Ünlü Kimyacı William Thomson (Lord Kelvin)

William Thomson (Lord Kelvin)

Lord Kelvin,1824 İrlanda doğumlu William Thomson’un 1892 yılında yani 68 yaşında iken aldığı ünvandırBu nedenle yaşantısı incelenirken 1824-1892 yılları arasında adı William Thomson,1892 ile ölüm yılı olan 1907 tarihleri arası Lord Kelvin olarak yazılmalıdır

Babası matematik profesörü idi William’a henüz çocuk yaşında iken matematiğin en yeni konularını öğretmişti10 yaşında iken 1834 yılında Glasgow Üniversitesi’ne kabul edildi16 ve 17 yaşlarında iken ilk bilimsel makalelerini yayımladıO tarihlerde Fransız matematikçi JFourier’in ‘Isının Analitik Kuramı’ adlı eserinde ileri sürdüğü görüşler İngiliz bilim adamlarınca kabul edilmiyordu William Thomson, JFourier’in görüşlerini benimsemiştiBu görüşlerde yer alan matematiksel yöntemlerin hem ısı akışına hem de başka enerji biçimlerine uygulanabileceğini ileri sürdü’Yer’in Biçimi Üzerine Deneme’ başlıklı makalesi ile altın madalya kazandı

*

1841 yılında girdiği Cambridge Üniversitesi’ni dört yıl içinde bitirdi ve Paris’e gittiBurada gazların ısıl özellikleri üzerinde kendini yetiştirdi1846 yılında Glasgow Üniversitesi’nde ilk önce doğa felsefesi,sonra fizik kürsüsü profesörlüğüne seçildiğinde 22 yaşındaydıBu görevini 1899 yılına kadar 53 yıl sürdürecektiBütün bilimsel çalışmalarını da Glasgow’da gerçekleştirecektir

Üniversite öğretiminde deneysel çalışmanın önemini kavramıştıBu nedenle İngiltere’nin ilk fizik laboratuvarını kurdu

Madde ve enerjiye ilişkin bütün kuramların tek bir kuram içinde birleşebileceğine inanmıştıHidrodinamik olgular ile bir telden geçen elektrik akımı arasındaki benzerliği 1842 yılında yazdığı bir makale ile dile getirdi1847 yılında Joule’un ısı ile mekanik enerjinin birbirine dönüşebileceğine ilişkin kuramını 1847 yılında öğrendi ve bu kuramı bilim çevrelerine tanıtmak için yoğun çaba harcadıZira Joule’un kuramı,o güne kadar ‘ısının ağırlıksız bir akışkan’ olduğu düşüncesine son veriyordu1851 yılında yazdığı matematiksel incelemesinde Joule’un görüşlerini doğruladıBu çalışma, kendisinin bağımsız olarak ortaya koyduğu termodinamiğin ikinci yasasını da içeriyordu

*

William Thomson ve Joule birlikte çalışarak 1852 yılında bir gazın iş üretmeden ya da ısı aktarımı olmadan genleşmesi durumunda sıcaklığın azaldığını buldularBu olgudan yararlanılarak gazların sıvılaştırılması gerçekleştirilmiş ve soğutma sanayii gelişmiştir

Carnot,ısı makinelerinin verimini ısının kalorik kuramına dayanarak açıklamıştı William Thomson,bu çalışmayı ısının mekanik enerjiyle eşdeğer olduğunu kanıtlayan Joule’un bulguları ile bağdaştırarak ısı kuramını bir mekanik ilkeye dönüştürmek istiyorduBöylece 1848 yılında mutlak sıcaklık ölçeğini geliştirdi

*

Fransız fizikçi CCharles,1787 yılında gazların genleşme yasasını bulmuştuBu yasa,soğutulan bir gazın hacminin,her 1 derece sıcaklık farkı için,sıfır derecedeki hacminin 273’te biri kadar küçüldüğünü belirliyorduBuradan,eksi 273 derecede gazın hacminin sıfır olacağı sonucu çıkıyorduW Thomson, eksi 273 derecede hacmin sıfır olmayacağını,ama gazı oluşturan moleküllerin hareketlerinin ortadan kalkacağını öne sürdüBöylece, daha sonraki tarihlerde kinetik enerji olarak adlandıracağı hareket enerjisinin sıfır olacağını belirlemiş oluyorduBu olay bütün madde molekülleri için geçerliydiBütün molekül hareketinin durduğu ve herhangi bir sonlu süreçle erişilmesi olanaksız bir alt sınır olan eksi 273 derecelik sıcaklığın mutlak sıfır olarak kabul edilmesini önerdiBu sıcaklıktan yukarıya doğru Celsius ölçeğiyle derecelendirilen bir sıcaklık ölçeği ortaya koyduEksi 273 derece sıcaklık,ısının tümüyle işe dönüşebilmesi için gerekli alt sınırdıMutlak sıcaklık ölçeği,günümüzde Kelvin ölçeği olarak adlandırılır ve bütün bilimsel sıcaklık ölçümlerinin temelini oluşturur

*

William Thomson’un elektrik akımı ile ısı akışı arasındaki matematiksel benzerliğe ilişkin çalışmaları,Atlas Okyanusu’nda döşenen ilk denizaltı telgraf kablosunun başarılı olmasında yardımcı oldu1850 yılında döşenen bu denizaltı kablosunda ilk önceleri sinyaller düşük hızla yol alıyor ve bozuluyordu William Thomson,bunun elektriksel bir iletken olan deniz suyu ile kablonun bir kondansatör oluşturmasından kaynaklandığını belirlediSinyaldeki gecikmenin önlenebilmesi için kablo çapının büyük olması,iletkenliği yüksek malzemeden yapılması ve iletilen sinyallerin genliğinin çok küçük olması gerektiğini öne sürdüBöyle zayıf gerilimleri algılayabilen ve günümüzde aynalı galvanometre denilen bir aygıt geliştirdi

*

Bilimsel kuramlarını yaşamın pratik uygulamalarına uygulayan William Thomson,hem servet hem de ün sahibi oluyordu1866 yılında ‘sir’ ünvanını aldı

1892 yılında İskoçya’daki Largs dolaylarında Kelvin baronluğu kurulduBundan sonra Lord Kelvin olarak anıldı

Gemici pusulasının mucidi olduİlk derinlikölçer yani iskandilin yaratıcısıdır

*

William Thomson,soğuma olayını Yerküre’in yaşının belirlenmesine uygulamak istiyorduYerküre’in Güneş’ten koptuğunda onunla aynı sıcaklıkta olduğunu ve sürekli soğuduğunu varsayıyordu1862 yılında Yerküre’in yaşının 200 milyon yıldan fazla olamayacağını hesapladıKesin olarak 98 milyon yıl olduğunu söylediZaman içinde yeni yeni rakamlar öne sürdü1897 yılındaki tahmini 24 milyon yıldı1899 yılında bu sürenin 20-40 milyon yıl arasında olduğunu ileri sürdü

Oysa jeolojik bulgular bu sürenin 200 milyon yıldan çok daha fazla olduğunu ortaya koymuştu

Bu konuda kesin bir rakam önerememesi, Yerküre’in gerçek yaşının çok ötesinde tahminler yapması o günlerin bilim dünyası içinde normaldiZira henüz radyoaktivite olayı bilinmiyordu Yerküre’in Güneş’ten bağımsız bir ısı kaynağına sahip olduğu anlaşılmamıştıEn önemlisi,Güneş büyüklüğünde bir cismin en fazla birkaç on milyon yıldan uzun süre boyunca ve yakıtını tüketmeden nasıl yandığını açıklayacak bilgi yoktuHerkes Güneş ve gezegenlerin genç olması gerektiğini düşünüyordu

*

Kelvin,yaşamı boyunca 600’den fazla bilimsel makale yazdı69 tane patent sahibi oldu

Yaşamının son yıllarında fizikte ortaya çıkan yeniliklere ilgisiz kaldıHatta karşı çıktı

1907 tarihinde öldüğünde 83 yaşındaydı