Сильванус Филиппс Томпсон: Британ физигі және педагогы

Кіріспе

Британдық академик физик (1851–1916 жж.)

Сильванус Филлипс Томпсон (19 маусым 1851 ж. – 12 маусым 1916 ж.) – Англияның Финсбери қаласындағы Сити және Гильдия техникалық колледжінің физика профессоры. Ол 1891 жылы Корольдік қоғамға сайланды және электр инженері ретінде, сондай-ақ жазушы ретінде танымал болды. Томпсонның ең танымал еңбегі – 1910 жылғы «Калкулус оңай түсіндірілді» кітабы, ол шексіз кіші есептің негіздерін үйретеді және бүгінгі күнге дейін басылып келеді. Томпсон «Электр және магнетизм негіздері» атты физикалық мәтіннің авторы, сонымен қатар Лорд Келвин мен Майкл Фарадейдің өмірбаянын жазған.

Өмірбаян

Томпсон 1851 жылдың 19 маусымында Англияның Йорк қаласында квакер отбасында дүниеге келді. Оның әкесі Йорктегі квакер Бутэм мектебінде ұстаздық еткен, ал ол да сонда білім алған. 1873 жылы Сильванус Томпсон мектепте ғылым бойынша шебер болды. 1869 жылы ол Лондон университетінің бакалавриат бағдарламасын сырттай бітірді. Мұғалімдік тәжірибеден кейін Оңтүстік Кенсингтондағы Корольдік тау-кен мектебіне (RSM) стипендиямен қабылданды, онда химия және физика пәнін оқыды. Ол ғылым бакалавры дәрежесін құрметті дипломмен аяқтап, RSM-де жұмыс істей бастады. Біраз уақыттан кейін Корольдік астрономиялық және физикалық қоғамның мүшесі болды және Корольдік институтта ұйымдастырылған тәжірибелермен бірге лекцияларға қатысты. 1876 жылдың 11 ақпанында ол сэр Уильям Крукстің Роял Институтында жарықтың механикалық әрекеті туралы кешкі баяндамасын тыңдады, онда Крук өз жарық дискісін (радиометрін) көрсетті. Томпсон қызығушылық танытып, жарық және оптика саласына үлкен қызығушылық дарытты (оның тағы бір маңызды қызығушылығы электромагнетизм болды). 1876 жылы ол Бристоль университетінің колледжінде физика пәнінің лекторы болып тағайындалды, ал 1878 жылы 27 жасында профессор атанды. Томпсонның басты мәселесі техникалық білім беру саласы болды және ол континенттік тәсілді Ұлыбританиямен салыстыру үшін Франция, Германия және Швейцарияға бірнеше сапар жасады. 1879 жылы ол Корольдік өнер қоғамында "Оқушылық, ғылыми және ғылыми емес" тақырыбында баяндама жасады, онда Англиядағы техникалық білім берудегі кемшіліктерді егжей-тегжейлі сипаттады. Талқылау барысында Англияның кәсіптік мектептерді пайдалану үшін тым консервативті екендігі және континенттік әдістердің Ұлыбританияда қолданылмауы мүмкін екендігі туралы пікір білдірілді. Томпсон техникалық білімнің ғылыми білімді іс жүзіне асырудың құралы екенін түсінді және өмірінің қалған бөлігін өзінің көзқарасын іске асыруға жұмсады. 1878 жылы Лондон қаласы мен гильдиялар институты техникалық білім беруді дамыту үшін құрылды. Финсбери техникалық колледжі – Сити және Гильдия институты құрған оқу орны. Томпсон келесі 30 жыл бойы осы колледждің директоры және физика профессоры болды. Томпсонның ерекше қабілеті – күрделі ғылыми ұғымдарды анық және қызықты түрде жеткізу шеберлігінде еді. Ол 1896 жылы Рождество лекцияларын Роял Институтында оқыды, онда Рентген сәулелері туралы есеппен "Жарық, көрінетін және көрінбейтін" тақырыбын қамтыды. Ол өте әсерлі лектор болды және радиолог А.Е. Барклей былай деді: "Оны тыңдаған ешкім оның алдына қойған суреттердің жарқындығын ұмыта алмайды". 1891 жылы Томпсон электр импульсының қашықтығын арттыратын және телеграф кабелі арқылы сөздерді тарату жылдамдығын жоғарылататын су асты телеграф кабелі туралы идеяны жасады. Осыған дейін орташа жылдамдық минутына 10 мен 50 сөз аралығында болды, бірақ оның дизайны кабельдің ішкі электр құрылымының бөлігі ретінде қайта жерлеуді енгізу арқылы электр энергиясының кабель арқылы шығарылуына қарсы тұруды көздеді (қазіргі коаксиалды кабельге ұқсас). Оның идеясы Чарльз Брайттың "Су асты телеграфтары" кітабында екі сымның жеке өткізгіштер ретінде жасалуы мүмкін екендігін, бірақ олардың бойында индукциялық катушкамен байланыстырылатынын талқылайды. Бұл сыйымдылықты енгізуге мүмкіндік береді, соның салдарынан электр зарядының қашықтығы артады, демек сөздердің саны көбейеді. Бұл су асты телеграфын және телефондық су асты жүйелерінің болашағын өзгертуге көмектесетін жоба болды. Томпсон Рентгеннің тәжірибелерін Ұлыбританияда ашылу жарияланғаннан кейін бір күні қайталады, содан кейін 1896 жылдың 30 наурызында Лондон клиникалық қоғамында жаңа сәулелердің алғашқы қоғамдық демонстрациясын көрсетті. Уильям Хейл Уайт былай деді: "Көрермендердің көпшілігі алғаш рет сүйектер мен металл бөлшектерін көрді. Сильванус Томпсон лекторлардың арасында князь болды. Мен ешқашан одан жақсы демонстрация естіген емеспін және есте қаларлық медициналық жиынға қатысқан емеспін". Ол Рентген қоғамының (кейіннен Британдық радиология институты) бірінші президенті болды. Ол қоғамды медицина, физика және фотосуретке байланысты деп сипаттады. Оның генийі осы қоғамға өзінің беделін берді және оны бүгінгідей медицина, ғылым және техника мүшелерінің бай қоспасына айналдырды. Рентген қоғамына арналған президенттік сөзінде ол былай деді: "Пионерлер далаға жол ашты; енді олардың соңынан жаңа аумақты иеленетіндер, оның зерттеуін аяқтайтын және оның ерекшеліктерін картаға түсіретіндер келеді. Біздің қоғамның жұмысы әрбір бұрышы барланған және картаға түсірілгенше аяқталмайды". 1900 жылы Томпсон Марконидің патенттеріне қарсы даулы Уайтхолл шабуылына қатысты, онда почта ведомствосы одан және профессор Оливер Лодждан құпия есептерді дайындауды тапсырды. Мақсаты – Маркони компаниясының патенттерін жарамсыз деп жариялау немесе техникалық жағынан өзгеше жабдықтарды жасау болды: соңғысы Томпсонға жүктелді. Әскери-теңіз күштері екі есепті алғаннан кейін, сымсыз телеграфтың пионері капитан (кейін адмирал) Генри Джексон, HMS Vulcan командалық құрамындағы адамдардың пікірі Маркони компаниясының патентін айналып өтуге тырысудың қажеті жоқ екенін көрсетті. Томпсон барлық жағдайда шындыққа адал болды және 1915 жылы Достар қоғамына оқыған "Шындықты іздеу" атты лекциясы оның өмірінің барлық саласында шындыққа және адалдыққа сенгенін көрсетті. Томпсон өмірінің соңына дейін Діни достар қоғамының белсенді мүшесі болып қалды. Ол 1916 жылдың 12 маусымында Лондон қаласында қысқа аурудан кейін қайтыс болды, соңдарында әйелі мен төрт қызы қалды.

Thompson was born on 19 June 1851 to a Quaker family in York, England. His father served as a master at the Quaker Bootham School in York and he also studied there. In 1873 Silvanus Thompson was made the science master at the school. He graduated and sat for Bachelor of Arts University of London external degree in 1869. After a teaching apprenticeship he was awarded a scholarship to the Royal School of Mines (RSM) in South Kensington, where he studied chemistry and physics. He graduated with honors with a Bachelor of Science degree and started working at RSM. He soon became a Fellow of the Royal Astronomical and Physical Society; he participated in meetings—lectures with demonstrations of experiments organized at the Royal Institution. On 11 February 1876 he heard Sir William Crookes give an evening discourse at the Royal Institution on The Mechanical Action of Light when Crookes demonstrated his light mill or radiometer. Thompson was intrigued and stimulated and developed a major interest in light and optics (his other main interest being electromagnetism). In 1876 he was appointed as a lecturer in Physics at University College, Bristol, and later was made Professor in 1878 at the age of 27. A major concern of Thompson was the area of technical education and he made a series of continental tours to France, Germany and Switzerland to compare the continental approach to that in the UK. In 1879 he gave a paper at the Royal Society of Arts on Apprenticeship, Scientific and Unscientific in which he detailed the deficiencies in technical education in England. In the discussion, the opinion was expressed that England was too conservative to make use of trade schools and that continental methods would not be applicable in the UK. Thompson recognised that technical education was the means by which scientific knowledge could be put into action and spent the rest of his life putting his vision into practical realisation. In 1878 the City and Guilds of London Institute for the Advancement of Technical Education was founded. Finsbury Technical College was a teaching institution created by the City and Guilds Institute and it was as its Principal and Professor of Physics that Thompson was to devote the next 30 years. Thompson's particular gift was in his ability to communicate difficult scientific concepts in a clear and interesting manner. He attended and lectured at the Royal Institution giving the Christmas lectures in 1896 on Light, Visible and Invisible with an account of Röntgen Light. He was an impressive lecturer and the radiologist AE Barclay said that: “None who heard him could forget the vividness of the word pictures he placed before them.”

In 1891 Thompson developed the idea of a telegraph submarine cable that could increase the distance of the electrical pulse and therefore increase the speed of transmitting words across the telegraph cable. Until then there was an average speed of between 10 and 50 words per minute but his design was to counteract the discharging of electrical energy across the cable by introducing a return earth as part of the internal electrical structure of the cable (something like coaxial cable today). His idea, written about by Charles Bright in his book "Submarine Telegraphs", discusses the idea that the two wires could be designed as separate conductors but along their path they would be connected by an induction coil. This would allow for the introduction of capacitance and therefore allow for the distance of the electrical charge to increase so increasing the word count. This was a design that would help revolutionise submarine telegraphy and the future of telephone submarine systems. Thompson repeated Röntgen's experiments on the day after the discovery was announced in the UK and following this gave the first public demonstration of the new rays at the Clinical Society of London on 30 March 1896. William Hale White said: “The audience was thrilled, most seeing for the first time actual pieces of bones and metal. Silvanus Thompson was a prince among lecturers. I have never heard a better demonstration or attended a more memorable medical meeting.”

He was the first President of the Röntgen Society (later to become the British Institute of Radiology). He described the society as being between medicine, physics and photography. It was his genius that put its stamp on that society and has made it into the rich amalgam of medical, scientific and technical members that it is today. As he said in his presidential address to the Röntgen Society: “The pioneers have opened the way into the wilderness; they are now being followed by those who will occupy the new territory, complete its survey, and map out its features. Not until every corner is explored and charted will the work of our Society be ended.”

In 1900 Thompson was involved in the controversial Whitehall attack on Marconi's patents, when the Post Office commissioned both him and Professor Oliver Lodge to produce secret reports. The purpose was either to declare the Marconi Company patents invalid, or to produce similar, but technically different equipment: the latter involved Thompson. When the Admiralty received the two reports it was the pioneer of wireless telegraphy Captain (later, Admiral Sir) Henry Jackson, then commanding HMS Vulcan, whose opinion led a senior naval officer to report, "it would be unworthy to try to evade the Marconi Company's patent." Thompson was committed to truth in all aspects and his 1915 Swarthmore Lecture delivered to the Society of Friends was The Quest for Truth, indicating his belief in truth and integrity in all aspects of our lives. Thompson remained an active member of the Religious Society of Friends, throughout his life

He died in London, after a short illness, on 12 June 1916, leaving a widow and four daughters.

Әдеби шығармалары

Томпсон техникалық сипаттағы көптеген кітаптар жазды, әсіресе «Электр және магнетизм» (1881), «Динамо электр машиналары» (1884) және 1910 жылы алғаш рет жарияланып, әлі күнге дейін басылымда болатын «Есептеуді жеңілдету» атты классикалық еңбегі. Томпсонның көптеген қызығушылықтары болды, олардың ішінде сурет салу, әдебиет, ғылым тарихы және жылыжайда жұмыс істеу. Ол Майкл Фарадей мен Лорд Кельвиннің өмірбаянын жазды. Сонымен қатар, ол Елизавета дәуірінің дәрігері Вильям Гилберт туралы жазды және 1900 жылы Гилберттің «De Magnete» еңбегінің басылымын шығарды. 1912 жылы Томпсон Кристиан Гюйгенстің «Жар туралы трактат» атты еңбегінің алғашқы ағылшын тіліне аудармасын жариялады. Оның тарихи және қолданыстағы кітаптардан тұратын ғылыми кітапханасы Электр инженерлері институтында сақталып тұр, бұл керемет жинақ (ол IEE президенті болған). Оған электр, магнетизм және оптика саласындағы көптеген классикалық кітаптар кіреді. Жинаққа 900 сирек кітап, 2500 он тоғызыншы және жиырмасыншы ғасырдың басындағы кітап атаулары және шамамен 200 авторлық хат кіреді.

Лекциялар

Томпсон 1896 жылы Ройал институтында «Жарық: Көрінетін және көрінбейтін, сонымен қатар Рентген сәулелері туралы» атты Рождестволық лекцияларын оқыды. 1910 жылы Томпсонға «Дыбыс: Музыкалық және музыкалық емес» тақырыбында Ройал институтының Рождестволық лекциясын оқуға шақырды.

Құрметтер

Томпсон - Англияның Бристоль қаласындағы Инженерлер аллеясында бейнеленген тұлғалардың бірі. Томпсон 1891 жылғы 14 мамырда Корольдік қоғамның мүшесі болып сайланды және 1894 жылы Швеция Корольдік ғылым академиясының мүшесі болып сайланды. 1902 жылы ол Америка философиялық қоғамының мүшесі болып сайланды.

Өнертабыстар

Томпсон пермеметрді ойлап тапты. 1910 жылы Лондонда Томпсон магниттік өріс арқылы миды стимуляциялаудың алғашқы тәжірибелеріне қатысты. Оның қайтыс болғаннан кейін көп жылдар өткен соң, бұл техника транскраниалды магниттік стимуляция ретінде қалыптасты.