Хейке Камерлинг-Оннес

Хейке Камерлинг-Оннес (нидерл. Heike Kamerlingh Onnes; 21 сентября 1853, Гронинген — 21 февраля 1926, Лейден) — нидерландский физик, лауреат Нобелевской премии по физике (1913). Пионер исследований в области физики низких температур. В 1908 году впервые в мире получил жидкий гелий, а в 1911 году открыл явление сверхпроводимости. Его работы заложили основы криогенной физики и техники.

Биография

Ранние годы и образование

Хейке Камерлинг-Оннес родился в семье фабриканта Харма Камерлинг-Оннеса и Анны Гертруды Хейсбертс. В 1870 году поступил в Гронингенский университет, где изучал физику и математику. В 1871 году продолжил обучение в Гейдельбергском университете под руководством Роберта Бунзена и Густава Кирхгофа. В 1879 году защитил докторскую диссертацию в Гронингенском университете на тему «Новые доказательства вращения Земли» (нидерл. Nieuwe bewijzen voor de aswenteling der aarde).

Профессорская деятельность

В 1882 году Камерлинг-Оннес был назначен профессором экспериментальной физики Лейденского университета. В том же году он основал Лейденскую криогенную лабораторию, которая стала мировым центром исследований низких температур. Под его руководством лаборатория оснащалась уникальным оборудованием, включая мощные компрессоры для сжижения газов. В 1904 году он основал первую в мире криогенную мастерскую, где производились жидкий водород и гелий.

Последние годы

В 1923 году Камерлинг-Оннес вышел на пенсию, передав руководство лабораторией своему ученику Виллему Кеезому. Умер 21 февраля 1926 года в Лейдене. Похоронен на кладбище Ауде-Керк в Делфте.

Научные достижения

Криогенная техника

Камерлинг-Оннес разработал методы сжижения газов, которые ранее считались «постоянными» (не сжижаемыми). В 1906 году он получил жидкий водород, а 10 июля 1908 года — впервые в истории — жидкий гелий. Для этого он использовал каскадный метод охлаждения: сначала сжижал воздух, затем водород, а потом гелий. Температура кипения жидкого гелия при атмосферном давлении составила 4,22 К (−268,93 °C). Это достижение позволило проводить эксперименты при температурах, близких к абсолютному нулю.

Открытие сверхпроводимости

В 1911 году, исследуя электрическое сопротивление ртути при низких температурах, Камерлинг-Оннес обнаружил, что при температуре около 4,2 К сопротивление резко падает до нуля. Это явление он назвал «сверхпроводимостью». 8 апреля 1911 года он зафиксировал это в лабораторном журнале. За открытие сверхпроводимости в 1913 году он был удостоен Нобелевской премии по физике с формулировкой «за исследования свойств вещества при низких температурах, которые привели к получению жидкого гелия».

Другие исследования

Камерлинг-Оннес также изучал:

• Термодинамические свойства газов и жидкостей при низких температурах;
• Магнитные свойства материалов вблизи абсолютного нуля;
• Эффект Джоуля — Томсона для гелия;
• Создание сверхпроводящих магнитов (первый прототип — 1914 год).

Признание и награды

• Нобелевская премия по физике (1913).
• Медаль Румфорда (1912) от Лондонского королевского общества.
• Медаль Маттеуччи (1910) от Итальянского общества наук.
• Иностранный член Лондонского королевского общества (1916).
• Иностранный член Академии наук СССР (1925).
• В честь учёного назван кратер Камерлинг-Оннес на Луне и астероид (2336) Камерлинг-Оннес.

Память

• В Лейденском университете действует Институт Камерлинг-Оннеса (Kamerlingh Onnes Institute), где продолжаются исследования в области физики низких температур.
• В 1970 году была выпущена почтовая марка Нидерландов с изображением учёного.
• В 2008 году, к столетию получения жидкого гелия, в Нидерландах была проведена международная конференция по криогенике.

Интересные факты

• Камерлинг-Оннес был известен своей педантичностью: он лично проверял показания всех приборов в лаборатории.
• Для получения жидкого гелия потребовалось 10 лет непрерывных экспериментов и усовершенствования оборудования.
• Термин «сверхпроводимость» был предложен Камерлинг-Оннесом в 1911 году.
• В 1911 году он также открыл, что свинец и олово становятся сверхпроводниками при определённых температурах.

Источники

• Kamerlingh Onnes, H. (1911). «The superconductivity of mercury». Communications from the Physical Laboratory of the University of Leiden, No. 122.
• Kamerlingh Onnes, H. (1908). «The liquefaction of helium». Proceedings of the Royal Society of London, 81: 124–129.
• Gavroglu, K. (1995). Heike Kamerlingh Onnes and the Birth of Superconductivity. Springer.
• Храмов Ю. А. (1983). Физики: Биографический справочник. Наука.
• Nobel Foundation. (1913). «Heike Kamerlingh Onnes – Biographical». Nobel Lectures, Physics 1901–1921.