Виллем Хендрик Кеезом¶

Виллем Хендрик Кеезом — нидерландский физик, специалист в области физики низких температур и криогеники. Известен работами по сжижению гелия, открытием и исследованием сверхтекучести жидкого гелия-II, а также разработкой методов точного измерения температуры в криогенном диапазоне.

¶Биография

Виллем Хендрик Кеезом родился 21 июня 1876 года в Текселе, Нидерланды. Изучал физику в Амстердамском университете, где в 1904 году защитил докторскую диссертацию под руководством Хейке Камерлинг-Оннеса. С 1904 года работал в Лейденской криогенной лаборатории, основанной Камерлинг-Оннесом. В 1912 году стал профессором физики в Лейденском университете, а после смерти Камерлинг-Оннеса в 1926 году возглавил лабораторию. Занимал эту должность до выхода на пенсию в 1945 году. Умер 26 марта 1956 года в Лейдене.

¶Научная деятельность

¶Сжижение гелия и криогенные установки

Кеезом принимал активное участие в работах по сжижению гелия, которые проводились в Лейдене. В 1908 году Камерлинг-Оннес впервые получил жидкий гелий, а Кеезом участвовал в усовершенствовании криостатов и методов измерения температуры. В 1920-х годах он разработал собственные конструкции криостатов, позволявшие достигать температур ниже 1 К. В 1926 году совместно с коллегами впервые получил твёрдый гелий при давлении около 25 атмосфер и температуре около 1,5 К.

¶Открытие сверхтекучести

В 1932 году Кеезом и его аспирант А. П. Кеезом (не родственник) обнаружили, что при температуре около 2,17 К жидкий гелий переходит в новую фазу, названную гелием-II. В 1937 году Кеезом совместно с П. Л. Капицей (независимо от него) показал, что гелий-II обладает аномально высокой теплопроводностью и способностью течь без трения через узкие капилляры — явление, которое Капица назвал сверхтекучестью. Кеезом ввёл термин «сверхтекучесть» (superfluidity) в научный обиход. Он также детально исследовал фазовую диаграмму гелия, включая λ-переход (переход между гелием-I и гелием-II).

¶Термометрия и калориметрия

Кеезом внёс значительный вклад в развитие криогенной термометрии. Он разработал методы точного измерения температуры в диапазоне от 0,1 до 4,2 К, используя газовые термометры и термометры сопротивления. В 1929 году совместно с А. П. Кеезомом предложил шкалу температур, основанную на давлении насыщенного пара гелия, которая позже стала частью Международной практической температурной шкалы. Также занимался калориметрией — измерением теплоёмкости веществ при низких температурах, что позволило уточнить данные по фазовым переходам.

¶Исследования других веществ

Помимо гелия, Кеезом изучал свойства других криогенных жидкостей, таких как водород, неон и азот. Он исследовал их плотность, вязкость, теплопроводность и диэлектрические свойства. В 1930-х годах совместно с учениками провёл серию экспериментов по измерению теплоёмкости твёрдых тел при температурах ниже 1 К, что подтвердило теорию Дебая о теплоёмкости кристаллов.

¶Основные публикации

Кеезом опубликовал более 200 научных работ, в том числе несколько монографий. Наиболее известные труды:

• «Гелий» (1942) — фундаментальная монография, обобщающая исследования свойств гелия при низких температурах.
• «Термометрия низких температур» (1949) — руководство по методам измерения температуры в криогенном диапазоне.
• Цикл статей в журнале «Physica» (1930–1950-е годы) о сверхтекучести, фазовых переходах и калориметрии.

¶Награды и признание

• Медаль Румфорда (1936) — за вклад в физику низких температур.
• Иностранный член Лондонского королевского общества (1946).
• Член Нидерландской королевской академии наук (с 1916).
• Почётный доктор ряда университетов, включая Кембриджский и Сорбонну.
• В его честь назван кратер Кеезом на Луне (диаметр 23 км, координаты 38° ю. ш., 117° з. д.).

¶Наследие

Кеезом считается одним из основоположников физики низких температур. Его работы по сверхтекучести гелия заложили основу для квантовой гидродинамики и теории конденсированного состояния. Разработанные им методы термометрии и криостатирования применяются в современных криогенных установках, включая системы охлаждения сверхпроводящих магнитов и детекторов. Лейденская лаборатория, которую он возглавлял, остаётся одним из ведущих мировых центров криогеники.

¶Источники

• Van der Waals, J. D. (1956). «Willem Hendrik Keesom». Biographical Memoirs of Fellows of the Royal Society, 2: 177–190.
• Keesom, W. H. (1942). Helium. Amsterdam: Elsevier.
• Keesom, W. H. (1949). Low-Temperature Thermometry. Amsterdam: North-Holland.
• Ландау, Л. Д., Лифшиц, Е. М. (1958). Статистическая физика. М.: Наука.
• Tilley, D. R., Tilley, J. (1990). Superfluidity and Superconductivity. Bristol: Adam Hilger.