初期の人生

William Thomsonは7人家族の4番目の子供でした。 母は6歳の時に死去した。 彼の父、ジェームズ-トムソンは、教科書の作家だった、最初のベルファストで、後にグラスゴー大学の教授として数学を教え、彼はまだ英国の大学のカリキュラムの一部となっていなかったその多くは、彼の息子の最新の数学を教えた。 支配的な父親と従順な息子の間の異常に近い関係は、ウィリアムの特別な心を開発するのに役立ちました。

10歳のウィリアムと11歳の弟ジェームズは、1834年にグラスゴー大学に入学しました。 トムソンの教授の一人が彼にフーリエのpathbreaking本を貸したときにウィリアムはジャン*バティスト*ジョセフ*フーリエの高度かつ論争の思考に導入された熱 トムソンの最初の2つの出版された記事は、16歳と17歳のときに登場し、フーリエの仕事の防衛であり、イギリスの科学者の攻撃を受けていた。 トムソンは、フーリエの数学は、熱の流れにのみ適用されるが、他の形態のエネルギーの研究に使用することができるという考えを促進した最初の人であった—運動中の流体やワイヤを流れる電気かどうか。

トムソンはグラスゴーで多くの大学賞を受賞し、15歳の時に”地球の姿に関するエッセイ”で金メダルを獲得し、優れた数学的能力を発揮しました。 そのエッセイは、その分析において非常に独創的であり、トムソンの生涯を通じて科学的アイデアの源となった。 彼は83歳で亡くなるわずか数ヶ月前にエッセイを最後に相談しました。

トムソンは1841年にケンブリッジに入り、四年後に学士号を取得した。 1845年に彼は電気と磁気の理論に数学的分析の適用に関するジョージ*グリーンのエッセイのコピーを与えられました。 その仕事とフーリエの本は、トムソンが彼の世界観を形作ったコンポーネントであり、それは彼が電気と熱の間の数学的関係の彼の先駆的な合成を作 ケンブリッジ大学を卒業した後、トムソンはパリに行き、物理学者で化学者のアンリ-ヴィクター-レグノーの研究室で働いて、理論教育を補うための実用的な実験的能力を得た。グラスゴー大学の自然哲学（後に物理学と呼ばれる）の議長は1846年に空席になった。 トムソンの父は慎重に計画された精力的な選挙運動を行い、息子を指名し、22歳の時にウィリアムは全会一致で選出された。 ケンブリッジ大学からの非難にもかかわらず、トムソンは彼のキャリアの残りのためにグラスゴーに残った。 彼は1899年に75歳で大学の議長を辞任し、53年の実りある幸せな協会の後に機関を辞任しました。 彼は若い男性のために部屋を作っていた、と彼は言った。

トムソンの科学的研究は、物質とエネルギーを扱う様々な理論が一つの偉大な、統一された理論に収束しているという信念によって導かれました。 彼はそれが彼の一生またはこれまでに達成可能であったことを疑っていたにもかかわらず、統一された理論の目標を追求しました。 トムソンの信念の基礎は、エネルギーの形態の相互関係を示す実験から得られた累積的な印象であった。 19世紀半ばまでには、磁気と電気、電磁気学、光が関連していることが示されており、トムソンは流体力学的現象とワイヤを流れる電流との間に関係があることを数学的なアナロジーによって示していた。 ジェームズ・プレスコット・ジュールはまた、機械的運動と熱の間には関係があると主張し、彼のアイデアは熱力学の科学の基礎となった。

1847年、英国科学振興協会の会合で、トムソンは熱と運動の相互変換性に関するジュールの理論を最初に聞いた。 ジュールの理論は、熱は耐えられない物質（カロリー）であり、ジュールが主張したように、運動の一形態ではないという当時の受け入れられた知識に反した。 トムソンはジュールと新しい理論の意味を議論するのに十分なオープンマインドだった。 当時、彼はジュールの考えを受け入れることができませんでしたが、トムソンは、特に熱と機械的な動きの関係が力の原因の彼自身の見解に合うので、判断を留保して喜んでいました。 1851年までにトムソンはジュールの理論に公的な認識を与えることができた、主要な数学的論文で慎重な裏書と一緒に、”熱の力学的理論について。”トムソンのエッセイには、科学理論の統一に向けた主要な一歩であった熱力学の第二法則の彼のバージョンが含まれていました。電気と磁気に関するトムソンの仕事もケンブリッジでの彼の学生時代に始まりました。

トムソンの電気と磁気の仕事もケンブリッジでの彼の学生時代に始まりました。 その後、ジェームズ・クラーク・マクスウェルが磁気と電気の研究に着手することを決めたとき、トムソンの論文をすべて読み、トムソンを指導者として採用した。 マクスウェル—電気、磁気、光の相互関係について知られていたすべてのものを合成しようとする彼の試みで-光の彼の記念碑的な電磁理論、おそらく19世紀の科学の最も重要な成果を開発しました。 この理論はトムソンの仕事にその起源を持ち、マクスウェルは彼の負債を容易に認めた。

トムソンの19世紀の科学への貢献は多くありました。 彼はマイケル-ファラデー、フーリエ、ジュールなどのアイデアを進めた。 数学的解析を用いて、トムソンは実験結果から一般化を描いた。 彼はエネルギーの動的理論に一般化されることになっていた概念を定式化しました。 彼はまた、ジョージ・ガブリエル・ストークス、ヘルマン・フォン・ヘルムホルツ、ピーター・ガスリー・テイト、ジュールなど、当時の多くの主要な科学者と協力した。 これらのパートナーと一緒に、彼はいくつかの分野、特に流体力学の科学のフロンティアを進めました。 さらに、トムソンは、固体中の熱の流れと導体中の電気の流れとの間の数学的なアナロジーを開始しました。

トムソンが大西洋横断ケーブルを敷設する可能性に関する論争に関与したことは、彼のプロの仕事のコースを変えました。 このプロジェクトの彼の仕事は、1854年に科学的な問題に関する生涯の特派員であるストークスが、長いケーブルを通る電流の見かけの遅延の理論的説明を求めたときに始まった。 トムソンは初期の論文「均一な固体中の熱の運動と電気の数学的理論との関連について」（1842年）に言及した。 トムソンの熱流と電流の数学的アナロジーについての考えは、計画された3,000マイル(4,800km)のケーブルを介して電信メッセージを送信する問題の分析にうまくいった。 実線を通る熱の流れを記述する彼の方程式は、ケーブル内の電流の速度についての質問に適用可能であることが証明された。

トムソンのストークスへの返信の出版は、大西洋電信会社のチーフ電気技師であるE.O.W.ホワイトハウスによる反論を促した。 ホワイトハウスは、実際の経験がトムソンの理論的知見を否定し、しばらくの間、ホワイトハウスの見解は会社の取締役に勝ったと主張した。 彼らの意見の相違にもかかわらず、トムソンは危険な初期のケーブル敷設遠征にチーフコンサルタントとして参加した。 1858年、トムソンは大西洋ケーブルで使用するために、ミラー検流計と呼ばれる電信受信機の特許を取得した。 （この装置は、サイフォンレコーダーと呼ばれる彼の後の修正とともに、世界中の海底ケーブルネットワークのほとんどで使用されるようになった。）最終的にアトランティック-テレグラフ-カンパニーの取締役はホワイトハウスを解雇し、トムソンの提案を採用してケーブルの設計を行い、鏡検流計を支持することにした。 トムソンはその仕事のために1866年にビクトリア女王によってナイトに叙された。