RUDOLF CLAUSIUS: BIOGRAFIA I WKŁAD DO NAUKI - NAUKA - 2026

Rudolf Clausius (1822-1888) był niemieckim fizykiem i matematykiem, który sformułował drugą zasadę termodynamiki i przez wielu uważany jest za jednego z twórców termodynamiki. Wraz z nim postacie takie jak William Thomson i James Jule rozwinęły w istotny sposób tę gałąź nauki, której fundament przypisuje się Francuzowi Sadi Carnotowi.

Praca Clausiusa wywarła silny wpływ na rozwój teorii zaproponowanych przez innych ważnych fizyków. Przykładem jest przypadek teorii Jamesa Maxwella, który otwarcie uznał wpływ Clausiusa na swoją własną pracę.

Rudolf Clausius, 1822 - 1888

Najważniejszy wkład Rudolfa Clausiusa dotyczył wyników jego badań nad wpływem ciepła na różne płyny i materiały.

Biografia

Rudolf Clausius urodził się 2 stycznia 1822 roku w Köslin na Pomorzu w Niemczech. Ojciec Rudolfa wyznał wiarę protestancką i miał szkołę; Tam właśnie ten naukowiec przeszedł pierwsze szkolenie.

Następnie wstąpił do gimnazjum miejskiego w Szczecinie (po niemiecku napisanego jako Szczecin) i tam kontynuował część swojego treningu.

W 1840 r. Wstąpił na Uniwersytet Berliński, który ukończył cztery lata później, w 1844 r. Tam studiował fizykę i matematykę, dwie dyscypliny, w których Clausius od najmłodszych lat wykazał się dość dużą zdolnością.

Po tym akademickim doświadczeniu Clausius wstąpił na Uniwersytet w Halle, gdzie w 1847 r. Uzyskał stopień doktora dzięki pracy nad efektami optycznymi, które powstają na planecie Ziemia w wyniku istnienia atmosfery.

Z tej pracy, która miała pewne wady w podejściu, stało się oczywiste, że Rudolf Clausius miał wyraźne talenty do matematyki i że jego zdolności doskonale odpowiadały dziedzinie fizyki teoretycznej.

Zasady termodynamiki

Po uzyskaniu doktoratu w 1850 roku Clausius objął stanowisko profesora fizyki w Królewskiej Szkole Inżynierii i Artylerii w Berlinie; tam był do 1855 roku.

Oprócz tego stanowiska Clausius pracował również na Uniwersytecie Berlińskim jako prywatny profesor, który mógł prowadzić zajęcia dla studentów, ale którego opłaty nie były przyznawane przez uniwersytet, ale sami studenci płacili za te zajęcia.

Rok 1850 był także rokiem, w którym Rudolf Clausius opublikował swoje najważniejsze dzieło: O siłach ruchu powodowanych przez ciepło.

Nauczanie i teoria kinetyczna

W 1855 roku Clausius zmienił swoją scenę i objął stanowisko nauczyciela w Szwajcarskim Federalnym Instytucie Technologii z siedzibą w Zurychu.

W 1857 r. Skupił się na badaniu teorii kinetyki; W tym czasie zaczął eksperymentować z koncepcją „swobodnej średniej ścieżki cząstki”.

Termin ten odnosi się do odległości między dwoma spotkaniami, jednym po drugim, cząsteczek tworzących gaz. Ten wkład był również bardzo istotny w dziedzinie fizyki.

Trzy lata później Clausius poślubił Adelheid Rimpham, z którą miał sześcioro dzieci, ale zmarł w 1875 roku, rodząc ostatnie dwoje dzieci pary.

Clausius przebywał w Szwajcarskim Federalnym Instytucie Technologii przez kilka lat, aż do 1867 roku, i tam poświęcił się wykładom z fizyki. W tym samym roku przeniósł się do Würzburga, gdzie pracował również jako nauczyciel.

W 1868 roku uzyskał członkostwo w Royal Society of London. Uczył w Würzburgu do 1869 r., Kiedy to wykładał fizykę na Uniwersytecie w Bonn w Niemczech. Na tej uczelni uczył do końca życia.

Udział w wojnie

W kontekście wojny francusko-pruskiej Clausius miał około 50 lat. W tym czasie zorganizował kilku swoich uczniów w ochotniczy korpus pogotowia ratunkowego, który służył w konflikcie, który miał miejsce w latach 1870-1871.

W konsekwencji tej bohaterskiej akcji Clausius otrzymał Krzyż Żelazny, za zasługi dla niemieckiej marynarki wojennej.

W wyniku tego udziału Clausius miał ranę wojenną w nodze, która później spowodowała dyskomfort, który towarzyszył mu do końca życia.

Uznania

W 1870 r. Rudolf Clausius otrzymał Medal Huygensa, aw 1879 r. Medal Copleya, nagrodę przyznaną przez Royal Society of London tym, którzy wnieśli istotny wkład w dziedzinie biologii lub fizyki.

W 1878 r. Został członkiem Królewskiej Szwedzkiej Akademii Nauk, aw 1882 r. Otrzymał tytuł doktora honoris causa Uniwersytetu w Wüzburgu.

W 1883 roku otrzymał Poncelet Prize, nagrodę przyznawaną przez Francuską Akademię Nauk wszystkim naukowcom, którzy wnieśli znaczący wkład w dziedzinie nauki w ogóle.

Wreszcie jednym z najbardziej doniosłych stwierdzeń dokonanych wobec tego niemieckiego naukowca jest to, że jego imieniem nazwano krater na Księżycu: krater Clausiusa.

Śmierć

Rudolf Clasius zmarł 24 sierpnia 1888 roku w Bonn, w swoich rodzinnych Niemczech. Dwa lata wcześniej, w 1886 roku, poślubił Sophie Stack.

W ostatnich latach swojego życia odłożył trochę na bok badania, aby poświęcić się swoim dzieciom; Ponadto podczas udziału w wojnie doznał kontuzji nogi, która nie pozwalała mu na tak łatwe poruszanie się, jak w innych czasach.

Jego ówczesna dziedzina badań, teoria elektrodynamiki, zeszła na drugi plan z powodu całego tego kontekstu. Mimo to Clausius kontynuował nauczanie na poziomie uniwersyteckim aż do śmierci.

Zaletą, jaką miał, było to, że za życia mógł cieszyć się aprobatą wydawaną przez najważniejszych naukowców tamtych czasów; William Thomson, James Maxwell i Josiah Gibbs, między innymi.

Ci wybitni naukowcy i ogólnie społeczność naukowa rozpoznali go w tamtym czasie jako człowieka, który stworzył termodynamikę. Do dziś to odkrycie uznawane jest za najważniejsze i doniosłe.

Składki

Podstawa termodynamiki

Uważany za jednego z ojców termodynamiki, Clausius dostarczył ważnych podstaw do rozwoju jej podstawowych twierdzeń.

Niektóre ważne postacie fizyki twierdziły, że to dzieło Clausiusa zapewniło podstawy termodynamiki z jasnymi definicjami i określonymi granicami.

Uwaga Clausiusa skupiła się na naturze zjawisk molekularnych. Z badania tych zjawisk wynikały twierdzenia, które on sam sformułował na podstawie praw termodynamiki.

Wkład w kinetyczną teorię gazów

Praca Clausiusa nad poszczególnymi cząsteczkami gazów była decydująca dla rozwoju kinetycznej teorii gazów.

Teoria ta została opracowana przez Jamesa Maxwella w 1859 roku na podstawie pracy Clausiusa. Początkowo został skrytykowany przez Clausiusa i na podstawie tej krytyki Maxwell dokonał aktualizacji swojej teorii w 1867 roku.

Głównym wkładem Clausiusa w tę dziedzinę było opracowanie kryterium rozróżniania atomów i cząsteczek, pokazując, że cząsteczki gazu były złożonymi ciałami, których części składowe się poruszają.

Druga zasada termodynamiki

Clausius był tym, który wprowadził termin „entropia” w termodynamice i wykorzystał tę koncepcję do badania procesów, zarówno odwracalnych, jak i nieodwracalnych, w tej dziedzinie wiedzy.

Clausius pozwolił na powiązanie pojęcia entropii z koncepcją rozpraszania energii jako pojęć „syjamskich” ze względu na ich bliski związek.

Oznaczało to istotną różnicę w porównaniu z podobnymi koncepcjami, które próbowały opisać te same zjawiska.

Pojęcie entropii, jak to zaproponował Clausius, było w jego czasach niewiele więcej niż hipotezą. Ostatecznie okazało się, że Clausius miał rację.

Metoda matematyczna Clausiusa

Jednym z wkładów Clausiusa w naukę było opracowanie metody matematycznej, która odegrała wyjątkową rolę w termodynamice. Metoda ta była przydatna w zastosowaniu do mechanicznej teorii ciepła.

Ten wkład Clausiusa jest często pomijany, głównie ze względu na zagmatwany sposób, w jaki przedstawił go autor.

Jednak wielu autorów uważa, że ​​te pomyłki były powszechne u fizyków i nie ma powodu, aby to odrzucać.

Mechaniczna teoria ciepła

Clausius opracował tak zwaną mechaniczną teorię ciepła. Był to jeden z jego najważniejszych wkładów w termodynamikę.

Podstawą tej teorii jest ciepło jako forma ruchu.

Umożliwiło to zrozumienie, że ilość ciepła potrzebna do ogrzania i rozszerzenia objętości gazu zależy od sposobu, w jaki wymieniona temperatura i wymieniona objętość zmieniają się podczas procesu.

Bibliografia

1. Daub E. Entropia i dyssypacja. Studia historyczne w naukach fizycznych. 1970; 2 (1970): 321–354.
2. Ketabgian T. (2017). Energia wiary: niewidzialny duch termodynamiki wszechświata. In Strange Science (str. 254–278).
3. Klein M. Gibbs o Clausiusie. Studia historyczne w naukach fizycznych. 1969; 1 (1969): 127-149.
4. Sciences AA Rudolf Julius Emanuel Clausius. Materiały Amerykańskiej Akademii Sztuk i Nauk. 1889; 24: 458-465.
5. Wolfe E. Clausius i Maxwell's Kinetic Theory of Gases. Studia historyczne w naukach fizycznych. 1970; 2: 299-319.
6. Metoda matematyczna Yagi E. Clausiusa i mechaniczna teoria ciepła. Studia historyczne w naukach fizycznych. 1984; 15 (1): 177–195.