William Thomson Kelvin, vastlegger van de temperatuurschaal

William Thomson Kelvin was op zeer jonge leeftijd al een erg intelligent persoon. Toen hij tien jaar was werd hij al toegelaten op de Universiteit van Glasgow in de klas met hoogbegaafden. Hij is in 1845 afgestudeerd en in 1846 hoogleraar geworden. Tijdens zijn periode als leraar heeft hij enkele interessante ontdekkingen gedaan op het gebied van thermodynamica en elektromagnetisme.

Zijn leven

William Thomson Kelvin is geboren op 26 juni 1824 in Belfast en gestorven op 17 december 1907. De moeder van Thomson is gestorven toen hij amper zes jaar oud was. In 1832 is de rest van het gezin naar Glasgow verhuisd. Op 9-jarige leeftijd overleed de jongen bijna door hartproblemen. Hij werd in 1834 op 10-jarige leeftijd al toegelaten tot de Universiteit van Glasgow, hij kwam hier in een programma voor hoogbegaafde kinderen terecht. In 1839 werd William Thomson Kelvin samen met zijn broers naar Parijs gestuurd om Frans te leren. In 1840 heeft hij de klasprijs voor astronomie gewonnen voor een werk over de vorm van de aarde. Nadat hij op deze universiteit natuurwetenschappelijke onderwerpen had bestudeerd ging hij naar Cambridge, waar hij van 1841 tot 1845 studeerde. Het jaar daarna, in 1846, werd hij als 22-jarige in Glasgow aangenomen als hoogleraar natuurkunde. Hij heeft deze baan meer dan vijftig jaar gehouden en is in deze tijd constant een zeer belangrijk persoon in dit vakgebied geweest.

Hij heeft bijvoorbeeld van 1852 tot 1859 samen met Joule het Joule-Thomson-effect bestudeerd. In 1858 heeft hij een octrooi voor een spiegelgalvanometer gekregen, deze kan men gebruiken bij onderzeese kabeltelegrafie. In 1892 is William Thomson Kelvin in de adelstand verheven met als titel baron Kelvin.

Thermodynamica

Thomson heeft door zijn lange werkperiode de kans gehad om te experimenteren op het gebied van vele verschillende onderwerpen, voornamelijk op het gebied van natuurkunde. Hij heeft het meeste tijd besteed aan twee verschillende onderwerpen, thermodynamica en elektromagnetisme. Op het gebied van thermodynamica heeft Kelvin erg veel samen gewerkt met James Joule, deze heeft de eerste hoofdwet op dit gebied geformuleerd. Thomson heeft zelf de tweede hoofdwet op het gebied van thermodynamica geformuleerd, deze beschrijft in welke richting warmte stroomt, namelijk altijd van een hogere naar een lagere temperatuur en nooit andersom. Samen met Joule ontdekte William Thomson Kelvin het Joule-Thomson-effect: de meeste gassen krijgen een lagere temperatuur op het moment dat ze uitzetten. Dit is het gevolg van de arbeid die nodig is om de moleculen uiteen te doen gaan. Deze ontdekking is erg belangrijk geweest voor de opkomende diepvriesindustrie later in die eeuw.

Thomson heeft ook geprobeerd om de leeftijd van de zon en van de maan te schatten, hij ging bij deze schatting uit van de gemiddelde snelheid waarop een hete bol afkoelt. Zijn schattingen waren een stuk lager dan onze berekeningen van tegenwoordig, Thomson had namelijk nog geen kennis van de warmte die door radioactiviteit werd geproduceerd.

Temperatuurschaal

De naam Kelvin is door de meeste mensen vooral bekend door de vastlegging van een absolute temperatuurschaal, Kelvin werd echter pas bij zijn naam gevoegd nadat hij tot de adelstand verheven was. Thomson Kelvin heeft theoretisch aangetoond dat de moleculen bij -273,16 graden Celsius het minste energie bevatten, er was geen enkele stof die kouder kon zijn dan dit punt. Met dit nulpunt heeft Thomson Kelvin een temperatuurschaal opgesteld die met even grote stappen stijgt als de temperatuurschaal van Celsius. De Kelvin-schaal wordt vooral nog erg veel gebruikt in de wetenschappelijke wereld.

Elektromagnetisme

Thomson heeft op het gebied van elektromagnetisme verder gebouwd op de werken van Faraday. Hij heeft bij deze werken vooral geprobeerd om een wiskundige onderbouwing erbij te creëren. Ook heeft Thomson de correcte voltages voor onderzeese telegraafkabels berekend en werkte hij mee aan de eerste legging van een trans-Atlantische kabel, op 28 juli 1966 was deze kabel gereed. Dankzij deze dingen werd Thomson erg rijk. In 1892 werd hij verheven tot de adelstand en kreeg hij de titel baron Kelvin.