英国物理学家“开尔文男爵”威廉·汤姆逊逝世
山南慕北
2015-11-30
开尔文男爵
1846年，汤姆逊再回到格拉斯哥大学担任自然哲学 （即现在的物理学)）教授，直到1899年退休为止。他在学校建立起全英国的大学中第一个物理研究实验室。他认为物质和电动力学的数学理论结果，必须用实验来证明。他带领学生进行各种实验来检定和发展新的物理理论。此外，他还利用实验室的精密测量结果来协助拟定大西洋海底电缆的铺设工程，使英国与美洲之间的通讯得到突破性的发展。他可说是第一代的电讯工程师呢！
汤姆逊也是热力学的开创者之一，他对热力学第一定律及热力学第二定律的建立作出重大的贡献。在十九世纪，物理学界仍然普遍相信热是一种不生不灭的物质（“热质说”），汤姆逊本来也坚信这种说法。他研究过焦耳多篇关于电流生热的论文后，便开始改变想法，并和焦耳合作研究。他们的研究结果为热力学第一定律 (能量转化和转移守恒定律) 提供有力的实验支持。汤姆逊对热力学第二定律的贡献更大。他利用卡诺循环建立绝对温标，他重新设定水的熔点 为273.7度；沸点为373.7度。为了纪念他的贡献，绝对温度的单位以开尔文 (Kelvin, K) 来命名。他在1851年发表题为“热动力理论”的论文，写出热力学第二定律的开尔文表述：我们不可能从单一热源取热，使它完全变为有用功而不产生其它影响(即能量的转移或转化是有方向性的）。近代物理虽然修正了很多古典物理理论的错误，但是热力学定律仍然是正确而普遍的宏观物理定律。
