本杰明·湯普森爵士,倫福德伯爵,FRS (英語:Sir Benjamin Thompson, Count Rumford , 德語專業:Reichsgraf von Rumford,1753年3月26日—1814年8月21日),英國物理學家,生于英屬美洲。他對于熱的本質的研究挑戰了當時占主流的熱質說,對19世紀熱力學的發展有重大意義。他也是位多產的發明家。他于美國獨立戰爭中忠于英國王室,在英國陸軍中服役,銜至中校,于戰后移居倫敦。在那里,其在后勤方面才能受到賞識,晉升上校,于1784年被英王喬治三世進封猶他爵士隊。其后,他又移居巴伐利亞州,出任當地的陸軍大臣,重整了陸軍,于1791年獲封為神圣羅馬伯爵。
個人經歷
本杰明·湯普森1753年3月26日出生于馬薩諸塞州鄉間的沃本。他的出生地現在被保存下來成為了一座博物館。他受的教育主要來自鄉間學校。有時他也去鄰近的劍橋大學,聽哈佛大學的教授的演講。13歲那年,他成為了一位商人的學徒。他在做生意方面表現出色,并且通過與那些受過良好教育的人的交往,他汲取了他們身上許多優點,其中包括對于科學的興趣。當他1769年在家鄉養傷時,他進行了一些有關熱的本質的實驗。隨后他在一個波士頓的店主工作了幾個月,并在家鄉自己進行了一些為成為醫生的基本訓練但并不成功。克萊·湯普森的前途在1772年發生極大改觀。在那年他娶了一位富有、并有深厚人脈的寡婦。她的父親是地方高官,而她的前夫在康科德(時稱倫福德)留下大片地產。他們后來移居到樸次茅斯。通過他妻子與總督的關系,他成為了當地地方武裝的一個少校。當美國獨立戰爭爆發時,湯普森已經成為新英格蘭的富有人物。他反對起義,并征募對抗叛軍的仍對英王效忠者。他的行為引起了民眾對他的敵意,并襲擊了他的莊園。1776年,他永久擯棄妻子莎拉·羅爾夫,逃到英軍陣營中。由于他帶來的有關大陸軍的有價值的情報,他受到英軍的歡迎,并成為了蓋奇將軍和薩克維爾子爵的顧問,并在戰爭結束后移居倫敦。他于1784年被封為猶他爵士隊。1785年,薩拉·湯普森十一歲時,湯普森移居巴伐利亞州。但是,她和母親一起留在新英格蘭。1796年左右,應父親的要求,薩拉·湯普森到倫敦與他團聚,因為四年前她的母親去世了。在美洲為英軍服務時期,他進行了一系列有關發射藥威力的實驗。實驗結果獲得了廣泛認同,并在1781年于皇家學會的自然科學會報發表。因而,在他戰后移居倫敦時,成為一位有名的科學家。1785年,他移居巴伐利亞,成為卡爾·泰奧多爾選侯的副官。在其在巴伐利亞度過的十一年中,他重整了陸軍,并創建一批濟貧院。他為窮人設計了倫福德粥,并且將馬鈴薯種植引入巴伐利亞州。在這一時期,他研究了烹調、取暖和照明,其中包括對于幾種燃料的使用成本和效率的比較。1789年,他在慕尼黑興建了英國花園。其留存至今,并以其規模聞名于世。1789年,他還被推選為美國藝術與科學院外籍名譽院士。出于他的功績,1791年,他獲封神圣羅馬伯爵。其爵號“倫福德”取自新罕布什爾州的康科德的舊名,是其發跡之地。他對槍炮和炸藥的研究引起了他對熱的研究興趣。他曾提出一種測量固體比熱的方法,但由于有人(Johan Wilcke)先一步發表類似發現而大失所望。隨后,他研究了一些物質的絕熱性能,并正確指出這些物質的絕熱屬性來源于它們阻礙了空氣對流。不過,接著他做了一個毫無根據并且不正確的推論,包括空氣在內的所有氣體是理想的熱絕緣體。 他將這一結論進一步視為意匠論的依據,稱上天的意旨如此安排,使動物長有皮毛,令它們免于寒冷之苦。 1797年,他將他的有關絕熱性的推論推及液體。 這受到科學界廣泛反對,特別是約翰·道爾頓和約翰·萊斯利 非常直截了當的回應了這一結論。 而當時的儀器靈敏性及精度還遠遠不能證實(或證偽)他的結論。他又一次受到他對雅威信仰的影響, 很可能想給水賦予在日常生活中一個特別而神圣的位置倫福德伯爵最重要的科學研究是其在慕尼黑針對熱的本質的研究。在其《對摩擦所生熱來源的實驗探究》(An Experimental Enquiry Concerning the Source of the Heat which is Excited by Friction, 1798)中,他提出熱是一種運動形式,而非像當時受到普遍認同的是一種物質。而這起源于他在慕尼黑一家兵工廠觀察到在炮管鏜孔過程中摩擦會產生熱的經歷。他進行了如下實驗:用特別鈍的鏜孔工具對摩擦炮管并將其浸沒于水中。盡管在大約兩個半小時后水沸騰了,并通過比較比熱來確認炮管本身沒有發生變化,但摩擦所生的熱卻似乎是無窮無盡的。他指出這一現象在熱質說范疇內是得不到合理解釋的,因為傳遞給炮管的只有在摩擦相對運動過程中的功。但他沒有進一步嘗試將摩擦所生熱進行量化或是去測量熱功當量。盡管這項研究在當時面臨大量詰難,但它隨后在19世紀,能量守恒定律的發現過程中起著重要作用。1799年后,倫福德伯爵在英法兩國間奔忙。1799年,他和Joseph Banks爵士建立了皇家研究院,漢弗里·戴維是首任講座研究員和所長。在一段時間內,該研究院是唯一推廣化學研究的機構,并由于戴維的開拓性研究而獲得世界性的名聲。隨后,邁克爾·法拉第將其建成首屈一指的實驗室,并由于科普性的公眾講座而獲得聲望,形成延續至今的傳統。至今,研究所的圣誕節講座仍能吸引大量電視觀眾。他捐資分別在皇家學會和美國藝術與科學院創立倫福德獎和倫福德獎金,并資助哈佛大學創建了一個教授職位。1803年,他被推舉為瑞典皇家科學院的外籍院士。1804年,他與法國化學家安托萬-洛朗·德·拉瓦錫的遺孀瑪麗·安·拉瓦錫結婚(他的原配夫人已經過世),但一年后就離婚。之后他定居巴黎繼續他的科學研究工作直至1814年逝世。他被安葬于巴黎的奧特伊,其墓毗鄰法國數學家勒讓德之墓。其過身后,他與發妻的女兒繼承了他伯爵頭銜。英王美洲龍騎兵團中校1784年受英王晉封爵士1791年獲封為神圣羅馬伯爵在月球上有一個以他名字命名的隕石坑,倫福德環形山。
科學貢獻
倫福德伯爵在光度學亦有所建樹。他創制了一種光度計,并引入一種作為坎德拉前身的光強單位,標準蠟燭。為了規范嚴密,他作為標準的蠟燭是由鯨蠟制作的。 他還發表了一些有關互補色覺幻像的研究報告。觀察結果被謝弗勒爾于1839年引用并歸納為同時色對比定律。
主要作品
倫福德伯爵的主要著作收錄在《倫福德著作集》中,共五卷,由1968年至1970年間出版。
社會影響
倫福德伯爵因其在熱學領域的研究成果而在歷史上留下了深刻的印記。他的研究不僅挑戰了當時的主流觀點——熱質說,而且為后來的能量守恒定律的確立鋪平了道路。他的工作也為后來的科學家們提供了重要的啟示,尤其是邁爾、焦耳和赫爾曼·馮·亥姆霍茲等人。此外,倫福德伯爵還是一個多產的發明家,他的創新設計在當時產生了巨大的影響,并且至今仍在某些領域發揮作用。
參考資料 >
看不懂也要看的耗散結構!.搜狐網.2024-08-22
他是最后一個什么都懂的人,去世時年僅55歲.虎嗅.2024-08-22
本杰明·湯普森(BENJAMIN THOMPSON).sperohope.2024-08-22