Lord Kelvin, physicien mathématicien irlandais-écossais (échelle de Kelvin) et ingénieur (télégraphe transatlantique)
William Thomson (1824-1907), également connu sous le nom de Lord Kelvin, était un éminent physicien, mathématicien, ingénieur et inventeur. Il est surtout connu pour ses contributions à la physique dans le développement de la deuxième loi de la thermodynamique, la théorie électromagnétique de la lumière et l’échelle de température absolue, qui est mesurée en kelvins en son honneur. Il a également contribué à l’hydrodynamique et a fourni des inventions pour le premier câble de communication transatlantique. Élu membre de la Royal Society en 1851, il a reçu leur prestigieuse médaille Copley en 1883 et a été leur président de 1890 à 1895.
Deuxième fils de sept enfants, William Thomson est né à College Square à Belfast, en Irlande, le 26 juin 1824. Son père était James Thomson, professeur de mathématiques à la Belfast Academical Institution et sa mère était Margaret Gardner. Sa mère est décédée alors qu’il avait six ans et deux ans plus tard, en 1832, la famille a déménagé à Glasgow lorsque son père a accepté la chaire de mathématiques de l’Université de Glasgow. William a fréquenté l’Université de Glasgow dès l’âge de 10 ans, en 1834 avec son frère aîné James. Ce jeune âge n’est pas tout à fait aussi inhabituel qu’on pourrait le penser, car à cette époque, les universités et les collèges d’Écosse rivalisaient dans une certaine mesure avec les écoles pour recruter les élèves du premier cycle les plus capables. William et James ont étudié à Glasgow pendant les six années suivantes. William s’est concentré sur l’ingénierie, les mathématiques et la philosophie naturelle.
Poursuivant ses études, William Thomson entre au Peterhouse College de l’Université de Cambridge en 1841 où, en plus de ses études, il apprécie la marche, le patinage, la natation, la lecture et un large cercle d’amis. Passionné d’aviron, il remporta en 1843 le skiff d’argent de Colquhoun pour bateaux monoplaces. Il aimait aussi la musique et jouait du cornet. À Cambridge, Thomson a montré une capacité précoce en mathématiques et en physique et après avoir obtenu son diplôme en 1845 en tant que deuxième Wrangler (honneurs de première classe, à la deuxième place), il est devenu professeur de philosophie naturelle à Glasgow en 1846, à seulement 22 ans. Il resterait à Glasgow pendant le reste de sa carrière, prenant sa retraite en 1899 après 53 ans de service. 
Contributions et réalisations : 
Thomson a introduit des innovations dans l’enseignement à l’Université de Glasgow. Il a initié des travaux de laboratoire dans les cursus, gardant cette partie du travail distincte du côté mathématique. En 1847, il prend connaissance de l’argument du physicien James Prescott Joule pour la convertibilité mutuelle de la chaleur et du travail mécanique et pour leur équivalence mécanique. En 1848, Thomson proposa une échelle de température absolue dans laquelle une unité de chaleur descendant d’un corps A vers un corps B produirait le même effet mécanique, quel qu’en soit le nombre. Une telle échelle serait tout à fait indépendante des propriétés physiques de toute substance spécifique. Thomson a déterminé que -263,15 o C était le zéro absolu, la limite de température la plus basse. Plus tard, cela est devenu 0 o K (sur l’échelle de température Kelvin) en son honneur. 
Il a aidé à développer la deuxième loi de la thermodynamique et Thomson a fait valoir que la question clé dans l’interprétation de la deuxième loi de la thermodynamique était l’explication des processus irréversibles. Dans son traité mathématique « Sur la théorie dynamique de la chaleur » en 1851, il nota que si l’entropie augmentait toujours, l’univers finirait par atteindre un état de température uniforme et d’entropie maximale dont il ne serait pas possible d’extraire le moindre travail. Il a appelé cela la mort thermique de l’univers. Par conséquent, il a proposé une théorie thermodynamique basée sur la prédominance du concept d’énergie, sur laquelle il croyait que toute la physique devrait être basée. Il a dit que les deux lois de la thermodynamique exprimaient l’indestructibilité et la dissipation de l’énergie. À partir de ses années de premier cycle, Thomson a travaillé sur l’électricité et le magnétisme en publiant de nombreux articles et il a été le mentor du diplômé de Cambridge et deuxième wrangler, James Clerk Maxwell, qui formulera plus tard la théorie du rayonnement électromagnétique. En 1852, il épousa sa deuxième cousine Margaret Crum. Malheureusement, sa santé se détériora peu après le mariage et elle resta invalide jusqu’à sa mort en 1870. Thomson s’est impliqué dans les questions électriques théoriques d’un projet de câble de communication sous-marin transatlantique et est devenu directeur de la nouvelle Atlantic Telegraph Company en 1856. 
Toujours très intéressé par l’amélioration de l’instrumentation physique, il a conçu son récepteur télégraphique, appelé miroir-galvanomètre. , en 1858 et l’enregistreur à siphon pour l’enregistrement automatique des signaux télégraphiques sur bande de papier mobile en 1867. Pour ses efforts dans le projet réussi, il fut anobli en 1866 par la reine Victoria. Il a collaboré avec le physicien mathématicien Peter Guthrie Tait pour produire leur célèbre manuel « Treatise on Natural Philosophy ». Ils ont commencé à travailler sur ce projet au début des années 1860 et le livre a été publié en 1867. Exceptionnellement, ils ont travaillé en postant un cahier les uns sur les autres sur cet énorme projet que Thomson envisageait comme couvrant toutes les théories physiques. Thomson était aussi un plaisancier habile et il adorait la mer. Peu de temps après la mort de sa première femme, il acheta en 1870 le yacht « Lalla Rookh » de 126 tonnes gréé sur une goélette. Installant un « laboratoire flottant » et jamais inactif, il introduisit une méthode de sondage en haute mer, dans laquelle une corde à piano en acier remplace une ligne terrestre ordinaire. Le fil glisse si facilement vers le fond que des « sondages en vol » peuvent être effectués pendant que le navire se déplace à pleine vitesse. Un manomètre pour enregistrer la profondeur du plomb a ensuite été ajouté par Thomson. 
Impliqué dans la fabrication d’instruments pendant une grande partie de sa carrière, Thomson a participé à la fabrication d’instruments télégraphiques et de navigation. Il épousa Frances Anna Blandy en 1874, qu’il rencontra à Madère lors d’un de ses voyages en yacht. Ils n’avaient pas d’enfants. Intéressé par la création et l’évolution, Thomson a étudié le refroidissement de la Terre et a fait des inférences historiques sur l’âge de la Terre. Il a soutenu que les lois de la thermodynamique ont fonctionné depuis la naissance de l’univers et ont envisagé un processus dynamique qui a vu l’organisation et l’évolution du système solaire et d’autres structures, suivies d’une mort thermique progressive. En 1897, après mûre réflexion, il estima (à tort) que la Terre avait entre 20 et 40 millions d’années. Lors de la réunion annuelle de la British Association for the Advancement of Science à Oxford en 1900, il a déclaré : « Il n’y a rien de nouveau à découvrir en physique maintenant. Il ne reste plus qu’à mesurer de plus en plus précisément. 
Les honneurs et la fin :
Élu membre de la Royal Society en 1851, il a reçu leur prestigieuse médaille Copley en 1883 et a été leur président de 1890 à 1895. Il a été fait chevalier en 1866 par la reine Victoria. Thomson a reçu une pairie en 1892 et a pris le titre de baron Kelvin de Largs, pour être appelé Lord Kelvin. Ses merveilleuses œuvres n’ont pas d’équivalent, car elles étaient uniques et ont aidé beaucoup de personnes à accomplir leurs tâches quotidiennes. Comme d’autres scientifiques, certaines des prédictions de Thomson se sont avérées fausses, mais ce grand homme est classé parmi les scientifiques les plus célèbres de l’histoire car son travail remarquable est devenu le texte standard pour de nombreuses générations de scientifiques. William Thomson, Lord Kelvin est décédé dans sa résidence principale d’un violent refroidissement à Netherhall, près de Largs en Écosse, le 17 décembre 1907, à l’âge de 83 ans.
Thomson a publié plus de 600 articles. Il a été élu à la Royal Society en 1851, a reçu sa médaille royale en 1856, a reçu sa médaille Copley en 1883 et en a été le président de 1890 à 1895. En plus de ses activités au sein de la Royal Society, comme on pouvait s’y attendre d’un professeur écossais aussi éminent, il a servi la Royal Society of Edinburgh pendant de nombreuses années. Il a servi trois mandats en tant que président de cette société, d’abord de 1873 à 1878, pour la deuxième fois de 1886 à 1890, et pour la troisième fois de 1895 jusqu’à sa mort en 1907. Thomson a été président d’une troisième société lorsqu’il a été élu président de la British Association for the Advancement of Science en 1871. 
William Thomson Kelvin (1824-1907) 
Physicien, mathématicien et ingénieur irlandais, né sous le nom de William Thomson en Irlande, il est devenu un physicien, mathématicien et ingénieur influent qui a été décrit comme le Newton de son époque.
William Thomson est né le 26 juin 1824 à College Square East, Belfast, Irlande, deuxième fils de quatre enfants. Sa mère mourut alors qu’il avait six ans et, à l’âge de huit ans, il déménagea avec la famille à Glasgow (1833) où son père, James Thomson, avait été nommé professeur de mathématiques à l’Université de Glasgow (1832).
Il était un enfant prodige en mathématiques, enseigné par son père jusqu’à l’âge de 10 ans, il entre à l’Université de Glasgow en 1834. Guidé par l’intérêt de son père pour son éducation, Thomson étudie à l’Université de Cambridge (1841-1845). Il a ensuite fait des études supérieures à Paris avec Henri-Victor Regnault, y compris l’étude des techniques de démonstration scientifique. Tout au long de ses études, Thomson a fait preuve d’excellence et a publié des articles scientifiques sur les mathématiques, le premier à l’âge de 16 ans (« On the Figure of the Earth », 1840). Lorsqu’il devint professeur de philosophie naturelle à l’Université de Glasgow en 1846, à l’âge de 22 ans, il occupa ce poste pendant un demi-siècle. C’est là qu’il créera le premier laboratoire de physique d’une université britannique.
Toujours en 1846, il a estimé l’âge de la terre – basé sur la création à la température du soleil et le taux de refroidissement d’un corps de la taille de la terre – à environ 100 millions d’années. Ce n’est que plus tard que l’on a pris connaissance de l’effet chauffant de la radioactivité dans le noyau terrestre. Ainsi, il a obstinément défendu ce calcul tout au long de sa vie et a contesté les conclusions de Darwin sur l’évolution comme étant impossibles à l’époque. 
Les autres intérêts de Kelvin pour la chaleur, cependant, étaient productifs et corrects. Il a défini pour la première fois l’échelle de température absolue en 1848, qui porte son nom par la suite, qui était la première échelle basée sur une loi naturelle complètement générale. La même année, toujours au début de la vingtaine, il est nommé membre de la Royal Society. En 1851, il publie des idées menant à la deuxième loi de la thermodynamique et soutient l’équivalent mécanique de la chaleur de son ami James Joule. Il a changé la vision de la chaleur comme étant un fluide à une compréhension de l’énergie du mouvement des molécules. Le terme « énergie cinétique » a été inventé par Thomson en 1856. Les noms de ces deux scientifiques sont liés au célèbre effet Joule-Kelvin (1852) qui fait fonctionner les réfrigérateurs. Le nom de Kelvin est également immortalisé par le réfrigérateur Kelvinator.
«Lorsque vous pouvez mesurer ce dont vous parlez et l’exprimer en chiffres, vous en savez quelque chose.»
Pendant son séjour à Cambridge, Thomson avait publié « The Uniform Motion of Heat in Homogeneous Solid Bodies, and its Connection with the Mathematical Theory of Electricity, » (Cambridge Mathematical Journal, vol. iii. 1842.) En appliquant cette analogie du flux de chaleur au flux d’électricité, en 1854, il se joignit aux efforts de Cyrus Field pour établir une ligne télégraphique transatlantique. Il améliora la conception des câbles, voyagea même sur les navires en supervisant la pose de ceux-ci. Cette expérience a incité Kelvin à inventer le galvanomètre à miroir (breveté en 1858) en tant que récepteur télégraphique longue distance capable de détecter des signaux extrêmement faibles. Il a étudié les pertes électriques dans les câbles et a amélioré le travail du marin avec l’invention d’un gyrocompas amélioré, d’un nouvel équipement de sondage et d’une prédiction des marées avec un enregistreur de cartes. Il a également introduit le téléphone de Bell en Grande-Bretagne.
«La simplification des modes de preuve n’est pas seulement une indication de progrès dans notre connaissance d’un sujet, mais est aussi la garantie la plus sûre d’être prêt pour de nouveaux progrès.»
Il est resté avec le projet de câble transatlantique malgré les problèmes, les revers et la nécessité de redémarrer plus d’une fois. Avec l’expérience étendue acquise, il est maintenant devenu riche en consultant sur les projets de câbles sous-marins ultérieurs d’autres. Thomson a publié plus de 600 articles scientifiques et déposé un total de 70 brevets. Il a été président de la Royal Society de 1890 à 1895.
En 1866, il fut fait chevalier en raison de ses réalisations dans la pose de câbles sous-marins. En 1892, il fut élevé à la pairie en tant que baron Kelvin de Largs, titre qu’il choisit de la rivière Kelvin, près de Glasgow. Il a été le premier pair scientifique de Grande-Bretagne. Sur le tard, il résista à la nouvelle révolution scientifique qui s’amorçait, si différente de la science qu’il connaissait :
Lorsqu’il mourut en 1907, il fut enterré à côté d’Isaac Newton à l’abbaye de Westminster.
«Les machines volantes plus lourdes que l’air sont impossibles.»
Lord Kelvin Physicien mathématicien et ingénieur irlandais et Écossais William Thomson
William Thomson était l’un des plus grands scientifiques et ingénieurs de son époque. Né à Belfast, Thomson a étudié à Cambridge avant de devenir professeur à l’Université de Glasgow où il est resté pendant 50 ans. En tant qu’universitaire, il a publié plus de 600 articles scientifiques, son plus célèbre où il a proposé une échelle absolue de température, maintenant appelée l’échelle Kelvin. Thomson est devenu célèbre auprès du public grâce à son implication dans la pose du câble télégraphique transatlantique dans les années 1850 et 1860 et pour ses inventions, notamment la boussole Kelvin et une machine de sondage. En 1866, il fut fait chevalier par la reine Victoria et créé 1er baron Kelvin de Largs 1892. L’implication de Thomson dans l’industrie l’a rendu riche et célèbre. Il a été enterré à l’abbaye de Westminster en 1907.
Baron William Thomson Kelvin (1824-1907)
Physicien, mathématicien et ingénieur irlandais devenu un physicien influent, décrit comme le Newton de son époque. Né sous le nom de William Thomson en Irlande. À l’Université de Glasgow, en Écosse, il a été professeur pendant plus d’un demi-siècle. Le nom qu’il s’est fait était plus qu’une simple échelle de température. Ses activités allaient d’être le cerveau derrière la pose d’un câble téléphonique transatlantique, à tenter de calculer l’âge de la terre à partir de son taux de refroidissement. En 1892, lorsqu’il fut élevé à la pairie en tant que baron Kelvin de Largs, il avait choisi le nom de la rivière Kelvin, près de Glasgow. Il est souvent décrit comme un scientifique écossais en raison de sa carrière passée à Glasgow, mais tard dans la vie, lors d’une conférence en 1883, il s’est qualifié d’Irlandais.
Événements historiques
1834-11-14 William Thomson entre à l’Université de Glasgow à 10 ans 4 mois
1858-08-05 Le premier câble télégraphique transatlantique atterrit à Trinity Bay, à Terre-Neuve, dirigé par Cyrus West Field (échouera après 3 semaines)
1858-08-16 La reine Victoria de Grande-Bretagne télégraphie au président américain James Buchanan pour la première fois par câble télégraphique transatlantique, il répond « c’est un triomphe plus glorieux, car bien plus utile à l’humanité, que celui jamais remporté par un vainqueur sur le champ de bataille. »
1866-07-27 Le premier câble télégraphique transatlantique débarque à Heart’s Content, à Terre-Neuve, après avoir été posé sur 1 686 milles par le navire à vapeur Great Eastern d’ Isambard Kingdom Brunel
1954-10-05 Ouverture de la 10e Conférence générale sur les poids et mesures, définira le Kelvin comme l’unité principale de température (d’après William Thomson, Lord Kelvin)
https://mathshistory.st-andrews.ac.uk/Biographies/Thomson/
https://todayinsci.com/K/Kelvin_Lord/Kelvin_Lord.htm
https://www.onthisday.com/people/william-thomson