Walther Nernst
Walther Hermann Nernst ForMemRS (25 de junio de 1864 - 18 de noviembre de 1941) fue un químico alemán conocido por su trabajo en termodinámica , química física , electroquímica y física del estado sólido . Su formulación del teorema del calor de Nernst ayudó a allanar el camino para la tercera ley de la termodinámica , por la que ganó el Premio Nobel de Química en 1920 . También es conocido por desarrollar la ecuación de Nernst en 1887.
Vida y carrera
Primeros años
Nernst nació en Briesen en Prusia Occidental (ahora Wąbrzeźno , Polonia) hijo de Gustav Nernst (1827–1888) y Ottilie Nerger (1833–1876). [2] [3] Su padre era juez de campo. Nernst tenía tres hermanas mayores y un hermano menor. Su tercera hermana murió de cólera . Nernst fue a la escuela primaria en Graudenz . Estudió física y matemáticas en las universidades de Zürich , Berlín , Graz y Würzburg , donde recibió su doctorado en 1887. [4] En 1889, terminó su habilitación enUniversidad de Leipzig .
Atributos personales
Se dijo que Nernst tenía una mentalidad mecánica en el sentido de que siempre estaba pensando en formas de aplicar los nuevos descubrimientos a la industria. Sus pasatiempos incluían la caza y la pesca. [5] A su amigo Albert Einstein le divertía "su vanidad infantil y su autocomplacencia" [6] "Su propio estudio y laboratorio siempre presentaba aspectos de caos extremo que sus compañeros de trabajo denominaban apropiadamente 'el estado de máxima entropía'". [7]
Historia familiar
Nernst se casó con Emma Lohmeyer en 1892 con quien tuvo dos hijos y tres hijas. Los dos hijos de Nernst murieron luchando en la Primera Guerra Mundial. Con sus colegas de la Universidad de Leipzig , Jacobus Henricus van't Hoff y Svante Arrhenius , estaba estableciendo las bases de un nuevo campo de investigación teórico y experimental dentro de la química y sugirió prender fuego a vetas de carbón no utilizadas para aumentar la temperatura global. [8] Fue un crítico vocal de Adolf Hitler y el nazismo , y dos de sus tres hijas se casaron con hombres judíos . Después de que Hitler llegó al poder, emigraron, uno a Inglaterra y el otro a Brasil .
Carrera profesional
Nernst comenzó la universidad en Zurich en 1883, luego, después de un interludio en Berlín , regresó a Zurich. [9] Escribió su tesis en Graz, donde Boltzmann fue profesor, aunque trabajó bajo la dirección de Ettinghausen . Descubrieron el efecto Nernst : que un campo magnético aplicado perpendicularmente a un conductor metálico en un gradiente de temperatura da lugar a una diferencia de potencial eléctrico. A continuación, se trasladó a Würzburg con Kohlrausch, donde presentó y defendió su tesis. Ostwald lo reclutó para el primer departamento de química física en Leipzig.. Nernst se trasladó allí como asistente, trabajando en la termodinámica de corrientes eléctricas en soluciones. Ascendido a conferenciante, enseñó brevemente en Heidelberg y luego se trasladó a Gotinga . Tres años más tarde, le ofrecieron una cátedra en Munich , para mantenerlo en Prusia, el gobierno creó una cátedra para él en Gotinga. Allí, escribió un célebre libro de texto de Química Teórica , que fue traducido al inglés, francés y ruso. También derivó la ecuación de Nernst para el potencial eléctrico generado por concentraciones desiguales de un ión separado por una membrana que es permeable al ión. Su ecuación se usa ampliamente en fisiología celular y neurobiología.
La lámpara de filamento eléctrico de carbono que se usaba en ese momento era tenue y costosa porque requería un vacío en su bombilla. Nernst inventó un radiador de cuerpo sólido con un filamento de óxidos de tierras raras, conocido como Nernst glower , todavía es importante en el campo de la espectroscopia infrarroja . Calentamiento óhmico continuodel filamento da como resultado la conducción. El resplandor funciona mejor en longitudes de onda de 2 a 14 micrómetros. Da una luz brillante pero solo después de un período de calentamiento. Nernst vendió la patente por un millón de marcos, sabiamente no optando por regalías porque pronto se introdujo la lámpara de filamento de tungsteno llena de gas inerte. Con sus riquezas, Nernst compró en 1898 el primero de los dieciocho automóviles que poseyó durante su vida y una finca de más de quinientas hectáreas para la caza. Aumentó la potencia de sus primeros automóviles llevando un cilindro de óxido nitroso que podía inyectar en el carburador. [10] Después de dieciocho años productivos en Gotinga, investigando la presión osmótica y la electroquímicay presentando una teoría de cómo se conducen los nervios, se trasladó a Berlín y recibió el título de Geheimrat
En 1905, propuso su "Nuevo teorema del calor", más tarde conocido como la Tercera ley de la termodinámica . Mostró que a medida que la temperatura se acerca al cero absoluto, la entropía se acerca a cero, mientras que la energía libre permanece por encima de cero. Este es el trabajo por el que se le recuerda mejor, ya que permitió a los químicos determinar las energías libres (y por lo tanto los puntos de equilibrio) de las reacciones químicas a partir de mediciones de calor. Theodore Richards afirmó que Nernst había robado su idea, pero a Nernst se le atribuye casi universalmente el descubrimiento. [11] Nernst se hizo amigo del Kaiser Wilhelm , a quien persuadió para que fundara el Kaiser Wilhelm Gesellschaft.para el Avance de las Ciencias con un capital inicial de once millones de marcos. El laboratorio de Nernst descubrió que a bajas temperaturas los calores específicos caían marcadamente y probablemente desaparecerían en el cero absoluto. Esta caída se predijo para líquidos y sólidos en un artículo de 1909 de Albert Einstein sobre la mecánica cuántica de calores específicos a temperaturas criogénicas. Nernst quedó tan impresionado que viajó hasta Zúrich para visitar a Einstein, que era relativamente desconocido en Zúrich en 1909, por lo que la gente decía: "Einstein debe ser un tipo inteligente si el gran Nernst viene de Berlín a Zúrich para hablar". a él." [12]Nernst y Planck presionaron para establecer una cátedra especial en Berlín y Nernst donó a su fundación. En 1913 viajaron a Suiza para persuadir a Einstein de que lo aceptara; un trabajo de ensueño: una cátedra nombrada en la mejor universidad de Alemania, sin deberes docentes, lo que le deja libre para la investigación. [13]
En 1911, Nernst y Max Planck organizaron la primera Conferencia Solvay en Bruselas. Al año siguiente, el pintor impresionista Max Liebermann pintó su retrato.
En 1914, los Nernst estaban entreteniendo a compañeros de trabajo y estudiantes que habían traído a su finca en un vagón de ferrocarril privado cuando se enteraron de que la guerra había sido declarada. Sus dos hijos mayores ingresaron al ejército, mientras que el padre se alistó en el cuerpo de conductores voluntarios. Apoyó al ejército alemán contra las acusaciones de barbarie de su oponente al firmar el Manifiesto de los noventa y tres.El 21 de agosto de 1914, condujo documentos desde Berlín al comandante de la derecha alemana en Francia, avanzando con ellos durante dos semanas hasta que Podía ver el resplandor de las luces de París por la noche. La marea cambió en la batalla del Marne . Cuando comenzó el estancamiento en las trincheras, regresó a casa. Se puso en contacto con el coronel Max Bauer, el oficial de estado mayor responsable de municiones, con la idea de sacar a los defensores de sus trincheras con proyectiles liberando gases lacrimógenos. [14] Cuando se probó su idea, uno de los observadores fue Fritz Haber , quien argumentó que se necesitarían demasiados proyectiles, sería mejor liberar una nube de gas venenoso más pesado que el aire; el primer ataque de nubes de cloro el 22 de abril de 1915 no fue apoyado por un fuerte empuje de infantería, por lo que la posibilidad de que el gas rompiese el punto muerto desapareció irrevocablemente. Nernst recibió la Cruz de Hierro de segunda clase. Como Asesor Científico del Estado Mayor en el Ejército Imperial Alemán , dirigió la investigación sobre explosivos, gran parte de la cual se realizó en su laboratorio donde se desarrollaronperclorato de guanidina . Luego trabajó en el desarrollo de morteros de trinchera. Fue galardonado con la Cruz de Hierro de primera clase y más tarde con el Pour le Mérite . Cuando el alto mando estaba considerando desencadenar una guerra submarina sin restricciones, le pidió al Kaiser una oportunidad para advertir sobre el enorme potencial de Estados Unidos como adversario. No escucharon, Ludendorff lo gritó por "tonterías incompetentes". [15] Publicó su libro Los fundamentos del nuevo teorema del calor . Ambos hijos habían muerto en el frente.
En 1918, después de estudiar fotoquímica , propuso la teoría de la reacción en cadena atómica. Afirmó que cuando una reacción en la que se forman átomos libres que puede descomponer las moléculas objetivo en más átomos libres daría lugar a una reacción en cadena. Su teoría está estrechamente relacionada con el proceso natural de la fisión nuclear .
En 1920, él y su familia huyeron brevemente al extranjero porque él era uno de los científicos en la lista de criminales de guerra de los Aliados. Más tarde ese mismo año recibió el Premio Nobel de Química en reconocimiento a su trabajo en termoquímica . Fue elegido rector de la Universidad de Berlín para 1921-1922. Creó una agencia para canalizar fondos gubernamentales y privados a jóvenes científicos y se negó a convertirse en embajador en los Estados Unidos. Durante dos infelices años fue presidente del Physikalisch-Technische Reichsanstalt (Laboratorio Nacional de Física), donde no pudo hacer frente a la "mezcla de mediocridad y burocracia". [16] En 1924, se convirtió en director del Instituto de Química Física de Berlín.
En 1927, la disminución del calor específico a bajas temperaturas se extendió a los gases. Estudió las teorías de los rayos cósmicos y la cosmología.
Aunque un comunicado de prensa lo describió como "completamente no musical", [17] Nernst desarrolló un piano eléctrico , el " Neo-Bechstein-Flügel " en 1930 en asociación con las compañías Bechstein y Siemens , reemplazando la caja de resonancia con amplificadores de tubo de vacío . El piano usaba pastillas electromagnéticas para producir un sonido amplificado y modificado electrónicamente de la misma manera que una guitarra eléctrica . De hecho, era pianista, a veces acompañaba al violín de Einstein. [ referencia circular ]
En 1933, Nernst se enteró de que un colega, con el que esperaba colaborar, había sido despedido del departamento por ser judío. Nernst inmediatamente viajó a Haber para solicitar un puesto en su Instituto, que no estaba controlado por el gobierno, solo para enterarse de que Haber se estaba mudando a Inglaterra. Pronto, Nernst tuvo problemas por negarse a completar un formulario del gobierno sobre sus orígenes raciales. Se retiró de su cátedra pero fue despedido de la junta del Instituto Kaiser Wilhelm. Vivía tranquilamente en el campo; en 1937 viajó a Oxford para recibir un título honorífico, visitando también a su hija mayor, su esposo y sus tres nietos. Nernst sufrió un ataque cardíaco severo en 1939. Murió en 1941 y está enterrado cerca de Max Planck , Otto Hahn.y Max von Laue en Göttingen , Alemania. [5]
Publicaciones
- Walther Nernst, " Razonamiento de la química teórica: Nueve artículos (1889-1921) " (Ger., Begründung der Theoretischen Chemie: Neun Abhandlungen, 1889-1921). Fráncfort del Meno: Verlag Harri Deutsch , c. 2003. ISBN 3-8171-3290-5
- Walther Nernst, " Las bases teóricas y experimentales del nuevo teorema del calor " (Ger., Die teoretischen und experimentantellen Grundlagen des neuen Wärmesatzes). Halle [Alemania] W. Knapp, 1918 [tr. 1926]. [ed., esta es una lista de artículos termodinámicos del instituto físico-químico de la Universidad de Berlín (1906-1916); Traducción disponible por Guy Barr LCCN 27-2575
- Walther Nernst, " Química teórica desde el punto de vista de la ley de Avogadro y la termodinámica " (Ger., Theoretische Chemie vom Standpunkte der Avogadroschen Regel und der Thermodynamik). Stuttgart, F. Enke, 1893 [5ª edición, 1923]. LCCN po28-417
Ver también
- C. Bechstein Pianofortefabrik
- Inventores y descubridores alemanes
Referencias
- ^ Cherwell; Simon, F. (1942). "Walther Nernst. 1864-1941". Avisos necrológicos de miembros de la Royal Society . 4 (11): 101. doi : 10.1098 / rsbm.1942.0010 . S2CID 123003922 .
- ^ Barkan, Diana (1999). Walther Nernst y la transición a la ciencia física moderna . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-44456-9.
- ^ Bartel, Hans-Georg, (1999) "Nernst, Walther" , págs. 66–68 en Neue Deutsche Biographie , vol. 19
- ^ Mendelssohn, K. (1973). El mundo de Walther Nernst . Prensa de la Universidad de Pittsburgh. pag. 39. ISBN 978-0-8229-1109-8.
- ^ a b Walther Nernst en Nobelprize.org
- ^ "W. Nernst (A. Einstein, 1942)" . www.nernst.de .
- ^ Mendelssohn 1973, p. 70.
- ^ Química física 2016, 13ª Conferencia internacional sobre aspectos fundamentales y aplicados de la química física (PDF) . II . La Sociedad de Químicos Físicos de Serbia. 2016. p. 880. ISBN 978-86-82475-33-0.
- ^ "Monumento a Walther Nernst" . www.nernst.de .
- ^ Cherwell, F. Simon (1942). "Walther Nernst, 1864-1941". Obit. No. Cayó. R. Soc. Lond . 4 (11): 1022.
- ^ Coffey, Patrick (2008). Catedrales de la ciencia: las personalidades y rivalidades que hicieron la química moderna . Oxford: Prensa de la Universidad de Oxford . págs. 78 –81. ISBN 978-0-19-532134-0.
- ^ Piedra, A. Douglas (2013). Einstein y lo cuántico: la búsqueda del valiente suabo . Prensa de la Universidad de Princeton. pag. 146 .
- ↑ Stone, 2013, p. 165.
- ^ Van der Kloot, W. (2004). "Abril de 1918: Cinco futuros premios Nobel inauguran las armas de destrucción masiva y el complejo académico-industrial-militar". Notas Rec. R. Soc. Lond . 58 (2): 149–160. doi : 10.1098 / rsnr.2004.0053 . S2CID 145243958 .
- ^ Mendelssohn 1973, p. 92
- ^ Mendelssohn 1973, p. 138.
- ^ Mendelssohn 1973, p. 139.
Fuentes citadas
- Stone, A. Douglas (2013) Einstein y lo cuántico . Prensa de la Universidad de Princeton. ISBN 1-4915-3104-5
Otras lecturas
- Barkan, Diana Kormos (1998). Walther Nernst y la transición a la ciencia física moderna . Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-44456-9.
- Bartel, Hans-Georg; Huebener, Rudolf P. (2007). Walther Nernst. Pionero de la Física y la Química . Singapur: World Scientific . ISBN 978-981-256-560-0.
- Mendelssohn, Kurt Alfred Georg (1973). El mundo de Walther Nernst: el ascenso y la caída de la ciencia alemana . Londres: Macmillan. ISBN 978-0-333-14895-2.
enlaces externos
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 | Wikisource tiene trabajos originales escritos por o sobre: Walther Hermann Nernst |
- Katz, Eugenii. "Hermann Walther Nernst" . Consultado el 5 de diciembre de 2008 .
- "Nernst: arquitecto de la revolución física" . Mundo de la física . Septiembre de 1999.- Revisión de Walther Nernst de Diana Barkan y la transición a la ciencia física moderna
- " Hermann Walther Nernst, Premio Nobel de Química 1920: Entrega de premios ". Discurso de presentación del profesor Gerard De Geer , presidente de la Real Academia Sueca de Ciencias .
- Schmitt, Ulrich, " Walther Nernst ". Instituto fisicoquímico, Göttingen
- "Walther Nernst" (PDF) . nobelmirror .
- Walther Nernst en el Proyecto de genealogía matemática
- Recortes de periódicos sobre Walther Nernst en los archivos de prensa del siglo XX de la ZBW
- Cassius Klay Nascimento, João Pedro Braga. "Conferencia de Walther Nernst en Brasil" (PDF) .
- Walther Nernst en Nobelprize.org, incluida la Conferencia Nobel, 12 de diciembre de 1921 Estudios en termodinámica química
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