William Thomson, Lord Kelvin - biografi fisikawan, penemu, dan insinyur terkenal

William Thomson lahir di ibu kota Irlandia Utara — Belfast pada tanggal 26 Juni 1824. Ayahnya yang berkebangsaan Skotlandia, setelah kematian istrinya pada tahun 1830, pindah bersama kedua putranya ke Glasgow, di mana dia menjadi profesor matematika di universitas setempat. . Anak-anak menerima pendidikan yang sangat baik di rumah. Pada usia 8 tahun, William mulai mengikuti kuliah ayahnya, dan pada usia 10 tahun ia terdaftar sebagai mahasiswa di universitas.

Menjadi orang kaya, ayahnya sering bepergian dengan putra-putranya. Pada usia 12 tahun, William fasih dalam empat atau lima bahasa. Peningkatan pengetahuan matematika dilanjutkan di University of Cambridge (1841-1845). Pelajar berusia lima belas tahun itu mulai menulis dan menerbitkan karyanya. Makalah pertamanya yang diterbitkan muncul di Cambridge Mathematical Journal pada Mei 1841. Itu adalah pembelaan dan klarifikasi dari beberapa teorema dasar "analisis harmonik" Fourier.

Menampilkan kemampuan matematika awal, Thomson menjadi ahli matematika yang hebat dan pada saat yang sama menjadi sangat mengenal keadaan fisika modern.

James, Margaret dengan Janet, Helen, Peggy, William Jr., William Sr. (kiri ke kanan)

Hasil yang dicapai tidak terkait dengan batasan apa pun pada kehidupan pribadi, privasi, dll. Thomson dalam hidup ceria, mudah bergaul, sering bepergian, dan berusaha untuk tidak membatasi dirinya dalam segala hal. Sukses menemaninya.

Thomson mengasah kemampuannya sebagai eksperimen selama beberapa bulan di laboratorium fisikawan terkenal Prancis, anggota Akademi Ilmu Pengetahuan Paris, Henri Victor Regno (1810-1878), yang saat itu menjadi profesor di Collège de France. Thomson menghargai keterampilan yang diperoleh.

Studi berakhir, dan jabatan kepala departemen fisika di Universitas Glasgow segera dikosongkan, di mana William Thomson yang berusia 22 tahun terpilih pada tahun 1846. Ilmuwan menyelesaikan jabatan profesornya pada usia terhormat - 1 Oktober 1899, tetapi terlibat dalam karya ilmiah sampai akhir hayatnya. Universitas mengakui jasa Thomson dengan memilihnya sebagai presiden pada tahun 1904.

William Thomson, 1869

Minat ilmiah Thomson sangat beragam. Dia menghabiskan banyak waktu untuk memecahkan masalah teknik. Cukup dicatat bahwa ilmuwan tersebut terlibat dalam matematika, termodinamika, teknik kelistrikan, komunikasi, gas dan hidrodinamika, astro- dan geofisika. Secara total, ia menulis lebih dari 650 risalah, memoar, dll.

Bekerja pada elektrostatik, listrik, dan magnet mulai muncul pada tahun 1845. Dari awal karir mengajarnya, Thomson harus mulai menyiapkan eksperimen demonstrasi, dan ketika dia memperoleh pengalaman, dia mulai melakukan tes eksperimental dari penelitian teoretisnya sendiri. Hasil kerja teoretis dan eksperimental sering didiskusikan dengan ilmuwan terkemuka seperti M. Faraday dan D. Maxwell.

Seringkali kata-kata dikaitkan dengan tokoh-tokoh tertentu yang tidak pernah mengucapkannya.William Thomson, lebih dikenal sebagai Lord Kelvin, tidak dapat dibebaskan oleh pengadilan mana pun karena mengklaim kematian fisika pada tahun 1900 ... meskipun dia tidak pernah melakukannya. Menurut versi populer, dan mengingat kemajuan besar yang dibuat oleh fisika pada akhir abad ke-19, pada tahun 1900 Kelvin berbicara kepada British Association for the Advancement of Science dengan kata-kata berikut: telah menemukan . Hanya pengukuran yang semakin akurat yang tersisa. "Lintasan ilmiah Kelvin tidak seperti lintasan orang yang rentan terhadap kesalahan penilaian sebesar ini. Tempat istimewanya di Olympus ilmiah dijamin oleh banyak jasanya.

— Javier Janes Lord Kelvin dan Akhir dari Fisika yang Tidak Pernah Diramalkannya

Saat ini, namanya sangat dikenal sebagai eponim dari Sistem Suhu Internasional, sebutan yang menghormati ketepatannya menghitung nol mutlak sekitar -273,15 derajat Celcius. Namun kontribusinya signifikan dalam membentuk termodinamika, mengembangkan formulasi matematis kelistrikan, dan membuka jalan untuk memahami hubungan antara materi dan energi.

Karyanya sebagai seorang penemu dan insinyur membawanya ke kompas navigasi yang sempurna, dan di atas segalanya ia mendapatkan ketenaran dan kekayaan melalui karyanya di bidang telegrafi dan upayanya untuk mempromosikan proyek kabel transatlantik.

William Thomson (Lord Kelvin) dengan kompasnya, 1902.

Dalam artikel biografi singkat ini, kami akan fokus pada karya-karya ilmuwan di bidang telekomunikasi.

Thomson mencapai hasil praktis pertamanya yang signifikan dalam proses berpartisipasi dalam pembangunan jalur telegraf transatlantik.

Selama beberapa tahun setelah penemuan telegraf Morse (1844), negara-negara Eropa dan Amerika Utara ditutupi dengan jaringan jalur telegraf yang padat, tetapi pasar penjualan dan sumber bahan mentah di benua lain berada di luar jangkauan komunikasi.

Berantakan! Ada rencana untuk membangun jalur telegraf antara AS dan Eropa Barat melalui Alaska, Selat Bering, dan Siberia. Perusahaan itu runtuh pada awalnya: jalur telegraf transatlantik mulai beroperasi, dan W. Thomson yang harus disalahkan atas peristiwa ini.

Upaya pertama untuk memasang kabel transatlantik pada tahun 1857 berakhir dengan kegagalan - kabelnya terputus. Thomson segera mulai mempelajari parameternya, memberikan rekomendasi untuk menyempurnakan desain.

Sebelumnya (1856) ia membuktikan bahwa kecepatan rambat sinyal dalam kabel berbanding terbalik dengan resistansi dan kapasitas listriknya. Pada tahun 1858, untuk mendaftarkan sinyal telegraf yang lemah, ilmuwan menemukan galvanometer cermin, yang patennya ia terima sembilan tahun kemudian.

Thomson sendiri berpartisipasi dalam peletakan kabel transatlantik kedua, yang terletak di Great Eastern - kapal terbesar saat itu (1865). Dia kemudian menemukan alat untuk merekam telegram secara otomatis yang disebut perekam siphon.

Thomson pertama kali bekerja di bidang telekomunikasi pada tahun 1856, menjadi anggota Atlantic Telegraph Company, dan terus bekerja di bidang telegrafi dan kemudian telepon sepanjang hidupnya.

Telegraf kabel memberi dorongan pada pengukuran listrik ilmiah (menentukan resistansi tembaga dan isolasi, serta kapasitansi kabel).

The Great Eastern adalah kapal terbesar di dunia ketika meletakkan kabel transatlantik pertama pada tahun 1866. Kapal besi itu memiliki panjang 211 meter dan membawa kabel sepanjang lebih dari 1.000 kilometer.

Kabel telegraf ke Great Eastern

Pemuatan kabel telegraf transatlantik ke Great East, 1866.

Perekam jebakan telegraf dibuat oleh Muirhead & Co. Ltd. dari stasiun kabel Ballingskelligs di Republik Irlandia. Stasiun ini dibuka pada tahun 1873, hanya sembilan tahun setelah Great Eastern Voyage yang meletakkan kabel bawah laut pertama yang berhasil melintasi Samudera Atlantik. Perekam siphon ditemukan oleh Lord Kelvin pada tahun 1867 untuk digunakan dengan kabel telegraf transatlantik yang baru.

Mesin William Thomson, 1871.

Voltmeter William Thomson, pengukur beda potensial awal, sekitar pertengahan 1880-an

Tentu saja, tidak mungkin untuk mencantumkan semua pencapaian ilmuwan dan penemu dalam catatan kecil, tetapi kami tidak dapat tidak mengingat rumus Thomson yang diperoleh pada tahun 1853 untuk menghitung frekuensi resonansi dari rangkaian osilasi.

Transmisi dan distribusi listrik juga menarik perhatiannya. Pada tahun 1879, ketika bersaksi tentang transmisi listrik di hadapan komite parlemen, dia menunjukkan bahwa transfer dapat dilakukan dengan ekonomi 21.000 hp. di bawah tekanan 80.000 volt pada jarak 300 mil. Dua tahun kemudian dia mempresentasikan sebuah makalah kepada British Association berjudul "The Economics of Metallic Electric Conductors".

Pada tahun 1890dia ditunjuk sebagai ketua Komisi Niagara Internasional, yang memeriksa, melaporkan, dan memberikan rencana untuk pembangkitan dan transmisi tenaga listrik dari Air Terjun Niagara.

William Thomson terhubung dengan bisnis yang lebih kecil dengan sifat yang sama, terletak tidak jauh dari rumahnya, menghasilkan listrik di Foyer Falls, dan menggunakannya untuk pembuatan aluminium oleh British Aluminium Company.

Dapat dikatakan bahwa tidak ada yang menemukan lebih dari berbagai alat ukur listrik untuk penggunaan standar, laboratorium, atau komersial daripada dia.

Alat Ukur Listrik oleh William Thomson

Karya Thomson selalu mendapat pengakuan cepat, penghargaannya tidak terlambat. Pada tahun 1846 ia terpilih sebagai rekan Edinburgh, dan lima tahun kemudian - dari Royal Society of London. Satu-satunya peristiwa menyedihkan: kematian ayahnya (1849) selama wabah kolera dan kematian istrinya (1870).

Eksploitasi 70 paten, bekerja sebagai konsultan di banyak perusahaan (termasuk perusahaan Marconi) memungkinkan untuk tidak malu. Pada tahun 1870, Thomson membeli kapal pesiar mewah "Lalla Rukh" dengan bobot perpindahan 126 ton Beberapa saat kemudian (1874) ia membangun sebuah kastil di tanah yang dibeli Nisergall di dekat muara Sungai Clyde (Skotlandia). Banyak waktu dihabiskan untuk bepergian ke luar negeri. Dalam salah satunya, ilmuwan tersebut mengunjungi Odessa dan Sevastopol.

Lord Kelvin di kapal pesiar "Lala Rukh" 1899.

Pada tahun 1858, Thomson dianugerahi gelar kebangsawanan atas keberhasilannya memasang kabel. Pada tahun 1892, Ratu Victoria menganugerahinya orang Inggris untuk pencapaian ilmiah yang luar biasa. Jadi Sir Thomson menjadi Lord Kelvin.Nama belakang dipilih untuk nama sungai di tepian tempat Universitas Glasgow berada.

Tuan baru secara otomatis menjadi anggota House of Lords dari tahun 1892, di mana dia menangani masalah pendidikan tinggi, teknologi, dan pengenalan sistem metrik di negara tersebut. Dia adalah anggota dan presiden dari banyak perkumpulan ilmiah di seluruh dunia, termasuk anggota kehormatan Akademi Ilmu Pengetahuan St. Petersburg, dan dianugerahi banyak medali kehormatan.

Pada tahun 1884, Universitas Heidelberg, untuk menghormati hari jadinya yang ke-300, ingin memberikan gelar kehormatan kepadanya dan menemukan bahwa satu-satunya gelar kedokteran yang tersedia baginya yang belum dia miliki, menganugerahkan diploma ini kepadanya.

Prancis menjadikannya Perwira Agung Legiun Kehormatan. Dia adalah empat kali presiden Royal Society of Edinburgh (Akademi Sains dan Sastra Nasional Skotlandia) dan dua kali presiden Institution of Electrical Engineers.

Pada akhir abad, tak tertandingi dalam sejarah dunia dalam kemajuan peradaban dan ilmu pengetahuan, melihat ke belakang dan menelusuri pertumbuhan lama, awal dan perkembangan ilmu-ilmu baru, dan penyatuan erat antara teori dan praktek yang membuktikan ini bermanfaat bagi umat manusia, kita melihat di mana-mana dan di setiap tahap karya luar biasa dari seorang jenius universal - William Thomson, setelah itu Sir William Thomson, dan sekarang Lord Kelvin.

— JD Cormak. Dari sebuah artikel di Cassier's Magazine 1899

William Thomson, Lord Kelvin menyampaikan kuliah terakhirnya di Universitas Glasgow, 1 Oktober 1899.

Universitas Glasgow, 1899.

Lord dan Lady Kelvin bersama para insinyur terkemuka General Electric, sekitar tahun 1900. Foto juga menunjukkan T. Commerford Martin, Edwin W. Rice, Jr., Charles P. Steinmetz dan Eliu Thomson.

Karya Lord Kelvin mendapat pengakuan dunia.2.500 tamu datang untuk merayakan ulang tahun ke-50 jabatan profesornya. Perayaan berlangsung selama tiga hari.

Di penghujung hidupnya, Kelvin terpilih sebagai presiden Royal Society of London (1900-1905), sebuah jabatan yang pernah dipegang oleh Newton. Dia menghabiskan dua tahun terakhir berjuang melawan penyakit di Nethergaol, di mana dia meninggal pada tanggal 17 Desember 1907. Dia dimakamkan di Westminster Abbey dekat makam Newton.

Pada tahun 1924, peringatan 100 tahun kelahiran ilmuwan dirayakan secara luas. Edisi keenam majalah Electricity, yang sepenuhnya dikhususkan untuk Kelvin, keluar dengan tulisan merah di sampulnya: "Nomor Lord Kelvin".