Walther Nernst - Walther Nernst

Walther Nernst ForMemRS[1]
narozený	(1864-06-25)25. června 1864 Briesen Kreis Thorn, Západní Prusko, Království Pruska (současnost Wąbrzeźno, Kujavsko-pomořské vojvodství, Polsko )
Zemřel	18. listopadu 1941(1941-11-18) (ve věku 77) Zibelle Landkreis Rothenburg, Gau Dolní Slezsko, nacistické Německo (současnost Niwica, Lubuské vojvodství, Polsko )
Národnost	Němec
Alma mater	Univerzita v Curychu Univerzita Friedricha Wilhelma University of Graz Julius Maximilian University ve Würzburgu
Známý jako	Třetí zákon termodynamiky Nernstova lampa Nernstova rovnice Nernstův pohled Nernstův efekt Nernstova věta o zahřátí Nernstův potenciál Nernst – Planckova rovnice Nernstův zákon o distribuci
Ocenění	Nobelova cena za chemii (1920) Franklinova medaile (1928)
Vědecká kariéra
Pole	Chemie
Instituce	Univerzita Georga Augusta v Göttingenu Univerzita Friedricha Wilhelma Lipská univerzita
Doktorský poradce	Friedrich Kohlrausch[Citace je zapotřebí ]
Ostatní akademičtí poradci	Ludwig Boltzmann
Doktorandi	Sir Frances Simon Richard Abegg Irving Langmuir Leonid Andrussow Karl Friedrich Bonhoeffer Frederick Lindemann William Duane Margaret Eliza Maltby Arnold Eucken
Další významní studenti	Gilbert N. Lewis Max Bodenstein Robert von Lieben Kurt Mendelssohn Theodor Wulf Emil Bose Hermann Irving Schlesinger Claude Hudson
Ovlivněno	J. R. Partington
Podpis

Walther Hermann Nernst ForMemRS (25 června 1864-18 listopadu 1941) byl Němec chemik známý svou prací v termodynamika, fyzikální chemie, elektrochemie, a fyzika pevných látek. Jeho formulace Nernstova věta o zahřátí pomohl připravit cestu pro třetí zákon termodynamiky, za který vyhrál v roce 1920 Nobelova cena za chemii. On je také známý pro vývoj Nernstova rovnice v roce 1887.

Život a kariéra

Raná léta

Nernst se narodil v Briesen v Západní Prusko (Nyní Wąbrzeźno, Polsko) Gustavovi Nernstovi (1827–1888) a Ottilii Nergerové (1833–1876).^[2][3] Jeho otec byl soudcem země. Nernst měl tři starší sestry a jednoho mladšího bratra. Jeho třetí sestra zemřela cholera. Nernst chodil do základní školy v Graudenz. Vystudoval fyziku a matematiku na univerzitách v Curych, Berlín, Graz a Würzburg, kde obdržel své doktorát 1887.^[4] V roce 1889 dokončil habilitace v University of Leipzig.

Osobní atributy

Říkalo se, že Nernst byl mechanicky smýšlející v tom, že vždy přemýšlel o způsobech, jak aplikovat nové objevy na průmysl. Mezi jeho koníčky patřil lov a rybolov.^[5] Jeho přítele Alberta Einsteina pobavila „jeho dětská ješitnost a sebeuspokojení“^[6] „Jeho vlastní studie a laboratoř vždy představovaly aspekty extrémního chaosu, které jeho spolupracovníci vhodně nazvali„ stav maximální entropie “.“^[7]

Rodinná historie

Nernst se oženil s Emmou Lohmeyerovou v roce 1892, se kterou měl dva syny a tři dcery. Oba Nernstovi synové zemřeli v bojích v první světové válce. Se svými kolegy u University of Leipzig, Jacobus Henricus van’t Hoff a Svante Arrhenius, vytvářelo základy nové teoretické a experimentální oblasti výzkumu v chemii a navrhlo zapálit nepoužívané uhelné sloje za účelem zvýšení globální teploty.^[8] Byl hlasovým kritikem Adolf Hitler a nacismus a dvě z jeho tří dcer se provdaly židovský muži. Poté, co se Hitler dostal k moci, emigrovali, jeden do Anglie a druhý do Brazílie.

Kariéra

Walther Nernst v roce 1889.

Nernst začal univerzitu v Curych v roce 1883, poté po přestávce v Berlín, vrátil se do Curychu.^[9] Svoji diplomovou práci napsal na Graz kde Boltzmann byl profesorem, i když pracoval pod vedením Ettinghausen. Objevili Nernstův efekt: že magnetické pole aplikované kolmo na kovový vodič v teplotním gradientu vede k rozdílu elektrického potenciálu. Dále se přestěhoval do Würzburg pod Kohlrausch kde předložil a obhájil svou práci. Ostwald přijal jej na první oddělení fyzikální chemie v Lipsko. Nernst se tam přestěhoval jako asistent a pracoval na termodynamice elektrických proudů v řešeních. Povýšen na lektora, krátce učil na Heidelberg a pak se přesunul do Göttingen. O tři roky později mu byla nabídnuta profesura Mnichov, aby ho udržel v Prusku, mu vláda vytvořila židli v Göttingenu. Tam napsal slavnou učebnici Teoretická chemie, který byl přeložen do angličtiny, francouzštiny a ruštiny. On také odvodil Nernstova rovnice pro elektrický potenciál generovaný nestejnými koncentracemi iontu odděleného membránou, která je pro iont propustná. Jeho rovnice je široce používána v buněčné fyziologii a neurobiologii.

The uhlíková elektrická žárovka pak bylo používání slabé a drahé, protože vyžadovalo vakuum v žárovce. Nernst vynalezl těleso s pevným tělesem s vláknem oxidů vzácných zemin, známé jako Nernstův pohled, to je stále důležité v oblasti infračervená spektroskopie. Kontinuální ohmické vytápění vlákna vede k vedení. Žhavič pracuje nejlépe na vlnových délkách od 2 do 14 mikrometrů. Poskytuje jasné světlo, ale pouze po zahřívací době. Nernst prodal patent za jeden milion marek, moudře se nerozhodl pro licenční poplatky, protože brzy byla zavedena wolframová žárovka naplněná inertním plynem. Se svým bohatstvím koupil Nernst v roce 1898 první z osmnácti automobilů, které vlastnil během svého života, a statek o rozloze více než pět set hektarů pro lov. Zvyšoval výkon svých raných automobilů tím, že nesl válec oxid dusičitý že by mohl vstříknout do karburátoru.^[10] Po osmnácti produktivních letech v Göttingenu vyšetřování osmotický tlak a elektrochemie a představil teorii chování nervů, přestěhoval se do Berlína a získal titul Geheimrat

Nernst 1912, portrét Max Liebermann

V roce 1905 navrhl svoji „New Heat Theorem“, později známou jako Třetí zákon termodynamiky. Ukázal, že když se teplota blíží absolutní nule, hodnota entropie se blíží nule - zatímco energie zdarma zůstává nad nulou. Toto je dílo, na které si ho nejlépe pamatuje, protože chemikům umožnilo určit volné energie (a tedy i rovnovážné body) chemické reakce z měření tepla. Theodore Richards tvrdil, že Nernst ukradl jeho nápad, ale Nernst je téměř všeobecně připočítán s objevem.^[11] Nernst se spřátelil s Kaiser Wilhelm, kterého přesvědčil, aby založil Kaiser Wilhelm Gesellschaft za rozvoj věd s počátečním kapitálem jedenácti milionů marek. Nernstova laboratoř to zjistila při nízkých teplotách konkrétní rozjížďky výrazně poklesl a pravděpodobně by zmizel na absolutní nule. Tento pokles byl předpovězen pro kapaliny a pevné látky v dokumentu z roku 1909 Albert Einstein Je to na kvantové mechanice specifických tepla při kryogenních teplotách. Nernst byl tak ohromen, že cestoval až sem Curych navštívit Einsteina, který byl v Curychu v roce 1909 relativně neznámý, a tak lidé říkali: „Einstein musí být chytrý člověk, pokud s ním velký Nernst přijede až z Berlína do Curychu.“^[12] Nernst a Planck lobovali za zřízení speciální profesorské pozice v Berlíně a Nernst daroval její nadaci. V roce 1913 odcestovali do Švýcarska, aby přesvědčili Einsteina, aby to přijal; práce snů: jmenovaný profesor na nejvyšší univerzitě v Německu, bez pedagogických povinností, a ponechává mu volnost pro výzkum.^[13]

V roce 1911 Nernst a Max Planck uspořádal první Solvay konference v Bruselu. V následujícím roce impresionista malíř Max Liebermann namaloval jeho portrét.

V roce 1914 Nernstovci bavili spolupracovníky a studenty, které přivedli na své venkovské sídlo soukromým železničním vozem, když se dozvěděli, že byla vyhlášena válka. Jejich dva starší synové vstoupili do armády, zatímco otec narukoval do dobrovolného sboru řidičů. Podepsáním podpořil německou armádu proti obviněním barbarství jejich oponentů Manifest devadesát tři „Dne 21. srpna 1914 předal dokumenty z Berlína veliteli německého pravého křídla ve Francii a dva týdny s nimi postupoval, dokud v noci neuviděl záři pařížských světel. Příliv se obrátil k bitva na Marně. Když začala patová situace v zákopech, vrátil se domů. Kontaktoval plukovníka Max Bauer, štábní důstojník odpovědný za munici, s myšlenkou vyhnat obránce ze zákopů pomocí granátů uvolňujících slzný plyn.^[14] Když byl jeho nápad vyzkoušen, jeden z pozorovatelů ano Fritz Haber, který tvrdil, že bude zapotřebí příliš mnoho granátů, by bylo lepší vypustit mrak jedovatého plynu těžšího než vzduch; první chlór cloudový útok ze dne 22. dubna 1915 nebyl podporován silným pěchotním tahem, takže šance, že plyn prolomí patovou situaci, byla nenávratně pryč. Nernst byl oceněn Železný kříž druhá třída. Jako vědecký poradce zaměstnanců v Císařská německá armáda, řídil výzkum výbušnin, z nichž většina byla prováděna v jeho laboratoři, kde se vyvíjely guanidin chloristan. Poté pracoval na vývoji příkopových minometů. Byl vyznamenán Železným křížem první třídy a později Pour le Mérite. Když vrchní velení zvažovalo rozpoutání neomezené podmořské války, požádal Kaisera o příležitost varovat před obrovským potenciálem USA jako protivníka. Neposlouchali, Ludendorff ho zakřičel pro „nekompetentní nesmysly“.^[15] Vydal svou knihu Základy věty o novém žáruOba synové zemřeli na frontě.

V roce 1918, po studiu fotochemie, navrhl teorii atomové řetězové reakce. Uvedl, že když reakce, při které se tvoří volné atomy, které mohou rozložit cílové molekuly na více volných atomů, povede k řetězové reakci. Jeho teorie úzce souvisí s přirozeným procesem Jaderné štěpení.

V roce 1920 on a jeho rodina krátce uprchli do zahraničí, protože byl jedním z vědců na seznamu spojeneckých válečných zločinců. Později téhož roku obdržel Nobelova cena za chemii jako uznání jeho práce na termochemie. Byl zvolen rektorem berlínské univerzity na období 1921–1922. Založil agenturu pro směrování vládních a soukromých fondů mladým vědcům a odmítl se stát velvyslancem ve Spojených státech. Dva nešťastné roky byl prezidentem Physikalisch-Technische Reichsanstalt (National Physical Laboratory), kde se nedokázal vyrovnat se „směsí průměrnosti a byrokracie“.^[16] V roce 1924 se stal ředitelem Ústav fyzikální chemie v Berlíně.

V roce 1927 byl pokles měrného tepla při nízkých teplotách rozšířen na plyny. Studoval teorie kosmického záření a kosmologie.

Přestože ho tisková zpráva označila za „zcela nehudebního“,^[17] Nernst vyvinul elektrický klavír „Neo-Bechstein-Flügel“ v roce 1930 ve spojení s Bechstein a Siemens společnosti, nahrazující ozvučná deska s elektronkové zesilovače. Klavír používal elektromagnetické snímače produkovat elektronicky modifikovaný a zesílený zvuk stejným způsobem jako elektrická kytara. Ve skutečnosti to byl klavírista, někdy doprovázel Einsteinovy ​​housle.^{[kruhový odkaz ]}

V roce 1933 se Nernst dozvěděl, že kolega, s nímž doufal ve spolupráci, byl z katedry propuštěn, protože byl Žid. Nernst okamžitě pojížděl, aby viděl Habera požádat o místo v jeho institutu, který nebyl ovládán vládou, jen aby se dozvěděl, že Haber se stěhuje do Anglie. Nernst se brzy dostal do potíží, protože odmítl vyplnit vládní formulář o svém rasovém původu. Odešel ze své profesury, ale byl vyhozen z představenstva Institutu císaře Wilhelma. Žil tiše na venkově; v roce 1937 odcestoval do Oxford získat čestný titul a navštívit také jeho nejstarší dceru, jejího manžela a jeho tři vnoučata. Nernst měl těžký infarkt v roce 1939. Zemřel v roce 1941 a je pohřben poblíž Max Planck, Otto Hahn a Max von Laue v Göttingen, Německo.^[5]

Publikace

• Walther Nernst, “Odůvodnění teoretické chemie: Devět článků (1889–1921)„(Ger., Begründung der Theoretischen Chemie: Neun Abhandlungen, 1889–1921). Frankfurt nad Mohanem: Verlag Harri Deutsch, c. 2003. ISBN  3-8171-3290-5
• Walther Nernst, “Teoretické a experimentální základy věty nového tepla„(Ger., Die teoretischen und experimentellen Grundlagen des neuen Wärmesatzes). Halle [Ger.] W. Knapp, 1918 [tr. 1926]. [Ed., Toto je seznam termodynamických článků z fyzikálně-chemického ústavu University of Berlin (1906–1916); Překlad k dispozici Guy Barr LCCN  27-2575
• Walther Nernst, “Teoretická chemie z hlediska Avogadrov zákon a termodynamika"(Ger., Theoretische Chemie vom Standpunkte der Avogadroschen Regel und der Thermodynamik). Stuttgart, F. Enke, 1893 [5. vydání, 1923]." LCCN  po28-417

Viz také

• C. Bechstein Pianofortefabrik
• Němečtí vynálezci a objevitelé

Reference

Citované zdroje

• Kámen, A. Douglas (2013) Einstein a kvantum. Princeton University Press. ISBN  1491531045

Další čtení

• Barkan, Diana Kormos (1998). Walther Nernst a přechod k moderní fyzikální vědě. Cambridge: Cambridge University Press. ISBN  978-0-521-44456-9.
• Bartel, Hans-Georg; Huebener, Rudolf P. (2007). Walther Nernst. Průkopník fyziky a chemie. Singapur: World Scientific. ISBN  978-981-256-560-0.
• Mendelssohn, Kurt Alfred Georg (1973). Svět Walthera Nernsta: Vzestup a pád německé vědy. Londýn: Macmillan. ISBN  978-0-333-14895-2.

externí odkazy

• Katz, Eugenii. „Hermann Walther Nernst“. Citováno 5. prosince 2008.
• „Nernst: architekt fyzické revoluce“. Svět fyziky. Září 1999. - Recenze Diany Barkanové Walther Nernst a přechod k moderní fyzikální vědě
• "Hermann Walther Nernst, Nobelova cena za chemii 1920: Prezentace cen ". Prezentační projev profesora Gerard De Geer, Předseda Královská švédská akademie věd.
• Schmitt, Ulrich, “Walther Nernst ". Fyzikálně-chemický ústav, Göttingen
• „Walther Nernst“ (PDF). ušlechtilé zrcadlo.
• Walther Nernst na Matematický genealogický projekt
• Výstřižky z novin o Waltherovi Nernstovi v Archivy tisku 20. století z ZBW
• Cassius Klay Nascimento, João Pedro Braga. „Přednáška Walthera Nernsta v Brazílii“ (PDF).
• Walther Nernst na Nobelprize.org včetně Nobelovy přednášky, 12. prosince 1921 Studium chemické termodynamiky