Джеймс Дьюар

Джеймс Дьюар (англ. James Dewar; 20 сентября 1842, Кинкардин-он-Форт, Шотландия — 27 марта 1923, Лондон) — британский физик и химик шотландского происхождения. Наиболее известен как изобретатель сосуда Дьюара — вакуумной колбы, ставшей прототипом современного термоса. Внёс значительный вклад в криогенику, физику низких температур и спектроскопию.

Биография

Ранние годы и образование

Джеймс Дьюар родился в семье Томаса Дьюара, владельца виноградника, и Анны Эйткен. В возрасте десяти лет он потерял слух в результате несчастного случая, что, по его собственным воспоминаниям, способствовало развитию сосредоточенности и интереса к науке. Начальное образование получил в местной школе, затем поступил в Эдинбургский университет, где изучал математику и естественные науки. В 1865 году, после завершения обучения, Дьюар начал работать ассистентом у профессора химии Лайона Плейфэра.

Академическая карьера

В 1869 году Дьюар занял должность лектора по химии в Королевском ветеринарном колледже в Эдинбурге, а в 1873 году стал профессором естественной философии в Королевском сельскохозяйственном колледже. В 1875 году он переехал в Кембридж, где был избран профессором экспериментальной физики и химии в Кавендишской лаборатории. Однако из-за разногласий с руководством лаборатории он вскоре перешёл в Лондонский королевский институт, где в 1877 году занял должность профессора химии, которую занимал до конца жизни.

Личная жизнь

Дьюар был женат на Хелен Флеминг, дочери инженера. В браке родилось двое детей. Современники описывали его как замкнутого и целеустремлённого человека, редко участвовавшего в публичных мероприятиях. В 1904 году он был посвящён в рыцари.

Научные достижения

Изобретение сосуда Дьюара

Основным изобретением Дьюара, принёсшим ему мировую известность, стал вакуумный сосуд, разработанный в 1892 году. Сосуд Дьюара представляет собой колбу с двойными стенками, между которыми создан вакуум, что значительно снижает теплопередачу. Первоначально устройство предназначалось для хранения сжиженных газов, в частности жидкого кислорода и азота. В 1904 году немецкий стеклодув Рейнхольд Бургер адаптировал конструкцию для бытового использования, создав на её основе термос. Сосуд Дьюара остаётся ключевым элементом криогенной техники.

Криогеника и сжижение газов

Дьюар внёс решающий вклад в развитие криогеники. В 1891 году он первым получил жидкий кислород в значительных количествах, а в 1898 году — жидкий водород, достигнув температуры около 20 К (−253 °C). В 1899 году он впервые получил твёрдый водород. В 1908 году его ученик и коллега Хейке Камерлинг-Оннес в Лейдене первым сжижил гелий, однако Дьюар ранее разработал теоретические основы этого процесса. В ходе экспериментов Дьюар также изучал свойства веществ при сверхнизких температурах, включая явление сверхпроводимости (открытое Камерлинг-Оннесом в 1911 году).

Спектроскопия и химия

В области спектроскопии Дьюар совместно с Джоном Тиндалем в 1869 году разработал метод спектроскопического анализа пламени. Он также изучал спектры поглощения различных веществ, в том числе хлорофилла и гемоглобина. В 1872 году Дьюар предложил структурную формулу пиридина, основанную на бензольном кольце. В 1874 году он совместно с Фредериком Абелем разработал бездымный порох — кордит, который использовался британской армией до Первой мировой войны.

Интересные факты

• Дьюар был известен своей эксцентричностью: он часто работал по ночам, а его лаборатория в Королевском институте была загромождена приборами и химикатами.
• В 1904 году он продемонстрировал публичный опыт с жидким воздухом, в ходе которого заморозил цветок и разбил его молотком, что вызвало сенсацию в прессе.
• Дьюар никогда не патентовал свои изобретения, считая, что научные открытия должны принадлежать человечеству. Однако он получал значительные доходы от консультаций и лекций.

Критика и споры

Научная карьера Дьюара сопровождалась рядом конфликтов. Наиболее известный из них — спор с Хейке Камерлинг-Оннесом о приоритете в сжижении гелия. Дьюар утверждал, что его методы были готовы к применению раньше, но из-за технических ограничений он не смог провести эксперимент. Камерлинг-Оннес, в свою очередь, получил Нобелевскую премию по физике в 1913 году за это достижение. Дьюар также конфликтовал с британским химиком Уильямом Рамзаем по поводу открытия аргона и других благородных газов. Рамзай, в отличие от Дьюара, получил Нобелевскую премию по химии в 1904 году.

Наследие

Джеймс Дьюар оставил значительное наследие в науке и технике. Сосуд Дьюара используется в медицине, промышленности, научных исследованиях и быту. Его работы в области криогеники заложили основы для современных технологий сжижения газов, включая производство жидкого азота и гелия. В честь учёного назван кратер на Луне (Дьюар) и минерал дьюарит. В 1923 году, после его смерти, Королевский институт учредил медаль Дьюара, присуждаемую за выдающиеся достижения в области физики и химии.

Источники

• Armstrong, H. E. «Sir James Dewar: A Biographical Sketch». Nature, 1923.
• Mendelssohn, K. «The Quest for Absolute Zero: The Meaning of Low Temperature Physics». Taylor & Francis, 1977.
• Shachtman, T. «Absolute Zero and the Conquest of Cold». Houghton Mifflin, 1999.
• «James Dewar (1842–1923)». Royal Institution of Great Britain, 1923.