoval s BA a on byl sekunda Wrangler (zařadil sekundu v seznamu těch obdržení prvotřídního titulu). Další zkoušky viděly něj se stát prvním smithským prizeman a on byl volil člen Peterhouse. Také v 1845 Thomson čtení George Zelený' s práce, která měla mít hlavní vliv na směr jeho výzkumu. Jeho zájem na francouzském přístupu a radě od jeho otce, znamenal, že po získání jeho hodnosti Thomson šel do Paříže. Tam on pracoval ve fyzické laboratoři Henrie-Victor Regnault a on brzy se zúčastnil v hlubokých diskuzích s Biot, Cauchy, Liouville, Dumas, a Sturm.

Snad nejvíce ziskové diskuze že Thomson měl v Paříži byl s Liouville. To bylo u Liouville' s žádat to Thomson začal pokusit se spojit myšlenky na Faraday, Coulomb a Poisson na elektrické teorii. Nápady ' akce z dálky ' nebo vlastnosti ' éter ', a nápady ' elektrická tekutina ' šel nesnadno sjednotit. Tam byly problémy zda nebo ne ' elektrická tekutina ' byla skutečná fyzická entita s vlastnostmi tekutiny. Thomson byl veden studovat celou metodologii fyzikální vědy, rozlišovat ' fyzický ' díly teorie od ' matematický ' části.

V 1846 předseda přírodní filozofie u Glasgowa stal se prázdný. Thomsonův otec použil jeho vliv na univerzitě pomoci jeho synovi se stát vedoucím kandidátem na poštu. Thomson se vrátil z Paříže k Glasgowovi a, v 1846, byl jednomyslně zvolený profesor přírodní filozofie na univerzitě. V 1847-49 on paktoval s Stokesem na studiích hydrodynamical, který Thomson platil o elektrický a atomová teorie. Tato spolupráce s Stokesem měla trvat přes padesát roků s častými dopisy na vědeckých záležitostech být vyměněn. Mnoho z těchto dopisy přežily, například kopie 407 dopisů od Thomsona k Stokesi a 249 dopisů od Stokesa k Thomsonovi byli vydáváni. Mnoho z těchto dopisy diskutují o matematických podobnostech v teorii tepla a teorie tekutin. Například Stokes psal Thomsonovi v 1847 (vidět například [10 ]): -

Co důvěrný vztah tam je mezi matematickými uvažováními, která jsou vhodná pro teplo, pohyb tekutiny a přitažlivost.

Studia thermodynamical Thomsona vedla jej, aby navrhoval Kelvinovu stupnici teploty v 1848. Kelvinova stupnice, kterou on navrhoval byla založená na jeho studiích teorie tepla, zvláště teorie navrhovala Sadi Carnot a později vyvinutý Clapeyron. Kelvin měřítko absolutní teploty, jak to je nyní známé, byl přesně definovaný hodně pozdnější po zachování energie stal se lépe dohodnutý. To odvodí jeho název od titulu, baron Kelvin Largs, že Thomson přjímal od britské vlády v 1892, a pojmenoval podle Thomsona protože jeho návrhu v tomto 1848 papíru.

Thomsonova práce na teple a jeho nedostatkách, je popisován úplně v [12]. Autor shrne jeho závěry: -

... Thomson publikoval mezitím 1849 a 1852 tři vlivné papíry na teorii tepla. Nicméně, historici vědy už obrátili pozornost k obtížím Thomsona v usmiřovat princip formuloval James Prescott Joule s jiným princip formuloval Nicolas Leonard Sadi Carnot, a k chybám Thomson vyráběl v jeho vypočítavostech. Mezitím, Rudolf Julius Emmanuel Clausius smířil dva principy, a v 1854 on odvodil výraz pro Carnot princip.... to bylo základní k Clausius' s vyvozovat, že on si oblíbil jeho konečný následek význam Carnot má zásadu jak ' zotavení ' podmínka. Thomson nějak nechal význam ' zotavení ' uniknout jemu. Therefrom přišel jeho potíže. On se zdá k byli tak posedlí jeho počátečními potížemi že on dal důraz na irreversibility a na zachování energie, chybějící ' celý odpočinek '.

V 1852 Thomson poznamenal, že co je nyní nazýváno Joule-Thomsonův jev, jmenovitě pokles teploty plynu když to expanduje v prázdne. Joule myšlenky na teplo měly změnit Thomsonovy názory za ta léta. Thomson přišel věřit v dynamical teorii tepla a, v 1872, on psal o jak jeho pohledy byly vedeny k tomu přístupu (vidět například [1 ]): -

... [dříve 1847] Já jsem dělal ne... vědět, že pohyb je samá esence čeho byl hitherto volala záležitost. U 1847 schůze britské asociace v Oxfordu, já jsem se poučil z Joule dynamical teorie tepla, a byl nucený opouštět najednou mnoho, a postupně od roku k roku všechny jiné, statické předsudky pozorovat konečné příčiny zřejmě statických jevů.

Dynamical teorie tepla vedla Thomsona také myslet na teorii dynamical pro elektřinu a magnetismus. V 1856 on poslal papír na toto téma k Královská společnost Londýna opravňovaný Dynamical ilustrace magnetických a helicoidal točitých účinků průhledných těl na polarizovaném světle. on vysvětlil jeho názor elektřiny v těchto slovech nemnoho roků pozdnější (vidět [1 ]): -

... my můžeme pochopit tu elektřinu sám má být dohodnutý jak ne nehoda, ale esence záležitosti. Kterákoliv elektřina je, to vypadá docela jisté, že elektřina v pohybu je teplo; a že jistá politická angažovanost os revoluce v tomto pohybu je magnetismus...

Tato práce Thomson v 1856 na elektřině a magnetismu je důležitý pro to byl tyto nápady, které vedly Maxwella vyvinout jeho významnou novou teorii elektromagnetismu. Jeden by mohl myslet si, že Thomson by měl dychtivě podporoval Maxwella' s teorie který jeho vlastní práce pomáhala vytvořit, ale toto nebylo tak. Thomson měl jeho nápady vlastní kterého on doufal by vedl k unifikovat teorii a jeho nápady vzal jej další a další od přijímat ty Maxwell. Na vírový návrh který Thomson publikoval v 1867, vyložit jeho nápady. Papír začne: -

Matematická práce papíru daru byla vykonávaná objasnit hypotézu, že prostor je nepřetržitě obsazený nestlačitelným frictionless tekutina jednala podle žádnou sílou, a že jevy materiálu ze každém druhu závisí pouze na pohybech vytvořených v tekutině.

Nicméně, Thomsonova počáteční naděje, že jeho teorie mohla vysvětlit elektromagnetismus, světlo, vážnost a chemické procesy pomalu vybledl. V [19] autor se zastává důležitosti Thomsonovy elektromagnetické práce přes jeho eventuální poruchu: -

My přejeme si zdůraznit Thomson je často dolů-odhadovaný zaslouží si v teorii elektromagnetického pole. W Thomson byl první kdo se snažil k dárku matematicky Faraday' s pojetí řad síly, a on představil J C Maxwell k problémům elektromagnetického pole ne jediný jeho pracemi, ale také jeho osobní iniciativou.

Autor biografie Thomsona [24], navrhne názor, že během první půle Thomsonovy kariéry on vypadal neschopný bytí špatně, zatímco během druhé poloviny jeho kariéry on vypadal neschopný bytí správně. Toto vypadá příliš extrémní pohled, ale Thomson je odmítnutí přijímat atomy, jeho opozice vůči Darwinu je teorie, jeho chybná spekulování jak k věku Země a slunce a jeho opozici vůči Rutherfordovým myšlenkám na radioaktivitu, jistě vložit jej do prohrávající strany mnoha argumentů pozdnější v jeho kariéře.

Mít studoval některé Thomsonových výzkumných příspěvků, nechal nás komentovat inovace, které on představil do učení u univerzity Glasgowa. On představil práci laboratoře do univerzitních studijních oborů, držet tento díl práce odlišné od matematické strany. On povzbudil nejlepší studenty cenami nabídky. Některé ceny byly uděleny k nejlepšímu studentovi, bytí hlasu organizovalo mezi studenty určovat příjemce. Tam byl také ceny který Thomson dal ke studentovi, kterého on zvažoval nejzasloužilejší.

Ne jen dělal Thomson vezme sjednocený pohled na hmotný svět v jeho výzkumu, ale on nesl toto do jeho učení. Jeden z jeho studentů, kdo navštěvoval 1859 Thomsona-60 přednášky, psal (vidět [10 ]): -

Jeho popud měl sladit jevy a přijít k principu fundamentální je, a toto dalo němu jistou netrpělivost s odvětvími vědy, která byla ještě v pozorovací fázi, a ne přesto se dostat pod mechanická práva. Proto nejoslnivější a závažná část jeho kursu byla na konci, když on shrnul jeho učení a zevšeobecnil energii a korelaci fyzických sil...

Jiný Thomsonových slavných kusů práce byl jeho společný projekt s Taitem produkovat jejich slavný text Pojednání o přírodní filozofii který oni začali pracovat na v časném 1860s. Oni pracovali tím, že posílá notebooková záda a útočníka ke každému jiný na tomto obrovském projektu který Thomson předpokládal jako krytina všechny fyzické teorie. Mnoho hlasitostí bylo míněno, ale jediný první dva byl vždy psán který pokrýt kinematiku a dynamiku. Tito byli významné hlasitosti, které se staly standardními texty pro mnoho generací vědců.

Thomson dosáhl jeho největší slávy přes událost, kterou my máme ještě k diskům. On byl vždy velmi zaujatý zlepšením fyzického vybavení a Thomson navrhl a uskutečnil mnoho nových zařízení, včetně zrcadla-galvanometer, které byly použity v prvních úspěšných udržovaných telegrafních přenosech v transatlantické ponorce telegrafují. Thomson se připojil ke skupině průmyslníků ve středním 1850s na projektu položit podmořský kabel mezi Irskem a Newfoundland. On hrál několik rolí v tomto projektu, být na řídícím výboru a také být poradce na teoretických elektrických záležitostech.

Elektrotechnik, který byl v důvěře praktické stránky operace byl E O W Whitehouse, kdo trval na používání jeho vlastního systému přes Thomsonově rade. Kabel byl úspěšně položen v 1858, pokus mít povolil předchozí rok když kabel se zlomil. Po počátečních potížích s odesláním signálu, tam bylo náhlé patrné zlepšení a Whitehouse prohlásil úspěch pro jeho systém. Nicméně to bylo brzy objevil, že on substituted Thomsonovo zrcadlo-galvanometer pro jeho vlastní nástroje a tam byla prudká hádka mezi Whitehouseem, Thomson a ostatní ředitelé. Thomsonovy nástroje byly úplně užité na třetí pokus o položení kabelu v 1865 a toto ukázalo se velmi úspěšné s rychlým přenosem signálů možný.

Pro jeho práci na transatlantickém kabelu Thomson byl vytvořil barona Kelvina Largs v 1866. Kelvin je řeka, která proběhne pozemkami Glasgow univerzity a Largs je město na skotském pobřeží kde Thomson postavil jeho dům. Stejně jako sláva, jeho účast v projektu telegrafního kabelu vedeném k velkému osobnímu majetku způsobenému jeho patenty kabelu a konzultování. On byl schopný koupit 126-jachta tuny (Lalla Rookh) stejně jako jemný dům s obklopujícím majetkem. Glasgow herold pyšně prohlásil úspěch kabelu [9]: -

Je profesor Thomson, význačný elektrotechnik, bez jehož inspirující geniality tento velký obchod nebyl tak snadno nedosahoval, ne Glasgow muž? A byl ředitel elektrické nástroje zaměstnané v testování a pracování kabel ne vyráběl pan White, optik tohoto města, ačkoli dolů profesor Thomson je nasměrování?

Thomson publikoval více než 600 dokladů. On byl volen k Královská společnost v 1851, dostal jeho královské vyznamenání v 1856, dostal jeho Copley vyznamenání v 1883 a sloužil jako jeho prezident od 1890 k 1895. Kromě jeho aktivit s Královská společnost, jak jeden by čekal takový významný skotský profesor, on sloužil Královská společnost Edinburghu přes mnoho roků. On sloužil tři období jako prezident této společnosti, nejprve od 1873 k 1878, pro druhý čas od 1886 k 1890, a pro třetí čas od 1895 do jeho smrti v 1907. Thomson sloužil jako prezident přesto třetí společnost když on byl volen jako prezident britského sdružení pro povýšení vědy v 1871.

Thomsonova schopnost jako přednášející byla méně působivá [3]: -

Jako odborný asistent on byl poněkud náchylný nechat jeho předmět utéct s ním. Když toto se stalo, limity času se staly s malým účtem a jeho publikem, rozumějící ale malý co on říkal, fein spokojit se s obdivovat jeho nesoustředěnou živost způsob (který byl poněkud zdůrazněn než jinak nepatrnou chromostí od kterého on trpěl) a horlivý požitek se kterým on si liboval v intricacies záležitosti v ruce.

Článek: J J O'Connor a E F Robertson

Kliknout na toto spojení vidět seznam záznamů glosáře pro tuto stránku

JOC/EFR říjen 2003	Škola matematiky a statistiky Univerzita St Andrews, Skotsko
URL této strany je: http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Mathematicians/Thomson. html