威廉·湯姆遜 - 簡介
威廉·湯姆遜(William Thomson)即開爾文。因?yàn)樗诳茖W(xué)上的成就和對大西洋電纜工程的貢獻(xiàn)，獲英女皇授予開爾文勛爵銜，后世改稱他為開爾文。湯姆遜的研究范圍相當(dāng)廣泛，他在數(shù)學(xué)物理、熱力學(xué)、電磁學(xué)、彈性力學(xué)、以太理論和地球科學(xué)等方面都有重大的貢獻(xiàn)。
威廉·湯姆遜 - 生平
威廉·湯姆遜生于1824年愛爾蘭，父親占姆士是貝爾法斯特皇家學(xué)院的數(shù)學(xué)教授。湯姆遜一家在威廉八歲時(shí)遷往蘇格蘭的格拉斯哥，而占姆士則任教格拉斯哥大學(xué)。
湯姆遜十歲便入讀格拉斯哥大學(xué)，約在十四歲開始學(xué)習(xí)大學(xué)程度的課程。十五歲時(shí)憑一篇題為「地球形狀」的文章獲得大學(xué)的金獎(jiǎng)?wù)�。文章論及的一些重要概念，湯姆遜在往后還常常用到。湯姆遜后來到了劍橋大學(xué)升學(xué)，以全級第二名的成績畢業(yè)。他畢業(yè)后到了巴黎，在勒尼奧的指導(dǎo)下進(jìn)行了一年實(shí)驗(yàn)研究。
1846年，湯姆遜再回到格拉斯哥大學(xué)擔(dān)任自然哲學(xué) (即現(xiàn)在的物理學(xué)) 教授，直到1899年退休為止。他在學(xué)校建立起全英國的大學(xué)中第一個(gè)物理研究實(shí)驗(yàn)室。他認(rèn)為物質(zhì)和電動力學(xué)的數(shù)學(xué)理論結(jié)果，必須用實(shí)驗(yàn)來證明。他帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行各種實(shí)驗(yàn)來檢定和發(fā)展新的物理理論。此外，他還利用實(shí)驗(yàn)室的精密測量結(jié)果來協(xié)助擬定大西洋海底電纜的鋪設(shè)工程，使英國與美洲之間的通訊得到突破性的發(fā)展。他可說是第一代的電訊工程師呢！
威廉·湯姆遜 - 熱力學(xué)貢獻(xiàn)
威廉·湯姆遜對熱力學(xué)第一定律及熱力學(xué)第二定律的建立作出重大的貢獻(xiàn)。在十九世紀(jì)，物理學(xué)界仍然普遍相信熱是一種不生不滅的物質(zhì)，湯姆遜本來也堅(jiān)信這種說法。他研究過焦耳多篇關(guān)于電流生熱的論文后，便開始改變想法，并和焦耳合作研究。他們的研究結(jié)果為熱力學(xué)第一定律 (能量守恒定律) 提供有力的實(shí)驗(yàn)支持。湯姆遜對熱力學(xué)第二定律的貢獻(xiàn)更大。他利用卡諾循環(huán)建立絕對溫標(biāo) ，他重新設(shè)定水的熔點(diǎn) 為273.7度；沸點(diǎn)為373.7度。為了紀(jì)念他的貢獻(xiàn)，絕對溫度的單位以開爾文 (Kelvin, K) 來命名。他在1851年發(fā)表題為“熱動力理論”的論文，寫出熱力學(xué)第二定律的開爾文表述：我們不可能從單一熱源取熱，使它完全變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其它影響。近代物理雖然修正了很多古典物理理論的錯(cuò)誤，但是熱力學(xué)定律仍然是正確而普遍的宏觀物理定律。威廉·湯姆遜 - 錯(cuò)誤觀念
與當(dāng)時(shí)很多科學(xué)家一樣，湯姆遜堅(jiān)信一些錯(cuò)誤的觀念。他認(rèn)為引力收縮是天體的唯一能源，并估計(jì)太陽在引力位能支持下，可以發(fā)光發(fā)熱多久，由此錯(cuò)誤地得出地球年齡只有數(shù)億年的結(jié)論。他又曾宣稱任何比空氣重的機(jī)器都不能飛。1900年初，當(dāng)時(shí)在英國物理學(xué)界最權(quán)威的湯姆遜在皇家學(xué)會的新年致辭中，發(fā)表了題為「籠罩在熱和光的動力理論上的十九世紀(jì)之云」的著名演講。他認(rèn)為物理世界晴空萬里，動力理論可以解釋一切物理問題；唯有兩個(gè)小問題有待解決：以太理論和黑體輻射的理論解釋。正正是這兩朵小烏云所引起的討論和研究，發(fā)展出二十世紀(jì)物理學(xué)兩個(gè)最重要的范疇：相對論和量子力學(xué)。
