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威廉·湯姆生
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原文名	William Thomson
出生	(1824-06-26) 1824年6月26日 Vogelthal
國籍	英國
民族	愛爾蘭人
職業	數學物理學家、工程師

威廉·湯姆生英文名William Thomson(1824.6.26-1907.12.17)出生在愛爾蘭貝爾法斯特,為英國的數學物理學家、工程師。也是熱力學溫標（絕對溫標）的發明人，被稱為熱力學之父。也是第一代開爾文男爵（1st Baron Kelvin），又稱開爾文勳爵（Lord Kelvin）。

生平簡介

• 1824年,威廉·湯姆生出生在英國貝爾發斯特城,父親是皇家學院的數學教授,性情溫和,冶學勤奮;母親是富家女兒,是個典型的賢妻良母.湯姆生的兄弟妹妹比較多,他從小生活在一個和睦而熱鬧的大家庭里,非常快活.由於他長得最漂亮,又很聰明,在兄弟中最受父親寵愛.他也最愛父親。
• 1830年，湯姆生6歲那年,母親不幸去世,父親挑起了照料全家的擔子.這位數學教授是農民出身,年輕的時候靠自學進入大學.他雖然疼愛失去母親的孩子,但是對他們的教育卻很嚴格.在湯姆生和比他2歲的哥哥傑姆都還很小的時候,父親就向他們系統地教授數學了.他還經常在清晨帶孩子們到郊外去散步,一路上提出各種有趣的問題來問他們,培養他們思考的習慣.每當這個時候,孩子們都興奮得像小鳥一樣,嘰嘰喳喳地發表自己的見解。
• 1832年,湯姆生的父親被母校格拉斯哥大學聘請去教書,全家遷到格拉斯哥城.這座城市位於蘇格蘭腹地,橫跨克萊德河,西臨狹窄的克萊德海灣,是英國北部的第一大港,商業繁榮,造船業比較發達.湯姆生一生的主要活動都是在這裡進行的.所以有的科學史家提到他的時候,都愛把他稱做"格拉斯哥的湯姆生"。
• 1848年他根據蓋-呂薩克、卡諾和克拉珀龍的理論創立了熱力學溫標。他指出：「這個溫標的特點是它完全不依賴於任何特殊物質的物理性質。」這是現代科學上的標準溫標。他是熱力學第二定律的兩個主要奠基人之一（另一個是克勞修斯）。
• 1851年他提出熱力學第二定律：「不可能從單一熱源吸熱使之完全變為有用功而不產生其他影響。」這是公認的熱力學第二定律的標準說法。並且指出，如果此定律不成立，就必須承認可以有一種永動機，它藉助於使海水或土壤冷卻而無限制地得到機械功，即所謂的第二種永動機。他從熱力學第二定律斷言，能量耗散是普遍的趨勢。1852年他與焦耳合作進一步研究氣體的內能，對焦耳氣體自由膨脹實驗作了改進，進行氣體膨脹的多孔塞實驗，發現了焦耳－湯姆孫效應，即氣體經多孔塞絕熱膨脹後所引起的溫度的變化現象。
• 1855年他研究了電纜中信號傳播情況，解決了長距離海底電纜通訊的一系列理論和技術問題。經過三次失敗，歷經兩年的多方研究與試驗，終於在1858年協助裝設了第一條大西洋海底電纜，這是開爾文相當出名的一項工作。他善於把教學、科研、工業應用結合在一起，在教學上注意培養學生的實際工作能力。在格拉斯哥大學他組建了英國第一個為學生用的課外實驗室。
• 1893年，在芝加哥召開的代表大會，提出新的單位制，並採用伏特、安培、法拉和歐姆等作為電學單位，從此它們被普遍使用。然而，單位制的問題並未就此解決，後來的一些會議又改變了其中某些標準量的定義。

一生成就

• 電磁學方面的成就:在靜電和靜磁學的理論方面，在交流電方面，特別是關於萊頓瓶的放電振盪性。靜電絕對測量和電磁測量方面，大氣電學方面等，都作出了重要的貢獻。電像法是開爾文發明的一種很有效的解決電學問題的方法。
• 對電工儀表的研究:開爾文為了成功地裝設海底電纜，用了很大的力量來研究電工儀器。例如他發明的鏡式電流計可提高儀器測量的靈敏度。虹吸記錄器可自動記錄電報信號。
• 創立波動和渦流:開爾文在波動和渦流方面作出了許多理論貢獻。有許多是他在自己的快艇上的觀察中受到啟發的。他進行這方面的研究，包括對彈性固體的研究，目的之一是為了航海事業的發展，另一個目的是發展他對世界萬物的機械觀。企圖通過這方面的研究把電磁現象和光現象的完整理論在牛頓經典力學的骨架上建造起來。
• 在熱力學方面的成就：開爾文在1848年提出、在1854年修改的絕對熱力學溫標，是現在科學上的標準溫標

趣聞軼事

• 1832年這一年新學期,湯姆生的父親開始講課.新來的教授學問淵博,講述有條不紊,待人親切,很快就博得了學生們的敬仰.沒有多久大家就發現,教授來講課的時候常常帶着兩個漂亮的小男孩,讓他們坐在教室里旁聽.小的那個孩子還背着裝玩具的書包.起初,同學們都以為這兩個小傢伙是來玩的,後來看到他們在認真的記筆記,才大吃一驚.因為這兩個大學旁聽生的年齡實在太小了:傑姆是十歲,湯姆生才八歲！
• 有一次上實驗課,兄弟兩個對電學實驗發生了濃厚的興趣,回家以後,竟仿製了幾個萊頓瓶和伏打電堆.兩個小實驗家用電堆給萊頓瓶充上電,然後騙小妹妹維莉來摸,結果"啪啦"一聲,把她嚇得大哭一場。

功與過

• 威廉·湯姆生：牛頓力學是「終極理論」著名的英國物理學家威廉·湯姆生(開爾文)對熱力學和電磁學的發展作出了重要貢獻。他不僅根據蓋·呂薩克、卡諾和克拉珀龍的理論首次提出了「絕對溫標」概念，發現了獲得低溫主要方法的焦耳——湯姆生效應，而且還和克勞修斯確立了熱力學第二定律。美英政府採用他的方案成功地鋪設了第二條大西洋海底電纜，使發報速度提高了l0倍他的偉大之處，還在於把自己的全部研究成果，毫無保留地介紹給了麥克斯韋，為麥克斯韋最後完成電磁場理論奠定了基礎。
• 湯姆生雖然在科學上取得了如此眾多的成就，是一位在科學探索中積極奮進的人，但其晚年卻變得思想僵化禁錮。19世紀末，隨着科學技術的飛速發展，特別是牛頓力學體系和門捷列夫元素周期表的完善，科學技術仿佛已經能夠令人滿意地勾畫出自然現象及其相互關係的圖像，並且似乎達到了某種臻於完善的程度。許多人認為，牛頓的經典物理學是無所不包、無所不能的，它既能概括宇宙中最大的天體的運動，也能概括最小的原子的運動，而且「對於未來的事物如同對過去的事物一樣了如指掌」。許多科學家覺得，他們已經完成了他們應該做的工作，湯姆生就是這許多物理學家中突出的一個。1893年，他把科學發展的狀況及其歷史精心地編製成綱目，並發表演說宣布科學大廈已經建成，物理學的所有偉大發現都已齊備，以後物理學家們除了重複和改良過去的實驗，使原子量或一些自然常數增加些小數點位數以外，將再也不會有什麼事情可做了。當時，在他看來，人類對自然界的認識已經到了頂點，經典物理學已經發展到了「終極理論」，科學真理已經達到了「絕對真理」，所以科學探索可以終止了。正因如此，湯姆生不僅自己先前的進取精神喪失殆盡，而且還反對別人獲得的科學新發現。1903年，當物理學家盧瑟福提出了劃時代的原子「蛻變理論」時，湯姆生極力反對，直到1907年他臨死時，還頑固地否定這一理論。