開爾文 Kelvin (of Largs), William Thomson, Baron (1824.6.26~1907.12.17)
發佈者：系統管理員 (2012-05-14 16:38:32)
最後修改者：系統管理員 (2012-05-14 23:57:25)
開爾文(Lord Kelvin)原名湯木生 (William Thomson,1824~1907)，英國物理學家。1848年，開爾文在他的一篇短文《基於卡諾的熱的動力論和雷諾觀察的計算所得的絕對溫標》中，建立了熱力學溫標。亦稱開氏溫標。與測溫物質的性能無關的絕對溫標(講數原點是溫度的絕對零度)其依據是熱力學第二定律，特別是卡諾循環的效率與工質性質無關的原理。熱力學溫度單位(開爾文或開)定為水的三相點熱力學溫度的 °
生平簡敘
開爾文原名湯木生，1824年6月26日生於愛爾蘭貝爾法斯特的一個數學教師教庭。
開爾文幼年喪母，父親對孩子們十分疼愛，從6歲起開爾文就在父親的指導下開始學習數學。1832年，父親應聘出任格拉斯哥大學的數學教授。
8歲的開爾文和10歲的哥哥杰姆就獲准在大學裡旁聽數學、電學課程。小兄弟倆很爭氣，不僅學會了基本知識，而且還自製了萊頓瓶、伏打電堆等實驗器材。1834年開爾文10歲，正式考入格拉斯哥大學預科學習，成為當時世界上年齡最小的大學生。
他15歲獲得大學物理獎，16歲獲得天文學獎，並且因為寫了一篇題為《地球的圖形》的論文，獲得了大學金質獎章。
1841年，他考入劍橋大學，17歲開始研究電磁學和熱學，並轉赴巴黎，在雷諾的實驗室工作。
1845年，他以數學考試第二名，史密斯獎金考試第一名的優異成績畢業。 1846年，22歲的開爾文受聘任格拉斯哥大學自然哲學(即物理學)教授。任期一直延續到1899年退休，長達53年。在他任教不久，就用個人菲薄的積蓄在一間廢棄的酒窖裡建起了實驗室。從事研究工作。
l890年，開爾文被選為皇家學會會員。1866年，由於裝設大西洋海底電纜有功，被英國政府封為爵士。
1877年被選為法國科學院外國院士。1890年當選為英國皇家學會會長。 1892年，維多利亞女王封他為男爵。開爾文本是流經格拉斯哥大學校園的一條小溪的名字，他親自選定這一名字為其稱號，稱為開爾文男爵，以後他就改名為開爾文。
1904年他出任格拉斯哥大學校長。
1907年12月17日，開爾文逝世於倫敦，享年84歲，被安葬在威斯敏斯特修道院內離牛頓墓地不遠的地方。
開爾文的科學活動是多方面的。他對物理學的主要貢獻分布在電磁學、熱力學、海底電纜、電工儀表、波動和渦流、以太學說、地球的年齡等6個方面。
1845年，開爾文到巴黎留學，當法國物理學家雷尼奧的研究生，主攻熱力學。但在巴黎不到4個月，他就發表了第一篇電學論文，運用鏡像法闡述了靜電感應的電荷分布。
這年夏天，他在劍橋大學英國科學學會的一次會議上，報告了一篇論文，提出磁力線可以用數學來表示，並且介紹了他發現的在帶不同電荷的玻璃片中的極化現象。他的工作受到了著名物理學家法拉第的讚賞。就在這次會議上，法拉第和開爾文結成了忘年之交。
1846年，法拉第發現了在磁場作用下，偏振光會旋轉的磁致旋光效應。受其啟發，開爾文同年11月28日寫成一篇論文，通過數學分析方法，建立起靜電場和彈性體之間的相似性，得出可以用類似彈性固體中表示位移的方法來研究電磁現象。他力圖用數學的方法來統一電力和磁力。他在當天的日記裡高興地寫道；"上午10點15分，我終於成功地用力的"活動影像法"來表示電力、磁力的電流了。"這實際上是開爾文為建立電磁理論所進行的開拓性的工作。
1847年，在牛津召開的英國科學協會會議上，開爾文結識了焦耳。在焦耳的影響下，開爾文對熱力學開始了深入的研究。第二年，他就創立了熱力學溫標。隨後，開爾文和焦耳一起做了一個實驗，發現氣體通過多孔物質向低壓容器膨脹而降溫的現象，這就是著名的焦耳－湯木生效應。
它為現代低溫物理、低溫工程提供了重要的理論基礎。開爾文是熱力學第二定律約兩個主要奠基者之一(另一人是克勞修斯)他關於第二定律的說法，是公認的熱力學第二定律的標準敘述。他還從第二定律斷言，能量耗散是普遍的趨勢。
1853年，開爾文用萊頓瓶研究了振盪器放電的性質，用數學分析倒出了電振盪方程，寫成＜瞬態電流＞這篇有名的論文，走到了發現電磁波的邊緣。令人遺憾的是，開爾文沒有再向前邁步，因此失去了發現電磁波的機會，但令人欣慰的是，1854年當馬克士威向開爾文請教電磁理論研究的時候，開爾文毫無保留地把自己精彩的物理思想和巧妙的數學技巧全部告訴了他，為馬克士威日後完整地提出電磁理論提供了決定性的幫助。
從1856年起，開爾文轉向海底電纜的研製工作。在他的率領下，英國大西洋海底電纜公司經過10年的艱苦努力，終於在1866年的第4次沉放中，完全成功地鋪設了世界第一條永久性的橫跨大西洋的海底電纜。據說在付出9年失敗的代價之後，許多人心灰意冷，失去了信心。只有開爾文心如鐵堅，誓不罷休，建議再進行一次試驗。公司總經理憂心忡忡地問開爾文"您有把握成功嗎？"開爾文斬釘截鐵地回答說："我相信大西洋擋不住人類的進步！"開爾文還根據鋪設電纜的需要設計造成了靜電計、鏡式電流計、雙臂電橋等多種電學儀器。而且其中的多種儀器以其優越的性能一直延用至今而無大變化。
1896年，開爾文在格拉斯哥大學為紀念他榮任教授50週年大會上說："我在過去的的年裡所極力追求的科學進步，可以用'失敗'這個詞來標誌…"在失敗中必然有一些悲傷，但是在對科學的追求中，過程本身所包含的努力和鬥爭也給人帶來許多愉快。這就使科學家們避免了苦悶，而且或許還會給他帶來日常工作的某種快樂。"這段話既表現了這位科學家的謙虛，也是他奮鬥不息的一生的真實寫照。開爾文16歲的時候在日記裡曾寫下這樣的一條誡律："科學領路到哪裡，就在哪裡攀登不息；前進吧，去測量大地，衡量空氣，記錄潮汐；去指示行星在哪一條軌道上奔跑，去糾正老皇曆，叫太陽遵循你的規律。"這是何等的氣概！血氣方剛的開爾文一踏進科學界，就有一股強烈的進取勁頭。
應該說，電話在英國推廣，也歸功於開爾文。有一年，開爾文在美國的一個博覽會上見到了電話裝置，稱它是"最令人驚奇的東西"。回國後，他以巨大的熱情把電話介紹給英國公眾。那知這件事竟使他遭到了所有英國報刊的咒罵。有的說："電話的發明家是個騙子，一個能做口技的人，一個冒牌貨。"有的列舉各種"科學的"理由，證明聲音根本不可能通過一根導線來傳遞。開爾文又作講演、又寫文章，做實驗，終於讓英國人用上了電話。這件事也成了大科學家重視推廣普及科學技術的典範。
生平簡敘
開爾文原名湯木生，1824年6月26日生於愛爾蘭貝爾法斯特的一個數學教師教庭。
開爾文幼年喪母，父親對孩子們十分疼愛，從6歲起開爾文就在父親的指導下開始學習數學。1832年，父親應聘出任格拉斯哥大學的數學教授。
8歲的開爾文和10歲的哥哥杰姆就獲准在大學裡旁聽數學、電學課程。小兄弟倆很爭氣，不僅學會了基本知識，而且還自製了萊頓瓶、伏打電堆等實驗器材。1834年開爾文10歲，正式考入格拉斯哥大學預科學習，成為當時世界上年齡最小的大學生。
他15歲獲得大學物理獎，16歲獲得天文學獎，並且因為寫了一篇題為《地球的圖形》的論文，獲得了大學金質獎章。
1841年，他考入劍橋大學，17歲開始研究電磁學和熱學，並轉赴巴黎，在雷諾的實驗室工作。
1845年，他以數學考試第二名，史密斯獎金考試第一名的優異成績畢業。 1846年，22歲的開爾文受聘任格拉斯哥大學自然哲學(即物理學)教授。任期一直延續到1899年退休，長達53年。在他任教不久，就用個人菲薄的積蓄在一間廢棄的酒窖裡建起了實驗室。從事研究工作。
l890年，開爾文被選為皇家學會會員。1866年，由於裝設大西洋海底電纜有功，被英國政府封為爵士。
1877年被選為法國科學院外國院士。1890年當選為英國皇家學會會長。 1892年，維多利亞女王封他為男爵。開爾文本是流經格拉斯哥大學校園的一條小溪的名字，他親自選定這一名字為其稱號，稱為開爾文男爵，以後他就改名為開爾文。
1904年他出任格拉斯哥大學校長。
1907年12月17日，開爾文逝世於倫敦，享年84歲，被安葬在威斯敏斯特修道院內離牛頓墓地不遠的地方。
開爾文的科學活動是多方面的。他對物理學的主要貢獻分布在電磁學、熱力學、海底電纜、電工儀表、波動和渦流、以太學說、地球的年齡等6個方面。
1845年，開爾文到巴黎留學，當法國物理學家雷尼奧的研究生，主攻熱力學。但在巴黎不到4個月，他就發表了第一篇電學論文，運用鏡像法闡述了靜電感應的電荷分布。
這年夏天，他在劍橋大學英國科學學會的一次會議上，報告了一篇論文，提出磁力線可以用數學來表示，並且介紹了他發現的在帶不同電荷的玻璃片中的極化現象。他的工作受到了著名物理學家法拉第的讚賞。就在這次會議上，法拉第和開爾文結成了忘年之交。
1846年，法拉第發現了在磁場作用下，偏振光會旋轉的磁致旋光效應。受其啟發，開爾文同年11月28日寫成一篇論文，通過數學分析方法，建立起靜電場和彈性體之間的相似性，得出可以用類似彈性固體中表示位移的方法來研究電磁現象。他力圖用數學的方法來統一電力和磁力。他在當天的日記裡高興地寫道；"上午10點15分，我終於成功地用力的"活動影像法"來表示電力、磁力的電流了。"這實際上是開爾文為建立電磁理論所進行的開拓性的工作。
1847年，在牛津召開的英國科學協會會議上，開爾文結識了焦耳。在焦耳的影響下，開爾文對熱力學開始了深入的研究。第二年，他就創立了熱力學溫標。隨後，開爾文和焦耳一起做了一個實驗，發現氣體通過多孔物質向低壓容器膨脹而降溫的現象，這就是著名的焦耳－湯木生效應。
它為現代低溫物理、低溫工程提供了重要的理論基礎。開爾文是熱力學第二定律約兩個主要奠基者之一(另一人是克勞修斯)他關於第二定律的說法，是公認的熱力學第二定律的標準敘述。他還從第二定律斷言，能量耗散是普遍的趨勢。
1853年，開爾文用萊頓瓶研究了振盪器放電的性質，用數學分析倒出了電振盪方程，寫成＜瞬態電流＞這篇有名的論文，走到了發現電磁波的邊緣。令人遺憾的是，開爾文沒有再向前邁步，因此失去了發現電磁波的機會，但令人欣慰的是，1854年當馬克士威向開爾文請教電磁理論研究的時候，開爾文毫無保留地把自己精彩的物理思想和巧妙的數學技巧全部告訴了他，為馬克士威日後完整地提出電磁理論提供了決定性的幫助。
從1856年起，開爾文轉向海底電纜的研製工作。在他的率領下，英國大西洋海底電纜公司經過10年的艱苦努力，終於在1866年的第4次沉放中，完全成功地鋪設了世界第一條永久性的橫跨大西洋的海底電纜。據說在付出9年失敗的代價之後，許多人心灰意冷，失去了信心。只有開爾文心如鐵堅，誓不罷休，建議再進行一次試驗。公司總經理憂心忡忡地問開爾文"您有把握成功嗎？"開爾文斬釘截鐵地回答說："我相信大西洋擋不住人類的進步！"開爾文還根據鋪設電纜的需要設計造成了靜電計、鏡式電流計、雙臂電橋等多種電學儀器。而且其中的多種儀器以其優越的性能一直延用至今而無大變化。
1896年，開爾文在格拉斯哥大學為紀念他榮任教授50週年大會上說："我在過去的的年裡所極力追求的科學進步，可以用'失敗'這個詞來標誌…"在失敗中必然有一些悲傷，但是在對科學的追求中，過程本身所包含的努力和鬥爭也給人帶來許多愉快。這就使科學家們避免了苦悶，而且或許還會給他帶來日常工作的某種快樂。"這段話既表現了這位科學家的謙虛，也是他奮鬥不息的一生的真實寫照。開爾文16歲的時候在日記裡曾寫下這樣的一條誡律："科學領路到哪裡，就在哪裡攀登不息；前進吧，去測量大地，衡量空氣，記錄潮汐；去指示行星在哪一條軌道上奔跑，去糾正老皇曆，叫太陽遵循你的規律。"這是何等的氣概！血氣方剛的開爾文一踏進科學界，就有一股強烈的進取勁頭。
應該說，電話在英國推廣，也歸功於開爾文。有一年，開爾文在美國的一個博覽會上見到了電話裝置，稱它是"最令人驚奇的東西"。回國後，他以巨大的熱情把電話介紹給英國公眾。那知這件事竟使他遭到了所有英國報刊的咒罵。有的說："電話的發明家是個騙子，一個能做口技的人，一個冒牌貨。"有的列舉各種"科學的"理由，證明聲音根本不可能通過一根導線來傳遞。開爾文又作講演、又寫文章，做實驗，終於讓英國人用上了電話。這件事也成了大科學家重視推廣普及科學技術的典範。
