|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
위대한 과학자들의 전기
윌라드 깁스 조시아. 과학자의 전기
Gibbs의 미스터리는 그가 오해를 받았는지 아니면 인정받지 못한 천재인지에 있지 않습니다. 깁스의 수수께끼는 다른 곳에 있습니다. 실용주의 시대에 실용주의적인 미국이 어떻게 위대한 이론가를 배출하게 되었습니까? 그 이전에는 미국에 이론가가 한 명도 없었습니다. 그러나 이후 이론가가 거의 없었기 때문입니다. 미국 과학자의 대다수는 실험자입니다. Josiah Willard Gibbs는 11년 1839월 XNUMX일 코네티컷 주 뉴 헤이븐에서 예일 대학교 교수의 아들로 태어났습니다. XNUMX대 동안 그의 가족은 장학금으로 뉴잉글랜드에서 유명했습니다. 그의 조상 중 한 명은 하버드 대학교 총장이었고 다른 한 명은 매사추세츠 식민지의 비서이자 프린스턴 대학교의 초대 총장이었습니다. 깁스의 아버지는 뛰어난 신학자로 여겨졌다. Gibbs는 열 살 때 집과 같은 블록에 위치한 New Haven의 작은 사립 학교에서 공부하기 시작했습니다. 조용하고 수줍음이 많은 소년으로 항상 남을 따르고 리더가 되지는 않았지만 결코 옆으로 물러나지 않았습니다. 1854년 청년은 예일 대학교에 입학했고 1858년 깁스는 학사 학위를 받았습니다. 그 해에 셰필드에 과학 학교가 만들어지고 있었습니다. 1847년 그녀와 함께 대학원이 개설되었습니다. 그러나 1861년이 되어서야 이 학교가 물리학 박사 학위를 수여할 권리를 얻었습니다. Gibbs는 시간이 지나면서 미국의 가장 위대한 과학 이론가가 될 운명이었지만 그의 훈련은 미국의 실용성에 따라 이루어졌습니다. 1863년 그는 기계 공학에 대한 연구로 미국에서 처음으로 물리학 박사 학위를 받았습니다. 논문 제목은 "기어 클러치의 톱니 모양"이었습니다. 그는 즉시 대학에서 1861년 동안 교직을 맡았습니다. 깁스의 아버지는 23년에 사망하여 아이들에게 $500를 남겼습니다. 따라서 Gibbs는 적은 수입으로 생활할 수 있었습니다. 가르치는 동안 Gibbs는 자신이 가장 좋아하는 일인 역학을 멈추지 않았습니다. 그는 증기 터빈에 관한 여러 논문을 썼고 기차의 관성의 영향으로 작동하는 철도 브레이크를 발명했습니다. 1866년 Yale에서의 임기가 끝났을 때 Gibbs는 두 자매와 함께 해외로 떠났습니다. 그의 경력에 전환점이 되었습니다. 유럽에서 그는 심도 있는 교육을 받았고, 이는 그의 인생에서 가장 중요한 일을 위한 견고한 토대가 되었습니다. 처음에 그는 소르본과 칼리지 드 프랑스에서 공부했습니다. 일주일에 XNUMX시간 동안 Gibbs는 강의를 듣고 Duhamel 및 Louville과 같은 물리학자 및 수학자와 함께 공부했습니다. 여기서 Gibbs는 먼저 Laplace, Poisson, Lagrange 및 Cauchy의 작품을 읽습니다. 이듬해 그는 베를린으로 가서 쿤트와 바이어슈트라스에게 사사했다. 베를린에서 XNUMX년을 보낸 후 그는 하이델베르그로 이사하여 키르히호프, 칸토어, 분젠, 헬름홀츠와 같은 저명한 과학자들이 강의한 곳에서 이론 물리학에 대해 더 많이 배웠습니다. 1869년 미국으로 돌아온 그는 해외 여행 중 결혼한 여동생과 함께 뉴헤이븐에 있는 아버지 집에 정착했습니다. 13년 1871월 XNUMX일 Yale University Bulletin은 "Josiah Willard Gibbs가 철학 및 미술과에서 무급으로 수학과 물리학 교수로 임명되었습니다."라고 발표했습니다. 이 강단은 미국에서 처음이었습니다. 주변 사람들이 Gibbs의 능력을 잘 알고 그의 위대한 미래를 믿었기 때문에 Yale University는 그를 이 직위에 임명할 수 있음을 발견했습니다. 교수가 된 후 그는 역학, 파동 광학, 벡터 분석, 전기 및 자기 이론을 읽었습니다. 1873년 그의 첫 번째 열역학 저서 "액체의 열역학적 방법"과 "표면을 사용한 물질의 열역학적 특성의 기하학적 표현 방법"이 발표되었습니다. 1875-1878년에 출판된 대규모 연구 "On Equilibrium of Heterogeneous Systems"에서 Gibbs는 그의 가르침을 발전시키고 널리 적용했습니다. 아이작 뉴턴(Isaac Newton)은 한때 평형 개념을 운동을 포함하도록 확장했습니다. 그의 발견은 역사상 가장 위대한 지적 혁명 중 하나를 낳았습니다. Gibbs의 작업은 그다지 중요하지 않습니다. 그는 평형의 개념을 물질 상태의 변화를 포함하도록 확장했습니다. 얼음은 물이 되고, 물은 증기가 되고, 증기는 산소와 수소가 됩니다. 수소는 질소와 결합하여 암모니아를 형성합니다. 자연의 모든 과정은 변화의 과정입니다. 그러한 변화의 법칙은 Gibbs에 의해 발견되었습니다. 뉴턴이 역학의 법칙을 발견한 것처럼 깁스는 물리화학의 법칙을 만들어 화학과학의 주류가 되었습니다. Gibbs는 물질의 상태에 대한 측정 단위를 찾아야 했습니다. 이 측정 단위는 이 물질이 어떤 종류의 변형을 겪을 것인지 아니면 그대로 유지될 것인지를 보여줍니다. Gibbs의 발견의 핵심은 에너지에 비례하는 입자의 속도였습니다. 열에너지를 연구하는 과학을 열역학이라고 합니다. Gibbs는 다음과 같이 썼습니다. "열역학 법칙은 ... 많은 입자로 구성된 시스템의 거동을 ... 표현합니다." 일정한 부피로 가열된 물은 일정량의 열을 잃어 분자의 내부 구조로 들어갑니다. 동일한 변환 동안 액체 암모니아는 기체 암모니아로 바뀌면서 약간의 열을 잃습니다. 이러한 내부 열 흡수 특성을 엔트로피라고 합니다. 각 반응에서 엔트로피의 양적 변화는 매우 중요합니다. 액체가 일정한 부피로 끓을 때 발생하는 엔트로피의 변화는 기화열을 끓는점으로 나눈 값과 같습니다. 각 반응의 엔트로피 변화는 간단한 산술로 찾을 수 있습니다. 반응이 진행되는 데 필요한 칼로리의 수를 반응이 일어나는 온도로 나눕니다. Gibbs는 열역학 용어로 "엔트로피"라는 단어를 도입했습니다. 이 두 가지 예에서 한 가지 성분(첫 번째 경우에는 물, 다른 경우에는 암모니아)만 액체에서 기체로 상이 변경되었습니다. Gibbs는 액체의 혼합물과 고체의 혼합물을 고려할 수 있도록 몇 가지 구성 요소를 포함하도록 이러한 이해를 확장했습니다. 그가 서로 결합하는 성분을 포함하도록 이론을 확장했을 때, 그는 마침내 화학 반응과 그 평형을 설명하는 방정식을 발견했습니다. 이러한 시스템의 경우 Gibbs는 엔트로피와 관련된 새로운 양을 확인하여 화학 반응이나 물리적 변형이 발생할지 여부와 발생한다면 반응이 얼마나 오래 지속되는지를 미리 예측할 수 있었습니다. 그는 이러한 양을 화학적 잠재력이라고 불렀습니다. 엔트로피와 마찬가지로 화학적 포텐셜은 물질의 물리적 특성입니다. 이 연구의 결과는 유명한 Gibbs 위상 규칙이었습니다. 그는 구체적인 예를 제시하지 않고 XNUMX페이지에 걸쳐 설명했습니다. 다음 XNUMX년 동안 과학자들은 깁스 위상 법칙에 관한 많은 책과 논문을 저술했으며 광물학, 암석학, 생리학, 야금학 및 기타 모든 과학 분야와 관련하여 설명했습니다. 이 규칙은 특정 화합물이 액체, 고체 및 기체 상태와 같은 다양한 단계에서 평형 상태에 있기 위해 준수해야 하는 조건을 설정했습니다. 그것은 곧 과학 역사상 가장 중요한 선형 방정식으로 인식되었습니다. Gibbs가 발견된 지 XNUMX년 이내에 화학은 세계 산업의 모든 주요 분야에 침투했습니다. Gibbs의 연구 결과 덕분에 제강은 빵 굽기, 시멘트 만들기, 소금 추출, 액체 연료 생산, 종이, 전구용 텅스텐 필라멘트, 의류 및 기타 수십만 가지 품목과 마찬가지로 화학 공정이 되었습니다. Gibbs의 연구는 화산의 작용, 혈액에서 일어나는 생리학적 과정, 배터리의 전해 작용, 화학 비료의 생산을 설명하는 데에도 사용되었습니다. 깁스가 세상을 떠난 지 XNUMX년 동안 그의 저술을 바탕으로 한 작품에 노벨상이 네 번이나 수여되었습니다. 1879년 봄에 고전 연구를 마친 직후 Gibbs는 미국 국립 아카데미의 회원으로 선출되었으며 1880년에는 보스턴에 있는 미국 예술 과학 아카데미 회원으로 선출되었습니다. Gibbs의 과학적 명성은 열역학 연구의 출판 이후 빠르게 성장했습니다. 그는 많은 외국 학회와 과학 학회의 회원으로 선출되고 과학 상을 받습니다. 열역학 외에도 Gibbs는 벡터 대수학에 중요한 기여를 했습니다. 자연에는 양적으로 뿐만 아니라 방향으로도 특성화되어야 하는 많은 양이 있습니다. Gibbs 벡터 대수학은 공간 처리를 단순화했습니다. 일반화된 Gibbs 벡터는 시간이 지남에 따라 Gibbs가 이미 고령이었을 때 태어났고 그에게 알려지지 않은 상대성 이론인 과학의 강력한 도구가 되었습니다. 그의 초기 평형 연구에서 Gibbs는 물질이 연속적인 질량이라는 가정에서 출발했습니다. 나중에 그는 물질이 운동하는 작은 입자로 구성되어 있다는 것을 깨달았습니다. 그는 이 발견을 반영하여 열역학 현상을 통계적으로 분석하여 열역학을 수정했습니다. 뉴턴 역학은 통계 역학이 되었습니다. 1902년에 Gibbs의 기초 연구인 통계 역학의 기초가 출판되었습니다. 완전히 독립적인 가정에 기초하여 Gibbs는 통계 역학을 사용하여 처음 근사치에서 매우 강력해 보였던 엔트로피 및 기타 관련 수량에 대한 새로운 의미를 발견했습니다. 열역학 제XNUMX법칙에 기초하여 깁스의 동시대인들은 우주의 엔트로피가 최대에 도달할 때, 즉 우주의 엔트로피가 한계를 넘어서는 "세계의 종말"을 예측했습니다. 사용에 적합한 형태로 에너지를 전달합니다. 이 상태를 "열사병"이라고 합니다. 그녀의 무서운 묘사는 소설 The Time Machine에서 유명한 SF 작가 HG Wells에 의해 주어졌습니다. Gibbs의 통계 역학은 그러한 결과가 결코 불가피한 것이 아님을 보여주었습니다. 과학자들은 "구조"의 가능성을 상당히 과소 평가했습니다. 뉴턴은 행성과 별의 구조에 대해 아무것도 몰랐습니다. 그의 행성 운동 방정식은 자연에 의존하지 않았으며 뉴턴 역학 내에서 완벽하게 정확했습니다. Gibbs와 그의 동시대 사람들은 분자의 구조에 대해 아무것도 몰랐습니다. 깁스 자신도 이것을 이해했습니다. 그는 다음과 같이 썼습니다. "물질의 구조와 관련된 가설에 자신의 작업을 기반으로 하는 사람은 모래 위에 건물을 세우는 것입니다." Newton과 마찬가지로 Gibbs는 섭리의 재능을 가지고 있었고 그의 통계 역학은 원자 및 핵 물리학의 모든 후속 발견에서 살아남았습니다. Gibbs는 가장 위대한 과학자들만이 그 이전에 했던 것처럼 자연의 기본 진리에 접근했습니다. Gibbs의 작품은 읽고 이해하기 어렵습니다. 그는 몇 가지 예비 스케치를 만든 다음 완전한 완성도에 도달할 때까지 마음속으로 연구를 발전시켰습니다. 그는 자신의 이론을 종이에 쓰기 시작했을 때 추론 과정에서 중간 단계가 더 이상 중요하지 않다고 생각했기 때문에 중간 단계를 생략했습니다. Gibbs의 작업은 XNUMX년에서 XNUMX년 후에야 폭넓은 이해와 적용을 발견했습니다. 현대 과학의 XNUMX세기 역사에서 Gibbs로 인한 평형 이론과 같은 중요성과 깊이를 지닌 아이디어는 XNUMX개 이상 셀 수 없습니다. 그리고 각각의 경우에 이러한 새로운 아이디어가 완전히 받아들여지기까지 적어도 XNUMX년이 걸렸습니다. Yale에 있는 Gibbs의 동료들은 아마도 그의 작업의 중요성을 이해하지 못했을 것입니다. 그러나 그들은 그가 천재라는 것을 확실히 알고 있었습니다. Gibbs는 전형적인 양키 얼굴을 하고 있는 보통의 키에 침착하고 자신감 있는 날씬한 남자였습니다. 당시 유행하던 단정한 수염은 그에게 존경심을 불러일으켰다. 그의 목소리는 가늘고 공손한 두둑하게 말했다. 눈치가 빠르고 미묘한 아이러니를 좋아하는 그에게 아이들은 친절하고 다정한 윌 삼촌으로만 기억됩니다. 그의 빛나는 눈은 날카롭고 날카로웠다. 그는 어리석은 말도 안되는 소리를 내고 재미있는 게임과 장난을 시작하는 방법을 알고 있었고 새로운 지인을 위해 실제로 노력하지 않았습니다. 그의 조카, 조카, 친구, 학생들은 “조카, 조카, 친구, 학생들은 조언이 필요했고 그가 훌륭한 과학자였을 뿐만 아니라 그에게서 친절하고 민감한 사람을 느꼈기 때문에 그가 나를 도울 수 있다는 것을 알았다”고 말했다. 깁스는 겸손함을 열정이라고 부를 수 있는 사람 중 한 명이었습니다. 일생 동안 그는 과학적 업적에 대한 주요 국제상을 포함하여 XNUMX개의 상과 명예 학위를 받았습니다. 그러나 그의 가장 친한 친구들조차도 신문에서 사망 기사를 읽을 때까지 그의 성공에 대해 완전히 알지 못했습니다. 깁스의 작품을 바탕으로 제임스 맥스웰은 깁스의 곡선을 XNUMX차원 석고 모형으로 주문해 선물로 보냈다. 한 위대한 과학자가 다른 과학자를 존경한다는 이보다 더 좋은 신호는 생각하기 어려웠습니다. 어느 날 그 모델의 기원을 잘 알고 있던 학생들이 그에게 물었다. - 누가 당신에게 이 모델을 보냈습니까? 그는 짧게 대답했습니다. - 한 친구. - 그리고 이 친구는 누구인가요? - 한 영국인. 명성이 절정에 달했던 맥스웰이 어떻게 코네티컷 과학 아카데미의 불분명한 저널에 실린 깁스 논문을 발굴할 시간과 통찰력을 가졌는지는 오랫동안 미스터리였습니다. 그러나 이 미스터리는 결국 풀렸다. Maxwell은 Gibbs의 기사를 매우 간단한 방법으로 알게 되었습니다. 그는 우편으로 기사를 받았습니다. 자신의 연구에 대한 다른 과학자들의 피드백에 관심이 없다는 이유로 끊임없이 비난을 받은 깁스는 자신의 논문을 가장 유명한 과학자들에게 재인쇄물을 보냈습니다. Gibbs는 XNUMX개국에 거주한 XNUMX명의 과학자들의 목록을 작성했습니다. 일생 동안 그는 XNUMX개의 논문을 썼고 관심을 가질 만한 목록에 있는 과학자들에게 각각을 개인적으로 보냈습니다. Gibbs를 위한 일은 평생의 정당화였고, 그는 자신의 일이 얼마나 위대한지 알았기 때문에 행복했습니다. 그의 생애 말년은 누이와 친한 친구를 잃었을 뿐만 아니라 물리학, X선 및 전자 분야에서 새로운 혁명적 아이디어의 출현으로 인해 그늘이 되었습니다. 그는 이러한 예상치 못한 발견이 자신의 우주 개념과 어떻게 양립할 수 있는지 아직 알지 못했습니다. 어느 날 새로운 발견이 그를 너무 속상하게 하여 그는 학생들에게 어리둥절해하며 고개를 저으며 말했습니다. 그는 피곤하고 외로웠고 자신의 삶을 정당화하던 것이 영원히 사라진 것처럼 보였습니다. 그러나 Gibbs는 걱정했지만 헛수고였습니다. 그는 28년 1903월 1909일에 사망했지만 양자 역학은 그의 작업을 반증하지 않았습니다. 특히 XNUMX년 컬럼비아 대학에서 이론 물리학을 강의하고 자신의 이론을 설명한 막스 플랑크는 다음과 같이 말했습니다. 미국뿐만 아니라 전 세계적으로 가장 유명한 이론가 중 한 명인 Josiah Willard Gibbs가 지적했습니다." 저자: Samin D.K.
따뜻한 맥주의 알코올 함량
07.05.2024 도박중독의 주요 위험 요인
07.05.2024 교통 소음으로 인해 병아리의 성장이 지연됩니다
06.05.2024
▪ Sony Handycam FDR-AX4E 1K 캠코더
▪ 집에 있는 전기 기사 사이트의 섹션입니다. 기사 선택 ▪ 기사 최초의 신문은 누가 발행했습니까? 자세한 답변 ▪ 기사 응급 처치 담당 의사 (구급 대원). 업무 설명서 ▪ 기사 디지털 주파수 변환기. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전 ▪ 기사 가산기 MV + UHF. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
홈페이지 | 도서관 | 조항 | 사이트 맵 | 사이트 리뷰
www.diagram.com.ua |
흥미로운 기사를 추천합니다 섹션 
다른 기사 보기 섹션 
과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:
이 페이지의 모든 언어