1824年6月26日， 威廉·汤姆逊，开尔文勋爵（William Thomson, Baron Kelvin）出生于爱尔兰贝尔福斯特。他对热力学第二定律的发展起到关键性作用，他提出了绝对温标（开尔文），并对电磁进行数学分析，提出光的电磁理论。
开尔文影响了那个时代的科学思想，是19世纪科学大统一的主要人物，为接下来的一个科学飞跃奠定基础。他堪比17世纪的牛顿和20世纪的爱因斯坦。
早年求学
开尔文在家中七个孩子中排第四。母亲在他六岁时去世。父亲是教材编写者，后来到格拉斯哥大学做数学教授。父亲教授开尔文及其兄弟最前沿的数学，有些甚至还未进入英国大学课程。
开尔文10岁那年已经在格拉斯哥大学注册。有一位老师借给他约瑟夫·傅里叶的《热的解析理论》（Theorie analytique de la Chaleur ），傅里叶在其中应用抽象数学技术来研究固体中的热流。傅里叶的研究结果，当年受英国科学家的攻击。开尔文最早于16岁和17岁匿名发表两篇文章，支持傅里叶的理论。开尔文率先提出，傅里叶虽然只把这种数学应用于热流，但它可以用来研究其它形式的能量——流动着的液体或者电线里的电流。在格拉斯哥大学就读期间，开尔文获得了很多荣誉。
1841年，开尔文进入剑桥大学，四年后获得最高荣誉学士学位。1845年，他拿到了乔治·格林（Geoge Green）的《关于将数学分析应用于电磁理论》（An Essay on the Application of Mathematical Analysis to the Theories of Electricity and Magnetism）。格林和傅里叶的工作，塑造了开尔文的世界观。
在剑桥时，开尔文积极参加体育运动，尤其是田径和单人划艇，于1843年赢得了科尔克霍恩双桨。
后来，开尔文离开剑桥，去了巴黎。他在亨利·勒尼奥（Henri  Regnault）的实验室获得了实际的实验能力。
研究

1846年，22岁的开尔文全票通过，当选格拉斯哥大学的自然哲学讲席教授。虽然剑桥大学也盛情邀请，但开尔文之后的53年都留在了格拉斯哥开展研究。1899年，75岁的他退休，说是要给年轻人腾出位置。
开尔文1899年在格拉斯哥大学的最后一次讲课
开尔文相信和物质与能量相关的现象——电、磁、热——都会统一到一起。即便他认为自己一生或许完成不了大统一理论，但还是把它作为研究的目标。他认为它们是以能量相互联系的。
1847年的一次会议上，开尔文第一次听说了詹姆斯·普雷斯科特·焦耳的理论，当时主流认为热不可称量不可能是一种运动，而焦耳宣称机械运动和热有关联。开尔文思维开放， 他和焦耳讨论了这个新理论。虽然当时他没能接受焦耳的观点，但他愿意保留意见，因为热和机械运动的关联符合他关于力的产生的理念。到了1851年，开尔文给予焦耳理论公开认可，并附上一篇非常严谨的数学论文《关于热的动力理论》（On the Dynamical Theory of Heat），宣布“热的动力的全部理论建立在…两个…命题上，分别归功于焦耳以及卡诺和克劳修斯”。接着，开尔文给出了第二定律的一种陈述形式：
由无生命物质的机构的手段，试图将物体的温度冷却到它周围环境中最冷温度之下，以获得从物质的任何部分的机械作用，是不可能的。
自此开尔文和焦耳开始合作，主要通过书信：焦耳进行实验，开尔文分析结果并提出进一步的实验。该合作历时1852年至1856年，得出了焦耳-汤姆逊效应（汤姆逊是开尔文勋爵的姓）。这对焦耳的研究和分子运动论得到普遍接受起了很大作用。
开尔文在剑桥学习时期就已经开始研究电和磁。当很久以后
，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）决定开始电磁研究，他读到开尔文关于这方面的论文。麦克斯韦关于光的电磁理论，或许是19世纪最重大的成就，麦克斯韦将它的起源归功于开尔文。
开尔文对19世纪科学的贡献有很多。他推进了法拉第、傅里叶、焦耳等多人的观点，用数学分析从实验结果中找出普适统一。他与当时的顶尖科学家合作，包括斯托克斯（George Gabriel Stokes）、亥姆霍兹（Hermann von Helmholtz）、台特（Peter Guthrie Tait）、焦耳，推进了科学的多个领域，特别是流体动力学。
海底电缆工程师

斯托克斯1854年写信请教开尔文，到底有什么理论可以解释电流经过缆线的明显延时。开尔文认为，热流和电流之间可以类比。他的数学推导不仅预测了可以实现的数据传输速率，而且还评估了跨大西洋计划的潜在收益和经济效益。在1855年进一步的分析中，开尔文强调，电缆的设计将对其收益性有很大影响。
开尔文的发表，引起了他和大西洋电报公司电气总工程师怀特豪斯（E.O.W. Whitehouse）的观点之争。开尔文作为首席顾问参与项目。1858年他为自己设计的反射镜检流计（镜式检流计）申请了专利。最终，董事会采用了他对电缆设计的建议，应用上了他设计的镜式检流计和虹吸记录仪，解聘了怀特豪斯。
开尔文因为这项工作获得丰厚财务回报，1866年获得维多利亚女王封爵。
资料来源：

https://www.britannica.com/biography/William-Thomson-Baron-Kelvin
我们不需要英雄
但我们需要榜样
几只青椒
长按二维码关注
继续阅读
阅读原文