|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
HÌNH ẢNH SINH THÁI CỦA CÁC NHÀ KHOA HỌC LỚN
Willard Gibbs Josiah. Tiểu sử của nhà khoa học
Cẩm nang / Tiểu sử của các nhà khoa học vĩ đại
Điều bí ẩn về Gibbs không phải là việc ông là một thiên tài bị hiểu lầm hay không được đánh giá cao. Bí ẩn của Gibbs nằm ở chỗ khác: làm thế nào mà nước Mỹ thực dụng, trong thời kỳ thống trị của thực tiễn, lại sản sinh ra một nhà lý thuyết vĩ đại? Trước ông, không có một nhà lý thuyết nào ở Mỹ. Tuy nhiên, sau đó hầu như không còn nhà lý thuyết nào nữa. Đại đa số các nhà khoa học Mỹ là những nhà thực nghiệm. Josiah Willard Gibbs sinh ngày 11 tháng 1839 năm XNUMX tại New Haven, Connecticut, là con trai của giáo sư Đại học Yale. Trong sáu thế hệ, gia đình ông đã nổi tiếng ở New England về học vấn. Một trong những tổ tiên của ông là chủ tịch của Đại học Harvard, một người khác là thư ký của Thuộc địa Massachusetts và là hiệu trưởng đầu tiên của Đại học Princeton. Cha của Gibbs được coi là một nhà thần học xuất sắc. Khi Gibbs mười tuổi, anh bắt đầu theo học tại một trường tư thục nhỏ ở New Haven, nằm cùng khu nhà với nhà anh. Anh lớn lên là một cậu bé trầm tính, nhút nhát, luôn đi theo người khác, không bao giờ làm người lãnh đạo nhưng cũng không bao giờ đứng xa. Năm 1854, chàng trai trẻ vào Đại học Yale và năm 1858 Gibbs nhận bằng cử nhân. Trong những năm đó, một trường khoa học đã được thành lập ở Sheffield. Năm 1847, một trường cao học được mở dưới sự chỉ đạo của bà. Nhưng phải đến năm 1861, ngôi trường này mới được quyền cấp bằng Tiến sĩ Vật lý. Gibbs cuối cùng đã được định sẵn trở thành nhà lý thuyết khoa học vĩ đại nhất của Mỹ, nhưng quá trình đào tạo của ông lại tuân theo chủ nghĩa thực tiễn của Mỹ. Năm 1863, ông là người đầu tiên ở Mỹ nhận bằng tiến sĩ vật lý cho công trình nghiên cứu về kỹ thuật cơ khí. Luận án có tựa đề “Về hình dạng các răng trong bộ ly hợp bánh răng”. Ông ngay lập tức nhận được vị trí giảng dạy tại trường đại học trong ba năm. Cha của Gibbs qua đời năm 1861, để lại cho các con 23 USD. Bằng cách này, Gibbs có thể sống bằng một khoản thu nhập nhỏ. Trong khi giảng dạy, Gibbs không ngừng làm công việc yêu thích của mình - cơ khí. Ông đã viết một số bài báo về tua-bin hơi nước và phát minh ra phanh đường sắt, hoạt động nhờ quán tính của tàu hỏa. Khi nhiệm kỳ của ông tại Yale kết thúc vào năm 1866, Gibbs ra nước ngoài cùng hai chị gái. Đây là một bước ngoặt trong sự nghiệp của anh ấy. Ở châu Âu, anh nhận được một nền giáo dục chuyên sâu, nền tảng vững chắc cho công việc quan trọng nhất của cuộc đời anh. Lúc đầu ông học ở Sorbonne và Collège de France. Mười sáu giờ một tuần, Gibbs tham dự các bài giảng và nghiên cứu với các nhà vật lý và toán học như Duhamel và Louville. Chính ở đây Gibbs lần đầu tiên đọc tác phẩm của Laplace, Poisson, Lagrange và Cauchy. Năm sau anh đến Berlin, nơi anh học với Kundt và Weierstrass. Sau một năm ở Berlin, ông chuyển đến Heidelberg, nơi các nhà khoa học nổi tiếng như Kirchhoff, Cantor, Bunsen và Helmholtz giảng dạy, từ đó ông còn học được nhiều hơn về vật lý lý thuyết. Trở về Mỹ năm 1869, ông định cư tại nhà của cha mình ở New Haven cùng với chị gái, người đã kết hôn trong một chuyến đi nước ngoài. Vào ngày 13 tháng 1871 năm XNUMX, Công báo của Đại học Yale thông báo rằng "Ông Josiah Willard Gibbs đã được bổ nhiệm làm Giáo sư Toán và Vật lý, không lương tại Khoa Triết học và Mỹ thuật." Bộ phận này là bộ phận đầu tiên ở Mỹ. Chỉ vì những người xung quanh nhận thức rõ về khả năng của Gibbs và tin tưởng vào tương lai tươi sáng của anh nên Đại học Yale mới cân nhắc việc bổ nhiệm anh vào vị trí này. Sau khi trở thành giáo sư, ông dạy cơ học, quang học sóng, phân tích vectơ và lý thuyết về điện và từ. Năm 1873, công trình nhiệt động đầu tiên của ông là “Phương pháp đồ thị trong nhiệt động lực học của chất lỏng” và “Phương pháp biểu diễn hình học các tính chất nhiệt động của các chất sử dụng bề mặt” ra đời. Trong một nghiên cứu lớn, “Về sự cân bằng của các hệ thống không đồng nhất”, xuất bản năm 1875-1878, Gibbs đã phát triển và áp dụng rộng rãi phương pháp giảng dạy của mình. Isaac Newton từng mở rộng khái niệm cân bằng để bao gồm cả chuyển động. Khám phá của nó đã tạo ra một trong những cuộc cách mạng trí tuệ vĩ đại nhất trong lịch sử. Công việc của Gibbs cũng không kém phần quan trọng. Ông mở rộng khái niệm cân bằng để bao gồm những thay đổi về trạng thái của vật chất. Băng biến thành nước, nước biến thành hơi nước, hơi nước biến thành oxy và hydro. Hydro kết hợp với nitơ tạo thành amoniac. Bất kỳ quá trình nào trong tự nhiên đều là một quá trình thay đổi; quy luật của những thay đổi đó đã được Gibbs phát hiện ra. Giống như Newton đã khám phá ra các định luật cơ học, Gibbs đã tạo ra các định luật hóa học vật lý, trở thành môn khoa học cơ bản của hóa học. Gibbs phải tìm ra một đơn vị đo trạng thái của một chất để cho biết liệu chất đó sẽ trải qua một dạng biến đổi nào đó hay vẫn giữ nguyên. Chìa khóa cho khám phá của Gibbs là tốc độ của một hạt tỷ lệ thuận với năng lượng của nó. Khoa học nghiên cứu về năng lượng nhiệt được gọi là nhiệt động lực học. Gibbs đã viết: "Các định luật nhiệt động lực học... thể hiện... hành vi của các hệ bao gồm một số lượng lớn các hạt." Nước được đun nóng ở một thể tích không đổi sẽ mất một lượng nhiệt nhất định, nhiệt này sẽ đi vào cấu trúc bên trong của phân tử. Trong quá trình biến đổi tương tự, amoniac lỏng chuyển thành amoniac dạng khí cũng mất một lượng nhiệt. Tính chất hấp thụ nhiệt bên trong này được gọi là entropy. Sự thay đổi về lượng entropy trong mỗi phản ứng có tầm quan trọng rất lớn. Sự thay đổi entropy xảy ra khi chất lỏng được đun sôi trong một thể tích không đổi bằng nhiệt bay hơi chia cho nhiệt độ sôi. Sự thay đổi entropy trong mỗi phản ứng có thể được xác định bằng một phép tính số học đơn giản: số calo cần thiết để phản ứng xảy ra được chia cho nhiệt độ tính bằng độ tại đó phản ứng xảy ra. Gibbs đã giới thiệu từ "entropy" như một thuật ngữ trong nhiệt động lực học. Trong hai ví dụ này, chỉ có một thành phần (nước trong trường hợp đầu tiên và amoniac trong trường hợp còn lại) thay đổi pha, chuyển từ lỏng sang khí. Gibbs đã mở rộng sự hiểu biết này để bao gồm nhiều thành phần, do đó có thể xem xét hỗn hợp chất lỏng và hỗn hợp chất rắn. Khi ông mở rộng phạm vi lý thuyết của mình hơn nữa để bao gồm các thành phần kết hợp với nhau, cuối cùng ông đã phát hiện ra phương trình mô tả các phản ứng hóa học và trạng thái cân bằng của chúng. Đối với những hệ thống như vậy, Gibbs đã xác định các đại lượng mới liên quan đến entropy, đại lượng này cho phép ông dự đoán trước liệu một phản ứng hóa học hoặc sự biến đổi vật lý sẽ xảy ra hay không, và nếu có thì phản ứng sẽ tiếp tục trong bao lâu. Ông gọi những đại lượng này là thế năng hóa học. Cũng giống như entropy, thế năng hóa học là một tính chất vật lý của vật chất. Kết quả của những nghiên cứu này là quy tắc pha Gibbs nổi tiếng. Ông phác thảo nó chỉ trong bốn trang mà không đưa ra ví dụ cụ thể nào. Trong năm mươi năm tiếp theo, các nhà khoa học đã viết nhiều sách và chuyên khảo về quy tắc pha Gibbs, mô tả nó liên quan đến khoáng vật học, thạch học, sinh lý học, luyện kim và tất cả các lĩnh vực khoa học khác. Quy tắc này thiết lập các điều kiện phải được đáp ứng để một số hợp chất nhất định ở trạng thái cân bằng ở các trạng thái khác nhau: trạng thái lỏng, rắn và khí. Nó sớm được công nhận là phương trình tuyến tính quan trọng nhất trong lịch sử khoa học. Trong vòng 50 năm kể từ khi Gibbs phát hiện ra, hóa học đã thâm nhập vào tất cả các ngành chính của ngành công nghiệp thế giới. Nhờ công trình của Gibbs, sản xuất thép đã trở thành một quy trình hóa học, cũng như nướng bánh mì, sản xuất xi măng, khai thác muối, sản xuất nhiên liệu lỏng, giấy, dây tóc vonfram cho bóng đèn, quần áo và hàng trăm nghìn mặt hàng khác. Công trình của Gibbs cũng được sử dụng để giải thích hoạt động của núi lửa, các quá trình sinh lý xảy ra trong máu, hoạt động điện phân của pin và sản xuất phân bón hóa học. Trong 50 năm sau cái chết của Gibbs, giải Nobel đã được trao bốn lần cho các tác phẩm dựa trên công trình của ông. Ngay sau khi hoàn thành nghiên cứu kinh điển của mình vào mùa xuân năm 1879, Gibbs được bầu làm thành viên của Viện Hàn lâm Quốc gia Hoa Kỳ, và năm 1880 - thành viên của Viện Hàn lâm Khoa học và Nghệ thuật Hoa Kỳ tại Boston. Danh tiếng khoa học của Gibbs tăng lên nhanh chóng sau khi xuất bản các công trình nhiệt động lực học của ông. Ông được bầu làm thành viên của nhiều viện hàn lâm, hội khoa học nước ngoài và nhận được nhiều giải thưởng khoa học. Ngoài nhiệt động lực học, Gibbs còn có những đóng góp có giá trị cho đại số vectơ. Có rất nhiều đại lượng trong tự nhiên cần được đặc trưng không chỉ về mặt định lượng mà còn cả về hướng. Đại số vectơ Gibbs đơn giản hóa việc xử lý không gian. Vectơ Gibbs tổng quát cuối cùng đã trở thành một công cụ mạnh mẽ của một ngành khoa học ra đời khi Gibbs đã về già và vẫn chưa được ông biết đến - lý thuyết tương đối. Trong những nghiên cứu ban đầu về trạng thái cân bằng, Gibbs bắt đầu từ giả định rằng vật chất là một khối lượng liên tục. Sau này ông nhận ra rằng vật chất bao gồm những hạt rất nhỏ đang chuyển động. Ông đã sửa đổi nhiệt động lực học của mình dựa trên khám phá này, phân tích các hiện tượng nhiệt động lực học trên cơ sở thống kê. Cơ học Newton đã trở thành cơ học thống kê. Năm 1902, công trình cơ bản của Gibbs “Cơ sở cơ học thống kê” được xuất bản. Dựa trên những giả định hoàn toàn độc lập, Gibbs, sử dụng cơ học thống kê, đã phát hiện ra một ý nghĩa mới cho entropy và các đại lượng liên quan khác mà thoạt đầu có vẻ rất mạnh mẽ. Dựa trên định luật nhiệt động lực học thứ hai cổ điển, những người cùng thời với Gibbs đã dự đoán về "ngày tận thế" khi entropy của Vũ trụ đạt đến mức tối đa, tức là vượt quá giới hạn mà sau đó sẽ không thể chuyển đổi năng lượng thành dạng có thể sử dụng được. Tình trạng này được gọi là "chết nhiệt". Mô tả đáng sợ của nó được nhà văn khoa học viễn tưởng nổi tiếng Herbert Wells đưa ra trong cuốn tiểu thuyết “Cỗ máy thời gian”. Cơ học thống kê của Gibbs cho thấy kết quả như vậy là không thể tránh khỏi. Hóa ra các nhà khoa học đã hạ thấp đáng kể cơ hội “được cứu rỗi”. Newton không biết gì về cấu trúc của các hành tinh và các ngôi sao. Các phương trình chuyển động hành tinh của ông không phụ thuộc vào bản chất của chúng và hoàn toàn chính xác trong giới hạn của cơ học Newton. Gibbs và những người cùng thời với ông không biết gì về cấu trúc của phân tử. Bản thân Gibbs cũng hiểu điều này. Ông viết: “Bất cứ ai xây dựng công trình của mình dựa trên một giả thuyết liên quan đến cấu trúc của vật chất đều xây dựng được một tòa nhà trên cát”. Giống như Newton, Gibbs là người có tầm nhìn xa trông rộng và cơ học thống kê của ông vẫn tồn tại sau tất cả những khám phá tiếp theo về vật lý nguyên tử và hạt nhân. Gibbs đã tiến gần đến những chân lý cơ bản của tự nhiên mà chỉ những nhà khoa học vĩ đại nhất trước ông mới làm được. Tác phẩm của Gibbs rất khó đọc và khó hiểu. Anh ấy đã thực hiện một số bản phác thảo sơ bộ, sau đó phát triển nghiên cứu của mình trong đầu cho đến khi nó đạt đến mức hoàn hảo. Khi bắt đầu viết các lý thuyết của mình ra giấy, ông đã bỏ qua các giai đoạn trung gian trong quá trình lập luận, vì đối với ông, dường như chúng không còn quan trọng nữa. Các tác phẩm của Gibbs chỉ được hiểu và áp dụng rộng rãi từ mười đến hai mươi năm sau. Trong lịch sử ba thế kỷ của khoa học hiện đại, người ta không thể đếm được hơn chục ý tưởng có cùng tầm quan trọng và chiều sâu như lý thuyết cân bằng của Gibbs. Và trong mỗi trường hợp, phải mất ít nhất hai thập kỷ để những ý tưởng mới này được tiếp thu một cách đầy đủ. Các đồng nghiệp ở Yale của Gibbs có lẽ không hiểu được tầm quan trọng của công việc của ông, nhưng họ chắc chắn biết ông là một thiên tài. Gibbs là một người đàn ông mảnh khảnh, có chiều cao trung bình, điềm tĩnh và tự tin, có khuôn mặt điển hình của người Yankee. Bộ râu gọn gàng, được ông để theo mốt thời bấy giờ, tạo cho ông sự tôn trọng. Giọng anh nhỏ nhẹ, anh nói chuyện một cách lịch sự. Là một người đàn ông nhanh trí và có thiên hướng mỉa mai tinh tế, bọn trẻ chỉ nhớ đến ông là chú Will tốt bụng và hiền lành. Ánh mắt sáng ngời của anh thật sâu sắc và sắc bén. Anh ấy biết nói những điều vô nghĩa hài hước, bắt đầu những trò chơi và trò đùa vui nhộn, và không thích làm quen với những người mới. “Tôi cần lời khuyên, và tôi biết rằng anh ấy có thể giúp tôi không chỉ vì anh ấy là một nhà khoa học vĩ đại mà còn vì tôi cảm thấy ở anh ấy là một người tốt bụng và nhạy cảm,” đây là những gì các cháu trai, cháu gái, bạn bè và học sinh của ông nói. Gibbs là một trong những người mà sự khiêm tốn có thể được gọi là niềm đam mê. Trong suốt cuộc đời của mình, ông đã nhận được 19 giải thưởng và bằng danh dự, trong đó có giải thưởng quốc tế chính cho thành tựu khoa học. Nhưng ngay cả những người bạn thân nhất của ông cũng không biết được mức độ thành công của ông cho đến khi họ đọc cáo phó của ông trên báo. Dựa trên tác phẩm của Gibbs, James Maxwell đã đặt làm một mô hình thạch cao ba chiều về các đường cong của Gibbs và gửi nó cho anh ấy như một món quà. Thật khó để nghĩ ra dấu hiệu nào tốt hơn về sự ngưỡng mộ từ nhà khoa học vĩ đại này đến nhà khoa học vĩ đại khác. Những sinh viên biết rõ về nguồn gốc của mô hình đã từng hỏi ông: - Ai gửi cho bạn mô hình này? Anh trả lời ngắn gọn: - Một người bạn. - Bạn này là ai? - Một người Anh. Từ lâu, người ta đã bí ẩn làm thế nào Maxwell, ở đỉnh cao danh vọng, lại có đủ thời gian và hiểu biết sâu sắc để tìm ra các bài báo của Gibbs, được xuất bản trên một tạp chí ít người biết đến của Viện Hàn lâm Khoa học Connecticut. Nhưng bí ẩn này cuối cùng đã được giải đáp. Maxwell biết đến bài báo của Gibbs một cách rất đơn giản - anh ấy đã nhận được nó qua đường bưu điện. Gibbs, người thường xuyên bị buộc tội không quan tâm đến phản hồi của các nhà khoa học khác về công trình của mình, đã gửi bản in lại các bài báo của mình cho các nhà khoa học nổi tiếng nhất. Gibbs đã biên soạn một danh sách gồm năm trăm lẻ bảy tên các nhà khoa học sống ở 20 quốc gia. Trong suốt cuộc đời của mình, ông đã viết 20 cuốn sách chuyên khảo và đích thân gửi từng cuốn sách đó cho những nhà khoa học trong danh sách của ông mà họ có thể quan tâm. Đối với Gibbs, công việc là sự biện minh cho cả cuộc đời anh, và anh hạnh phúc vì biết công việc của mình tuyệt vời như thế nào. Những năm cuối đời của ông không chỉ u ám trước sự ra đi của chị gái và những người bạn thân mà còn bởi sự xuất hiện của những ý tưởng mang tính cách mạng mới trong lĩnh vực vật lý, tia X và điện tử. Ông vẫn chưa biết làm thế nào những khám phá bất ngờ này có thể tương thích với khái niệm Vũ trụ của ông. Một ngày nọ, một phát hiện mới khiến ông buồn bã đến mức ông lắc đầu bối rối nói với các học trò của mình: “Có lẽ đã đến lúc tôi phải rời đi”. Anh cảm thấy mệt mỏi, cô đơn và những gì trước đây biện minh cho cuộc sống của anh dường như đã biến mất vĩnh viễn. Nhưng Gibbs đã lo lắng vô ích. Ông mất ngày 28 tháng 1903 năm 1909, nhưng cơ học lượng tử không bác bỏ công trình của ông. Max Planck, giảng dạy về vật lý lý thuyết và giải thích lý thuyết của ông tại Đại học Columbia năm XNUMX, đã nói: “Mệnh đề này (nguyên lý tăng entropy) bao quát sâu sắc đến mức nào mọi quan hệ vật lý và hóa học, điều này đã được chỉ ra rõ ràng và đầy đủ hơn. hơn những cuốn khác của Josiah Willard Gibbs, một trong những nhà lý thuyết nổi tiếng nhất mọi thời đại, không chỉ ở Mỹ mà trên toàn thế giới." Tác giả: Samin D.K.
Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024 Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang
05.05.2024
▪ Máy tính xách tay với giá 100 đô la ▪ Trường hợp cách ly điện thoại thông minh với chủ sở hữu ▪ Lõi bên trong của Trái đất đang di chuyển theo các hướng khác nhau
▪ phần của trang web Radio Control. Lựa chọn bài viết ▪ bài Ai gieo gió ắt gặt bão. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Muhammad là ai? đáp án chi tiết ▪ bài báo Sumac ngon ngọt. Truyền thuyết, canh tác, phương pháp áp dụng
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Chúng tôi giới thiệu các bài viết thú vị razdela 
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này