Джеймс Прескотт Джоуль

Здравствуйте, меня зовут Джеймс Прескотт Джоуль. Моя история началась 24-го декабря 1818-го года в городе под названием Солфорд, в Англии. Моя семья была хорошо известна, потому что мы владели большой пивоварней, где варили пиво. В детстве я часто болел, а это означало, что я не мог ходить в обычную школу. Вместо этого меня обучали прямо на дому. В 1834-м году моим учителем стал очень известный учёный по имени Джон Дальтон. Он рассказал мне обо всех чудесах математики и науки, и я быстро полюбил эти предметы. Я был полон любопытства и много времени проводил, создавая собственные эксперименты. Особенно меня увлекало электричество, и я обожал выяснять, как оно работает. Мой дом стал моей первой лабораторией, где и началось моё великое научное приключение.

Когда я подрос, я начал работать на семейной пивоварне. Примерно в 1838-м году у меня появилась идея, как улучшить нашу пивоварню. Мы использовали старые паровые двигатели для приведения в действие оборудования, но я подумал, что смогу заменить их новыми, более эффективными электродвигателями. Когда я собирал и испытывал эти двигатели, я заметил кое-что любопытное. После некоторого времени работы провода внутри двигателей становились тёплыми на ощупь. Это не было просто случайностью; это происходило каждый раз. Это заставило меня серьёзно задуматься. Какова связь между электричеством, протекающим по проводам, движением мотора и теплом, которое я ощущал? Этот простой вопрос направил меня на путь открытий. Моё любопытство привело меня к написанию моей самой первой научной статьи в 1840-м году, в которой я объяснил правило, ныне известное как первый закон Джоуля.

Тепло от проводов привело меня к моему самому главному научному вопросу: было ли тепло на самом деле формой энергии? В те дни многие учёные считали, что тепло — это своего рода невидимая жидкость. Я хотел доказать, что это нечто иное. Итак, примерно в 1843-м году я спроектировал и построил совершенно особенную машину для проверки своей идеи. Она выглядела немного странно. В ней был контейнер, наполненный водой, а внутри находилось лопастное колесо. Это колесо было соединено верёвками и шкивами с тяжёлыми гирями. Когда я отпускал гири, они тянули верёвки и заставляли лопасти вращаться в воде. Я был невероятно аккуратен в своей работе. Я измерял всё: вес гирь, расстояние, на которое они падали, и температуру воды до и после того, как лопасти её перемешивали. После многих попыток я нашёл именно то, что искал. Когда лопасти перемешивали воду, её температура всегда поднималась на небольшую, предсказуемую величину. Это было доказательство! Работа, совершаемая падающими гирями, превращалась непосредственно в тепло. Я открыл то, что называется «механическим эквивалентом теплоты», показав, что работа и тепло — это просто разные формы одного и того же: энергии. Сначала многие другие учёные не поверили моим результатам.

Несколько лет мои идеи не получали широкого признания, но всё начало меняться. В 1847-м году я посетил научную конференцию, где встретил другого учёного по имени Уильям Томсон. Он внимательно выслушал моё выступление и понял, что мои открытия были очень важны. Он увидел связь между моей работой и более широкими научными идеями. Начиная с 1852-го года, мы с Уильямом начали работать вместе. Наше сотрудничество привело к ещё более удивительным открытиям, включая так называемый эффект Джоуля-Томсона. Это открытие является ключевым принципом, который до сих пор используется в холодильниках для охлаждения. По мере того как всё больше учёных начали понимать и проверять мои эксперименты, я наконец получил признание, на которое надеялся. В 1850-м году меня избрали в Королевское общество, что является большой честью для любого учёного в Англии.

Оглядываясь назад, я понимаю, что мои эксперименты помогли сформулировать одно из самых важных правил во всей науке: Первый закон термодинамики. Этот закон прост, но очень важен. Он гласит, что энергия не может быть создана из ничего или полностью уничтожена; она может только переходить из одной формы в другую, подобно тому, как движение моего лопастного колеса превращалось в тепло в воде. Я прожил до 70 лет и скончался 11-го октября 1889-го года. В честь дела всей моей жизни учёные решили назвать стандартную единицу измерения энергии моим именем. Так что сегодня, когда вы измеряете энергию на уроке науки, вы используете моё имя — «джоуль».