Здравствуйте, господин Ампер

Кельвин

основная единица термодинамической температуры. Названа в честь английского физика Вильяма Томсона лорда Кельвина.

1 кельвин — это 1/273,16 часть термодинамическом температуры тройной точки воды.

кельвин используется в качестве температурного градуса для выражения температурного интервала или разницы температур.

Вильям Томсон родился 26 июня 1824 г. в Белфасте (Ирландия) в семье учителя математики. До десятилетнего возраста по общим дисциплинам его учил отец, который позже был приглашен на должность профессора математики в университет в Глазго и записал туда сына в качестве студента.

Мальчик легко усвоил университетскую программу, поглубже знакомясь с трудами Лапласа и работой Фурье о проводимости тепла. В возрасте 16 лет он перешел в Кембриджский университет, а спустя год переехал в Париж, где начал работать в лаборатории Рено, там он и познакомился с экспериментальной физикой.

Когда Томсон двадцатидвухлетним молодым человеком вернулся в Глазго, его пригласили в местный университет в качестве профессора физики. Верность университету он сохранил на всю жизнь. Вскоре после вступления в должность за счет личных скромных сбережений он оборудовал в брошенном винном погребе лабораторию и начал заниматься научной работой. Диапазон его интересов был весьма широк и включал в себя многие области физики, в особенности же науку о тепле, электричестве и магнетизме.

В 1848 г. он опубликовал первый, довольно обширный труд по термодинамике, в котором, основываясь на принципе Карно, ввел понятие об абсолютной шкале температур. А два года спустя он теоретически обосновал зависимость точки плавления от давления, которую еще раньше определил экспериментально.

В 1851 г. была опубликована работа «О динамической теории тепла», где он, так же как и Клаузисиус, исходя из теории Карно, сформулировал второй принцип термодинамики, который явился одним из краеугольных камней в фундаменте физики. Многие работы были сделаны им совместно с Джемсом Прескоттом Джоулем. В 1853—1854 гг, они вместе изучали изменение температуры газа при его расширении, обнаружив при этом явление, которое позже было названо эффектом Джоуля — Томсона (см. о Джоуле).

Томсон, еще будучи студентом в Кембридже, теоретически изучал электрический ток, позже по совету Фурье он занялся исследованием электрических явлений. В 1853 г. он теоретически обосновал колебательный характер разряда лейденской байки и первым вывел так называемую формулу Томсона для определения периода колебаний в зависимости от емкости и собственной индуктивности колебательного контура. Его следующая работа об электромагнитных колебаниях и волнах имела огромное значение для развития беспроволочного телеграфа.

Его теория распространения электрических сигналов по длинным кабелям, а также открытие способа устранения запаздывания электрического сигнала позволили реализовать идею о создании трансатлантического подводного телеграфического кабеля. Весьма значительна его личная заслуга в осуществлении подводной телеграфии. Им был изобретен не один десяток приборов (всего он получил 70 патентов), особо стоит отметить зеркальный гальванометр, который оказался незаменимым при прокладке подводного кабеля, и самозаписывающее устройство передаваемых телеграфических знаков. Томсон лично принимал участие в прокладке этого кабеля.

После возвращения Томсон занялся исследованиями в области механики и гидродинамики, пытался объяснить гравитацию и выдвинул гипотезу о том, что атомы представляют собой некие завихрения в мировом эфире. Однако эта гипотеза не прижилась в физике. Томсон был сторонником механистических представлений и все природные явления стремился свести к механическому взаимодействию.

В 1890 г. он был избран президентом Лондонского королевского общества, а два года спустя возведен в дворянское звание с присвоением титула лорд Кельвин оф Ларгс. Имя Кельвин он выбрал себе сам по названию речушки, протекающей через сад университета в Глазго.

Место университетского профессора он оставил в 1899 г. и удалился на отдых в свой замок в Нетерхалл. Он был дважды женат. Умер Кельвин 17 декабря 1907 г. в Лондоне и был похоронен в Вестминстерском аббатстве недалеко от места погребения Ньютона.

* * *

Командир и старпом британского военного корабля «Агамемнон» прохаживались по палубе в состоянии явного нервного возбуждения. Им не очень хотелось обсуждать дело, которое мучило их обоих. Не только они, но и большая часть команды была уверена в том, что экспедиции, начавшейся 29 мая 1858 г. в порту Валенсия на юго-западе Ирландии, сопутствует несчастливая звезда.

Это была, собственно говоря, уже вторая экспедиция, так как первая закончилась полным крахом. Ведь даже сама задача ее была нереальной. А дело заключалось в прокладке телеграфного кабеля из Европы в Америку, не больше и не меньше. Иными словами, нужно было создать трансатлантический мост между двумя континентами.

Ровно год назад «Агамемнон» вышел из Девенпорта одновременно с американским фрегатом «Ниагара», каждый из кораблей нес на своем борту половину атлантического кабеля. На его создание ушло около 550 000 км тонкого провода, изолированного гуттаперчей, причем 1 км кабеля весил почти 570 кг. Когда было уложено около 480 км кабеля, испортилось натягивающее устройство, и кабель порвался…

На сей раз «Агамемнон», загруженный кабелем до самой ватерлинии[22], опять пришел к месту встречи с «Ниагарой», которая вышла из Ньюфаундленда. В центре океана свободные концы обеих частей кабеля были соединены, и затем оба корабля направились в свои родные порты, укладывая при этом кабель на морское дно. «Агамемнон» едва успел уложить 10 км кабеля, как он вдруг порвался. Корабли встретились вновь, и кабель был восстановлен.

Когда экипаж «Ниагары» увидел гигантскую акулу, было уже поздно. Акула напала на кабель, и ее зубы повредили изоляцию. Так как 130 км кабеля уже лежало на морском дне, то была произведена попытка починить поврежденное место, но, к сожалению, безуспешная. Во время маневрирования корабля кабель опять порвался.

Все надо было начинать сначала. На этот раз их ждал успех. Корабли доплыли до портов без каких-либо приключений, и трансатлантический кабель был уложен на дно океана.

5 августа 1858 г. в Америку поступила первая кабельная депеша — каблограмма. Ее отправителем был не кто иной, как профессор Томсон. Кроме прочего, в ней говорилось: «Европа и Америка получили телеграфную связь… Два больших континента уже не разделены Большой водой — мы приблизились друг к другу». Затем поздравительными телеграммами обменялись английская королева Виктория и президент Соединенных Штатов Америки Бьюкенен.

Но недолго длилась радость от этого успеха. Сигналы становились все слабее и слабее. После передачи в течение трех недель 732 сообщений, во время которых был использован зеркальный гальванометр Томсона, кабель замолчал окончательно. Разочарование было велико, но Томсон не удивился. Он знал, что кабель был в нескольких местах «залатан», не исключалась также возможность нападения на кабель акул. Поэтому он решил усовершенствовать производство кабелей и устройства для их укладки.

В течение следующих семи лет Томсон принимал самое энергичное участие в подготовке нового «перекрытия» океана. За это время появились новые способы электрических измерений, были усовершенствованы механизмы, а главное создан более прочный кабель, обладающий большей сопротивляемостью к механическим повреждениям.

Своим коллегам-профессорам, которые советовали Томсону оставить это несчастное предприятие, ученый обычно отвечал: «Что однажды уже было сделано, нужно выполнить снова. История борьбы человека с природой не знает потерь уже завоеванных однажды позиций…»

И, кстати, именно Томсон убедил директоров Атлантической телеграфной компании в том, что нужно проложить новый кабель.

Он лично следил за изготовлением нового кабеля, совершая еженедельные поездки из Глазго в Лондон. В поезде за ним было закреплено отдельное купе. Не раз случалось так, что секретарь Томсона прибегал, задыхаясь, в кабинет начальника станции: «Профессор Томсон просит вас во что бы то ни стало задержать лондонский экспресс до его прихода». Томсон уже тогда был весьма уважаемым человеком, и не раз случалось, что начальник станции действительно задерживал скорый поезд.

В Лондоне он останавливался у родственников, которые уже привыкли к тому, что он появлялся в самое неожиданное время. У него был собственный ключ от квартиры, и он знал, что постель для него всегда приготовлена.

Однажды ночью сестра Томсона проснулась, услышав, как кто-то пытается проникнуть в дом через окно. Перепуганная, она вооружилась тяжелой палкой и приготовилась ударить взломщика, но в это время, ее позвал по имени хорошо знакомый голос: «Я забыл ключ и не хотел тебя будить», — оправдывался рассеянный профессор.

И, конечно же, не удивительно, что на палубе «Great Eastern» перед отплытием появился профессор Томсон, принимающий участие в экспедиции в качестве эксперта и консультанта. «Great Eastern» был самым большим построенным до того времени кораблем. Его водоизмещение равнялось 27 тысячам тонн, он имел корабельный винт и гребные колеса, двигателем служила паровая машина мощностью 5300 лошадиных сил.

Первые две тысячи километров кабеля были уложены без каких-либо помех. А затем произошло несчастье. Во время маневрирования корабля был поврежден кабель. Трижды удавалось подтянуть кабель с глубины, но канаты оказались слишком слабыми, они порвались, и закончилось все это тем, что механизмы вместе с кабелем исчезли в морской пучине. Корабль вынужден был вернуться в порт.

Последняя попытка была предпринята тоже на корабле «Great Eastern». Изготовление нового кабеля и механизмов для его укладки длилось год, и, наконец, в 1886 г. кабель был уложен сразу и без каких-либо осложнений. И зайчик, отраженный от зеркальца гальванометра, снова начал подрагивать и мигать, передавая точки и тире, буквы, фразы, телеграммы…

Несмотря на то, что Томсон доказывал, как мог, что его участие в прокладке кабеля было незначительным, вся Англия придерживалась другой точки зрения. В ноябре 1886 г. королева Виктория присвоила ему дворянское звание «за заслуги в связи с организацией телеграфной связи между Европой и Америкой».

Новый 1892 год принес Томсону титул, пэра, он стал членом палаты лордов. Принимая по этому случаю поздравления, Томсон чувствовал себя крайне неловко. Для него это было настолько неожиданным, что он никак не мог решить, какое ему выбрать имя для нового титула, который требовал изменения фамилии.

Для решения этого вопроса пришлось созвать семейный совет. Серьезных и шуточных предложений было множество: лорд Компас, лорд Кабель… Наконец раздался голос жены Томсона: «А почему бы не лорд Кельвин?»

Кельвин — так называлась чудесная речушка, протекавшая в Глазго рядом с университетом, образующая на своем пути небольшие озерца, в которых плавали лебеди и дикие утки. На том и порешили, Томсон, участвовавший в семейном совете с таким видом, как будто речь шла вовсе не о нем, подумал: «А, собственно говоря, почему бы и нет? В глубине души я всегда был моряком…»