Вальтер Нернст

редактировать
Немецкий химик

Вальтер Нернст. ForMemRS
Вальтер Nernst 1900s.jpg
Родился(1864-06-25) 25 июня 1864 г.. Бризен, Крайс Торн, Западная Пруссия, Королевство Пруссия. (ныне Вабжезно, Куявско-Поморское воеводство, Польша )
Умер18 ноября 1941 (1941-11-18) (77 лет). Зибель, Landkreis Rothenburg, Гау Нижняя Силезия, нацистская Германия. (ныне Нивица, Любушское воеводство, Польша )
НациональностьНемецкий
Alma materЦюрихский университет. Университет Фридриха Вильгельма. Грацский университет. Вюрцбургский университет Юлиуса Максимилиана
ИзвестенТретьим законом термодинамики. Лампа Нернста. Уравнение Нернста. Нернст Глоуэр. Эффект Нернста. Теорема Нернста о тепле. Потенциал Нернста. уравнение Нернста – Планка. Закон распределения Нернста
НаградыНобелевская премия по химии (1920). Медаль Франклина (1928)
Научная карьера
ОбластиХимия
УчрежденияГеттингенский университет Георга Августа. Университет Фридриха Вильгельма. Лейпцигский университет
Советник доктора Фридрих Кольрауш
Другие научные руководителиЛюдвиг Больцманн
ДокторантыСэр Фрэнсис Саймон. Ричард Абегг. Ирвинг Ленгмюр. Леонид Андруссов. Карл Фридрих Бонхёффер. Фредерик Линдеманн. Уильям Дуэйн. Маргарет Элиза Малтби. Арнольд Ойкен
Другие известные студентыГилберт Н. Льюис. Макс Боденштейн. Роберт фон Либен. Курт Мендельсон. Теодор Вульф. Эмиль Бозе. Герман Ирвинг Шлезингер. Клод Хадсон
Под влияниемДж. Р. Партингтон
Подпись
Вальтер Херманн Нернст sig.gif

Вальтер Герман Нернст ForMemRS (25 июня 1864 г. - 18 ноября 1941 г.) был немецким химиком, известным своей работой в термодинамика, физическая химия, электрохимия и физика твердого тела. Его формулировка теоремы Нернста о тепле помогла проложить путь к третьему закону термодинамики, за что он получил в 1920 Нобелевскую премию по химии. Он также известен разработкой уравнения Нернста в 1887 году.

Содержание

  • 1 Жизнь и карьера
    • 1.1 Ранние годы
    • 1.2 Личные качества
    • 1.3 Семейный анамнез
    • 1.4 Карьера
  • 2 Публикации
  • 3 См. Также
  • 4 Ссылки
  • 5 Цитированные источники
  • 6 Дополнительная литература
  • 7 Внешние ссылки

Жизнь и карьера

Ранние годы

Нернст родился в Бризене в Западной Пруссии (ныне Вабжезно, Польша) в семье Густава Нернста (1827–1888) и Оттилии Нергер ( 1833–1876). Его отец был земским судьей. У Нернста было три старшие сестры и один младший брат. Его третья сестра умерла от холеры. Нернст ходил в начальную школу в Грауденце. Он изучал физику и математику в университетах Цюриха, Берлина, Граца и Вюрцбурга, где получил докторскую степень 1887 г. В 1889 году он закончил хабилитацию в Лейпцигском университете.

Личные качества

Говорят, что Нернст был механически мыслящим и всегда думал о способах применения новых открытия в промышленности. Его хобби - охота и рыбалка. Его друга Альберта Эйнштейна позабавило «его детское тщеславие и самоуспокоение». «Его собственные исследования и лаборатория всегда представляли аспекты крайнего хаоса, которые его коллеги правильно называли« состоянием максимальной энтропии »».

Семейная история

Нернст женился на Эмме Ломейер в 1892 году, от которой у него было два сына и три дочери. Оба сына Нернста погибли, сражаясь в Первой мировой войне. Вместе со своими коллегами из Лейпцигского университета, Якобом Хенрикусом Вант-Хоффом и Сванте Аррениусом создавалось заложил основы новой теоретической и экспериментальной области исследований в области химии и предложил поджечь неиспользуемые угольные пласты для повышения глобальной температуры. Он был ярым критиком Адольфа Гитлера и нацизма, а две из его трех дочерей вышли замуж за евреев. После прихода Гитлера к власти они эмигрировали: один в Англию, а другой в Бразилию.

Карьера

Вальтер Нернст в 1889 году.

Нернст поступил в университет в Цюрихе в 1883 г., затем после перерыва в Берлине он вернулся в Цюрих. Он написал диссертацию в Граце, где Больцман был профессором, хотя работал под руководством Эттингхаузена. Они обнаружили эффект Нернста : магнитное поле, приложенное перпендикулярно к металлическому проводнику в температурном градиенте, вызывает разность электрических потенциалов. Затем он переехал в Вюрцбург под Кольрауш, где представил и защитил диссертацию. Оствальд завербовал его на первый факультет физической химии в Лейпциге. Нернст переехал туда в качестве ассистента, работая над термодинамикой электрических токов в растворах. Получив повышение до лектора, он некоторое время преподавал в Гейдельберге, а затем переехал в Геттинген. Три года спустя ему предложили должность профессора в Мюнхене, чтобы держать его в Пруссии, правительство создало для него кафедру в Геттингене. Там он написал знаменитый учебник «Теоретическая химия», который был переведен на английский, французский и русский языки. Он также вывел уравнение Нернста для электрического потенциала, создаваемого неравными концентрациями иона, разделенного мембраной, проницаемой для ионов. Его уравнение широко используется в клеточной физиологии и нейробиологии.

угольная лампа накаливания, которая использовалась в то время, была тусклой и дорогой, поскольку требовала вакуума в ее колбе. Нернст изобрел твердотельный излучатель с нитью из оксидов редкоземельных элементов, известный как накаливания Нернста, он по-прежнему важен в области инфракрасной спектроскопии. Непрерывный омический нагрев нити накала приводит к образованию проводимости. Светильник лучше всего работает в диапазоне длин волн от 2 до 14 микрометров. Он дает яркий свет, но только после периода прогрева. Нернст продал патент за миллион марок, разумно не отдавая предпочтение гонорарам, потому что вскоре была представлена ​​вольфрамовая лампа накаливания, заполненная инертным газом. На свои богатства Нернст в 1898 году купил первый из восемнадцати автомобилей, которыми он владел при жизни, и загородную усадьбу площадью более пятисот гектаров для охоты. Он увеличил мощность своих ранних автомобилей, неся в цилиндре закись азота, которую он мог впрыснуть в карбюратор. После восемнадцати продуктивных лет в Геттингене, где он исследовал осмотическое давление и электрохимию и представил теорию поведения нервов, он переехал в Берлин и получил титул Geheimrat

Нернст 1912, портрет Макс Либерман

В 1905 году он предложил свою «Новую теорему о тепле», позже известную как Третий закон термодинамики. Он показал, что когда температура приближается к абсолютному нулю, энтропия приближается к нулю, а свободная энергия остается выше нуля. Это работа, за которую его лучше всего запомнили, поскольку она позволила химикам определять свободную энергию (и, следовательно, точки равновесия) химических реакций по измерениям тепла. Теодор Ричардс утверждал, что Нернст украл его идею, но это открытие почти повсеместно приписывают Нернсту. Нернст подружился с кайзером Вильгельмом, которого он убедил основать Kaiser Wilhelm Gesellschaft для развития наук с начальным капиталом в одиннадцать миллионов марок. Лаборатория Нернста обнаружила, что при низких температурах удельная теплоемкость заметно падает и, вероятно, исчезнет при абсолютном нуле. Это падение было предсказано для жидкостей и твердых тел в статье 1909 года Альберта Эйнштейна по квантовой механике удельной теплоемкости при криогенных температурах. Нернст был настолько впечатлен, что проехал весь путь до Цюриха, чтобы навестить Эйнштейна, который был относительно неизвестен в Цюрихе в 1909 году, поэтому люди говорили: «Эйнштейн, должно быть, умный парень, если великий Нернст пройдет весь путь. из Берлина в Цюрих, чтобы поговорить с ним ». Нернст и Планк лоббировали создание специальной профессуры в Берлине, и Нернст пожертвовал ее фонду. В 1913 году они поехали в Швейцарию, чтобы убедить Эйнштейна принять его; работа мечты: названное профессура в ведущем университете Германии, без преподавательских обязанностей, оставляя его свободным для исследований.

В 1911 году Нернст и Макс Планк организовали первый Solvay Конференция в Брюсселе. В следующем году импрессионист художник Макс Либерман написал свой портрет.

В 1914 году Нернсты развлекали сослуживцев и студентов, которых они привезли в свое загородное поместье в частном вагоне, когда узнали, что война была объявлена. Двое их старших сыновей ушли в армию, а отец записался в добровольческий водительский отряд. Он поддержал немецкую армию против обвинений ее оппонента в варварстве, подписав Манифест девяноста трех. 21 августа 1914 года он доставил документы из Берлина командиру правого крыла Германии во Франции, продвигаясь с их в течение двух недель, пока он не смог увидеть сияние парижских огней ночью. Все изменилось в битве на Марне. Когда в окопах началась тупиковая ситуация, он вернулся домой. Он связался с полковником Максом Бауэром, штабным офицером, ответственным за боеприпасы, с идеей изгнать защитников из их окопов с помощью снарядов, выпускающих слезоточивый газ. Когда его идея была опробована, одним из наблюдателей был Фриц Габер, который утверждал, что потребуется слишком много снарядов, что было бы лучше выпустить облако ядовитого газа тяжелее воздуха; первая атака хлором облаком 22 апреля 1915 года не была поддержана сильным ударом пехоты, поэтому шанс, что газ выйдет из тупика, безвозвратно исчез. Нернст был награжден Железным крестом второй степени. В качестве штатного советника по науке в Императорской немецкой армии он руководил исследованиями взрывчатых веществ, большая часть которых была проведена в его лаборатории, где они разработали гуанидин перхлорат. Затем работал над разработкой траншейных минометов. Он был награжден Железным крестом первой степени, а затем Pour le Mérite. Когда высшее командование рассматривало возможность развязывания неограниченной подводной войны, он попросил кайзера дать ему возможность предупредить об огромном потенциале Соединенных Штатов как противника. Они не слушали, Людендорф кричал ему за «некомпетентную чепуху». Он опубликовал свою книгу «Основы новой теоремы о тепле». Оба сына погибли на фронте.

В 1918 году, изучив фотохимию, он предложил теорию цепной атомной реакции. Он заявил, что, когда реакция, в которой образуются свободные атомы, которые могут разложить целевые молекулы на более свободные атомы, приведет к цепной реакции. Его теория тесно связана с естественным процессом ядерного распада.

В 1920 году он и его семья ненадолго сбежали за границу, потому что он был одним из ученых в списке военных преступников союзников. Позже в том же году он получил Нобелевскую премию по химии в знак признания его работы по термохимии. Он был избран ректором Берлинского университета на 1921–1922 годы. Он создал агентство для направления государственных и частных средств молодым ученым и отказался стать послом в США. Два несчастливых года он был президентом Physikalisch-Technische Reichsanstalt (Национальной физической лаборатории), где он не мог справиться с «смесью посредственности и бюрократии». В 1924 году он стал директором Института физической химии в Берлине.

В 1927 году уменьшение удельной теплоемкости при низких температурах было распространено на газы. Он изучал теории космических лучей и космологию.

Хотя в пресс-релизе он описывается как «совершенно немузыкальный», Нернст разработал электрическое пианино, «Neo-Bechstein-Flügel» в 1930 году совместно с Bechstein и Siemens, заменив деку на ламповые усилители. В пианино использовались электромагнитные звукосниматели для создания электронно модифицированного и усиленного звука так же, как в электрогитаре. Фактически, он был пианистом, иногда аккомпанируя Эйнштейну на скрипке.

В 1933 году Нернст узнал, что его коллега, с которым он надеялся сотрудничать, был уволен из отдела, потому что он был евреем. Нернст немедленно вырулил, чтобы увидеться с Габером, чтобы попросить должность в его Институте, который не контролировался правительством, только чтобы узнать, что Габер переезжает в Англию. Вскоре у Нернста начались проблемы из-за того, что он отказался заполнить правительственную форму о своем расовом происхождении. Он ушел со своей профессуры, но был уволен из правления Института кайзера Вильгельма. Он спокойно жил в деревне; в 1937 году он отправился в Оксфорд, чтобы получить почетную степень, а также навестил свою старшую дочь, ее мужа и трех его внуков. У Нернста случился тяжелый сердечный приступ в 1939 году. Он умер в 1941 году и похоронен рядом с Максом Планком, Отто Ханом и Максом фон Лауэ в Геттингене, Германия.

Публикации

  • Вальтер Нернст, «Рассуждения о теоретической химии: девять статей (1889–1921)» (нем. Begründung der Theoretischen Chemie: Neun Abhandlungen, 1889–1921). Франкфурт-на-Майне: Verlag Harri Deutsch, c. 2003. ISBN 3-8171-3290-5
  • Вальтер Нернст, «Теоретические и экспериментальные основы Новой теоремы о тепле» (нем. Die Theoretischen und Experimentellen Grundlagen des neuen Wärmesatzes). Галле [нем.] В. Кнапп, 1918 [тр. 1926]. [под ред., это список термодинамических работ физико-химического института Берлинского университета (1906–1916); Перевод доступен Гаем Барром LCCN 27-2575
  • Вальтером Нернстом, «Теоретическая химия с точки зрения закона Авогадро и термодинамики» (нем., Theoretische Chemie vom Standpunkte der Avogadroschen Regel und der Thermodynamik). Штутгарт, Ф. Энке, 1893 [5-е издание, 1923]. LCCN po28-417

См. Также

Ссылки

Цитированные источники

  • Stone, A. Douglas (2013) Einstein and the Quantum. Издательство Принстонского университета. ISBN 1491531045

Дополнительная литература

  • Баркан, Диана Кормос (1998). Вальтер Нернст и переход к современной физической науке. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-44456-9.
  • Бартель, Ханс-Георг; Хюбенер, Рудольф П. (2007). Вальтер Нернст. Пионер физики и химии. Сингапур: World Scientific. ISBN 978-981-256-560-0.
  • Мендельсон, Курт Альфред Георг (1973). Мир Вальтера Нернста: взлет и падение немецкой науки. Лондон: Макмиллан. ISBN 978-0-333-14895-2.

Внешние ссылки

Викискладе есть медиафайлы, связанные с Вальтером Нернстом.
Викиисточник имеет оригинал работы, написанные или о:. Вальтер Херманн Нернст
Последняя правка сделана 2021-06-20 07:43:17
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте