威廉·汤姆森（英文：William Thomson，1824年6月26日~1907年12月17日），第一代开尔文男爵（英文：First Baron Kelvin），又称开尔文勋爵（Lord Kelvin）。1824年6月26日生于爱尔兰贝尔法斯特，1907年12月17日卒于苏格兰拉格斯哥。英国的数学物理学家、工程师。热力学温标（绝对温标）的发明人，被称为现代热力学之父。

由于装设第一条大西洋海底电缆有功，英政府于1866年封他为爵士，并于1892年晋升为开尔文勋爵，开尔文这个名字就是从此开始的。

1824年6月26日，开尔文生于爱尔兰的贝尔法斯特。他从小聪慧好学。

1834年，10岁的开尔文成为了格拉斯哥大学最年轻的大学生。

1841年，他转学到了剑桥大学。在剑桥哲学学会会刊上发表了3篇关于热和电的数学分析论文。 [1]

1845年，毕业于剑桥大学，在大学学习期间曾获兰格勒奖金第二名，史密斯奖金第一名。

1846年，带着二十多篇已发表的高水平论文受聘于格拉斯哥大学，成为物理学教授。任职达53年之久。 [1]

1851年，27岁的开尔文当选为英国皇家学会院士和瑞典皇家科学院外籍院士。

1851-1854年间，解释并论证了热力学中的两条重要定律：焦耳（James Joule）的热平衡定律和卡诺-克劳修斯（Carnot-Clausius）的热转换定律。 [1]

1855年，研究了电缆中的信号传播，得出了信号传播速度减慢与电缆长度平方成正比的定律。 [1]

1856年，大西洋电报公司筹划装设横跨大西洋的海底电缆，被任命为公司董事和工程顾问。 [1]

1860年，冬天在冰上行走时不小心滑倒，导致腿部严重骨折，自此一生跛行。 [1]

1866年，由于装设第一条大西洋海底电缆有功，英政府于1866年封他为爵士。 [1]

1873-1878年，1886-1890年和1895-1907年期间，开尔文三次出任爱丁堡皇家学会会长。 [1]

1877年，被选为法国科学院院士。

1890～1895年任伦敦皇家学会会长。

1892年，为表彰他在电缆工程和电报技术方面的卓越成就和科学贡献，维多利亚女王亲自加冕他为第一代开尔文男爵（First Baron Kelvin），即开尔文勋爵（Lord Kelvin）。 [1]

1904年，出任格拉斯哥大学校长。在任期间，他建立了英国第一个让学生使用的物理实验室。

1906年，他出任第一届国际电工技术委员会（International Electrotechnical Commission）主席。

1907年11月，得了一场重感冒，随后健康状况急速恶化。 [1]

1907年12月17日，他逝世于苏格兰Ayrshire郡的家中，享年83岁。

热力学
开尔文是热力学的主要奠基人之一，在热力学的发展中作出了一系列的重大贡献。

创立热力学温标

1848年，根据盖-吕萨克、卡诺和克拉珀龙的理论创立了热力学温标。指出：“这个温标的特点是它完全不依赖于任何特殊物质的物理性质。”这是现代科学上的标准温标。

提出热力学第二定律

1851年他提出热力学第二定律：“不可能从单一热源吸热使之完全变为有用功而不产生其他影响。”这是公认的热力学第二定律的标准说法。他是热力学第二定律的两个主要奠基人之一。（另一个是克劳修斯）

并且指出，如果此定律不成立，就必须承认可以有一种永动机，它借助于使海水或土壤冷却而无限制地得到机械功，即所谓的第二种永动机。

发现焦耳－汤姆森效应

1852年，他与焦耳合作进一步研究气体的内能，对焦耳气体自由膨胀实验作了改进，进行气体膨胀的多孔塞实验，发现了焦耳－汤姆森效应，即气体经多孔塞绝热膨胀后所引起的温度的变化现象。这一发现成为获得低温的主要方法之一，广泛地应用到低温技术中。

预言温差电效应

1856年他从理论研究上预言了一种新的温差电效应，即当电流在温度不均匀的导体中流过时，导体除产生不可逆的焦耳热之外，还要吸收或放出一定的热量（称为汤姆孙热）。这一现象后叫汤姆孙效应。

电磁学
发明电像法

开尔文在电磁学理论和工程应用上研究成果卓著。1848年他发明了电像法，这是计算一定形状导体电荷分布所产生的静电场问题的有效方法。

他深入研究了莱顿瓶的放电振荡特性，于1853年发表了《莱顿瓶的振荡放电》的论文，推算了振荡的频率，为电磁振荡理论研究作出了开拓性的贡献。他曾用数学方法对电磁场的性质作了有益的探讨，试图用数学公式把电力和磁力统一起来。

1846年便成功地完成了电力、磁力和电流的“力的活动影像法”，这已经是电磁场理论的雏形了（如果再前进一步，就会深入到电磁波问题）。

电力实际应用

他十分重视理论联系实际。1875年预言了城市将采用电力照明，1879年又提出了远距离输电的可能性。他的这些设想以后都得以实现。1881年他对电动机进行了改造，大大提高了电动机的实用价值。

统一电学单位

电学标准在电工仪器方面，他的主要贡献是建立电磁量的精确单位标准和设计各种精密的测量仪器。他发明了镜式电流计（大大提高了测量灵敏度）、双臂电桥、虹吸记录器（可自动记录电报信号）等等，大大促进了电测量仪器的发展。根据他的建议，1861年英国科学协会设立了一个电学标准委员会，为近代电学量的单位标准奠定了基础。在工程技术中，1855年他研究了电缆中信号传播情况，解决了长距离海底电缆通讯的一系列理论和技术问题。

基于他的实践经验和理论知识，感到迫切需要统一电学单位，公制的引入使法国革命向前跨了一大步，但是电学测量却产生了全新的问题。高斯和韦伯奠定了绝对单位制的理论基础，“绝对”意味着它们与特定的物质或标准无关，仅取决于普适的物理定律。在绝对单位制中如何确定刻度，如何选择合适的倍数因子使它能方便地应用于工业，如何劝说科技界共同接受这一单位制，所有这一切都是重要并且困难的任务。1861年英国科学协会任命一个委员会开始这项工作，汤姆孙是其中的一员。他们努力工作了许多年，一直到1881年，由汤姆孙和亥姆霍兹起主导作用的在巴黎召开的一次国际代表大会以及1893年，在芝加哥召开的另一次代表大会，才正式接受这一新的单位制，并采用伏特、安培、法拉和欧姆等作为电学单位，从此它们被普遍使用。然而，单位制的问题并未就此解决，后来的一些会议又改变了其中某些标准量的定义，它们的实际值也相应变动了，虽然这种变动是非常小的。

其它学科
估算太阳“年龄”

汤姆森还将物理学用到完全不同的领域。他研究过太阳热能的起源和地球的热平衡。他的方法可靠而有趣，但只是由于他不知道太阳和地球上的能量来自核能，因而不可能得到正确的结论。他试图用落到太阳上的陨石或用引力收缩来解释太阳热能的起源。约在1854年，他估算太阳的“年龄”小于5×108年，而这只是我们知道的值的十分之一。

发明船舶罗盘

流体力学特别是其中的涡旋理论成为汤姆孙最喜爱的学科之一，他受亥姆霍兹工作的启示，发现了一些有价值的定理。他航行的收获之一是在1876年发明了适用于铁船的特殊罗盘，这一发明后来为英国海军所采用，而且一直用到被现代回转罗盘代替为止。汤姆孙的企业生产了许多磁罗盘和水深探测仪，从中大为获利。