Бе́нджамін То́мпсон, граф Ру́мфорд (; , Воберн, Міддлсекс (округ, Массачусетс), США, на той час Британська імперія — , Париж) — британо-американський науковець і винахідник, військовик, державний і громадський діяч кількох країн.

Життєпис Бенджамін Томпсон народився у Воберні (колонія Массачусетс) в сім'ї заможного фермера Бенджаміна Томпсона-старшого (тепер у цьому будинку діє музей імені Бенджаміна Томпсона). Батько помер у 1754 році. Бенджамін жив у рідній оселі з дідом Ебенезером Томпсоном і матір'ю, аж поки вона не стала дружиною Джосаї Пірса. Тоді вся родина перебралася до її нового чоловіка. Бенджамін не здобув систематичної освіти. Навчався у сільській школі. Час від часу разом із Лоуммі Болдвіном ходив за десять миль до Гарвардського коледжу на лекції професора Джона Вінтропа.

З тринадцяти років працював хлопчиком-помічником у сейлемського крамаря Джона Апплтона. Там зустрічався з освіченими людьми й завдяки їм зацікавився наукою. У 1769-му, лікуючись від рани у Воберні, Томпсон провадив експерименти — досліджував природу теплоти. На цю тему листувався з Лоуммі Болдвіном та іншими. Цього ж року він кілька місяців працював прикажчиком у бостонській крамниці й після того коротко та невдало асистував лікареві у Воберні.

У 1772-му він одружився із Сарою Ролф (1739—1792) — вдовою багатого землевласника, який мав помістя в Конкорді (тодішньому Румфорді). Після весілля молода пара переїхала до Портсмута. Завдяки жінчиним зв'язкам Томпсон увійшов у довіру до британського королівського губернатора колонії Нью-Гемпшир і став офіцером міліції. Одночасно виконував секретні завдання уряду Великої Британії.

На початку Війни за незалежність США Томпсон виступив проти повстанців і активно залучав лоялістів до боротьби з ними. Після нападу юрби на житло Томпсона він утік до розташування британських військ. Там надав цінну інформацію про американські військові сили і став радником генерала Томаса Гейджа та лорда Джорджа Джермена.

У 1775 році, після поразки колоніальної армії і висунення проти нього звинувачень у шпигунстві, Томпсон був змушений утекти до Бостона, де якийсь час був комендантом порту. 1776 року він приєднався до британської армії, відплив з Бостона й перебрався до Лондона, покинувши дружину з немовлям і старого тестя.

З 1776 по 1781-й рік служив у лондонських урядових відомствах, зокрема був заступником міністра колоній. Водночас провадив науково-дослідну діяльність, розпочату ще в Америці: визначав силу вибуху різних сортів пороху, а також віддачу рушниць і гармат. Про ці експерименти він написав статтю й 1781 року опублікував її у «Філософських працях Королівського товариства». На пропозицію командування британського флоту Томпсон вимірював далекобійність гармат на морі. Він вдосконалив методи кораблебудування і способи корабельної сигналізації. 1779 року став членом Лондонського королівського товариства. У 1781—1783 роках Томпсон, як підполковник, командував британським королівським драгунським полком у війні за незалежність у Північній Америці 1775—1783 років. Повернувшись до Великої Британії, став полковником і в 1784 році отримав дворянський титул від короля Георга ІІІ.

У 1784-му році Томпсон переїхав до Мюнхена й служив ад'ютантом у баварського курфюрста Карла Теодора. За кілька років посів чільне становище і став другою людиною в Баварії: він одночасно був міністром оборони, міністром поліції і камергером баварського двору. У той же час не припиняв співпрацювати з британською розвідкою, регулярно повідомляв їй про стан баварської армії. Томпсон проводив різноманітну діяльність — реорганізовував армію і засновував робітні доми для бідняків, став ініціатором вирощування картоплі, а 1789 року взяв активну участь у спорудженні Англійського саду в Мюнхені. Донині це один із найбільших міських парків у світі. Томпсон вивчав і вдосконалював методи приготування їжі, зокрема винайшов суп Румфорда — страву для бідняків. Він визначив відносну вартість і ефективність освітлення восковими та лойовими свічками й олійними лампадами. Удосконалив схему димоходів у камінах та кухонних печах, розробив конструкцію кавоварки. Досліджував теплоізоляційні властивості матеріалів. На практиці це послужило для вироблення зразків спідньої білизни, якою потім постачали баварську армію.

1789 року Томпсон був обраний іноземним почесним членом Американської академії мистецтв і наук.

У 1791 році Томпсон за свої заслуги перед Баварією отримав титул графа Священної Римської імперії, причому титульним графством названо Румфорд. Це стара назва Конкорда — міста, в якому Томпсон одружився.

У 1795 році Томпсон повернувся до Лондона. З 1799-го року жив то у Франції, то у Великій Британії. У 1799 році разом із Джозефом Бенксом заснував Королівський інститут. Засновники вибрали Гемфрі Деві першим директором цього закладу. Інститут успішно розвивався й став всесвітньо відомим завдяки новаторським дослідженням, які провадив Деві, науково-дослідній лабораторії його помічника, Майкла Фарадея, а також серіям публічних лекцій, які популяризували науку. Традиція популяризування збереглася й донині. Різдвяні лекції Королівського інституту збирають широку аудиторію телеглядачів.

1800 року Томпсон одержав медаль Румфорда «за різноманітні відкриття в галузі тепла і світла», став професором Гарвардського університету. У 1803 році обраний іноземним членом Шведської королівської академії наук.

1801 року познайомився з Марією-Анною Лавуазьє (Польз) — вдовою великого французького хіміка Антуана-Лорана Лавуазьє. У 1803 році вони здійснили тривалу подорож по Баварії та Швейцарії, а 24 жовтня 1805 повінчалися в Парижі (перша дружина, яку Томпсон покинув у Північноамериканських Штатах, до того часу померла). Однак цей шлюб не був щасливий, тривав тільки три роки. За переказами, Томпсон погодився на розлучення й, зітхнувши, сказав: «Як же пощастило Лавуазьє з гільйотиною!»Цит. по: Poirier J.-P. Lavoisier: Chemist, Biologist, Economist / Translated from the French by R. Balinski. Philadelphia: University of Pennsylvania press, 1996. P. 410..

Після розлучення Томпсон оселився в Парижі й продовжував наукову роботу до самої смерті. Помер 21 серпня 1814 року. Похований на маленькому кладовищі Отей (), неподалік від могили видатного математика Адрієна Лежандра. У надгробній промові секретар Французької академії наук Жорж Кюв'є, перелічивши заслуги покійного, зауважив: «Не люблячи і не шануючи своїх побратимів і посестер у людстві, він усе-таки зробив їм безліч послуг»Фролов Ю. Суп графа Румфорда // Наука и жизнь. — 2007. — № 10..

Його дочка від першого шлюбу Сара Томпсон успадкувала титул графині Румфорд.

Наукова діяльність

Теплопровідність Експериментуючи з вогнепальною зброєю та вибуховими речовинами, Томпсон зацікавився теорією теплоти. Він розробив метод вимірювання питомої теплоємності твердої речовини, але був розчарований, коли Йоган Вільке опублікував повідомлення про свій винахід цього методу.

Згодом Томпсон став досліджувати ізоляційні властивості різних матеріалів, зокрема хутра, вовни та пір'я. Він цілком слушно припустив, що ці властивості залежать від того, якою мірою матеріали перешкоджають конвекції повітря. Відтак науковець зробив правильний висновок, що повітря і всі гази погано проводять теплоRumford (1786) «New experiments upon heat» Philosophical Transactions of the Royal Society p.273Rumford (1792) «Experiments upon heat» Philosophical Transactions of the Royal Society p.48-80, і в тому вбачав волю Провидіння Божого.

У 1797 році він ствердив, що й рідини мають погану теплопровідністьRumford (1797) «On the propagation of heat in fluids» Nicholson's Journal 1 pp298-341. Це твердження заперечили численні науковці. Особливо різко проти нього виступили Джон ДальтонCardwell (1971) p.99 і Джон Леслі. На ті часи ще не було достатньо точних приладів, щоб вирішити цю суперечку. Очевидно, керуючись теологічними принципами, Томпсон розглядав воду як основоположний елемент у регуляції життєвих процесівRumford (1804) «An enquiry concerning the nature of heat and the mode of its communication» Philosophical Transactions of the Royal Society p.77, а тому й припустив, що вона, як і повітря, покликана підтримувати життєдіяльність організму — зберігати для нього теплоCardwell (1971) p.102.

1799 року Томпсон винайшов вакуумний метод приготування їжі, який полягає в тому, що харчовий продукт ізолюють від навколишнього середовища і поміщають у теплоносій з температурою 55 °C — 60 °C (для м'яса) або трохи вищою (для овочів). Процес приготування триває сто годин і більше. Винахідник описав цей метод в одному зі своїх есеїв.

Механічний еквівалент теплоти

1798 року у мюнхенських військових майстернях Томпсон спостеріг, що під час свердлення отвору в гарматному жерлі виділяється велика кількість тепла. Щоб вивчити це явище, Румфорд виконав експеримент — у вже просвердлений отвір у металевому циліндрі вставили тупе свердло, щільно припасоване до стінок, і обертали його. Термометр, вставлений у циліндр, показав, що за 30 хвилин температура піднялася на 70 градусів за Фаренгейтом.

Експериментатор видозмінив дослід — занурив циліндр і свердло в посудину з водою. У процесі свердління вода нагрівалася й за 2,5 години закипіла. Внаслідок досліду теплоємність циліндра не змінилася, не змінилися й інші фізичні властивості. Показано, що джерелом тепла, причому невичерпним, є тертя.

Того ж таки 1798 року Томпсон видав свою найважливішу наукову працю «Експериментальне дослідження щодо джерела тепла, яке збуджується тертям» / An Experimental Enquiry Concerning the Source of the Heat which is Excited by Friction. Автор ствердив, що природа теплоти полягає не в теплеці, як тоді вважалося, а у формі руху. Він аргументував, що безперечний факт виробництва тепла тертям несумісний з теорією теплецю.

Таким чином Томпсон вперше показав зв'язок між механічною роботою і внутрішньою енергією й розглядав останню як результат особливого виду руху часток матерії. Разом із Гамфрі Деві він значно сприяв становленню кінетичної теорії теплоти.

Випромінення тепла і холоду 1790 року швейцарський науковець Марк Огюст Пікте виконав експерименти з двома увігнутими дзеркалами, які стояли навпроти одне одного. Дослід «віддзеркалення тепла» полягав у тому, що від гарячого тіла, поміщеного у фокусі першого дзеркала, нагрівався термометр, поміщений у фокусі другого дзеркала. У досліді «віддзеркалення холоду» замість гарячого ставили холодне тіло, й термометр охолоджувався. Бенджамін Томпсон поправно пояснив такі явища тим, що всі тіла випромінюють невидимі промені, які поширюються в ефірному середовищі. Теплообмін між тілом і термометром відбувається через взаємодію випромінення: гаряче тіло випромінює тепло й охолоджується, холодне тіло — поглинає й нагрівається. Великою помилкою Томпсона стало припущення, що холодне тіло випромінює холодRumford (1792) «Experiments upon heat» Philosophical Transactions of the Royal Society p.112. Насправді ж кожне тіло випромінює тільки тепло. Холодного випромінення як такого немає.

Винахідницька діяльність

Томпсон був активним і плідним винахідником та раціоналізатором. Він поліпшив конструкцію димарів, камінів, домашніх та промислових печей. Винайшов пароварку, кухонну плиту — прообраз нинішньої, й два види кавоварок — перколяційну і крапельну. Завдяки його новаторській роботі в баварській армії поліпшився раціон солдатів і їхній одяг.

Камін Румфорда