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威廉·汤姆生
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原文名	William Thomson
出生	(1824-06-26) 1824年6月26日 Vogelthal
国籍	英国
民族	爱尔兰人
职业	数学物理学家、工程师

威廉·汤姆生英文名William Thomson(1824.6.26-1907.12.17)出生在爱尔兰贝尔法斯特,为英国的数学物理学家、工程师。也是热力学温标（绝对温标）的发明人，被称为热力学之父。也是第一代开尔文男爵（1st Baron Kelvin），又称开尔文勋爵（Lord Kelvin）。

生平简介

• 1824年,威廉·汤姆生出生在英国贝尔发斯特城,父亲是皇家学院的数学教授,性情温和,冶学勤奋;母亲是富家女儿,是个典型的贤妻良母.汤姆生的兄弟妹妹比较多,他从小生活在一个和睦而热闹的大家庭里,非常快活.由于他长得最漂亮,又很聪明,在兄弟中最受父亲宠爱.他也最爱父亲。
• 1830年，汤姆生6岁那年,母亲不幸去世,父亲挑起了照料全家的担子.这位数学教授是农民出身,年轻的时候靠自学进入大学.他虽然疼爱失去母亲的孩子,但是对他们的教育却很严格.在汤姆生和比他2岁的哥哥杰姆都还很小的时候,父亲就向他们系统地教授数学了.他还经常在清晨带孩子们到郊外去散步,一路上提出各种有趣的问题来问他们,培养他们思考的习惯.每当这个时候,孩子们都兴奋得像小鸟一样,叽叽喳喳地发表自己的见解。
• 1832年,汤姆生的父亲被母校格拉斯哥大学聘请去教书,全家迁到格拉斯哥城.这座城市位于苏格兰腹地,横跨克莱德河,西临狭窄的克莱德海湾,是英国北部的第一大港,商业繁荣,造船业比较发达.汤姆生一生的主要活动都是在这里进行的.所以有的科学史家提到他的时候,都爱把他称做"格拉斯哥的汤姆生"。
• 1848年他根据盖-吕萨克、卡诺和克拉珀龙的理论创立了热力学温标。他指出：“这个温标的特点是它完全不依赖于任何特殊物质的物理性质。”这是现代科学上的标准温标。他是热力学第二定律的两个主要奠基人之一（另一个是克劳修斯）。
• 1851年他提出热力学第二定律：“不可能从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其他影响。”这是公认的热力学第二定律的标准说法。并且指出，如果此定律不成立，就必须承认可以有一种永动机，它借助于使海水或土壤冷却而无限制地得到机械功，即所谓的第二种永动机。他从热力学第二定律断言，能量耗散是普遍的趋势。1852年他与焦耳合作进一步研究气体的内能，对焦耳气体自由膨胀实验作了改进，进行气体膨胀的多孔塞实验，发现了焦耳－汤姆孙效应，即气体经多孔塞绝热膨胀后所引起的温度的变化现象。
• 1855年他研究了电缆中信号传播情况，解决了长距离海底电缆通讯的一系列理论和技术问题。经过三次失败，历经两年的多方研究与试验，终于在1858年协助装设了第一条大西洋海底电缆，这是开尔文相当出名的一项工作。他善于把教学、科研、工业应用结合在一起，在教学上注意培养学生的实际工作能力。在格拉斯哥大学他组建了英国第一个为学生用的课外实验室。
• 1893年，在芝加哥召开的代表大会，提出新的单位制，并采用伏特、安培、法拉和欧姆等作为电学单位，从此它们被普遍使用。然而，单位制的问题并未就此解决，后来的一些会议又改变了其中某些标准量的定义。

一生成就

• 电磁学方面的成就:在静电和静磁学的理论方面，在交流电方面，特别是关于莱顿瓶的放电振荡性。静电绝对测量和电磁测量方面，大气电学方面等，都作出了重要的贡献。电像法是开尔文发明的一种很有效的解决电学问题的方法。
• 对电工仪表的研究:开尔文为了成功地装设海底电缆，用了很大的力量来研究电工仪器。例如他发明的镜式电流计可提高仪器测量的灵敏度。虹吸记录器可自动记录电报信号。
• 创立波动和涡流:开尔文在波动和涡流方面作出了许多理论贡献。有许多是他在自己的快艇上的观察中受到启发的。他进行这方面的研究，包括对弹性固体的研究，目的之一是为了航海事业的发展，另一个目的是发展他对世界万物的机械观。企图通过这方面的研究把电磁现象和光现象的完整理论在牛顿经典力学的骨架上建造起来。
• 在热力学方面的成就：开尔文在1848年提出、在1854年修改的绝对热力学温标，是现在科学上的标准温标

趣闻轶事

• 1832年这一年新学期,汤姆生的父亲开始讲课.新来的教授学问渊博,讲述有条不紊,待人亲切,很快就博得了学生们的敬仰.没有多久大家就发现,教授来讲课的时候常常带着两个漂亮的小男孩,让他们坐在教室里旁听.小的那个孩子还背着装玩具的书包.起初,同学们都以为这两个小家伙是来玩的,后来看到他们在认真的记笔记,才大吃一惊.因为这两个大学旁听生的年龄实在太小了:杰姆是十岁,汤姆生才八岁！
• 有一次上实验课,兄弟两个对电学实验发生了浓厚的兴趣,回家以后,竟仿制了几个莱顿瓶和伏打电堆.两个小实验家用电堆给莱顿瓶充上电,然后骗小妹妹维莉来摸,结果"啪啦"一声,把她吓得大哭一场。

功与过

• 威廉·汤姆生：牛顿力学是“终极理论”著名的英国物理学家威廉·汤姆生(开尔文)对热力学和电磁学的发展作出了重要贡献。他不仅根据盖·吕萨克、卡诺和克拉珀龙的理论首次提出了“绝对温标”概念，发现了获得低温主要方法的焦耳——汤姆生效应，而且还和克劳修斯确立了热力学第二定律。美英政府采用他的方案成功地铺设了第二条大西洋海底电缆，使发报速度提高了l0倍他的伟大之处，还在于把自己的全部研究成果，毫无保留地介绍给了麦克斯韦，为麦克斯韦最后完成电磁场理论奠定了基础。
• 汤姆生虽然在科学上取得了如此众多的成就，是一位在科学探索中积极奋进的人，但其晚年却变得思想僵化禁锢。19世纪末，随着科学技术的飞速发展，特别是牛顿力学体系和门捷列夫元素周期表的完善，科学技术仿佛已经能够令人满意地勾画出自然现象及其相互关系的图像，并且似乎达到了某种臻于完善的程度。许多人认为，牛顿的经典物理学是无所不包、无所不能的，它既能概括宇宙中最大的天体的运动，也能概括最小的原子的运动，而且“对于未来的事物如同对过去的事物一样了如指掌”。许多科学家觉得，他们已经完成了他们应该做的工作，汤姆生就是这许多物理学家中突出的一个。1893年，他把科学发展的状况及其历史精心地编制成纲目，并发表演说宣布科学大厦已经建成，物理学的所有伟大发现都已齐备，以后物理学家们除了重复和改良过去的实验，使原子量或一些自然常数增加些小数点位数以外，将再也不会有什么事情可做了。当时，在他看来，人类对自然界的认识已经到了顶点，经典物理学已经发展到了“终极理论”，科学真理已经达到了“绝对真理”，所以科学探索可以终止了。正因如此，汤姆生不仅自己先前的进取精神丧失殆尽，而且还反对别人获得的科学新发现。1903年，当物理学家卢瑟福提出了划时代的原子“蜕变理论”时，汤姆生极力反对，直到1907年他临死时，还顽固地否定这一理论。