William Thomson (1824 – 1007)

Bedeutender Physiker

Erfinder der Wasserinfluenzmaschine

Ab 1892 in den höheren Adelsstand erhoben als

Lord Kelvin of Largs

Biographie William Thomsons

verfasst von

Jürgen Wilbert Physikalisches Institut der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen Nürnberg

März1997

"I never satisfy myself until I can make a mechanical model of a thing. If I can make a mechanical model, I can understand it. As long as I cannot make a mechanical model all the way through I cannot understand it."

Aus Fritz Fraunberger: Illustrierte Geschichte der Elektrizität, Aulis Köln 1985

William Thomson wurde 1824 in Belfast geboren. Sein Vater James war Mathematiklehrer. Als er sechs Jahre alt ist, stirbt seine Mutter. 1832 wird sein Vater auf den Lehrstuhl für Mathematik an der Universität Glasgow berufen. Er erreicht, dass seine beiden Söhne seinen und den Vorlesungen seiner Kollegen beiwohnen dürfen.

Mit zehn Jahren wird William zusammen mit seinem zwei Jahre älteren Bruder als Student in Glasgow eingeschrieben. Er beschäftigt sich mit den Schriften von Lagrange, Laplace und Fourier. Nach sechs Jahren wechselt er ohne einen erworbenen Grad nach Cambridge. Dort publiziert er 1842 eine Arbeit über die Beziehungen zwischen der Theorie der Wärme und der Elektrizität. Dies ist die erste von insgesamt 661 Veröffentlichungen.

Nach einem Informationsbesuch an der Royal Institution und einem viermonatigem Aufenthalt in Paris folgt er 1846 einem Ruf nach Glasgow auf den Lehrstuhl für Naturwissenschaften. Diesen hat er 43 Jahre inne. Dreimal bemüht man sich in Cambridge um ihn, jedoch vergeblich. Er gründet das erste britische Universitäts-Laboratorium für Physik, in dem die Studenten experimentelle Methoden erlernen können.

Bereits 1848 bringt er eine absolute thermometrische Skala- die Kelvin-Skala zum Vorschlag. Die Zusammenarbeit mit Prescott Joule führt zur Entdeckung des Joule-Thomson-Effektes. Im Alter von 27 Jahren wird er Mitglied der Royal Society.

Mitte der 50er Jahre des 19. Jahrhunderts wird die Telegraphie, dabei vor allem die Überseetelegraphie, sein Lieblingsgebiet. Er wird in den 18köpfgen Aufsichtsrat der Atlantic Telegraph Company zur Verlegung eines Überseekabels berufen. 1857 wird der erste Versuch zur Verlegung unternommen, scheitert jedoch nach 330 Seemeilen, als das Kabel bricht. Das 1858 verlegte zweite Kabel funktioniert auch nur einen Monat. Erst der vierte Versuch 1866 hat dauerhafteren Erfolg. Thomson, der auf allen vier Fahrten dabei war, erntet sehr viel Anerkennung und wird geadelt.

Bereits seit 1881 arbeitet er in einem Ausschuss der British Association zur Einführung eines absoluten Masssystems mit. Die englischen Einheiten für Maße und Gewichte nennt er "absurd, ridiculous, time-wasting" und "brain-destroying". Jedoch führen erst die Kongresse 1881 und 1893 zur Annahme der Einheiten Volt, Ampere, Farad und Ohm.

Nach dem Kauf einer Segelyacht beschäftigt er sich mit der Hydrodynamik. Zuvor hat er Versuche zur atmosphärischen Elektrizität gemacht. Er greift Probleme der Navigation auf, verbessert den Schiffskompaß und Lotungsgeräte. 1874 baut er sich in Largs bei Glasgow ein großes Landhaus, das 1881 als eines der ersten Wohnhäuser mit elektrischem Licht ausgestattet wird.

1892 wird er in den höheren Adelsstand erhoben und erhält einen Sitz im Oberhaus. Er nennt sich von nun an Lord Kelvin of Largs, wobei Kelvin ein kleiner Fluss ist, der an seinem Wohnort Largs vorbeifließt und in Glasgow in den Clyde mündet.

William Thomson stirbt am 17.12.1907.

Thomson war sehr vielseitig interessiert. Er beschäftigte sich mit Wärme, Elektrizität, Magnetismus, Hydrodynamik und der Theorie des Lichtes und kam zu wichtigen Ergebnissen auf diesen Gebieten. Er war nicht nur Theoretiker, sondern widmete auch der angewandten Wissenschaft viel Zeit. Getreu seinem Motto

"the life and soul of science is its practical application"

war er Inhaber von 70 technischen Patenten. Zusammen mit dem Optiker und Mechaniker James White gründete er die Kelvin & White Ltd. Zum Bau der von ihm entwickelten Apparate. Sein Bestreben, alles mit Hilfe mechanischer Modelle zu erklären und sein Festhalten an diesen Modellen hinderten ihn in höherem Alter daran, auf die neuen Entwicklungen der Physik einzugehen. Trotzdem genoss er großes Ansehen unter den Wissenschaftlern seiner Zeit. Er wurde in der Westminster Abbey neben Isaac Newton beigesetzt. Er hinterließ Begriffe wie kinetische Energie, Suszeptibilität, Permeabilität und Zirkulation und an Instrumenten u. a. ein Spiegel-Galvanometer, die Spannungswaage, das Quadranten-Elektrometer, die Thomson-Brücke und nicht zuletzt die Wasserinfluenzmaschine, den Kelvin-Generator.

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