РУДОЛЬФ КЛАУС: БІОГРАФІЯ ТА ВНЕСКИ В НАУКУ - НАУКА - 2025

Рудольф Клавзіус (1822-1888) був німецьким фізиком і математиком, який сформулював другий закон термодинаміки і вважається багатьма одним із засновників термодинаміки. Поряд з ним такі персонажі, як Вільям Томсон та Джеймс Джул, важливо розробили цю галузь науки, основу якої приписують французу Саді Карно.

Робота Клаузія мала сильний вплив на розвиток теорій, запропонованих іншими важливими фізиками. Прикладом може слугувати теорія Джеймса Максвелла, який відкрито визнавав вплив Клаузія у його власній творчості.

Рудольф Клаус, 1822 - 1888

Найважливіший внесок Рудольфа Клавзіса був пов'язаний з результатами його досліджень впливу тепла на різні рідини та матеріали.

Біографія

Рудольф Клаус народився 2 січня 1822 року в Кесліні, на Померанії, Німеччина. Батько Рудольфа сповідував протестантську віру і мав школу; Саме там цей учений отримав свою першу підготовку.

Пізніше він вступив до міської гімназії Штеттіна (німецькою мовою написано як Щецин) і там продовжив частину свого навчання.

У 1840 р. Він вступив до Берлінського університету, який закінчив через чотири роки, у 1844 р. Там він вивчав фізику та математику, дві дисципліни, для яких Клавзіус з самого раннього віку виявився досить кваліфікованим.

Після цього академічного досвіду Клаузіус вступив до Галлеського університету, де отримав докторську ступінь у 1847 році завдяки роботі над оптичними ефектами, які утворюються на планеті Земля як наслідок існування атмосфери.

З цієї роботи, яка мала деякі недоліки з точки зору підходу, стало очевидним, що Рудольф Клавсій мав ясні подарунки для математики і що його здібності чудово реагували на область теоретичної фізики.

Принципи термодинаміки

Отримавши докторську ступінь у 1850 р., Клаус отримав посаду професора фізики в Королівській технічній та артилерійській школах у Берліні; там він був до 1855 року.

Окрім цієї посади, Клавзіус також працював у Берлінському університеті як приватдоцент, професор, який міг давати заняття студентам, але гонорари яких університет не присуджував, а самі студенти платили за ці заняття.

1850 рік також був роком, коли Рудольф Клавсій опублікував вашу найважливішу роботу: Про сили руху, спричинені теплом.

Викладання та кінетична теорія

У 1855 році Клаус змінив свою сцену і отримав викладацьку посаду у Швейцарському федеральному технологічному інституті, що базується в Цюриху.

У 1857 р. Він зосередився на вивченні галузі кінетичної теорії; Саме в цей час він почав експериментувати з поняттям "вільний середній шлях частинки".

Цей термін позначає відстань між двома зустрічами одна за одною молекул, що утворюють газ. Цей внесок був також дуже актуальним у галузі фізики.

Через три роки Клавцій одружився з Адельгейдом Рімфамом, з яким народилося шестеро дітей, але помер у 1875 році, народивши двох останніх дітей пари.

Клаус був у Швейцарському федеральному технологічному інституті кілька років, аж до 1867 року, і там він присвятив лекції з фізики. Того ж року він переїхав до Вюрцбурга, де також працював учителем.

У 1868 році він отримав членство в Лондонському королівському товаристві. Він викладав у Вюрцбурзі до 1869 року, коли він продовжував викладати фізику в університеті Бонна, Німеччина. У цьому університеті він викладав до кінця життя.

Участь у війні

В умовах франко-прусської війни Клавсію було близько 50 років. У той час він організував кількох своїх учнів до добровольчого корпусу швидкої допомоги, який служив у конфлікті, який відбувся між 1870 та 1871 роками.

Внаслідок цієї героїчної акції Клавсій отримав Залізний хрест завдяки службі, яку він надав німецькому флоту.

Як наслідок цієї участі, Клавсій отримав воєнне поранення в ногу, яке пізніше заподіяло йому дискомфорт, який був присутній до кінця його життя.

Визнання

У 1870 р. Рудольф Клаус отримав медаль Гюйгенса, а в 1879 р. Він отримав медаль Коплі, нагороду, яку Королівське товариство Лондона отримало тим, хто зробив відповідний внесок у галузі біології чи фізики.

У 1878 році він став членом Королівської шведської академії наук, а в 1882 р. Отримав почесний доктор університету Вюрцбурга.

У 1883 р. Він отримав Понселетівську премію - нагороду, яку Французька академія наук отримала всім тим вченим, які зробили вагомий внесок у галузі науки загалом.

Нарешті, одне з найбільш важливих визнань цього німецького вченого полягає в тому, що кратер на Місяці був названий його ім'ям: кратер Клаус.

Смерть

Рудольф Класій помер 24 серпня 1888 року в Бонні, у рідній Німеччині. Два роки раніше, в 1886 році, він одружився з Софі Стек.

В останні роки свого життя він трохи відклав дослідження, щоб присвятити себе дітям; Крім того, він отримав травму ноги під час участі у війні, ситуація, яка не дозволяла йому рухатися так легко, як в інші часи.

Його область досліджень у той час, електродинамічна теорія, зайняла заднє місце завдяки всьому цьому контексту. Незважаючи на це, Клаус продовжував викладати на рівні університету до своєї смерті.

Однією з його переваг було те, що він міг насолоджуватися схваленням, яке давали найважливіші вчені того часу, ще живі; Вільям Томсон, Джеймс Максвелл та Джосія Гіббс, серед багатьох інших.

Ці відомі вчені та наукове співтовариство загалом визнали його в той час людиною, яка засновувала термодинаміку. Навіть сьогодні це відкриття визнано найважливішим і найважливішим.

Внески

Термодинамічний фонд

Вважаючи одним із батьків батьків термодинаміки, Клавзіус дав важливі основи для розвитку його фундаментальних пропозицій.

Деякі важливі фігури фізики стверджували, що саме робота Клавсія забезпечила основи термодинаміки з чіткими визначеннями та визначеними межами.

Увага Клаусія була зосереджена на природі молекулярних явищ. З вивчення цих явищ випливали судження, які він сам сформулював за законами термодинаміки.

Внесок у кінетичну теорію газів

Робота Клавзіса про окремі молекули газів була визначальною для розвитку кінетичної теорії газів.

Ця теорія була розроблена Джеймсом Максвеллом у 1859 році на основі праці Клаузіуса. Спочатку був підданий критиці Клавзіус, і на основі цих закидів Максвелл зробив оновлення своєї теорії в 1867 році.

Основним внеском Клаусія в цю сферу була розробка критерію для розрізнення атомів і молекул, показуючи, що молекули газу являють собою складні тіла з складовими частинами, які рухаються.

Другий закон термодинаміки

Клаус був тим, хто ввів у термодинаміку термін "ентропія" і використовував це поняття для вивчення процесів, як оборотних, так і незворотних у цій галузі знань.

Клаусiй дозволив поняття ентропії пов'язати з поняттям розсіювання енергії як "сіамські" концепції через їх тісний взаємозв'язок.

Це позначило істотну відмінність від подібних понять, які намагалися описати ті самі явища.

Концепція ентропії, як її запропонував Клаус, була свого часу трохи більше, ніж гіпотеза. Зрештою Клавсій виявився правильним.

Математичний метод Клаузія

Одним із внесків Клаусія в науку була розробка математичного методу, який відігравав унікальну роль у термодинаміці. Цей метод був корисний при його застосуванні до механічної теорії тепла.

Цей внесок Клаузія часто не помічається, головним чином, через заплутаний спосіб його подання.

Однак багато авторів вважають, що ці плутанини були поширеними у фізиків, і немає підстав її звільняти.

Механічна теорія тепла

Клавзій розробив так звану механічну теорію тепла. Це був один з його найважливіших внесків у термодинаміку.

Основою цієї теорії вважали тепло як форму руху.

Це дало змогу зрозуміти, що кількість тепла, необхідного для нагріву та розширення об'єму газу, залежить від способу зміни температури та згаданого об'єму протягом процесу.

Список літератури

1. Daub E. Entropy and dissipation. Історичні дослідження у фізичних науках. 1970; 2 (1970): 321–354.
2. Кетабгій Т. (2017). Енергія віри: небачений Всесвітній дух термодинаміки. У дивній науці (с. 254–278).
3. Кляйн М. Гіббс про Клаусія. Історичні дослідження у фізичних науках. 1969; 1 (1969): 127-149.
4. Наук А. А. Рудольф Юлій Емануїл Клаус. Праці Американської академії мистецтв і наук. 1889 р .; 24: 458-465.
5. Кінетична теорія газів Вулфа Е. Клаузія та Максвелла. Історичні дослідження у фізичних науках. 1970; 2: 299-319.
6. Математичний метод і механічна теорія тепла Ягі Е. Клаузія. Історичні дослідження у фізичних науках. 1984; 15 (1): 177–195.