William Thomson (matematikus)

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából
Lord Kelvin
Lord Kelvin photograph.jpg
Életrajzi adatok
Született 1824. június 26.
Belfast, Írország
Elhunyt 1907. december 17. (83 évesen)
Netherhall, Skócia
Ismeretes mint a Kelvin skála megalkotója
Nemzetiség ír
Szülei James Thomson
Iskolái
  • Glasgow-i Egyetem
  • Peterhouse
Iskolái
Felsőoktatási
intézmény
Glasgow-i Egyetem,
Cambridge-i Egyetem (Peterhouse College)
Pályafutása
Szakterület matematika, fizika
Szakintézeti tagság a Royal Society elnöke (1890–1895)
Munkahelyek
Glasgow-i Egyetem (1846–1899) fizikatanár, majd a fizika professzora
Szakmai kitüntetések
  • A művészetek és a tudományok érdemrendje
  • Royal Society tagja
  • Knight Grand Cross of the Royal Victorian Order
  • Copley-érem
  • Royal-érem
  • John Fritz Medal
  • Pour le Mérite
  • Poncelet-díj
  • Helmholtz-érem
  • Matteucci-érem
  • Rózsa rend
  • Albert emlékérem
Akadémiai tagság

Hatással volt Andrew Gray
Hatással voltak rá

Lord Kelvin aláírása
Lord Kelvin aláírása
Commons
A Wikimédia Commons tartalmaz Lord Kelvin témájú médiaállományokat.

Lord Kelvin vagy Kelvin első bárója (született William Thomson, 1824. június 26.1907. december 17.) ír nemzetiségű brit matematikus, mérnök, a 19. század meghatározó fizikusa. A Magyar Tudományos Akadémia tiszteleti tagja (1873).

Élete[szerkesztés]

Glasgowban, majd a Cambridge-i Egyetem-en és végül Párizsban tanult. Az École politechnique-en Henri Victor Regnault laboratóriumában dolgozott, és a skóciai Glasgow egyetemén dolgozott, aminek hatására később, amikor már kellőképp tekintélyes volt, Angliában is erőteljesen szorgalmazta egyetemi laboratóriumok felszerelését.

1846-ban felkérték a Cambridge and Dublin Mathematical Journal szerkesztőjének.

Viktória királynő 1866-ban lovaggá ütötte, majd 1892-ben báró rangra emelte. Nemesi nevét (Lord Kelvin of Largs) az egyetemhez közeli Kelvin folyóról kapta. 1899-ben visszavonult a tanítástól, de kutatásait folytatta.

Munkássága[szerkesztés]

Legfontosabb eredményeit az elektromosság matematikai analízisével és a termodinamikában érte el, de foglalkoztatta a Föld szilárdsága és kora, az árapály, a precesszió és egy sor egyéb kérdés is. Sokat tett a modern fizikai leírás megteremtéséért. Dolgozatait többnyire a Philosophycal Magazine-ban, illetve a londoni és edinburghi tudományos társaságok közleményeiben jelentette meg.

Foglalkozott az elektromosság és a mágnesesség matematikai elméletével, a szikrákkal és a légköri elektromossággal, az elektromágneses indukcióval, és mindezeken a területeken új, a korábbiaknál érzékenyebb műszereket fejlesztett ki, mint például:

  • Thomson-híd (Thomson-féle kettős híd; ellenállásmérő műszer),
  • a kvadráns-elektrométer,
  • abszolút elektrométer,
  • a tükrös galvanométer,
  • a korábbiaknál megbízhatóbb iránytű és mélységmérő készülék stb.

Telekommunikációs találmányaiból (jelentősen tökéletesítette a tenger alatti távírókábelek működtetését) jelentős vagyonra tett szert.

1848-ban dolgozta ki javaslatát az abszolút hőmérsékleti skála bevezetése; ma elsősorban arról ismert, hogy ennek egysége, a kelvin az ő nevét viseli.

A termodinamika második főtételét 1851-ben, tehát egy évvel Rudolf Clausius után a munka fogalmát felhasználva fogalmazta meg:

Nincs olyan folyamat, amelyben egy hőtartály által felvett hő teljes egészében munkává alakítható. Ezt a megfogalmazást később Max Planck némileg átdolgozta, így gyakran Thomson–Planck-tétel néven említik. Ezzel elkerülhetők a névegyezésből adódó félreértések, ugyanis van egy Thomson-tétel az elektromosságtanban is. Ez utóbbi lényege, hogy elektrosztatikai egyensúlyban az elektromos tér energiája minimális — éppen úgy, ahogy mechanikai egyensúlyban a helyzeti energia minimális.[1]

James Prescott Joule-lal végzett kísérletével kimutatta a később kettejükről elnevezett Joule–Thomson-jelenséget.

Kiszámolta John Waterston 1853-ban megfogalmazott elképzelésének energetikai következményeit, azaz hogy adódhat-e a Nap sugárzó energiája abból, hogy folyamatosan meteorok zuhannak be csillagunkba. Kimutatta, hogy ehhez még egész bolygók becsapódása is kevés lenne — így például a Merkúr helyzeti energiájának kisugárzásához mindössze hét év kellene, és még a Naptól legtávolabbi bolygó, a Neptunusz teljes helyzeti energiája is csak néhány ezer évre lenne elegendő.

Mélyen felháborította, hogy Charles Darwin legalább 300 000 000 évesre becsülte a Weald mészköveit, jóval idősebbre, mint amennyinek ő a Napot gondolta.

Mit gondoljunk hát az olyan geológiai becslésekről, amelyek szerint 300 000 000 év kellett „a Weald letarolásához”? Mert vajon mi a valószínűbb? Az, hogy a Nap anyagának fizikai állapota 1000-szeresen különbözik a laboratóriumainkban előforduló anyag feltételezett dinamikájától, vagy pedig az, hogy a viharos tenger és a szűkületekben kialakuló, rendkívül heves árapály 1000-szer gyorsabban pusztítja a mészkősziklákat a Darwin úr szerinti évszázadonként 1 inchnél? — háborgott replikájában.[2]

A hőelektromosságot vizsgálva fedezte fel Thomson-jelenséget. Az ideális, veszteség nélküli rezgőkör rezgésidejét az ugyancsak róla elnevezett Thomson-képlettel írta le.

Miután megismerte Hermann Ludwig von Helmholtz 1854-ben megfogalmazott elképzelését arról, hogy a Nap energiája gravitációs eredetű; a csillag zsugorodásából és tömörödéséből származik, 1860-ban ehhez az elképzeléshez is elkészítette a részletes számításokat, és arra jutott, hogy a gravitációs energia mintegy 10–20 millió évig képes biztosítani a napsugárzás jelenlegi szintjét. A zsugorodás—tömörödés matematikai modelljét 187-ben mutatta be a Brit Királyi Intézetben (Royal Institution of Great Britain). Az ennek eredményeként kapott, úgynevezett Kelvin–Helmholtz-időskála ma is használatos a csillagfejlődés fúzió előtti szakaszának leírására, amikor a csillag saját súlya alatt lassan összehúzódik, és a hővé alakuló helyzeti energiát kisugározza. Kelvin számítása szerint ehhez elegendő, ha a csillag átmérője évszázadonként mindössze egy fél métert csökken, és ez a gravitációs zsugorodás 20–30 millió évig termel annyi hőt, mint amennyit a Nap kisugároz. Ehhez az álláspontjához a geológusok és az evolúcióbiológusok érvei ellenében is mereven ragaszkodott. Még 1889-ben is ezt írta:

: Úgy gondolom, elhamarkodott lépés lenne valószínűnek feltételezni, hogy a Föld múltjában a nap húszmillió évnél régebben ontja rá a sugarait, mint ahogy azzal sem számolhatunk, hogy öt- vagy hatmillió évnél több időnk van hátra.[3]


Életének utolsó két évtizedében főleg a fény mibenléte érdekelte; az éter (fizika)-elmélet elkötelezett híve volt. Fénytani kutatásainak eredményeit 1904-ben egy nagy monográfiában tette közzé.

Fő művei[szerkesztés]

  • Peter Guthrie Taittel közösen: Treatise on Natural Philosophy (1867, 2. kiad. 1879–1883)
  • Navigation, a lecture (1876)
  • Reprint of papers on electrostatics and magnetism (1884)
  • On the electrodynamic properties of metals (1885)

Műveinek népszerű kiadása 3 kötetben, Popular lectures and adresses címmel jelent meg.

Fordítás[szerkesztés]

Ez a szócikk részben vagy egészben a William Thomson, 1st Baron Kelvin című angol Wikipédia-szócikk ezen változatának fordításán alapul. Az eredeti cikk szerkesztőit annak laptörténete sorolja fel.

Jegyzetek[szerkesztés]

  1. Magyar nagylexikon XVII. (Szp–Ung). Főszerk. Bárány Lászlóné. Budapest: Magyar Nagylexikon. 2003. 439. o. ISBN 9639257176  
  2. John Gribbin: 13,8. A Világegyetem valódi kora és a mindenség elmélete nyomában. Icon Books, London, 2015. Magyarul: Akkord Kiadó, 2016. Talentum Könyvek, 267 old. ISBN 9789632520933; ISSN 1586-8419
  3. J. Burchfield, 1975: Lord Kelvin and the Age of the Earth. MacMillan, London. — idézi John Gribbin: 13,8. A Világegyetem valódi kora és a mindenség elmélete nyomában. Icon Books, London, 2015. Magyarul: Akkord Kiadó, 2016. Talentum Könyvek, 267 old. ISBN 9789632520933; ISSN 1586-8419

Források[szerkesztés]

További információk[szerkesztés]