უილიამ ტომსონი

უილიამ ტომსონი, შემდგომში ლორდ კელვინი (; დ. 26 ივნისი, 1824, ბელფასტი – გ. 17 დეკემბერი, 1907, ლარზგი, დაკრძალულია ლონდონში) — ინგლისელი ფიზიკოსი, თერმოდინამიკისა და აირთა კინეტიკური თეორიის ერთ-ერთი ფუძემდებელი.

ბიოგრაფია
უილიამ ტომსონი დაიბადა 1824 წელს ჩრდილო ირლანდიის ქალაქ ბელფასტში. გასაოცარი ნიჭით დაჯილდოებული 8 წლის უილიამი უკვე მათემატიკის ლექციებს ისმენს, ხოლო 10 წლის ასაკში გლაზგოს უნივერსიტეტის სტუდენტად ირიცხება.

ბავშვობიდანვე ვილიამის მათემატიკით დაინტერესება ბევრის მთქმელი იყო. მართლაც, 15 წლის უილიამმა პირველი სამეცნიერო შრომა გამოაქვეყნა, 17 წლისამ დაამთავრა გლაზგოს უნივერსიტეტი და სწავლა განაგრძო კემბრიჯის უნივერსიტეტში. უნივერსიტეტის დამთავრების (1845 წ.) თითქმის ერთი წელი შემდეგ მუშაობს პარიზში გამოჩენალ ფიზიკოს ა. რენოსთან, რომელიც სხეულების სითბურ თვისებებს შეისწავლიდა.

1846 წელს 22 წლის უ. ტომსონი გლაზგოს უნივერსიტეტის თეორიული ფიზიკის კათედრის გამგედ აირჩიეს. 1848 წელს უ. ტომსონმა დაიწყო სითბური მოვლენების კვლევა. მისი ერთ-ერთი პირველი აღმოჩენა იყო აბსოლუტური ტემპერატურის სკალის დადგენა. უ. ტომსონი ლოგიკურად იმ დასკვნამდე მივიდა, რომ ნებისმიერი სხეულისათვის აუცილებლად უნდა არსებობდეს ყველაზე დაბალი ტემპერატურა, ე. ი. უნივერსალური, აბსოლუტური ტემპერატურის ნული. სხეულის გახურებისას მისი შემადგენელი ატომების კინეტიკური ენერგია მატულობს, ხოლო გაცივებისას - თანდათან კლებულობს, ბოლოს მიაღწევს მინიმალურ მნიშვნელობას აბსოლუტურ ნულს. ასეთი დაბალი ტემპერატურა ტოლია 273.15° და მას უწოდებენ კელვინის სკალის ნულს, ხოლო ცელსიუსის სკალით გაზომილი ყინულის დნობის ტემპერატურა 0° = 273.15°. არც ერთი სხეული არ შეიძლება აბსოლუტურ ნულზე დაბლა გავაცივოთ.

1851 წელს უ. ტომსონმა კლაუზიუსისაგან და-მოუკიდებლად დაასაბუთა კარნოს სითბური მანქანის თეორიის უსაფუძვლობა და აჩვენა, რომ სითბურ მანქანაში მუშაობა სრულდება სითბოს ნაწილის მექანიკურ ენერგიად გარდაქმნის ხარჯზე.

უ. ტომსონმა შრომაში „სითბოს დინა-მიკური თეორიის შესახებ“ ჩამოაყალიბა ფიზიკის ერთ-ერთი ძირითადი პრინციმი — თერმოდინამიკის მეორე დებულება, რომელიც მიუთითებს შესაძლო ენერგეტიკულ გარდაქმნებზე და ამით გამოხატავს პროცესის შეუქცევადობას ბუნებაში. დებულებიდან თერმოდინამიკის მეორე დებულებიდან გამოდის, რომ ჩაკეტილ სისტემაში ენერგიის სახეების ერთმანეთში გადასვლისას საბოლოო ენერგიის ყველა სახე შეუქცევადად გადადის სითბურში. ეს მცდარი დასკვნა უ. ტომსონმა მთელ სამყაროზე გაავრცელა და იმ დასკვნამდე მივიდა, რომ სამყაროს მოელის სითბური სიკვდილი. ტომსონის თეორია უარყოფილ იქნა.

ჯოულმა და ტომსონმა ექსპერიმენტულად გამოიკვლიეს სითბური ეფექტი აირის თავისუფალი გაფართოების დროს. ჯოულისა და ტომსონის ეფექტი შემდგომში საფუძვლად დაედო ჰაერის, ჟანგბადისა და წყალბადის გათხევადებას. ამ ეფექტის საშუალებით შეგვიძლია განვასხვაოთ იდეალური აირი რეალურისაგან.

უ. ტომსონმა პირველმა მოგვცა ელექტრომაგნიტური რხევების პერიოდის ფორმულა: =2\\{}, სადაც არის წრედის თვითინდუქცია, — კონდენსატორის ტევადობა. ეს ფორმულა ფართოდ გამოიყენება თანამედროვე ელექტროტექნიკაში. ამ აღმოჩენებს ეკუთვნის მისი სტატიები: „ელექტრობისა და მაგნეტიზმის მათემატიკური თეორია“ (1845 – 1855 წწ.), „ელექტრომაგნიტური რხევები და ტალღები“ (1835 წ.) და სხვა.

ჯერ კიდევ სტუდენტობის პერიოდში შეისწავლა უ. ტომსონმა ელექტრული დენის თეორია. იგი ეყრდნობოდა სითბოგამტარობის თეორიაში ფურიესბ ვებულ მათემატიკურ მეთოდს, რის საფუძველზეც მან განავითარა გრძელ კაბელში ელექტრული სიგნალის გავრცელების თეორია. მან ახსნა გრძელ გამტარებში ელექტრული სიგნალის შეგვიანების მოვლენა და მოძებნა მისი შემცირების მეთოდი. ეს მეთოდი უ. ტომსონის ერთ-ერთ მნიშვნელოვან შრომას წარმოადგენს.

უ. ტომსონმა ერთ-ერთმა პირველთაგანმა შეისწავლა ზუსტ ელექტროგაზომვათა მეთოდები; შექმნა პირველი ამპერმეტრი, ვოლტმეტრი და სხვა ხელსაწყოები.

თავისი ხანგრძლივი და მეტად ნაყოფიერი სიცოცხლის მანძილზე ტომსონმა ფასდაუდებელი შრომები შექმნა თერმოდინამიკაში, ჰიდრომექანიკაში, ელექტროტექნიკაში, ტელეგრაფიაში და დრეკადობის, ელექტრობისა და მაგნეტიზმის თეორიებში. ამიტომაც გასაკვირი არაა, რომ უ. ტომსონი ითვლებოდა თავისი დროის უდიდეს ფიზიკოსად და მსოფლიოში საუკეთესო ელექტროტექნიკოსად.

უ. ტომსონის მეცნიერული დამსახურება არაერთხელ აღნიშნულა. უ. ტომსონი ჯერ კიდევ 22 წლის ასაკში, 1846 წელს, არჩეულ იქნა ედინბურგის სამეფო საზოგადოების წევრად, ხოლო 1890 წელს ლონდონის სამეფო საზოგადოების პრეზიდენტად. 1877 წელს იგი აირჩიეს პეტერბურგის მეცნიერებათა აკადემიის წევრ-კორესპონდენტად, 1895 წელს კი — საპატიო წევრად.

უ. ტომსონს 1892 წელს სამეცნიერო დამსახურებისათვის მიენიჭა ლორდის ტიტული. ტრადიციულად ინგლისში განსაკუთრებული დამსახურების გამო თუ მოქალაქეს მიენიჭა ლორდის ტიტული, იგი ვალდებულია გამოიცვალოს გვარი. ასე გახდა უილიამ ტომსონი ლორდ კელვინი (კელვინი მდინარეა ქ. გლაზგოში, რომლის სანაპიროზე აღმართულია უნივერსიტეტი).

ლორდ კელვინი 1907 წლის 17 დეკემბერს 83 წლის ასაკში გარდაიცვალა. იგი დაკრძალულ იქნა ლონდონში ვესტმინსტერის სააბატოში, ი. ნიუტონის საფლავის გვერდით.