Ugrás a tartalomhoz

Heike Kamerlingh Onnes

A Wikiszótárból, a nyitott szótárból
(Kamerlingh szócikkből átirányítva)

Angol


Főnév

Heike Kamerlingh Onnes (tsz. Heike Kamerlingh Onneses)

  1. (informatika) Heike Kamerlingh Onnes (született: 1853. szeptember 21., Groningen, Hollandia – elhunyt: 1926. február 21., Leiden) holland fizikus, a kriogenika (alacsony hőmérsékletek fizikája) úttörője, aki elsőként sikeresen cseppfolyósította a héliumot (1908), és felfedezte a szupravezetést (1911). 1913-ban Nobel-díjat kapott „az anyagok alacsony hőmérsékleten tanúsított tulajdonságainak vizsgálatáért, amelynek során először sikerült héliumot cseppfolyósítania”. Kísérleteivel új korszakot nyitott a fizika történetében.


Családi háttér és tanulmányok

Heike Kamerlingh Onnes felső középosztálybeli holland családban született. Apja festékgyáros volt, anyja révén pedig kapcsolata volt a művészetekkel is. A családban a tanulást, a tudományt és a művészetet is nagyra értékelték.

Tanulmányait a groningeni egyetemen kezdte, majd Heidelbergben folytatta, ahol a híres Robert Bunsen és Gustav Kirchhoff előadásait hallgatta. Ezután visszatért Hollandiába, és a Leideni Egyetemen doktorált fizikából 1879-ben. Disszertációjában az anyag mozgásának és örvénylésének termodinamikai kérdéseit vizsgálta.


Tudományos pályafutása

A Leideni Kriogén Laboratórium megalapítója

1882-ben nevezték ki a Leideni Egyetem fizika professzorává, és itt alapította meg azt a híres Kriogén Laboratóriumot, amely hamarosan a világ egyik legjelentősebb kísérleti fizikaközpontjává vált. Ezt a laboratóriumot ma is Kamerlingh Onnes Laboratóriumnak hívják.

Onnes szenvedélyes híve volt a precíziós mérésnek. Hitt abban, hogy a természet törvényei csak pontos kísérleti adatok alapján érthetők meg, ezért a laboratóriumában kivételes mérőműszereket, vákuumberendezéseket és hőmérséklet-szabályozó rendszereket fejlesztett ki.


Alacsony hőmérsékletek kutatása

Az 1880-as és 1890-es években Onnes célul tűzte ki, hogy fokozatosan elérje a lehető legalacsonyabb hőmérsékletet, azaz a abszolút nulla fok (−273,15 °C) körüli állapotot. Ez a kutatási irány akkoriban rendkívül nehéz és merész vállalkozásnak számított.

Az első cél a gázok cseppfolyósítása volt, különös tekintettel a héliumra, amelynek forráspontja mindössze 4,2 K (azaz –268,9 °C). A hélium cseppfolyósítását sokan lehetetlennek tartották.


A hélium cseppfolyósítása (1908)

1908. július 10-én Kamerlingh Onnes-nak sikerült először a világon cseppfolyósítania a héliumot. Ezzel elérte a leghidegebb mesterséges hőmérsékletet, amit addig előállítottak: 4,2 kelvin.

Ez az eredmény új korszakot nyitott:

  • Lehetővé tette a szuperalacsony hőmérsékleten végzett anyagvizsgálatokat
  • Elvezetett a szupravezetés felfedezéséhez
  • Megalapozta a kriogén technológiát, amit ma használnak MRI-ben, űrtechnikában, kvantumszámítógépekben


A szupravezetés felfedezése (1911)

Az elektromos ellenállás viselkedését is vizsgálta alacsony hőmérsékleten. A fémek elektromos ellenállása csökken a hőmérséklet csökkenésével, de az 1911-es kísérlet váratlan eredményt hozott:

A kísérlet

Onnes és munkatársa, Gilles Holst, 1911. április 8-án megfigyelték, hogy a higany ellenállása 4,2 K alatt hirtelen nullára esik. Ez azt jelentette, hogy az anyag mindenféle energiaveszteség nélkül vezette az áramot – ezt nevezzük szupravezetésnek.

Ez a felfedezés megdöbbentette a fizikai közösséget, mivel teljesen ellentmondott a klasszikus elméleteknek. A szupravezetés értelmezése csak évtizedekkel később, a BCS-elmélet (1957) révén vált világossá.


Nobel-díj (1913)

Heike Kamerlingh Onnes 1913-ban elnyerte a fizikai Nobel-díjat, az indoklás szerint:

„az anyagok tulajdonságainak vizsgálatáért alacsony hőmérsékleten, amelynek során először sikerült a héliumot cseppfolyósítania”.

A díj elismerte Onnes egész életművét: kísérleti precizitását, mérnöki újításait és kitartó tudományos munkáját.


További tudományos öröksége

  • Ő vezette be a kelvin-skálát a gyakorlatban, ezzel a hőmérséklet modern definíciójának egyik megalapozója lett
  • Leideni laboratóriuma lett a világ vezető alacsony hőmérsékleti kutatóközpontja
  • Ő használta először a „kriogén fizika” fogalmát
  • Kutatási módszerei előkészítették a terepet a szilárdtestfizika és a kvantummechanika fejlődésének


Személyisége és stílusa

Heike Kamerlingh Onnes rendszerető, kitartó, mérnöki szemléletű ember volt. Híres mondása:

„Door meten tot weten” – „Mérés útján juthatunk tudáshoz”

Ez a mondat a laboratóriumának mottója lett, és ma is ott áll a Kamerlingh Onnes Laboratórium homlokzatán.


Magánélet és tanítványai

Onnes nős volt, egy fia született: Albert Kamerlingh Onnes, aki festőművész lett.

Számos tanítványa vált neves fizikussá. Kiemelkedő közülük:

  • Gilles Holst – a szupravezetés első dokumentálója
  • Willem Hendrik Keesom – ő cseppfolyósította először a héliumot teljesen, és felfedezte annak szilárd fázisát
  • Kapitza, Gorter, Simon – közvetve mind Onnes iskolájának örökösei


Halála és öröksége

Heike Kamerlingh Onnes 1926. február 21-én hunyt el Leidenben. Halálakor a világ egyik legismertebb kísérleti fizikusa volt, neve ma is a szupravezetés és kriogenika történetének központi alakja.

Emlékezete

  • A Leideni Egyetem fizikai intézete a nevét viseli
  • Szobra áll a Leideni kampuszon
  • A „Kamerlingh Onnes-érem” a holland fizikai társaság rangos kitüntetése
  • Az SI-rendszer hőmérsékleti méréseinek és a Kelvin-skálának népszerűsítője
  • A szupravezető anyagok kutatásának „atyja”


Záró gondolat

Heike Kamerlingh Onnes élete és munkássága példát mutat a kitartó kísérleti tudós ideáljára. Nem volt elméleti újító, nem írt forradalmi képleteket, de az ő precíziója, alázata és szenvedélye tette lehetővé, hogy új világ táruljon fel a hőmérséklet „nulla fok alatti” birodalmában.

A szupravezetés, a kvantumszámítógépek, a mágneses lebegés, a nagy hadronütköztető (LHC) és az MRI-berendezések mind az ő útján haladnak tovább.

Ahogy Einstein mondta róla:

„Kamerlingh Onnes nemcsak a hideg fizikusa volt, hanem a hűvös, nyugodt tudományosság embere is – a valódi tudás csendes szolgája.”

További információk

A lap eredeti címe: „https://hu.wiktionary.org/w/index.php?title=Heike_Kamerlingh_Onnes&oldid=3509484”