Гейке Камерлінг-Оннес

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 Хемпсона-Лінде, 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.

Гейке Камерлінг-Оннес
нід. Heike Kamerlingh Onnes
Народився	21 вересня 1853(1853-09-21) Гронінген, Нідерланди
Помер	21 лютого 1926(1926-02-21) (72 роки) Лейден, Нідерланди
Поховання	Kerkhof Dorpskerk Voorschoten^d :
Місце проживання	Нідерланди
Країна	Нідерланди
Національність	голландець
Діяльність	фізик, винахідник, професор, викладач університету, науковець
Alma mater	Гронінгенській університет
Галузь	фізика та хімія низьких температур
Заклад	Лейденський університет
Посада	rector magnificus of Leiden University^d
Вчене звання	професор
Науковий ступінь	магістр природничих наук^d (1878), доктор філософії (1879) і докторський ступінь
Науковий керівник	Rudolf Adriaan Mees^d
Аспіранти, докторанти	Jules-Émile Verschaffelt^d Вандер Йоханес де Гааз Пітер Зееман Jacob Clay^d Johannes Kuenen^d Claude August Crommelin^d Ewoud van Everdingen^d Remmelt Sissingh^d Marc de Haas^d Leendert M. J. Stoel^d Eliza C. de Vries^d Adriaan Lebret^d Anthony van Eldik^d Charles M. A. Hartman^d Cornelis Braak^d Gerbert H. Fabius^d Hendrik A. Kuypers^d Pieter G. Cath^d Willem Tuyn^d Arend Th. van Urk^d Frans Michel Penning^d Leonard C. Jackson^d Johan D.A. Boks^d Willem van Bemmelen^d
Членство	Лондонське королівське товариство Леопольдина Академія наук СРСР Нідерландська королівська академія наук Російська академія наук Прусська академія наук Французька академія наук Національна академія наук США Туринська академія наук
Відомий завдяки:	охолодження газів, відкриття надпровідності
Батько	Harm Kamerlingh Onnes^d
Мати	Anna Gerdina Coers^d
Брати, сестри	Menso Kamerlingh Onnes^d Jenny Kamerlingh Onnes^d
У шлюбі з	Maria Adriana Wilhelmina Elisabeth Bijleveld^d
Діти	Albert Kamerlingh Onnes^d
Нагороди	Медаль Румфорда (1912) медаль Маттеуччі (1910) медаль Франкліна (1915) іноземний член Лондонського королівського товариства^[d] (23 березня 1916)
Гейке Камерлінг-Оннес у Вікісховищі

Життєпис

Ранній період

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

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

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

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

1. Onze Hoogleeraren — Rotterdam: Nijgh & Van Ditmar, 1898. — С. 45. — 363 с.
   d:Track:Q34370d:Track:Q10954218d:Track:Q71545423
2. Математичний генеалогічний проєкт — 1997.
   d:Track:Q829984
3. NNDB — 2002.
   d:Track:Q1373513
4. www.accademiadellescienze.it
   d:Track:Q107212659
5. Geni.com — 2006.
   d:Track:Q2621214
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 95 (1). с. 133–134. ISSN 0021-1753. doi:10.1086/423556. 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

• Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ.- М.: Прогресс, 1992
• Scientists of the Dutch School , Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences
• Albert van Helden Heike Kamerlingh Onnes 1853–1926 [ 9 грудня 2007 у Wayback Machine.] In: K. van Berkel, A. van Helden, and L. Palm ed., A History of Science in The Netherlands. Survey, Themes and Reference (Leiden: Brill, 1999) 491–494.
• Нобелівська премія, Physics 1913 [ 18 липня 2018 у Wayback Machine.]—офіційний вебсайт.
•  — Dutch National Museum of the History of Science and Medicine.
• About Heike Kamerlingh Onnes [ 3 березня 2016 у Wayback Machine.], Nobel-winners.com.
• Eric W. Weisstein, Kamerlingh-Onnes, Heike (1853–1926) [ 21 березня 2017 у Wayback Machine.].
• Dirk Reimer, «», A Guide to Superconductivity. 1997.
• Museum Boerhaave
• J. van den Handel, Kamerlingh Onnes, Heike (1853–1926) [ 19 травня 2011 у Wayback Machine.], in Biografisch Woordenboek van Nederland. (In Dutch).
• Biography of at the National library of the Netherlands.
• Freezing Physics: Heike Kamerlingh Onnes and the Quest for Cold, Van Delft Dirk (2007). Edita — The Publishing House Of The Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences. ISBN 978-90-6984-519-7.