Уильям томсон, британский физик и механик

Содержание

Уильям Томсон (1824–1907) был британским физиком и математиком, родившимся в Белфасте (Ирландия). Также известный как лорд Кельвин по дворянскому титулу, присвоенному за его вклад в науку, он считается одним из британских ученых, внесших наибольший вклад в развитие физики.

Томсон большую часть своей жизни занимал должность профессора естественной философии в Университете Глазго, несмотря на постоянные предложения о работе от других более уважаемых учебных заведений. С этой позиции ученый дал решающий импульс экспериментальным исследованиям, тогда мало оцененным.

Его основные достижения включают создание абсолютной шкалы тепла, которая носит его имя: шкала Кельвина. Кроме того, он опубликовал некоторые исследования систем единиц измерения и запатентованных измерительных устройств, таких как гальванометр. Точно так же это помогло улучшить передачу через подводные кабели.

Все эти работы принесли ему титул барона Кельвина. Томсон также стал первым ученым, работавшим в Палате лордов. Его смерть произошла в декабре 1907 года, и он был похоронен рядом с Исааком Ньютоном в Вестминстерском аббатстве.

Научные достижения

Большая заслуга заключается в развитии термодинамики, изобретении множества чувствительных электрических измерительных приборов, которые до сих пор находятся в использовании (гальванометр Томсона, измерительный мост Томсона). Томсон также написал много ценных работ и диссертаций по теоретической физике.

Кельвин продолжал изучать природу тепла. Он понял, что было бы полезно, чтобы можно было точно определять чрезвычайно низкие температуры. В $1848$ году он предложил абсолютную шкалу температур, которая теперь называется «шкалой Кельвина».

Замечание 3

Кельвин участвовал в разработке второго закона термодинамики, и он утверждал, что ключевым вопросом в интерпретации второго закона термодинамики было объяснение необратимых процессов.

Он отметил, что если энтропия всегда возрастает, Вселенная, в конечном счете, достигнет состояния однородной температуры и максимальной энтропии, из которой не было бы возможно извлечь работу. Он назвал это состояние Тепловой смертью Вселенной. Поэтому он предложил термодинамическую теорию, основанную на доминировании концепции энергии, и считал, что вся физика должна быть основана на этом.

Томсон также был яхтсменом, так как он был очень заинтересован в море. Он ввел метод глубоководных зондирований.

В $1884$ году Кельвин отправился в Соединенные Штаты, чтобы дать серию лекций. Они были восприняты с большим энтузиазмом, и опубликованы в $1904$ году как «Балтиморские Лекции».

Credits

New World Encyclopedia writers and editors rewrote and completed the Wikipedia article
in accordance with New World Encyclopedia standards. This article abides by terms of the Creative Commons CC-by-sa 3.0 License (CC-by-sa), which may be used and disseminated with proper attribution. Credit is due under the terms of this license that can reference both the New World Encyclopedia contributors and the selfless volunteer contributors of the Wikimedia Foundation. To cite this article click here for a list of acceptable citing formats.The history of earlier contributions by wikipedians is accessible to researchers here:

William Thomson, 1st Baron Kelvin  history

The history of this article since it was imported to New World Encyclopedia:

History of «William Thomson, 1st Baron Kelvin»

Note: Some restrictions may apply to use of individual images which are separately licensed.

Третий проект

Через шесть лет после полной потери сигнала Томсон принял участие в новой попытке соединить Европу и Америку телеграфом.

Новый проект начался в 1864 году, хотя только летом следующего года экспедиция отправилась с целью прокладки нового кабеля. Однако, когда было проложено почти 1200 миль, трос оборвался, и экспедицию пришлось отложить еще на год.

Уже в 1866 году, когда Томсон снова оказался в составе экспедиции, цель могла быть достигнута.

Интерес Томсона к этой теме не остался без его участия в этих экспедициях. Еще в 1865 году он сотрудничал с инженером для создания различных проектов по прокладке новых подводных кабелей, а также для использования патентов на изобретения ученого.

Среди его успехов была телеграфная связь между Брестом во Франции и островом Сен-Пьер недалеко от Ньюфаундленда.

Слайд 6Цветовая температураКельвин также применяется для измерения цветовой температуры, характеризующей ход интенсивности

излучения источника света как функции длины волны в оптическом диапазоне. Цветовая температура определяется как температура абсолютно чёрного тела, при которой оно испускает излучение того же цветового тона, что и рассматриваемое излучение.Примеры цветовой температуры различных источников света:1500—2000 К — свет пламени свечи;2800 К — лампа накаливания 100 Вт (вакуумная лампа);3400 К — солнце у горизонта;3500 К — люминесцентная лампа белого света;6500 К — стандартный источник дневного белого света, близкий к полуденному солнечному свету;9500 К — синее безоблачное небо на северной стороне перед восходом Солнца;20000 К — синее небо в полярных широтах.

Преддверие открытия

Плюккер поставил довольно простой эксперимент. В герметичную стеклянную трубку с разреженным газом были помещены два электрода. Катод подключался к отрицательному полюсу батареи, анод—к положительному. При подаче высокого напряжения газ в трубке начинал светиться. Откачивая газ из трубки, Плюккер наблюдал постепенное исчезновение свечения, и лишь слегка оно оставалось в области анода. Так в 1859 году было открыто новое излучение.

Немецкий физик Ойген Гольдштейн продолжил работу Плюккера, он высказал идею о волновой природе открытого излучения и назвал его катодными лучами. Англичанин Уильям Крукс не согласился с ним и предположил, что катодные лучи являются потоками частичек вещества. Его правоту уже 1895 году подтвердил французский физик Жан Перрен, который экспериментально доказал, что этот поток движется прямолинейно, но может отклоняться магнитным полем.

Можно сказать, что подготовительные работы к раскрытию тайны атома были уже проведены. В этом же году к исследованию катодных лучей в Кавендишской лаборатории Кембриджского университета приступает ее директор Джозеф Томсон. Изучая отклонение лучей в магнитном поле, он приходит к выводу, что все частицы, образующие катодные лучи, одинаковы, или, говоря языком физики, тождественны, и являются составляющими вещества. Измерив скорость их движения, которая была значительно ниже скорости света, Томсон понял, что они обладают массой и находятся в составе атомов. А значит, атом не такой уж и неделимый.

Основные вклады Томсона в науку

Открытие электрона

В 1897 году J.J. Томсон обнаружил новую частицу легче водорода, которая была крещена «электроном».

Водород считался единицей измерения атомного веса. До этого атом был наименьшим делением материи.

В этом смысле Томсон был первым, кто открыл отрицательно заряженные корпускулярные субатомные частицы..

Атомная модель Томсона

Атомная модель Томсона была структурой, которую английский физик приписал атомам. Для ученого атомы были сферой положительного заряда.

Там были погружены отрицательно заряженные электроны, равномерно распределенные по этому положительно заряженному облаку, нейтрализуя положительный заряд массы атома.

Эта новая модель заменяет модель, разработанную Далтоном, и позже она будет опровергнута Резерфордом, учеником Томсона в Кавендишских лабораториях Кембриджа.. 

Разделение атомов

Томсон использовал положительные или анодные лучи для разделения атомов разной массы. Этот метод позволил ему рассчитать электричество, переносимое каждым атомом, и количество молекул на кубический сантиметр..

Будучи способным делить атомы различной массы и заряда, физик обнаружил существование изотопов. Таким образом, благодаря изучению положительных лучей, он сделал большой шаг вперед в направлении масс-спектрометрии..

Открытие изотопов

Джей-Джей Томсон обнаружил, что ионы неона имеют разные массы, то есть разные атомные массы. Так Томсон показал, что у неона есть два подтипа изотопов: неон-20 и неон-22..

Изотопы, изученные по сей день, являются атомами одного и того же элемента, но их ядра имеют разные массовые числа, так как они состоят из разных количеств нейтронов в их центре.

Эксперименты с катодными лучами

Катодные лучи — это потоки электронов в вакуумных трубках, то есть стеклянные трубки с двумя электродами, один положительный и один отрицательный.

Когда отрицательный электрод, или также называемый катодом, нагревается, он излучает излучение, направленное к положительному электроду или аноду, по прямой линии, если на этом пути нет магнитного поля..

Если стенки стекла трубки покрыты люминесцентным материалом, попадание катодов в этот слой создает проекцию света.

Томсон изучил поведение катодных лучей и пришел к выводу, что лучи распространяются по прямой линии..

Также, что эти лучи могли отклоняться от их траектории присутствием магнита, то есть магнитного поля. Кроме того, лучи могли перемещать лопасти с силой массы циркулирующих электронов, демонстрируя тем самым, что электроны имели массу.

Джей-Джей Томсон экспериментировал с изменением газа внутри электронно-лучевой трубки, но поведение электронов не менялось. Также катодные лучи согревали предметы, попавшие между электродами. 

В заключение Томсон показал, что катодные лучи оказывают световое, механическое, химическое и тепловое воздействие..

Катодно-лучевые трубки и их световые свойства были трансцендентными для более позднего изобретения лампового телевидения (CTR) и видеокамер..

Масс-спектрометр

Джей-Джей Томсон создал первый подход к масс-спектрометр. Этот инструмент позволил ученому изучить отношение массы к заряду электронно-лучевых трубок и измерить, насколько они отклоняются под воздействием магнитного поля и количества энергии, которую они несут..

В результате этого исследования он пришел к выводу, что катодные лучи состоят из отрицательно заряженных корпускул, которые находятся внутри атомов, таким образом, постулируя делимость атома и порождая фигуру электрона..

Аналогичным образом, достижения в области масс-спектрометрии продолжались до сегодняшнего дня, развиваясь различными способами для отделения электронов от атомов..

Кроме того, Томсон первым предложил первый волновод в 1893 году. Этот эксперимент состоял в распространении электромагнитных волн в контролируемой цилиндрической полости, который был впервые проведен в 1897 году лордом Рэлеем, еще одной Нобелевской премией по физике..

Волноводы будут широко использоваться в будущем, даже сегодня, для передачи данных и волоконной оптики..

Телеграфия и подводный кабель

Как уже отмечалось, лорд Кельвин с самого начала своей карьеры проявлял большую склонность к практическому применению научных открытий.

Одной из областей, в которой он пытался применить на практике некоторые из своих исследований, была телеграфия. Его первая работа по этому вопросу была опубликована в 1855 году, а в следующем году он стал членом правления The Atlantic Telegraph Co, компании, занимающейся этим вопросом и у которой был проект по прокладке первого телеграфного кабеля, пересекающего океан. между Америкой и Европой.

Лорд Кельвин не принимал особого участия в этой первой попытке проложить кабель, но он все же предпринял экспедицию, начавшуюся в 1857 году, чтобы проложить его. Проект закончился провалом после того, как его протянули более чем на 300 морских миль.

Слайд 5История1848 г Уильям Томсон в своей работе «Об абсолютной термометрической шкале» пишет

о необходимости шкалы, нулевая точка которой будет соответствовать предельной степени холода (абсолютному нулю), а ценой деления будет градус Цельсия. Эта абсолютная шкала на сегодняшний день известна как термодинамическая шкала Кельвина. Значение «минус 273» было получено как обратное от 0,00366 — коэффициента расширения газа на градус Цельсия, что точно соответствует текущему принятому значению.1954г Третья резолюция Х Генеральной конференции по мерам и весам (ГКМВ) дала шкале Кельвина современное определение, взяв температуру тройной точки воды в качестве второй опорной точки и приняв, что её значение составляет ровно 273,16 кельвина.1967/1968 В соответствии с третьей резолюцией XIII Генеральной конференции по мерам и весам единица измерения термодинамической шкалы была переименована в «кельвин», а обозначением стал «К» (ранее единица называлась «градус Кельвина», её обозначением был «°K»). Кроме того величина единицы была определена более явно — как равная 1/273,16.

Слайд 3Вклад в физику.В круг научных интересов Томсона входили термодинамика, гидродинамика, электромагнетизм,

теория упругости, теплота, математика, техника. Стажируясь в Париже, разработал метод решения задач электростатики, получивший название метода «зеркальных изображений» (1846). Познакомившись с теоремой Карно, высказал идею абсолютной термодинамической шкалы (1848). В 1851 г. У. Томсон сформулировал (независимо от Р. Клаузиуса) 2-е начало термодинамики. В его работе «О динамической теории теплоты» излагалась новая точка зрения на теплоту, согласно которой «теплота представляет собой не вещество, а динамическую форму механического эффекта». Поэтому «должна существовать некоторая эквивалентность между механической работой и теплотой».Томсон заложил основы теории электромагнитных колебаний и в 1853 г. вывел формулу зависимости периода собственных колебаний контура от его ёмкости и индуктивности. В 1856 г. открыл третий термоэлектрический эффект – «эффект Томсона».В 1870 г. он установил зависимость упругости насыщенного пара от формы поверхности жидкости.

Литература

• Хал Хеллман. Глава 6. Лорд Кельвин против геологов и биологов: Возраст Земли // Великие противостояния в науке. Десять самых захватывающих диспутов = Great Feuds in Science: Ten of the Liveliest Disputes Ever. — М.: Диалектика, 2007. — С. 320. — ISBN 0-471-35066-4.
• K. L. Aplin, R. G. Harrison. Lord Kelvin’s atmospheric electricity measurements (англ.). — 2013. — arXiv:1305.5347.
• Томсон, Вильям // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). — СПб., 1890—1907.
• Храмов Ю. А. Томсон (Кельвин) Уильям (Thomson William, Baron Kelvin) // Физики : Биографический справочник / Под ред. А. И. Ахиезера. — Изд. 2-е, испр. и доп. — М. : Наука, 1983. — С. 263. — 400 с. — 200 000 экз.
• Robert Kargon and Peter Achinstein. Kelvin’s Baltimore Lectures and Modern Theoretical Physics: historical and philosophical perspectives. — Cambridge, Massachusetts: MIT Press, 1987. — ISBN 0-262-11117-9.

Limits of Classical Physics

In 1884, Thomson delivered a series of lectures at Johns Hopkins University in the U.S. in which he attempted to formulate a physical model for the aether, a medium that would support the electromagnetic waves that were becoming increasingly important to the explanation of radiative phenomena. Imaginative as were the «Baltimore lectures,» they had little enduring value owing to the imminent demise of the mechanical world view.

In 1900, he gave a lecture titled Nineteenth-Century Clouds over the Dynamical Theory of Heat and Light. The two «dark clouds» he was alluding to were the unsatisfactory explanations that the physics of the time could give for two phenomena: the Michelson-Morley experiment and black body radiation. Two major physical theories were developed during the twentieth century starting from these issues: for the former, the Theory of relativity; for the second, quantum mechanics. Albert Einstein, in 1905, published the so-called «Annus Mirabilis Papers,» one of which explained the photoelectric effect and was of the foundation papers of quantum mechanics, another of which described special relativity.

In 1907, Thomson’s wife became ill, and her debilitating infirmity took a toll on Thomson’s own health. He died December 17, 1907, and was buried in Westminster Abbey.

Другие изобретения и вклады

Работа Томсона с подводным кабелем во многом связана с большим интересом, который ученый всегда проявлял к морю.

В 1870 году он приобрел собственную яхту, которую использовал как второй дом, так и для различных экспериментов. Это привело к тому, что он разработал такие изобретения, как новый вид компаса или различные измерительные устройства.

В дополнение к вышесказанному, Томсон участвовал в составе жюри в нескольких конференциях, на которых были представлены изобретения. Он также написал отчеты о присуждении некоторых из этих наград, в том числе награды Александра Белла и его телефона.

Примечания

1. Архив по истории математики Мактьютор
2. William Thomson // Internet Speculative Fiction Database (англ.)
3. ↑ Томсон Уильям // Большая советская энциклопедия:
4. www.accademiadellescienze.it (итал.)
5. Harold I. Sharlin. William Thomson, Baron Kelvin. Encyclopædia Britannica (13 декабря 2019). Дата обращения: 24 января 2020. Архивировано 1 февраля 2020 года.
6. Thomson; William (1824 — 1907); Baron Kelvin of Largs; Physicist // Сайт Лондонского королевского общества (англ.)
7. Les membres du passé dont le nom commence par K Архивная копия от 6 августа 2020 на Wayback Machine (фр.)
8. Профиль Уильяма Томсона, лорда Кельвина на официальном сайте РАН
9. Biography of William Thomson’s father. Groups.dcs.st-and.ac.uk. Дата обращения: 29 октября 2011. Архивировано 2 мая 2019 года.
10. David Thomson Aberdeen University. Дата обращения: 24 мая 2020. Архивировано 30 мая 2021 года.
11. Royal Medal Архивная копия от 25 сентября 2015 на Wayback Machine (англ.)
12. Kelvin and Ireland Raymond Flood, Mark McCartney and Andrew Whitaker (2009) J. Phys.: Conf. Ser. 158 011001
13. Randall, Lisa. Warped Passages. — New York : HarperCollins, 2005. p.162
14. Hutchison, Iain «Lord Kelvin and Liberal Unionism». Дата обращения: 29 октября 2011. Архивировано 3 мая 2011 года.
15. Trainer, Matthew (2008). “Lord Kelvin, Recipient of The John Fritz Medal in 1905”. Physics in Perspective. 10: 212—223. DOI:10.1007/s00016-007-0344-4.
16. .
17. Stacey, Frank D. Kelvin’s age of the Earth paradox revisited (англ.) // Journal of Geophysical Research  (англ.) (рус.. — 2000. — Vol. 105, no. B6. — P. 13155—13158. — doi:10.1029/2000JB900028. — Bibcode: 2000JGR…10513155S.
18. History of the IET’s Kelvin Lectures (англ.). The Institution of Engineering and Technology. Дата обращения: 16 июня 2016. Архивировано 7 сентября 2015 года.

Биография Джозефа Джона Томсона

Джозеф Джон Томсон родился недалеко от Манчестера в семье букиниста. Знак зодиака — Стрелец. Когда ему еще не было 15 лет, поступил в Манчестерский университет, или Оуэнс-колледж, как он тогда назывался. По совету профессора математики он продолжил образование в Кембридже. В 1876 г. поступил в Тринити-колледж.

Через четыре года он сдал завершающие экзамены, и получил вторую награду, уступив первую Лармору — известному впоследствии физику. Джозеф вскоре становится членом Тринити-колледжа и начинает работать в Кавендишской лаборатории под руководством Рэлея.

Научная работа

В 1882 г. получает премию Адамса за работу о вихре в несжимаемой жидкости. В этот период его труды являются, по сути, математическими. Однако после 1880 г. ученого все больше начинают интересовать проблемы физики, а точнее проблемы электромагнетизма.

В 28 лет он избирается третьим (после Максвелла и Рэлея) кавендишским профессором. Его избрание на столь высокий пост было крайне неожиданным для всех, включая его самого. Будущее показало, что Кембриджские профессора не ошиблись в своем выборе.

В 1893 г.  профессор публикует «Исследования по электричеству и магнетизму». Это является, по его замыслам, продолжением максвелловского «Трактата по электричеству и магнетизму».

Наиболее интересная часть — прохождение электрического тока через газы, стала первой работой на эту тему, появившаяся в Англии. Вскоре молодой ученый стал известным авторитетом в этой области физики.

Открытие Рентгеном в 1896 г. загадочных лучей, названных позже рентгеновскими, интенсифицировали исследования электропроводности газов. Это и привело в конце концов Томсона к открытию электрона. Кавендишская лаборатория под его руководством превратилась в дружный коллектив ученых, спаянных общими научными интересами.

Благодаря совместному труду, появилась работа «Прохождение электричества через газы», она была издана в 1903 г. За свой вклад в науку в 1906 г. ученый получает Нобелевскую премию.

Вскоре он начал изучать положительно заряженные частицы. В 1913 г. была издана книга «Лучи положительного тока», она стала началом масс-спектроскопии.

Открытие электронов (сам Томпсон называл их корпускулами) позволило ему создать первую электромагнитную модель атома. Впоследствии ее усовершенствовали Резерфорд и Бор. Гениальный физик получил всевозможные награды у себя на родине и должность президента Лондонского королевского общества.

Одновременно с этим, он становится председателем Тринити-колледжа, после чего был возведен в рыцарское звание. Но главной наградой для него была любовь и благодарность учеников (среди них Резерфорд, Ланжевен и Бор), успехами которых он гордился больше всего.

Умер Джозеф Джон Томсон в возрасте 83 лет. Похоронен в Лондоне в Вестминстерском аббатстве, недалеко от Исаака Ньютона.

Семья

Знаменитый физик женился на Розе Пейджт. В этом браке родились дети:

• Мисс Джоан;
• Джордж Пэйджт Томсон (1892-1975), впоследствии профессор физики и лауреат Нобелевской премии.

Биография

Замечание 1

Уильям Томсон родился $26$ июня $1824$ года в Белфасте, Ирландия.

Отец Уильяма Томсона, Джеймс Томсон, был преподавателем математики и инженерии в Королевском Академическом институте в Белфасте. Его мать Маргарет Томсон умерла в $1830$ году, когда Уильяму было шесть лет.

У Томсона были проблемы с сердцем, и он чуть не умер, когда ему было 9 лет. В возрасте $12$ лет он получил приз за перевод произведения Лукиана Самосатского — «Диалоги Богов» с латинского на английский язык.

Уильям и его старший брат Джеймс обучались на дому у своего отца, в то время как младшие мальчики обучались старшими сестрами.

В 1832 году его отец был назначен профессором математики в Глазго, и семья переехала туда в октябре $1833$ года. Томсон и братья с сестрами познакомились с новыми людьми и получили новое воспитание, в отличие от сельского обучения своего отца, мальчики обучились французскому языку в Париже. Середина $1840$ года была проведена в Германии и Нидерландах. Изучению языков был дан высокий приоритет.

Сестра Томсона, Анна Томсон, была матерью Джеймса Томсона Боттомли – известного ирландского физика.

В подростковом возрасте он выучил французский язык достаточно хорошо, чтобы читать работы выдающегося французского математика Жана Батиста Жозефа Фурье. Филипп Келланд, профессор математики в Эдинбургском университете, раскритиковал работу Фурье по теории тепла. Кельвин смело заявил, что Келланд был неправ — и позже ученые согласились с ним.

Томсон учился в университете Глазго, а затем (с $1840$ г.) продолжил обучение в Петерхаусе в Кембриджском университете. Он изучал математику и физику. После окончания, он работал профессором в Глазго ($1846-1899$ годы), с $1890$ года он стал президентом Лондонского королевского общества. Он творчески подходил к работе почти во всех отраслях, как в экспериментальной физике, так и в теоретической.

Работая в университете Глазго, он организовал научно — исследовательскую лабораторию.

В $1892$ году он получил титул лорда Кельвина, в честь реки в Шотландии, которая протекала недалеко от университета Глазго.

Замечание 2

Уильям Томсон (лорд Кельвин) поскользнулся на льду во время зимы в $1861$ году, и вследствие чего сломал ногу. С тех пор он хромал до своей смерти $17$ декабря $1907$ года.

Слайд 4Шкала Кельвина.Можно заморозить воду и продолжить охлаждение или нагреть воду до

парообразного состояния и продолжить нагрев. То есть температуры могут опускаться много ниже О °С и подниматься много выше 100 «С. Существует абсолютный нижний предел температуры по шкале Цельсия, но верхнего предела температуры нет. Мы могли бы предпринять экстраординарные усилия, охлаждая кусок льда, чтобы увидеть, насколько холодным мы можем его сделать, но нам никогда не удастся понизить его температуру ниже —273,16 °С. Эта температура называется абсолютным температурным нулем. Предметы с такой температурой не смогут передать энергию чему-то еще, потому что у них вообще не будет энергии, которую можно было бы передать. Во Вселенной нет объектов, имеющих такую температуру, хотя некоторые атомы в необозримом межгалактическом пространстве могут иметь температуру, приближающуюся к ней.Абсолютный нуль — это реперная точка температурной шкалы Кельвина. Единицы в этой шкале называются Кельвинами (К). Температура —273,16 «С равна 0 К. Приращение температуры в температурной шкале Кельвина такое же, как в температурной шкале Цельсия. Поэтому 0 °С = 273,16 К +100 °С = 373,16 К.
Верхнего предела шкалы нет, т. е. можно нагревать вещества бесконечно. Температуры в ядрах звезд могут достигать миллионов градусов Кельвина. В центре Галактики температуры квазаров и других экстремальных космических объектов достигают, возможно, миллиардов градусов Кельвина.

В последние годы

Уильям Томсон получил рыцарское звание в 1866 году после того, как участвовал в прокладке первого подводного кабеля связи. Позже, в 1892 году, он получил титул барона и стал использовать имя другой ветви своей семьи, Кельвин из Ларгса. По этой причине он ушел в потомство как лорд Кельвин.

Лорд Кельвин трижды отклонял предложение Кембриджского университета занять кафедру физики. Первый раз был в 1871 году, а последний — в 1884 году. Его намерением всегда было завершить карьеру в Глазго.

Ученый принял активное участие в Международной выставке электричества, которая проходила в Париже в 1881 году. Во время мероприятия он продемонстрировал некоторые из своих изобретений, в том числе гальванометр. Кроме того, он был одним из докладчиков на конгрессе, который пытался создать систему единиц измерения для электричества, распространенную во всем мире.

В начале 1990-х Томсон был избран президентом Королевского общества. В 1860 году он получил Большой крест ордена королевы Виктории по случаю своего золотого юбилея на кафедре Университета Глазго.

Уже в 1899 году, в возрасте 75 лет, лорд Кельвин оставил кресло, хотя продолжал посещать занятия в качестве слушателя.

Electrical standards

Thomson did more than any other electrician up to his time to introduce accurate methods and apparatus for measuring electricity. As early as 1845 he pointed out that the experimental results of William Snow Harris were in accordance with the laws of Coulomb. In the Memoirs of the Roman Academy of Sciences for 1857 he published a description of his new divided ring electrometer, based on the old electroscope of Johann Gottlieb Friedrich von Bohnenberger and he introduced a chain or series of effective instruments, including the quadrant electrometer, which cover the entire field of electrostatic measurement. He invented the current balance, also known as the Kelvin balance or Ampere balance (sic), for the precise specification of the Ampere, the standard unit of electric current.

In 1893, Thomson headed an international commission to decide on the design of the Niagara Falls power station. Despite his previous belief in the superiority of direct current electric power transmission, he was convinced by Nikola Tesla’s demonstration of three-phase alternating current power transmission at the Chicago World’s Fair of that year and agreed to use Tesla’s system. In 1896, Thomson said «Tesla has contributed more to electrical science than any man up to his time.»

Расчетный возраст Земли

Не все исследования, проведенные Томсоном, дали хорошие результаты. Это случай, например, его попытки вычислить возраст Земли.

Частично его ошибка была связана с его статусом ревностного последователя христианства. Как верующий, лорд Кельвин был сторонником креационизма, и это было отмечено в его исследованиях возраста планеты.

Однако Томсон не просто цитировал Библию, но использовал научные данные, чтобы попытаться доказать ее истинность. В данном случае ученый утверждал, что законы термодинамики позволили нам утверждать, что Земля была раскаленным телом миллионы лет назад.

Томсон считал, что расчеты Дарвина относительно того, когда Земля стала обитаемой, не были точными. Для лорда Кельвина, вопреки теории эволюции, планета была намного моложе, что сделало бы невозможным развитие видов.

Наконец, их работа, основанная на температуре, пришла к выводу, что Земле было от 24 до 100 миллионов лет, что далеко от нынешних оценок, превышающих 4,5 миллиарда лет.

Полный ноль

Одна из фундаментальных встреч в научной карьере Томсона произошла в 1847 году. В том же году во время научной встречи в Оксфорде он встретил Джеймса Прескотта Джоуля, французского ученого, который много лет экспериментировал с теплом как источником энергии.

Идеи Джоуля не нашли большой поддержки среди его коллег, пока Томсон не начал их рассматривать. Таким образом, британский ученый собрал некоторые теории Джоуля и создал термодинамическую шкалу для измерения температуры.

Эта шкала имела абсолютный характер, поэтому не зависела от устройств и веществ, используемых для ее измерения. Открытие было названо в честь автора: шкала Кельвина.

Расчеты Томсона привели его к вычислению того, что он назвал абсолютным нулем или нулем градусов по шкале Кельвина. Рассматриваемая температура составляет -273,15º по Цельсию или 459,67º по Фаренгейту. В отличие от этих двух последних шкал, шкала Кельвина используется почти исключительно в области науки.