הייקה קמרלינג אונס
הייקה קמרלינג אונס (בהולנדית: Heike Kamerlingh Onnes; 21 בספטמבר 1853 – 21 בפברואר 1926) היה פיזיקאי ניסויי הולנדי שהיה הראשון להנזיל הליום, כשהוא מקרר אותו לטמפרטורה הקרובה ל-1.5 קלווין (K). על עבודה זו הוענק לו פרס נובל לפיזיקה בשנת 1913.
בשנת 1911, תוך שימוש בהליום נוזלי כדי לחקור את המוליכות החשמלית של כספית מוצקה, גילה קמרלינג אונס כי ההתנגדות החשמלית שלה נעלמת בטמפרטורה של 4.2 קלווין, כלומר מוליכות-על.
ביוגרפיה
הייקה קמרלינג אונס נולד ב-21 בספטמבר 1853 בחרונינגן שבהולנד, בנם של הרם קמרלינג אונס, בעל בית לבנים, ואנה גירדינה קורס מארנהם. בשנת 1870 החל קמרלינג אונס ללמוד באוניברסיטת חרונינגן, שם סיים תואר ראשון בשנה שלאחר מכן. בין השנים 1871 ל-1873 למד אצל רוברט בונזן וגוסטב קירכהוף באוניברסיטת היידלברג. לאחר מכן חזר לחרונינגן וקיבל תואר שני בשנת 1878. בשנה שלאחר מכן קיבל את הדוקטורט שלו עם תזה בנושא סיבוב כדור הארץ.
בשנת 1878 הפך קמרלינג אונס לעוזרו של יוהנס בוסה, מנהל הפוליטכניון של דלפט, ועבורו מילא את מקומו כמרצה בשנים 1881 ו-1882. בשנת 1882 מונה לפרופסור לפיזיקה ניסויית ומטאורולוגיה באוניברסיטת ליידן. בשנת 1904 הקים מעבדה גדולה לקריוגניקה והזמין חוקרים אחרים למקום, מה שהקנה לו הערכה רבה בקהילה המדעית. המעבדה ידועה כיום כמעבדת קמרלינג אונס.
קמרלינג אונס נפטר ב-21 בפברואר 1926 בליידן בגיל 72.
מחקר
### הנזלת הליום
ב-10 ביולי 1908 היה קמרלינג אונס הראשון שהנזיל הליום, תוך שימוש במספר שלבי קירור מוקדם ומחזור המפסון-לינדה המבוסס על אפקט ג'ול-תומסון. בדרך זו הוא הוריד את הטמפרטורה לנקודת הרתיחה של ההליום (269- מעלות צלזיוס, 4.2 קלווין). על ידי הפחתת הלחץ של ההליום הנוזלי, הוא השיג טמפרטורה הקרובה ל-1.5 קלווין; זו הייתה הטמפרטורה הנמוכה ביותר שנמדדה על פני כדור הארץ באותה עת. הציוד ששימש לכך נמצא במוזיאון בורהאווה בליידן.
קמרלינג אונס זכה להכרה רחבה על עבודה זו, כולל פרס נובל לפיזיקה לשנת 1913 "עבור מחקריו על תכונות החומר בטמפרטורות נמוכות שהובילו, בין היתר, לייצור הליום נוזלי."
לצורך מחקר נוסף בטמפרטורות נמוכות, נזקק קמרלינג אונס לכמויות גדולות של הליום. הוא השיג זאת בשנת 1911 מחברתו של ולסבאך, שעיבדה תוריאניט כדי לייצר תוריום עבור רשתות גז. הליום מיוצר כתוצר לוואי. קודם לכן, השיג הליום מעיבוד מונזיט, והשתמש במונזיט המעובד (שעדיין הכיל תוריום) כדי לסחור עבור ההליום. על כדור הארץ, הליום נמצא בדרך כלל בדו-קיום עם חומר רדיואקטיבי, שכן הוא תוצר של דעיכה רדיואקטיבית.
### גילוי מוליכות-על
Twenty questions, eight minutes on the clock, and a percentile measured against everyone who has taken it. No sign-up.
Take the IQ test →בשנת 1911 מדד קמרלינג אונס את המוליכות החשמלית של מתכות טהורות (כספית, ומאוחר יותר בדיל ועופרת) בטמפרטורות נמוכות מאוד. מדענים מסוימים, כמו לורד קלווין, האמינו כי אלקטרונים הזורמים דרך מוליך יעצרו לחלוטין או, במילים אחרות, התנגדות המתכת תהפוך לאינסופית באפס מוחלט. אחרים, כולל קמרלינג אונס, סברו כי ההתנגדות החשמלית של מוליך תפחת בהתמדה ותצנח לאפס. אוגוסטוס מתיסן אמר שכאשר הטמפרטורה יורדת, מוליכות המתכת בדרך כלל משתפרת או, במילים אחרות, ההתנגדות החשמלית בדרך כלל יורדת עם ירידת הטמפרטורה.
ב-8 באפריל 1911 גילה קמרלינג אונס כי בטמפרטורה של 3.6 קלווין ההתנגדות בחוט כספית מוצק השקוע בהליום נוזלי נעלמה לפתע. הוא הבין מיד את משמעות התגלית (כפי שהתברר כאשר פוענח מחברתו כעבור מאה שנה). הוא דיווח כי "הכספית עברה למצב חדש, שבשל תכונותיה החשמליות יוצאות הדופן ניתן לכנותו מצב מוליכות-על." הוא פרסם מאמרים נוספים על התופעה, בתחילה התייחס אליה כאל "סופרא-מוליכות" (supraconductivity), ומאוחר יותר אימץ את המונח המודרני "מוליכות-על" (superconductivity). באותו יום ציין כי "רגע לפני שהושגה הטמפרטורה הנמוכה ביותר [כ-1.8 קלווין], הרתיחה פסקה לפתע והוחלפה באידוי שבו הנוזל התכווץ באופן נראה לעין", מה שהיה התצפית הראשונה על נוזליות-על של אמבט ההליום שמסביב.
משפחה
בשנת 1887 נשא קמרלינג אונס לאישה את מריה אדריאנה וילהלמינה אליזבת ביילוולד, ולזוג נולד ילד אחד בשם אלברט. אחיו, מנסו קמרלינג אונס (1860–1925), היה צייר ואביו של צייר אחר, הרם קמרלינג אונס. אחותם, ג'ני, נישאה לפלוריס ורסטר (1861–1927), שהיה גם הוא צייר.
הכרה
### חברויות בארגונים
### פרסים
הנצחה
חלק מהמכשירים שתכנן קמרלינג אונס עבור ניסוייו ניתן לראות במוזיאון בורהאווה בליידן. המכשיר שבו השתמש כדי להנזיל הליום לראשונה מוצג בלובי של מחלקת הפיזיקה באוניברסיטת ליידן, שם גם המעבדה לטמפרטורות נמוכות קרויה על שמו. תלמידו ויורשו כמנהל המעבדה וילם הנדריק קיסום היה האדם הראשון שהצליח להקפיא הליום, בשנת 1926. מבנה המעבדה לשעבר של קמרלינג אונס משמש כיום את הפקולטה למשפטים באוניברסיטת ליידן וידוע בשם "Kamerlingh Onnes Gebouw" (בניין קמרלינג אונס), המקוצר לעיתים קרובות ל-"KOG". בפקולטה למדעים הנוכחית יש "מעבדת קמרלינג אונס" הקרויה על שמו, וכן לוחית ומספר מכונות ששימשו את קמרלינג אונס באולם הראשי של מחלקת הפיזיקה.
פרס קמרלינג אונס (1948) ופרס קמרלינג אונס (2000) נוסדו לכבודו, כהכרה בהתקדמות נוספת במדע הטמפרטורות הנמוכות.
אפקט אונס, המתייחס לזחילה של הליום נוזלי-על, קרוי על שמו.
מכתש קמרלינג אונס על הירח קרוי על שמו.
קמרלינג אונס נחשב למי שטבע את המונח אנתלפיה.
גילויו של קמרלינג אונס את מוליכות-העל הוכר כציון דרך של ה-IEEE בשנת 2011.
פרסומים נבחרים
- קמרלינג אונס, ה', "Nieuwe bewijzen voor de aswenteling der aarde." עבודת דוקטורט. חרונינגן, הולנד, 1879.
- קמרלינג אונס, ה', "Algemeene theorie der vloeistoffen." אמסטרדם, הוצאת האקדמיה; 21, 1881.
- קמרלינג אונס, ה', "On the Cryogenic Laboratory at Leyden and on the Production of Very Low Temperature." Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden; 14, 1894.
- קמרלינג אונס, ה', "Théorie générale de l'état fluide." הארלם, Arch. Neerl.; 30, 1896.
- קמרלינג אונס, ה', "Further experiments with liquid helium. C. On the change of electric resistance of pure metals at very low temperatures, etc. IV. The resistance of pure mercury at helium temperatures." Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden; No. 120b, 1911.
- קמרלינג אונס, ה', "Further experiments with liquid helium. D. On the change of electric resistance of pure metals at very low temperatures, etc. V. The disappearance of the resistance of mercury." Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden; No. 122b, 1911.
- קמרלינג אונס, ה', "Further experiments with liquid helium. G. On the electrical resistance of pure metals, etc. VI. On the sudden change in the rate at which the resistance of mercury disappears." Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden; No. 124c, 1911.
- קמרלינג אונס, ה', "On the Lowest Temperature Yet Obtained." Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden; No. 159, 1922.