Перейти до вмісту

Гейке Камерлінг-Оннес

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Нобелівська премія з фізики (1913) Гейке Камерлінг-Оннес
нід. Heike Kamerlingh Редагувати інформацію у Вікіданих
Народився21 вересня 1853(1853-09-21)
Гронінген, Нідерланди
Помер21 лютого 1926(1926-02-21) (72 роки)
Лейден, Нідерланди
ПохованняKerkhof Dorpskerk Voorschotend Редагувати інформацію у Вікіданих
Місце проживанняНідерланди
КраїнаНідерланди Нідерланди
Національністьголландець
Діяльністьфізик, винахідник, професор, викладач університету, науковець Редагувати інформацію у Вікіданих
Alma materГронінгенській університет
Галузьфізика та хімія низьких температур
ЗакладЛейденський університет
Посадаректор Лейденського університетуd Редагувати інформацію у Вікіданих
Вчене званняпрофесор
Науковий ступіньМагістр наук[d] (1878), доктор філософії (1879) і докторський ступінь[1]
Науковий керівникRudolf Adriaan Meesd Редагувати інформацію у Вікіданих
Аспіранти, докторантиJules-Émile Verschaffeltd
Вандер Йоханес де Гааз
Пітер Зееман
Jacob Clayd[2]
Johannes Kuenend[2]
Claude August Crommelind[2]
Ewoud van Everdingend[2]
Remmelt Sissinghd[2]
Marc de Haasd[2]
Leendert M. J. Stoeld[2]
Eliza C. de Vriesd[2]
Adriaan Lebretd[2]
Anthony van Eldikd[2]
Charles Hartmand[2]
Cornelis Braakd[2]
Gerbert H. Fabiusd[2]
Hendrik A. Kuypersd[2]
Pieter G. Cathd[2]
Willem Tuynd[2]
Arend Th. van Urkd[2]
Frans Michel Penningd[2]
Leonard C. Jacksond[2]
Johan D.A. Boksd[2]
Willem van Bemmelend[2] Редагувати інформацію у Вікіданих
ЧленствоЛондонське королівське товариство
Леопольдина
Академія наук СРСР
Нідерландська королівська академія наук
Російська академія наук
Прусська академія наук
Французька академія наук[3]
Національна академія наук США
Туринська академія наук[4] Редагувати інформацію у Вікіданих
Відомий завдяки:охолодження газів, відкриття надпровідності
БатькоHarm Kamerlingh Onnesd[5] Редагувати інформацію у Вікіданих
МатиAnna Gerdina Coersd[5] Редагувати інформацію у Вікіданих
Брати, сестриMenso Kamerlingh Onnesd
Jenny Kamerlingh Onnesd Редагувати інформацію у Вікіданих
У шлюбі зMaria Adriana Wilhelmina Elisabeth Bijleveldd Редагувати інформацію у Вікіданих
ДітиAlbert Kamerlingh Onnesd[5] Редагувати інформацію у Вікіданих
Нагороди
Нобелівська премія з фізики

медаль Румфорда (1912)

медаль Маттеуччі (1910)

медаль Франкліна (1915)

іноземний член Лондонського королівського товариства[d] (23 березня 1916)

Гейке Камерлінг-Оннес (нід. Heike Kamerlingh Onnes; 21 вересня 1853, Гронінген — 21 лютого 1926, Лейден) — нідерландський фізик і хімік, лауреат Нобелівської премії з фізики 1913 року. Він використав цикл Гемпсона-Лінде[en], щоб дослідити, як поводяться матеріали, коли охолоджуються майже до абсолютного нуля, а пізніше вперше зріджує гелій у 1908 році. Він також дослідив надпровідність у 1911 році[6][7][8].

Життєпис

[ред. | ред. код]

Ранній період

[ред. | ред. код]

Голландський фізик Гейке Камерлінг-Оннес народився в Гронінгені на півночі Нідерландів. Його батько Гарм Камерлінг-Оннес був власником процвітаючого цегляного заводу, мати, вроджена Ганна Гердина Коерс, була дочкою архітектора.

Після закінчення середньої школи Камерлінг-Оннес у 1870 р. вступив до Гронінгенського університету, де вивчав математику й фізику. Ступінь кандидата (приблизно рівній ступеню бакалавра) він отримав 1871 року. Три семестри Камерлінг-Оннес провів у Гейдельберзькому університеті (Німеччина), де його заняттями керували хімік Роберт Бунзен і фізик Густав Кірхгоф. 1873 року. Камерлінг-Оннес повернувся до Гронінгену. Через шість років він блискуче захистив докторську дисертацію, в якій запропонував новий доказ обертання Землі.

Робота й дослідження

[ред. | ред. код]

З 1878 по 1882 р. Камерлінг-Оннес читав лекції в Політехнічному училищі (пізніше перетвореному в Технічний університет) Дельфта. Увагу Камерлінг-Оннеса привертала теорія газів Йоганнеса Ван-дер-Ваальса, що встановлює співвідношення між тиском, температурою і об'ємом. Вона дозволяла врахувати відмінності в поведінці реальних і ідеальних газів. У той час Ван-дер-Ваальс викладав в Амстердамі, і Камерлінг-Оннес почав з ним листування з приводу молекулярної теорії.

1882 року, у віці двадцяти дев'яти років, Камерлінг-Оннес отримав призначення на посаду професора експериментальної фізики Лейденського університету і став на чолі фізичної лабораторії цього університету. У своїй вступній лекції Камерлінг-Оннес проголосив принцип, яким неухильно керувався впродовж сорока двох років свого перебування в Лейденському університеті: «Через вимірювання до знання». На думку Камерлінг-Оннеса, фізичні лабораторії повинні проводити кількісні вимірювання і ставити якісні експерименти; теоретичні описи мають підкріплюватися точними вимірюваннями, зробленими з астрономічною точністю.

Згідно з теорією відповідних станів Ван-дер-Ваальса, всі гази поводяться однаково, якщо величини тиску й температури вибрані з урахуванням слабких сил тяжіння між молекулами. Камерлінг-Оннес вважав, що дослідження поведінки газів при низьких температурах може дати важливу інформацію для перевірки теорії відповідних станів. Для досягнення низьких температур необхідно зріджувати гази. Камерлінг-Оннес вибрав темою для роботи своєї лабораторії вузьку галузь криогеніки — дослідження низькотемпературних ефектів. Він побудував завод зі зріджування газів для отримання великих кількостей низькотемпературних рідин — кисню, азоту і повітря. Ці рідини були необхідні для проведення експериментів з вивчення властивостей матеріалів і досягнення ще нижчих температур. Щоб підготувати кваліфікованих асистентів, Камерлінг-Оннес у 1909 р. відкрив училище для механіків і склодувів. Незабаром випускників лейденського училища можна було зустріти у фізичних лабораторіях всього світу. Лабораторія Камерлінг-Оннеса стала зразком для науково-дослідних інститутів XX століття.

Відкриття

[ред. | ред. код]

Хоча шотландський вчений Джеймс Дьюар отримав рідкий водень в 1898 р., тільки Камерлінг-Оннесу вдалося налагодити отримання рідкого водню в значних кількостях. Його заводська установка виробляла 4 літри рідкого водню на годину. Для створення установки було потрібно все мистецтво підготовлених Камерлінг-Оннесом техніків: механіків — для створення насосів, склодувів — для виготовлення прозорих судин, крізь стінки яких можна було б спостерігати за поведінкою речовин при низьких температурах.

Через два роки[коли?] Камерлінг-Оннесу вперше вдалося отримати рідкий гелій при температурі всього лише на 4° вище за абсолютний нуль. Деякі учені сумнівалися, що це взагалі досяжно. «Я був у нестямі від радості, коли зміг продемонструвати рідкий гелій моєму другу Ван-дер-Ваальсу, чия теорія була моєю дороговказною ниткою, що дозволила довести зріджування до кінця», — згадував згодом Камерлінг-Оннес. За допомогою рідкого гелію Камерлінг-Оннесу вдалося досягти ще нижчих температур: 1,38 K 1909 року і 1,04 K 1910-го. Проте основною його турботою залишалося дослідження властивостей речовин при таких низьких температурах. Він вивчав спектри поглинання елементів, фосфоресценцію різних з'єднань, в'язкість зріджених газів і магнітні властивості речовин. Оскільки температура є мірою випадкового руху молекул речовини, а це затемняє суть деяких явищ, пониження температури може, за виразом Камерлінг-Оннеса, допомогти «підняти завісу над внутрішнім світом атомів і електронів, яку створюють теплові рухи при звичайних температурах».

Своє найбільш вражаюче відкриття Камерлінг-Оннес зробив 1911 року. Він виявив, що при низьких температурах електричний опір деяких металів повністю зникає. Це явище Камерлінг-Оннес назвав надпровідністю. Він припустив, що пояснення надпровідності дасть квантова теорія. У 1957 р. Джон Бардін, Леон Купер і Дж. Роберт Шріффер запропонували теоретичне пояснення явища надпровідності.

Камерлінг-Оннес був удостоєний Нобелівської премії з фізики 1913 року «за дослідження властивостей речовини при низьких температурах, які привели до виробництва рідкого гелію». Представляючи лауреата, Теодор Нордстрем з Шведської королівської академії наук сказав, що «досягнення таких низьких температур має величезне значення для фізичних досліджень і роботи Камерлінг-Оннеса внесуть свій внесок до нових теорій електрона».

Камерлінг-Оннес на поштовій марці Нідерландів. 1936 р.

Камерлінг-Оннес, що здобув загальне визнання і заслужив почесне прізвисько Пан Абсолютний Нуль, багато чого зробив для розвитку міжнародної співпраці в галузі науки. Він охоче запрошував іноземних учених попрацювати в своїй лабораторії. Заснований ним журнал «Повідомлення з фізичної лабораторії Лейденського університету» («Communications From the Physical Laboratory of the University of Leiden») став найавторитетнішим виданням з фізики низьких температур. Камерлінг-Оннес брав діяльну участь у розробці методів використання низьких температур: зберіганні харчових продуктів; створенні вагонів-рефрижераторів і виробництві льоду.

Особисте життя

[ред. | ред. код]

У 1887 р. Камерлінг-Оннес одружився з Елізабет Білефельд. У подружжя народився один син. Інтереси Камерлінг-Оннес не замикалися в стінах його лабораторії. Він був зразковим сім'янином, і його колеги відзивалися про нього як про людину великої чарівливості і скромності. Під час першої світової війни він брав участь в організації допомоги голодуючим дітям різних країн. Грандіозність його звершень і інтенсивність наукової діяльності перебували в явній невідповідності з крихким здоров'ям, яким він відрізнявся впродовж всього свого життя. Після нетривалої хвороби Камерлінг-Оннес помер в Лейдені 21 лютого 1926 р.

Серед його численних нагород були золота медаль Маттеуччі Національної академії наук Італії, медаль Румфорда (1912) Лондонського королівського товариства і медаль Франкліна Франкліновського інституту. Він був почесним доктором Берлінського університету. Коли йому не виповнилося і тридцяти, він був вибраний членом Королівської академії наук в Амстердамі. Камерлінг-Оннес перебував членом академій наук Копенгагена, Геттінгена, Галле, Уппсала, Турину і Відня.

Примітки

[ред. | ред. код]
  1. Onze HoogleerarenRotterdam: Nijgh & Van Ditmar, 1898. — С. 45. — 363 с.
  2. а б в г д е ж и к л м н п р с т у ф х ц ш Математичний генеалогічний проєкт — 1997.
  3. NNDB — 2002.
  4. www.accademiadellescienze.it
  5. а б в Geni.com — 2006.
  6. Donnelly, Russell (2004-03). Johanna Levelt Sengers. How Fluids Unmix: Discoveries by the School of Van der Waals and Kamerlingh Onnes. (History of Science and Scholarship in the Netherlands, 4.) xv + 302 pp., figs., index. Amsterdam: Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen, 2002. €45, $45.45. Isis. Т. 95, № 1. с. 133—134. doi:10.1086/423556. ISSN 0021-1753. Процитовано 25 травня 2020.
  7. Delft, Dirk van. (2007). Freezing physics : Hieke Kamerlingh Onnes and the quest for cold. Amsterdam: Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen. ISBN 978-90-6984-519-7. OCLC 154690013.
  8. Blundell, Stephen (1 травня 2009). 3. The discovery of superconductivity. Superconductivity. Oxford University Press. с. 20—29. ISBN 978-0-19-954090-7.

Посилання

[ред. | ред. код]