Войти
Джон Джеймс Уотерстон (1811–18 июня 1883) был шотландским физиком, пионер кинетической теории газов.
Отец Уотерстона, Джордж, был Эдинбургом сургучом производитель и продавец канцелярских товаров, родственник семьи Сандеманов Роберт и его брат Джордж. Джон родился шестым из девяти детей в семье, живущей с интересом к литературе, науке и музыке. Он получил образование в средней школе Эдинбурга, а затем поступил в ученики на инженера-строителя у господ Грейнджер и Миллер. Его работодатели поощряли его посещать лекции в Эдинбургском университете. Он изучал математику и физику под руководством сэра Джона Лесли, а также посещал лекции по химии, анатомии и хирургии и стал активным участником студенческое литературное общество.
В возрасте девятнадцати лет Уотерстон опубликовал статью, предлагающую механическое объяснение гравитации, объясняя действие на расстоянии в терминах сталкивающихся частиц и обсуждая взаимодействия между линейными и вращательное движение, которое сыграет роль в его более поздней кинетической теории.
Уотерстон переехал в Лондон в возрасте двадцати одного года, где он работал железнодорожным инспектором геодезистом, стал сотрудником Института инженеров-строителей и опубликовал статью о графический метод планирования земляных работ. Путешествия и сбои, связанные с его геодезическими работами, оставили Уотерстону мало времени для продолжения учебы, поэтому он присоединился к отделу гидрографии Адмиралтейства под руководством Фрэнсиса Бофорта. Именно Бофорт в 1839 г. поддержал Уотерстона на должности военно-морского инструктора для курсантов Ост-Индской компании в Бомбее. Публикация сработала для Уотерстона, который смог продолжить чтение и исследования в библиотеке Грант-колледжа.
В Индии он впервые разработал кинетическую теорию. теория, независимо от более ранних и столь же игнорируемых частичных отчетов Даниэля Бернулли и Джона Херапата. Он опубликовал его за свой счет в своей книге «Мысли о психических функциях» (1843 г.). Он правильно вывел все следствия из предпосылки, что давление газа является функцией количества молекул на единицу объема, N; молекулярная масса, М; и молекулярный средний квадрат скорости, 
.Он был мотивирован подумать о волновой теории тепла по аналогии с волновая теория света и некоторые эксперименты Джеймса Форбса и Македонио Меллони по лучистому теплу. Его заявление о том, что... в смешанных средах средняя квадратичная скорость молекул обратно пропорциональна удельному весу молекул, было рассмотрено как первое утверждение теоремы о равнораспределении для поступательного движения. Уотерстон понял, что, хотя кинетическая энергия отдельной молекулы со скоростью v составляет ½ мв², тепловая энергия пропорциональна температуре, T. Это понимание привело его к выводу закона идеального газа :
.Публикация оказала небольшое влияние, возможно, из-за названия. Он представил свою теорию под покровительством Бофорта в Королевское общество в 1845 году, но был отклонен. Рефери сэр Джон Уильям Лаббок написал: «Газета - не что иное, как вздор.
Не имея возможности получить копию своей статьи (он не смог сделать копию для себя до подачи статьи в Королевское общество), он переписал работу и попытался рекламировать ее в другом месте, привлекая мало внимания, кроме от Уильяма Джона Маккорна Рэнкина и Германа фон Гельмгольца, через которых это могло повлиять на Августа Крёнига. Теория получила признание только тогда, когда она была предложена Рудольфом Клаузиусом и Джеймсом Клерком Максвеллом в 1850-х годах, когда вклад Уотерстона был забыт.
Он вернулся в Эдинбург в 1857 году, чтобы продолжить свои собственные новые физические идеи, но встретились с неуступчивой безнадзорностью и уныние от научного учреждения. Пренебрежение усугублялось его собственной растущей замкнутостью и враждебностью к ученым обществам. Он занимался акустикой, астрономией, механикой жидкости и термодинамикой.
18 июня он покинул свой дом в Эдинбурге и утонул в близлежащем канале. возможно, он упал в канал из-за теплового стресса, вызванного его астрономическими наблюдениями.
Как обсуждалось выше, статья Уотерстона, представленная Королевскому обществу, была отклонена. Спустя несколько лет после смерти Уотерстона лорду Рэли (в то время секретарю Королевского общества) удалось выкопать его из архивов Королевского общества. Наконец, статья Уотерстона была опубликована в Philosophical Transactions of the Royal Society в 1892 году. (См. Ниже.)
Рэли считал случай Уотерстона не отклонением от нормы, а нормой:
«История В статье [Уотерстона] предполагается, что в высшей степени спекулятивные исследования, особенно неизвестного автора, лучше всего доводить до мира через какой-то другой канал, а не через научное сообщество, которое, естественно, не решается допустить в свои печатные отчеты вопрос неопределенной ценности. Возможно, можно пойти дальше. и говорят, что молодой автор, который считает себя способным на великие дела, обычно преуспеет, если получит признание научного мира благодаря работам, объем которых ограничен и ценность которых легко оценивается, прежде чем приступить к более высоким полетам "
