Томсон, Уильям (лорд Кельвин)

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Уильям Томсон (1824-1907)

Уильям Томсон, лорд Кельвин, (англ. William Thomson, 1st Baron Kelvin, 26 июня 1824, Белфаст— 17 декабря 1907, Largs, Ayrshire, Шотландия

Один из величайших физиков. Предки Т. были ирландские фермеры; отец его Джемс Т. (1776—1849), известный математик, был с 1814 г. учителем в Belfast Academical Institution, затем с 1832 г. профессор математики в Глазго; известен учебниками по математике, выдержавшими десятки изданий. У. Томсон вместе со старшим братом, Джемсом учились в колледже в Глазго, а затем в St. Peter Kollege в Кембридже, в котором Т. закончил курс наук в 1845 г. В 1846 г. двадцатидвухлетний Т. занял кафедру теоретической физики в универ. в Глазго. Необыкновенные заслуги Т. в чистой и прикладной науке были вполне оценены его современниками. В 1866 г. Т. возведён в дворянское достоинство, в 1892 г. королева Виктория пожаловала ему пэрство с титулом "лорд Кельвин".

Ещё студентом, Т. опубликовал ряд работ по приложению рядов Фурье к вопросам физики и в замечательном исследовании "The uniform motion of heat in homogeneous solid and i ts connection with the mathematical theory of electricity" ("The Cambridge math. Journ.", 1842) провёл важные аналогии между явлениями распространения тепла и электрического тока и показал, как решение вопросов из одной из этих областей применить к вопросам другой области. В другом исследовании "The Linear Motion of Heat" (1842, ibid.) Т. развил принципы, которые затем плодотворно приложил ко многим вопросам динамической геологии, например, к вопросу об охлаждении земли. В 1845 г., находясь в Париже, Т. начинает в журнале Лиувилля печатание ряда статей по электростатике, в которых излагает свой метод электрических изображений, давший возможность просто решить многие труднейшие задачи электростатики. С 1849 г. начинаются работы Т. по термодинамике, напечатанные в изданиях королевского общества в Эдинбурге. В первой из этих работ Т., опираясь на исследования Джоуля, указывает, как следует изменить принцип Карно, изложенный в сочинении последнего "Réflexions sur la puissance motлее du feu" (1824) для того, чтобы принцип согласовался с современными данными; эта знаменитая работа содержит первую формулировку второго принципа термодинамики. В 1852 г. Т. даёт другую формулировку его, именно учение об рассеянии энергии (dissipation of energy). В том же году Т. совместно с Джоулем производит известное исследование над охлаждением газов при расширении без совершения работы, которое послужило переходной ступенью от теории газов идеальных к теории действительных газов. Начатая в 1855 г. работа по термоэлектричеству ("Electrodynamic Qualities of Metals") вызвала усиленную экспериментальную работу; в работе принимали участие студенты, и это положило начало практическим работам студентов в унив. Глазго — первым в Англии, а также начало лаборатории по физике в Глазго.

В пятидесятых годах Т. заинтересовывается вопросом о трансатлантической телеграфии; побуждаемый неудачами первых пионеров-практиков, Т. теоретически исследует вопрос о распространении электрических импульсов вдоль кабелей и приходит к заключениям величайшей практической важности, давшим возможность осуществить телеграфирование через океан. Попутно, Т. выводит условия существования колебательного электрического разряда (1853), вновь найденные позже Кирхгоффом (1864) и легшие в основание всего учения об электрических колебаниях. Экспедиция для прокладки кабеля знакомит Т. с нуждами морского дела и приводит к усовершенствованию лота и компаса. (1872—1876).

В "Biogr.-Litter. Handwörterbuch Poggendorffa" (1896) приведён список около 250 статей (кроме книг), принадлежащих Т. Упомянем лишь некоторые предметы его работ: термодинамические исследования, приведшие кроме того ещё к установлению абсолютной шкалы температур; работы по гидродинамике и теории волн (награждены в 1887 г. премией от эдинбургского королевского общ.); работы по термоэлектричеству, приведшие к открытию так наз. "явления Т." — переноса тепла электрическим током; исследования по теории упругости (1862—1863), в которых Т. расширяет теорию шаровых функций; работы по динамической геологии. Не менее замечательна деятельность Т. в практической физике и технике; ему принадлежит изобретение или улучшение многих инструментов, вошедших во всеобщее употребление в науке и технике, как то: зеркального гальванометра, сифон-рекордера, квадрантного и абсолютного электрометров, нормального элемента компаса, лота и множества технических измерительных электрических приборов, между которыми особенно замечательны "ампер-весы", применяемые для выверки электрических приборов; между множеством патентов, взятых Т., встречаются таковые и на чисто практические приспособления, как, например, на водопроводные краны.

Из книг, изданных Т., наибольшею известностью пользуется "Treatise on natural philosophy" (т. 1, вместе с Тэтот, 3-е изд. в 1883 г., немец. перев. под ред. Гельмгольца), содержащее блестящее изложение механических основ теоретической физики. Статьи Т. перепечатаны в его "Reprints of papers on electrostatic and magnetism" (1872), "Mathematical and physical papers" (1882—1883) и "Popular lectures and adresses". В "Encyclopedia Britannica" (1880) помещены две знаменитые статьи Т. — "Elasticity" и "Heat". В этом замечательном учёном соединяется редко проникновенный ум, бесстрашно берущийся за абстрактнейшие вопросы теории, с чисто практической сметкой, приводящей к решению запутаннейших вопросов практики. Т. Англия обязана блестящим состоянием в высших школах её математической физики; влияние его на развитие этой науки легко проследимо и на деятельности учёных других наций.