James Prescott Joule

James Prescott Joule (Salford, Anglia, 1818. december 24. – Sale, Anglia, 1889. október 11.) angol fizikus.

Élete és kutatásai 
A Manchester melletti Salford sörgyárosának volt a fia. Gyenge testalkata miatt 15 éves koráig otthon nevelkedett, majd magántanártól tanult. A fizikát, kémiát és a matematikát John Daltontól tanulta. 1838-tól, 20 éves korától, már tudományos folyóiratokban jelentek meg írásai.

1840-ben felfedezte, hogy a testeket csak egy meghatározott mértékig lehet mágnesezni. Vizsgálta az elektromos áram hőhatását és felfedezte az ezzel kapcsolatos törvényt.

Kísérletileg vizsgálta és meghatározta, hogy milyen számszerű kapcsolat van a munka és a belső energia változása között. Joule ismerte fel azt is, hogy a gáznak az edény falára gyakorolt nyomása a részecskék fallal történő ütközéséből származik. Tudományos tevékenységének elismeréseként a Királyi Tudományos Társaság tagjává választotta.

James Prescott Joule nagyon alapos volt és nagy figyelmet fordított a részletekre. Kutatásai magát a hő keletkezését érintették. Életében sok időt fordított a hő mechanikai egyenértékének meghatározására, abbéli meggyőződéséből kiindulva, hogy a hő munkából származik.

1840-ben megállapította, hogy a vezetékben az elektromos áram által termelt hő arányos a vezeték ellenállásának és az áramerősség négyzetének szorzatával, amit azóta Joule törvényeként ismerünk. Sok más, a hő és az energia más formái közötti kapcsolatról szóló beszámolói között ez volt az első, amelyről cikke a Royal Society (Királyi Tudományos Társaság) lapjában jelent meg.

1842-től 1878-ig azt vizsgálta, hogy lehetséges-e mechanikai energiát közvetlenül hőenergiává alakítani bármilyen elektromos lépés nélkül. 1850-ben bemutatott híres „lapátkerék” kísérletével megalapozta a hőmennyiség és a mechanikai munka közötti azonosság elméletét. Joule-lal két német fizikus, Hermann von Helmholtz és Julius von Mayer, 1852-től 1862-ig az angol fizikus, William Thomson (a későbbi Lord Kelvin) is együtt dolgozott a fizikai törvényszerűségek kutatásán. Az általuk felfedezett energiamegmaradás törvénye kimondja, hogy az egyik formában felszabadult energia újra megjelenik egy másikban, és sohasem vész el. Megállapította továbbá a gázok hirtelen terjeszkedésekor előforduló hűtőhatást (Joule-Kelvin effektus), amit a hűtőrendszereknél azóta is használnak.

1847-ben házasodott össze Amelia Grimesszel. Mézesheteiket az Alpokban töltötték, ahol James folytatta tudományos kísérleteit. Mindig be akarta bizonyítani, hogy amikor a víz 778 láb magasból leesik, akkor hőmérséklete 1 °C-kal emelkedik. Elérkezett az alkalom, s amikor Chamonix-ba látogatott, egy hatalmas hőmérővel felszerelkezve megkísérelte ezt bebizonyítani. Nem járt sikerrel, mivel a víz ekkora magasságból nagyon permetszerűen hullott ahhoz, hogy a kísérlet sikerüljön.
Három gyermekük volt: Benjamin Arthur (sz. 1849), Alice Amelia (sz. 1852) és még egy fiú, aki születésekor, 1854-ben feleségével együtt halt meg. Joule nem házasodott újra.

Hasonlóan a legtöbb kutatóhoz, Joule tudása nem csak azokig a dolgokig terjedt, amit ma a „kutatás” szóval hozunk kapcsolatba. Legtöbb kísérleti kutatásának eredménye a gyakorlati eszközökben, új technológiákban ma is visszaköszön. Ezt figyelembe véve mondhatjuk, hogy Joule feltaláló is volt. Sok találmánya között említhetjük az elektromos ívhegesztést és a térkiszorításos szivattyút.

Kutatásainak túlnyomó részét saját maga fedezte fel. Szerencsétlenségére 1875-ben elszegényedett, és az azt követő években folyamatosan betegeskedett egészen 1889. október 11-én Sale-ben (Chesire megye, Anglia) bekövetkezett haláláig. Tiszteletére az energia nemzetközi mértékegysége, a joule róla kapta nevét.

Emlékezete 
 Róla nevezték el a munka, a hőmennyiség és az energia mértékegységét.

Irodalom 
 
 
 
 Fox, R, "James Prescott Joule, 1818–1889", in

Jegyzetek

További információk 
 The scientific papers of James Prescott Joule (1884) - annotated by Joule
 The joint scientific papers of James Prescott Joule (1887) - annotated by Joule
 Classic papers of 1845 and 1847 at ChemTeam website On the Mechanical Equivalent of Heat and On the Existence of an Equivalent Relation between Heat and the ordinary Forms of Mechanical Power
 Joule's water friction apparatus at London Science Museum
 Some Remarks on Heat and the Constitution of Elastic Fluids, Joule's 1851 estimate of the speed of a gas molecule.
 University of Manchester material on Joule – includes photographs of Joule's house and gravesite
 - obituary with brief comment on Joule's family
 Joule Physics Laboratory  at the University of Salford
  - contains further information on the origins of the Joules brewery and the link with James Prescott Joule

Brit fizikusok
1818-ban született személyek
1889-ben elhunyt személyek