RŪDOLFS KLAUSIUS: BIOGRĀFIJA UN IEGULDĪJUMS ZINĀTNĒ - ZINĀTNE - 2025

Rūdolfs Klausius (1822-1888) bija vācu fiziķis un matemātiķis, kurš formulēja otro termodinamikas likumu, un daudzi to uzskata par vienu no termodinamikas pamatlicējiem. Kopā ar viņu tādi personāži kā Viljams Thomsons un Džeimss Jūle nozīmīgā veidā attīstīja šo zinātnes nozari, kuras pamats tika attiecināts uz francūzi Sadi Carnot.

Clausius darbam bija spēcīga ietekme uz citu svarīgu fiziķu ierosināto teoriju attīstību. Kā piemēru var minēt Džeimsa Maksvela teorijas, kas atklāti atzina Klauzija ietekmi savā darbā.

Rūdolfs Klausius, 1822. - 1888. gads

Vissvarīgākie Rūdolfa Klausiusa ieguldījumi bija saistīti ar viņa pētījumu rezultātiem par siltuma ietekmi uz dažādiem šķidrumiem un materiāliem.

Biogrāfija

Rūdolfs Klausius dzimis 1822. gada 2. janvārī Koöslinā, Pomerānijā, Vācijā. Rūdolfa tēvs apliecināja protestantu ticību un viņam bija skola; Tieši tur šis zinātnieks ieguva savu pirmo apmācību.

Pēc tam viņš iestājās Ščecinas pilsētas ģimnāzijā (vācu valodā rakstīts kā Ščecins) un turpināja daļu no mācībām.

1840. gadā viņš iestājās Berlīnes universitātē, kuru absolvēja četrus gadus vēlāk, 1844. gadā. Tur viņš studēja fiziku un matemātiku, divas disciplīnas, kurām Clausius jau no agras bērnības izrādījās diezgan prasmīga.

Pēc šīs akadēmiskās pieredzes Clausius iestājās Halles universitātē, kur 1847. gadā ieguva doktora grādu, pateicoties darbam par optiskajiem efektiem, kas rodas uz Zemes uz atmosfēras eksistences rezultātā.

No šī darba, kuram bija zināmi trūkumi pieejā, kļuva skaidrs, ka Rūdolfam Klausiusam ir skaidras dāvanas matemātikā un ka viņa spējas lieliski reaģē uz teorētiskās fizikas jomu.

Termodinamikas principi

Pēc doktora grāda iegūšanas 1850. gadā Klausius ieguva fizikas profesora amatu Berlīnes Karaliskajā inženierzinātņu un artilērijas skolā; tur viņš bija līdz 1855. gadam.

Papildus šim amatam Klaišs strādāja arī Berlīnes universitātē kā privātais ārsts, profesors, kurš varēja vadīt nodarbības studentiem, bet kuru maksu universitāte nepiešķīra, bet paši studenti bija tie, kas maksāja par šīm nodarbībām.

1850. gads bija arī gads, kurā Rūdolfs Klausius publicēja jūsu vissvarīgāko darbu: Karstuma radītās kustības spēki.

Mācību un kinētiskā teorija

1855. gadā Klausius nomainīja dzīvesvietu un ieguva pasniedzēja amatu Šveices Federālajā tehnoloģiju institūtā, kas atradās Cīrihē.

1857. gadā viņš koncentrējās uz kinētiskās teorijas lauka izpēti; Tieši šajā laikā viņš sāka eksperimentēt ar jēdzienu "daļiņas brīvais vidējais ceļš".

Šis termins attiecas uz attālumu starp divām molekulām, kas veido gāzi, viena pēc otras. Šis ieguldījums bija ļoti būtisks arī fizikas jomā.

Trīs gadus vēlāk Clausius apprecējās ar Adelheidu Rimphamu, ar kuru viņam bija seši bērni, bet nomira 1875. gadā, dzemdējot pāra pēdējos divus bērnus.

Clausius vairākus gadus, līdz 1867. gadam, atradās Šveices Federālajā tehnoloģiju institūtā, un tur viņš nodarbojās ar fizikas lekcijām. Tajā pašā gadā viņš pārcēlās uz Vircburgu, kur arī strādāja par skolotāju.

1868. gadā viņš ieguva dalību Londonas Karaliskajā biedrībā. Viņš mācīja Vircburgā līdz 1869. gadam, gadā, kad viņš turpināja mācīt fiziku Bonnas universitātē, Vācijā. Šajā universitātē viņš mācīja līdz mūža beigām.

Dalība karā

Francijas-Prūsijas kara kontekstā Klausius bija apmēram 50 gadus vecs. Tajā laikā viņš vairākus savus studentus organizēja par brīvprātīgo ātrās palīdzības korpusu, kas kalpoja konfliktā, kurš notika no 1870. līdz 1871. gadam.

Šīs varonīgās darbības rezultātā Clausius saņēma Dzelzs krustu, pateicoties dienestam, ko viņš sniedza vācu flotei.

Šīs līdzdalības rezultātā Klausiusam kājā bija kara brūce, kas vēlāk viņam sagādāja diskomfortu, kas bija līdz mūža galam.

Atzinības

1870. gadā Rūdolfs Klausius ieguva Hjūgena medaļu, un 1879. gadā viņš saņēma Kopleja medaļu, apbalvojumu, ko Londonas Karaliskā biedrība piešķīra tiem, kuri ir snieguši būtisku ieguldījumu bioloģijas vai fizikas jomā.

1878. gadā viņu iecēla par Zviedrijas Karaliskās zinātņu akadēmijas locekli, un 1882. gadā viņš saņēma Vircburgas universitātes goda doktora grādu.

1883. gadā viņš saņēma Ponceleta balvu - balvu, ko Francijas Zinātņu akadēmija piešķīra visiem tiem zinātniekiem, kuri ir snieguši ievērojamu ieguldījumu zinātnes jomā kopumā.

Visbeidzot, viens no nozīmīgākajiem atzinumiem, kas tika izdarīts šim vācu zinātniekam, ir tas, ka krāteris uz Mēness tika nosaukts viņa vārdā: Clausius krāteris.

Nāve

Rūdolfs Klasiuss nomira 1888. gada 24. augustā Bonā, dzimtajā Vācijā. Divus gadus agrāk, 1886. gadā, viņš apprecējās ar Sofiju Staku.

Savos pēdējos dzīves gados viņš nedaudz atlika pētījumu, lai veltītu sevi saviem bērniem; Turklāt viņš, piedaloties karā, bija guvis kājas traumu - situācija, kas neļāva viņam pārvietoties tik viegli kā citreiz.

Viņa tā laika pētījumu lauks - elektrodinamikas teorija - visa šī konteksta dēļ ieņēma aizmugures vietu. Neskatoties uz to, Clausius turpināja mācīt universitātes līmenī līdz pat savai nāvei.

Viena no priekšrocībām, kas viņam bija, bija tā, ka viņš vēl dzīvajā laikā varēja baudīt nozīmīgāko tā laika zinātnieku apstiprinājumu; Starp daudziem citiem bija Viljams Tomssons, Džeimss Maksvels un Džošijs Gibbs.

Šie izcilie zinātnieki un zinātnes aprindās toreiz viņu atzina par cilvēku, kurš nodibināja termodinamiku. Pat šodien šis atklājums tiek atzīts par vissvarīgāko un nozīmīgāko.

Iemaksas

Termodinamikas fonds

Klauzuss, kuru uzskatīja par vienu no termodinamikas tēviem, sniedza svarīgus pamatus savu pamatpiedāvājumu izstrādei.

Daži svarīgi fizikas skaitļi apgalvoja, ka tieši Clausius darbs ir nodrošinājis termodinamikas pamatus ar skaidrām definīcijām un noteiktām robežām.

Clausius uzmanība tika koncentrēta uz molekulāro parādību raksturu. Pēc šo parādību izpētes izrietēja priekšlikumi, kurus viņš pats formulēja uz termodinamikas likumiem.

Ieguldījums gāzu kinētiskajā teorijā

Klauzija darbs pie atsevišķām gāzu molekulām bija noteicošais gāzu kinētiskās teorijas attīstībā.

Šo teoriju izstrādāja Džeimss Maksvels 1859. gadā, pamatojoties uz Clausius darbu. Sākotnēji to kritizēja Clausius, un, pamatojoties uz šo kritiku, Maksvels atjaunināja savu teoriju 1867. gadā.

Clausius galvenais ieguldījums šajā jomā bija atomu un molekulu atdalīšanas kritērija izstrāde, parādot, ka gāzes molekulas ir sarežģīti ķermeņi ar kustīgām sastāvdaļām.

Termodinamikas otrais likums

Clausius bija tas, kurš termodinamikā ieviesa terminu "Entropija" un izmantoja šo jēdzienu, lai pētītu procesus gan atgriezeniskos, gan neatgriezeniskos šajā zināšanu jomā.

Clauzijs ļāva entropijas jēdzienu saistīt ar enerģijas izkliedes jēdzienu kā “siāmiešu” jēdzienus to ciešo attiecību dēļ.

Tas iezīmēja būtisku atšķirību ar līdzīgiem jēdzieniem, kas mēģināja aprakstīt tās pašas parādības.

Entropijas jēdziens, kā to ierosināja Klausius, savā laikā bija tikai nedaudz hipotēze. Galu galā tika pierādīts, ka Clausius ir pareizs.

Klauzija matemātiskā metode

Viens no Clausius ieguldījumiem zinātnē bija tādas matemātiskas metodes izstrāde, kurai bija unikāla loma termodinamikā. Šī metode bija noderīga tās izmantošanā siltuma mehāniskajā teorijā.

Šis Clausius ieguldījums bieži tiek ignorēts, galvenokārt tāpēc, ka tā autors to neskaidri prezentēja.

Tomēr daudzi autori uzskata, ka šie neskaidrības bija izplatītas fiziķos, un nav iemesla to noraidīt.

Siltuma mehāniskā teorija

Clausius izstrādāja tā saucamo siltuma mehānisko teoriju. Tas bija viens no viņa nozīmīgākajiem ieguldījumiem termodinamikā.

Šīs teorijas pamatā siltumu uzskatīja par kustības veidu.

Tas ļāva saprast, ka siltuma daudzums, kas nepieciešams gāzes tilpuma sildīšanai un paplašināšanai, ir atkarīgs no tā, kā minētā temperatūra un minētais tilpums mainās procesa laikā.

Atsauces

1. Daubs E. Entropija un izkliede. Fizisko zinātņu vēstures pētījumi. 1970; 2 (1970): 321–354.
2. Ketabgian T. (2017). Ticības enerģija: termodinamikas neredzētais Visuma gars. Dīvainā zinātnē (254. – 278. Lpp.).
3. Kleins M. Gibbs par Clausius. Fizisko zinātņu vēstures pētījumi. 1969. gads; 1 (1969): 127–149.
4. Zinātnes AA Rūdolfs Jūlijs Emanuels Klausius. Amerikas Mākslas un zinātnes akadēmijas raksti. 1889. gads; 24: 458-465.
5. Volfa E. Clausius un Maksvela kinētiskā gāzu teorija. Fizisko zinātņu vēstures pētījumi. 1970; 2: 299-319.
6. Yagi E. Clausius matemātiskā metode un siltuma mehāniskā teorija. Fizisko zinātņu vēstures pētījumi. 1984; 15 (1): 177–195.