William Thomson, Lord Kelvin - 유명한 물리학자, 발명가 및 엔지니어의 전기

William Thomson은 1824년 6월 26일에 북아일랜드의 수도인 벨파스트에서 태어났습니다. 그의 스코틀랜드인 아버지는 1830년 아내가 사망한 후 두 아들과 함께 글래스고로 이주하여 지역 대학의 수학 교수가 되었습니다. . 아이들은 집에서 훌륭한 교육을 받았습니다. 윌리엄은 8살에 아버지의 강의를 듣기 시작했고 10살에 대학에 등록했다.

부자였던 그의 아버지는 아들들과 함께 여행을 많이 다녔다. 12세가 되었을 때 William은 4~5개 언어에 능통했습니다. 수학적 지식의 향상은 케임브리지 대학교(1841-1845)에서 계속되었습니다. 열다섯 살짜리 학생은 자신의 작품을 쓰고 출판하기 시작했습니다. 그의 첫 번째 논문은 1841년 5월 Cambridge Mathematical Journal에 실렸습니다. 푸리에의 "조화 분석"의 몇 가지 기본 정리에 대한 변호 및 설명이었습니다.

초기 수학적 능력을 보인 Thomson은 뛰어난 수학자였으며 동시에 현대 물리학에 정통했습니다.

James, Margaret with Janet, Helen, Peggy, William Jr., William Sr.(왼쪽에서 오른쪽으로)

달성 된 결과는 개인 생활, 개인 정보 보호 등에 대한 제한과 관련이 없습니다. 삶의 Thomson은 활기차고 사교적이며 많이 여행했으며 자신을 제한하지 않으려 고 노력했습니다. 성공은 그를 동반합니다.

Thomson은 당시 Collège de France의 교수였던 파리 과학 아카데미의 회원인 유명한 프랑스 물리학자 Henri Victor Regno(1810-1878)의 실험실에서 몇 달 동안 실험자로서의 기술을 연마했습니다. Thomson은 습득한 기술에 감사했습니다.

연구는 끝났고 글래스고 대학의 물리학과장은 즉시 비워졌고 1846년 22세의 윌리엄 톰슨이 선출되었습니다. 과학자는 1899년 10월 1일에 교수직을 마쳤지만 그의 인생이 끝날 때까지 과학 작업에 종사했습니다. 대학은 1904년 그를 총장으로 선출함으로써 톰슨의 장점을 인정했습니다.

윌리엄 톰슨, 1869년

Thomson의 과학적 관심사는 매우 다양합니다. 그는 엔지니어링 문제를 해결하는 데 많은 시간을 보냅니다. 과학자가 수학, 열역학, 전기 공학, 통신, 가스 및 유체 역학, 천체 및 지구 물리학에 종사했다는 점에 유의하는 것으로 충분합니다. 그는 총 650편 이상의 논문, 회고록 등을 저술했습니다.

정전기, 전기 및 자기에 대한 작업은 1845년에 나타나기 시작했습니다. Thomson은 교수 경력 초기부터 시범 실험을 시작해야 했으며 경험을 쌓으면서 자신의 이론 연구에 대한 실험 테스트를 수행하기 시작했습니다. 이론 및 실험 작업의 결과는 종종 M. Faraday 및 D. Maxwell과 같은 저명한 과학자들과 논의됩니다.

말을 한 번도 한 적이 없는 특정 인물의 말에 귀속되는 경우가 종종 있습니다.Lord Kelvin으로 더 잘 알려진 William Thomson은 1900년에 물리학의 죽음을 주장한 것에 대해 어떠한 법정에서도 면죄를 받을 수 없습니다. 대중적인 버전에 따르면, 그리고 19세기 말에 물리학이 이룩한 위대한 진보에 비추어 1900년에 Kelvin은 영국 과학 진흥 협회에서 다음과 같은 말로 연설했습니다. 발견 . 점점 더 정확한 측정만 남아 있습니다. "켈빈의 과학적 궤적은 이 정도의 판단 오류를 범하는 경향이 있는 사람의 궤적과 다릅니다. 과학 올림푸스에서 그의 특권적인 위치는 그의 많은 장점으로 확보됩니다.

— 하비에르 제인스 켈빈 경과 그가 결코 예견하지 못한 물리학의 종말

오늘날 그의 이름은 특히 국제 온도 시스템(International Temperature System)의 시조로 잘 알려져 있습니다. 절대 영도 계산 약 -273.15 섭씨. 그러나 그의 공헌은 열역학을 형성하고, 전기의 수학적 공식을 개발하고, 물질과 에너지 사이의 관계를 이해하는 길을 닦는 데 중요했습니다.

발명가이자 엔지니어로서의 그의 작업은 그를 완벽한 항해용 나침반으로 이끌었고, 무엇보다도 그는 전신 작업과 대서양 횡단 케이블 프로젝트를 촉진하기 위한 노력을 통해 명성과 부를 얻었습니다.

나침반을 들고 있는 윌리엄 톰슨(켈빈 경), 1902년.

이 짧은 전기 기사에서 우리는 통신 분야에서 과학자의 작업에 초점을 맞출 것입니다.

Thomson은 대서양 횡단 전신선 건설에 참여하는 과정에서 첫 번째 중요한 실제 성과를 달성했습니다.

Morse의 전신(1844)이 발명된 후 몇 년 동안 유럽과 북미 국가는 밀집된 전신선 네트워크로 덮여 있었지만 다른 대륙의 판매 시장과 원료 공급원은 통신의 범위를 벗어났습니다.

엉망! 알래스카, 베링해협, 시베리아를 거쳐 미국과 서유럽을 잇는 전신선을 건설할 계획이었다. 기업은 처음에 무너졌습니다. 대서양 횡단 전신선이 가동되었고 W. Thomson이이 사건에 대한 책임이 많았습니다.

1857년 대서양 횡단 케이블을 부설하려는 첫 번째 시도는 실패로 끝났습니다. 케이블이 절단된 것입니다. Thomson은 즉시 매개변수를 연구하기 시작했고 디자인을 개선하기 위한 권장 사항을 제시했습니다.

일찍이(1856) 그는 케이블에서 신호 전파 속도가 저항과 전기 용량에 반비례한다는 것을 증명했습니다. 1858년 약한 전신 신호를 등록하기 위해 과학자는 거울 검류계를 발명했으며 9년 후 특허를 받았습니다.

Thomson 자신은 그 당시 가장 큰 선박 (1865) 인 Great Eastern에 위치한 두 번째 대서양 횡단 케이블 부설에 참여했습니다. 그는 나중에 사이폰 녹음기라고 하는 전보를 자동으로 녹음하는 장치를 발명했습니다.

Thomson은 1856년에 처음으로 통신 분야에서 일하기 시작하여 Atlantic Telegraph Company의 회원이 되었으며, 평생 동안 전신과 전화 분야에서 계속 일했습니다.

케이블 전신기는 과학적 전기 측정(구리 및 절연체의 저항, 케이블의 커패시턴스 결정)에 자극을 주었습니다.

그레이트 이스턴 호는 1866년 최초의 대서양 횡단 케이블을 부설했을 때 세계에서 가장 큰 배였습니다. 철제 배는 길이가 211m, 케이블 길이가 1,000km가 넘었습니다.

그레이트 이스턴에 전신 케이블

1866년 대서양 횡단 전신 케이블을 대동부 지역으로 옮기는 중.

Muirhead & Co.에서 만든 전신 트랩 레코더 (주) 아일랜드 공화국의 Ballingskelligs 케이블 스테이션에서. 이 역은 대서양을 가로지르는 최초의 성공적인 해저 케이블을 설치한 Great Eastern Voyage 이후 9년 만인 1873년에 문을 열었습니다. 사이폰 녹음기는 새로운 대서양 횡단 전신 케이블과 함께 사용하기 위해 1867년 Lord Kelvin에 의해 발명되었습니다.

1871년 윌리엄 톰슨의 엔진.

William Thomson의 전압계, 초기 전위차 측정기, 1880년대 중반

물론 과학자와 발명가의 모든 업적을 작은 메모로 나열하는 것은 불가능하지만 발진 회로의 공진 주파수를 계산하기 위해 1853 년에 얻은 Thomson의 공식을 기억할 수밖에 없습니다.

전기 전송 및 분배도 그의 관심을 끌었습니다. 1879년 국회에서 전기 송전에 대해 증언하면서 21,000마력의 경제성으로 송전이 가능함을 보여주었다. 300마일 거리에서 80,000볼트의 압력을 받고 있습니다. 2년 후 그는 "금속 전기 전도체의 경제학"이라는 제목의 논문을 영국 협회에 제출했습니다.

1890년그는 나이아가라 폭포에서 전력을 생산하고 송전하기 위한 계획을 검토, 보고 및 승인하는 국제 나이아가라 위원회의 위원장으로 임명되었습니다.

William Thomson은 그의 집에서 멀지 않은 곳에 위치한 동일한 성격의 소규모 사업체와 연결되어 Foyer Falls에서 전기를 생산하고 이를 British Aluminium Company의 알루미늄 제조에 사용했습니다.

표준, 실험실 또는 상업용으로 다양한 전기 측정 기기를 그보다 더 많이 발명한 사람은 없다고 말할 수 있습니다.

William Thomson의 전기 측정 기기

Thomson의 작품은 항상 빠른 인정을 받고 있으며 수상은 늦지 않았습니다. 1846년에 그는 에딘버러의 연구원으로 선출되었고 5년 후에는 런던 왕립학회의 회원으로 선출되었습니다. 유일한 슬픈 사건 : 콜레라 전염병 동안 아버지의 죽음 (1849)과 아내의 죽음 (1870).

70 개의 특허를 개발하고 많은 회사 (Marconi 회사 포함)에서 컨설턴트로 일하면서 수단을 부끄러워하지 않을 수있었습니다. 1870년에 Thomson은 배수량 126톤의 호화 요트 "Lalla Rukh"를 구입했고, 조금 후에(1874) 그는 Clyde River(스코틀랜드) 어귀 근처에 있는 Nisergall 부지에 성을 지었습니다. 해외 여행에 상당한 시간을 보냈습니다. 그 중 하나에서 과학자는 Odessa와 Sevastopol을 방문했습니다.

1899년 요트 "Lala Rukh"의 로드 켈빈.

1858년에 Thomson은 케이블 포설에 성공한 공로로 기사 작위를 받았습니다. 1892년 빅토리아 여왕은 그에게 위대한 과학적 업적에 대한 영국인의 상을 수여했습니다. 그리하여 톰슨 경은 켈빈 경이 되었습니다.성은 글래스고 대학교가 위치한 강둑에 있는 강의 이름으로 선택되었습니다.

새 영주는 1892년부터 자동으로 상원의원이 되어 고등 교육, 기술 및 국내 미터법 도입 문제를 다루었습니다. 그는 St. Petersburg Academy of Sciences의 명예 회원을 포함하여 전 세계 많은 과학 학회의 회원이자 회장이었으며 많은 명예 메달을 받았습니다.

1884년, 하이델베르크 대학은 개교 300주년을 기념하여 그에게 명예 학위를 수여하기를 원했고 그가 아직 가지지 못한 유일한 의학 학위를 그에게 수여했습니다.

프랑스는 그를 Legion of Honor의 Grand Officer로 임명했습니다. 그는 에딘버러 왕립학회(Scottish National Academy of Science and Letters) 회장을 네 번, 전기공학회 회장을 두 번 역임했습니다.

한 세기의 끝에서 문명과 과학의 진보에 있어 세계 역사에서 유례를 찾아볼 수 없는 과거의 성장, 새로운 과학의 시작과 발전, 이론과 실천의 긴밀한 결합을 되돌아보고 추적합니다. 이것이 인류에게 유익하다는 것을 증명하면서 우리는 어디에서나 모든 단계에서 보편적인 천재인 윌리엄 톰슨, 후에 윌리엄 톰슨 경, 그리고 지금은 켈빈 경의 놀라운 업적을 봅니다.

— JD 코맥. Cassier's Magazine 1899의 기사에서 발췌

1899년 10월 1일 글래스고 대학교에서 마지막 강의를 하는 켈빈 경 윌리엄 톰슨.

글래스고 대학교, 1899.

Lord and Lady Kelvin과 저명한 General Electric 엔지니어, 1900년경. 사진에는 T. Commerford Martin, Edwin W. Rice, Jr., Charles P. Steinmetz 및 Eliu Thomson도 나와 있습니다.

켈빈 경의 작품은 세계적인 인정을 받았습니다.그의 교수직 50주년을 축하하기 위해 2,500명의 내빈들이 찾아왔다. 축하 행사는 3일 동안 계속되었습니다.

말년에 Kelvin은 한때 Newton이 맡았던 자리인 런던 왕립 학회(1900-1905)의 회장으로 선출되었습니다. 그는 지난 2년 동안 Nethergaol에서 병과 싸우다가 1907년 12월 17일 사망했습니다. 그는 Newton의 무덤 근처에 있는 Westminster Abbey에 묻혔습니다.

1924년에는 과학자의 탄생 100주년을 널리 기념했습니다. Kelvin에 전적으로 전념하는 Electricity 잡지의 6번째 호는 표지에 "Lord Kelvin's Number"라는 빨간색 비문과 함께 나왔습니다.