William Thomson (1824-1907) était un mathématicien et physicien britannique né à Belfast (Irlande). Aussi connu sous le nom de Lord Kelvin pour le titre de noblesse accordé pour ses contributions à la science, il est considéré comme l'un des savants britanniques qui ont le plus contribué au développement de la physique..
Thomson a occupé un poste de professeur de philosophie naturelle à l'Université de Glasgow pendant la majeure partie de sa vie, malgré les offres d'emploi continuelles d'autres établissements d'enseignement plus réputés. A partir de cette position, le scientifique a donné un élan décisif aux études expérimentales, alors peu appréciées.
Ses principales réalisations incluent la mise en place d'une échelle de chaleur absolue qui porte son nom: l'échelle Kelvin. De plus, il a publié des études sur les systèmes d'unités de mesure et des appareils de mesure brevetés comme le galvanomètre. De même, il a permis de perfectionner les transmissions via des câbles sous-marins..
Toutes ces œuvres lui ont valu le titre de baron Kelvin. Thomson est également devenu le premier scientifique à siéger à la Chambre des lords. Sa mort eut lieu en décembre 1907 et il fut enterré à côté d'Isaac Newton, dans l'abbaye de Westminster..
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William Thomson, également connu sous le nom de Lord Kelvin, vint au monde le 26 juin 1824 à Belfast, en Irlande. Le futur scientifique est devenu orphelin de mère alors qu'il n'avait que six ans. Son père, James Thomson, était professeur de mathématiques et, dès son plus jeune âge, a inculqué à son fils un intérêt pour la matière..
Selon les biographes, la relation entre William et son père était très étroite et marquée par le caractère dominant du père.
À l'âge de 10 ans, William a commencé ses études à l'Université de Glasgow, où son père enseignait. Là, il a commencé à se démarquer par ses connaissances mathématiques et a réussi à gagner plusieurs prix académiques.
La famille a déménagé à Cambridge en 1841 et Thomson est entré à l'université locale pour étudier les sciences jusqu'à son diplôme en 1845..
Après avoir terminé cette étape de ses études, Thomson a passé un an à Paris. Dans la capitale française, Thomson a commencé à travailler dans le laboratoire du physicien et chimiste Henri-Victor Regnault. Son intention était d'acquérir de l'expérience en mettant ses connaissances théoriques en pratique.
L'influence de son père fut décisive de sorte qu'en 1846, William Thomson obtint la chaire de philosophie naturelle à l'Université de Glasgow. Le poste était devenu vacant et James a lancé une campagne pour que son fils soit choisi pour le combler.
Ainsi, à seulement 22 ans, le scientifique a été choisi à l'unanimité comme professeur. Thomson a occupé la chaire tout au long de sa carrière malgré les offres de l'Université de Cambridge alors que son prestige grandissait..
Au début, le futur Lord Kelvin n'a pas trouvé un bon accueil dans ses classes. À cette époque, les études expérimentales n'étaient pas très appréciées en Grande-Bretagne et le manque d'étudiants signifiait presque que les cours n'étaient pas enseignés..
Cependant, l'un des mérites de Thomson était de changer cette considération. Ses découvertes et son bon travail ont permis à ses enseignements d'acquérir un grand prestige et que, pendant 50 ans, sa classe est devenue une source d'inspiration pour les scientifiques du pays..
William Thomson a épousé Margaret Crum, son jeune amour, en 1852. La santé de la jeune femme a commencé à se détériorer déjà pendant la lune de miel et ne s'est pas améliorée pendant les 17 années que dura le mariage..
Quatre ans après le décès de Margaret Crum, Thomson s'est remariée. Sa deuxième femme était Frances Blandy.
William Thomson a reçu le titre de chevalier en 1866, après avoir participé à l'installation du premier câble de communication sous-marin. Plus tard, en 1892, il obtint le titre de baron et commença à utiliser le nom d'une autre branche de sa famille, le Kelvin de Largs. Pour cette raison, il est descendu à la postérité en tant que Lord Kelvin..
Lord Kelvin a rejeté à trois reprises l'offre de l'Université de Cambridge d'occuper la chaire de physique. La première fois était en 1871, tandis que la dernière eut lieu en 1884. Son intention était toujours de terminer sa carrière à Glasgow..
Le scientifique a eu une participation importante à l'Exposition internationale de l'électricité qui a eu lieu à Paris en 1881. Au cours de l'événement, il a montré certaines de ses inventions, y compris le galvanomètre. En outre, il a été l'un des orateurs d'un congrès qui a tenté de créer un système d'unités de mesure de l'électricité commun dans le monde entier..
Au début des années 1990, Thomson a été élu à la présidence de la Royal Society. En 1860, il reçoit la Grand-Croix de l'ordre de la reine Victoria à l'occasion de son anniversaire d'or avec la chaire de l'Université de Glasgow.
Déjà en 1899, à l'âge de 75 ans, Lord Kelvin quitta le fauteuil, bien qu'il continua à suivre des cours en tant qu'auditeur.
Un accident sur une patinoire a laissé Thomson avec des dommages à la jambe, ce qui a affecté sa mobilité et limité son travail. À partir de ce moment, le scientifique a passé la plupart de son temps à collaborer avec sa communauté religieuse.
William Thomson est décédé le 17 décembre 1907 à Netherhall, en Écosse. Sa tombe est située à côté de celle d'Isaac Newton, dans l'abbaye de Westminster.
Le domaine scientifique sur lequel William Thomson s'est le plus concentré était la physique. Parmi ses découvertes les plus importantes figurent ses travaux sur la thermodynamique, qui ont conduit à l'établissement du zéro absolu..
En revanche, son penchant pour la science expérimentale le fait participer à la pose du premier câble sous-marin dédié aux communications.
L'une des rencontres fondamentales de la carrière scientifique de Thomson eut lieu en 1847. Cette année-là, lors d'une réunion scientifique à Oxford, il rencontra James Prescott Joule, un savant français qui expérimentait la chaleur comme source d'énergie depuis des années..
Les idées de Joule n'avaient pas trouvé beaucoup de soutien parmi ses collègues jusqu'à ce que Thomson commence à les considérer. Ainsi, le scientifique britannique a recueilli certaines des théories de Joule et créé une échelle thermodynamique pour mesurer la température.
Cette échelle avait un caractère absolu, elle était donc indépendante des appareils et des substances utilisés pour la mesurer. La découverte porte le nom de son auteur: l'échelle Kelvin..
Les calculs de Thomson l'ont conduit à calculer ce qu'il a appelé zéro ou zéro degré absolu sur l'échelle Kelvin. La température en question est de -273,15 ° Celsius ou 459,67 ° Fahrenheit. Contrairement à ces deux dernières échelles, Kelvin est utilisé presque exclusivement dans le domaine de la science..
Lord Kelvin a poursuivi ses études sur la thermodynamique au cours des années suivantes. En 1851, il présenta à la Royal Society of Edinburgh un essai intitulé Théorie dynamique de la chaleur, dans lequel le principe de dissipation de l'énergie est apparu, l'une des bases de la deuxième loi de la thermodynamique.
Un autre domaine dans lequel Thomson a montré un grand intérêt était celui des systèmes d'unités de mesure. Ses premières contributions à ce sujet ont eu lieu en 1851, lorsqu'il a réformé les hypothèses existantes sur les unités gaussiennes dans l'électromagnétisme..
Dix ans plus tard, Lord Kelvin faisait partie d'un comité pour unifier les unités de mesure liées à l'électricité.
Toutes les recherches effectuées par Thomson n'ont pas donné de bons résultats. C'est le cas, par exemple, de sa tentative de calculer l'âge de la Terre.
Une partie de son erreur était due à son statut de fervent adepte du christianisme. En tant que croyant, Lord Kelvin était un partisan du créationnisme et cela a été noté dans ses études sur l'âge de la planète..
Cependant, Thomson n'a pas simplement cité la Bible, mais a utilisé la science pour essayer de prouver sa véracité. Dans ce cas, le scientifique a soutenu que les lois de la thermodynamique nous permettaient d'affirmer que la Terre avait été un corps incandescent il y a des millions d'années..
Thomson pensait que les calculs de Darwin sur le moment où la Terre était devenue habitable n'étaient pas précis. Pour Lord Kelvin, contrairement à la théorie de l'évolution, la planète était beaucoup plus jeune, ce qui rendrait impossible le développement de l'évolution des espèces..
Enfin, leurs travaux, basés sur la température, ont conclu que la Terre avait entre 24 et 100 millions d'années, bien loin des plus de 4,5 milliards d'années actuellement estimées..
Comme indiqué, Lord Kelvin a montré dès le début de sa carrière une grande inclination vers l'application pratique des découvertes scientifiques..
L'un des domaines dans lesquels il a tenté d'effectuer certaines de ses recherches était la télégraphie. Ses premiers travaux sur le sujet ont été publiés en 1855 et, l'année suivante, il est devenu membre du conseil d'administration de The Atlantic Telegraph Co, une société dédiée à ce sujet et qui avait le projet de poser le premier câble télégraphique à traverser l'océan. entre l'Amérique et l'Europe.
Lord Kelvin n'a pas été très impliqué dans cette première tentative d'installation du câble, mais il s'est lancé dans l'expédition qui a commencé en 1857 pour le poser. Le projet s'est soldé par un échec après en avoir parcouru plus de 300 miles nautiques.
Malgré l'échec, Thomson a continué à travailler sur la question à son retour de l'expédition. Ses recherches ont porté sur l'amélioration des instruments utilisés dans le câble, notamment dans le développement d'un récepteur avec plus de sensibilité pour détecter les signaux émis par les extrémités du câble..
Le résultat a été le galvanomètre à miroir, qui a amplifié le signal afin que ces extrêmes soient toujours localisés.
Outre le galvanomètre, Thomson a également mené des expériences pour s'assurer que le cuivre utilisé comme conducteur dans le câble était de la plus haute qualité..
La deuxième tentative de pose du câble sous-marin a été faite au cours de l'été 1858. Thomson a rejoint l'expédition et est monté à bord du navire britannique Agamemnon. A cette occasion, le scientifique a été nommé à la tête du laboratoire d'essais..
Début août de la même année, le câble est entièrement posé le long de l'océan. Après cela, ils ont commencé à prouver que les télégrammes arrivaient d'un continent à l'autre avec succès..
Bien que les premiers tests aient été positifs, en septembre, le signal a commencé à échouer. En octobre, les télégrammes ont cessé d'arriver.
Six ans après que le signal ait été complètement perdu, Thomson a participé à une nouvelle tentative de relier l'Europe et l'Amérique par télégraphe..
Le nouveau projet débute en 1864, mais ce n'est qu'à l'été de l'année suivante que l'expédition se lance dans le but de poser un nouveau câble. Cependant, lorsque près de 1 200 milles ont été posés, le câble s'est rompu et l'expédition a dû être reportée d'une autre année..
Déjà en 1866, avec Thomson à nouveau parmi les composantes de l'expédition, l'objectif pouvait être atteint.
L'intérêt de Thomson pour ce sujet n'est pas resté avec sa participation à ces expéditions. Dès 1865, il s'était associé à un ingénieur pour créer divers projets visant à établir de nouveaux câbles sous-marins, ainsi qu'à exploiter des brevets pour les inventions du scientifique..
Parmi ses succès figure la liaison télégraphique entre Brest, en France, et l'île Saint-Pierre, près de Terre-Neuve..
Le travail de Thomson avec le câble sous-marin avait beaucoup à voir avec le grand intérêt que le scientifique avait toujours montré pour la mer.
En 1870, il acquiert son propre yacht, qu'il utilise à la fois comme résidence secondaire et pour diverses expériences. Celles-ci l'ont conduit à développer des inventions telles qu'un nouveau type de boussole ou divers dispositifs de sonde..
En plus de ce qui précède, Thomson a participé en tant que jury à plusieurs conférences au cours desquelles des inventions ont été présentées. De même, il a rédigé les rapports pour attribuer certains de ces prix, y compris celui décerné à Alexander G. Bell et à son téléphone.
- Thomson, W.; Tait, P.G. (1867). Traité de philosophie naturelle. Oxford 2e édition, 1883.
- Thomson, W.; Tait, P.G (1872). Éléments de philosophie naturelle.
- Thomson, W. (1882-1911). Articles mathématiques et physiques. (6 vols) Cambridge University Press.
- Thomson, W. (1904). Conférences de Baltimore sur la dynamique moléculaire et la théorie des ondes de la lumière.
- Thomson, W. (1912). Articles rassemblés en physique et en génie. la presse de l'Universite de Cambridge.
- Wilson, D.B. (éd.) (1990). La correspondance entre sir George Gabriel Stokes et sir William Thomson, baron Kelvin de Largs. (2 vols), Cambridge University Press.
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