Lord Kelvin ili William Thompson bio je poznati fizičar, matematičar i inženjer, koji je najpoznatiji po svom radu u matematičkoj analizi električne energije. Rođen kao otac matematičara u 19. stoljeću, od ranog je djetinjstva bio učvršćen u naprednu matematiku i postao je ostvareni matematičar još dok je bio u školi. Nastavio je studij znanosti i matematike na "Sveučilištu u Cambridgeu". U dobi od 22 godine pridružio se 'Sveučilištu u Glasgowu' kao profesor prirodne filozofije, grane akademika koju danas znamo kao fiziku. Unatoč pozivima s više poznatih sveučilišta, Kelvin je ostao u Glasgowu 50 godina. Tijekom svoje duge znanstvene karijere napisao je 600 radova. Imao je važnu ulogu u formulaciji drugog zakona termodinamike. Bazna jedinica apsolutne temperature Kelvina 'K' nazvana je u njegovu čast. Osim što ima dubok utjecaj na znanstvenu misao tog doba, poznat je i po svojim doprinosima u postavljanju transatlantskog telegrafskog kabela.
Djetinjstvo i rani život
Lord Kelvin rođen je kao William Thompson 26. lipnja 1824. u Belfastu, u Irskoj. Njegov otac James Thompson bio je ugledni inženjer i matematičar na Kraljevskoj akademiji Belfast. Ime njegove majke bilo je Margaret Gardner.
Rođen je četvrti među šestoro djece svoje roditelje. Odrastao je sa starijim sestrama, Elizabeth King i Anna Bottomley; i stariji brat James A. Thomson. Imao je i mlađu braću, imena John i Robert, i mlađu sestru Margaret Marshall.
1830. godine, kada je Kelvin imao šest godina, umrla mu je majka. Nakon toga djecu je odgajao otac u strogoj prezbiterijanskoj tradiciji. Vrlo brzo otac i sin razvili su blisku vezu.
Kelvin je započeo formalno obrazovanje u Kraljevskoj akademiji Belfast. Kod kuće su on i njegov stariji brat James podučavali oca, koji ih je naučio najnovijim načelima matematike koja tek trebaju biti uključena u britanski kurikulum.
1832. James Thompson imenovan je profesorom matematike na Sveučilištu u Glasgowu i preselio se u Glasgow. U listopadu 1833. tamo su se preselila i djeca; a William i James počeli su pohađati školu na Sveučilištu u Glasgowu, tamo su studirali sljedećih šest godina.
Kelvin se podjednako zanimao za klasiku, zaradio nagradu za prevođenje „Dijaloga bogova Lucijana Samosata“ s latinskog na engleski u dobi od 12 godina. 1838. godine, u dobi od 14 godina, počeo je studirati matematiku na sveučilišnoj razini.
Studirao je astronomiju i kemiju između 1838. i 1839., osvojivši zlatnu medalju sa Sveučilišta u Glasgowu za svoj rad 'Esej o figuri zemlje'. Za to vrijeme pohađao je tečaj fizike, tada poznat kao prirodna filozofija, kako bi studirao toplinu, struju i magnetizam.
Krajem 1840. Kelvin je naišao na "Analitičku teoriju topline" Jean-Baptiste Josepha Fouriera u sveučilišnoj knjižnici. Savladao je rad koji se bavio primjenom apstraktne matematike za toplinski tok, u roku od dva tjedna. Do tada je također pročitao Laplaceov „Mécanique céleste“.
Do 1841. godine Kelvin se temeljito upoznao s fenomenima topline, električne energije i magnetizma. Zajedno s formalnim obrazovanjem, on i njegov brat također su bili izloženi kozmopolitskoj atmosferi. U London su poslani sredinom 1839., a u Njemačku i Nizozemsku sredinom 1840. Također su putovali u Pariz, gdje su učili francuski.
1841. Kelvin je ušao u Peterhouse u Cambridgeu, gdje je nastavio proučavati znanost, te iste godine objavio svoj prvi rad pod pseudonimom P.Q.R. Rad je naslovljen, "Fourierovo širenje funkcija u trigonometrijskim serijama", branio Fourierove matematičke teorije od kritika mnogih britanskih matematičara.
Godine 1842, dok je studirao za ispite iz matematike Tripos, objavio je važan rad na istu temu. Naslovio je "O jednoličnom gibanju topline i njegovoj povezanosti s matematičkom teorijom električne energije".
Uporedo sa izučavanjem znanosti, posebno električne energije, Kelvin se vrlo zainteresirao za klasiku i književnost. Također je igrao kornet i podjednako je bio aktivan u sportu, posebno veslanju, osvajajući Colquhoun Silver Sculls za jednosmjerne čamce 1843. godine.
Godine 1845. uzeo je završni dio matematičkih ispita Tripos. Diplomirao je kao drugi Wrangler i prvi Smith Prizeman iste godine. U lipnju je izabran za kolegu Peterhousea.
Nakon što je diplomirao, Kelvin se preselio u Pariz sa stipendijom, neko vrijeme radeći u fizikalnom laboratoriju Henri-Victor Regnault. Ovdje se susreo i komunicirao s poznatim znanstvenicima poput Jean-Baptiste Biota, Augustina-Louisa Cauchija, Josepha Liouvillea i Charles-Françoisa Sturma.
Na Liouvilleov zahtjev, ubrzo je počeo raditi na Faradayevoj ideji da se električna indukcija odvija posrednim medijem, a ne „djelovanjem na daljinu“, dajući svoj prvi matematički razvoj. Osmislio je i matematičku tehniku električnih slika, koja se koristi za rješavanje problema elektrostatike.
Znanstvena karijera
1846. 22-godišnji lord Kelvin započeo je karijeru na "Sveučilištu u Glasgowu" kao profesor prirodne filozofije. Jednoglasno je izabran za prestižnu stolicu, koja je te godine pala bez posla. Vrlo brzo postao je poznat u akademskom krugu kao nadolazeći znanstvenik.
1847. počeo je surađivati s Georgeom Gabrielom Stokesom, poznatim po uspostavljanju znanosti o hidrodinamici. Suradnja se nastavila sljedećih 50 godina i često su razmjenjivali pisma o važnim znanstvenim teorijama.
Kelvin je prisustvovao godišnjem sastanku Britanskog udruženja za napredak znanosti, gdje je čuo Jamesa Prescotta Joulea kako se raspravlja protiv kalorijske teorije topline, kao i teorije toplinskog motora i naglašavajući međusobno konvertibilnost topline i pokreta.
Iako je Kelvin smatrao svoje ideje intrigantnim, prema njima je bio skeptičan. Vrlo brzo počeo je proučavati teoriju Carnota-Clapeyrona, zbog čega je 1848. godine predložio apsolutnu temperaturnu skalu.
U ožujku 1851. uspio je uspostaviti Jouleovu teoriju, objavivši na njoj važan ugovor pod naslovom "O dinamičkoj teoriji topline". Sadržavao je i njegovu verziju drugog zakona termodinamike, pa je time učinio važan korak prema projektu svog kućnog ljubimca, objedinjavanju znanstvenih teorija.
Nakon objave 'O dinamičkoj teoriji topline', Joule se počeo dopisivati s Kelvinom; što je bio početak plodonosne suradnje između njih dvojice, koja je trajala od 1852. do 1856. Joule je izveo eksperimente, a Kelvin ih je analizirao, često sugerirajući daljnje eksperimente.
1852. godine, radeći s Joulesom, Kelvin je primijetio da se temperatura plina smanjuje kada se širi u vakuumu. Kasnije je fenomen postao poznat kao "efekt Joule-Thompsona" ili "efekt Kelvin-Joulesa". Njihova suradnja pomogla je prihvaćanju Jouleovih djela i teorija.
Kao inženjer
Stokes je napisao pismo lordu Kelvinu 16. listopada 1854. godine, tražeći svoje mišljenje o eksperimentima Michaela Faradaya o predloženom prekooceanskom telegrafskom kablu. Kelvin je objavio svoje proračune o projektu 1855. godine, pokazujući da je projekt bio ekonomski održiv.
U analizi iz 1855. naglasio je važnost dizajna kabela, rekavši da je brzina signala kroz određeni kabel obrnuto proporcionalna kvadratu njegove duljine. Godine 1856. ideju je osporio električar Atlantic Telegraph, Wildman Whitehouse
Nakon napada Whitehousea, Kelvin je svoju ideju objasnio u članku u popularnom časopisu Athenaeum. Privukla je pažnju vlasti; a u prosincu 1856. izabran je u upravni odbor Atlantic Telegraph Company. U međuvremenu je nastavio sa svojim podučavanjem i istraživačkim nastojanjima.
1856. započeo je svoj rad na elektricitetu i magnetizmu, što će kasnije dovesti Jamesa Clarka Maxwella da razvije svoju teoriju elektromagnetizma. Nekada je Kelvin uveo i laboratorijske radove na diplomskim tečajevima. Međutim, nije bio baš uspješan predavač jer je često govorio o temama koje njegovi učenici jedva razumiju.
U kolovozu 1857. Kelvin se odvojio od svoje predavačke karijere i uplovio u brod za polaganje kabela, HMS Agamemnon, u svojstvu savjetnika. Nažalost, putovanje je zbog tehničkih razloga završilo nakon 380 kilometara. Kasnije je objavio rad o stresima koji su uključeni u postupak polaganja kabela podmornice.
1858. godine još jednom se pridružio ekspediciji za polaganje kabela u brodu HMS Agamemnon. Do tada je razvio cjelovit sustav za upravljanje telegrafom podmornice, koristeći zrcalni galvanometar i sifon. Međutim, s obzirom da je Whiteman odbio dati dozvolu, Kelvin nije mogao koristiti sustav.
U lipnju 1858. HMS Agamemnon morao se vratiti nakon katastrofalne oluje. Kad je odbor odlučio odustati od projekta, Kelvin, Cyrus West Field i Curtis M. Lampson pozvali su ih da nastave.
Treća ekspedicija, koju je vodio Whitehouse, susrela se s katastrofom i on je smijenjen sa svoje dužnosti. Međutim, katastrofa je Kelvinu omogućila stjecanje nekih inženjerskih vještina i vještina za rješavanje praktičnih problema. Sada je počeo voditi tim za rješavanje problema s prednje strane.
Četvrta ekspedicija polaganja kabela, koju je vodio Kelvin, započela je u srpnju 1865. Nažalost, od nje se moralo napustiti nakon polaganja 1.200 milja kabela. Konačno, 1866. uspjeli su ne samo položiti nove kablove u dva tjedna, nego su također oporavili i dovršili kabel iz prethodne godine.
Po povratku iz ekspedicije, Kelvin je sklopio partnerstva s dvije različite kompanije, C.F. Varley i Fleming Jenkin. Radeći na potonjem, osmislio je automatskog pošiljatelja rubnika, svojevrsnog telegrafskog ključa, sposobnog slanja poruka kablom.
Uporedo s polaganjem komunikacijskih kabela podmornice, nastavio je slijediti svoje akademske interese. Surađivao je s Peterom Guthriejem Taitom u knjizi s tekstovima od 1855. do 1867. utemeljio je studij mehanike. Kasnije je također radio na vrtložnoj teoriji atoma i srodnih subjekata.
Tijekom 1880-ih, Kelvin je radio na usavršavanju podesivog kompasa. Također je izumio stroj za plimu i opremu za mjerenje dubine. U karijeri je podnio 70 patenata.
U 1890-ima bio je šef međunarodne komisije koja je odlučila dizajn elektrane Niagara Falls.
Glavna djela
Lord Kelvin najbolje pamti po svom radu u matematičkoj analizi električne energije i magnetizma. Također je igrao važnu ulogu u formulaciji prvog i drugog zakona termodinamike.
Kelvin 'K', osnovna jedinica apsolutne temperaturne ljestvice, nazvana je po njemu jer je prvi predložio "Apsolutnu termometrijsku skalu".
Ostala njegova djela uključuju dinamičku teoriju topline, geofizičko određivanje starosti Zemlje i druga temeljna djela iz hidrodinamike.
Izvan znanstvenog kruga, Kelvin je poznat po svom doprinosu u postavljanju prekooceanskih telegrafskih kabela. Osim što je radio s tvrtkom Atlantic Telegraph Company, pomagao je u polaganju francuskog atlantskog podmorničkog komunikacijskog kabela 1869., zapadnog, brazilskog i platino-brazilskog kabela 1873.
Nagrade i dostignuća
Lord Kelvin kraljica Viktorija vitezovala je 10. studenoga 1866. Kasnije 1892. dobio je višestruko skrb i postao prvi barun Kelvin od Largs. Kralj Edward VII imenovan je 1902. tajnim savjetnikom i članom Reda za zasluge.
Godine 1851. izabran je u Kraljevsko društvo, primajući Kraljevsku medalju Društva 1856. i Medalju Copley 1883. Također je bio njegov predsjednik od 1890. do 1895. Uz to, dobio je i brojne druge nagrade i nagrade.
Kelvin je bio član kraljevskog društva u Edinburghu i obnašao je dužnost predsjednika najprije od 1873. do 1878., zatim od 1886. do 1890., i na kraju od 1895. do njegove smrti 1907.
Obiteljski i osobni život
Lord Kelvin oženio se svojom dražesnom djetinjicom Margaret Crum u rujnu 1852. Nažalost, njeno zdravlje narušilo se tijekom njihovog medenog mjeseca i nikad se nije oporavila od toga. Umrla je 17. lipnja 1870. godine.
24. lipnja 1874. Thompson se oženio Fanny Blandy, kćerkom Charlesa R. Blandyja. Bila mu je 13 godina mlađa. Nije imao djece ni iz jednog svog braka.
Prehladila se u studenom 1907., A stanje mu se vrlo brzo pogoršalo. Preminuo je 17. prosinca 1907. u svojoj škotskoj rezidenciji Netherhall u Largsu u dobi od 83 godine.
U Hunterijskom muzeju na Sveučilištu u Glasgowu nalazi se stalna izložba njegovih djela. Ne samo da pokazuje mnoge njegove originalne radove, već i svoje instrumente i osobne artefakte, uključujući i cijev za pušenje.
Trivijalnost
Rezidencija lorda Kelvina u Glasgowu bila je jedna od prvih kuća na svijetu koju je upalila električna svjetlost.
Brze činjenice
Rođendan 26. lipnja 1824. god
Nacionalnost Britanci
Umro u dobi: 83
Znak sunca: Rak
Poznat i kao: William Thomson, 1. barun Kelvin
Rođena država: Irska
Rođen: Belfast
Poznati kao Matematičar, fizičar
Obitelj: supružnik / bivši-: Margaret Crum otac: James Thomson majka: Margaret Gardner braća i sestre: James Umro: 17. prosinca 1907. mjesto smrti: Largs, Škotska Više činjenica o obrazovanju: Peterhouse, Cambridge (1841–1845), Sveučilište u Glasgowu Nagrade Akademijske ustanove Royal Belfast: 1883. - Copley medalja 1856. - Kraljevska medalja 1905. - Medalja Johna Fritza - Smiths cijena
