Нобелевские лауреаты: Хейке Камерлинг-Оннес

Первооткрыватель сверхпроводимости

Хейке Камерлинг-Оннес

Nobel foundation

За что нобелевского лауреата называли нулем и как сперва Дьюар обогнал его, а потом он — Дьюара, рассказывает рубрика «Как получить Нобелевку».

Сегодняшний герой, наверное, самый долгожданный. Дело в том, что его фамилия встречалась уже в нескольких биографиях предыдущих лауреатов. С кем-то он работал, кому-то был преподавателем, кто-то пришел ему на смену, с кем-то он конкурировал за премию. Ван-дер-Ваальс, Лоренц, Зееман, Дален, Беккерель… Теперь же дошла очередь и до него. Итак, знакомьтесь, Хейке Камерлинг-Оннес.

Хейке Камерлинг-Оннес

Родился 21 сентября 1853 года, Гронинген, Нидерланды.

Умер 21 февраля 1926 года, Лейден, Нидерланды.

Нобелевская премия по физике 1913 года. Формулировка Нобелевского комитета: «За исследования свойств вещества при низких температурах, что привело, в числе прочего, к получению жидкого гелия».

Наш герой родился в Гронингене в успешной и культурной семье. Его отец был владельцем кирпичного завода, мать — дочерью архитектора. Так и повелось, что в семье уделяли внимание и естественным наукам, и искусству. Младший брат Хейке, Менсо, стал известным художником, а его сын, Харм Камерлинг-Оннес, племянник нобелевского лауреата, стал еще более известным, правда, в основном по эскизу классической нидерландской почтовой марки.

Марка, нарисованная племянником Хейке Камерлинг-Оннеса

Wikimedia Commons

В 1870 году Хейке закончил среднюю школу и поступил в Гронингенский университет. Кандидатом (по-нашему, бакалавром) он стал через год. И уехал на три года в Геттинген, где учился у Роберта Бунзена (как вы уже знаете, он воспитал не одного нобелевского лауреата) и Густава Кирхгоффа.

Роберт Бунзен

Wikimedia Commons

Через шесть лет он успешно защитил докторскую диссертацию, как ни странно, доказав в ней то, что Земля вращается. Правда, совершенно новым способом. В 25 лет Камерлинг-Онесс стал лектором Политехничекого училища Делфта (теперь это знаменитый TU Delft). Там он познакомился с работами Йоханнеса Дидерика Ван-дер-Ваальса и «заболел» его теорией, которая устанавливает соотношение между давлением, температурой и объемом газов. Они начали переписываться, и Камерлинг-Оннес решил, что теорию Ван-дер-Ваальса нужно проверить на сверхнизких температурах, и выбрал своей областью крионику.

Камерлинг-Оннес (слева) и Ван-дер-Ваальс (справа) в лаборатории

Wikimedia Commons

В это время наш герой уже стал профессором экспериментальной физики Лейденского университета. Вступая в должность (кстати, занимал наш герой ее целых 42 года), он заявил: отныне принципом кафедры будет «Через измерение к знанию». То есть любой научный эксперимент должен сопровождаться астрономической точностью измерений.

Камерлинг-Оннес построил завод по сжижению газов для получения больших количеств низкотемпературных жидкостей: кислорода, азота и воздуха — и открыл масштабное стеклодувное производство.

Первым успехом химика стало получение жидкого водорода в промышленных масштабах — четыре литра в час. Пусть Джеймс Дьюар получил его раньше, но зато у Камерлинг-Оннеса жидкий водород был в неограниченных количествах. А 10 июля 1908 года случилось, как писали, главное событие в жизни ученого: он сумел получить жидкий гелий, охладив газ до 4,2 кельвинов.

Жидкий гелий

Wikimedia Commons

«Я был вне себя от радости, когда смог продемонстрировать жидкий гелий моему другу Ван-дер-Ваальсу, чья теория была моей путеводной нитью, позволившей довести сжижение до конца», — вспоминал физик. Собственно говоря, получение этой субстанции и стало поводом для Нобелевской премии, как и последующее достижение температуры в полтора градуса выше абсолютного нуля. За это Хейке Камерлинг-Оннес получил от коллег прозвище «Господин Абсолютный Нуль».

Но более важное открытие для всей физики случилось тремя годами позже. Именно повелителю сверхнизких температур выпала честь открыть сверхпроводимость, которая получила объяснение только во второй половине XX века и принесла еще несколько Нобелевских премий.

Первый эксперимент начался 8 апреля 1911 года. В записной книжке Оннеса номер 56 мы можем прочесть, что работы начались в 7 утра, и в 11:20 пошел жидкий гелий. Через полчаса сопротивление ртути внезапно упало почти до нуля. Началась эпоха сверхпроводимости.

Хейке Камерлинг-Оннес

Wikimedia Commons

Среди физиков 1913 года не было явного лидера в номинациях на Нобелевскую премию. Точнее, их было три: Камерлинг-Оннес, Макс Планк (так было и в 1912 году, но премию получил Нильс Густав Дален) и так и не получивший свою премию старый Эмиль Амага, в честь которого названа внесистемная единица плотности. А самой любопытной номинацией стала номинация медика Винценца Черного, богемского онколога, который рекомендовал вручить премию 1913 по физике братьям Райт и Фердинанду фон Цеппелину. Но, впрочем, Черный вообще был оригинальным номинатором: в 1907 году он номинировал на премию по физиологии и медицине… самого себя. Оказывается, и так было можно. Кстати, два раза одновременно с Оннесом номинировали и сэра Джеймса Дьюара. Почему не дали премию и ему, непонятно.

Эмиль Амага

Wikimedia Commons

После «Нобелевки» наш герой прожил еще 13 лет. Его дело продолжил ученик Виллем Хендрик Кеезом, человек, который первым в мире получил твердый гелий. А эстафету сверхнизких температур перехватил наш Петр Капица, который открыл сверхтекучесть жидкого гелия менее чем через десять лет после смерти Камерлинг-Оннеса.

А во второй половине ХХ века на обратной стороне Луны появился кратер Камерлинг-Оннесс. Точнее, кратер там появился миллионы лет назад, судя по меньшим кратерам поверх него. Появилось название. И самое примечательное, что на этот кратер еще и упал луч (след разлета вещества) от соседнего кратера, который получил имя Ом. Такая вот символическая цепочка: Камерлинг-Онесс – низкая температура (Луна) – падает сопротивление (Ом). Природа тоже любит пошутить.

Кратер Камерлинг-Оннес

Wikimedia Commons

Подписывайтесь на Indicator.Ru в соцсетях: Facebook, ВКонтакте, Twitter, Telegram.