к библиотеке   –еальна€ физика   √алилео √алилей   ј. . “имир€зев   к списку физиков  
Lord Kelvin (William Thomson), лорд  ельвин - классик физики

Ћорд  ≈Ћ№¬»Ќ

(¬иль€м “омсон)

26 июн€ 1824 г. Ц 17 декабр€ 1907 г.

 

¬иль€м “омсон родилс€ в Ѕелфасте в семье преподавател€ математики.  огда ¬иль€му было восемь лет, семь€ переехала в √лазго, который стал впоследствии местом жизни и труда знаменитого физика. ќдарЄнный мальчик уже в дес€тилетнем возрасте стал студентом университета √лазго. ќкончив университет √лазго, “омсон поступил в  ембриджский университет, после окончани€ которого, по совету отца отправилс€ в ѕариж дл€ стажировки в лаборатории известного французского физика-экспериментатора ј. –еньо. ¬скоре юный студент опубликовал свою первую работу по теории теплопроводности. ƒвадцати двух лет “омсон становитс€ профессором в √лазго и занимает кафедру до 1899 г., в течение п€тидес€ти трех лет.

Lord Kelvin (William Thomson), лорд  ельвин - классик физики в молодости

¬. “омсон обладал большим педагогическим талантом и прекрасно сочетал теоретическое обучение с практическим. ≈го лекции по физике сопровождались демонстраци€ми, к проведению которых “омсон широко привлекал студентов, что стимулировало интерес слушателей.

¬ университете √лазго ¬. “омсон создал физическую лабораторию, в которой было сделано много оригинальных научных исследований, и котора€ сыграла большую роль в развитии физической науки. ¬начале лаборатори€ ютилась в бывших лекционных комнатах, старом заброшенном винном подвале и части старого профессорского дома. ¬ 1870 г. университет переехал в новое великолепное здание, в котором были предусмотрены просторные помещени€ дл€ лаборатории.  афедра и дом “омсона первыми в Ѕритании осветились электричеством. ћежду университетом и мастерскими ”айта, в которых изготавливались физические приборы, действовала перва€ в стране телефонна€ лини€. ћастерские разрослись в фабрику нескольких этажей, по существу ставшую филиалом лаборатории.

¬ круг научных интересов “омсона входили термодинамика, гидродинамика, электромагнетизм, теори€ упругости, теплота, математика, техника. —тудентом “омсон опубликовал несколько статей по применению р€дов ‘урье к различным разделам физики. —тажиру€сь в ѕариже, разработал метод решени€ задач электростатики, получивший название метода Узеркальных изображенийФ (1846). ѕознакомившись с теоремой  арно, высказал идею абсолютной термодинамической шкалы (1848).

¬ 1851 году “омсон сформулировал независимо от –удольфа  лаузиуса второе начало термодинамики. ¬ его работе Уќ динамической теории теплотыФ излагалась нова€ точка зрени€ на теплоту, согласно которой Утеплота представл€ет собой не вещество, а динамическую форму механического эффектаФ. ѕоэтому Удолжна существовать некотора€ эквивалентность между механической работой и теплотойФ. “омсон указывает, что этот принцип, Упо-видимому, впервые... был открыто провозглашен в работе ё. ћейера У«амечани€ о силах неживой природыФ. ƒалее он упоминает работу ƒж. ƒжоул€, исследовавшего численное соотношение, Усв€зывающее теплоту и механическую силуФ.

“омсон утверждает, что вс€ теори€ движущей силы теплоты основана на двух положени€х, из которых первое восходит к ƒжоулю и формулируетс€ следующим образом: У¬о всех случа€х, когда равные количества механической работы получаютс€ каким бы то ни было способом исключительно за счЄт теплоты или бывают израсходованы исключительно на получение тепловых действий, всегда тер€ютс€ или приобретаютс€ равные количества теплотыФ.

¬торое положение “омсон формулирует так:

У≈сли кака€-либо машина устроена таким образом, что при работе еЄ в противоположном направлении все механические и физические процессы в любой части еЄ движени€ превращаютс€ в противоположные, то она производит ровно столько механической работы, сколько могла бы произвести за счЄт заданного количества тепла люба€ термодинамическа€ машина с теми же самыми температурными источниками тепла и холодильникаФ.

Ёта положение “омсон возводит к —ади  арно и –удольфу  лаузиусу и обосновывает следующей аксиомой:

УЌевозможно при помощи неодушевленного материального де€тел€ получить от какой-либо массы вещества механическую работу путЄм охлаждени€ ее ниже температуры самого холодного из окружающих предметовФ.

  этой формулировке, которую называют томсоновской формулировкой второго начала, “омсон делает следующее примечание: У≈сли бы мы не признали эту аксиому действительной при всех температурах, нам пришлось бы допустить, что можно ввести в действие автоматическую машину и получать путем охлаждени€ мор€ или земли механическую работу в любом количестве, вплоть до исчерпани€ всей теплоты суши и мор€ или в конце концов всего материального мираФ. ќписанную в этом примечании Уавтоматическую машинуФ стали называть perpetuum mobile второго рода.

 роме работ по термодинамике, “омсон заложил основы теории электромагнитных колебаний и в 1853 г. вывел формулу зависимости периода собственных колебаний контура от его Ємкости и индуктивности (формула “омсона). ¬ 1856 г. открыл третий термоэлектрический эффект Ц эффект “омсона (первые два Ц возникновение термо-Ёƒ— и выделение теплоты ѕельтье), состо€вший в выделении т.н. Утеплоты “омсонаФ при протекании тока по проводнику при наличии градиента температуры. Ѕольшое значение в формировании атомистических представлений имел произведЄнный “омсоном расчЄт размеров молекул на основе измерений поверхностной энергии плЄнки жидкости. ¬ 1870 г. он установил зависимость упругости насыщенного пара от формы поверхности жидкости.

“омсон внЄс большой вклад в развитие практических применений разных разделов науки. ќн был главным научным консультантом при прокладке первых трансатлантических кабелей. —конструировал целый р€д точных электрометрических приборов: УкабельныйФ гальванометр, квадрантный и абсолютный электрометры, сифон-отметчик дл€ приема телеграфных сигналов. ѕредложил использовать многожильные провода из медной проволоки.

–аботы по прокладке трансатлантического кабел€ пробудили в “омсоне интерес к навигации. ”чЄный создал усовершенствованный морской компас с компенсацией магнетизма железного корпуса судна, изобрЄл эхолот непрерывного действи€, мареограф (прибор дл€ регистрации уровн€ воды в море или реке). »звестны исследовани€ “омсона по теплопроводности, работы по теории приливов, распространению волн по поверхности, по теории вихревого движени€.

 ельвин выдвинут гипотезу о гравитационной природе энергии разогрева и теплового излучени€ звезд, то есть получение энергии звездой от аккреционного материала Ц газа и пыли, падающего на звезду. —егодн€ эта гениально проста€ гипотеза полностью подтвердилась. «везды населени€ II (галактического гало) и звезды в рукавах галактики излучают аккреционной энергией.

¬ 1892 г. “омсону за его большие научные заслуги был присвоен титул лорда  ельвина (по имени речки  ельвин, протекающей вблизи университета в г. √лазго). “омсон написал огромное количество работ по экспериментальной и теоретической физике. ѕ€тидес€тилетний юбилей его научной де€тельности в 1896 г. отмечали физики всего мира. ¬ чествовании “омсона участвовали представители разных стран, в том числе русский физик Ќиколай јлексеевич ”мов; в 1896 г. “омсон был избран почЄтным членом —анкт-ѕетербургской јкадемии наук. ¬ честь ¬иль€ма “омсона названа единица измерени€ абсолютной температуры Ц У ельвинФ.

к библиотеке   –еальна€ физика   √алилео √алилей   ј. . “имир€зев   к списку физиков  

–°–∞–є—В –Я–Ф–°–Э–Я–°–†. –Х—Б–ї–Є —В—Л –њ–∞—В—А–Є–Њ—В –†–Њ—Б—Б–Є–Є - –ґ–Љ–Є —Б—О–і–∞!

–Э–µ–є—А–Њ–Љ–Є—А-–Ґ–Т. –У–Њ–ї–Њ—Б –Ш–љ—В–µ—А–љ–µ—В–∞ N5

«наете ли ¬ы, —З—В–Њ, –Ї–∞–Ї –Є –≤—Б—П–Ї–∞—П –Є–і–Њ–ї–Њ–њ–Њ–Ї–ї–Њ–љ–љ–Є—З–µ—Б–Ї–∞—П —А–µ–ї–Є–≥–Є—П, —А–µ–ї—П—В–Є–≤–Є–Ј–Љ –њ—А–µ–і—Б—В–∞–≤–ї—П–µ—В —Б–Њ–±–Њ–є –Є–љ—Б—В—А—Г–Љ–µ–љ—В –Є–і–µ–Њ–ї–Њ–≥–Є—З–µ—Б–Ї–Њ–≥–Њ –њ–Њ–і—З–Є–љ–µ–љ–Є—П –Њ–і–љ–Є—Е –ї—О–і–µ–є –і—А—Г–≥–Є–Љ —Б –њ–Њ–Љ–Њ—Й—М—О –∞–±—Б–Њ–ї—О—В–љ–Њ –±–µ—Б—Б–Њ–≤–µ—Б—В–љ–Њ–є –Љ–∞–љ–Є–њ—Г–ї—П—Ж–Є–Є –Є—Е –њ—Б–Є—Е–Є–Ї–Њ–є –і–ї—П –і–Њ—Б—В–Є–ґ–µ–љ–Є—П –Є–љ—В–µ—А–µ—Б–Њ–≤ –Њ–њ—А–µ–і–µ–ї–µ–љ–љ—Л—Е –≥—А—Г–њ–њ –ї—О–і–µ–є, —Б—В–Њ—П—Й–Є—Е —Г —А—Г–ї—П —Н—В–Њ–є –≤–Њ—А–Њ–≤—Б–Ї–Њ–є –Љ–∞—И–Є–љ—Л? –Я–Њ–і—А–Њ–±–љ–µ–µ —З–Є—В–∞–є—В–µ –≤ FAQ –њ–Њ —Н—Д–Є—А–љ–Њ–є —Д–Є–Ј–Є–Ї–µ.