十歲的大學生
十歲的大學生
卡爾文〈Kelvin, Lord William Thomson 1824-1907〉，蘇格蘭的數學及物理學家。是天才型人物，10歲就讀格拉斯科大學，14歲研讀星象學及化學，15歲時研究主題是熱、電及磁場， 論文獲選為當時格拉斯科大學的金牌獎。22歲擔任教授，24歲提出以絕對零度為基準的卡爾文量表 (Kelvin Scale) 沿用至今。
父親的影響
他的父親James Thomson 原意圖成為牧師的，後來卻成為數學家，他出生時父親是Belfast的工程教授，6歲母親過世，8歲時父親擔任格拉斯科大學數學系主任。雖然James Thomson是個嚴厲的父親，卡爾文卻和父親很親近，從小自父習數學，年少時就成為數學家，這是他日後發展科學的確切基礎。
卡爾文量表Kelvin Scale
卡爾文在1848年提出絕對零度的溫度測試系統。我們熟悉的攝氏系統是以水的結冰0度C及沸騰100度C為基準，將期間分成一百等級，每一單位為一度。卡爾文系統的度數單位和攝氏是相同的，但是它的基準點卻不同。他用的是絕對零度為基準。
絕對零度
物質溫度的產生是其中分子相對運動的結果，溫度越高分子越活躍。例如100度的水分子非常活躍，它就變成氣體，就是水蒸氣；溫度越低物質內分子的活力越小，零度時分子就聚集在一起，緊密結合成塊狀，這就是冰塊。當物質的分子越來越靜止時，就越來越冷，繼續向下降時，在攝氏系統上我們用負的度數來表達。
如果溫度是因為分子運動而形成，以此類推，一定有一個可能的最低溫是所有物質全部都停止活動的最低溫，這就是絕對零度。它是攝氏零下273.16度，也就是卡爾文量表的零度基準。
以此量表，我們知道氫氣的冰點是13.97K，氫氣的燃點是20.41K。水的冰點是273.16K，水的燃點是373.16K。鐵的冰點是1811K，鐵的燃點是3110K。紅色星球的表面溫度是3500 K， 太陽的表面溫度是5700 K。
海底電纜傳訊
這位10歲入大學的天才學生，22歲當教授，一生中發表論文600多篇，除了卡爾文量表的貢獻外，1850年代他更發明反射姓電流測量〈reflecting galvanometer〉及虹吸紀錄器〈siphon-recorder〉，訊息可以透過墨水虹吸原理清楚地被紀錄下來，大幅度改善了海底電纜的傳訊。
廣場旗海
2004年第14屆歐洲胸腔醫學年會在蘇格蘭愛丁堡召開，主辦國很用心地將該地著名的科學家做成旗海，懸掛於市政廳廣場，如照片中的布旗，其中之ㄧ便是卡爾文。當我們在其海中穿梭時，除了緬懷他們對世人的貢獻外，彷彿我們也在時光隧道中與他們相會。(040928)
posted by 心耕 @ 5:13 PM
<< Home