Heike Kamerlingh Onnes

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Heike Kamerlingh Onnes
Kamerlingh Onnes en 1913
Nacido	Heike Kamerlingh Onnes (1853-09-21)21 de septiembre de 1853 Groningen , Países Bajos
Fallecido	21 de febrero de 1926 (1926-02-21)(72 años) Leiden , Países Bajos
Alma máter	Universidad de Heidelberg Universidad de Groningen
Conocido por	Helio líquido Efecto Onnes Superconductividad Ecuación de estado virial Acuñación del término " entalpía " Premio Kamerlingh Onnes
Premios	Medalla Matteucci (1910) Medalla Rumford (1912) Premio Nobel de Física (1913) Medalla Franklin (1915)
Carrera científica
Campos	Física
Instituciones	Universidad Politécnica de Leiden de Delft
Asesor de doctorado	Rudolf Adriaan Mees
Otros asesores académicos	Robert Bunsen Gustav Kirchhoff Johannes Bosscha
Estudiantes de doctorado	Jacob Clay Wander de Haas Gilles Holst Johannes Kuenen Pieter Zeeman

Heike Kamerlingh Onnes ( pronunciación holandesa: [ˈɦɛikə ˈkaːmərlɪŋ ˈɔnəs] ; 21 de septiembre de 1853 - 21 de febrero de 1926) fue un físico y premio Nobel holandés . Explotó el ciclo de Hampson-Linde para investigar cómo se comportan los materiales cuando se enfrían casi hasta el cero absoluto y más tarde para licuar helio por primera vez, en 1908. También descubrió la superconductividad en 1911. ^{[1] [2] [3]}

Kamerlingh Onnes nació en Groningen , Países Bajos. Su padre, Harm Kamerlingh Onnes, era propietario de una fábrica de ladrillos. Su madre era Anna Gerdina Coers de Arnhem . ^[4]

En 1870, Kamerlingh Onnes asistió a la Universidad de Groningen . Estudió con Robert Bunsen y Gustav Kirchhoff en la Universidad de Heidelberg de 1871 a 1873. De nuevo en Groningen, obtuvo su maestría en 1878 y un doctorado en 1879. Su tesis fue Nieuwe bewijzen voor de aswenteling der aarde ( tr . Nuevas pruebas de la rotación de la tierra). Su tesis doctoral fue sobre el péndulo de Foucault . De 1878 a 1882 fue asistente de Johannes Bosscha , el director del Politécnico de Delft , a quien sustituyó como profesor en 1881 y 1882. ^[4]

De 1882 a 1923, Kamerlingh Onnes fue profesor de física experimental en la Universidad de Leiden . En 1904 fundó un laboratorio de criogenia de gran tamaño e invitó a otros investigadores al lugar, lo que le valió una gran estima en la comunidad científica. El laboratorio se conoce ahora como Laboratorio Kamerlingh Onnes. ^[4] Solo un año después de su nombramiento como profesor se convirtió en miembro de la Real Academia de las Artes y las Ciencias de los Países Bajos . ^[5]

El 10 de julio de 1908, fue el primero en licuar helio , utilizando varias etapas de preenfriamiento y el ciclo Hampson-Linde basado en el efecto Joule-Thomson . De esta manera, redujo la temperatura hasta el punto de ebullición del helio (−269 °C, 4,2 K). Al reducir la presión del helio líquido, logró una temperatura cercana a 1,5 K. Estas fueron las temperaturas más frías alcanzadas en la Tierra en ese momento. El equipo empleado se encuentra en el Museo Boerhaave en Leiden . ^[4]

Para seguir investigando sobre las bajas temperaturas, necesitaba grandes cantidades de helio, que obtuvo en 1911 de la empresa de Welsbach , que procesaba torianita para producir torio para los mantos de gas . El helio se produce como subproducto. Anteriormente, Onnes obtenía helio procesando monacita , y utilizaba la monacita procesada (que todavía contenía torio) para intercambiarla por helio. En la Tierra, el helio suele encontrarse en coexistencia con material radiactivo, ya que es un producto de la desintegración radiactiva. ^[6]

En 1911 Kamerlingh Onnes midió la conductividad eléctrica de metales puros ( mercurio , y más tarde estaño y plomo ) a temperaturas muy bajas. Algunos científicos, como William Thomson (Lord Kelvin), creían que los electrones que fluyen a través de un conductor se detendrían por completo o, en otras palabras, la resistividad del metal se volvería infinitamente grande en el cero absoluto. Otros, incluido Kamerlingh Onnes, creían que la resistencia eléctrica de un conductor disminuiría constantemente y llegaría a cero. Augustus Matthiessen dijo que cuando la temperatura disminuye, la conductividad del metal generalmente mejora o, en otras palabras, la resistividad eléctrica generalmente disminuye con una disminución de la temperatura. ^{[7] [8]}

El 8 de abril de 1911, Kamerlingh Onnes descubrió que a 4,2 K la resistencia de un alambre de mercurio sólido sumergido en helio líquido desaparecía de repente. Inmediatamente se dio cuenta de la importancia del descubrimiento (como quedó claro cuando su cuaderno fue descifrado un siglo después). ^[9] Informó que "el mercurio ha pasado a un nuevo estado, que debido a sus extraordinarias propiedades eléctricas puede llamarse estado superconductor". Publicó más artículos sobre el fenómeno, refiriéndose inicialmente a él como "supraconductividad" y, solo más tarde, adoptando el término "superconductividad".

Kamerlingh Onnes recibió un amplio reconocimiento por su trabajo, incluido el Premio Nobel de Física de 1913 por (en palabras del comité) "sus investigaciones sobre las propiedades de la materia a bajas temperaturas que condujeron, entre otras cosas , a la producción de helio líquido".

Se casó con Maria Adriana Wilhelmina Elisabeth Bijleveld (m. 1887) y tuvo un hijo, llamado Albert. Su hermano Menso Kamerlingh Onnes (1860-1925) fue pintor (y padre de otro pintor, Harm Kamerlingh Onnes ), mientras que su hermana Jenny se casó con otro pintor, Floris Verster (1861-1927). ^{[ cita requerida ]}

Algunos de los instrumentos que Kamerlingh Onnes diseñó para sus experimentos se pueden ver en el Museo Boerhaave de Leiden . El aparato que utilizó para licuar por primera vez el helio se exhibe en el vestíbulo del departamento de física de la Universidad de Leiden , donde el laboratorio de baja temperatura también lleva su nombre en su honor. Su alumno y sucesor como director del laboratorio, Willem Hendrik Keesom, fue la primera persona que logró solidificar el helio, en 1926. El antiguo edificio del laboratorio de Kamerlingh Onnes es actualmente la Facultad de Derecho de la Universidad de Leiden y se conoce como "Kamerlingh Onnes Gebouw" (Edificio Kamerlingh Onnes), a menudo abreviado como "KOG". La facultad de ciencias actual tiene un "Laboratorio Kamerlingh Onnes" que lleva su nombre, así como una placa y varias máquinas utilizadas por Kamerling Onnes en el salón principal del departamento de física.

El Premio Kamerlingh Onnes (1948) y el Premio Kamerlingh Onnes (2000) se establecieron en su honor, reconociendo los avances posteriores en la ciencia de bajas temperaturas.

El efecto Onnes, que hace referencia al avance del helio superfluido , lleva su nombre en su honor.

El cráter lunar Kamerlingh Onnes lleva su nombre.

A Onnes también se le atribuye la creación de la palabra " entalpía ". ^[10]

El descubrimiento de la superconductividad por parte de Onnes fue designado un hito del IEEE en 2011. ^[11]

• Medalla Matteucci (1910)
• Medalla Rumford (1912)
• Premio Nobel de Física (1913) ^[12]
• Miembro electo de la Sociedad Filosófica Americana (1914) ^[13]
• Medalla Franklin (1915)
• Miembro electo de la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos (1920) ^[14]

• Kamerlingh Onnes, H., "Nieuwe bewijzen voor de aswenteling der aarde". Doctor en Filosofía. disertación. Groninga, Países Bajos, 1879.
• Kamerlingh Onnes, H., "Algemeene theorie der vloeistoffen". Ámsterdam Akad. Verhandl ; 21, 1881.
• Kamerlingh Onnes, H., "Sobre el laboratorio criogénico de Leyden y sobre la producción de gases a muy baja temperatura". Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden ; 14, 1894.
• Kamerlingh Onnes, H., "Théorie générale de l'état fluide". Arco de Haarlem. Neerl. ; 30, 1896.
• Kamerlingh Onnes, H., "Experimentos adicionales con helio líquido. C. Sobre el cambio de la resistencia eléctrica de metales puros a temperaturas muy bajas, etc. IV. La resistencia del mercurio puro a temperaturas de helio". Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden ; No. 120b, 1911.
• Kamerlingh Onnes, H., "Experimentos adicionales con helio líquido. D. Sobre el cambio de la resistencia eléctrica de metales puros a temperaturas muy bajas, etc. V. La desaparición de la resistencia del mercurio". Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden ; No. 122b, 1911.
• Kamerlingh Onnes, H., "Experimentos adicionales con helio líquido. G. Sobre la resistencia eléctrica de metales puros, etc. VI. Sobre el cambio repentino en la velocidad a la que desaparece la resistencia del mercurio". Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden ; No. 124c, 1911.
• Kamerlingh Onnes, H., "Sobre la temperatura más baja obtenida hasta ahora". Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden ; No. 159, 1922.

• Cronología de la tecnología de baja temperatura
• Cronología de los estados de la materia y transiciones de fase
• La temperatura más fría alcanzada en la Tierra
• Lista de premios Nobel
• Historia de la superconductividad

• de Bruyn Ouboter, Rudolf (marzo de 1997). "El descubrimiento de la superconductividad de Heike Kamerlingh Onnes". Científico americano . 276 (3): 98-103. Código Bib : 1997SciAm.276c..98D. doi : 10.1038/scientificamerican0397-98.
• Laesecke, Arno (mayo-junio de 2002). "Through Measurement to Knowledge: The Inaugural Lecture of Heike Kamerlingh Onnes (1882)" (PDF) . Revista de investigación del Instituto Nacional de Normas y Tecnología . 107 (3): 261–277. doi :10.6028/jres.107.021. PMC  4861352 . PMID  27446730. Archivado desde el original (PDF) el 2 de octubre de 2006 . Consultado el 2 de octubre de 2006 .
• Reif-Acherman, Simón (junio de 2004). "Heike Kamerlingh Onnes: Maestría en Técnica Experimental e Investigación Cuantitativa". Física en perspectiva . 6 (2): 197–223. Código Bib : 2004PhP.....6..197R. doi :10.1007/s00016-003-0193-8. S2CID  123292956.
• Van Delft, D. Física helada: Heike Kamerlingh Onnes y la búsqueda del frío
• Levelt-Sengers, JMH , Cómo se separan los fluidos: descubrimientos de la Escuela de Van der Waals y Kamerlingh Onnes . Ámsterdam, Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen, 2002. ISBN 90-6984-357-9 . 
• Kamerlingh Onnes, Heike, (Gavroglou, Kōstas. [ed.] y Goudaroulis, Yorgos [ed.]) A través de la medición del conocimiento: los artículos seleccionados de Heike Kamerlingh Onnes (1853-1926) . Dordrecht, Boston, Kluwer Academic Publishers, c1991. Goudaroulis, Yorgos. ISBN 0-7923-0825-5 
• Instituto Internacional de Refrigeración (Primera Comisión Internacional), Rapports et comunicaciones issus du Laboratoire Kamerlingh Onnes . Congreso Internacional de Refrigeración (7º; 1936; La Hauge), Amsterdam, 1936.

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• Heike Kamerlingh Onnes en Nobelprize.org
• Acerca de Heike Kamerlingh Onnes, Nobel-winners.com.
• J. van den Handel, Kamerlingh Onnes, Heike (1853-1926), en Biografisch Woordenboek van Nederland. (en holandés)
• Sitio web histórico de la Universidad de Leiden
• Correspondencia con James Dewar, el principal competidor en la carrera hacia el helio líquido
• Comunicaciones del laboratorio Kamerlingh Onnes (1885-1898)
• Doctor en Filosofía. alumnos de Kamerlingh Onnes (1885-1924)