Б

Бенджамин Томпсон

Бенджамин Томпсон, граф Румфорд (англ. Sir Benjamin Thompson, Count Rumford, * 26 марта 1753 (17530326), Воберн, Миддлсекс (округ, Массачусетс), США, в то время Британская империя — † 21 августа 1814, Париж) — англо-американский ученый и изобретатель, военный, государственный и общественный деятель нескольких стран.

Жизнеописание

Бенджамин Томпсон родился в Воберни (колония Массачусетс) в семье зажиточного фермера Бенджамина Томпсона-старшего (теперь в этом доме действует музей имени Бенджамина Томпсона). Отец умер в 1754 году. Бенджамин жил в родном доме с дедом Эбенезеру Томпсоном и матерью, пока она вышла замуж за Джосаю Пирса. Тогда вся семья перебралась к ее новому мужу. Бенджамин не снискал систематического образования. Учился в сельской школе. Время от времени вместе с Лоумми Болдуин ходил за десять миль в Гарвардский колледж на лекции профессора Джона Уинтроп.

С тринадцати лет работал мальчиком-помощником в сейлемського лавочника Джона Апплтон. Там встречался с образованными людьми и благодаря им заинтересовался наукой. В 1769-м, приходя от раны в Воберни, Томпсон вел эксперименты — исследовал природу теплоты. На эту тему в переписке с Лоумми Болдуин и другими. В этом году он несколько месяцев работал приказчиком в бостонской магазин и после того коротко и неудачно ассистировал врачу в Воберни.

В 1772-м он женился на Саре Ролф (1739-1792) — вдовой богатого землевладельца, который имел поместья в Конкорде (тогдашнему Румфорд). После свадьбы молодая пара переехала в Портсмут. Благодаря жениных связям Томпсон вошел в доверие к британского королевского губернатора колонии Нью-Гемпшир и стал офицером милиции. Одновременно выполнял секретные задания правительства Великобритании.

В начале Войны за независимость США Томпсон выступил против повстанцев и активно привлекал лоялистов к борьбе с ними. После нападения толпы на жилье Томпсона он бежал в расположение английских войск. Там он подал ценную информацию об американских военных силы и стал советником генерала Томаса Ґейджа и лорда Джорджа Джермена.

В 1775 году, после поражения колониальной армии и выдвижения против него обвинений в шпионаже, Томпсон был вынужден бежать в Бостон, где некоторое время был комендантом порта. 1776 он присоединился к английской армии, отток из Бостона и перебрался в Лондон, оставив жену с младенцем и старого тестя.

С 1776 по 1781-й служил в лондонских правительственных ведомствах, в частности был заместителем министра колоний. В то же время вел научно-исследовательскую деятельность, начатую еще в Америке: определял силу взрыва различных сортов пороха, а также отдачу ружей и пушек. Об этих экспериментах он написал статью и 1781 опубликовал ее в «Философских трудах Королевского общества». По предложению командования британского флота Томпсон измерял дальнобойность пушек на море. Он усовершенствовал методы кораблестроения и способы корабельной сигнализации. 1779 стал членом Лондонского королевского общества. В 1781-1783 годах Томпсон, как подполковник, командовал британским королевским драгунского полка в войне за независимость в Северной Америке 1775-1783 годов. Вернувшись в Англию, стал полковником и в 1784 году получил дворянский титул от короля Георга ИИИ.

В 1784-м Томпсон переезжает в Мюнхен и служит адъютантом у баварского курфюрста Карла Теодора. Через несколько лет Томпсон занял видное положение и стал вторым человеком в Баварии: он одновременно был министром обороны, министром полиции и камергером баварского двора. В то же время не прекращал сотрудничать с английской разведкой, регулярно сообщал ей о состоянии баварской армии. Томпсон вел разнообразную деятельность — реорганизовывал армию и основывал мастерской дома для бедняков, стал инициатором выращивания картофеля, а 1789 принял активное участие в строительстве Английского сада в Мюнхене. До это один из крупнейших городских парков в мире. Томпсон отлично совершенствовал методы приготовления пищи, в частности изобрел суп Румфорд — блюдо для бедняков. Он определил относительную стоимость и эффективность освещения восковыми свечами, сальная свеча и масляными лампадами. Усовершенствовал схему дымоходов в каминах и кухонных печах, разработал конструкцию кофеварки. Исследовал теплоизоляционные свойства материалов. На практике это послужило для выработки образцов нижнего белья, которой затем поставляли баварскую армию.

1789 Томпсон был избран иностранным почетным членом Американской академии искусств и наук.

В 1791 году Бенджамин Томпсон за заслуги перед Баварией получил титул графа Священной Римской империи, причем титульным графством назван Румфорд. Это старое название Конкорда — города, в котором Томпсон женился.

В 1795 году Томпсон вернулся в Лондон. С 1799-го он жил то во Франции, то в Англии. В 1799 году вместе с Джозефом Бэнксом основал Королевский институт. Учредители выбрали Хэмфри Дэви первым директором этого заведения. Институт успешно развивался и стал всемирно известным благодаря новаторским исследованиям, которые проводил Дэви, научно-исследовательской лаборатории его помощника, Майкла Фарадея, а также сериям публичных лекций, которые будут популяризировать науку. Традиция популяризування сохранилась по сей день. Рождественские лекции Королевского института собирают широкую аудиторию телезрителей.

1800 Томпсон получил медаль Румфорда «за различные открытия в области тепла и света», стал профессором Гарвардского университета. В 1803 году был избран иностранным членом Шведской королевской академии наук.

1801 он познакомился с Марией-Анной Лавуазье (Польз) — вдовой великого французского химика Антуана-Лорана Лавуазье. В 1803 году они совершили длительное путешествие по Баварии и Швейцарии, а 24 октября 1805 обвенчались в Париже (жена, которую Томпсон покинул в Североамериканских Штатах, к тому времени умер). Однако этот брак не был счастлив, продолжался только три года. По преданию, Томпсон согласился на развод и, вздохнув, сказал: «Как же повезло Лавуазье с гильотиной».

После развода Томпсон поселился в Париже и продолжал научную работу до самой смерти. Умер 21 августа 1814. Похоронен на маленьком кладбище Отей (Auteuil), неподалеку от могилы выдающегося математика Адриена Лежандра. В надгробной речи секретарь Французской академии наук Жорж Кювье, перечислив заслуги покойного, заметил: «Не любя и не уважая своих собратьев и сестер в человечестве, он все-таки сделал им множество услуг».

Его дочь от первого брака Сара Томпсон унаследовала титул графини Румфорд.

Научная деятельность

Теплопроводность

Экспериментируя с огнестрельным оружием и взрывчатыми веществами, Томпсон заинтересовался теорией теплоты. Он разработал метод измерения удельной теплоемкости твердого вещества, но был разочарован, когда Иоганн Вильке опубликовал сообщение о своем изобретении этого метода.

Впоследствии Томпсон стал исследовать изоляционные свойства различных материалов, в том числе меха, шерсти и перьев. Он справедливо предположил, что эти свойства зависят от того, насколько материалы препятствуют конвекции воздуха. Поэтому ученый сделал правильный вывод, что воздух и все газы плохо проводят тепло, и в том видел волю Провидения Божия.

В 1797 году он утверждал, что и жидкости имеют плохую теплопроводность. Это утверждение опровергли многочисленные ученые. Особенно резко против него выступили Джон Дальтон и Джон Лесли. На те времена еще не было достаточно точных приборов, чтобы решить этот спор. Очевидно, руководствуясь теологическими принципами, Томпсон рассматривал воду как основополагающий элемент в регуляции жизненных процессов, а потому и предположил, что она, как и воздух, призвана поддерживать жизнедеятельность организма — сохранять для него тепло.

1799 Томпсон изобрел вакуумный метод приготовления пищи, который заключается в том, что пищевой продукт изолируют от окружающей среды и помещают в теплоноситель с температурой 55 ° C — 60 ° C (для мяса) или чуть выше (для овощей). Процесс приготовления длится сто часов и более. Изобретатель описал этот метод в одном из своих эссе.

Механический эквивалент теплоты

1798 в мюнхенских военных мастерских Томпсон заметил, что во время сверления отверстия в пушечном жерле выделяется большое количество тепла. Чтобы изучить это явление, Румфорд выполнил эксперимент — в уже просверленное отверстие в металлическом цилиндре вставили тупое сверло, плотно прилегающее к стенкам, и обращали его. Термометр, вставленный в цилиндр, показал, что за 30 минут температура поднялась на 70 градусов Фаренгейта.

Экспериментатор видоизменил опыт — погрузил цилиндр и сверло в сосуд с водой. В процессе сверления вода нагревалась и за 2,5 часа закипела. В результате опыта теплоемкость цилиндра не изменилась, не изменились и другие физические свойства. Показано, что источником тепла, причем неисчерпаемым, есть трения.

В том же 1798 Томпсон выдал свою важнейшую научную работу «Экспериментальное исследование природы теплоты, которую вызывает трения» / An Experimental Enquiry Concerning the Source of the Heat which is Excited by Friction. Автор утверждал, что природа теплоты заключается не в теплеци, как тогда считалось, а в форме движения. Он аргументировал, что бесспорный факт производства тепла трением несовместим с теорией теплецю.

Таким образом Томпсон впервые показал связь между механической работой и внутренней энергией и рассматривал последнюю как результат особого вида движения частиц материи. Вместе с Хэмфри Дэви он значительно способствовал становлению кинетической теории теплоты. Ранее на том, «что причиной теплоты является внутренний вращательное движение связанной материи», указал только Михаил Ломоносов.

Излучение тепла и холода

1790 швейцарский ученый Марк-Огюст Пиктэ выполнил эксперименты с двумя вогнутыми зеркалами, стоявших напротив друг друга. Опыт «отражение тепла» заключался в том, что от горячего тела, помещенного в фокусе первого зеркала, нагревался термометр, помещенный в фокусе второго зеркала. В опыте «отражение холода» вместо горячего ставили холодное тело, и термометр охлаждался. Бенджамин Томпсон поправимо объяснил такие явления тем, что все тела излучают невидимые лучи, которые распространяются в эфирной среде. Теплообмен между телом и термометром происходит через взаимодействие излучения: горячее тело излучает тепло и охлаждается, холодное тело — поглощает и нагревается. Большой ошибкой Томпсона стало предположение, что холодное тело излучает холод. На самом деле каждое тело излучает только тепло. Холодного излучения как такового нет.

Изобретательская деятельность

Томпсон был активен и плодотворный изобретатель и рационализатор. Он улучшил конструкцию дымовых труб, каминов, домашних и промышленных печей. Изобрел пароварку плиту — прообраз нынешней, и два вида кофеварок — перколяционные и капельную. Благодаря его новаторской работе в баварской армии улучшилось рацион солдат и их одежду.

Камин Румфорда

Камин графа Румфорда сенсацию в Лондоне. Идея новинки заключалась в том, чтобы уменьшить площадь входа в дымоход и таким образом усилить тягу. Тогда можно гораздо эффективнее обогревать комнату. Камины модифицировано за счет того, что на под домуровано кирпича так, чтобы боковые стенки стояли под углом, и добавлено заслонку в трубе, чтобы увеличить скорость выхода газов. В результате такого совершенствования нормализовалось поток воздуха, входило в камин. Дым шел равномерно вверх, не завихрювався и не выходил в комнату. Можно было улучшать теплоотдачу, рациональнее использовать камин и регулировать скорость горения топлива — одна для дерева, другая — для угля. Многие состоятельные горожан Лондона ввело в своих жилищах такие изменения.

Горн Румфорд

Бенджамин Томпсон также значительно улучшил конструкцию горнов, предназначенных для производства негашеной извести, и это новшество быстро распространилось по всей Европе. Суть заключалась в том, чтобы изолировать горючее и пламя от известняка, чтобы он, обжигаясь, НЕ загрязнялся пеплом.

Томпсон стал знаменитостью, когда распространилась новость о его успехе. Вводить такие усовершенствования было выгодно, и многие их перенимал, когда автор опубликовал анализ движения газов в дымоходе. Во многом он был похож на Бенджамина Франклина, который также изобрел новый вид отопительной печи.

Сохранение тепла было одной из главных и частых тем его изобретательской и рационализаторской деятельности. Томпсону также приписывают изобретение термобелья.

Свет и фотометрия

Рамфорд работал также в области фотометрии. Он сконструировал фотометр и ввел стандартную свечу, предшественницу канделы, как единицу силы света. Эта свеча с заданными размерами была сделана из спермацета. Ученый также опубликовал исследование «иллюзорных», или субъективных дополнительных цветов, которые появляются благодаря взаимодействию теней от двух огней — белого и цветного. Эти наблюдения взял за основу Мишель-Эжен Шеврель и обобщил в своем «законе одновременного цветового контраста» в 1839 году.

Суп Румфорд

Карл Маркс в «Капитале» подает кулинарный рецепт этого супа, цитируя книгу самого графа Румфорда:

Пять фунтов ячменя, пять фунтов кукурузы, на 3 пенса селедок, на 1 пенс соли, на 1 пенс уксуса, на 2 пенса перца и зелени — вместе на сумму 20 3/4 пенса, получается суп на 64 человек, а при средних ценах зерна можно уменьшить расходы в 1/4 пенса на душу (это еще не 3 пфениґы). Оригинальный текст (нем.)

Fünf Pfund Gerste, fünf Pfund Mais, für 3 d. Heringe, 1 d. Salz, 1 d. Essig 2 d. Pfeffer und Kräuter — Summa von 20 3/4 d. gibt eine Suppe für 64 Menschen, ja mit den Durchschnittspreisen von Korn kann die Kost auf 1/4 d. per Kopf (noch nicht 3 Pfennige) herabgedrückt werden.

Маркс приводит этот рецепт как пример того, на что идут жадные капиталисты, чтобы дешевле прокормить своих работников, и указывает имя автора: «один американский дурак, наделенный баронский титул янки Бенджамин Томпсон, он же граф Румфорд». / Ein amerikanischer Humbug, der baronisierte Yankee Benjamin Thompson (alias Graf Rumford).

В конце 1780-х годов Томпсон, будучи министром полиции в Баварии, задумал убрать нищих с мюнхенских улиц. Первого января 1790, когда, по традиции, в Мюнхене собрались попрошайки со всей Баварии, чтобы собирать милостыню, их окружили полицейские и солдаты и отправили в работный дом. В этом новом заведении с военной дисциплиной и строгим распорядком дня надо было работать на государство, а она за то платила жильем и едой.

Поставив цель как можно уменьшить расходы на их питание, Томпсон развил теорию алхимика ван Гельмонта. Согласно ей, главная пища растений — это вода, а минеральные вещества лишь «катализируют» ее разложения. Это касается и человека, предположил Томпсон. И сделал вывод, что лучшая и самая питательная пища — это суп: «Я очень удивился, что такое малое количество твердой пищи, если ее правильно приготовить, утоляет голод, поддерживает жизнь и здоровье». Пять лет поэкспериментировав на солдатах и ​​обитателях работного дома, Румфорд предложил рецепт «самой дешевой, вкусный и удивительно питательной пищи, которую только можно себе представить. Это суп из перловой ячменной крупы, гороха, картофеля, мелко нарезанный белого хлеба, уксуса, соли и воды в определенных пропорциях ». Далее ученый подробно описывает, как готовить этот суп, в которых котлах, как и какими порциями (по пинте с четвертью, то есть примерно по 600 миллилитров) его раздавать … Высушенные кусочки белого хлеба необходимо подать в последний момент, чтобы едок долго жевал, долго потреблял и тем самым настраивал свой желудок лучше усваивать пищу.

Граф дал на выбор несколько вариантов супа, в том числе и такой, что в нем уксус заменено прокисшим пивом как дешевле продуктом. Были дороже и более дешевые варианты: с мясом, с тертым копченым селедкой, с кукурузой. В первоначальном рецепте указано очень большие меры веса и объема, и в одном из произведений Румфорд также рецепт супа на одного человека: «унция перловка, унция сухого желтого гороха, три унции картофеля, четверть унции белых сухариков, соль по вкусу, пивунции уксуса и 14 унций воды ».

Румфордова уха стала основой питания солдат почти всех армий вплоть до середины XX века. До рецепт Румфорда почти в неизменном виде применяет Армия спасения в питании бездомных. Бенджамин Томпсон, граф Румфорд фактически стал основателем диетологии — науки о питании. Он многое сделал, чтобы картофель признали пищевой культурой, старался ввести другие дешевые и сытные блюда — поленту и макароны, в то время почти не известные в Германии и Англии.

Признания

  • 1795 — еще при жизни Томпсона ему поставлен памятный знак в мюнхенском Английском саду
  • 1867 — поставлен памятник Бенджамин Томпсону в Мюнхене
  • 1877 — в Воберни (Массачусетс) основано Румфордивське историческое общество
  • 1877 — в Воберни открыт музей Бенджамина Томпсона
  • 1900 — в Воберни поставлен памятник Томпсону — копию мюнхенского
  • 1970 — именем Румфорд назван кратер на Луне
  • 2 014 — снят документальный фильм «Sir Benjamin Thompson, Ein Amerikaner wird bayerischer Minister». Режиссер Бернхард Граф
  • Именем Румфорд назван дом в мюнхенском Английском саду
  • Именем Румфорд названа улица в Мюнхене
  • В мюнхенском Зале славы (Ruhmeshalle) поставлен бюст Румфорд

Произведения

  • Recherches sur la chaleur. Paris 1804-1813.
  • Recherches sur les bois et le charbon. Paris 1813.
  • Essays political, economical and philosophical. 4 vol., London 1796-1803; (deutsch: Weimar 1800-1805)
  • Complete Works. Publish. George E. Ellis, 5 Bände. London / Boston 1876.
  • Thompson, Benjamin: Experiments on the Production of Dephlogisticated Air from Water with Various Substances. In a Letter from Sir Benjamin Thompson, Knt. FRS to Sir Joseph Banks, Bart. PRS Phil. Trans. R. Soc. Lond. January 1, 1787 77: 84-124; DOI: 10.1098 / rstl.1787.0015
  • Thompson, Benjamin; Blagden, Charles: Experiments Made to Determine the Positive and Relative Quantities of Moisture Absorbed from the Atmosphere by Various Substances, under Similar Circumstances. By Sir Benjamin Thompson, Knt. FRS; Communicated by Charles Blagden, MD Sec. RS Phil. Trans. R. Soc. Lond. January 1, 1787 77: 240-245; DOI: 10.1098 / rstl.1787.0022
  • Collected Works of Count Rumford, Volume I, The Nature of Heat, (1968).
  • Collected Works of Count Rumford, Volume II, Practical Applications of Heat, (1969).
  • Collected Works of Count Rumford, Volume III, Devices and Techniques, (1969).
  • Collected Works of Count Rumford, Volume IV, Light and Armament, (1970).
  • Collected Works of Count Rumford, Volume V, Public Institutions, (1970).

Изображения по теме

  • Бенджамин Томпсон
  • Бенджамин Томпсон
  • Бенджамин Томпсон
  • Бенджамин Томпсон
  • Бенджамин Томпсон
  • Бенджамин Томпсон
  • Бенджамин Томпсон
  • Бенджамин Томпсон
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Проверьте также
Закрыть
Кнопка «Наверх»
Закрыть
Закрыть