William Thomson, Baron Kelvin(eng. William Thomson, 1st Baron Kelvin; 26. jun 1824, Belfast, Irska - 17. decembar 1907, Largs, Škotska) - britanski fizičar i mehaničar. Poznat po svom radu u oblastima termodinamike, mehanike i elektrodinamike.

Biografija

William Thomson je rođen 26. juna 1824. godine u Belfastu. Thomsonovi preci su bili irski farmeri; njegov otac Džejms Tomson, poznati matematičar, bio je nastavnik na Akademskoj instituciji u Belfastu od 1814, zatim profesor matematike u Glazgovu od 1832; poznat po svojim udžbenicima iz matematike, koji su doživjeli desetine izdanja. William Thomson i njegov stariji brat James pohađali su Glasgow College, a zatim St. Petra u Kembridžu, gdje je Vilijam završio svoj naučni kurs 1845.

Godine 1846, dvadesetdvogodišnji Thomson preuzeo je katedru teorijske fizike na Univerzitetu u Glazgovu.

Godine 1856. naučnik je nagrađen Kraljevskom medaljom Kraljevskog društva u Londonu.

Od 1880. do 1882. predsjednik Londonskog društva fizičara. Tomsonova izuzetna dostignuća u čistoj i primenjenoj nauci bila su u potpunosti cenjena od strane njegovih savremenika.

Thomson je proglašen vitezom 1866. godine, a 1892. kraljica Viktorija mu je dodijelila titulu vršnjaka sa titulom Baron Kelvin sa rijeke Kelvin, koja teče pored Univerziteta u Glazgovu u rijeku Klajd.

Naučna djelatnost

Još dok je bio student, Thomson je objavio niz radova o primjeni Fourierovih redova na pitanja fizike i u studiji „Jednoliko kretanje topline u homogenom čvrstom tijelu i njegova povezanost s matematičkom teorijom elektriciteta“ („The Cambridge math. Journ.” 1842) napravio je važne analogije između fenomena širenja toplote i električna struja, pokazujući kako se rješenja problema u jednoj od ovih oblasti mogu primijeniti na probleme u drugoj. U drugoj studiji, “Linearno kretanje topline” (1842, ibid.), Thomson je razvio principe koje je potom plodno primijenio na mnoga pitanja dinamičke geologije, na primjer, na pitanje hlađenja Zemlje.

Godine 1845., dok je bio u Parizu, Thomson je počeo objavljivati ​​brojne članke o elektrostatici u časopisu Josepha Liouvillea, u kojima je izložio svoju metodu električnih slika, koja je omogućila jednostavno rješavanje mnogih najtežih problema elektrostatike.

Godine 1849. Thomson je započeo rad na termodinamici, koji je objavljen u publikacijama Kraljevskog društva iz Edinburga. U prvom od ovih radova, Thomson je, oslanjajući se na Jouleovo istraživanje, ukazao na to kako Carnotov princip, iznet u njegovom eseju “Rflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres dvelopper cette puissance” (1824), treba promijeniti tako da da je princip u skladu sa savremenim podacima; ovaj rad sadrži jednu od prvih formulacija drugog zakona termodinamike. Godine 1852. Thomson je dao drugu njegovu formulaciju, naime doktrinu o disipaciji energije. Iste godine Thomson je, zajedno sa Jouleom, sproveo studiju hlađenja plinova pri ekspanziji bez obavljanja rada, što je poslužilo kao prijelazni korak od teorije idealnih plinova do teorije stvarnih plinova.

Rad na termoelektrici („Elektrodinamičke kvalitete metala“), započet 1855. godine, podstakao je povećan eksperimentalni rad; U radu su učestvovali studenti sa Univerziteta u Glazgovu, koji je označio početak prvog u Velikoj Britaniji praktičan rad studenata i početak laboratorije za fiziku u Glazgovu.

Pedesetih godina 19. veka, Thomson se zainteresovao za pitanje transatlantske telegrafije; Potaknut neuspjesima prvih praktičnih pionira, Thomson je teorijski istražio pitanje širenja električnih impulsa duž kablova i došao do zaključaka od najveće praktične važnosti, koji su omogućili telegrafiju preko oceana. Usput je Thomson izveo uslove za postojanje oscilatornog električnog pražnjenja (1853), koje je kasnije ponovo pronašao Kirchhoff (1864) i koji su činili osnovu cjelokupne doktrine električnih oscilacija. U ekspediciji za postavljanje kabla, Thomson se upoznao s potrebama pomorstva, što je dovelo do poboljšanja parcele i kompasa (1872-1876).

BIOGRAFIJA.

Onaj koji je kasnije postao Lord Kelvin zvao se William Thomson. Rođen je 26. juna 1824. godine u Belfastu (Sjeverna Irska) u porodici profesora inženjerstva. Kada je dječaku bilo sedam godina, porodica se preselila u Glasgow (Škotska), gdje je njegov otac dobio katedru iz matematike na univerzitetu. Vilijam je rano ostao bez majke, a njega i starijeg brata odgajao je njegov otac, koji je među njima uživao veliko poštovanje.

Vilijam je počeo da pohađa očeva predavanja na univerzitetu sa osam godina, a sa deset je postao punopravni student. U Ginisovoj knjizi rekorda William Thomson je upisan kao najmlađi student u istoriji – počeo je da studira na Univerzitetu u Glazgovu oktobra 1834. godine sa 10 godina i 4 meseca, a kao student je upisan 14. novembra istog godine.

Nakon završetka studija u Glazgovu, sedamnaestogodišnji mladić je upisao Univerzitet u Kembridžu sa specijalizacijom iz matematike. Nakon što je 1845. diplomirao na univerzitetu, po savjetu svog oca, Vilijam je otišao u Pariz na praksu iz oblasti termofizike. Pažnju mladog naučnika privlači i analogija između opisa elektrostatičkih i termičkih pojava. Naučnik je zadržao ovo interesovanje za elektro- i termodinamiku tokom svog života.

Po povratku iz Francuske, Thomson je bio na katedri prirodne filozofije (teorijske fizike) na Univerzitetu u Glazgovu, gdje je radio do 1899. godine, pedeset i tri godine. Od 1904. Thomson je bio predsjednik univerziteta.

Od 1890. do 1895. predsjedavao je Kraljevskim društvom u Londonu, a 1892. je dobio ime Lord Kelvin za svoje izvanredne naučne zasluge. Thomson je uživao ogroman ugled među naučnicima širom svijeta, bio je član mnogih naučnih akademija i društava, uključujući i počasnog člana Sankt Peterburgske akademije nauka, a imao je i mnoge nagrade.

NAUČNA DJELATNOST.

Tomsonova naučna interesovanja bila su veoma raznolika. Još u Parizu razvio je važnu metodu za rješavanje problema u elektrostatici, koja je nazvana metodom “zrcalne slike” (1846) i omogućila je rješavanje niza pitanja u elektrotehnici, teoriji toplinske provodljivosti itd. U Parizu se Thomson upoznao s Carnotovom teorijom, što ga je dovelo do ideje apsolutne temperature i koncepta apsolutne temperaturne skale, kasnije nazvane Kelvinovom skalom.

Nezavisno od Clausiusa, Thomson je formulisao drugi zakon termodinamike. Zajedno sa J. Jouleom, Thomson je ustanovio da se tokom adijabatskog širenja gas hladi (Joule–Thomsonov efekat). Vremenom je ovaj efekat počeo da se široko koristi za dobijanje niske temperature. Thomson je odgovoran za izgradnju prve konzistentne teorije termoelektričnih fenomena.

Thomson je također razvio osnove teorije električnih oscilacija i izveo formulu koja danas nosi njegovo ime, a koja uspostavlja odnos između perioda prirodnih oscilacija kola i njegovog kapaciteta i induktivnosti. Izveo je i značajne pomake u praktičnoj implementaciji telegrafskih komunikacija, a bio je i glavni naučni savjetnik u polaganju prvih transatlantskih kablova, koji su osigurali stabilne telegrafske komunikacije između dva kontinenta. Za svoje učešće u polaganju kabla, Thomson je uzdignut u dostojanstvo plemstva.

Zanimljivo je da je rad na polaganju kabla izazvao interesovanje naučnika za probleme pomorske plovidbe, što je rezultiralo stvaranjem neprekidnog ehosonda, mjerača oseke i temeljnog poboljšanja pomorskog kompasa. O Tomsonovom autoritetu i poštovanju prema njemu svjedoče sljedeće riječi jednog mornaričkog oficira: „Svaki mornar treba da se moli za njega svake noći!“

Priče o naučnicima iz fizike. 2014

"Ako možete izmjeriti ono o čemu govorite i izraziti to brojkama, onda znate nešto o ovoj temi. Ali ako to ne možete kvantifikovati, vaše znanje je izuzetno ograničeno i nezadovoljavajuće. Možda ovo Prva faza, ali ovo nije nivo istinskog naučnog saznanja..."

W. Thomson (lord Kelvin)

Naučnik čije je ime dato apsolutnoj termodinamičkoj temperaturnoj skali, Lord Kelvin, bio je svestran čovjek čiji su naučni interesi uključivali termodinamiku (posebno, posjedovao je dvije formulacije drugog principa termodinamike), hidrodinamiku, dinamičku geologiju, elektromagnetizam, teoriju elastičnosti. , mehanika i matematika . Poznata su naučnikova istraživanja toplotne provodljivosti, rad na teoriji plime, širenja talasa po površini i teorija vrtložnog kretanja. Ali on nije bio samo teoretičar. „Čovek nauke je od proizvodnog radnika odvojen čitavim ponorom, a nauka, umesto da služi u rukama radnika kao sredstvo za povećanje sopstvene proizvodne moći, skoro svuda mu se suprotstavlja“, rekao je naučnik. Njegov doprinos razvoju praktične primjene različitih grana nauke teško se može precijeniti. 1850-ih, naučnik zainteresovan za telegrafiju bio je glavni naučni savjetnik prilikom polaganja prvih telegrafskih kablova preko Atlantskog okeana. Dizajnirao je niz preciznih elektrometrijski instrumenti: "kablovski" ogledalni galvanometar, kvadrantni i apsolutni elektrometri, ondulator-marker za prijem telegrafskih signala, signali sa sifonskim dovodom mastila, amperske skale koje se koriste za poravnanje električnih aparata, i još mnogo toga, a također je predložio korištenje upredenih bakrenih žica. Naučnik je stvorio poboljšani pomorski kompas s kompenzacijom za magnetizam željeznog trupa broda, izumio kontinuirani ehosonder i mjerač plime (uređaj za snimanje nivoa vode u moru ili rijeci). Među brojnim patentima koje je preuzeo ovaj genijalni dizajner, postoje i oni za čisto praktične uređaje (kao što su slavine za vodu). Zaista talentovana osoba talentovan u svemu.

William Thomson (ovo je pravo ime ovog slavnog naučnika), rođen je prije tačno 190 godina, 26. juna 1824. godine, u Belfastu (Sjeverna Irska) u porodici Jamesa, nastavnika matematike na Kraljevskom akademskom institutu u Belfastu. , autor niza udžbenika koji su prošli kroz desetine izdanja Thomson, čiji su preci bili irski farmeri. 1817. oženio se Margaret Gardner. Njihov brak je bio veliki (četiri dječaka i dvije djevojčice). Najstariji sin Džejms i Vilijam su odgajani u očevoj kući, dok su mlađe dečake odgajale njihove starije sestre. Nije iznenađujuće što se Thomson stariji pobrinuo za pristojno obrazovanje za svoje sinove. U početku je više pažnje posvetio Džejmsu, ali je ubrzo postalo jasno da loše zdravlje njegovog najstarijeg sina neće dozvoliti da primi dobro obrazovanje, a otac se fokusirao na podizanje Williama.br />
Kada je William imao 7 godina, porodica se preselila u Glasgow (Škotska), gdje je njegov otac dobio katedru iz matematike i profesorsko mjesto. Glasgow je kasnije postao mjesto života i rada slavnog fizičara. Već sa osam godina Vilijam je počeo da pohađa predavanja svog oca, a sa 10 je postao student na koledžu u Glazgovu, gde je studirao sa starijim bratom Džejmsom. Džon Nikol, poznati škotski astronom i popularizator nauke, koji je radio na univerzitetu od 1839. godine, odigrao je veliku ulogu u oblikovanju naučnih interesovanja mladića. Pratio je napredna dostignuća nauke i pokušavao da ih upozna sa svojim učenicima. Sa šesnaest godina, Vilijam je pročitao Furijeovu knjigu „Analitička teorija toplote“, koja je suštinski odredila njegov istraživački program za ostatak života.

Nakon što je završio fakultet, Thomson je otišao da studira u St. Peter College u Cambridgeu, gdje je objavio nekoliko radova o primjeni Fourierovih redova na različite grane fizike i u izvanrednoj studiji “Jednoliko kretanje topline u homogenom čvrstom tijelu i njegova povezanost s matematičkom teorijom elektriciteta” (“The Cambridge math Journ.”, 1842) napravio važne analogije između fenomena prostiranja toplote i električne struje i pokazao kako se rešenje problema iz jedne od ovih oblasti može primeniti na probleme u drugoj oblasti. U drugoj studiji, “Linearno kretanje topline” (1842, ibid.), Thomson je razvio principe koje je potom plodno primijenio na mnoga pitanja dinamičke geologije, na primjer, na pitanje hlađenja Zemlje. U jednom od svojih ranih pisama ocu, Thomson piše kako planira svoje vrijeme: ustati u 5 ujutro i zapaliti vatru; čitanje do 8 sati i 15 minuta; prisustvovati svakodnevnim predavanjima; čitati do 13 sati; raditi vježbe do 16 sati; posjetiti crkvu prije 19 sati; čitanje do 8 sati i 30 minuta; idite u krevet u 9 sati Ovaj raspored ilustruje doživotnu želju da se minimizira beskorisno gubljenje vremena. Mora se reći da je William Thomson bio zaokružen mladić, bavio se sportom, čak je bio i član veslačkog tima na Kembridžu i zajedno sa svojim drugovima pobedio studente Oksforda u čuvenoj trci koja se održavala od 1829. Thomson je takođe bio dobro upućen u muziku i književnost. Ali od svih ovih hobija preferirao je nauku, a tu su i njegova interesovanja bila raznolika.

Godine 1845, nakon što je diplomirao na Kembridžu, nakon što je dobio drugu ranklersku diplomu i Smithovu nagradu, Vilijam je, po savetu svog oca, otišao u Pariz da se usavršava u laboratoriji poznatog francuskog eksperimentalnog fizičara Henri-Victora Regnaulta (1810-1878). ). U isto vrijeme, u časopisu Josepha Liouvillea, Thomson je objavio niz članaka o elektrostatici, u kojima je izložio svoju metodu električnih slika, kasnije nazvanu “metodom zrcalnih slika”, koja je omogućila jednostavno rješavanje mnogih najteži problemi elektrostatike.

Dok je Thomson studirao na Kembridžu, u Glazgovu su se desili događaji koji su oblikovali njegovu buduću karijeru. Kada je Thomson završavao svoju prvu godinu na Kembridžu 1841. godine, William Meikleham, profesor prirodne filozofije na Univerzitetu u Glazgovu, ozbiljno se razbolio. Bilo je jasno da se neće moći vratiti na posao. 1842. prošla je bez ijednog očiglednog kandidata za upražnjeno mjesto u Glazgovu, a onda je Thomson stariji shvatio da bi njegov sin Vilijam, koji je upravo napunio 18 godina, mogao konkurisati za ovo mjesto. Dana 11. septembra 1846. godine, 22-godišnji Thomson je tajnim glasanjem izabran na mjesto profesora prirodne filozofije na Univerzitetu u Glazgovu. Zadržao je svoju dužnost do 1899. godine, čak ni nije bio u iskušenju Cavendish stolice na Cambridgeu, koja mu je ponuđena tri puta 1870-ih i 1880-ih. Thomson je održao svoje prvo predavanje kao profesor na Univerzitetu u Glazgovu 4. novembra 1846. U njemu je dao uvodni pregled svih grana fizike za studente koji su upisali kurs prirodne filozofije. U pismu Stokesu, Thomson je priznao da je prvo predavanje bilo neuspjeh. Napisao ga je potpuno unaprijed i stalno se brinuo da ga čita prebrzo. Ali to nije spriječilo da se isti unos koristi sljedeće godine i svake godine nakon toga pedeset godina, uz razne dodatke, izmjene i poboljšanja. Studenti su obožavali svog slavnog profesora, iako je njegova sposobnost trenutnog razmišljanja, uočavanja veza i analogija zbunila mnoge, posebno kada je Thomson improvizovano ubacio takvo razmišljanje u predavanja.

Godine 1847, na sastanku Britanskog prirodnjačkog udruženja u Oksfordu, Thomson je upoznao Jamesa Joulea. Tokom prethodne četiri godine Joule je na ovim godišnjim sastancima izjavio da toplina nije, kako se tada vjerovalo, neka supstanca (kalorična) koja se širi s jednog tijela na drugo. Joule je izrazio uvjerenje da je toplina zapravo rezultat vibracija sastavnih atoma materije. Proučavajući kako se gas skuplja kada se ohladi, Joule je sugerirao da se nijedna tvar ne može ohladiti ispod temperature od 284 ° C (kasnije je, kao što znamo, ovu cifru precizirao Thomson). Uz to, Joule je demonstrirao ekvivalenciju rada i topline provodeći eksperimente za određivanje ekvivalentne količine mehaničkog rada potrebnog za zagrijavanje jedne funte vode za 1°F. Čak je tvrdio da je temperatura vode u dnu vodopada bila viša nego na vrhu. Jouleovi govori na sastancima Britanskog udruženja primljeni su sa dosadom i nevjericom. Ali sve se promijenilo na sastanku u Oksfordu 1847. godine, jer je Thomson sjedio u sali. Bio je oduševljen onim što je Joule imao da kaže, počeo je da postavlja mnoga pitanja i izazvao je žestoku debatu. Istina, Thomson je sugerirao da bi Joule mogao biti u krivu. U pismu svom bratu nakon sastanka, Thomson je napisao: "Šaljem Jouleova djela, koja će vas zadiviti. Imao sam malo vremena da ih detaljno razumijem. Čini mi se da sada još uvijek imaju mnogo mana." Ali Joule nije pogriješio i Thomson se, nakon dugog razmišljanja, složio s njim. Štaviše, uspeo je da poveže Jouleove ideje sa radom Sadija Karnoa na toplotnim mašinama. Istovremeno, uspio je pronaći opštiji način određivanja apsolutne nulte temperature, nezavisno od određene supstance. Zbog toga je osnovna jedinica temperature kasnije nazvana kelvin. Štaviše, Thomson je shvatio da je zakon održanja energije veliki objedinjujući princip nauke i uveo koncepte "statičke" i "dinamičke" energije, koje sada nazivamo kinetičkom i potencijalnom energijom.

Godine 1848. Thomson je predstavio " apsolutna termometrijska skala". Objasnio je njegovo ime na sljedeći način: " Ovu skalu karakteriše potpuna nezavisnost od fizička svojstva bilo koju specifičnu supstancu". On napominje da " beskonačna hladnoća mora odgovarati konačnom broju stepeni vazdušnog termometra ispod nule", odnosno: tačka, " odgovara zapremini vazduha smanjenoj na nulu, koja će biti označena na skali kao -273°C".

Godine 1849. započeo je Thomsonov rad na termodinamici, objavljen u publikacijama Kraljevskog društva u Edinburgu. U prvom od ovih radova, Thomson, zasnovan na Jouleovom istraživanju, ukazuje na to kako Carnotov princip, postavljen u eseju potonjeg “Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance” (1824), treba promijeniti. kako bi princip bio u skladu sa savremenim podacima; ovo poznato djelo sadrži jednu od prvih formulacija drugog zakona termodinamike.

Počevši od 1851. godine, Thomson je objavio niz naučnih članaka pod opštim naslovom „O dinamičkoj teoriji toplote“, u kojima je ispitivao (nezavisno od R. Klauzija) prvi i drugi zakon termodinamike. Istovremeno se još jednom vraća na problem apsolutne temperature, napominjući da " temperature dvaju tijela su proporcionalne količini topline koju uzima i odaje materijalni sistem na dva mjesta koja imaju ove temperature, kada sistem završi potpuni ciklus idealnih reverzibilnih procesa i zaštićen je od gubitka ili dodavanja topline u bilo kojem trenutku. druga temperatura Njegov rad „O dinamičkoj teoriji toplote“ izložio je novo gledište o toploti, prema kojem „ toplina nije tvar, već dinamički oblik mehaničkog efekta.” Stoga, „mora postojati neka ekvivalencija između mehaničkog rada i toplote" Thomson ističe da ovaj princip, " očigledno po prvi put... otvoreno proklamovano u djelu Yu. Mayera “Primjedbe o silama nežive prirode" On dalje spominje rad J. Joulea, koji je proučavao numerički odnos, “ povezivanje toplote i mehaničke sile" Thomson tvrdi da se cijela teorija pokretačke sile topline zasniva na dvije odredbe, od kojih se prva vraća Jouleu i formulirana je na sljedeći način: “ U svim slučajevima kada se jednaka količina mehaničkog rada postiže na bilo koji način isključivo zbog topline ili se troši isključivo za postizanje toplinskih efekata, jednake količine topline se uvijek gube ili dobijaju" Thomson formulira drugu poziciju na sljedeći način: „Ako je bilo koja mašina projektovana na način da kada radi u suprotnom smeru, svi mehanički i fizički procesi u bilo kom delu njenog kretanja se transformišu u suprotno, onda ona proizvodi tačno onoliko mehaničkog rada koliko bi bilo koja termodinamička mašina mogla da proizvede. zbog date količine toplote mašina sa istom temperaturom izvora toplote i frižidera" Thomson prati ovu poziciju do S. Carnota i R. Clausiusa i potkrepljuje je sljedećim aksiomom: “ Nemoguće je, uz pomoć agensa neživog materijala, dobiti mehanički rad od bilo koje mase materije hlađenjem ispod temperature najhladnijeg od okolnih objekata" Na ovu formulaciju, koja se zove Thomsonova formulacija drugog zakona, Thomson navodi sljedeću napomenu: “ Kada ne bismo priznali ovaj aksiom kao važeći pri svim temperaturama, morali bismo priznati da je moguće pustiti u rad automatsku mašinu i hlađenjem mora ili kopna postići mehanički rad u bilo kojoj količini, sve do iscrpljivanja sva vrelina kopna i mora, ili na kraju svega materijalnog sveta" „Automatska mašina“ opisana u ovoj bilješci počela se zvati perpetuum mobile 2. vrste. Na osnovu otvorenog zakona termodinamike i primjenom istog na Univerzum u cjelini, došao je (1852.) do pogrešnog zaključka o neizbježnosti “toplinske smrti Univerzuma” (hipoteza o toplinskoj smrti Univerzuma). Nezakonitost ovog pristupa i pogrešnost hipoteze dokazao je L. Boltzmann.

Iste godine, sa 27 godina, Thomson je postao član Londonskog kraljevskog društva - Engleske akademije nauka. Godine 1852. Thomson je zajedno s engleskim fizičarem Jamesom Jouleom izveo čuvenu studiju o hlađenju plinova tokom ekspanzije bez obavljanja rada, što je poslužilo kao prelazni korak od teorije idealnih plinova do teorije stvarnih plinova. Otkrili su da kada plin prolazi adijabatski (bez priliva energije izvana) kroz poroznu pregradu, njegova temperatura opada. Ovaj fenomen se naziva "Joule-Thomsonov efekat". Otprilike u isto vrijeme, Thomson je razvio termodinamičku teoriju termoelektričnih fenomena.

Naučnik se 1852. godine oženio Margaret Crum, u koju je bio zaljubljen od detinjstva. Bio je srećan, ali sreća, nažalost, nije dugo trajala. Već tokom medenog mjeseca, Margaretino zdravlje se naglo pogoršalo. Sljedećih 17 godina Thomsonovog života bilo je zasjenjeno stalnim brigama o zdravlju njegove supruge, a naučnik je gotovo sve svoje slobodno vrijeme posvetio brizi o njoj.

Pored svog rada na termodinamici, Thomson je proučavao elektromagnetne fenomene. Tako je 1853. godine objavio članak “O prolaznim električnim strujama”, postavljajući temelje za teoriju elektromagnetnih oscilacija. Uzimajući u obzir promjenu vremena električnog naboja sfernog tijela kada ga se tankim provodnikom (žicom) poveže sa Zemljom, Thomson je otkrio da nastaju prigušene oscilacije sa određenim karakteristikama, ovisno o električnom kapacitetu tijela, otporu tijela. provodnik i elektrodinamički kapacitet. Nakon toga, formula koja odražava ovisnost perioda slobodnih oscilacija u krugu bez otpora o naznačenim vrijednostima nazvana je "Thomsonova formula" (iako on sam nije izveo ovu formulu).

Konačno, 1855. godine, naučnik je spojio dva područja svojih naučnih interesovanja i počeo da proučava termoelektrične procese. Razvio je termodinamičku teoriju termoelektričnih pojava. Mnogi takvi fenomeni su već bili poznati, neke je otkrio sam Thomson. Godine 1856. otkrio je treći termoelektrični efekat - Thomsonov efekat (prva dva su bila pojava termo-emf i oslobađanje Peltierove toplote), koji se sastojao u oslobađanju tzv. “Thomsonova toplota” kada struja teče kroz provodnik u prisustvu temperaturnog gradijenta. Najnevjerovatnije je to što Thomson nije eksperimentalno izveo ovo otkriće, već ga je predvidio na osnovu svoje teorije. I to u vrijeme kada naučnici još nisu imali ni manje-više ispravne ideje o prirodi električne struje! Thomsonovo izračunavanje veličina molekula na osnovu mjerenja površinske energije tečnog filma bilo je od velike važnosti u formiranju atomističkih koncepata. Godine 1870. ustanovio je zavisnost elastičnosti zasićene pare o obliku površine tečnosti.

Thomson je bio blisko povezan s još jednim fizičarem rođenom u Irskoj, Georgeom Gabrielom Stokesom. Upoznali su se u Kembridžu i ostali bliski prijatelji do kraja života, razmijenivši više od 650 pisama. Veliki dio njihove korespondencije odnosi se na istraživanja u matematici i fizici. Njihovi umovi su se međusobno nadopunjavali, a u nekim slučajevima misli su bile toliko ujedinjene da nijedno nije moglo reći (ili briga) ko je prvi izrazio ideju. Možda najpoznatiji primjer je Stokesov teorem iz vektorske analize, koji omogućava transformaciju integrala preko zatvorene konture u integrale nad površinom koja se prostire tom konturom, i obrnuto. Ova teorema je zapravo formulirana u pismu Thomsona Stokesu, pa bi je trebalo nazvati "Thomsonova teorema".

Pedesetih godina Thomson se takođe zainteresovao za pitanje transatlantske telegrafije; Potaknut neuspjesima prvih praktičnih pionira, Thomson je teorijski istražio pitanje širenja električnih impulsa duž kablova i došao do zaključaka od najveće praktične važnosti, koji su omogućili telegrafiju preko oceana. Usput, Thomson izvodi uslove za postojanje oscilatornog električnog pražnjenja (1853), koje je kasnije ponovo pronašao Kirchhoff (1864) i koje je činilo osnovu cjelokupne doktrine električnih oscilacija. Ekspedicija za polaganje kabla upoznala je Thomsona sa potrebama pomorstva i dovela do poboljšanja parcele i kompasa (1872-1876). Stvorio je i patentirao novi kompas koji je bio stabilniji od onih koji su postojali u to vrijeme i eliminirao devijaciju povezanu sa čeličnim trupovima brodova. U početku je Admiralitet bio skeptičan po pitanju izuma. Prema zaključku jedne od komisija, “kompas je previše delikatan i vjerovatno vrlo krhak”. Kao odgovor, Thomson je bacio kompas u prostoriju u kojoj se sastajala komisija i kompas nije bio oštećen. Pomorske vlasti su se konačno uvjerile u snagu novog kompasa, te ga je 1888. usvojila cijela flota. Thomson je također izumio mehanički prediktor plime i oseke i napravio novi ehosonder koji je mogao brzo odrediti dubinu ispod broda i, što je još važnije, to učiniti dok se brod kreće.

Ništa manje poznati bili su stavovi Williama Thomsona o termalnoj istoriji Zemlje. Njegovo interesovanje za ovo pitanje probudilo se 1844. godine, dok je još bio mlađi student na Kembridžu. Kasnije mu se vraćao nekoliko puta, što ga je na kraju dovelo u sukob sa drugim poznatim naučnicima, uključujući Džona Tindala, Tomasa Hakslija i Čarlsa Darvina. To se može vidjeti u Darwinovom opisu Thomsona kao "podlog duha" i Huxleyjevom propovjedničkom žaru u promoviranju evolucijske teorije kao alternative religijskom vjerovanju. Thomson je bio kršćanin, ali nije se bavio obranom doslovnog tumačenja detalja Stvaranja; na primjer, rado je raspravljao o temi da je meteorit donio život na Zemlju. Međutim, Thomson je tokom svog života uvijek branio i promovirao dobru nauku. Vjerovao je da su geologija i evolucijska biologija nedovoljno razvijene u odnosu na fiziku, koja se temeljila na strogoj matematici. U stvari, mnogi fizičari tog vremena nisu vjerovali da su geologija i biologija uopće nauke. Da bi procijenio starost Zemlje, William Thomson je koristio metode svog omiljenog Fouriera. Izračunao je koliko je vremena trebalo da se rastopljena kugla ohladi na trenutnu temperaturu. Godine 1862. William Thomson je procijenio starost Zemlje na 100 miliona godina, ali je 1899. revidirao proračune i smanjio brojku na 20-40 miliona godina. Biolozima i geolozima su bili potrebni sto puta veći broj. Razlika između teorija je riješena tek početkom 20. stoljeća, kada je Ernest Rutherford shvatio da radioaktivnost u stijenama obezbjeđuje unutrašnji mehanizam za zagrijavanje Zemlje koji usporava hlađenje. Ovaj proces uzrokuje da se starost Zemlje poveća iznad one koju je predvidio Thomson. Moderne procjene daju vrijednost od najmanje 4600 miliona godina. Otkriće zakona 1903. koji povezuje oslobađanje toplotne energije sa radioaktivnim raspadom nije ga navelo da promeni sopstvene procene starosti Sunca. Ali pošto je radioaktivnost otkrivena kada je Thomson imao više od 70 godina, može mu se oprostiti što nije uzeo u obzir njenu ulogu u istraživanju koje je započeo u svojim 20-ima.

W. Thomson je također imao veliki nastavni talenat i savršeno se kombinirao teorijska obuka sa praktičnim. Njegova predavanja o fizici bila su praćena demonstracijama, u koje je Thomson široko uključio studente, što je podstaklo interesovanje slušalaca. Na Univerzitetu u Glasgowu, W. Thomson je stvorio prvu fizikalnu laboratoriju u Velikoj Britaniji, u kojoj su mnogi originalni naučno istraživanje, i koji je odigrao veliku ulogu u razvoju fizičke nauke. Laboratorija se u početku zbivala u nekadašnjim predavaonicama, starom napuštenom vinskom podrumu i dijelu stare profesorske kuće. Godine 1870. univerzitet se preselio u veličanstvenu novu zgradu, koja je pružala prostran laboratorijski prostor. Thomsonova propovjedaonica i kuća prve su u Britaniji bile osvijetljene strujom. Prva telefonska linija u zemlji radila je između univerziteta i Whiteovih radionica, gdje su se izrađivali fizički instrumenti. Radionice su prerasle u fabriku sa više spratova, koja je u suštini postala ogranak laboratorije.

Priča se da je jednog dana lord Kelvin bio primoran da otkaže svoje predavanje i napisao na tabli „Profesor Thomson danas neće doći na svoje časove. Učenici su odlučili da se rugaju profesoru i izbrišu slovo „c“ u reči „časovi“. Sljedećeg dana, ugledavši natpis, Thomson se nije začudio, izbrisao je još jedno slovo u istoj riječi i ćutke je otišao. (Igrajte se riječima: razredi - razredi, studenti; djevojke - ljubavnice, magarci - magarci.)

Margaret je umrla 17. juna 1870. godine. Nakon toga, naučnik je odlučio promijeniti svoj život, posvetiti više vremena odmoru, čak je kupio i škunu, na kojoj je šetao sa prijateljima i kolegama. U ljeto 1873. Thomson je vodio još jednu ekspediciju polaganja kablova. Zbog oštećenja kabla, posada je bila prinuđena da se 16-dnevno zaustavi na Madeiri, gdje se naučnik sprijateljio sa porodicom Charlesa Blandyja, posebno Fanny, jednom od njegovih kćeri, koju je oženio sljedećeg ljeta.

Osim naučne, nastavne i inženjerske djelatnosti, William Thomson je obavljao mnoge počasne dužnosti. Tri puta (1873–1878, 1886–1890, 1895–1907) biran je za predsjednika Kraljevskog društva u Edinburgu, a od 1890. do 1895. bio je na čelu Londonskog kraljevskog društva. Godine 1884. otputovao je u SAD, gdje je održao niz predavanja. Tomsonova izuzetna dostignuća u čistoj i primenjenoj nauci bila su u potpunosti cenjena od strane njegovih savremenika. Godine 1866. Vilijam je dobio plemićku titulu, a 1892. kraljica Viktorija mu je, za njegova naučna dostignuća, dodelila vršnjačku titulu sa titulom „Baron Kelvin“ (po imenu reke Kelvin, koja teče u Glazgovu). Nažalost, William je postao ne samo prvi, već i posljednji baron Kelvin - njegov drugi brak, kao i prvi, pokazao se bez djece. Pedesetu godišnjicu njegovog naučnog delovanja proslavili su 1896. fizičari širom sveta. U odavanju počasti Thomsonu učestvovali su predstavnici iz različitih zemalja, uključujući ruskog fizičara N.A. Umova; 1896. Thomson je izabran za počasnog člana Petrogradske akademije nauka. Kelvin je 1899. napustio svoju fotelju u Glazgovu, iako nije prestao da proučava nauku.

U samom kasno XIX c., 27. aprila 1900., lord Kelvin je održao čuveno predavanje u Kraljevskoj instituciji o krizi dinamičke teorije svjetlosti i topline pod naslovom “Oblaci devetnaestog stoljeća nad dinamičkom teorijom topline i svjetlosti”. U njemu je rekao: "Ljepota i jasnoća dinamičke teorije, prema kojoj su toplina i svjetlost oblici kretanja, trenutno su zasjenjeni sa dva oblaka. Prvi od njih... je pitanje: kako se Zemlja može kretati kroz elastični medij, koji je u suštini blistav etar? Druga je Maxwell-Boltzmannova doktrina raspodjele energije." Lord Kelvin je svoju raspravu o prvom pitanju zaključio riječima: „Bojim se da za sada prvi oblak moramo smatrati vrlo tamnim.“ Veliki dio predavanja bio je posvećen poteškoćama povezanim s pretpostavkom o ravnomjernoj distribuciji energije po stupnjevima slobode. O ovom pitanju se tih godina naširoko raspravljalo u vezi sa nepremostivim kontradikcijama u pogledu spektralne distribucije zračenja crnog tijela. Sumirajući besplodnu potragu za načinom za prevazilaženje kontradikcija, lord Kelvin prilično pesimistički zaključuje da je najjednostavniji način jednostavno zanemariti postojanje ovog oblaka. Pronicljivost poštovanog fizičara bila je neverovatna: tačno je identifikovao dve bolne tačke savremene nauke. Nekoliko meseci kasnije, poslednjih dana 19. veka, M. Planck je objavio svoje rešenje problema zračenja crnog tela, uvodeći koncept kvantne prirode zračenja i apsorpcije svetlosti, a pet godina kasnije, 1905. A. Ajnštajn je objavio delo “K elektrodinamika pokretnih tela”, u kome je formulisao specijalnu teoriju relativnosti i dao negativan odgovor na pitanje o postojanju etra. Tako su se iza dva oblaka na nebu fizike nalazile teorija relativnosti i kvantna mehanika - temeljni temelji današnje fizike.

Posljednje godine života Lorda Kelvina bile su vrijeme kada su se mnoge fundamentalno nove stvari pojavile u fizici. Era klasične fizike, čija je on bio jedna od najsjajnijih ličnosti, bližila se kraju. Kvantna i relativistička era već nije bila daleko, a on je išao ka tome: živo se zanimao za rendgenske zrake i radioaktivnost, vršio je proračune za određivanje veličine molekula, postavljao hipotezu o strukturi atoma i aktivno je podržavao istraživanje J. J. Thomsona u ovom pravcu. Međutim, bilo je nekih incidenata. Davne 1896. bio je skeptičan prema vestima o otkriću posebnih zraka Wilhelma Conrada Roentgena koji su omogućili da se vidi unutrašnja struktura ljudsko tijelo, nazivajući ovu vijest pretjeranom, sličnom dobro planiranoj prijevari i koja zahtijeva pažljivu provjeru. A godinu dana prije rekao je: "Letelice teže od zraka su nemoguće." Kelvin je 1897. primijetio da radio nema perspektive.

Lord Vilijam Kelvin umro je 17. decembra 1907. u 83. godini u Largsu (Škotska), blizu Glazgova. Zasluge za nauku ovog kralja fizike viktorijanske ere su neosporno velike, a njegov pepeo s pravom počiva u Vestminsterskoj opatiji pored pepela Isaka Njutna. Nakon njega ostalo je 25 knjiga, 660 naučnih članaka i 70 izuma. U Biogr.-Letter. Handwörterbuch Poggendorffa" (1896) daje popis od oko 250 članaka (bez knjiga) koji pripadaju Thomsonu.

100 poznatih naučnika Sklyarenko Valentina Markovna

THOMSON WILLIAM, BARON KELVIN (1824. - 1907.)

THOMSON WILLIAM, BARON KELVIN

(1824. – 1907.)

Dana 26. juna 1824. godine u irskom gradu Belfastu rođen je William Thomson, jedan od najvećih fizičara u istoriji nauke, čovjek koji je za naučna dostignuća dobio titulu lord (što se, mora se reći, nije dešavalo često). Njegovi preci su bili obični irski farmeri. Istina, James Thomson, Williamov otac, diplomirao je na Univerzitetu u Glazgovu i bio je prilično poznat matematičar, predavao na Kraljevskom akademskom institutu u Belfastu. 1817. oženio se Margaret Gardner. Njihov brak je bio veliki (četiri dječaka i dvije djevojčice). Najstariji sin Džejms i Vilijam su odgajani u očevoj kući, dok su mlađe dečake odgajale njihove starije sestre. Nije iznenađujuće što se Thomson stariji pobrinuo za pristojno obrazovanje za svoje sinove. Isprva je više pažnje posvetio Jamesu, ali je ubrzo postalo jasno da mu loše zdravlje najstarijeg sina neće omogućiti da dobije dobro obrazovanje, a otac se koncentrisao na odgoj Williama.

Godine 1832, Thomson stariji je dobio poziciju profesora matematike u Glazgovu, a porodica je napustila Belfast. Godine 1834. William je upisao Univerzitet u Glazgovu, koji je takođe predavao srednjoškolske predmete za sposobnu djecu. Džon Nikol, poznati škotski astronom i popularizator nauke, koji je radio na univerzitetu od 1839. godine, odigrao je veliku ulogu u oblikovanju naučnih interesovanja mladića. Pratio je napredna dostignuća nauke i pokušavao da ih upozna sa svojim učenicima. Jedna od tih inovacija bila je i metoda Fourierovog niza, čijoj je primjeni u fizičkim istraživanjima Thomson, još kao student, posvetio nekoliko radova. Konkretno, primijenio je metodu Fourierovog reda na proučavanje obrazaca širenja topline u različitim medijima i pokazao analogiju između širenja topline i električne struje.

Godine 1841. Williamov otac ga je zaposlio u Kembridžu. Mladić je uspješno studirao; 1845. godine dobio je diplomu drugog trkača i osvojio Smithovu nagradu. Mora se reći da je William Thomson bio zaokružen mladić, bavio se sportom, čak je bio i član veslačkog tima na Kembridžu i zajedno sa svojim drugovima pobedio studente Oksforda u čuvenoj trci koja se održavala od 1829. Thomson je takođe bio dobro upućen u muziku i književnost. Ali od svih ovih hobija preferirao je nauku, a tu su i njegova interesovanja bila raznolika.

Godine 1845. William Thomson napravio je jedan od prvih pokušaja da matematički protumači Faradejeve ideje o djelovanju kratkog dometa. Ove godine je dobio specijalnu stipendiju, zahvaljujući kojoj je mogao da ode u Pariz, gde je neko vreme radio u laboratoriji poznatog fizičara Henrija Viktora Ragna. U Francuskoj se William uglavnom bavio elektrostatikom i objavio niz radova u kojima je posebno izložio električnu metodu koju je razvio za dobijanje slika. Ova metoda je kasnije postala vrlo koristan alat u mnogim elektrostatičkim studijama.

Godine 1846. Thomson je dobio poziv da vodi odjel za teorijsku fiziku u Glazgovu. Već tada je 23-godišnji naučnik stekao određeni autoritet i slavu u naučnim krugovima. O tome svedoči njegovo učešće na godišnjem sastanku Britanskog udruženja za unapređenje nauke 1847. godine, tokom kojeg je Vilijam čuo Džoulov izveštaj o teorijama prenosa toplote. Ova tema ga je jako zanimala i ozbiljno se bavio termodinamikom. Već 1848. Thomson je predložio svoju čuvenu termodinamičku temperaturnu skalu (Kelvinovu skalu). Razlikuje se od ostalih temperaturnih skala po tome što se kao referentna tačka uzima temperatura apsolutne nule. Dakle, ova skala ne zavisi od svojstava termometričke supstance (supstance koja se koristi u uređaju za merenje temperature).

Godine 1851. William je, gotovo istovremeno s Rudolfom Clausiusom i neovisno o njemu, formulirao drugi zakon termodinamike. Kako je formulisao Thomson, ovaj zakon je zvučao ovako: „Proces je nemoguć u prirodi, čiji bi jedini rezultat bio mehanički rad koji se izvodi hlađenjem rezervoara toplote. Odavde je engleski naučnik izveo dalekosežne zaključke: čim se mehanička energija može u potpunosti pretvoriti u toplotnu energiju, ali je potpuna obrnuta transformacija nemoguća, na kraju će se sva energija pretvoriti u toplotnu energiju i stoga će mehanička kretanja prestati . Ovaj zaključak je postao poznat kao ideja o „toplotnoj smrti svemira“. Treba reći da se sada hipoteza o toplinskoj smrti Univerzuma smatra pogrešnom, ali je u svakom slučaju uvelike doprinijela razvoju termodinamike.

William Thomson je nastavio da istražuje električne fenomene. Iste 1851. godine napravio je još jedno otkriće: otkrio je da kada se feromagneti magnetiziraju, njihov električni otpor se mijenja. Ovaj fenomen se naziva Thomsonov efekt u feromagnetima (o termoelektričnom Thomsonovom efektu ćemo govoriti u nastavku). William je svojim radom privukao pažnju sve šireg kruga kolega. 1851. godinu obilježila je još jedna značajan događaj– Thomson je izabran za člana Kraljevskog društva u Londonu.

Naučnik se 1852. godine oženio Margaret Crum, u koju je bio zaljubljen od detinjstva. Bio je srećan, ali sreća, nažalost, nije dugo trajala. Već tokom medenog mjeseca, Margaretino zdravlje se naglo pogoršalo. Sljedećih 17 godina Thomsonovog života bilo je zasjenjeno stalnim brigama o zdravlju njegove supruge, a naučnik je gotovo sve svoje slobodno vrijeme posvetio brizi o njoj.

U periodu 1852-1856, Thomson je aktivno sarađivao sa Jouleom, iako su naučnici komunicirali uglavnom putem prepiske. 1853-1854, zajedno su sproveli niz eksperimenata i otkrili efekat promene temperature gasa tokom njegovog adijabatskog širenja. Joule–Thomsonov efekat može biti pozitivan (gas se hladi) i negativan (gas se zagrijava). Osim naučnog interesa, ovaj fenomen ima i praktičnu primjenu: koristi se za postizanje vrlo niskih temperatura.

Konačno, 1855. godine, naučnik je spojio dva područja svojih naučnih interesovanja i počeo da proučava termoelektrične procese. Razvio je termodinamičku teoriju termoelektričnih pojava. Mnogi takvi fenomeni su već bili poznati, neke je otkrio sam Thomson. Jedan od njih se zove Thomsonov termoelektrični efekat. To je sljedeće: ako postoji temperaturna razlika duž vodiča kroz koji teče električna struja, tada se osim procesa zagrijavanja koji je objašnjen Joule-Lenzovim zakonom, dolazi do dodatne apsorpcije ili oslobađanja topline (ovisno o smjeru struje). ). Najnevjerovatnije je to što Thomson nije eksperimentalno izveo ovo otkriće, već ga je predvidio na osnovu svoje teorije. I to u vrijeme kada naučnici još nisu imali ni manje-više ispravne ideje o prirodi električne struje! Thomson je također uključio studente u proučavanje termoelektričnih fenomena. Zahvaljujući ovoj inicijativi stvorena je prva nastavno-istraživačka laboratorija na Univerzitetu u Glazgovu.

Engleski naučnik je bio veoma zainteresovan za praktičnu primenu dostignuća savremene nauke. Godine 1854. dobio je ponudu da učestvuje u projektu polaganja transatlantskog telegrafskog kabla. Tomson je posvetio mnogo vremena i truda ovom poslu, od 1856. godine bio je u upravnom odboru kompanije Atlantic Telegraph i učestvovao je, uglavnom za vrijeme praznika, u ekspedicijama za polaganje kablova. No, Thomson je svojim naučnim istraživanjima pružio najveću pomoć implementaciji projekta. Proučavao je obrasce širenja električnih impulsa duž žica, električne struje u oscilatornom krugu, razvio teoriju elektromagnetskih oscilacija i, posebno, izveo jednu od osnovnih formula elektrotehnike i radiotehnike, nazvanu po njemu (Thomsonova formula određuje zavisnost perioda oscilovanja kola od kapacitivnosti njegovog kondenzatora i induktivnosti zavojnice).

Naravno, tokom ekspedicija, tako svestrana i entuzijastična osoba kao što je Thomson nije mogla a da se ne zainteresuje za pitanja navigacije. Svoj inventivni i naučni talenat našao je i primjenu u ovoj oblasti: poboljšao je dizajn kompasa i lota, sproveo istraživanja teorije valova i teorije plime i oseke, itd. Općenito, inventivna aktivnost Williama Thomsona zaslužuje posebnu pažnju. Dizajnirao je i poboljšao niz fizičkih instrumenata: zrcalni galvanometar, kvadratni i apsolutni elektrometar, te je autor nekoliko primijenjenih izuma. Na primjer, patentirao je ondulator sa sifonskim dovodom tinte, jednom vrstom telegrafskog ključa, pa čak i slavinom za vodu vlastitog dizajna.

Za učešće u polaganju transatlantskog telegrafskog kabla 10. novembra 1866. godine, William Thomson i drugi rukovodioci projekta dobili su titulu Lordova. Ova aktivnost je zahtijevala mnogo truda i vremena, a naučnik je dugo vremena morao da se ograniči samo na ona istraživanja koja su se mogla provesti bez odvraćanja od toga. Ali ovaj rad je fascinirao Thomsona i on se strastveno zaljubio u more. Od 1869. William Thomson je učestvovao u polaganju francuskog atlantskog kabla.

Margaret je umrla 17. juna 1870. godine. Nakon toga, naučnik je odlučio promijeniti svoj život, posvetiti više vremena odmoru, čak je kupio i škunu, na kojoj je šetao sa prijateljima i kolegama. U ljeto 1873. Thomson je vodio još jednu ekspediciju polaganja kablova. Zbog oštećenja kabla, posada je bila prinuđena da se 16-dnevno zaustavi na Madeiri, gdje se naučnik sprijateljio sa porodicom Charlesa Blandyja, posebno Fanny, jednom od njegovih kćeri, koju je oženio sljedećeg ljeta.

Osim naučne, nastavne i inženjerske djelatnosti, William Thomson je obavljao mnoge počasne dužnosti. Tri puta (1873–1878, 1886–1890, 1895–1907) biran je za predsjednika Kraljevskog društva u Edinburgu, a od 1890. do 1895. bio je na čelu Londonskog kraljevskog društva. Godine 1884. otputovao je u SAD, gdje je održao niz predavanja. Godine 1892., za svoje naučne zasluge, naučnik je dobio titulu prvog barona Kelvina (ovo ime je preuzeto od imena rijeke koja teče kroz teritoriju Univerziteta u Glazgovu). Nažalost, William je postao ne samo prvi, već i posljednji baron Kelvin - njegov drugi brak, kao i prvi, pokazao se bez djece. Kelvin je 1899. napustio svoju fotelju u Glazgovu, iako nije prestao da proučava nauku. Sljedeće godine održao je predavanje o krizi u dinamičkoj teoriji svjetlosti i topline. Kasnije je naučnik bio zainteresovan za nova otkrića: X-zrake, radioaktivnost itd. Lord William Kelvin je umro 17. decembra 1907. godine. Naučnik je sahranjen u Vestminsterskoj opatiji, pored groba Isaka Njutna.

Ovaj tekst je uvodni fragment. Iz knjige Carska Rusija autor Anisimov Evgenij Viktorovič

Poplava 1824. Vladavina Aleksandra I nije se dobro završila za Sankt Peterburg i zemlju. Dve strašne katastrofe, jedna prirodna, druga društvena, pogodile su grad. A u središtu njih bio je bronzani konjanik, pod kojim kao da je živio genije grada. 7. novembra 1824

Iz knjige 100 velikih genija autor Balandin Rudolf Konstantinovič

BYRON (1788–1824) George Noel Gordon Byron poticao je iz plemenite, iako osiromašene porodice. Djetinjstvo je proveo u gradu Aberdeenu (Škotska). Sa deset godina naslijedio je titulu lorda i posjed od svog praujaka. Nakon zatvorene aristokratske škole u kojoj je i počeo

Iz knjige Svjetska historija. Tom 4. Nedavna istorija od Yeager Oscar

1. Španija i Portugal od 1824. Španija od 1824. Besmisleni sistem uspostavljen u Španiji nakon invazije ubrzo se morao donekle promeniti. Sam kralj je promijenio smjer ne zato što je njegova osvetoljubivost i okrutnost bili zadovoljeni ili zato što je shvatio da je to nepotrebno

Iz knjige Francuska vučica - kraljica Engleske. Isabel od Weir Alison

1824 Murymouth; Foedera; CCR; Baker; S.C. Samo ona vlada ima pravo na postojanje koja ima

Iz knjige Hidden Tibet. Istorija nezavisnosti i okupacije autor Kuzmin Sergej Lvovič

1824 Jingji Ribao: brzi razvoj...

autor Šiškova Marija Pavlovna

Južno izgnanstvo (1820-1824) Kavkaz, Krim, Kišinjev, Kamenka, Odesa U maju 1820. Puškin je proteran iz Sankt Peterburga. Nakon kratkog boravka u Jekaterinoslavlju (Dnjepropetrovsk), on i porodica Raevski krenuli su na Kavkaz Mineralna voda. Zatim se Puškin preselio na Krim

Iz knjige Puškin-Muzika-Epoha autor Šiškova Marija Pavlovna

Mihajlovskoje (1824-1826) 31. jula 1824. Puškin napušta Odesu. „Iz opere, iz mračnih kutija. I, hvala Bogu, od plemića. Otišao je u hlad Trigorskih šuma. U daleki sjeverni okrug” (verzija Onjeginovog putovanja). U prvim mesecima svog boravka u novom izgnanstvu, Puškin piše Vjazemskom: „Ja

Iz knjige Svjetska istorija u izrekama i citatima autor Dušanko Konstantin Vasiljevič

"Ako možete izmjeriti ono o čemu govorite i izraziti to brojkama, onda znate nešto o ovoj temi. Ali ako to ne možete kvantifikovati, vaše znanje je izuzetno ograničeno i nezadovoljavajuće. Ovo je možda početna faza, ali ovo nije nivo istinskog naučnog znanja..."

W. Thomson (lord Kelvin)

Naučnik čije je ime dato apsolutnoj termodinamičkoj temperaturnoj skali, Lord Kelvin, bio je svestran čovjek čiji su naučni interesi uključivali termodinamiku (posebno, posjedovao je dvije formulacije drugog principa termodinamike), hidrodinamiku, dinamičku geologiju, elektromagnetizam, teoriju elastičnosti. , mehanika i matematika . Poznata su naučnikova istraživanja toplotne provodljivosti, rad na teoriji plime, širenja talasa po površini i teorija vrtložnog kretanja. Ali on nije bio samo teoretičar. „Čovek nauke je od proizvodnog radnika odvojen čitavim ponorom, a nauka, umesto da služi u rukama radnika kao sredstvo za povećanje sopstvene proizvodne moći, skoro svuda mu se suprotstavlja“, rekao je naučnik. Njegov doprinos razvoju praktične primjene različitih grana nauke teško se može precijeniti. 1850-ih, naučnik zainteresovan za telegrafiju bio je glavni naučni savjetnik prilikom polaganja prvih telegrafskih kablova preko Atlantskog okeana. Dizajnirao je niz preciznih elektrometrijski instrumenti: "kablovski" zrcalni galvanometar, kvadrantni i apsolutni elektrometri, ondulator-marker za prijem telegrafskih signala, signali sa sifonskim dovodom mastila, amperske skale koje se koriste za kalibraciju električnih uređaja i još mnogo toga, a također su predložili upotrebu upletenih žica od bakarne žice.Naucnik je stvorio poboljšani pomorski kompas sa kompenzacijom za magnetizam gvozdenog trupa broda, izumeo kontinuirani ehosonder, mjerač plime (uređaj za snimanje nivoa vode u moru ili rijeci). Među brojnim patentima koje je preuzeo ovaj genijalni dizajner, postoje i oni za čisto praktične uređaje (kao što su slavine za vodu). Zaista talentovana osoba je talentovana za sve.

William Thomson (ovo je pravo ime ovog slavnog naučnika), rođen je prije tačno 190 godina, 26. juna 1824. godine, u Belfastu (Sjeverna Irska) u porodici Jamesa, nastavnika matematike na Kraljevskom akademskom institutu u Belfastu. , autor niza udžbenika koji su prošli kroz desetine izdanja Thomson, čiji su preci bili irski farmeri. 1817. oženio se Margaret Gardner. Njihov brak je bio veliki (četiri dječaka i dvije djevojčice). Najstariji sin Džejms i Vilijam su odgajani u očevoj kući, dok su mlađe dečake odgajale njihove starije sestre. Nije iznenađujuće što se Thomson stariji pobrinuo za pristojno obrazovanje za svoje sinove. Isprva je više pažnje posvetio Jamesu, ali je ubrzo postalo jasno da mu loše zdravlje najstarijeg sina neće omogućiti da dobije dobro obrazovanje, a otac se koncentrisao na odgoj Williama.br />
Kada je William imao 7 godina, porodica se preselila u Glasgow (Škotska), gdje je njegov otac dobio katedru iz matematike i profesorsko mjesto. Glasgow je kasnije postao mjesto života i rada slavnog fizičara. Već sa osam godina Vilijam je počeo da pohađa predavanja svog oca, a sa 10 je postao student na koledžu u Glazgovu, gde je studirao sa starijim bratom Džejmsom. Džon Nikol, poznati škotski astronom i popularizator nauke, koji je radio na univerzitetu od 1839. godine, odigrao je veliku ulogu u oblikovanju naučnih interesovanja mladića. Pratio je napredna dostignuća nauke i pokušavao da ih upozna sa svojim učenicima. Sa šesnaest godina, Vilijam je pročitao Furijeovu knjigu „Analitička teorija toplote“, koja je suštinski odredila njegov istraživački program za ostatak života.

Nakon što je završio fakultet, Thomson je otišao da studira u St. Peter College u Cambridgeu, gdje je objavio nekoliko radova o primjeni Fourierovih redova na različite grane fizike i u izvanrednoj studiji “Jednoliko kretanje topline u homogenom čvrstom tijelu i njegova povezanost s matematičkom teorijom elektriciteta” (“The Cambridge math Journ.”, 1842) napravio važne analogije između fenomena prostiranja toplote i električne struje i pokazao kako se rešenje problema iz jedne od ovih oblasti može primeniti na probleme u drugoj oblasti. U drugoj studiji, “Linearno kretanje topline” (1842, ibid.), Thomson je razvio principe koje je potom plodno primijenio na mnoga pitanja dinamičke geologije, na primjer, na pitanje hlađenja Zemlje. U jednom od svojih ranih pisama ocu, Thomson piše kako planira svoje vrijeme: ustati u 5 ujutro i zapaliti vatru; čitanje do 8 sati i 15 minuta; prisustvovati svakodnevnim predavanjima; čitati do 13 sati; raditi vježbe do 16 sati; posjetiti crkvu prije 19 sati; čitanje do 8 sati i 30 minuta; idite u krevet u 9 sati Ovaj raspored ilustruje doživotnu želju da se minimizira beskorisno gubljenje vremena. Mora se reći da je William Thomson bio zaokružen mladić, bavio se sportom, čak je bio i član veslačkog tima na Kembridžu i zajedno sa svojim drugovima pobedio studente Oksforda u čuvenoj trci koja se održavala od 1829. Thomson je takođe bio dobro upućen u muziku i književnost. Ali od svih ovih hobija preferirao je nauku, a tu su i njegova interesovanja bila raznolika.

Godine 1845, nakon što je diplomirao na Kembridžu, nakon što je dobio drugu ranklersku diplomu i Smithovu nagradu, Vilijam je, po savetu svog oca, otišao u Pariz da se usavršava u laboratoriji poznatog francuskog eksperimentalnog fizičara Henri-Victora Regnaulta (1810-1878). ). U isto vrijeme, u časopisu Josepha Liouvillea, Thomson je objavio niz članaka o elektrostatici, u kojima je izložio svoju metodu električnih slika, kasnije nazvanu “metodom zrcalnih slika”, koja je omogućila jednostavno rješavanje mnogih najteži problemi elektrostatike.

Dok je Thomson studirao na Kembridžu, u Glazgovu su se desili događaji koji su oblikovali njegovu buduću karijeru. Kada je Thomson završavao svoju prvu godinu na Kembridžu 1841. godine, William Meikleham, profesor prirodne filozofije na Univerzitetu u Glazgovu, ozbiljno se razbolio. Bilo je jasno da se neće moći vratiti na posao. 1842. prošla je bez ijednog očiglednog kandidata za upražnjeno mjesto u Glazgovu, a onda je Thomson stariji shvatio da bi njegov sin Vilijam, koji je upravo napunio 18 godina, mogao konkurisati za ovo mjesto. Dana 11. septembra 1846. godine, 22-godišnji Thomson je tajnim glasanjem izabran na mjesto profesora prirodne filozofije na Univerzitetu u Glazgovu. Zadržao je svoju dužnost do 1899. godine, čak ni nije bio u iskušenju Cavendish stolice na Cambridgeu, koja mu je ponuđena tri puta 1870-ih i 1880-ih. Thomson je održao svoje prvo predavanje kao profesor na Univerzitetu u Glazgovu 4. novembra 1846. U njemu je dao uvodni pregled svih grana fizike za studente koji su upisali kurs prirodne filozofije. U pismu Stokesu, Thomson je priznao da je prvo predavanje bilo neuspjeh. Napisao ga je potpuno unaprijed i stalno se brinuo da ga čita prebrzo. Ali to nije spriječilo da se isti unos koristi sljedeće godine i svake godine nakon toga pedeset godina, uz razne dodatke, izmjene i poboljšanja. Studenti su obožavali svog slavnog profesora, iako je njegova sposobnost trenutnog razmišljanja, uočavanja veza i analogija zbunila mnoge, posebno kada je Thomson improvizovano ubacio takvo razmišljanje u predavanja.

Godine 1847, na sastanku Britanskog prirodnjačkog udruženja u Oksfordu, Thomson je upoznao Jamesa Joulea. Tokom prethodne četiri godine Joule je na ovim godišnjim sastancima izjavio da toplina nije, kako se tada vjerovalo, neka supstanca (kalorična) koja se širi s jednog tijela na drugo. Joule je izrazio uvjerenje da je toplina zapravo rezultat vibracija sastavnih atoma materije. Proučavajući kako se gas skuplja kada se ohladi, Joule je sugerirao da se nijedna tvar ne može ohladiti ispod temperature od 284 ° C (kasnije je, kao što znamo, ovu cifru precizirao Thomson). Uz to, Joule je demonstrirao ekvivalenciju rada i topline provodeći eksperimente za određivanje ekvivalentne količine mehaničkog rada potrebnog za zagrijavanje jedne funte vode za 1°F. Čak je tvrdio da je temperatura vode u dnu vodopada bila viša nego na vrhu. Jouleovi govori na sastancima Britanskog udruženja primljeni su sa dosadom i nevjericom. Ali sve se promijenilo na sastanku u Oksfordu 1847. godine, jer je Thomson sjedio u sali. Bio je oduševljen onim što je Joule imao da kaže, počeo je da postavlja mnoga pitanja i izazvao je žestoku debatu. Istina, Thomson je sugerirao da bi Joule mogao biti u krivu. U pismu svom bratu nakon sastanka, Thomson je napisao: "Šaljem Jouleova djela, koja će vas zadiviti. Imao sam malo vremena da ih detaljno razumijem. Čini mi se da sada još uvijek imaju mnogo mana." Ali Joule nije pogriješio i Thomson se, nakon dugog razmišljanja, složio s njim. Štaviše, uspeo je da poveže Jouleove ideje sa radom Sadija Karnoa na toplotnim mašinama. Istovremeno, uspio je pronaći opštiji način određivanja apsolutne nulte temperature, nezavisno od određene supstance. Zbog toga je osnovna jedinica temperature kasnije nazvana kelvin. Štaviše, Thomson je shvatio da je zakon održanja energije veliki objedinjujući princip nauke i uveo koncepte "statičke" i "dinamičke" energije, koje sada nazivamo kinetičkom i potencijalnom energijom.

Godine 1848. Thomson je predstavio " apsolutna termometrijska skala". Objasnio je njegovo ime na sljedeći način: " Ovu skalu karakterizira potpuna neovisnost o fizičkim svojstvima bilo koje određene tvari". On napominje da " beskonačna hladnoća mora odgovarati konačnom broju stepeni vazdušnog termometra ispod nule", odnosno: tačka, " odgovara zapremini vazduha smanjenoj na nulu, koja će biti označena na skali kao -273°C".

Godine 1849. započeo je Thomsonov rad na termodinamici, objavljen u publikacijama Kraljevskog društva u Edinburgu. U prvom od ovih radova, Thomson, zasnovan na Jouleovom istraživanju, ukazuje na to kako Carnotov princip, postavljen u eseju potonjeg “Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance” (1824), treba promijeniti. kako bi princip bio u skladu sa savremenim podacima; ovo poznato djelo sadrži jednu od prvih formulacija drugog zakona termodinamike.

Počevši od 1851. godine, Thomson je objavio niz naučnih članaka pod opštim naslovom „O dinamičkoj teoriji toplote“, u kojima je ispitivao (nezavisno od R. Klauzija) prvi i drugi zakon termodinamike. Istovremeno se još jednom vraća na problem apsolutne temperature, napominjući da " temperature dvaju tijela su proporcionalne količini topline koju uzima i odaje materijalni sistem na dva mjesta koja imaju ove temperature, kada sistem završi potpuni ciklus idealnih reverzibilnih procesa i zaštićen je od gubitka ili dodavanja topline u bilo kojem trenutku. druga temperatura Njegov rad „O dinamičkoj teoriji toplote“ izložio je novo gledište o toploti, prema kojem „ toplina nije tvar, već dinamički oblik mehaničkog efekta.” Stoga, „mora postojati neka ekvivalencija između mehaničkog rada i toplote" Thomson ističe da ovaj princip, " očigledno po prvi put... otvoreno proklamovano u djelu Yu. Mayera “Primjedbe o silama nežive prirode" On dalje spominje rad J. Joulea, koji je proučavao numerički odnos, “ povezivanje toplote i mehaničke sile" Thomson tvrdi da se cijela teorija pokretačke sile topline zasniva na dvije odredbe, od kojih se prva vraća Jouleu i formulirana je na sljedeći način: “ U svim slučajevima kada se jednaka količina mehaničkog rada postiže na bilo koji način isključivo zbog topline ili se troši isključivo za postizanje toplinskih efekata, jednake količine topline se uvijek gube ili dobijaju" Thomson formulira drugu poziciju na sljedeći način: „Ako je bilo koja mašina projektovana na način da kada radi u suprotnom smeru, svi mehanički i fizički procesi u bilo kom delu njenog kretanja se transformišu u suprotno, onda ona proizvodi tačno onoliko mehaničkog rada koliko bi bilo koja termodinamička mašina mogla da proizvede. zbog date količine toplote mašina sa istom temperaturom izvora toplote i frižidera" Thomson prati ovu poziciju do S. Carnota i R. Clausiusa i potkrepljuje je sljedećim aksiomom: “ Nemoguće je, uz pomoć agensa neživog materijala, dobiti mehanički rad od bilo koje mase materije hlađenjem ispod temperature najhladnijeg od okolnih objekata" Na ovu formulaciju, koja se zove Thomsonova formulacija drugog zakona, Thomson navodi sljedeću napomenu: “ Kada ne bismo priznali ovaj aksiom kao važeći pri svim temperaturama, morali bismo priznati da je moguće pustiti u rad automatsku mašinu i hlađenjem mora ili kopna postići mehanički rad u bilo kojoj količini, sve do iscrpljivanja sva vrelina kopna i mora, ili na kraju svega materijalnog sveta" „Automatska mašina“ opisana u ovoj bilješci počela se zvati perpetuum mobile 2. vrste. Na osnovu otvorenog zakona termodinamike i primjenom istog na Univerzum u cjelini, došao je (1852.) do pogrešnog zaključka o neizbježnosti “toplinske smrti Univerzuma” (hipoteza o toplinskoj smrti Univerzuma). Nezakonitost ovog pristupa i pogrešnost hipoteze dokazao je L. Boltzmann.

Iste godine, sa 27 godina, Thomson je postao član Londonskog kraljevskog društva - Engleske akademije nauka. Godine 1852. Thomson je zajedno s engleskim fizičarem Jamesom Jouleom izveo čuvenu studiju o hlađenju plinova tokom ekspanzije bez obavljanja rada, što je poslužilo kao prelazni korak od teorije idealnih plinova do teorije stvarnih plinova. Otkrili su da kada plin prolazi adijabatski (bez priliva energije izvana) kroz poroznu pregradu, njegova temperatura opada. Ovaj fenomen se naziva "Joule-Thomsonov efekat". Otprilike u isto vrijeme, Thomson je razvio termodinamičku teoriju termoelektričnih fenomena.

Naučnik se 1852. godine oženio Margaret Crum, u koju je bio zaljubljen od detinjstva. Bio je srećan, ali sreća, nažalost, nije dugo trajala. Već tokom medenog mjeseca, Margaretino zdravlje se naglo pogoršalo. Sljedećih 17 godina Thomsonovog života bilo je zasjenjeno stalnim brigama o zdravlju njegove supruge, a naučnik je gotovo sve svoje slobodno vrijeme posvetio brizi o njoj.

Pored svog rada na termodinamici, Thomson je proučavao elektromagnetne fenomene. Tako je 1853. godine objavio članak “O prolaznim električnim strujama”, postavljajući temelje za teoriju elektromagnetnih oscilacija. Uzimajući u obzir promjenu vremena električnog naboja sfernog tijela kada ga se tankim provodnikom (žicom) poveže sa Zemljom, Thomson je otkrio da nastaju prigušene oscilacije sa određenim karakteristikama, ovisno o električnom kapacitetu tijela, otporu tijela. provodnik i elektrodinamički kapacitet. Nakon toga, formula koja odražava ovisnost perioda slobodnih oscilacija u krugu bez otpora o naznačenim vrijednostima nazvana je "Thomsonova formula" (iako on sam nije izveo ovu formulu).

Konačno, 1855. godine, naučnik je spojio dva područja svojih naučnih interesovanja i počeo da proučava termoelektrične procese. Razvio je termodinamičku teoriju termoelektričnih pojava. Mnogi takvi fenomeni su već bili poznati, neke je otkrio sam Thomson. Godine 1856. otkrio je treći termoelektrični efekat - Thomsonov efekat (prva dva su bila pojava termo-emf i oslobađanje Peltierove toplote), koji se sastojao u oslobađanju tzv. “Thomsonova toplota” kada struja teče kroz provodnik u prisustvu temperaturnog gradijenta. Najnevjerovatnije je to što Thomson nije eksperimentalno izveo ovo otkriće, već ga je predvidio na osnovu svoje teorije. I to u vrijeme kada naučnici još nisu imali ni manje-više ispravne ideje o prirodi električne struje! Thomsonovo izračunavanje veličina molekula na osnovu mjerenja površinske energije tečnog filma bilo je od velike važnosti u formiranju atomističkih koncepata. Godine 1870. ustanovio je zavisnost elastičnosti zasićene pare o obliku površine tečnosti.

Thomson je bio blisko povezan s još jednim fizičarem rođenom u Irskoj, Georgeom Gabrielom Stokesom. Upoznali su se u Kembridžu i ostali bliski prijatelji do kraja života, razmijenivši više od 650 pisama. Veliki dio njihove korespondencije odnosi se na istraživanja u matematici i fizici. Njihovi umovi su se međusobno nadopunjavali, a u nekim slučajevima misli su bile toliko ujedinjene da nijedno nije moglo reći (ili briga) ko je prvi izrazio ideju. Možda najpoznatiji primjer je Stokesov teorem iz vektorske analize, koji omogućava transformaciju integrala preko zatvorene konture u integrale nad površinom koja se prostire tom konturom, i obrnuto. Ova teorema je zapravo formulirana u pismu Thomsona Stokesu, pa bi je trebalo nazvati "Thomsonova teorema".

Pedesetih godina Thomson se takođe zainteresovao za pitanje transatlantske telegrafije; Potaknut neuspjesima prvih praktičnih pionira, Thomson je teorijski istražio pitanje širenja električnih impulsa duž kablova i došao do zaključaka od najveće praktične važnosti, koji su omogućili telegrafiju preko oceana. Usput, Thomson izvodi uslove za postojanje oscilatornog električnog pražnjenja (1853), koje je kasnije ponovo pronašao Kirchhoff (1864) i koje je činilo osnovu cjelokupne doktrine električnih oscilacija. Ekspedicija za polaganje kabla upoznala je Thomsona sa potrebama pomorstva i dovela do poboljšanja parcele i kompasa (1872-1876). Stvorio je i patentirao novi kompas koji je bio stabilniji od onih koji su postojali u to vrijeme i eliminirao devijaciju povezanu sa čeličnim trupovima brodova. U početku je Admiralitet bio skeptičan po pitanju izuma. Prema zaključku jedne od komisija, “kompas je previše delikatan i vjerovatno vrlo krhak”. Kao odgovor, Thomson je bacio kompas u prostoriju u kojoj se sastajala komisija i kompas nije bio oštećen. Pomorske vlasti su se konačno uvjerile u snagu novog kompasa, te ga je 1888. usvojila cijela flota. Thomson je također izumio mehanički prediktor plime i oseke i napravio novi ehosonder koji je mogao brzo odrediti dubinu ispod broda i, što je još važnije, to učiniti dok se brod kreće.

Ništa manje poznati bili su stavovi Williama Thomsona o termalnoj istoriji Zemlje. Njegovo interesovanje za ovo pitanje probudilo se 1844. godine, dok je još bio mlađi student na Kembridžu. Kasnije mu se vraćao nekoliko puta, što ga je na kraju dovelo u sukob sa drugim poznatim naučnicima, uključujući Džona Tindala, Tomasa Hakslija i Čarlsa Darvina. To se može vidjeti u Darwinovom opisu Thomsona kao "podlog duha" i Huxleyjevom propovjedničkom žaru u promoviranju evolucijske teorije kao alternative religijskom vjerovanju. Thomson je bio kršćanin, ali nije se bavio obranom doslovnog tumačenja detalja Stvaranja; na primjer, rado je raspravljao o temi da je meteorit donio život na Zemlju. Međutim, Thomson je tokom svog života uvijek branio i promovirao dobru nauku. Vjerovao je da su geologija i evolucijska biologija nedovoljno razvijene u odnosu na fiziku, koja se temeljila na strogoj matematici. U stvari, mnogi fizičari tog vremena nisu vjerovali da su geologija i biologija uopće nauke. Da bi procijenio starost Zemlje, William Thomson je koristio metode svog omiljenog Fouriera. Izračunao je koliko je vremena trebalo da se rastopljena kugla ohladi na trenutnu temperaturu. Godine 1862. William Thomson je procijenio starost Zemlje na 100 miliona godina, ali je 1899. revidirao proračune i smanjio brojku na 20-40 miliona godina. Biolozima i geolozima su bili potrebni sto puta veći broj. Razlika između teorija je riješena tek početkom 20. stoljeća, kada je Ernest Rutherford shvatio da radioaktivnost u stijenama obezbjeđuje unutrašnji mehanizam za zagrijavanje Zemlje koji usporava hlađenje. Ovaj proces uzrokuje da se starost Zemlje poveća iznad one koju je predvidio Thomson. Moderne procjene daju vrijednost od najmanje 4600 miliona godina. Otkriće zakona 1903. koji povezuje oslobađanje toplotne energije sa radioaktivnim raspadom nije ga navelo da promeni sopstvene procene starosti Sunca. Ali pošto je radioaktivnost otkrivena kada je Thomson imao više od 70 godina, može mu se oprostiti što nije uzeo u obzir njenu ulogu u istraživanju koje je započeo u svojim 20-ima.

W. Thomson je također imao veliki predavački talenat i savršeno je kombinovao teorijsku nastavu sa praktičnom obukom. Njegova predavanja o fizici bila su praćena demonstracijama, u koje je Thomson široko uključio studente, što je podstaklo interesovanje slušalaca. Na Univerzitetu u Glazgovu, W. Thomson je stvorio prvu fizičku laboratoriju u Velikoj Britaniji, u kojoj su rađena mnoga originalna naučna istraživanja i koja je odigrala veliku ulogu u razvoju fizičke nauke. Laboratorija se u početku zbivala u nekadašnjim predavaonicama, starom napuštenom vinskom podrumu i dijelu stare profesorske kuće. Godine 1870. univerzitet se preselio u veličanstvenu novu zgradu, koja je pružala prostran laboratorijski prostor. Thomsonova propovjedaonica i kuća prve su u Britaniji bile osvijetljene strujom. Prva telefonska linija u zemlji radila je između univerziteta i Whiteovih radionica, gdje su se izrađivali fizički instrumenti. Radionice su prerasle u fabriku sa više spratova, koja je u suštini postala ogranak laboratorije.

Priča se da je jednog dana lord Kelvin bio primoran da otkaže svoje predavanje i napisao na tabli „Profesor Thomson danas neće doći na svoje časove. Učenici su odlučili da se rugaju profesoru i izbrišu slovo „c“ u reči „časovi“. Sljedećeg dana, ugledavši natpis, Thomson se nije začudio, izbrisao je još jedno slovo u istoj riječi i ćutke je otišao. (Igrajte se riječima: razredi - razredi, studenti; djevojke - ljubavnice, magarci - magarci.)

Margaret je umrla 17. juna 1870. godine. Nakon toga, naučnik je odlučio promijeniti svoj život, posvetiti više vremena odmoru, čak je kupio i škunu, na kojoj je šetao sa prijateljima i kolegama. U ljeto 1873. Thomson je vodio još jednu ekspediciju polaganja kablova. Zbog oštećenja kabla, posada je bila prinuđena da se 16-dnevno zaustavi na Madeiri, gdje se naučnik sprijateljio sa porodicom Charlesa Blandyja, posebno Fanny, jednom od njegovih kćeri, koju je oženio sljedećeg ljeta.

Osim naučne, nastavne i inženjerske djelatnosti, William Thomson je obavljao mnoge počasne dužnosti. Tri puta (1873–1878, 1886–1890, 1895–1907) biran je za predsjednika Kraljevskog društva u Edinburgu, a od 1890. do 1895. bio je na čelu Londonskog kraljevskog društva. Godine 1884. otputovao je u SAD, gdje je održao niz predavanja. Tomsonova izuzetna dostignuća u čistoj i primenjenoj nauci bila su u potpunosti cenjena od strane njegovih savremenika. Godine 1866. Vilijam je dobio plemićku titulu, a 1892. kraljica Viktorija mu je, za njegova naučna dostignuća, dodelila vršnjačku titulu sa titulom „Baron Kelvin“ (po imenu reke Kelvin, koja teče u Glazgovu). Nažalost, William je postao ne samo prvi, već i posljednji baron Kelvin - njegov drugi brak, kao i prvi, pokazao se bez djece. Pedesetu godišnjicu njegovog naučnog delovanja proslavili su 1896. fizičari širom sveta. U odavanju počasti Thomsonu učestvovali su predstavnici iz različitih zemalja, uključujući ruskog fizičara N.A. Umova; 1896. Thomson je izabran za počasnog člana Petrogradske akademije nauka. Kelvin je 1899. napustio svoju fotelju u Glazgovu, iako nije prestao da proučava nauku.

Na samom kraju 19. veka, 27. aprila 1900. godine, Lord Kelvin je održao čuveno predavanje u Kraljevskoj instituciji o krizi dinamičke teorije svetlosti i toplote, pod naslovom „Oblaci iz devetnaestog veka nad dinamičkom teorijom toplote i Svetlost.” U njemu je rekao: "Ljepota i jasnoća dinamičke teorije, prema kojoj su toplina i svjetlost oblici kretanja, trenutno su zasjenjeni sa dva oblaka. Prvi od njih... je pitanje: kako se Zemlja može kretati kroz elastični medij, koji je u suštini blistav etar? Druga je Maxwell-Boltzmannova doktrina raspodjele energije." Lord Kelvin je svoju raspravu o prvom pitanju zaključio riječima: „Bojim se da za sada prvi oblak moramo smatrati vrlo tamnim.“ Veliki dio predavanja bio je posvećen poteškoćama povezanim s pretpostavkom o ravnomjernoj distribuciji energije po stupnjevima slobode. O ovom pitanju se tih godina naširoko raspravljalo u vezi sa nepremostivim kontradikcijama u pogledu spektralne distribucije zračenja crnog tijela. Sumirajući besplodnu potragu za načinom za prevazilaženje kontradikcija, lord Kelvin prilično pesimistički zaključuje da je najjednostavniji način jednostavno zanemariti postojanje ovog oblaka. Pronicljivost poštovanog fizičara bila je neverovatna: tačno je identifikovao dve bolne tačke savremene nauke. Nekoliko meseci kasnije, poslednjih dana 19. veka, M. Planck je objavio svoje rešenje problema zračenja crnog tela, uvodeći koncept kvantne prirode zračenja i apsorpcije svetlosti, a pet godina kasnije, 1905. A. Ajnštajn je objavio delo “K elektrodinamika pokretnih tela”, u kome je formulisao specijalnu teoriju relativnosti i dao negativan odgovor na pitanje o postojanju etra. Tako su se iza dva oblaka na nebu fizike nalazile teorija relativnosti i kvantna mehanika - temeljni temelji današnje fizike.

Posljednje godine života Lorda Kelvina bile su vrijeme kada su se mnoge fundamentalno nove stvari pojavile u fizici. Era klasične fizike, čija je on bio jedna od najsjajnijih ličnosti, bližila se kraju. Kvantna i relativistička era već nije bila daleko, a on je išao ka tome: živo se zanimao za rendgenske zrake i radioaktivnost, vršio je proračune za određivanje veličine molekula, postavljao hipotezu o strukturi atoma i aktivno je podržavao istraživanje J. J. Thomsona u ovom pravcu. Međutim, bilo je nekih incidenata. Davne 1896. godine bio je skeptičan prema vijestima o otkriću posebnih zraka Wilhelma Conrada Roentgena koji su omogućili sagledavanje unutrašnje strukture ljudskog tijela, nazivajući ovu vijest pretjeranom, sličnom dobro planiranoj podvali i zahtijevajući pažljivu provjeru. A godinu dana prije rekao je: "Letelice teže od zraka su nemoguće." Kelvin je 1897. primijetio da radio nema perspektive.

Lord Vilijam Kelvin umro je 17. decembra 1907. u 83. godini u Largsu (Škotska), blizu Glazgova. Zasluge za nauku ovog kralja fizike viktorijanske ere su neosporno velike, a njegov pepeo s pravom počiva u Vestminsterskoj opatiji pored pepela Isaka Njutna. Nakon njega ostalo je 25 knjiga, 660 naučnih članaka i 70 izuma. U Biogr.-Letter. Handwörterbuch Poggendorffa" (1896) daje popis od oko 250 članaka (bez knjiga) koji pripadaju Thomsonu.