|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ウィラード・ギブス・ジョサイア。 科学者の伝記
ギブスの謎は、彼が誤解された、または評価されていない天才だったということではありません。 ギブスの謎は別の場所にある: 実用主義のアメリカが、実用主義の統治時代に、どのようにして偉大な理論家を生み出したのだろうか? 彼の前には、アメリカには理論家は一人もいませんでした。 しかし、その後、理論家はほとんどいなかったので。 アメリカの科学者の大多数は実験者です。 ジョサイア・ウィラード・ギブスは、11 年 1839 月 XNUMX 日、コネチカット州ニューヘブンでイェール大学教授の息子として生まれました。 彼の家族は XNUMX 世代にわたり、その学問でニュー イングランドで有名でした。 彼の祖先の XNUMX 人はハーバード大学の学長であり、もう XNUMX 人はマサチューセッツ植民地の秘書であり、プリンストン大学の初代学長でした。 ギブスの父は傑出した神学者と見なされていました。 ギブスが 1854 歳のとき、自宅と同じブロックにあるニューヘブンの小さな私立学校で勉強を始めました。 彼は静かで内気な少年として育ち、常に他の人に従い、リーダーになることはありませんでしたが、傍観することはありませんでした. 1858 年にイェール大学に入学し、XNUMX 年にギブスは学士号を取得しました。 当時、シェフィールドに科学学校が設立されていました。 1847年、彼女と共に大学院が開設されました。 しかし、この学校が物理学博士の学位を授与する権利を獲得したのは 1861 年のことでした。 ギブスはやがてアメリカで最も偉大な科学の理論家になる運命にありましたが、彼の訓練はアメリカの実用性に沿ったものでした。 1863 年、彼は機械工学の研究により、アメリカで初めて物理学の博士号を取得しました。 論文は「ギアクラッチの歯の形状について」と呼ばれていました。 彼はすぐに大学で 1861 年間教職に就きました。 ギブスの父親は 23 年に亡くなり、子供たちには 500 ドルが残された。 したがって、ギブスはわずかな収入で暮らすことができました。 教えている間、ギブスは彼の好きなこと、力学をやめませんでした。 彼は蒸気タービンに関するいくつかの論文を書き、列車の慣性の影響下で作動する鉄道ブレーキを発明しました。 イェール大学での任期が 1866 年に終わったとき、ギブスは XNUMX 人の姉妹と一緒に外国に行きました。 それは彼のキャリアのターニングポイントでした。 ヨーロッパで彼は深い教育を受け、人生で最も重要な仕事の強固な基盤となりました。 最初、彼はソルボンヌ大学とコレージュドフランスで学びました。 ギブスは週にXNUMX時間、講義を聞き、デュアメルやルービルなどの物理学者や数学者に師事しました。 ここでギブスは最初にラプラス、ポアソン、ラグランジュ、コーシーの作品を読んだ。 翌年ベルリンに行き、クントとヴァイエルシュトラスに師事。 ベルリンで XNUMX 年間過ごした後、彼はハイデルベルクに移り、キルヒホッフ、カントール、ブンゼン、ヘルムホルツなどの著名な科学者が講義を行い、そこから理論物理学についてさらに学びました。 1869年にアメリカに戻り、彼は海外旅行中に結婚した妹と一緒にニューヘブンの父親の家に定住しました。 13年1871月XNUMX日、イェール大学紀要は、「ジョサイア・ウィラード・ギブス氏が哲学および美術学部の数学および物理学の教授に無給で任命された」と発表しました。 この説教壇はアメリカで最初のものでした。 彼の周りの人々がギブスの能力をよく知っていて、彼の素晴らしい将来を信じていたからこそ、イェール大学は彼をこのポストに任命することが可能であると判断しました. 教授になった後、彼は力学、波動光学、ベクトル解析、電気と磁気の理論を読みました。 1873年、彼の最初の熱力学的作品「液体の熱力学におけるグラフィック法」と「表面を使用した物質の熱力学的特性の幾何学的表現の方法」が登場しました。 1875 年から 1878 年に発表された大規模な研究「異種システムの平衡について」で、ギブスは彼の教えを発展させ、広く適用しました。 アイザック・ニュートンは、かつて平衡の概念を拡張して運動を含めました。 彼の発見は、歴史上最大の知的革命の XNUMX つを生み出しました。 ギブスの仕事も同様に重要です。 彼は平衡の概念を拡張して、物質の状態の変化を含めました。 氷は水に、水は水蒸気に、水蒸気は酸素と水素に変わります。 水素は窒素と結合してアンモニアを生成します。 自然界のあらゆるプロセスは変化のプロセスです。 そのような変化の法則はギブスによって発見されました。 ニュートンが力学の法則を発見したように、ギブスは物理化学の法則を作成し、それが化学科学の主流となりました。 ギブズは、物質の状態を測定する単位を見つけなければなりませんでした。これは、この物質が何らかの変換を受けるか、同じままであるかを示します。 ギブスの発見の鍵は、そのエネルギーに比例する粒子の速度でした。 熱エネルギーを研究する科学は熱力学と呼ばれます。 ギブスは次のように書いています。 一定の体積で加熱された水は、分子の内部構造に入る一定量の熱を失います。 同じ変換中に液体アンモニアがガス状アンモニアに変わるときも、ある程度の熱が失われます。 この熱の内部吸収の性質はエントロピーと呼ばれます。 各反応におけるエントロピーの量的変化は非常に重要です。 液体が一定の体積で沸騰するときに発生するエントロピーの変化は、気化熱を沸点で割ったものに等しくなります。 各反応のエントロピーの変化は、簡単な計算で求めることができます。反応の進行に必要なカロリー数を、反応が発生する温度で割った値です。 ギブスは、熱力学の用語として「エントロピー」という言葉を導入しました。 これらの XNUMX つの例では、XNUMX つの成分 (最初のケースでは水、もう XNUMX つのケースではアンモニア) のみが液体から気体に相変化しました。 ギブスは、液体の混合物と固体の混合物を考慮することができるように、いくつかの成分を含むようにこの理解を拡張しました。 彼は自分の理論の境界をさらに広げて、互いに結合する成分を含めたとき、最終的に化学反応とその平衡を記述する方程式を発見しました。 そのようなシステムについて、ギブスはエントロピーに関連する新しい量を特定しました。これにより、化学反応または物理的変換が発生するかどうか、発生する場合は反応がどれくらい続くかを事前に予測できました。 彼はこれらの量を化学ポテンシャルと呼んだ。 エントロピーと同様に、化学ポテンシャルは物質の物理的性質です。 これらの研究の結果は、有名なギブスの位相規則でした。 彼は、具体的な例を挙げずに、わずか XNUMX ページで概要を説明しました。 次の XNUMX 年間で、科学者はギブズ相則に関する多くの書籍やモノグラフを書き、鉱物学、岩石学、生理学、冶金学、その他すべての科学分野に関連して説明しました。 この規則は、特定の化合物がさまざまな相 (液体、固体、気体の状態) で平衡状態になるために遵守しなければならない条件を確立しました。 それはすぐに、科学の歴史において最も重要な線形方程式として認識されました。 ギブスの発見から XNUMX 年以内に、化学は世界の産業のあらゆる主要分野に浸透しました。 ギブスの業績のおかげで、鉄鋼製造は化学プロセスになり、パンを焼いたり、セメントを作ったり、塩を抽出したり、液体燃料、紙、電球用のタングステン フィラメント、衣類、その他何十万ものアイテムを製造したりしました。 ギブスの研究は、火山の作用、血液中で起こる生理学的プロセス、電池の電解作用、化学肥料の生産を説明するためにも使用されました。 ギブスの死後 XNUMX 年間で、彼の著作に基づいた作品に XNUMX つのノーベル賞が授与されました。 1879 年の春に古典の勉強を終えた直後、ギブスは米国国立アカデミーの会員に選出され、1880 年にはボストンの米国芸術科学アカデミーの会員に選ばれました。 ギブスの科学的名声は、彼の熱力学研究の出版後急速に成長しました。 彼は多くの外国のアカデミーや科学協会のメンバーに選出され、科学賞を受賞しています。 熱力学に加えて、ギブスはベクトル代数に貴重な貢献をしました。 自然界には、定量的だけでなく方向性も特徴付けなければならない多くの量があります。 ギブズ ベクトル代数は、空間の扱いを単純化しました。 一般化されたギブス ベクトルは、時が経つにつれて科学の強力なツールになりました。これは、ギブスがすでに高齢であったときに生まれ、彼には知られていないままでした - 相対性理論。 平衡に関する初期の研究で、ギブスは物質が連続質量であるという仮定から出発しました。 後に彼は、物質が動いている小さな粒子で構成されていることに気付きました。 彼はこの発見を反映するように熱力学を改訂し、熱力学現象を統計に基づいて分析しました。 ニュートン力学は統計力学になりました。 1902 年に、ギブスの基本的な研究である統計力学の基礎が出版されました。 完全に独立した仮定に基づいて、ギブスは統計力学を使用して、エントロピーやその他の関連量の新しい意味を発見しました。 熱力学の古典的な第 XNUMX 法則に基づいて、ギブスの同時代の人々は、宇宙のエントロピーが最大値に近づくとき、つまり、限界を超えてからは不可能になる「世界の終わり」を予測しました。エネルギーを使用可能な形に変換します。 この状態を「熱死」と呼んでいます。 彼女の恐ろしい描写は、有名な SF 作家 HG ウェルズが小説「タイム マシン」で述べています。 ギブスの統計力学は、そのような結果が決して避けられないことを示しました。 科学者は「救助」の可能性を大幅に過小評価していたことが判明しました。 ニュートンは、惑星や星の構造について何も知りませんでした。 彼の惑星運動方程式は、その性質に依存せず、ニュートン力学内で完全に正しいものでした。 ギブズと彼の同時代の人々は、分子の構造について何も知りませんでした。 ギブス自身はこれを理解していました。 彼は次のように書いています。 ニュートンのように、ギブスは摂理の賜物を持っており、彼の統計力学はその後の原子物理学と核物理学のすべての発見を生き延びました。 ギブズは、彼より前の最も偉大な科学者だけが行ったのと同じくらい、自然の基本的な真実に近づいた. ギブスの作品は読みにくく、理解するのが難しい。 彼はいくつかの予備的なスケッチを作成し、完全に完成するまで頭の中で研究を進めました。 彼が自分の理論を紙に書き始めたとき、彼は推論の過程で中間段階を省略しました。 ギブスの研究は、わずか XNUMX 年から XNUMX 年後に広く理解され、応用されるようになりました。 近代科学の XNUMX 世紀の歴史の中で、ギブズによる均衡理論と同じ重要性と深さを持つアイデアは XNUMX を超えないほど数えることができます。 いずれの場合も、これらの新しいアイデアが完全に受け入れられるまでに少なくとも XNUMX 年かかりました。 イェール大学のギブスの同僚は、おそらく彼の研究の重要性を理解していなかったでしょうが、彼が天才であることは確かに知っていました。 ギブスは平均的な身長のほっそりした男で、穏やかで自信に満ち、典型的なヤンキーの顔をしていました。 彼が当時のファッションで身に着けていたきちんとしたあごひげは、彼に尊敬を与えました. 彼の声は細く、丁寧なパタパタと話しました。 頭の回転が速く、微妙な皮肉を好む彼のことを、子供たちは親切で優しいウィルおじさんとしてしか覚えていませんでした。 彼の輝く目は鋭く鋭かった。 彼はばかげたナンセンスを持ち、面白いゲームやいたずらを始める方法を知っていましたが、新しい知人を求めていませんでした。 「私はアドバイスが必要でした。彼が偉大な科学者だっただけでなく、親切で繊細な人だと感じたので、彼が私を助けることができることを知っていました」と彼の甥、姪、友人、学生. ギブスは、謙虚さを情熱と呼ぶことができる人々の一人でした。 彼の生涯の間に、彼は科学的業績に対する主要な国際賞を含むXNUMXの賞と名誉卒業証書を受け取りました。 しかし、彼の親しい友人でさえ、新聞の訃報を読むまで彼の成功を完全には知りませんでした。 ギブスの作品に基づいて、ジェームズ マクスウェルはギブスの曲線の XNUMX 次元石膏モデルを注文し、ギフトとして彼に送りました。 ある偉大な科学者が別の科学者を称賛していることを示す、これ以上の兆候を思いつくことは困難でした。 モデルの起源をよく知っている学生は、ある日彼に尋ねました： - このモデルを送ったのは誰ですか? 彼は短く答えた： - XNUMX 人の友人。 -そして、この友達は誰ですか？ - 一人のイギリス人。 マクスウェルが名声の絶頂期に、コネチカット科学アカデミーのあいまいなジャーナルに掲載されたギブス論文を発掘する時間と洞察力をどのように持っていたかは、長い間謎でした. しかし、この謎は最終的に解決されました。 マクスウェルは非常に簡単な方法でギブスの記事を知りました-彼はそれをメールで受け取りました. ギブスは、自分の研究に対する他の科学者のフィードバックに関心がないことで常に非難されていましたが、最も有名な科学者に自分の論文の別刷りを送っていました。 ギブスは、XNUMX か国に住んでいた XNUMX 名の科学者のリストをまとめました。 生前、彼は XNUMX のモノグラフを書き、それぞれを自分のリストにある関心のある科学者に個人的に送りました。 ギブズのために働くことは、彼の人生全体を正当化するものでした。 彼の人生の最後の年は、妹や親しい友人を失っただけでなく、物理学、X 線、電子の分野における新しい革命的なアイデアの出現によって影が薄くなりました。 彼は、これらの予期せぬ発見が彼の宇宙の概念とどのように両立できるかをまだ知りませんでした. ある日、新しい発見が彼を非常に動揺させたので、彼は生徒たちに困惑して頭を振って言った：「おそらく私は去る時が来た. 彼は疲れ、孤独を感じ、彼の人生を正当化するものは永遠になくなったように見えました. しかし、ギブスの心配は無駄だった。 彼は 28 年 1903 月 1909 日に亡くなりましたが、量子力学は彼の研究を否定しませんでした。 特に、XNUMX 年にコロンビア大学で理論物理学について講義し、彼の理論を説明したマックス プランクは次のように述べています。アメリカだけでなく世界中で最も有名な理論家の一人であるジョサイア・ウィラード・ギブスが指摘した. 著者: サミン D.K.
温かいビールのアルコール度数
07.05.2024 ギャンブル依存症の主な危険因子
07.05.2024 交通騒音がヒナの成長を遅らせる
06.05.2024
▪ ソニー ハンディカム FDR-AX4E 1Kビデオカメラ
▪ 記事 デジタル周波数変換器。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典 ▪ 記事Adder MV + UHF。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー
www.diagram.com.ua |
面白い記事をお勧めします セクション 
他の記事も見る セクション 
科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：
このページのすべての言語