לורד קלווין או וויליאם תומפסון היו פיזיקאי, מתמטיקאי ומהנדס מפורסם, הידוע בעיקר בזכות עבודתו בניתוח מתמטי של חשמל. נולד לאב מתמטיקאי במאה ה -19, הוא שימש במתמטיקה מתקדמת מילדותו המוקדמת והפך למתמטיקאי מיומן בעודו בבית הספר. הוא המשיך ללמוד מדעים ומתמטיקה באוניברסיטת קיימברידג '. בגיל 22 הוא הצטרף ל'אוניברסיטת גלזגו 'כפרופסור לפילוסופיה טבעית, ענף של אקדמאים שאנו מכירים כיום כפיזיקה. למרות ההזמנות מאוניברסיטאות ידועות יותר, קלווין נשאר בגלזגו במשך 50 שנה. במהלך הקריירה המדעית הארוכה שלו, כתב 600 מאמרים. הוא מילא תפקיד חשוב בניסוח החוק השני של התרמודינמיקה. לכבודו נקרא יחידת הבסיס של קלווין 'K' בסולם הטמפרטורות המוחלט. מלבד ההשפעה העמוקה על המחשבה המדעית של אותה תקופה, הוא ידוע גם בתרומותיו בהנחת כבל הטלגרף הטרנס אטלנטי.
ילדות וחיים מוקדמים
הלורד קלווין נולד כוויליאם תומפסון ב- 26 ביוני 1824 בבלפסט, אירלנד. אביו ג'יימס תומפסון היה מהנדס ומתמטיקאי ידוע במכון האקדמי רויאל בלפסט. שמה של אמו היה מרגרט גרדנר.
הוא נולד הרביעי מבין ששת ילדיו ששרדו. הוא גדל עם אחיות גדולות, אליזבת קינג ואנה בוטמלי; ואח בכור, ג'יימס א. תומסון. היו לו גם אחים צעירים יותר, ששמו ג'ון ורוברט, ואחות צעירה בשם מרגרט מרשל.
בשנת 1830, כשקלווין היה בן שש, אמו נפטרה. לאחר מכן, הילדים גודלו על ידי אביהם במסורת פרסביטריאנית קפדנית. מהר מאוד האב והבן פיתחו קשר הדוק.
קלווין החל את השכלתו הרשמית במוסד האקדמי רויאל בלפסט. בבית, הוא ואחיו הבכור ג'יימס עברו שיעורים על ידי אביהם, שלימד אותם את עקרונות המתמטיקה האחרונים שעדיין לא נכללו בתוכנית הלימודים הבריטית.
בשנת 1832 מונה ג'יימס תומפסון לפרופסור למתמטיקה באוניברסיטת גלזגו ועבר לגלזגו. באוקטובר 1833, הילדים עברו להתגורר שם; וויליאם וג'יימס החלו ללמוד בבית ספר תחת אוניברסיטת גלזגו ולמדו שם בשש השנים הבאות.
קלווין התעניין באותה מידה בקלאסיקות, כשהוא זכה בפרס על תרגום "לוסיאן מ"דיאלוגי האלים של סמוסאטה" מלטינית לאנגלית בגיל 12. בשנת 1838, בגיל 14, החל ללמוד מתמטיקה ברמת האוניברסיטה.
הוא למד אסטרונומיה וכימיה בין השנים 1838-1839, וזכה במדליית זהב מאוניברסיטת גלזגו על עבודתו 'מסה על דמות כדור הארץ'. במהלך תקופה זו הוא לקח קורס בפיזיקה, הידועה אז כפילוסופיה טבעית, כדי ללמוד חום, חשמל ומגנטיות.
לקראת סוף 1840, קלווין נתקל ב"תיאוריה האנליטית של חום "של ז'אן-בפטיסט ג'וזף פורייה בספרייה של האוניברסיטה. הוא שלט ביצירה, שעסקה ביישום המתמטיקה המופשטת על זרימת החום, תוך שבועיים. באותה תקופה הוא קרא גם את 'Mécanique céleste' של לפלס.
בשנת 1841 התוודע קלווין היטב לתופעות של חום, חשמל ומגנטיות. במקביל לחינוך הפורמלי, הוא ואחיו נחשפו גם הם לאווירה הקוסמופוליטית. הם נשלחו ללונדון באמצע 1839, ולגרמניה והולנד באמצע 1840. הם גם נסעו לפריס, שם למדו צרפתית.
בשנת 1841 נכנס קלווין לפיטרהאוס בקיימברידג ', שם המשיך ללמוד מדע, כשהוא מפרסם את עבודתו הראשונה תחת שם בדוי של P.Q.R באותה השנה. תחת הכותרת, "הרחבותיו של פורייה של פונקציות בסדרות טריגונומטריות", הגנה העיתון על התיאוריות המתמטיות של פורייה נגד ביקורת מצד מתמטיקאים בריטים רבים.
בשנת 1842, בזמן שלמד לבחינות הטריפוס המתמטיות, הוא פרסם מאמר חשוב באותו נושא. זה נקרא "על תנועה אחידה של חום וקשרו לתורת המתמטיקה של חשמל".
במקביל ללימודי מדע, במיוחד חשמל, קלווין התעניין מאוד בקלאסיקה ובספרות. הוא גם שיחק את הקורנט והיה פעיל באותה מידה בספורט, במיוחד בחתירה, וזכה במכוניות הגולף של קולחון לסירות חד-מושבות בשנת 1843.
בשנת 1845 הוא לקח את החלק האחרון בבחינות הטריפוס המתמטיות. הוא סיים את התואר הראשון בתור רנגלר שני וכפרזמן הראשון של סמית באותה שנה. ביוני הוא נבחר לחברו של פיטרהאוס.
לאחר סיום הלימודים, קלווין עבר לפריס עם מלגתו, ועבד זמן מה במעבדה הפיזית של אנרי-ויקטור רגנו. כאן הוא נפגש וקיים אינטראקציה עם חוקרים מפורסמים כמו ז'אן-בטיסט ביוט, אוגוסטין-לואי קאוצ'י, ג'וזף ליובויל וצ'רלס פרנסואה שטורם.
על פי בקשתו של ליואוויל, הוא החל במהרה לעבוד על הרעיון של פאראדיי כי אינדוקציה חשמלית מתרחשת באמצעות מדיום מתערב, ולא על ידי 'פעולה מרחוק', מה שנותן את ההתפתחות המתמטית הראשונה שלה. הוא גם תכנן את הטכניקה המתמטית של תמונות חשמליות, המשמשות לפתרון בעיות אלקטרוסטטיקה.
קריירה מדעית
בשנת 1846, הלורד קלווין בן 22 החל את דרכו באוניברסיטת גלזגו כפרופסור לפילוסופיה טבעית. הוא נבחר פה אחד לכיסא היוקרתי, שנפנה באותה השנה. מהר מאוד הוא התפרסם בחוג האקדמי כמדען צמוד.
בשנת 1847 החל לעבוד עם ג'ורג 'גבריאל סטוקס, שהיה ידוע בביסוס מדע ההידרודינמיקה. שיתוף הפעולה נמשך במשך 50 השנים הבאות ולעיתים קרובות הם החליפו מכתבים על תיאוריות מדעיות חשובות.
קלווין השתתף בישיבה השנתית של האגודה הבריטית לקידום המדע, שם שמע את ג'יימס פרסקוט ז'ול מתווכח נגד התיאוריה הקלורית של החום כמו גם את תיאוריית מנוע החום והדגיש במקום זאת להמרה בין חום לתנועה.
למרות שקלווין מצא את רעיונותיו מסקרנים, הוא היה ספקן לגבים. עד מהרה החל ללמוד את תיאוריית קרנוט-קלייפון, שהובילה אותו להציע סולם טמפרטורה מוחלט בשנת 1848.
במארס 1851 הוא הצליח לבסס את התיאוריה של ז'ול, ופרסם עליו אמנה חשובה בשם "על התיאוריה הדינמית של חום". הוא כלל גם את גרסתו לחוק השני של התרמודינמיקה ובכך נקט צעד חשוב לקראת פרויקט חיית המחמד שלו, איחוד תיאוריות מדעיות.
לאחר הפרסום של 'על התיאוריה הדינמית של החום', ג'ול החל להתכתב עם קלווין; שהיה תחילתו של שיתוף פעולה פורה בין השניים, שנמשך בין 1852 ל- 1856. ג'ול ערך ניסויים וקלווין ניתח אותם, והציע לעתים קרובות ניסויים נוספים.
בשנת 1852, בזמן שעבד עם ג'ולס, קלווין הבחין כי טמפרטורת הגז יורדת כשהוא מתרחב בוואקום. מאוחר יותר התופעה נודעה בשם 'אפקט ג'ול-תומפסון' או 'אפקט קלווין-ג'ול'. שיתופי הפעולה שלהם עזרו להביא לקבלה ליצירותיו ולתיאוריותיו של ז'ול.
כמהנדס
סטוקס כתב מכתב לורד קלווין ב- 16 באוקטובר 1854 ושאל את דעתו על הניסויים של מייקל פאראדיי בכבל הטלגרף הטרנס-אטלנטי. קלווין פרסם את חישוביו על הפרויקט בשנת 1855, והראה כי הפרויקט היה בר-קיימא מבחינה כלכלית.
בניתוח שנערך בשנת 1855, הוא הדגיש את חשיבותו של תכנון הכבלים ואמר כי מהירות האות דרך כבל נתון עומדת ביחס הפוך לכיכר אורך. בשנת 1856 חולק הרעיון על ידי החשמלאי של חברת אטלנטיק טלגרף, ווילדמן ווייטהאוס
בעקבות הפיגוע של ווייטהאוס, קלווין הסביר את הרעיון שלו במאמר במגזין Athenaeum הפופולרי. זה תפס את תשומת לב הרשויות; ובדצמבר 1856 הוא נבחר לדירקטוריון של חברת הטלגרף האטלנטית. בינתיים הוא המשיך במאמצי ההוראה והמחקר שלו.
בשנת 1856 החל את עבודתו בתחום החשמל והמגנטיות, מה שיוביל אחר כך לג'יימס קלארק מקסוול לפתח את תיאוריית האלקטרומגנטיות שלו. מתישהו כעת, קלווין הציג עבודות מעבדה בקורסים לתארים. עם זאת, הוא לא היה מרצה מצליח במיוחד שכן לעתים קרובות דיבר על נושאים שתלמידיו כמעט לא הבינו.
קלווין פסק זמן מהקריירה שלו באוגוסט 1857 והפליג בספינת הנחת הכבלים, HMS אגממנון, בתפקיד מייעץ. למרבה הצער, ההפלגה הסתיימה לאחר 380 מיילים מסיבות טכניות. בהמשך פרסם מאמר על הלחצים הכרוכים בתהליך הנחת כבל הצוללת.
בשנת 1858 הוא הצטרף שוב למסע הנחת הכבלים על סיפון HMS אגממנון. באותה תקופה הוא פיתח מערכת שלמה להפעלת טלגרף צוללת, באמצעות גלוונומטר המראה ומקליט הסיפון. עם זאת, מכיוון שוויטמן סירב לתת רשות, קלווין לא יכול היה להשתמש במערכת.
ביוני 1858, HMS אגממנון נאלץ לחזור לאחר סערה הרת אסון. כאשר החליט הדירקטוריון לוותר על הפרויקט, קלווין, סיירוס ווסט פילד וקורטיס מ. למפסון דחקו בהם להמשיך.
המסע השלישי, בראשות וייטהאוס, נפגש עם אסון והוא הורחק מתפקידו. עם זאת, הקטסטרופה אפשרה לקלווין לרכוש כמה מיומנויות הנדסיות וכישרון לפיתרון בעיות מעשיות. כעת החל להוביל את הצוות לפיתרון הבעיות מקדימה.
משלחת הנחת הכבלים הרביעית, בהובלת קלווין, החלה ביולי 1865. למרבה הצער, היה עליה לזנוח אותה לאחר שהניח 1,200 מיילים של כבלים. לבסוף, בשנת 1866, הם הצליחו לא להניח כבלים חדשים רק בעוד שבועיים, אלא גם לשחזר ולהשלים את הכבל של השנה הקודמת.
עם שובו מהמסע, קלווין התקיים בשיתופי פעולה עם שתי חברות שונות, C.F. ורלי ופלמינג ג'נקין. תוך כדי עבודתו של האחרון, הוא המציא שולח שפת המדרכה האוטומטי, מעין מפתח טלגרף, המסוגל לשלוח הודעות בכבל.
במקביל להנחת כבלי תקשורת צוללת, הוא המשיך לרדוף אחר תחומי העניין האקדמיים שלו. הוא שיתף פעולה עם פיטר גוטרי טאייט על ספר לימודים משנת 1855 עד 1867 ובכך ייסד את חקר המכניקה. מאוחר יותר הוא עבד גם על תורת המערבולת של נושאי אטום ונושאי ברית.
במהלך שנות ה -80 של המאה ה -19 עבד קלווין על השלמת המצפן המתכוונן. הוא גם המציא מכונת גאות וציוד למדידת עומק. הוא הגיש 70 פטנטים בקריירה שלו.
בשנות ה -90 של המאה ה -19 הוא היה ראש ועדה בינלאומית שהחליטה על תכנון תחנת הכוח של מפלי הניאגרה.
עבודות עיקריות
לורד קלווין זכור הכי טוב בגלל עבודתו בניתוח מתמטי של חשמל ומגנטיות. הוא גם מילא תפקיד חשוב בניסוח החוקים הראשון והשני של התרמודינמיקה.
קלווין 'K', יחידת הבסיס בסולם הטמפרטורות המוחלט, נקרא על שמו מכיוון שהיה הראשון שהציע "סולם תרמומטרי מוחלט".
עבודותיו האחרות כוללות את תיאוריית החום הדינאמית, הקביעה הגאופיזית של עידן כדור הארץ ועבודות יסוד אחרות בהידרודינמיקה.
מחוץ למעגל המדעי קלווין ידוע בתרומתו בהנחת כבלי טלגרף טרנס-אטלנטיים. פרט לעבודה עם חברת אטלנטיק טלגרף, הוא סייע בהנחת כבל התקשורת הצוללת הצרפתית האטלנטית בשנת 1869, הכבל המערבי, הברזילאי והפליטינו-ברזילאי בשנת 1873.
פרסים והישגים
הלורד קלווין הוענק לאבירות על ידי המלכה ויקטוריה ב- 10 בנובמבר 1866. מאוחר יותר בשנת 1892, הוא קיבל עמית פנים והפך לברון הראשון קלווין מלגס. הוא מונה ליועץ פרטי וחבר במסדר הכשרון על ידי המלך אדוארד השביעי בשנת 1902.
בשנת 1851 הוא נבחר לחברה המלכותית, וקיבל את המדליה המלכותית של האגודה בשנת 1856 ואת מדליית קופי בשנת 1883. הוא שימש גם כנשיא שלה בין השנים 1890 עד 1895. בנוסף לכך, הוא גם קיבל פרסים ופרסים רבים אחרים.
קלווין היה חבר בחברה המלכותית באדינבורו וכיהן כנשיאה תחילה משנת 1873 עד 1878, אחר כך משנת 1886 עד 1890, ולבסוף משנת 1895 עד מותו בשנת 1907.
חיי משפחה ואישי
הלורד קלווין התחתן עם אהובת ילדותו מרגרט קרום בספטמבר 1852. למרבה הצער, בריאותה התקלקלה במהלך ירח הדבש שלהם, והיא מעולם לא חזרה על כך. היא נפטרה ב- 17 ביוני 1870.
ב- 24 ביוני 1874 התחתן תומפסון עם פאני בלנדי, בתו של צ'ארלס ר. היא הייתה הצעירה ממנה ב -13 שנים. לא היו לו ילדים מאף אחד מנישואיו.
הוא התקרר בנובמבר 1907, ומצבו הידרדר מהר מאוד. הוא הלך לעולמו ב- 17 בדצמבר 1907 בבית מגוריו הסקוטי, Netherhall, ב Largs בגיל 83.
מוזיאון האנטריאן באוניברסיטת גלזגו מציג תערוכה קבועה על עבודותיו. זה לא רק מציג רבים מהמסמכים המקוריים שלו, אלא גם את הכלים והממצאים האישיים שלו, כולל צינור העישון שלו.
טריוויה
מעונו של לורד קלווין בגלזגו היה אחד הבתים הראשונים בעולם שהוארו באור חשמלי.
עובדות מהירות
יום הולדת 26 ביוני 1824
לאום בריטי
נפטר בגיל: 83
סימן שמש: סרטן
מכונה גם: ויליאם תומסון, הברון הראשון קלווין
מדינה נולדת: אירלנד
יליד: בלפסט
מפורסם כמו מתמטיקאי, פיזיקאי
משפחה: בן / בת זוג: מרגרט קרום אב: ג'יימס תומסון אם: מרגרט גרדנר אחים: ג'יימס נפטר ב-: 17 בדצמבר 1907 מקום מוות: לרגס, סקוטלנד חינוך נוסף לעובדות: פיטרהאוס, קיימברידג '(1841-1845), אוניברסיטת גלזגו , פרסי המוסד האקדמי המלכותי בלפסט: 1883 - מדליית קופלי 1856 - מדליה מלכותית 1905 - מדליית ג'ון פריץ - מחיר סמיתס
