Перейти в начало сайта Перейти в начало сайта
Электронная библиотека «Наука и техника»
n-t.ru: Наука и техника
Начало сайта / Лауреаты Нобелевской премии / Премия по химии
Начало сайта / Лауреаты Нобелевской премии / Премия по химии

Научные статьи

Физика звёзд

Физика микромира

Научно-популярные статьи

Журналы

Природа

Наука и жизнь

Природа и люди

Техника – молодёжи

Нобелевские лауреаты

Премия по физике

Премия по химии

Премия по литературе

Премия по медицине

Премия по экономике

Премия мира

Книги

Архимед

Время, хранимое как драгоценность

Квантовый мир

Популярная библиотека химических элементов

Среди запахов и звуков

Яды – вчера и сегодня

Издания НиТ

Батарейки и аккумуляторы

Охранные системы

Источники энергии

Свет и тепло

Препринт

Наука сегодня

Научные гипотезы

Теория относительности

История науки

Научные развлечения

Техника сегодня

История техники

Измерения в технике

Источники энергии

Наука и религия

Мир, в котором мы живём

Лит. творчество ученых

Человек и общество

Образование

Разное

ЛЕНГМЮР (Langmuir), Ирвинг

31 января 1881 г. – 16 августа 1957 г.

Нобелевская премия по химии, 1932 г.

 

Американский химик Ирвинг Ленгмюр родился в Нью-Йорке, в Бруклине. Он был третьим ребенком в семье Чарльза и Сэйди (Каминг) Ленгмюр. Отец его, шотландец по происхождению, работал страховым агентом, а род его матери восходил к первым английским переселенцам-пуританам, которые высадились с корабля «Мейфлауэр» (на землю Северной Америки в 1620 г. – Ред.). Л. посещал школы в Париже, Нью-Йорке и Филадельфии, а затем поступил в Институт Пратта в Бруклине, который окончил в 1899 г.

Став студентом Колумбийского университета, Л. записался и в Горный институт, поскольку, как он объяснял позднее, «там давали хорошую подготовку по химии». «Знаний по физике там давали больше, чем на химическом отделении, по математике – больше, чем на физическом, а я хотел изучить все три эти дисциплины». В 1903 г. он получил диплом инженера-металлурга и уехал в Германию, где продолжил свое обучение в Геттингенском университете под руководством физикохимика Вальтера Нернста. Занимаясь исследовательской работой в Геттингене, Л. сосредоточил внимание на диссоциации различных газов при соприкосновении с раскаленной платиновой проволокой – теме, тесно связанной с его будущими промышленными исследованиями электрического освещения. В 1906 г. Геттингенским университетом ему была присуждена докторская степень.

Получив два образования – химическое и по математической физике, – Л. встал перед выбором: начинать ли свою карьеру в высокооплачиваемой сфере промышленной химии, как это сделал его старший брат Артур, или посвятить свою жизнь фундаментальным научным исследованиям? Отдав предпочтение последнему, он вернулся в Америку и в течение трех лет работал преподавателем химии в Стивенсоновском технологическом институте в Хобокене (штат Нью-Джерси).

Поскольку Л. обнаружил, что у него остается слишком мало времени на проведение собственных исследований, он летом 1909 г. ушел из технологического института в научно-исследовательскую лабораторию компании «Дженерал электрик» в Шенектаде (штат Нью-Йорк). Лаборатория «Дженерал электрик», которой тогда руководил Уиллис Р. Уитни, разрабатывала новую концепцию промышленных исследований. Дело в том, что первоначально промышленное применение электричества приносило доход благодаря знаниям, которые были собраны академическими учеными в XIX столетии. Затем, в первом десятилетии XX в., руководство «Дженерал электрик» решило, что компания должна внести свой вклад в развитие научных знаний. Уитни, который в свое время пришел сюда по окончании Массачусетского технологического института, поощрял желание Л. разработать собственную программу исследований. «Когда я пришел в эту лабораторию, – рассказывал впоследствии Л., – я обнаружил, что здесь было больше академической свободы, чем я когда-либо видел в любом из университетов». Эта свобода и великолепные возможности, которые предоставлялись в лаборатории для проведения научных исследований, открыли перед Л. весь спектр тех спорных и важных проблем, которые он решал на протяжении своей профессиональной деятельности.

В основе его первого крупного вклада в науку лежали исследования, проведенные им в ходе подготовки докторской диссертации. Они касались характеристик нитей по их способности гореть в различных газах. Через три года после того, как Л. начал работать в компании «Дженерал электрик», он оспорил общепринятое среди инженеров-электриков представление о том, что безукоризненная лампа получается благодаря безукоризненному вакууму. Вместо этого он доказал, что если колба электрической лампы наполнена азотом, то лампа светит сильнее и ярче, чем любая другая. Простота и эффективность новой электрической лампы обеспечивала экономию огромного количества энергии (что в свою очередь позволяло потребителям экономить приблизительно миллион долларов в день на счетах за электричество) и принесла большую прибыль компании «Дженерал электрик».

Интерес Л. к явлениям, связанным с вакуумом, привел его к изобретению в 1916 г. ртутного высоковакуумного насоса. Этот насос был в 100 раз более мощным, чем любой из ранее существовавших, и с его помощью Л. удалось создать низкое давление, необходимое для изготовления вакуумных трубок, которые применяются в радиотехнике. Приблизительно в это же время Л. подверг анализу узкую пластинку вольфрама, покрытую оксидом тория, с целью установить ее способность испускать электроны. Он обнаружил, что вольфрамовая нить «ведет себя лучше всего», если она покрыта слоем оксида тория толщиной всего в одну молекулу. Это открытие заставило Л. обратиться к изучению поверхностных явлений – молекулярной активности, которая наблюдается в тонких покрытиях или на поверхностях. В этом, фактически двухмерном мире он изучал адсорбцию и поверхностное напряжение, а также поведение тонких покрытий жидких и твердых тел. Адсорбцию – способность определенных веществ удерживать на своей поверхности молекулы других веществ – исследовали в XIX в. шотландский химик Джеймс Дьюар и американский физик Джозайя Уиллард Гиббс. Однако обобщенная, опирающаяся на результаты экспериментов концепция все еще не была выработана. Основываясь на имеющихся достижениях в области теории строения атома, Л. описал химическое поведение поверхностей как поведение отдельных атомов и молекул, которые занимают определенные места, подобно фигурам на шахматной доске. Он также установил, что в явлении адсорбции принимают участие 6 сил: кулоновские силы, дипольные межмолекулярные силы, валентные силы, силы притяжения Вандер-Ваальса (названные так по имени Яна Дидерика Ван-дер-Ваальса), силы отталкивания, вызываемые непроницаемостью заполненных электронных оболочек, и электронное давление, которое уравновешивает силы кулоновского взаимодействия. Во время первой мировой войны Л. пришлось прервать изучение химии поверхностей, так как он разрабатывал механизм обнаружения подводных лодок для военно-морских сил США.

После войны Л. заинтересовался атомной структурой, в особенности вопросами, лежащими на стыке химии и физики. Опираясь на модель атома, предложенную Нильсом Бором, и химические теории Гилберта Н. Льюиса, Л. внес свой вклад в развитие учения об атоме, описав химическую валентность (способность атомов образовывать химические связи) как зависящую от заполнения электронами электронной «оболочки», или орбитали, которая окружает атомное ядро.

В 1923 г. Л. приступил к продолжавшемуся в течение девяти лет исследованию свойств электрических разрядов в газах. Ученый ввел термин «плазма» для ионизированного газа, который образовывался, когда в ходе экспериментов применялись чрезвычайно мощные переменные токи. Он также разработал теорию электронной температуры и способ измерения как электронной температуры, так и ионной плотности с помощью специального электрода, называемого теперь щупом Ленгмюра. Контролируемый термоядерный синтез основывается на теориях плазмы, которые были впервые выдвинуты Л.

В 1932 г. Л. была присуждена Нобелевская премия по химии «за открытия и исследования в области химии поверхностных явлений». Его вклад в химию поверхностных процессов имел очень большое значение для многих технических областей: в биологии – для изучения сложных вирусов, в химии – для исследования гигантских молекул, в оптике – для изучения передачи света. В год получения Нобелевской премии Л. был назначен директором лаборатории компании «Дженерал электрик».

Начиная с 1938 г. и до выхода в отставку Л. посвятил себя изучению мира природы, особенно атмосферы. Он исследовал форму рядов, образованных скошенной травой, которые представляют собой типичный рисунок морских водорослей на открытой ветрам поверхности моря, а также формирование облаков из находящихся в воздухе жидких частиц различных размеров. Во время второй мировой войны Л. участвовал в создании аппаратуры, обеспечивающей дымовую завесу, которая скрывала войска и корабли от наблюдения противника. Ученый работал также над созданием методов предотвращения оледенения самолетов. После войны Л. вернулся к интересовавшим его занятиям метеорологией и выступал за создание контроля над погодой, осуществляемого путем рассеивания облаков с помощью сухого льда (твердой углекислоты) и йодида серебра.

В 1912 г. Л. женился на Мэрион Мерсеро. Супругов объединяли такие увлечения, как походы в горы, морские путешествия, авиация, любовь к классической музыке. Ленгмюры воспитывали приемных сына и дочь. Л., которого постоянно приглашали выступать в качестве лектора и популяризатора научных знаний, с удовольствием делился своими взглядами на философию науки и взаимоотношение науки и общества. Одной из его наиболее любимых тем была: «Свобода, которая характерна для демократии и необходима для научных открытий». Ученый умер 16 августа 1957 г. в Вудс-Холе (штат Массачусетс).

Помимо Нобелевской премии, Л. получил много других наград, в т. ч. медаль Хьюза Лондонского королевского общества (1918), медаль Румфорда Американской академии наук и искусств (1920), медали Николса (1920) и Уилларда Гиббса (1930) Американского химического общества, медаль Франклина Франклиновского института (1934) и медаль Фарадея Лондонского института инженеров-электриков (1944). Он был членом американской Национальной академии наук и Лондонского королевского общества, президентом Американского химического общества (1929) и Американской ассоциации содействия развитию науки (1941). Л. были присвоены 15 почетных ученых степеней. Его именем названа гора на Аляске, а также один из колледжей Нью-Йоркского государственного университета в Стони-Брук.

 

Ранее опубликовано:

Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия: Пер. с англ.– М.: Прогресс, 1992.
© The H.W. Wilson Company, 1987.
© Перевод на русский язык с дополнениями, издательство «Прогресс», 1992.

Дата публикации:

4 января 2000 года

Электронная версия:

© НиТ. Лауреаты Нобелевской премии, 1998

В начало сайта | Книги | Статьи | Журналы | Нобелевские лауреаты | Издания НиТ | Подписка
Карта сайта | Cовместные проекты | Журнал «Сумбур» | Игумен Валериан | Техническая библиотека
© МОО «Наука и техника», 1997...2016
Об организацииАудиторияСвязаться с намиРазместить рекламуПравовая информация
Яндекс цитирования
Яндекс.Метрика