Physicien anglais (Belfast 1824 - Netherhall, près de Largs, Écosse, 1907).

William Thomson est le fils d’un professeur de mathématiques, lui-même fils d’un fermier irlandais d’origine écossaise. Son père ayant reçu une chaire à Glasgow, c’est dans cette ville qu’il effectue ses premières études, et il s’y révèle un élève particulièrement précoce, puisque, à l’âge de seize ans, il a déjà lu le traité de Joseph Fourier sur la Théorie analytique de la chaleur, dont il subira par la suite la profonde influence. De 1841 à 1845, il poursuit ses études de physique mathématique à l’université de Cambridge. Puis, ayant passé un an au laboratoire de Victor Regnault à Paris, il obtient une chaire de physique à l’université de Glasgow. La même année 1846, il prend la direction du Journal de mathématiques de Cambridge et de Dublin. Tout en poursuivant, sa vie durant, une carrière universitaire, il deviendra un grand ingénieur, et, en 1890, on lui offrira la présidence de la Société royale de Londres. Il sera anobli en 1866 lors de la pose du premier câble transatlantique et élevé à la pairie en 1892 ; le nom de Kelvin, qu’il prend alors, est emprunté à la petite rivière qui serpente au pied de l’université de Glasgow.

Aux travaux théoriques qu’il va mener en thermodynamique, en électrostatique et en géophysique, le savant joindra une activité d’inventeur et de réalisateur, notamment en électrotechnique et en télégraphie.

Il détermine les variations du point de fusion de la glace avec la pression et découvre en 1852 le refroidissement provoqué par la détente d’un gaz dans le vide (effet Joule-Thomson). Il s’intéresse aux travaux de Carnot*, dont il a eu connaissance lors de son passage à Paris, ainsi qu’aux résultats expérimentaux de Joule* sur l’équivalence de la chaleur et du travail ; il consacre son attention au deuxième principe de la thermodynamique, élabore une théorie des moteurs thermiques et développe la notion de dégradation de l’énergie. Il propose l’établissement d’une échelle théorique des températures, et le nom de kelvin est maintenant donné à l’unité de température absolue.

Dans un autre domaine, il contribue puissamment à la théorie mathématique de l’électrostatique. Il crée notamment la méthode des images électriques, qu’il applique à l’étude de l’attraction de deux sphères électrisées. En 1853, il établit la théorie des circuits oscillants, qu’il assimile aux mouvements du pendule. Il participe à l’établissement du système d’unités électriques préconisé en 1851 par W. E. Weber et réalise des déterminations absolues de forces électromotrices et de résistances. Il imagine en 1851 le galvanomètre à aimant mobile, puis le siphon enregistreur, pour la détection des signaux fournis par le télégraphe sous-marin.

Le savant s’intéresse à la transmission des signaux le long des câbles, dont il établit l’analogie avec la conduction de la chaleur. En 1856, il prend part à la fondation de l’Atlantic Telegraph Company, dont il est l’un des directeurs, et participe à l’immersion et aux essais du premier câble transatlantique.

L’étude des mouvements, ondes et tourbillons dans lès fluides a aussi retenu l’attention de lord Kelvin, mais les spéculations que celui-ci en a déduites sur l’atome et l’éther sont de peu d’intérêt. Mais ses travaux de géophysique sont restés fondamentaux : étude des marées de l’écorce terrestre, de la rigidité du globe, du freinage exercé par les marées sur sa rotation. On peut encore signaler ses mémoires sur l’âge de la Terre et la contraction du Soleil (1862).

Lord Kelvin a enfin créé diverses machines mathématiques, notamment un appareil servant à prévoir l’amplitude des marées. En 1876, il met au point le premier dispositif d’intégration permettant d’arriver à une solution mécanique des équations différentielles. Il peut être considéré comme le créateur des calculateurs analogiques.

Il s’éteint lentement dans sa quatre-vingt-troisième année. Sa dépouille repose dans l’abbaye de Westminster, aux côtés de celle de Newton.

R. T.

 S. P. Thompson, The Life of William Thomson, Baron Kelvin of Largs (Londres, 1910 ; 2 vol.). / A. Russell, Lord Kelvin (Londres et Glasgow, 1938).

Physicien anglais (Cheetham Hill, près de Manchester, 1856 - Cambridge 1940).

J. J. Thomson entre à quatorze ans à l’Owens College de Manchester, aujourd’hui université de cette ville. Il entreprend d’abord des études d’ingénieur, mais il s’oriente bientôt vers les mathématiques et la physique. En 1876, il va poursuivre ses études au Trinity College de Cambridge, où il est l’élève de J. C. Maxwell*. Il y obtient ses grades universitaires et, en 1884, il succède à lord Rayleigh comme professeur de physique expérimentale. Il entre ainsi au laboratoire Cavendish pour y travailler durant quarante-deux ans, et il va faire de cet établissement, dont il devient plus tard directeur, l’une des plus remarquables écoles de physique expérimentale du monde. En 1905, il est également nommé professeur à l’Institut royal de Londres. Jusqu’à sa mort, il sera l’objet des plus hautes distinctions accordées à un homme de science. Titulaire, en 1906, du prix Nobel de physique, il assume en 1916 la présidence de la Société royale et est élu en 1919 associé étranger de l’Académie des sciences.

Théoricien et expérimentateur d’une rare science, il s’intéresse à tous les problèmes de la physique ; mais, obsédé par la notion d’énergie et par la conviction que toutes ses formes se ramènent, en fin de compte, à une seule, il va considérer l’exploration des propriétés électriques de la matière comme le but principal de son activité.