海克·卡末林·昂內斯
海克·卡末林·昂內斯（荷蘭語：Heike Kamerlingh Onnes，1853年9月21日—1926年2月21日），荷蘭物理學家，和諾貝爾獎得主。他利用漢普森-林德循環來研究材料在冷卻到接近絕對零度時的行為，然後在1908年首次液化氦氣。他還在1911年發現了超導性[1][2][3]。
海克·卡末林·昂內斯 Heike Kamerlingh Onnes | |
|---|---|
 | |
| 出生 | 1853年9月21日 荷蘭格羅寧根 |
| 逝世 | 1926年2月21日（72歲） 荷蘭萊頓 |
| 國籍 | 荷蘭 |
| 母校 | 海德堡魯普雷希特·卡爾大學 格羅寧根大學 |
| 知名於 | 超導現象 |
| 獎項 |  諾貝爾物理學獎（1913年） |
| 科學生涯 | |
| 研究領域 | 物理學家 |
| 機構 | 萊頓大學 |
| 博士導師 | Rudolf Adriaan Mees |
| 博士生 | 萬德·約翰尼斯·德哈斯 彼得·塞曼 |
生平
昂內斯1853年出生於荷蘭的格羅寧根。他的父親哈姆·卡末林·昂內斯（Harm Kamerlingh Onnes）是一個磚廠的老闆。他的母親是阿納姆的安娜·葛迪納·科爾斯[4]。
1870年，卡末林·昂內斯進入格羅寧根大學，第二年前往德國的海德堡大學，在1871年到1873年間跟隨物理學家羅拔·本生和古斯塔夫·基爾霍夫學習。1876年，昂內斯從格羅寧根大學本科畢業，1879年又在該校獲得博士學位。他的論文是「Nieuwe bewijzen voor de aswenteling der aarde」（地球自轉的新證據）。
萊頓大學
1882年，昂內斯成為荷蘭萊頓大學的物理學教授和物理實驗室負責人，將實驗室的主攻方向定為低溫物理學。當時獲得低溫的主要手段是液化氣體，1882年以前，只有氫氣和氦氣尚未被液化。英國物理學家杜瓦經過二十餘年的研究，在1898年首次液化了氫氣。萊頓大學物理實驗室在昂內斯的領導下迅速發展，於1894年創建了萊頓大學低溫物理實驗室，建立了大型液化氣工廠。1904年，他創辦了一個非常大的低溫實驗室，並邀請了其他研究者，這使他在科學界被高度重視。在被任命為教授僅一年後，他就成為荷蘭皇家藝術與科學學院的成員[5] 。同年，他的研究團隊液化了氧氣，兩年後又液化了氫氣。
液化氦氣
1908年7月10日，他的團隊又應用漢普森-林德循環和低溫恆溫器和焦耳-湯姆遜效應，首次液化了氦氣，以﹣269 °C（4.2 K）刷新了人造低溫的新紀錄。隨後，他又利用液氦獲得了1.5 K的更低溫。在當時，這是達到地球上最冷的溫度。原本的設備在萊頓的布爾哈夫博物館（Boerhaave Museum）。昂內斯因此被稱為「絕對零度先生」。
超導
1911年，卡末林·昂內斯在非常低的溫度進行純金屬（汞、錫、鉛）的電性分析。有些科學家如威廉湯姆生（開爾文勳爵）認為，在絕對零度下，電子流經導體時會完全停止，或者說，金屬的電阻將趨於無限大。其他人，包括卡末林·昂內斯，覺得一個導體的電阻將穩步下降，下降到零。馬希森（Augustus Matthiessen）指出，當溫度降低時，通常會提高金屬的導電率，或換句話說，電阻率通常隨着溫度下降。昂內斯利用液氦將金和鉑冷卻到4.3 K以下，發現鉑的電阻為一常數。隨後他又將汞冷卻到4.2 K以下，測量到其電阻幾乎降為零，這就是超導現象。
1913年，昂內斯又發現錫和鉛也和汞一樣具有超導性。同年，由於對物質在低溫狀態下性質的研究以及液化氦氣，昂內斯被授予諾貝爾物理學獎。
在昂內斯的領導下，萊頓大學物理實驗室成為世界低溫物理學的研究中心。1923年，昂內斯退休，1926年在萊頓逝世。為紀念他，萊頓大學物理實驗室在1932年被命名為「卡末林·昂內斯實驗室」。
個人生活
1877年，昂內斯和瑪莉亞（Maria Adriana Wilhelmina Elisabeth Bijleveld）結婚，有一子名阿爾伯特（Albert）。他的弟弟，麥梭（Menso Kamerlingh Onnes，1860~1925）是一位相當知名的畫家，其子Harm亦是畫家；而他的妹妹珍妮（Jenny Kamerlingh Onnes）和另一個著名畫家弗洛里斯（Floris Verster）結婚。
參見
參考資料
- ^ Sengers, Johanna Levelt: How Fluids Unmix: Discoveries by the School of Van der Waals and Kamerlingh Onnes. (Edita—the Publishing House of the Royal, 2002, 318 pp)
- ^ van Delft, Dirk (2007) Freezing physics, Heike Kamerlingh Onnes and the quest for cold （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）, Edita, Amsterdam, ISBN 9069845199.
- ^ Blundell, Stephen: Superconductivity: A Very Short Introduction. (Oxford University Press, 1st edition, 2009, p. 20)
- ^ The Nobel Prize in Physics 1913: Heike Kamerlingh Onnes. Nobel Media AB. [24 April 2012]. （原始內容存檔於2018-07-18）.
- ^ Heike Kamerlingh Onnes (1853–1926). Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences. [22 July 2015]. （原始內容存檔於2021-07-16）.
外部連結
- （英文）諾貝爾獎官方網站關於昂內斯生平介紹 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）