BIOGRAFI SAINTIS HEBAT
Willard Gibbs Josiah. Biografi seorang saintis Buku Panduan / Biografi saintis hebat
Misteri Gibbs bukanlah sama ada dia seorang genius yang salah faham atau tidak dihargai. Teka-teki Gibbs terletak di tempat lain: bagaimana ia berlaku bahawa Amerika pragmatik, pada tahun-tahun pemerintahan praktikal, menghasilkan seorang ahli teori yang hebat? Sebelumnya, tidak ada seorang pun ahli teori di Amerika. Walau bagaimanapun, kerana hampir tiada ahli teori selepas itu. Sebilangan besar saintis Amerika adalah penguji. Josiah Willard Gibbs dilahirkan pada 11 Februari 1839 di New Haven, Connecticut, anak kepada seorang profesor Universiti Yale. Selama enam generasi, keluarganya terkenal di New England kerana biasiswa mereka. Salah seorang nenek moyangnya ialah presiden Universiti Harvard, seorang lagi setiausaha koloni Massachusetts dan presiden pertama Universiti Princeton. Bapa Gibbs dianggap sebagai ahli teologi yang cemerlang. Apabila Gibbs berumur sepuluh tahun, dia mula belajar di sebuah sekolah swasta kecil di New Haven, yang terletak di blok yang sama dengan rumahnya. Dia dibesarkan sebagai seorang budak yang pendiam, pemalu, sentiasa mengikut orang lain, tidak pernah menjadi pemimpin, tetapi tidak pernah menyepi. Pada tahun 1854, lelaki muda itu memasuki Universiti Yale, dan pada tahun 1858 Gibbs menerima ijazah sarjana muda. Pada tahun-tahun itu, sebuah sekolah saintifik sedang diwujudkan di Sheffield. Pada tahun 1847, sebuah sekolah siswazah dibuka dengannya. Tetapi pada tahun 1861 barulah sekolah ini memperoleh hak untuk menganugerahkan ijazah doktor fizik. Gibbs telah ditakdirkan pada masanya untuk menjadi ahli teori sains terhebat Amerika, tetapi latihannya mengikut garis praktikal Amerika. Pada tahun 1863, beliau adalah orang pertama di Amerika yang menerima ijazah kedoktoran dalam fizik untuk kerjanya dalam kejuruteraan mekanikal. Disertasi itu dipanggil "Pada bentuk gigi dalam klac gear." Dia segera mendapat jawatan mengajar di kolej itu selama tiga tahun. Bapa Gibbs meninggal dunia pada tahun 1861, meninggalkan anak-anak $23. Oleh itu, Gibbs boleh hidup dengan pendapatan yang kecil. Semasa mengajar, Gibbs tidak berhenti melakukan perkara kegemarannya - mekanik. Dia menulis beberapa kertas mengenai turbin stim dan mencipta brek kereta api, yang berfungsi di bawah pengaruh inersia kereta api. Apabila tempohnya di Yale berakhir pada tahun 1866, Gibbs pergi ke luar negara bersama dua adik perempuannya. Ia adalah titik perubahan dalam kerjayanya. Di Eropah, dia menerima pendidikan yang mendalam, yang menjadi asas kukuh untuk kerja yang paling penting dalam hidupnya. Pada mulanya dia belajar di Sorbonne dan College de France. Selama enam belas jam seminggu, Gibbs mendengar kuliah dan belajar dengan ahli fizik dan matematik seperti Duhamel dan Louville. Di sini Gibbs mula-mula membaca karya Laplace, Poisson, Lagrange dan Cauchy. Tahun berikutnya dia pergi ke Berlin, di mana dia belajar dengan Kundt dan Weierstrass. Selepas menghabiskan setahun di Berlin, dia berpindah ke Heidelberg, di mana saintis terkenal seperti Kirchhoff, Cantor, Bunsen dan Helmholtz memberi syarahan, daripadanya dia belajar lebih banyak tentang fizik teori. Kembali ke Amerika pada tahun 1869, dia menetap di rumah bapanya di New Haven bersama kakaknya, yang telah berkahwin semasa lawatan ke luar negara. Pada 13 Julai 1871, Buletin Universiti Yale mengumumkan bahawa "Encik Josiah Willard Gibbs telah dilantik sebagai Profesor Matematik dan Fizik, tanpa gaji, di Jabatan Falsafah dan Seni Halus." Mimbar ini adalah yang pertama di Amerika. Hanya kerana orang-orang di sekelilingnya tahu keupayaan Gibbs dengan baik dan percaya pada masa depannya yang hebat, Universiti Yale mendapati ia mungkin untuk melantiknya ke jawatan ini. Selepas menjadi profesor, beliau membaca mekanik, optik gelombang, analisis vektor, teori elektrik dan kemagnetan. Pada tahun 1873, karya termodinamik pertamanya "Kaedah Grafik dalam Termodinamik Cecair" dan "Kaedah Perwakilan Geometrik Sifat Termodinamik Bahan Menggunakan Permukaan" muncul. Dalam kajian besar "On the Equilibrium of Heterogenous Systems", yang diterbitkan pada tahun 1875-1878, Gibbs mengembangkan dan menggunakan pengajarannya secara meluas. Isaac Newton pada satu masa memperluaskan konsep keseimbangan untuk memasukkan gerakan. Penemuannya menghasilkan salah satu revolusi intelektual terbesar dalam sejarah. Kerja Gibbs tidak kurang pentingnya. Beliau mengembangkan konsep keseimbangan untuk memasukkan perubahan dalam keadaan jirim. Ais menjadi air, air bertukar menjadi wap, wap bertukar menjadi oksigen dan hidrogen. Hidrogen bergabung dengan nitrogen untuk membentuk ammonia. Sebarang proses secara semula jadi adalah proses perubahan; undang-undang perubahan tersebut ditemui oleh Gibbs. Sama seperti Newton menemui undang-undang mekanik, Gibbs mencipta undang-undang kimia fizikal, yang menjadi arus perdana sains kimia. Gibbs terpaksa mencari unit ukuran untuk keadaan jirim, yang akan menunjukkan sama ada bahan ini akan mengalami beberapa jenis transformasi atau kekal sama. Kunci kepada penemuan Gibbs ialah kelajuan zarah, yang berkadar dengan tenaganya. Sains yang mengkaji tenaga haba dipanggil termodinamik. Gibbs menulis: "Hukum termodinamik ... menyatakan ... tingkah laku sistem yang terdiri daripada sejumlah besar zarah." Air yang dipanaskan pada isipadu tetap kehilangan sejumlah haba, yang masuk ke dalam struktur dalaman molekul. Ammonia cecair semasa transformasi yang sama, bertukar menjadi ammonia gas, juga kehilangan sedikit haba. Sifat penyerapan dalaman haba ini dipanggil entropi. Perubahan kuantitatif dalam entropi dalam setiap tindak balas adalah sangat penting. Perubahan dalam entropi yang berlaku apabila cecair mendidih pada isipadu tetap adalah sama dengan haba pengewapan dibahagikan dengan takat didih. Perubahan entropi dalam setiap tindak balas boleh didapati dengan aritmetik mudah: bilangan kalori yang diperlukan untuk tindak balas diteruskan dibahagikan dengan suhu dalam darjah di mana tindak balas berlaku. Gibbs memperkenalkan perkataan "entropi" sebagai istilah dalam termodinamik. Dalam dua contoh ini, hanya satu komponen (air dalam kes pertama dan ammonia dalam satu lagi) menukar fasa daripada cecair kepada gas. Gibbs meluaskan pemahaman ini untuk memasukkan beberapa komponen supaya campuran cecair dan campuran pepejal boleh dipertimbangkan. Apabila dia meluaskan lagi sempadan teorinya untuk memasukkan komponen yang bergabung antara satu sama lain, dia akhirnya menemui persamaan yang menerangkan tindak balas kimia dan keseimbangannya. Untuk sistem sedemikian, Gibbs mengenal pasti kuantiti baru yang dikaitkan dengan entropi yang membolehkannya meramalkan terlebih dahulu sama ada tindak balas kimia atau perubahan fizikal akan berlaku atau tidak, dan jika ya, berapa lama tindak balas akan berterusan. Dia memanggil kuantiti ini potensi kimia. Seperti entropi, potensi kimia adalah sifat fizikal jirim. Hasil kajian ini ialah peraturan fasa Gibbs yang terkenal. Dia menggariskannya dalam empat muka surat sahaja tanpa memberikan sebarang contoh khusus. Sepanjang lima puluh tahun akan datang, saintis menulis banyak buku dan monograf mengenai peraturan fasa Gibbs, menerangkannya berkaitan dengan mineralogi, petrografi, fisiologi, metalurgi dan semua bidang sains yang lain. Peraturan itu menetapkan syarat-syarat yang mesti dipatuhi agar sebatian tertentu berada dalam keadaan keseimbangan dalam pelbagai fasa: dalam keadaan cecair, pepejal dan gas. Ia tidak lama kemudian diiktiraf sebagai persamaan linear yang paling penting dalam sejarah sains. Dalam tempoh lima puluh tahun selepas penemuan Gibbs, kimia telah menembusi setiap cabang utama industri dunia. Terima kasih kepada hasil kerja Gibbs, pembuatan keluli menjadi proses kimia, seperti juga membakar roti, membuat simen, mengekstrak garam, menghasilkan bahan api cecair, kertas, filamen tungsten untuk mentol lampu, pakaian, dan ratusan ribu barangan lain. Kerja Gibbs juga digunakan untuk menerangkan tindakan gunung berapi, proses fisiologi yang berlaku dalam darah, tindakan elektrolitik bateri, dan pengeluaran baja kimia. Dalam tempoh lima puluh tahun sejak kematian Gibbs, empat Hadiah Nobel telah dianugerahkan kepada karya berdasarkan tulisannya. Tidak lama selepas menamatkan pengajian klasiknya pada musim bunga tahun 1879, Gibbs telah dipilih sebagai ahli Akademi Kebangsaan AS, pada tahun 1880 sebagai ahli Akademi Seni dan Sains Amerika di Boston. Kemasyhuran saintifik Gibbs berkembang pesat selepas penerbitan karya termodinamiknya. Dia dipilih sebagai ahli banyak akademi asing dan masyarakat saintifik, menerima anugerah saintifik. Selain termodinamik, Gibbs membuat sumbangan berharga kepada algebra vektor. Secara semula jadi, terdapat banyak kuantiti yang mesti dicirikan bukan sahaja secara kuantitatif, tetapi juga dalam arah. Algebra vektor Gibbs telah memudahkan pengendalian ruang. Vektor Gibbs yang digeneralisasikan dari masa ke masa menjadi alat sains yang berkuasa, yang dilahirkan apabila Gibbs sudah berada pada usia lanjut, dan kekal tidak diketahui olehnya - teori relativiti. Dalam kajian awalnya tentang keseimbangan, Gibbs meneruskan dari andaian bahawa jirim adalah jisim berterusan. Kemudian dia menyedari bahawa jirim terdiri daripada zarah-zarah kecil yang bergerak. Dia menyemak semula termodinamiknya untuk mencerminkan penemuan ini, membedah fenomena termodinamik berdasarkan statistik. Mekanik Newtonian menjadi mekanik statistik. Pada tahun 1902, karya asas Gibbs, Asas Mekanik Statistik, telah diterbitkan. Berdasarkan andaian bebas sepenuhnya, Gibbs, menggunakan mekanik statistik, menemui makna baharu untuk entropi dan kuantiti berkaitan lain yang kelihatan begitu berkuasa pada anggaran pertama. Berdasarkan undang-undang klasik kedua termodinamik, orang sezaman Gibbs meramalkan "akhir dunia", apabila entropi alam semesta akan menghampiri maksimumnya, iaitu, ia akan melampaui had yang selepas itu adalah mustahil untuk memindahkan tenaga ke dalam bentuk yang boleh digunakan. Keadaan ini telah dipanggil "kematian haba". Penerangan menakutkannya diberikan oleh penulis fiksyen sains terkenal HG Wells dalam novel The Time Machine. Mekanik statistik Gibbs menunjukkan bahawa keputusan sedemikian tidak semestinya tidak dapat dielakkan. Ternyata para saintis sangat meremehkan peluang "menyelamatkan". Newton tidak tahu apa-apa tentang struktur planet dan bintang. Persamaan pergerakan planetnya tidak bergantung pada sifatnya dan betul-betul betul dalam mekanik Newton. Gibbs dan rakan seangkatannya tidak tahu apa-apa tentang struktur molekul. Gibbs sendiri memahami perkara ini. Dia menulis: "Dia yang mendasarkan kerjanya pada hipotesis yang berkaitan dengan struktur jirim, mendirikan bangunan di atas pasir." Seperti Newton, Gibbs mempunyai karunia rezeki, dan mekanik statistiknya terselamat daripada semua penemuan seterusnya dalam fizik atom dan nuklear. Gibbs mendekati kebenaran asas alam sedekat yang hanya dilakukan oleh saintis terhebat sebelum beliau. Karya Gibbs sukar dibaca dan difahami. Dia membuat beberapa lakaran awal, kemudian mengembangkan kajiannya dalam fikirannya sehingga mereka mencapai kesempurnaan sepenuhnya. Apabila dia mula meletakkan teorinya di atas kertas, dia meninggalkan peringkat pertengahan dalam perjalanan penaakulannya, kerana ia seolah-olah ia tidak lagi penting. Kerja Gibbs mendapat pemahaman dan aplikasi yang luas hanya sepuluh hingga dua puluh tahun kemudian. Dalam sejarah sains moden tiga abad, seseorang boleh mengira tidak lebih daripada sedozen idea yang sama kepentingan dan kedalaman seperti teori keseimbangan disebabkan oleh Gibbs. Dan dalam setiap kes, ia mengambil masa sekurang-kurangnya dua dekad untuk idea baharu ini diterima secara keseluruhannya. Rakan sekerja Gibbs di Yale mungkin tidak memahami kepentingan kerjanya, tetapi mereka pasti tahu dia seorang yang genius. Gibbs adalah seorang lelaki langsing dengan ketinggian sederhana, tenang dan yakin, dengan wajah Yankee yang tipikal. Janggut yang kemas, yang dipakainya mengikut fesyen pada masa itu, memberinya rasa hormat. Suaranya nipis, dia bercakap dengan tepuk tangan yang sopan. Mengenai dia, seorang lelaki yang cepat fikiran, dengan kecenderungan untuk ironi yang halus, kanak-kanak hanya ingat sebagai Pakcik Will yang baik dan lembut. Matanya yang bersinar tajam dan tajam. Dia tahu bagaimana untuk membawa karut yang tidak masuk akal, memulakan permainan lucu dan gurauan dan tidak benar-benar berusaha untuk kenalan baru. "Saya memerlukan nasihat, dan saya tahu bahawa dia boleh membantu saya bukan sahaja kerana dia seorang saintis yang hebat, tetapi juga kerana saya merasakan dia seorang yang baik dan sensitif," anak saudara, anak saudara, rakan dan pelajarnya. Gibbs adalah salah seorang daripada orang yang kesopanannya boleh dipanggil semangat. Semasa hidupnya, beliau menerima sembilan belas anugerah dan diploma kehormat, termasuk anugerah antarabangsa utama untuk pencapaian saintifik. Tetapi rakan-rakan terdekatnya pun tidak tahu sepenuhnya tentang kejayaannya sehinggalah mereka membaca obituari di akhbar. Berdasarkan kerja Gibbs, James Maxwell memesan model plaster tiga dimensi lengkung Gibbs dan menghantarnya kepadanya sebagai hadiah. Sukar untuk memikirkan tanda yang lebih baik tentang kekaguman seorang saintis hebat terhadap yang lain. Pelajar yang mengetahui asal usul model itu bertanya kepadanya pada suatu hari: - Siapa yang menghantar model ini kepada anda? Dia menjawab sebentar: - Seorang kawan. - Dan siapa kawan ini? - Seorang lelaki Inggeris. Telah lama menjadi misteri bagaimana Maxwell, pada kemuncak kemasyhurannya, mempunyai masa dan pandangan untuk mencungkil kertas Gibbs yang muncul dalam jurnal kabur Akademi Sains Connecticut. Tetapi misteri ini akhirnya dapat diselesaikan. Maxwell mengetahui tentang artikel Gibbs dengan cara yang sangat mudah - dia menerimanya melalui pos. Gibbs, yang sentiasa dituduh tidak berminat dengan maklum balas saintis lain mengenai kerjanya, menghantar cetakan semula kertas kerjanya kepada saintis paling terkenal. Gibbs menyusun senarai lima ratus tujuh nama saintis yang tinggal di dua puluh negara. Semasa hidupnya, dia menulis dua puluh monograf dan secara peribadi menghantar setiap satu daripadanya kepada saintis dalam senarainya yang mungkin mereka minati. Bekerja untuk Gibbs adalah alasan sepanjang hidupnya, dan dia gembira kerana dia tahu betapa hebatnya kerjanya. Tahun-tahun terakhir hidupnya dibayangi bukan sahaja oleh kehilangan kakak dan kawan rapatnya, tetapi juga oleh kemunculan idea revolusioner baru dalam bidang fizik, sinar-X, dan elektron. Dia belum tahu bagaimana penemuan yang tidak dijangka ini boleh serasi dengan konsepnya tentang alam semesta. Pada suatu hari, satu penemuan baru membuatnya kecewa sehingga dia berkata kepada pelajarnya sambil menggelengkan kepalanya kerana bingung: "Mungkin sudah tiba masanya untuk saya pergi." Dia berasa letih, sunyi, dan apa yang digunakan untuk mewajarkan hidupnya seolah-olah hilang selama-lamanya. Tetapi Gibbs bimbang sia-sia. Dia meninggal dunia pada 28 April 1903, tetapi mekanik kuantum tidak menafikan kerjanya. Max Planck, yang mengajar fizik teori dan menjelaskan teorinya di Universiti Columbia pada tahun 1909, khususnya, berkata: "Sejauh mana cadangan ini (prinsip peningkatan entropi) merangkumi semua hubungan fizikal dan kimia, ia adalah lebih baik dan lebih lengkap daripada yang lain. yang ditunjukkan oleh Josiah Willard Gibbs, salah seorang ahli teori yang paling terkenal sepanjang zaman, bukan sahaja di Amerika tetapi di seluruh dunia." Pengarang: Samin D.K. Kami mengesyorkan artikel yang menarik bahagian Biografi saintis hebat: Lihat artikel lain bahagian Biografi saintis hebat. Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini. Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu: Kulit tiruan untuk emulasi sentuhan
15.04.2024 Petgugu Global kotoran kucing
15.04.2024 Daya tarikan lelaki penyayang
14.04.2024
Berita menarik lain: ▪ Giroskop optik menggunakan cahaya berputar ▪ Teknologi Transistor Optik Utama ▪ Kaedah baru untuk mendiagnosis gangguan kecemasan ▪ Cara baharu untuk mengeluarkan hidrogen daripada permukaan silikon Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu
Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma: ▪ bahagian tapak Keselamatan elektrik, keselamatan kebakaran. Pemilihan artikel ▪ artikel yang bergelora. Ungkapan popular ▪ artikel Bagaimana kita mendengar bunyi yang berbeza? Jawapan terperinci ▪ pengendali artikel. Deskripsi kerja ▪ artikel Minyak untuk rambut. Resipi dan petua mudah ▪ artikel Memulakan menukar bekalan kuasa. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Tinggalkan komen anda pada artikel ini: Semua bahasa halaman ini Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web www.diagram.com.ua |