كان اللورد كلفن أو وليام طومسون فيزيائيًا ورياضيًا ومهندسًا مشهورًا ، اشتهر بعمله في التحليل الرياضي للكهرباء. ولد لأب رياضي في القرن التاسع عشر ، وتم تدريسه في الرياضيات المتقدمة منذ طفولته المبكرة وأصبح عالم رياضي بارعًا أثناء وجوده في المدرسة. واصل دراسة العلوم والرياضيات في "جامعة كامبريدج". في سن 22 ، انضم إلى "جامعة غلاسكو" كأستاذ الفلسفة الطبيعية ، وهو فرع من الأكاديميين الذين نعرفهم الآن باسم الفيزياء. على الرغم من الدعوات من جامعات أكثر شهرة ، بقي كلفن في غلاسكو لمدة 50 عامًا. خلال حياته العلمية الطويلة ، كتب 600 ورقة. لعب دورًا مهمًا في صياغة القانون الثاني للديناميكا الحرارية. تم تسمية الوحدة الأساسية لمقياس درجة الحرارة المطلقة Kelvin "K" على شرفه. بصرف النظر عن وجود تأثير عميق على الفكر العلمي في تلك الحقبة ، فهو معروف أيضًا بمساهماته في مد كابل التلغراف عبر المحيط الأطلسي.
الطفولة والحياة المبكرة
ولد اللورد كلفن باسم ويليام طومسون في 26 يونيو 1824 في بلفاست ، أيرلندا. كان والده جيمس طومسون مهندسًا ورياضيًا بارزًا في المعهد الملكي بلفاست الأكاديمي. كان اسم والدته مارجريت جاردنر.
ولد رابعًا من بين والديه الستة الباقين على قيد الحياة. نشأ مع الأخوات الأكبر ، إليزابيث كينغ وآنا بوتوملي. والأخ الأكبر ، جيمس أ. طومسون. كان لديه أيضا إخوة أصغر سنا ، يدعى جون وروبرت ، وأخت أصغر تدعى مارجريت مارشال.
في عام 1830 ، عندما كان كلفن يبلغ من العمر ست سنوات ، توفت والدته. بعد ذلك ، قام الأب بتربية الأطفال في تقليد مشيخي صارم. في وقت قريب ، طور الأب والابن علاقة وثيقة.
بدأ كلفن تعليمه الرسمي في المعهد الملكي بلفاست الأكاديمي. في المنزل ، تم تعليمه هو وشقيقه الأكبر جيمس من قبل والدهما ، الذي علمهما أحدث مبادئ الرياضيات التي لم يتم تضمينها بعد في المناهج البريطانية.
في عام 1832 ، تم تعيين جيمس طومسون أستاذاً للرياضيات في جامعة غلاسكو وانتقل إلى غلاسكو. في أكتوبر 1833 ، انتقل الأطفال أيضًا إلى هناك. وبدأ ويليام وجيمس في الالتحاق بمدرسة تابعة لجامعة جلاسكو ، يدرسون هناك للسنوات الست القادمة.
كان كلفن مهتماً بنفس القدر بالكلاسيكيات ، حيث حصل على جائزة لترجمة "حوارات الآلهة لوسيان ساموساتا" من اللاتينية إلى الإنجليزية في سن الثانية عشرة.
درس علم الفلك والكيمياء بين عامي 1838 و 1839 ، وفاز بميدالية ذهبية من جامعة غلاسكو عن عمله "مقال عن شكل الأرض". خلال هذا الوقت ، أخذ دورة في الفيزياء ، ثم عرفت باسم الفلسفة الطبيعية ، لدراسة الحرارة والكهرباء والمغناطيسية.
في نهاية عام 1840 ، صادف كلفن كتاب جان باتيست جوزيف فورييه "نظرية التحاليل الحرارية" في مكتبة الجامعة. أتقن العمل ، الذي تناول تطبيق الرياضيات المجردة على تدفق الحرارة ، في غضون أسبوعين. وبحلول ذلك الوقت ، كان قد قرأ أيضًا "Léllacee" في لابلاس.
بحلول عام 1841 ، أصبح كلفن على دراية كاملة بظواهر الحرارة والكهرباء والمغناطيسية. بالتزامن مع التعليم الرسمي ، تعرض هو وشقيقه أيضًا للجو العالمي. تم إرسالها إلى لندن في منتصف عام 1839 ، وإلى ألمانيا وهولندا في منتصف عام 1840. كما سافروا إلى باريس حيث تعلموا الفرنسية.
في عام 1841 ، دخل كلفن بيترهاوس ، كامبريدج ، حيث واصل دراسة العلوم ، ونشر بحثه الأول تحت الاسم المستعار لـ PQR في نفس العام. تحت عنوان "توسعات فورييه للوظائف في سلسلة المثلثية" ، دافعت الصحيفة عن نظريات فورييه الرياضية ضد انتقادات العديد من علماء الرياضيات البريطانيين.
في عام 1842 ، أثناء الدراسة في امتحانات تريبوس الرياضية ، نشر ورقة مهمة حول نفس الموضوع. كان بعنوان "على الحركة المنتظمة للحرارة وارتباطها بالنظرية الرياضية للكهرباء".
بالتزامن مع دراسة العلوم ، وخاصة الكهرباء ، اهتم كلفن بشدة بالأدب الكلاسيكي والأدب. كما لعب دور الكورنيت وكان نشطًا بشكل متساوٍ في الألعاب الرياضية ، خاصة التجديف ، وفاز بـ Colquhoun Silver Sculls للقوارب ذات المقعد الواحد في عام 1843.
في عام 1845 ، أخذ الجزء الأخير من امتحانات التريبوس الرياضية. حصل على درجة البكالوريوس من رانجلر الثاني وأول جائزة سميث في نفس العام. في يونيو ، تم انتخابه زميلًا في Peterhouse.
بعد التخرج ، انتقل كلفن إلى باريس بزماله ، وعمل لبعض الوقت في المختبر الفيزيائي لهنري فيكتور ريجنولت. هنا التقى وتفاعل مع علماء مشهورين مثل جان بابتيست بيوت وأوغسطين لويس كوشي وجوزيف ليوفيل وتشارلز فرانسوا ستورم.
بناء على طلب ليوفيل ، سرعان ما بدأ العمل على فكرة فاراداي بأن الحث الكهربائي يحدث من خلال وسيط متداخل ، وليس عن طريق "العمل عن بعد" ، مع إعطاء أول تطور رياضي لها. كما ابتكر التقنية الرياضية للصور الكهربائية ، المستخدمة في حل مشاكل الكهرباء الساكنة.
مهنة علمية
في عام 1846 ، بدأ اللورد كلفن البالغ من العمر 22 عامًا حياته المهنية في "جامعة غلاسكو" كأستاذ الفلسفة الطبيعية. تم انتخابه بالإجماع لمنصب الرئيس المرموق ، الذي أصبح شاغراً في ذلك العام. وسرعان ما أصبح معروفًا في الدائرة الأكاديمية كعالم قادم.
في عام 1847 ، بدأ العمل مع جورج غابرييل ستوكس ، المعروف بتأسيس علم الديناميكا المائية. استمر التعاون على مدى الخمسين سنة القادمة وكثيرا ما تبادلوا الرسائل حول النظريات العلمية الهامة.
حضر كلفن الاجتماع السنوي للجمعية البريطانية لتقدم العلوم حيث سمع جيمس بريسكوت جول يناقش نظرية السعرات الحرارية للحرارة وكذلك نظرية المحرك الحراري والتأكيد على قابلية التحويل الحراري للحرارة والحركة بدلاً من ذلك.
على الرغم من أن كلفن وجد أفكاره مثيرة للاهتمام ، إلا أنه كان متشككًا فيها. بعد فترة وجيزة ، بدأ في دراسة نظرية كارنوت وكلابيرون ، مما أدى به إلى اقتراح مقياس مطلق لدرجة الحرارة في عام 1848.
في مارس 1851 ، تمكن من تأسيس نظرية جول ، ونشر معاهدة مهمة بعنوان "على نظرية الحرارة الديناميكية" عليها. كما احتوى على نسخته من القانون الثاني للديناميكا الحرارية وبالتالي ، أخذ خطوة مهمة نحو مشروعه الأليف ، وتوحيد النظريات العلمية.
بعد نشر "على نظرية الحرارة الديناميكية" ، بدأ جول بالتوافق مع كلفن ؛ والذي كان بداية تعاون مثمر بين الاثنين ، استمر من عام 1852 حتى عام 1856. أجرى جول تجارب وقام كلفن بتحليلها ، مما يوحي في الغالب بمزيد من التجارب.
في عام 1852 ، أثناء العمل مع جول ، لاحظ كلفن أن درجة حرارة الغاز تنخفض عندما تتوسع في فراغ. في وقت لاحق ، أصبحت هذه الظاهرة تُعرف باسم "تأثير جول طومسون" أو "تأثير كلفن جول". ساعد تعاونهم في جلب القبول لأعمال ونظريات Joule.
كمهندس
كتب ستوكس رسالة إلى اللورد كلفن في 16 أكتوبر 1854 ، يطلب رأيه في تجارب مايكل فاراداي على كابل التلغراف عبر الأطلسي المقترح. نشر كلفن حساباته على المشروع في عام 1855 ، موضحا أن المشروع كان مجديا اقتصاديا.
في تحليل عام 1855 ، شدد على أهمية تصميم الكابل ، قائلاً إن سرعة الإشارة عبر كابل معين تتناسب عكسًا مع مربع طوله. في عام 1856 ، تم التنازع على الفكرة من قبل كهربائي شركة أتلانتيك تلغراف ، Wildman Whitehouse
بعد هجوم وايتهاوس ، شرح كلفن فكرته في مقال في مجلة أثينيوم الشهيرة. لفتت انتباه السلطات ؛ وفي ديسمبر 1856 ، تم انتخابه في مجلس إدارة شركة Atlantic Telegraph Company. في غضون ذلك ، واصل مساعيه التعليمية والبحثية.
في عام 1856 ، بدأ عمله في الكهرباء والمغناطيسية ، مما أدى في وقت لاحق جيمس كلارك ماكسويل إلى تطوير نظريته عن الكهرومغناطيسية. في وقت ما الآن ، قدم كلفن أيضًا العمل المختبري في دورات دراسية. ومع ذلك ، لم يكن محاضرًا ناجحًا جدًا لأنه كان يتحدث في كثير من الأحيان عن مواضيع يصعب على طلابه فهمها.
أخذ كيلفن بعض الوقت من مهنته في التدريس في أغسطس 1857 وأبحر على متن سفينة الكابلات ، إتش إم إس أجاممنون ، بصفة استشارية. لسوء الحظ ، انتهت الرحلة بعد 380 ميلاً لأسباب فنية. نشر في وقت لاحق ورقة حول الضغوط التي تنطوي عليها عملية مد الكابلات البحرية.
في عام 1858 ، انضم مرة أخرى إلى بعثة مد الكابلات على متن HMS Agamemnon. وبحلول ذلك الوقت ، كان قد طور نظامًا كاملاً لتشغيل تلغراف بحري باستخدام مقياس الجلفان مرآة ومسجل السيفون. ومع ذلك ، نظرًا لأن وايتمان رفض منح الإذن ، لم يتمكن كلفن من استخدام النظام.
في يونيو 1858 ، اضطر HMS Agamemnon للعودة بعد عاصفة كارثية. عندما قرر مجلس الإدارة التخلي عن المشروع ، حثهم كلفن وسيروس ويست فيلد وكيرتس لامبسون على الاستمرار.
واجهت البعثة الثالثة بقيادة وايتهاوس كارثة وتمت إزالته من منصبه. ومع ذلك ، مكنت الكارثة كلفن من اكتساب بعض المهارات الهندسية وموهبة لحل المشاكل العملية. بدأ الآن في قيادة فريق حل المشكلات من الأمام.
بدأت رحلة الكابلات الرابعة ، بقيادة كلفن ، في يوليو 1865. لسوء الحظ ، كان لا بد من التخلي عنها بعد مد 1200 ميل من الكابلات. أخيرًا ، في عام 1866 ، نجحوا ليس فقط في مد كابلات جديدة في غضون أسبوعين ، ولكن أيضًا استرداد واستكمال كابل العام السابق.
لدى عودته من البعثة ، دخل كلفن في شراكات مع شركتين مختلفتين ، CF. فارلي وفليمنج جينكين. أثناء العمل من أجل هذا الأخير ، ابتكر مرسلًا أوتوماتيكيًا ، وهو نوع من مفتاح التلغراف ، قادر على إرسال الرسائل على كابل.
بالتزامن مع وضع كابلات الاتصالات البحرية ، استمر في متابعة اهتماماته الأكاديمية. تعاون مع بيتر جوثري تايت في كتاب نصي من عام 1855 إلى عام 1867 ، لذلك أسس دراسة الميكانيكا. في وقت لاحق ، عمل أيضًا على نظرية الدوامة للذرة والمواضيع الحليفة.
خلال الثمانينيات من القرن التاسع عشر ، عمل كلفن على إتقان البوصلة القابلة للتعديل. كما اخترع آلة المد ومعدات قياس العمق. قدم 70 براءة اختراع في حياته المهنية.
في تسعينيات القرن التاسع عشر ، كان رئيسًا للجنة دولية قررت تصميم محطة كهرباء شلالات نياجرا.
أشغال كبرى
من الأفضل تذكر اللورد كلفن لعمله في التحليل الرياضي للكهرباء والمغناطيسية. كما لعب دورًا مهمًا في صياغة القانونين الأول والثاني للديناميكا الحرارية.
تم تسمية Kelvin "K" ، وهي الوحدة الأساسية لمقياس درجة الحرارة المطلقة ، باسمه لأنه كان أول من اقترح "مقياسًا حراريًا مطلقًا".
تشمل أعماله الأخرى النظرية الديناميكية للحرارة ، التحديد الجيوفيزيائي لعصر الأرض ، والأعمال الأساسية الأخرى في الديناميكا المائية.
خارج الدائرة العلمية ، يُعرف كلفن بمساهمته في مد كابلات التلغراف عبر المحيط الأطلسي. وبصرف النظر عن العمل مع شركة أتلانتيك تلغراف ، فقد ساعد في مد كابل الاتصالات البحرية في المحيط الأطلسي الفرنسي عام 1869 ، والكابل الغربي والبرازيلي والبلاتيني البرازيلي عام 1873.
الجوائز والإنجازات
حصل الملكة فيكتوريا على لقب اللورد كلفن في 10 نوفمبر 1866. وفي وقت لاحق من عام 1892 ، حصل على النبلاء وأصبح أول بارون كلفن من Largs. عينه الملك إدوارد السابع مستشار خاص وعضو في وسام الاستحقاق عام 1902.
في عام 1851 ، تم انتخابه في الجمعية الملكية ، حيث حصل على الميدالية الملكية للجمعية في عام 1856 وميدالية كوبلي في عام 1883. كما شغل منصب رئيسها من عام 1890 إلى عام 1895. بالإضافة إلى ذلك ، حصل أيضًا على العديد من الجوائز والجوائز الأخرى.
كان كلفن عضوًا في الجمعية الملكية لإدنبره وعمل كرئيس لها أولاً من عام 1873 إلى عام 1878 ، ثم من عام 1886 إلى عام 1890 ، وأخيرًا من عام 1895 حتى وفاته عام 1907.
الأسرة والحياة الشخصية
تزوج اللورد كلفن من حبيبته الطفولية مارغريت كروم في سبتمبر 1852. لسوء الحظ ، انهارت صحتها خلال شهر عسلهم ، ولم تستردها أبدًا. توفيت في 17 يونيو 1870.
في 24 يونيو 1874 ، تزوج طومسون من فاني بلاندي ، ابنة تشارلز آر بلاندي. كانت في الثالثة عشرة من عمره. لم يكن لديه أطفال من أي من زيجاته.
أصيب بالبرد في نوفمبر 1907 ، وتدهورت حالته بسرعة كبيرة. توفي في 17 ديسمبر 1907 في مقر إقامته الاسكتلندي ، نذرهول ، في لارجس عن عمر يناهز 83 عامًا.
يضم متحف Hunterian في جامعة غلاسكو معرضًا دائمًا لأعماله. لا يعرض فقط العديد من أوراقه الأصلية ، ولكن أيضًا أدواته والتحف الشخصية ، بما في ذلك أنبوب التدخين.
أمور تافهة
كان منزل اللورد كلفن في غلاسكو أحد أوائل المنازل في العالم التي أضاءت بواسطة الضوء الكهربائي.
حقائق سريعة
عيد الميلاد 26 يونيو 1824
الجنسية بريطاني
مات في العمر: 83
اشاره الشمس: سرطان
معروف أيضًا باسم: William Thomson ، 1st Baron Kelvin
مكان الميلاد: أيرلندا
ولد في: بلفاست
مشهور باسم عالم رياضيات ، فيزيائي
الأسرة: الزوج / السابق: مارغريت كروم والد: جيمس طومسون والدة: إخوة مارغريت غاردنر: جيمس مات في 17 ديسمبر 1907 مكان الوفاة: لارجس ، اسكتلندا المزيد من الحقائق التعليم: بيترهاوس ، كامبريدج (1841-1845) ، جامعة غلاسكو ، جوائز المعهد الملكي بلفاست الأكاديمي: 1883 - ميدالية كوبلي 1856 - الميدالية الملكية 1905 - وسام جون فريتز - سعر سميثس
