Гейке Камерлінг-Оннес

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до: навігація, пошук
Гейке Камерлінг-Оннес
Heike Kamerlingh Onnes
Kamerlingh portret.jpg
Народився 21 вересня 1853(1853-09-21)
Гронінген, Нідерланди
Помер 21 лютого 1926(1926-02-21) (72 роки)
Лейден, Нідерланди
Місце проживання Нідерланди
Громадянство Нідерланди Нідерланди
Національність голландець
Alma mater Гронінгенській університет
Галузь наукових інтересів фізика та хімія низьких температур
Заклад Лейденський університет
Вчене звання професор
Відомі учні Wander Johannes de Haas[d] і Пітер Зееман
Член Лондонське королівське товариство, Леопольдина, Академія наук СРСР, Нідерландська королівська академія наук, Російська академія наук, Прусська академія наук і Французька академія наук[1]
Відомий завдяки: охолодження газів, відкриття надпровідності
Нагороди Nobel prize medal.svg Нобелівська премія з фізики (1913)

CMNS: Гейке Камерлінг-Оннес на Вікісховищі
Nobel prize medal.svg

Гейке Камерлінг-Оннес (нід. Heike Kamerlingh Onnes; нар. 21 вересня 1853, Гронінген — пом. 21 лютого 1926, Лейден) — нідерландський фізик і хімік, лауреат Нобелівської премії з фізики 1913 року.

Біографія[ред.ред. код]

Голландський фізик Хейке Камерлінг-Оннес народився в Гронінгені на півночі Нідерландів. Його батько Гарм Камерлінг-Оннес був процвітаючим власником 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 еквівалентну 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.

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.

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 лавреата, 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 загальну любов 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.

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, Упсала, Туріну і Відня.

Посилання[ред.ред. код]

  1. NNDB — 2002.