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        最年長的諾貝爾物理學獎金獲得者——范德瓦爾斯

        最年長的諾貝爾物理學獎金獲得者——范德瓦爾斯

         

        得獎時年歲最大的是荷蘭物理學家范德瓦爾斯,由于他對已沿用了兩個多世紀的理想氣體狀態方程作 了修正,建立了描述實際氣體的狀態方程——范德瓦爾斯方程,在他73歲那年榮獲了諾貝爾 物理學獎。另外,量子力學的奠基人海森堡和狄拉克,發現正電子的巡德森,打破強弱相互作用中能量守恒定律的李政道等,都是在31歲時獲得諾貝爾物理學獎金的。在獲獎的科學家中,也有一些年在七十開外的人,如研究全息照相術的匈牙利出生的美國物理學家伽柏、研制出用光波染色活細胞的顯微鏡的荷蘭物理學家齊尼克等等。

         

        相關資料:
          J.D 范德瓦爾斯(Johannes Diderik van der Waals)
          1838年11月23日生于荷蘭的萊頓,父親名叫雅各布.范德瓦爾斯,母親名叫伊麗莎白·范登伯格(Elisabeth van den Burg)。范德瓦爾斯在家鄉結束了初等教育后,成為一名中學教員。雖然他因不懂古典語言而未能參加大學人學考試,但在1862—1865年期間,他利用業余時間在萊頓大學繼續學習,并獲得了數學和物理學的教師證書。
         。保福叮茨,范德瓦爾斯任德文特一所中學的教師。1866年到海牙,先當該城一所中學的教師,后任該校校長。
          新的立法取消了理工科大學生人學前必

        須受古典語言教育的規定,使范德瓦爾斯能夠參加大學考試。1873年他以《論氣態和液態的連續性》這篇論文取得了博士學位,使他立刻進入了第一流物理學家的行列。在這篇論文中,他提出了包括氣態和液態的“物態方程”,論證了氣液態混合物不僅以連續的方式互相轉化,而且事實上它們具有相同的本質。關于范德瓦爾斯第一篇論文中提出的這個結論的重要性,在J.C.麥克斯韋的《自然》一書中有這樣的評價:“毫無疑問,范德瓦爾斯的名字將很快出現在第一流的分子科學家的名單中”,“可以肯定,不止一個科學家正在注意學習他的論文所用的‘低地荷蘭語’”(麥克斯韋可能想說“低地德語”,但這是不對的,因為荷蘭語有權自成為一種語言)。后來,他就這個課題和與此有關的課題又寫了大量論文,發表在《荷蘭皇家科學院學報》和《荷蘭年鑒》上,并被譯成多種文字。
         。保福罚赌觐C布了新的高等教育法,將阿姆斯特丹古老的雅典語學院擴充成綜合大學,范德瓦爾斯被任命為該校第一名物理學教授。他和同事范托夫(Van‘ t Hoff)、遺傳學家休戈·德弗里斯(Hugo de vries)使該校聲譽大增。盡管各處向他發出盛情的邀請,但他一直忠實地留在該校,直到退休。
          范德瓦

        爾斯對他論文的課題發生興趣的直接原因,是克勞修斯的論文中將熱看成是一種運動現象,使他想對安德魯斯1869年證明氣體存在臨界溫度時所作的實驗尋找一種解釋。范德瓦爾斯天才地發現,必須考慮分子的體積和分子間的作用力(現在一般稱為范德瓦爾斯力),“才能建立氣體和液體的壓強、體積、溫度之間的關系。
          范德瓦爾斯經過艱苦的努力,于1880年發表了第二項重大發現,當時他稱之為“對應態定律”。這個定律指出:如果壓強表示成臨界壓強的單調函數,體積表示成臨界體積的單調函數,溫度表示成臨界溫度的單調函數,、就可得到適用于所有物質的物態方程的普遍形式,因為在這個方程中,a,b,產這三個常數可用特殊物質的臨界值來表示,因此在方程中消失。正是由于在這個定律的指導下進行實驗,J.杜瓦才在1898年制成了液態氫,翁納斯在1908年制成了液態氦。翁納斯因研究低溫和制成液態氦而榮獲1910的諾貝爾物理學獎。他在1910年寫道:“我們一直把范德瓦爾斯的研究看成是實驗取得成功的關鍵,萊頓的低溫實驗室是在他的理論影響下發展起來的。十年后,即1890年,關于“二元溶液理論”的第一篇論文在《荷蘭年鑒》上刊出,這是范德瓦爾斯的又一項重

        大成就。他把物態方程和熱力學第二定律結合起來,創造了一種圖示法,以吉布斯在“非均勻物質的平衡”這篇論文中首次提出的形式用一個面表示他的數學公式。為紀念吉布斯,他把這個面稱為“w面”,因為吉布斯用希臘字母w作為自由能的符號,他認為自由能對平衡有著重大意義。二元混合物理論引起了一系列實驗,首先是庫恩的實驗。他發現,臨界現象的特征完全可由理論預言。關于這個課題的報告后來收編人范德瓦爾斯和柯恩斯塔姆教授合著的<<Lehrbuch derThermodynamik>>(熱力學教程)。
          還應當提到范德瓦爾斯關于毛細現象的熱力學理論,其基本形式是在1893年首次提出的。該理論認為,在液體和蒸氣之間的邊界層存在著密度的逐漸變化,盡管變化是很快的。這個觀點和吉布斯的不同,吉布斯假設從液體到蒸氣,密度是突變的。拉普拉斯早年建立了毛細現象的理論,范德瓦爾斯卻認為分子永遠在作高速運動。在臨界溫度附近所作的關于這個現象的實驗支持了范德瓦爾斯的觀點。
          范德瓦爾斯獲得了許多榮譽,特別應提到的是;他是劍橋大學的榮譽博士,莫斯科帝國自然科學學會名譽會員,愛爾蘭皇家科學院名譽院士,美國哲學協會名譽會員,法國研究院通訊院士,柏林皇家科學院通訊院士,比利時皇家科學院名譽院士,倫敦化學協會外籍會員,美國國家科學院外籍院士,羅馬科學院外籍院士。
         。保福叮茨,范德瓦爾斯同A.M。斯密特(Anna Magdalena Smit)結婚。妻子早亡,他沒有再結婚。他們有三個女兒和一個兒子。女兒瑪黛萊茵在母親去世后料理家務,照顧父親;伊利莎白是歷史教員和著名詩人;迪代莉卡是英語教師。兒子迪代里克(Johannes Diderik Jr.)在1903—1908年間擔任格羅寧根大學物理學教授,后來繼承父親的職務,在阿姆斯特丹大學主持物理學講座。
          范德瓦爾斯的主要愛好是散步和朗誦,特別是在鄉郊散步。1923年8月8日他在阿姆斯特丹逝世。

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