Walther Nernst
Walther Hermann Nernst ForMemRS ( tyskt uttal: [ˈvaltɐ ˈnɛʁnst] ( 
lyssna ) , 25 juni 1864 – 18 november 1941) var en tysk kemist känd för sitt arbete inom termodynamik , fysikalisk kemi , elektrokemi och fasta tillståndsfysik . Hans formulering av Nernsts värmesats bidrog till att bana väg för termodynamikens tredje lag, för vilken han vann Nobelpriset i kemi 1920 . Han är också känd för att utveckla Nernst-ekvationen 1887.
Liv och karriär
Tidiga år
Nernst föddes i Briesen i Västpreussen (nuvarande Wąbrzeźno , Polen) till Gustav Nernst (1827–1888) och Ottilie Nerger (1833–1876). Hans far var landsdomare. Nernst hade tre äldre systrar och en yngre bror. Hans tredje syster dog i kolera . Nernst gick i grundskolan i Graudenz . Han studerade fysik och matematik vid universiteten i Zürich , Berlin , Graz och Würzburg , där han doktorerade 1887. År 1889 avslutade han sin habilitering vid universitetet i Leipzig .
Personliga attribut
Det sades att Nernst var mekaniskt sinnad genom att han alltid tänkte på sätt att tillämpa nya upptäckter på industrin. Hans fritidsintressen var bland annat jakt och fiske. Hans vän Albert Einstein var road av "hans barnsliga fåfänga och självbelåtenhet" "Hans egna studie och laboratorium presenterade alltid aspekter av extremt kaos som hans medarbetare på lämpligt sätt kallade "tillståndet för maximal entropi".
Familjehistoria
Nernst gifte sig 1892 med Emma Lohmeyer som han fick två söner och tre döttrar med. Båda Nernsts söner dog i strid under första världskriget. Tillsammans med sina kollegor vid universitetet i Leipzig, Jacobus Henricus van't Hoff och Svante Arrhenius , höll på att etablera grunden för ett nytt teoretiskt och experimentellt forskningsfält inom kemi och föreslog att elda på oanvända kollag för att öka den globala temperaturen. Han var en högljudd kritiker av Adolf Hitler och nazismen , och två av hans tre döttrar gifte sig med judiska män. Efter Hitler kom till makten emigrerade de, en till England och den andra till Brasilien .
Karriär
Nernst började universitetet i Zürich 1883, sedan efter ett mellanspel i Berlin återvände han till Zürich. Han skrev sin avhandling i Graz där Boltzmann var professor, även om han arbetade under ledning av Ettinghausen . De upptäckte Nernst-effekten : att ett magnetfält applicerat vinkelrätt mot en metallisk ledare i en temperaturgradient ger upphov till en elektrisk potentialskillnad. Därefter flyttade han till Würzburg under Kohlrausch där han lämnade in och försvarade sin avhandling. Ostwald rekryterade honom till den första avdelningen för fysikalisk kemi i Leipzig . Nernst flyttade dit som assistent och arbetade med termodynamiken hos elektriska strömmar i lösningar. Befordrad till lektor, undervisade han kort på Heidelberg och flyttade sedan till Göttingen . Tre år senare erbjöds han en professur i München , för att behålla honom i Preussen skapade regeringen en lärostol åt honom i Göttingen. Där skrev han en hyllad lärobok Teoretisk kemi , som översattes till engelska, franska och ryska. Han härledde också Nernst-ekvationen för den elektriska potentialen som genereras av ojämna koncentrationer av en jon separerad av ett membran som är permeabelt för jonen. Hans ekvation används flitigt inom cellfysiologi och neurobiologi.
Den elektriska kolglödlampan som då användes var svag och dyr eftersom den krävde ett vakuum i sin glödlampa. Nernst uppfann en solid-body radiator med en filament av sällsynta jordartsmetaller oxider, känd som Nernst glower , det är fortfarande viktigt inom området för infraröd spektroskopi . Kontinuerlig ohmsk uppvärmning av filamentet resulterar i ledning. Glödlampan fungerar bäst i våglängder från 2 till 14 mikrometer. Den ger ett starkt ljus men först efter en uppvärmningsperiod. Nernst sålde patentet för en miljon mark, och valde klokt nog inte att betala royalties för snart introducerades volframglödlampan fylld med inert gas. Med sina rikedomar köpte Nernst 1898 den första av de arton bilar han ägde under sin livstid och en lantgård på mer än femhundra hektar för jakt. Han ökade kraften i sina tidiga bilar genom att bära en cylinder av dikväveoxid som han kunde spruta in i förgasaren. Efter arton produktiva år i Göttingen, där han undersökte osmotiskt tryck och elektrokemi och presenterade en teori om hur nerver uppträder, flyttade han till Berlin och belönades med titeln Geheimrat
1905 föreslog han sin "New Heat Theorem", senare känd som termodynamikens tredje lag . Han visade att när temperaturen närmade sig absolut noll, entropin noll - medan den fria energin förblir över noll. Detta är det arbete som han är bäst ihågkommen för, eftersom det gjorde det möjligt för kemister att bestämma fria energier (och därför jämviktspunkter) för kemiska reaktioner från värmemätningar. Theodore Richards hävdade att Nernst hade stulit hans idé, men Nernst är nästan allmänt krediterad för upptäckten. Nernst blev vän med Kaiser Wilhelm , som han övertalade att grunda Kaiser Wilhelm Gesellschaft for the Advancement of the Sciences med ett startkapital på elva miljoner mark. Nernsts laboratorium upptäckte att vid låga temperaturer specifika värme markant och skulle förmodligen försvinna vid absolut noll. Denna nedgång förutspåddes för vätskor och fasta ämnen i en artikel från Albert Einstein från 1909 om kvantmekaniken för specifika värme vid kryogena temperaturer. Nernst var så imponerad att han reste hela vägen till Zürich för att besöka Einstein, som var relativt okänd i Zürich 1909, så folk sa: "Einstein måste vara en smart karl om den store Nernst kommer hela vägen från Berlin till Zürich för att prata till honom." Nernst och Planck lobbad för att inrätta en särskild professur i Berlin och Nernst donerade till dess donation. 1913 reste de till Schweiz för att övertala Einstein att acceptera det; ett drömjobb: en namngiven professur vid det främsta universitetet i Tyskland, utan undervisningsuppgifter, vilket lämnar honom fri för forskning.
1911 organiserade Nernst och Max Planck den första Solvay-konferensen i Bryssel. Året därpå impressionistmålaren Max Liebermann sitt porträtt .
1914 underhöll paret Nernst arbetskamrater och studenter som de hade tagit med sig till sin lantgård i en privat järnvägsvagn när de fick reda på att krig hade förklarats. Deras två äldre söner gick in i armén, medan pappa tog värvning i den frivilliga förarkåren. Han stödde den tyska armén mot deras motståndares anklagelser om barbari genom att underteckna de nittiotre manifestet. Den 21 augusti 1914 körde han dokument från Berlin till befälhavaren för den tyska högerflygeln i Frankrike och fortsatte med dem i två veckor tills han kunde se skenet från Paris-ljusen på natten. Tidvattnet vände vid slaget vid Marne . När dödläget i skyttegravarna började återvände han hem. Han kontaktade överste Max Bauer , stabsofficern med ansvar för ammunition, med tanken att driva ut försvararna ur deras skyttegravar med granater som släppte ut tårgas. När hans idé prövades var en av observatörerna Fritz Haber , som hävdade att för många skal skulle behövas, det skulle vara bättre att släppa ut ett moln av tyngre än luften giftig gas; den första klormolnattacken den 22 april 1915 stöddes inte av en stark infanterikraft, så chansen att gas skulle bryta dödläget var oåterkalleligt borta. Nernst tilldelades Järnkorset andra klass. Som stabsvetenskaplig rådgivare i den kejserliga tyska armén ledde han forskning om sprängämnen, varav mycket gjordes i hans laboratorium där de utvecklade guanidinperklorat . Sedan arbetade han med utvecklingen av skyttegravsbruk. Han tilldelades järnkorset första klass och senare Pour le Mérite . När överkommandot övervägde att släppa lös oinskränkt ubåtskrigföring bad han kejsaren om ett tillfälle att varna för USA:s enorma potential som motståndare. De ville inte lyssna, Ludendorff skrek ner honom för "inkompetent nonsens". Han publicerade sin bok The Foundations of the New Heat Theorem . Båda sönerna hade dött vid fronten.
1918, efter att ha studerat fotokemi , föreslog han teorin om atomkedjereaktion. Den angav att när en reaktion där fria atomer bildas som kan sönderdela målmolekyler till fler fria atomer skulle resultera i en kedjereaktion. Hans teori är nära besläktad med den naturliga processen av kärnklyvning .
1920 flydde han och hans familj en kort stund utomlands eftersom han var en av forskarna på den allierade listan över krigsförbrytare. Senare samma år fick han Nobelpriset i kemi som ett erkännande för sitt arbete med termokemi . Han valdes till rektor vid Berlins universitet 1921–1922. Han startade en byrå för att kanalisera statliga och privata medel till unga vetenskapsmän och tackade nej till att bli ambassadör i USA. Under två olyckliga år var han ordförande för Physikalisch-Technische Reichsanstalt (National Physical Laboratory), där han inte klarade av "blandningen av medelmåttighet och byråkrati". 1924 blev han chef för Institutet för fysikalisk kemi i Berlin.
1927 utvidgades minskningen av specifik värme vid låga temperaturer till gaser. Han studerade teorierna om kosmiska strålar och kosmologi.
Även om ett pressmeddelande beskrev honom som "fullständigt omusikalisk", utvecklade Nernst ett elektriskt piano , " Neo-Bechstein-Flügel " 1930 i samarbete med företagen Bechstein och Siemens , och ersatte bollplanken med vakuumrörförstärkare . Pianot använde elektromagnetiska pickuper för att producera elektroniskt modifierat och förstärkt ljud på samma sätt som en elektrisk gitarr . I själva verket var han en pianist, ibland ackompanjerad av Einsteins fiol. [ cirkulär referens ]
1933 fick Nernst veta att en kollega, som han hade hoppats på att få samarbeta med, hade blivit avskedad från avdelningen för att han var jude. Nernst taxade omedelbart för att träffa Haber för att begära en position i sitt institut, som inte kontrollerades av regeringen, bara för att få reda på att Haber skulle flytta till England. Snart var Nernst i trubbel för att han avböjde att fylla i ett regeringsformulär om sitt rasliga ursprung. Han drog sig tillbaka från sin professur men fick sparken från styrelsen för Kaiser Wilhelm Institute. Han levde tyst på landet; 1937 reste han till Oxford för att ta emot en hedersexamen och besökte också sin äldsta dotter, hennes man och hans tre barnbarn. Nernst fick en svår hjärtattack 1939. Han dog 1941 i Gau, Nedre Schlesien, Östpreussen (nu Niwica, Polen) och begravdes tre gånger. Han begravdes för första gången nära platsen för sin död. Men hans kvarlevor flyttades till Berlin, där han begravdes en andra gång. Till slut flyttades de igen och begravdes nära Max Planck , Otto Hahn och Max von Laue i Göttingen, Tyskland.
Högsta betyg
1923 publicerade botanikern Ignatz Urban Nernstia , som är ett släkte av blommande växter från Mexiko, i familjen Rubiaceae och namngiven till hans ära.
Publikationer
- Walther Nernst, " Reasoning of theoretical chemistry: Nine papers (1889–1921) " (Ger., Begründung der Theoretischen Chemie: Neun Abhandlungen, 1889–1921). Frankfurt am Main: Verlag Harri Deutsch , ca. 2003. ISBN 3-8171-3290-5
- Walther Nernst, " The theoretical and experimental bases of the New Heat Theorem" (Ger., Die theoretischen und experimentellen Grundlagen des neuen Wärmesatzes) . Halle [Ger.] W. Knapp, 1918 [tr. 1926]. [red., detta är en lista över termodynamiska artiklar från det fysikalisk-kemiska institutet vid universitetet i Berlin (1906–1916); Översättning tillgänglig av Guy Barr LCCN 27-2575
- Walther Nernst, " Teoretisk kemi utifrån Avogadros lag och termodynamik " (Ger., Theoretische Chemie vom Standpunkte der Avogadroschen Regel und der Thermodynamik). Stuttgart, F. Enke, 1893 [5:e upplagan, 1923]. LCCN po28-417
Se även
- Tyska uppfinnare och upptäckare
- C. Bechstein Pianofortefabrik
- Kedjereaktion
- Kosmologiskt konstant problem
- Kosmisk bakgrundsstrålning
- Historia om elektrofores
- Nernst–Einsteins ekvation
- Nernst–Lewis–Latimer-konventionen
- Joner i fast tillstånd
- Stokastisk elektrodynamik
- Tröskelpotential
- Trött ljus
- Nollpunktsenergi
Anförda källor
- Stone, A. Douglas (2013) Einstein and the Quantum . Princeton University Press. ISBN 1-4915-3104-5
Vidare läsning
- Barkan, Diana Kormos (1998). Walther Nernst och övergången till modern fysikalisk vetenskap . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-44456-9 .
- Bartel, Hans-Georg; Huebener, Rudolf P. (2007). Walther Nernst. Pionjär inom fysik och kemi . Singapore: World Scientific . ISBN 978-981-256-560-0 .
- Mendelssohn, Kurt Alfred Georg (1973). The World of Walther Nernst: The Rise and Fall of German Science . London: Macmillan. ISBN 978-0-333-14895-2 .
externa länkar
- Katz, Eugenii. "Hermann Walther Nernst" . Hämtad 5 december 2008 .
- "Nernst: den fysiska revolutionens arkitekt" . Fysik värld . September 1999. – Recension av Diana Barkans Walther Nernst och övergången till modern fysik
- " Hermann Walther Nernst, Nobelpriset i kemi 1920: prisutdelning ". Presentation Tal av professor Gerard De Geer , ordförande för Kungliga Vetenskapsakademien .
- Schmitt, Ulrich, " Walther Nernst ". Fysikalisk-kemiska institutet, Göttingen
- "Walther Nernst" (PDF) . nobelspegel .
- Walther Nernst vid Mathematics Genealogy Project
- Tidningsklipp om Walther Nernst i 1900-talets pressarkiv för ZBW
- Cassius Klay Nascimento, João Pedro Braga. "Walther Nernst-föreläsning i Brasilien" (PDF) .
- Walther Nernst på Nobelprize.org inklusive Nobelföreläsningen, 12 december 1921 Studies in Chemical Thermodynamics
| Internationell | |
|---|---|
| Nationell | |
| Akademiker | |
| människor | |
| Övrig | |
- 1864 födslar
- 1941 dödsfall
- Tyska kemister från 1800-talet
- Tyska kemister från 1900-talet
- Akademisk personal vid universitetet i Göttingen
- Utländska medlemmar av Royal Society
- tyska nobelpristagare
- Tyskt folk under första världskriget
- tyska fysikaliska kemister
- Alumner från Humboldt University of Berlin
- Uppfinnare av musikinstrument
- Nobelpristagare i kemi
- Personer med anknytning till universitetet i Zürich
- Folk från Wąbrzeźno
- Folk från provinsen Preussen
- Sällsynta jordartsforskare
- Mottagare av järnkorset (1914), 1:a klass
- Mottagare av Pour le Mérite (civilklass)
- Termodynamiker
- Universitetet i Graz alumner
- Universitetet i Würzburg alumner
- Walther Nernst