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William Thomson (Lord Kelvin)

Fecha del nacimiento:

Lugar del nacimiento:

Fecha de la muerte:

Lugar de la muerte:

26 June 1824

Belfast, Ireland

17 Dec 1907

Netherhall (near Largs), Ayrshire, Scotland

Presentación Wikipedia
ATENCIÓN - traducción automática de la versión inglesa

William Thomson 's padre, James Thomson, tenía la intención de convertirse en un ministro de la Iglesia Presbiteriana, pero ha optado por una carrera académica como matemático. La madre de William murió cuando tenía seis años y desde ese momento en que fue criado por su padre. James Thomson era el profesor de ingeniería en Belfast, en el momento del nacimiento de William y William cuando tenía ocho años, su padre, James fue nombrado a la presidencia de la matemática en la Universidad de Glasgow. James Thomson era un padre dominante que trajo a su familia en un estricto Presbiteriana moda. William escribió la hermana de este niño:

Nuestro padre nos lee regularmente cada domingo por la mañana, algunos capítulos del Antiguo Testamento, y por la noche algunos de los nuevos.

Sin embargo, a pesar de su padre es muy estricto que había una relación muy estrecha con William. Era de su padre William que aprender matemáticas y en una edad muy temprana se convirtió en un consumado matemático con conocimientos de las últimas novedades en el tema.

William asistió a la Universidad de Glasgow a partir de la edad de 10. Esta temprana edad no es tan inusual como uno podría pensar, al tiempo que las universidades de Escocia, en cierta medida, compiten con las escuelas para los alumnos más capaces junior. Thomson comenzó lo que consideraría la posibilidad de trabajo a nivel universitario en 1838 cuando tenía 14 años de edad. En la sesión 1838-39 estudió astronomía y química. Al año siguiente, tomó cursos de filosofía natural (hoy llamados física) que incluía un estudio de calor, electricidad y magnetismo. Su Ensayo sobre la figura de la Tierra le ganó una medalla de oro de la Universidad de Glasgow, cuando tenía 15 años y fue un trabajo realmente notable que contiene importantes ideas que volvió a Thomson a lo largo de su vida.

Al final del período de sesiones 1839-40 Thomson Fourier leer 's La Teoría analítica de calor de un trabajo sobre la aplicación de la matemática abstracta de flujo de calor. Más tarde escribió:

Me tomó de Fourier de la Biblioteca de la Universidad, y en una quincena me había dominado - salido bien a través de él.

De hecho hay un gran interés entre los profesores en Glasgow en ese momento en el enfoque matemático francés a la ciencia física. En particular las obras de Lagrange, Laplace, Legendre, Fresnel y de Fourier fueron tratados con "reverencia" a utilizar una palabra que él mismo más tarde Thomson utilizar para describir la actitud de que sus profesores habían hacia estas francés matemáticos. De hecho, Thomson también leer Laplace 's Mecánica Celeste en sesión 1839-40 y visitó París durante este período de sesiones. Wilson, en la escritura, describe Thomson pregrado años en Glasgow, como sigue:

... 1838 a 1841, William parece ser completamente familiarizado con los fenómenos de calor, electricidad y magnetismo. Meikleham [el profesor de filosofía natural], evidentemente, algo de alentar una visión unificada de estas ramas de la filosofía natural. No sólo sus profesores le puso en contacto con mucha matemática moderna y experimental de investigación, sino que también articuló el ideal de la teoría física mathematising, aunque ninguno de ellos era él mismo un maestro de ese arte.

En 1841 Thomson entró Cambridge y en el mismo año su primer trabajo fue publicado. Este documento de Fourier de la expansión de las funciones trigonométricas en la serie fue escrito para defender Fourier 's matemáticas contra las críticas de la profesora de matemáticas en la universidad de Edimburgo. Un papel más importante en el movimiento uniforme de calor y su conexión con la teoría matemática de la electricidad se publicó en 1842, mientras que Thomson estaba estudiando para los exámenes de matemáticas en Cambridge Tripos.

En Cambridge Thomson fue entrenado por William Hopkins, un famoso entrenador de Cambridge, que desempeñó un papel más importante que los profesores. A pesar de los esfuerzos de Babbage, Peacock y Herschel a introducir la nueva francés matemáticas en Cambridge, el estilo de la Matemática Tripos adoptadas por Thomson todavía deja mucho que desear. Herschel y Babbage habían realizado algunos experimentos en magnetismo en 1825, el desarrollo de métodos introducidos por Arago, pero nada de calor, la electricidad o el magnetismo habían entrado en el programa de la Tripos.

Thomson se la parte final de la Matemática Tripos exámenes en 1845. Se graduó con un BA y segundo lugar fue Wrangler (ocupa el segundo lugar en la lista de los que obtienen un grado de Primera Clase). Otros exámenes lo vio convertirse en la primera Smith prizeman y fue elegido miembro de Peterhouse. También en 1845 George Green Thomson leer 's de trabajo que iba a tener una gran influencia sobre la dirección de su investigación. Su interés por el enfoque francés, y los consejos de su padre, significa que después de tener su grado de Thomson fue a París. Allí trabajó en el laboratorio del físico Henri-Victor Regnault y fue antes de tomar parte en discusiones profundas con Biot, Cauchy, Liouville, Dumas, y Sturm.

Tal vez la más rentable que Thomson había debates en París fueron con Liouville. Fue en Liouville 's Thomson solicitar que comenzó a tratar de reunir las ideas de Faraday, Coulomb y de Poisson sobre la teoría eléctrica. Ideas de "acción a distancia" o las propiedades del "éter", y las ideas de un "fluido eléctrico" son difíciles de unificar. Había problemas de la existencia de un "fluido eléctrico" es una entidad física real con las propiedades de un líquido. Thomson fue llevado a toda la metodología de estudio de una ciencia física, distinguiendo "física" de una teoría de la "matemática" partes.

En 1846 la cátedra de filosofía natural en Glasgow quedó vacante. Thomson padre utilizó su influencia en la Universidad para ayudar a su hijo convertido en el principal candidato para el puesto. Thomson regresó de París a Glasgow y, en 1846, fue elegido por unanimidad profesor de filosofía natural en la Universidad. En 1847-49 colaboró con Stokes en hydrodynamical estudios, Thomson, que se aplica a aparatos eléctricos y teoría atómica. Esta colaboración con Stokes fue a la última durante más de cincuenta años, con frecuentes cartas sobre asuntos científicos que se cambiara. Muchas de estas cartas han sobrevivido, por ejemplo copias de 407 cartas de Thomson a Stokes y 249 cartas de Stokes a Thomson se han publicado. Muchas de estas cartas discutir similitudes en la matemática de la teoría del calor y la teoría de los fluidos. Por ejemplo, Stokes escribió a Thomson en 1847 (véase, por ejemplo):

¿Qué una íntima relación que existe entre las consideraciones matemáticas que son aplicables al calor, el movimiento fluido y atractivo.

El estudio termodinámico de Thomson le llevó a proponer una escala absoluta de temperatura en 1848. La escala absoluta que propone se basa en sus estudios de la teoría del calor, en particular, la teoría propuesta por Sadi Carnot y desarrollada posteriormente por Clapeyron. La escala Kelvin de temperatura absoluta, como ahora se sabe, fue definido con precisión mucho más tarde después de la conservación de la energía se ha convertido en mejor. Que deriva su nombre del título, el barón de Kelvin Largs, que recibió de Thomson el gobierno británico en 1892, y el nombre de Thomson, debido a su propuesta en este documento de 1848.

Thomson trabajos en calor, y sus deficiencias, se describe en detalle en. El autor resume sus conclusiones:

... Thomson publicados entre 1849 y 1852 tres influyentes estudios sobre la teoría del calor. Sin embargo, los historiadores de la ciencia ya han llamado la atención sobre las dificultades de Thomson en la conciliación de un principio formulado por James Prescott Joule con otro principio formulado por Nicolás Leonard Sadi Carnot, y Thomson, a los errores en sus cálculos. En el ínterin, Rudolf Julius Emmanuel Clausius conciliarse los dos principios, y en 1854 se deriva de una expresión del principio de Carnot. ... es fundamental Clausius' s razonamiento que llevó a su última consecuencia el sentido del principio de Carnot como una «recuperación» condición. Thomson permiten de alguna manera el significado de «recuperación» escapar de él. De ellos vinieron sus problemas. Él parece haber sido tan obsesionado por sus dificultades iniciales que puso el énfasis en la irreversibilidad y la conservación de la energía, la falta de "todo el resto".

En 1852 Thomson observó lo que ahora se denomina el efecto Joule-Thomson, es decir, la disminución de la temperatura de un gas cuando se expande en el vacío. Joule ideas sobre el calor se Thomson para cambiar opiniones con los años. Thomson llegó a creer en una teoría dinámica del calor y, en 1872, escribió su opinión acerca de cómo se condujo con ese enfoque (véase, por ejemplo):

... [Antes de 1847] yo no ... saben que el movimiento es la esencia misma de lo que hasta ahora ha sido llamado asunto. En la reunión de 1847 de la Asociación Británica en Oxford, aprendí de Joule la teoría dinámica del calor, y se vio obligado a abandonar a la vez muchos, y poco a poco de un año a todos los demás, estadístico prejuicios con respecto a las causas últimas de los fenómenos aparentemente estadístico.

La teoría de la dinámica de calor Thomson condujo también a pensar en una teoría dinámica de la electricidad y el magnetismo. En 1856 envió un documento sobre este tema a la Royal Society de Londres, titulado dinámicos de ilustraciones magnético helicoidal y efectos de rotación de la transparencia de los órganos de luz polarizada. Explicó su concepto de la electricidad en estas palabras, unos años más tarde (ver):

... podemos concebir que la electricidad se ha de entenderse no como un accidente, sino una esencia de la materia. Sea cual sea la electricidad, parece bastante seguro de que la electricidad en movimiento es calor, y que una cierta armonización de los ejes de la revolución en esta propuesta es el magnetismo ...

Este trabajo por Thomson en 1856 sobre la electricidad y magnetismo es importante para que estas ideas que llevó Maxwell para desarrollar su notable nueva teoría del electromagnetismo. Uno podría pensar que Thomson habría apoyado con entusiasmo Maxwell 's teoría de que su propio trabajo había ayudado a crear, pero no fue así. Thomson había ideas de su propio que espera llevar a una teoría unificadora, y sus ideas lo llevó más lejos y más lejos de aceptar las de Maxwell. El vórtice Thomson moción que publicó en 1867, expuso sus ideas. El documento comienza:

El trabajo de matemáticas en el presente documento se ha realizado para ilustrar la hipótesis de que el espacio es ocupado por una continua fricción de fluidos incompresibles actuado por ninguna fuerza, y que el material de todo tipo de fenómenos dependen únicamente de los movimientos creados en el líquido.

Sin embargo, Thomson inicial de la esperanza de que su teoría podría explicar el electromagnetismo, la luz, la gravedad, y los procesos químicos se desvaneció lentamente. Para el autor aboga por la importancia del trabajo de Thomson electromagnética, a pesar de su fracaso:

Queremos recalcar de Thomson a menudo subestimada fondo en la teoría del campo electromagnético. W Thomson fue el primero que intentó tratar matemáticamente Faraday 's concepción de líneas de fuerza, y presenta JC Maxwell a los problemas de los campos electromagnéticos, no sólo por sus obras, sino también por su iniciativa personal.

El autor de la biografía de Thomson, presenta la opinión de que durante el primer semestre de la carrera de Thomson parecía incapaz de ser malo, mientras que durante la segunda mitad de su carrera parecía incapaz de ser la derecha. Esto parece demasiado extrema a fin, pero Thomson negativa a aceptar los átomos, su oposición a las teorías de Darwin, su incorrecta especulaciones en cuanto a la edad de la Tierra y el Sol, y su oposición a las ideas de Rutherford de la radiactividad, sin duda lo puso del lado de los perdedores muchos de los argumentos más adelante en su carrera.

Después de haber estudiado algunas de las contribuciones de investigación de Thomson, vamos a comentar sobre las innovaciones que introdujo en la enseñanza en la Universidad de Glasgow. Presenta el trabajo de laboratorio en los cursos de grado, de mantenimiento de esta parte del trabajo distinta de la parte matemática. Él alentó a los mejores estudiantes, ofreciendo premios. Algunos premios se otorgarán a los mejores estudiantes, se organizó una votación entre los estudiantes para determinar el destinatario. También hubo premios Thomson, que dio a los estudiantes que considera con mayores méritos.

Thomson no sólo tener una visión unificada del mundo físico en su investigación, pero esto llevó a su enseñanza. Uno de sus estudiantes, que asistieron a las conferencias de Thomson 1859-60, escribió (ver):

Su impulso fue correlacionar fenómenos y llegar a ellos el principio subyacente, y esto le dio una cierta impaciencia con las ramas de la ciencia, que se encontraban todavía en la etapa de observación, y aún no en virtud de leyes mecánicas. Por lo tanto el más brillante y de peso parte de su curso al final, cuando resumió su enseñanza y generalizado de la energía, y la correlación de las fuerzas físicas ...

Otra de las famosas piezas Thomson de trabajo era su proyecto conjunto con Tait para producir su famoso texto Tratado sobre Filosofía Natural que empezó a trabajar en los primeros de 1860. Se trabajó mediante la publicación de un bloc de notas atrás y hacia delante los unos a los otros en este gran proyecto que prevé Thomson de que abarca todas las teorías físicas. Muchos volúmenes fueron destinados, pero sólo las dos primeras fueron escritas que se refieren a la cinemática y la dinámica. Estos volúmenes fueron notables que se convirtió en el estándar de los textos de muchas generaciones de científicos.

Thomson logró su mayor fama a través de un evento que todavía tenemos que discutir. Fue siempre muy interesados en la mejora física de la instrumentación, y Thomson diseñado e implementado muchos nuevos dispositivos, incluido el espejo galvanómetro que se utilizó en el primer éxito sostenido en las transmisiones telegráficas de cable submarino transatlántico. Thomson se ha sumado a un grupo de industriales a mediados de los años 1850 en un proyecto para establecer un cable submarino entre Irlanda y Terranova. Desempeñó diversas funciones en este proyecto, está en el consejo de administración y también un asesor en cuestiones teóricas eléctrica.

El electricista que estaba a cargo de la práctica de la operación fue EOW Whitehouse, que insistió en el uso de su sistema contra el consejo de Thomson. El cable se ha establecido en 1858, un intento de no haber el año anterior cuando el cable se rompió. Tras las dificultades iniciales con la transmisión de una señal, hubo una notable mejora repentina y Whitehouse alegó el éxito de su sistema. Sin embargo pronto se descubrió que había sustituido Thomson espejo galvanómetro por su propios instrumentos y no había una furiosa pelea entre Whitehouse, Thomson y otros directores. Thomson instrumentos utilizados plenamente para el tercer intento de establecer un cable en 1865 y resultó un gran éxito con la rápida transmisión de señales posibles.

Por su labor en el cable transatlántico fue creado barón Thomson Kelvin de Largs en 1866. El Kelvin es el río que corre a través de los motivos de la Universidad de Glasgow y Largs es la ciudad en la costa escocesa, donde Thomson construyó su casa. Así como la fama, su participación en el proyecto de cable telégrafo dio lugar a una gran fortuna personal provocada por su cable de patentes y consultoría. Él fue capaz de comprar un yate de 126 toneladas (el Lalla Rookh), así como una multa que rodea la casa con finca. El Glasgow Herald orgullosamente reivindicado el éxito del cable:

Es profesor de Thomson, el distinguido electricista, sin cuya inspiración este gran genio de negocios no ha sido tan fácil de lograr, no un hombre de Glasgow? Y fueron los principales instrumentos eléctricos empleados en las pruebas de trabajo y el cable no fabricados por el Sr. White, la óptica de esta ciudad, aunque en virtud del Profesor Thomson direcciones?

Thomson publicado más de 600 documentos. Fue elegido para la Royal Society en 1851, recibió la Medalla Real en 1856, recibió la Medalla Copley en 1883 y sirvió como su presidente desde 1890 a 1895. Además de sus actividades con la Real Sociedad, como cabría esperar de un eminente profesor escocés, fue la Sociedad Real de Edimburgo, durante muchos años. Él sirvió tres términos como presidente de esta Sociedad, en primer lugar desde 1873 a 1878, por segunda vez desde 1886 a 1890, y por tercera vez desde 1895 hasta su muerte en 1907. Thompson se desempeñó como presidente de una tercera sociedad aún cuando fue elegido como presidente de la Asociación Británica para el Avance de la Ciencia en 1871.

Thomson como la capacidad de un profesor es menos impresionante:

Como profesor fue más bien propenso a dejar escapar su tema con él. Cuando esto ocurrió, los límites de tiempo se convirtió en cuenta de los pequeños, y su audiencia, pero poco entendimiento de lo que estaba diciendo, se fein contentarse con admirar la vivacidad de su inquieto manera (que se hizo hincapié en que en lugar de otro por la leve cojera de que sufrió) y el gran entusiasmo con el que revelled en las complejidades de la cuestión en la mano.


Source:School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland