Múzsák - Múzeumi Magazin 1974 (Budapest, 1974)
1974 / 3. szám
LORD KELVIN 1824-1907 Amint közel száz évvel később a Beatles-együttes tagjait, úgy 1866- ban William Thomsont is lovaggá ütötte az angol királynő, „kiváló érdemei miatt, amelyeket az első tengeren túli transatlanticus telegraph létrejövetele körül szerzett”. A lovaggá ütést 1892-ben még magasabb királynői kitüntetés követte: „Thomsont a királynő Angolország peerjévé tette és a Lord Kelvin of Largs címet adta neki”. 1890-től 1895-ig a londoni Royal Society elnöki tisztjét is betöltötte. A társadalmi elismerés mellett a kortárs szakirodalom és a méltatások hangja talán még figyelemre méltóbb. Egy 1901-ben megjelent fizika- történet a következő mondattal kezdi W. Thomson munkásságának ismertetését: „korunk legnagyobb phy- sikusainak és természetphilosophu- sainak egyike . . .” Születése 150. évfordulóján csupán annyit tudunk hozzátenni e tömör jellemzéshez, hogy számtalan elméleti és gyakorlati eredményéből felidézünk néhányat. Első dolgozata 1841-ben (17 éves!) jelent meg a „Cambridge and Dublin Mathematical Journal”-ban. Ebben a dolgozatban biztos ítélettel foglalt állást egy fontos és érdekes vitában, amely a Fourier-féle hővezetés-elmélet körül alakult ki. Az ifjú Thomson ekkor még be sem fejezte tanulmányait, amelyeket Glasgow- ban, Cambridge-ben, majd később Párizsban folytatott. A folyóiratban számos dolgozata látott még napvilágot az elektromosságtan matematikai elméletének, a földfizikának és a hőelméletnek a témaköréből. 1846-ban, a kitüntetéssel végzett egyetemi tanulmányok után nyomban a glasgow-i egyetem fizikatanárává nevezték ki, és több mint fél évszázadig, 1899-ig, nyugalombavonulá- sáig, itt tanított és kutatott. Thomson nevével oly sok helyen találkozunk a fizikában, hogy a fizika történetében járatlanabbak már-már dinasztiát vélnek a név gyakorisága mögött. 1852-ben a hőtan egyik fontos alaptörvényének végső megfogalmazását közli. Ez a tétel tömören nem más, mint a természetben végbemenő folyamatok megfordíthatod a nságá na k a kijelentése. (Pl. valamely vízesésnél az önmagától lezúduló víz, kizárólag valamilyen külső beavatkozás — munkabefektetés — árán juttatható vissza az eredeti szintjére.) A megállapítást — amely mind az elméleti fizikában, mind pedig (a belőle levonható következtetések ré: vén) a technikában alapvető fontosságú — Thomsonon kívül Clausius és Planck is megfogalmazta. De talán az ő megfogalmazása az, amely a legközvetlenebbül a tétel lényegét adja. Thomson az energia szétszóródásának elvét látja és fogalmazza, mint legfontosabbat, azaz, minden a természetben önként meg nem fordítható módon végbemenő folyamatnál egy bizonyos mennyiségű munka „kárbavész”, szétszóródik. (Lényegében termikus energiává alakul.) A tétel nagy fontossága, mint mondottuk, technikai következményeiben is lemérhető. Csak olyan periodikusan működő hőerőgép szerkesztése lehetséges — következik e tételből —, amely két különböző hőmérsékletű hőtároló között működik. Megfordítva: nem szerkeszthető olyan gép (ez lenne a másodfajú perpetuum mobile), amely periodikusan működve, egy adott hőmérsékleten, hőt mechanikai energiává alakítana. A hőtan más területein is újra meg újra találkozunk Thomson nevével. A hűtőtechnika kifejlődésében és a gázok cseppfolyósításának gyakorlati megoldása terén nagyon fontos az 1852-ben Joule és Thomson által közösen felfedezett elv. Ennek alapján nagy nyomású és lehűtött gázt tovább hűthetünk azáltal, ha kisnyomású térben kitágulni engedjük. Kari Linde nevéhez fűződik az elv gépi megoldásának kidolgozása. Thomson nevéhez kapcsolódik az ún. abszolút hőmérsékleti skála definiálása (amely tehát mindenféle hőmérőanyag egyéni tulajdonságaitól és ezek esetlegességétől független skála). A hőmérséklet fogalmát és a hőmérsékletskála értelmezését megszabadítja olyan esetlegességektől, mint pl. a higany hőtágulásának változása a hőmérséklettel, amellyel a Celsius-féle skála nem számol. elektromosság elméleti kérdéseit tisztázó eredményekről is beszélhetnénk . . . Jelentősek azonban a gyakorlati munkái is. A tájékozódáshoz nélkülözhetetlen hajóiránytűt szerkesztett, és a már említett távíró vezetékek fektetése körüli gyakorlati munkákból is igen alaposan kivette részét. Ebben az időben készítette az elektromosság mérésére szolgáló „tükörgalvanométerét” is, amely szinte változatlan formában ma is használatos. 4 THOMSON-FÉLE TÁJOLÓ Számos eredményt ért el az elektromosságtan területén is. A Thomson- féle formula (az elektromágneses rezgőkörök rezgésidejét megadó ösz- szefüggés), iskolai emlékeink között kutatva, még eszünkbe juthat. De más, az elektromágnességgel kapcsolatos jelenségek kutatásában, felfedezésében vagy matematikai értelmezésében is maradandót alkotott. Az első glasgow-i években pedig az elektrostatika, az elektromos megosztás jelenségének kutatásából vette ki részét. Sorolhatnánk még az elméleti eredményeket, amelyek között az évszázadokon át félreértett vagy félremagyarázott, de újra és újra felbukkanó energiafogalom tisztázása és ezzel kapcsolatban az energiamegmaradási tétel megfogalmazása szerepel. Vagy a szilárd anyagok rugalmasságával foglalkozó, a piroThomson elméleti és kísérleti-fizikai, valamint matematikai kutatásairól írt dolgozatainak száma több száz. Ezen túl tartják számon természetfilozófiai munkáit, népszerű-tudományos előadásait és cikkeit. A tudomány történetének, akár a társadalomtörténetnek vannak forradalmi korszakai. Ezek a forradalmi korszakok is megszülik azokat a nagy egyéniségeket, akiknek a működése, munkái nemcsak egy tudományág vagy a technika, de ezeken keresztül az emberi haladás számára új utakat jelölnek. Thomson, azaz Lord Kelvin kétségkívül egy ilyen korszak egyik legtermékenyebb egyénisége volt. S ha nevéhez nem is fűzhetjük a fizika egy látványosan új fejezetének születését, nevének kezdőbetűit a modern fizika épületének majd minden alapkövében megtaláljuk. KARÁCSONYI REZSŐ 33
