RUDOLF CLAUSIUS: ELÄMÄKERTA JA PANOS TIETEESEEN - TIEDE - 2026

Rudolf Clausius (1822-1888) oli saksalainen fyysikko ja matemaatikko, joka muotoili toisen termodynamiikan lain, ja monet pitävät sitä yhtenä termodynamiikan perustajista. Hänen rinnallaan hahmot, kuten William Thomson ja James Jule, kehittivät tärkeällä tavalla tätä tieteenhaaraa, jonka perusta on ranskalaisen Sadi Carnot'n vastuulla.

Clausiusin työllä oli vahva vaikutus muiden tärkeiden fyysikkojen ehdottamien teorioiden kehittämiseen. Esimerkki on James Maxwellin teoriat, jotka tunnustivat avoimesti Clausiusin vaikutuksen omassa työssään.

Rudolf Clausius, 1822 - 1888

Rudolf Clausiusin tärkeimmät panokset liittyivät hänen tutkimuksensa tuloksiin lämmön vaikutuksesta eri nesteisiin ja materiaaleihin.

Elämäkerta

Rudolf Clausius syntyi 2. tammikuuta 1822 Köslinissä, Pommerissa, Saksassa. Rudolfin isä tunnusti protestanttisen uskon ja hänellä oli koulu; Siellä tämä tutkija sai ensimmäisen koulutuksensa.

Myöhemmin hän aloitti Stettinin kaupungin kuntosalin (kirjoitettu saksaksi nimellä Szczecin) ja jatkoi siellä osaa koulutuksestaan.

Vuonna 1840 hän tuli Berliinin yliopistoon, josta hän valmistui neljä vuotta myöhemmin, vuonna 1844. Siellä hän opiskeli fysiikkaa ja matematiikkaa, kahta tiedettä, joista Clausius osoittautui melko taitavaksi jo hyvin varhaisesta iästä lähtien.

Tämän akateemisen kokemuksen jälkeen Clausius siirtyi Hallen yliopistoon, jossa hän sai tohtorin tutkinnon vuonna 1847 kiitos työskentelyn optisista tehosteista, joita syntyy maapallolla ilmakehän olemassaolon seurauksena.

Tästä työstä, jolla oli joitain lähestymistavan puutteita, kävi ilmeiseksi, että Rudolf Clauselilla oli selkeät lahjat matematiikalle ja että hänen kykynsä vastasivat täydellisesti teoreettisen fysiikan alaa.

Termodynamiikan periaatteet

Saatuaan tohtorin tutkinnon vuonna 1850, Clausius sai fyysisen professorin tehtävän Berliinin kuninkaallisessa tekniikan ja tykistötekniikan koulussa; siellä hän oli vuoteen 1855 saakka.

Tämän tehtävän lisäksi Clausius työskenteli myös Berliinin yliopistossa yksityishenkilönä, professorina, joka pystyi antamaan luokkia opiskelijoille, mutta jonka maksuja yliopisto ei myöntänyt, mutta opiskelijat itse maksoivat näistä luokista.

Vuosi 1850 oli myös vuosi, jolloin Rudolf Clausius julkaisi tärkeimmän teoksen: Lämmön aiheuttamat liikevoimat.

Opetus ja kineettinen teoria

Vuonna 1855 Clausius muutti kohtaustaan ​​ja sai opettajan tehtävän Sveitsin liittovaltion teknologiainstituutiossa, joka sijaitsee Zürichissä.

Vuonna 1857 hän keskittyi tutkimaan kineettisen teorian alaa; Juuri tällä hetkellä hän aloitti kokeilun käsitteestä "hiukkasen vapaa keskipolku".

Tämä termi viittaa kaasun muodostavien molekyylien kahden kohtaamisen keskenään toisiinsa. Tämä panos oli erittäin tärkeä myös fysiikan alalla.

Kolme vuotta myöhemmin Clausius meni naimisiin Adelheid Rimphamin kanssa, jonka kanssa hänellä oli kuusi lasta, mutta kuoli vuonna 1875 synnyttäen parin kaksi viimeistä lasta.

Clausius oli Sveitsin liittovaltion tekniikan instituutissa useita vuosia, vuoteen 1867 saakka, ja siellä hän omistautui fysiikan luennoille. Samana vuonna hän muutti Würzburgiin, missä hän työskenteli myös opettajana.

Vuonna 1868 hän sai jäsenyyden Lontoon kuninkaallisessa seurassa. Hän opetti Würzburgissa vuoteen 1869 asti, jolloin hän jatkoi fysiikan opetusta Bonnin yliopistossa, Saksassa. Tässä yliopistossa hän opetti elämänsä loppuun asti.

Sotaan osallistuminen

Ranskan ja Preussin sodan yhteydessä Clausius oli noin 50-vuotias. Tuolloin hän järjesti useat opiskelijansa vapaaehtoiseksi ambulanssikorpukseksi, joka palveli konfliktissa, joka tapahtui vuosina 1870–1871.

Tämän sankarillisen toiminnan seurauksena Clausius sai Rautaristin saksalaiselle laivastolle suorittamansa palvelun ansiosta.

Tämän osallistumisen seurauksena Clausiusilla oli sotahaava jalassaan, mikä myöhemmin aiheutti hänelle epämukavuutta, joka oli läsnä elämänsä loppuun asti.

Tunnustukset

Vuonna 1870 Rudolf Clausius sai Huygens-mitalin ja vuonna 1879 hän sai Copley-mitalin, palkinnon, jonka Lontoon kuninkaallinen yhdistys myönsi niille, jotka ovat antaneet merkittävää panosta biologian tai fysiikan alalla.

Vuonna 1878 hänestä tuli Ruotsin kuninkaallisen tiedeakatemian jäsen ja vuonna 1882 hän sai kunniatohtorin tutkinnon Wüzburgin yliopistosta.

Vuonna 1883 hän sai Poncelet-palkinnon, Ranskan tiedeakatemian myöntämän palkinnon kaikille niille tutkijoille, jotka ovat antaneet merkittävän panoksen tieteen alalla yleensä.

Lopuksi, yksi saksalaisen tutkijan merkittävimmistä tunnustuksista on, että Kuun kraatteri nimettiin hänen puolestaan: Clausius-kraatteri.

kuolema

Rudolf Clasius kuoli 24. elokuuta 1888 Bonnissa, kotimaassaan Saksassa. Kaksi vuotta aikaisemmin, vuonna 1886, hän meni naimisiin Sophie Stackin kanssa.

Elämänsä viimeisinä vuosina hän jätti tutkimuksen syrjään vähän omistautuakseen lapsilleen; Lisäksi hän oli kärsinyt jalkavammasta osallistuessaan sotaan - tilanne, joka ei antanut hänelle mahdollisuutta liikkua yhtä helposti kuin muina aikoina.

Hänen tuolloin tutkimuskentänsä, sähköodynaaminen teoria, otti takapenkin kaiken tämän kontekstin takia. Tästä huolimatta Clausius jatkoi opetustaan ​​yliopistotasolla kuolemaansa asti.

Yksi etu hänellä oli se, että hän pystyi nauttimaan ajan tärkeimpien tutkijoiden antamasta hyväksynnästä ollessaan vielä elossa; William Thomson, James Maxwell ja Josiah Gibbs.

Nämä maineikkaat tutkijat ja yleensäkin tiedeyhteisö tunnustivat hänet tuolloin termodynamiikan perustaneeksi mieheksi. Vielä nykyäänkin tämä löytö tunnustetaan tärkeimmäksi ja merkittävimmäksi.

Avustukset

Termodynaaminen säätiö

Yksi termodynamiikan isistä Clausius tarjosi tärkeät lähtökohdat sen perustavanlaatuisten ehdotusten kehittämiselle.

Jotkut fysiikan tärkeät luvut väittivät, että juuri Clausiusin työ takasi termodynamiikan perustan selkeillä määritelmillä ja määritellyillä rajoilla.

Clausuksen huomio kohdistui molekyyli-ilmiöiden luonteeseen. Näiden ilmiöiden tutkimisesta syntyivät ehdotukset, jotka hän itse muotoili termodynamiikan laeista.

Osallistuminen kaasujen kineettiseen teoriaan

Clausiusin työskentely yksittäisten kaasumolekyylien kanssa oli ratkaiseva kaasujen kineettisen teorian kehittämiselle.

Tämän teorian on kehittänyt James Maxwell vuonna 1859 Clausiusin työn perusteella. Clausius kritisoi sitä alun perin, ja näiden kritiikkien perusteella Maxwell teki päivityksen teoriaansa vuonna 1867.

Clausiusin tärkein panos tällä alalla oli kriteerin kehittäminen atomien ja molekyylien erottamiseksi osoittaen, että kaasumolekyylit olivat monimutkaisia ​​kappaleita, joiden rakenneosat liikkuivat.

Termodynamiikan toinen laki

Clausius otti käyttöön termin "Entropia" termodynamiikassa ja käytti tätä käsitettä tutkimaan sekä palautuvia että peruuttamattomia prosesseja tällä tietoalueella.

Clausius salli entropian käsitteen liittyvän energian hajoamisen käsitteeseen siamilaisena käsitteenä heidän läheisen suhteensa vuoksi.

Tämä merkitsi huomattavaa eroa samanlaisilla käsitteillä, jotka yrittivät kuvata samoja ilmiöitä.

Entropian käsite, sellaisena kuin Clausius ehdotti sitä, oli aikaansaan hiukan muutakin kuin hypoteesi. Lopulta Clausius osoittautui oikeaksi.

Clausuksen matemaattinen menetelmä

Yksi Clausiusin panoksista tieteeseen oli matemaattisen menetelmän kehittäminen, jolla oli ainutlaatuinen rooli termodynamiikassa. Tämä menetelmä oli hyödyllinen sovellettaessa lämmön mekaaniseen teoriaan.

Tämä Clausiusin panos jätetään usein huomiotta, lähinnä sekavaan tapaan, jolla kirjoittaja esitti sen.

Monet kirjoittajat katsovat kuitenkin, että nämä sekaannukset olivat yleisiä fyysikoissa, eikä sitä ole syytä hylätä.

Lämpö mekaaninen teoria

Clausius kehitti mekaanisen lämmön teorian. Tämä oli yksi hänen tärkeimmistä panoksistaan ​​termodynamiikkaan.

Tämän teorian perusteena lämpöä pidettiin liikkumisen muodona.

Tämän ansiosta oli mahdollista ymmärtää, että kaasun tilavuuden lämmittämiseen ja laajentamiseen tarvittava lämpömäärä riippuu tavasta, jolla mainittu lämpötila ja mainittu tilavuus muuttuvat prosessin aikana.

Viitteet

1. Daub E. Entropia ja leviäminen. Fysikaalisten tieteiden historialliset opinnot. 1970; 2 (1970): 321 - 354.
2. Ketabgian T. (2017). Uskomuksen energia: Termodynamiikan näkymätön maailmankaikkeuden henki. Strange Science (s. 254–278).
3. Klein M. Gibbs Clausiusilla. Fysikaalisten tieteiden historialliset opinnot. 1969; 1 (1969): 127 - 149.
4. Tieteet AA Rudolf Julius Emanuel Clausius. American Academy of Arts and Sciences -julkaisut. 1889; 24: 458-465.
5. Wolfe E. Clausius ja Maxwellin kineettinen teoria kaasuista. Fysikaalisten tieteiden historialliset opinnot. 1970; 2: 299-319.
6. Yagi E. Clausiusin matemaattinen menetelmä ja lämmön mekaaninen teoria. Fysikaalisten tieteiden historialliset opinnot. 1984; 15 (1): 177–195.