James Joule

James Joule (ur. 24.12.1818 w Salford, zm. 11.10.1889 w Sale) – brytyjski fizyk, najbardziej znany ze swojego prawa zachowania energii. Po latach nauki i doświadczeń stworzył eksperyment, który doprowadził do sformułowania I prawa Termodynamiki. Na jego cześć została nazwana jednostka energii – dżul. Współodkrywca efektu Joula-Thomsona.

Młodość

James Joule był synem piwowara. Ze względu na słabe zdrowie nie został posłany do szkoły. Początkowo nauczała go w domu przyrodnia siostra matki, późniejszą edukację odebrał od prywatnych nauczycieli. Jego kariera ucznia zakończyła się, kiedy miał piętnaście lat. Rozpoczął wtedy pracę w browarze. Pogarszający się stan zdrowia jego ojca sprawił, że wraz ze starszym bratem musieli wziąć na siebie coraz więcej obowiązków.

Kiedy miał szesnaście lat jego ojciec zatrudnił Johna Daltona jako prywatnego nauczyciela dla Jamesa i jego brata. Lekcje miały miejsce dwa razy w tygodniu. Joule zapoznał się na nich z fizyką, matematyką i chemią, co zapoczątkowało serię dość niebezpiecznych doświadczeń. Przypalił sobie brwi eksperymentując z bronią palną, puszczał latawce podczas burzy i kazał służącej opisywać co czuje, kiedy raził ją prądem o coraz większym natężeniu. Eksperyment zakończył, kiedy zemdlała.

Osiągnięcia Zawodowe i Naukowe

Pracując w browarze ojca przeprowadzał eksperymenty dotyczące zależności między ciepłem, a elektrycznością. Mając 22 lata doszedł do wniosku, że kabel w którym płynie prąd nagrzewa się, a zależność odnosi się również do przewodników zanurzonych w wodzie. Do tego momentu naukowcy wierzyli, że ciepło nie może być stworzone, ani zniszczone. Ze względu na kontrowersyjność swojej teorii początkowo nie mógł znaleźć żadnego naukowego pisma, które zgodziłoby się opublikować jego pracę. Ostatecznie jego teoria pojawiła się w lokalnej gazecie.

W niedługim czasie wieści o jego teorii dotarły do Londynu, gdzie członkowie Royal Society początkowo ją odrzucili. Uważali, że Joule jest niewiarygodny i trudno im się dziwić, biorąc pod uwagę fakt, że wywodził się z prowincji i nie posiadał wyższego wykształcenia. Kiedy jednak okazało się, że nikt nie jest w stanie podważyć jego teorii, naukowcy postanowili wybaczyć mu te uchybienia.

W 1843 Joule wykazał, że ciepło było formą energii i wprowadził jednostkę SI znaną dzisiaj jako dżul. Po wielu eksperymentach z podgrzewaniem wody wykazał, że elektryczność jest zbędnym pośrednikiem. Jego eksperymenty stały się fundamentem wielu odkryć XIX-wiecznej nauki.

W 1847 roku w Oxfordzie poznał Williama Thompsona. Był to początek wieloletniej przyjaźni i wspólnych eksperymentów nad kompresją i rozprężaniem gazów, które doprowadziły do powstania lodówki. Ich pierwszy wspólny eksperyment dotyczył zmian temperatury powietrza przepuszczanego przez małe rurki. Później w podobny sposób eksperymentowali z płynami. Joule wykorzystał te badania do wyjaśnienia fenomenu spadającej gwiazdy – ciało płonęło nabierając prędkości i przebijając się przez ziemską atmosferę.

Następne eksperymenty Joula dotyczyły elektrolizy i zapłonu, co doprowadziło do wynalezienia przez niego spawarki i pompy wyporowej.

Życie Prywatne

W 1847James Joule poślubił Amelię Grimes. Mieli dwoje dzieci Benjamina i Alice. W 1854 roku jego żona i syn zmarli w wypadku. Joule nie ożenił się ponownie.

Po tym, jak jego browar zbankrutował rząd brytyjski przyznał mu 200 funtów pensji za dokonania naukowe.

Zmarł 11 października 1889 roku po długiej chorobie.

Ciekawostki

James Joule nigdy nie zajął żadnej pozycji akademickiej, ale został członkiem brytyjskiego Royal Society, elitarnej grupy naukowców.

Został nagrodzony prestiżowymi medalami Royal i Copley za dokonania na polu fizyki.

Za osiągnięcia naukowe uniwersytety w Oxfordzie, Dublinie i Edynburgu przyznały mu honorowy status doktora fizyki.