RUDOLF CLAUSIUS: ชีวประวัติและผลงานด้านวิทยาศาสตร์ - วิทยาศาสตร์ - 2026

Rudolf Clausius (1822-1888) เป็นนักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมันผู้คิดค้นกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์และหลายคนถือว่าเป็นหนึ่งในผู้ก่อตั้งอุณหพลศาสตร์ ตัวละครเช่นวิลเลียมทอมสันและเจมส์จูลร่วมกับเขาได้พัฒนาไปในทางที่สำคัญสาขาวิทยาศาสตร์นี้ซึ่งมีรากฐานมาจากภาษาฝรั่งเศส Sadi Carnot

งานของ Clausius มีผลกระทบอย่างมากต่อการพัฒนาทฤษฎีที่เสนอโดยนักฟิสิกส์สำคัญคนอื่น ๆ ตัวอย่างคือกรณีของทฤษฎีของ James Maxwell ผู้ซึ่งยอมรับอย่างเปิดเผยถึงอิทธิพลของ Clausius ในงานของเขาเอง

รูดอล์ฟคลาซิอุส พ.ศ. 2365-2431

ผลงานที่สำคัญที่สุดของ Rudolf Clausius เกี่ยวข้องกับผลการตรวจสอบผลกระทบของความร้อนต่อของเหลวและวัสดุต่างๆ

ชีวประวัติ

Rudolf Clausius เกิดเมื่อวันที่ 2 มกราคม พ.ศ. 2365 ที่เมืองKöslinในเมือง Pomerania ประเทศเยอรมนี พ่อของรูดอล์ฟยอมรับนับถือนิกายโปรเตสแตนต์และมีโรงเรียน; ที่นั่นนักวิทยาศาสตร์คนนี้ได้รับการฝึกอบรมครั้งแรก

ต่อจากนั้นเขาเข้าไปในโรงยิมของเมือง Stettin (เขียนเป็นภาษาเยอรมันว่า Szczecin) และเขายังคงเป็นส่วนหนึ่งของการฝึกต่อไป

ในปีพ. ศ. 2383 เขาเข้าเรียนที่มหาวิทยาลัยเบอร์ลินซึ่งเขาสำเร็จการศึกษาในอีกสี่ปีต่อมาในปี พ.ศ. 2387 ที่นั่นเขาเรียนฟิสิกส์และคณิตศาสตร์สองสาขาวิชาซึ่ง Clausius พิสูจน์แล้วว่ามีความเชี่ยวชาญตั้งแต่อายุยังน้อย

หลังจากประสบการณ์ทางวิชาการนี้ Clausius ได้เข้าเรียนที่มหาวิทยาลัย Halle ซึ่งเขาได้รับปริญญาเอกในปี 2390 ด้วยผลงานเกี่ยวกับเอฟเฟกต์แสงที่สร้างขึ้นบนดาวเคราะห์โลกอันเป็นผลมาจากการดำรงอยู่ของชั้นบรรยากาศ

จากงานชิ้นนี้ซึ่งมีข้อบกพร่องบางประการในแง่ของแนวทางทำให้เห็นได้ชัดว่ารูดอล์ฟเคลาซิอุสมีของขวัญที่ชัดเจนสำหรับคณิตศาสตร์และความสามารถของเขาตอบสนองอย่างสมบูรณ์แบบสำหรับสาขาฟิสิกส์เชิงทฤษฎี

หลักการของอุณหพลศาสตร์

หลังจากได้รับปริญญาเอกในปี 1850 Clausius ได้รับตำแหน่งเป็นศาสตราจารย์ด้านฟิสิกส์ที่ Royal School of Engineering and Artillery ในเบอร์ลิน เขาอยู่ที่นั่นจนถึงปีพ. ศ. 2398

นอกเหนือจากตำแหน่งนี้แล้ว Clausius ยังทำงานที่มหาวิทยาลัยเบอร์ลินในตำแหน่งส่วนตัวซึ่งเป็นศาสตราจารย์ที่สามารถให้ชั้นเรียนแก่นักศึกษาได้ แต่มหาวิทยาลัยไม่ได้รับค่าเล่าเรียน แต่นักศึกษาเองเป็นผู้ที่จ่ายเงินให้กับชั้นเรียนเหล่านี้

ปี 1850 ยังเป็นปีที่รูดอล์ฟคลาวเซียสตีพิมพ์ผลงานที่สำคัญที่สุดของคุณ: เรื่องกองกำลังแห่งการเคลื่อนที่ที่เกิดจากความร้อน

การสอนและทฤษฎีจลน์

ในปีพ. ศ. 2398 Clausius ได้เปลี่ยนฉากของเขาและได้รับตำแหน่งการสอนที่ Swiss Federal Institute of Technology ซึ่งตั้งอยู่ในซูริค

เขามุ่งเน้นไปที่การศึกษาด้านทฤษฎีจลน์ 2407; ในเวลานี้เองที่เขาเริ่มทำการทดลองกับแนวคิด "เส้นทางค่าเฉลี่ยของอนุภาคอิสระ"

คำนี้หมายถึงระยะห่างที่มีอยู่ระหว่างการเผชิญหน้าสองครั้งซึ่งกันและกันของโมเลกุลที่ประกอบกันเป็นก๊าซ ผลงานนี้ยังเกี่ยวข้องกับสาขาฟิสิกส์อีกด้วย

สามปีต่อมา Clausius แต่งงานกับ Adelheid Rimpham ซึ่งเขามีลูกหกคน แต่เสียชีวิตในปีพ. ศ. 2418 โดยให้กำเนิดลูกสองคนสุดท้ายของทั้งคู่

Clausius อยู่ที่สถาบันเทคโนโลยีแห่งสหพันธ์สวิสเป็นเวลาหลายปีจนถึงปีพ. ศ. 2410 และที่นั่นเขาอุทิศตนให้กับการบรรยายในสาขาฟิสิกส์ ในปีเดียวกันนั้นเขาย้ายไปที่Würzburgซึ่งเขาทำงานเป็นครูด้วย

ในปีพ. ศ. 2411 เขาได้รับการเป็นสมาชิกใน Royal Society of London เขาสอนอยู่ที่เมืองWürzburgจนถึงปี พ.ศ. 2412 ซึ่งเป็นปีที่เขาไปสอนวิชาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยบอนน์ในเยอรมนี ที่มหาวิทยาลัยแห่งนี้เขากำลังสอนจนถึงวาระสุดท้ายของชีวิต

การเข้าร่วมสงคราม

ในบริบทของสงครามฝรั่งเศส - ปรัสเซีย Clausius มีอายุประมาณ 50 ปี ในเวลานั้นเขาจัดนักเรียนหลายคนเป็นอาสาสมัครรถพยาบาลที่ทำหน้าที่ในความขัดแย้งซึ่งเกิดขึ้นระหว่างปีพ. ศ. 2413 ถึง พ.ศ. 2414

อันเป็นผลมาจากการกระทำที่กล้าหาญนี้ทำให้ Clausius ได้รับ Iron Cross เนื่องจากการให้บริการที่เขามอบให้กับกองทัพเรือเยอรมัน

อันเป็นผลมาจากการเข้าร่วมนี้ทำให้ Clausius มีบาดแผลจากสงครามที่ขาซึ่งทำให้เขารู้สึกไม่สบายตัวจนถึงวาระสุดท้ายของชีวิต

ความสำเร็จ

ในปี 1870 Rudolf Clausius ได้รับเหรียญ Huygens และในปีพ. ศ. 2422 เขาได้รับเหรียญ Copley ซึ่งเป็นรางวัลที่ Royal Society of London มอบให้แก่ผู้ที่มีส่วนร่วมในสาขาชีววิทยาหรือฟิสิกส์

ในปีพ. ศ. 2421 เขาได้เข้าเป็นสมาชิกของ Royal Swedish Academy of Sciences และในปีพ. ศ. 2425 เขาได้รับปริญญาดุษฎีบัณฑิตกิตติมศักดิ์จากมหาวิทยาลัยWüzburg

ในปีพ. ศ. 2426 เขาได้รับรางวัล Ponunity Prize ซึ่งเป็นรางวัลที่สถาบันวิทยาศาสตร์แห่งฝรั่งเศสมอบให้กับนักวิทยาศาสตร์ทุกคนที่มีส่วนร่วมสำคัญในสาขาวิทยาศาสตร์โดยทั่วไป

สุดท้ายหนึ่งในสิ่งที่สำคัญที่สุดที่นักวิทยาศาสตร์ชาวเยอรมันคนนี้ให้การยอมรับคือปล่องภูเขาไฟบนดวงจันทร์ได้รับการตั้งชื่อตามเขานั่นคือปล่องภูเขาไฟ Clausius

ความตาย

รูดอล์ฟคลาซิอุสเสียชีวิตเมื่อวันที่ 24 สิงหาคม พ.ศ. 2431 ในกรุงบอนน์ในประเทศเยอรมนีบ้านเกิดของเขา เมื่อสองปีก่อนในปีพ. ศ. 2429 เขาแต่งงานกับโซฟีสแต็ค

ในช่วงหลายปีสุดท้ายของชีวิตเขาได้ทำการวิจัยเล็กน้อยเพื่ออุทิศตัวเองให้กับลูก ๆ ของเขา นอกจากนี้เขายังได้รับบาดเจ็บที่ขาในขณะที่เข้าร่วมสงครามซึ่งเป็นสถานการณ์ที่ไม่เอื้ออำนวยให้เคลื่อนไหวได้ง่ายเหมือนครั้งอื่น ๆ

สาขาการวิจัยของเขาในเวลานั้นคือทฤษฎีอิเล็กโทรดไดนามิกส์ได้นั่งเบาะหลังเนื่องจากบริบททั้งหมดนี้ อย่างไรก็ตามเรื่องนี้ Clausius ยังคงสอนในระดับมหาวิทยาลัยจนกระทั่งเสียชีวิต

ข้อดีอย่างหนึ่งที่เขามีคือเขาสามารถได้รับการอนุมัติจากนักวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุดในขณะที่ยังมีชีวิตอยู่ William Thomson, James Maxwell และ Josiah Gibbs และคนอื่น ๆ อีกมากมาย

นักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงเหล่านี้และชุมชนวิทยาศาสตร์โดยทั่วไปรู้จักเขาในเวลานั้นในฐานะชายผู้ก่อตั้งอุณหพลศาสตร์ แม้ในปัจจุบันการค้นพบนี้ได้รับการยอมรับว่าสำคัญและสำคัญที่สุด

การมีส่วนร่วม

มูลนิธิอุณหพลศาสตร์

ถือเป็นหนึ่งในบรรพบุรุษของอุณหพลศาสตร์ Clausius ได้จัดเตรียมฐานที่สำคัญสำหรับการพัฒนาข้อเสนอพื้นฐาน

บุคคลสำคัญทางฟิสิกส์บางคนอ้างว่าเป็นผลงานของ Clausius ที่สร้างความมั่นใจให้กับรากฐานของอุณหพลศาสตร์พร้อมคำจำกัดความที่ชัดเจนและขอบเขตที่กำหนดไว้

ความสนใจของ Clausius มุ่งเน้นไปที่ธรรมชาติของปรากฏการณ์ระดับโมเลกุล จากการศึกษาปรากฏการณ์เหล่านี้ทำให้เกิดข้อเสนอที่เขากำหนดขึ้นเองบนกฎของอุณหพลศาสตร์

การมีส่วนร่วมในทฤษฎีจลน์ของก๊าซ

งานของ Clausius เกี่ยวกับโมเลกุลของก๊าซแต่ละโมเลกุลมีความสำคัญต่อการพัฒนาทฤษฎีจลน์ของก๊าซ

ทฤษฎีนี้ได้รับการพัฒนาโดย James Maxwell ในปี 1859 จากผลงานของ Clausius ในตอนแรก Clausius ถูกวิพากษ์วิจารณ์และจากการวิพากษ์วิจารณ์เหล่านี้ Maxwell ได้ทำการปรับปรุงทฤษฎีของเขาในปี 1867

การมีส่วนร่วมหลักของ Clausius ในสาขานี้คือการพัฒนาเกณฑ์เพื่อแยกความแตกต่างของอะตอมและโมเลกุลซึ่งแสดงให้เห็นว่าโมเลกุลของก๊าซเป็นร่างกายที่ซับซ้อนโดยมีส่วนประกอบที่เคลื่อนไหว

กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์

Clausius เป็นผู้แนะนำคำว่า "เอนโทรปี" ในอุณหพลศาสตร์และใช้แนวคิดนี้ในการศึกษากระบวนการทั้งที่ย้อนกลับได้และย้อนกลับไม่ได้ในความรู้นี้

Clausius อนุญาตให้แนวคิดของเอนโทรปีเกี่ยวข้องกับแนวคิดเรื่องการกระจายพลังงานเป็นแนวคิด "สยาม" เนื่องจากมีความสัมพันธ์ใกล้ชิด

สิ่งนี้ทำให้เกิดความแตกต่างอย่างมากกับแนวคิดที่คล้ายคลึงกันซึ่งพยายามอธิบายปรากฏการณ์เดียวกัน

แนวคิดเรื่องเอนโทรปีตามที่ Clausius เสนอนั้นเป็นเพียงสมมติฐานเล็กน้อยในสมัยของเขา ในที่สุด Clausius ก็แสดงว่าถูกต้อง

วิธีการทางคณิตศาสตร์ของ Clausius

ผลงานด้านวิทยาศาสตร์อย่างหนึ่งของ Clausius คือการพัฒนาวิธีการทางคณิตศาสตร์ที่มีบทบาทพิเศษในอุณหพลศาสตร์ วิธีนี้มีประโยชน์ในการประยุกต์ใช้กับทฤษฎีเชิงกลของความร้อน

การมีส่วนร่วมของ Clausius นี้มักถูกมองข้ามสาเหตุหลักมาจากวิธีที่สับสนซึ่งผู้เขียนนำเสนอ

อย่างไรก็ตามผู้เขียนหลายคนคิดว่าความสับสนเหล่านี้เป็นเรื่องธรรมดาในนักฟิสิกส์และไม่มีเหตุผลที่จะยกเลิก

ทฤษฎีเชิงกลของความร้อน

Clausius ได้พัฒนาสิ่งที่เรียกว่าทฤษฎีเชิงกลของความร้อน นี่เป็นหนึ่งในการมีส่วนร่วมที่สำคัญที่สุดของเขาในเรื่องอุณหพลศาสตร์

พื้นฐานของทฤษฎีนี้ถือว่าความร้อนเป็นรูปแบบหนึ่งของการเคลื่อนไหว

สิ่งนี้ทำให้เข้าใจได้ว่าปริมาณความร้อนที่ต้องใช้ในการให้ความร้อนและการขยายปริมาตรของก๊าซนั้นขึ้นอยู่กับวิธีการที่อุณหภูมิดังกล่าวและปริมาตรดังกล่าวเปลี่ยนแปลงไปในระหว่างกระบวนการ

อ้างอิง

1. Daub E. เอนโทรปีและการสูญเสีย. การศึกษาประวัติศาสตร์ในวิทยาศาสตร์กายภาพ 1970; 2 (2513): 321–354.
2. Ketabgian T. (2017). พลังงานแห่งความเชื่อ: จิตวิญญาณแห่งจักรวาลที่มองไม่เห็นของอุณหพลศาสตร์ In Strange Science (หน้า 254–278)
3. ไคลน์เอ็มกิบส์ใน Clausius การศึกษาประวัติศาสตร์ในวิทยาศาสตร์กายภาพ 1969; 1 (พ.ศ. 2512): 127-149.
4. วิทยาศาสตร์ AA รูดอล์ฟ Julius Emanuel Clausius การดำเนินการของ American Academy of Arts and Sciences 1889; 24: 458-465
5. Wolfe E. Clausius และทฤษฎีจลน์ของก๊าซของ Maxwell การศึกษาประวัติศาสตร์ในวิทยาศาสตร์กายภาพ 1970; 2: 299-319.
6. วิธีการทางคณิตศาสตร์ของ Yagi E. Clausius และทฤษฎีเชิงกลของความร้อน การศึกษาประวัติศาสตร์ในวิทยาศาสตร์กายภาพ 1984; 15 (1): 177–195.