Heike Kamerlingh Onnes

W skrócie
ur. 21.09.1853 w Groningen, zm. 21.02.1926 w Lejdzie

ZAWÓD

fizyk

OSIĄGNIĘCIA

- odkrycie nadprzewodnictwa

- doprowadzenie helu do stanu ciekłego

Heike Kamerlingh Onnes (ur. 21.09.1853 w Groningen, zm. 21.02.1926 w Lejdzie) – duński fizyk, laureat nagrody Nobla w 1913 r., za badania dotyczące właściwości materii w niskich temperaturach, które doprowadziły, między innymi, do wytworzenia ciekłego helu. Duży wpływ na jego badania miała teoria molekularna Johannesa Diderika van der Waalsa. W 1908 roku wygrał wyścig o wytworzenie ciekłego helu, dzięki czemu w 1911 roku odkrył nadprzewodnictwo, czyli zdolność niektórych materiałów, która sprawia, że w bardzo niskich temperaturach opór elektryczny znika.

Młodość

Onnes urodził się w Gronningen w Danii. Jego ojciec Harm Kamerlingh Onnes był murarzem, a jego matka była córką architekta z Arnhem. Miał brata, Menso który stał się dość znanym malarzem i siostrę, Jenny, która wyszła za Florisa Verstera – malarza.

Onnes uczył się w szkole Hoogere Burgerschool, którą ukończył w 1870 roku. Ponieważ w szkole nie uczony greki i łaciny uczęszczał na dodatkowe lekcje. Po ukończeniu szkoły dostał się na uniwersytet w Groningen. Rok później przeniósł się na uniwersytet w Heidelbergu, gdzie uczył się pod Robertem Bunsenem i Gustavem Kirchhoffem. W 1973 roku powrócił do Groningen, ale pozostał w kontakcie z Kirchhoffem, który dawał mu wskazówki do pracy doktoranckiej. W 1879 roku otrzymał tytuł doktora fizyki.

Osiągnięcia naukowe i zawodowe

W 1878 roku – zanim otrzymał doktorat, został asystentem Johannesa Bosscha, dyrektora politechniki w Delft. Później, w latach 1881 -1882 pracował jako wykładowca w zastępstwie Bosscha. Równocześnie prowadził własne badania.

To właśnie w trakcie tej pracy poznał van der Waalsa, profesora fizyki w Amsterdamie i wyznawcy teorii korpuskularności. Naukowiec bardzo mu zaimponował i wpłynął na jego dalszą pracę.

Niedługo później Onnes opublikował swoją pierwszą pracę na temat zachowania materii w niskich teoriach. Zatytułował ją Ogólna teoria płynów.

W kwietniu 1882 roku został mianowany profesorem wydziału fizyki eksperymentalnej i meteorologii na uniwersytecie w Lejdzie. W swojej mowie po objęciu stanowiska wygłosił swoje motto „Wiedza poprzez mierzenie”. Jednym z pierwszych działań jakie podjął w nowej pracy były próby eksperymentalnego potwierdzenia teorii van der Waalsa. Jednakże aby móc prowadzić badania Onnes musiał stworzyć urządzenie zdolne doprowadzić duże ilości powietrza do stanu ciekłego.

W 1894 udało mu się otworzyć laboratorium kriogeniczne na uniwersytecie w Lejdzie. W latach 1895 – 1906 skoncentrował się na udoskonaleniu techniki eksperymentalnej kriogeniki i eksperymentach z metalami i cieczami w niskich temperaturach.

W 1901 roku założył na uniwersytecie szkołę szklarską, która wkrótce zyskała międzynarodową sławę. Pięć lat później udało mu się zbudować maszynę, która doprowadzała wodór do stanu ciekłego. W tym czasie stał się odpowiedzialny za powstanie jednostki miary energii termodynamicznej – entalpii.

Badania nad helem i odkrycie nadprzewodnictwa

W 1908 roku udało mu się doprowadzić niewielką ilość helu do stanu ciekłego. Doprowadził jego temperaturę do -269^oC. Osiągnął tym samym najniższą temperaturę w historii. Jego sukces spowodował dalsze badania na tym polu.

Onnes nie był jednak zainteresowany osiąganiem coraz niższych temperatur. Zamiast tego zaczął badać właściwości płynnego helu. Następne trzy lata poświęcił na zbudowanie maszyny zdolnej przetrzymywać hel w stanie ciekłym, która umożliwiłaby mu dalsze badania. Próbował również doprowadzić hel do stanu stałego. Udało się to dopiero jego studentowi i następcy Willemowi Hendrikowi Keesomowi w 1926 roku.

Badania Onnesa nad helem były podstawą jego kolejnego przełomowego odkrycia. W jego czasach wiadomym było, że opór elektryczny spadał wraz z temperaturą metalu. Jednak naukowcy nie byli pewni co stałoby się, gdyby doprowadzić temperaturę metali jak najbliżej zera absolutnego. Onnes postanowił to sprawdzić.

W 1911 roku rozpoczął badania nad przewodnictwem metali w bardzo niskich temperaturach. Udało mu się odkryć, że w niektórych metalach opór całkowicie znika poniżej różnych temperatur. W 1913 roku nazwał ten fenomen nadprzewodnictwem. Jego odkrycie miało kluczowe znaczenie w teorii przewodnictwa elektrycznego w ciałach stałych. Również w 1913 został nagrodzony Noblem za swoje badania. W 1923 roku odszedł na emeryturę.

Życie Prywatne

W 1887 roku Onnes poślubił Marię Adrianę Wilhelminę Elisabeth Bijleveld. Para doczekała się syna, Alberta Kamerlingha Onnesa, który w późniejszym czasie zajmował wysokie stanowisko w Hadze.

Onnes był wielkim naukowcem, ale nie pracoholikiem. Znajomi i przyjaciele opisywali go jako osobę pełną miłości i przyjazną. Z pomocą żony brał udział w wielu akcjach humanitarnych. W czasie I Wojny Światowej pomagał naukowcom odrzucić różnice polityczne oraz pomagał głodującym dzieciom w biedniejszych krajach.

Zmarł w Lejdzie po krótkiej chorobie.