وفقاً لوجهات نظري، يجب أن يحتل البحث الكمي، أي تحديد العلاقات بين قياسات الظواهر، المكان الأول في الممارسة التجريبية للفيزياء. بالقياس إلى المعرفة [door meten tot weten] أود أن أكتبها شعاراً على مدخل كل مختبر فيزياء.
البروفيسور Heike Kamerlingh Onnes، كان فيزيائياً هولندياً وحائز جائزة نوبل. استغل دورة Hampson–Linde للتحقيق في كيفية تصرف المواد عند تبريدها إلى ما يقارب الصفر المطلق وفيما بعد لتسييل الهيليوم للمرة الأولى، في عام 1908. كما اكتشف الموصلية الفائقة في عام 1911.
السيرة الذاتية
السنوات الأولى
وُلد Kamerlingh Onnes في Groningen، بهولندا. والده، Harm Kamerlingh Onnes، كان مالك مصنع طوب. والدته كانت Anna Gerdina Coers من Arnhem.
في عام 1870، التحق Kamerlingh Onnes بجامعة Groningen. درس تحت إشراف Robert Bunsen و Gustav Kirchhoff في جامعة Heidelberg من 1871 إلى 1873. مرة أخرى في Groningen، حصل على درجة الماجستير في عام 1878 وعلى الدكتوراه في عام 1879. كانت أطروحته بعنوان Nieuwe bewijzen voor de aswenteling der aarde، بمعنى إثباتات جديدة لدوران الأرض. من عام 1878 إلى 1882 كان مساعداً لـ Johannes Bosscha، مدير معهد Delft الفني، الذي عمل محاضراً بديلاً له في عامي 1881 و1882.
العائلة
كان متزوجاً من Maria Adriana Wilhelmina Elisabeth Bijleveld في عام 1887 وكان له طفل واحد يُدعى Albert. كان شقيقه Menso Kamerlingh Onnes 1860–1925 رساماً معروفاً إلى حد ما وأب لرسام آخر، Harm Kamerlingh Onnes، بينما تزوجت أخته Jenny الرسام الشهير Floris Verster 1861–1927.
جامعة Leiden
من عام 1882 إلى 1923 عمل Kamerlingh Onnes أستاذاً للفيزياء التجريبية في جامعة Leiden. في عام 1904 أسس مختبراً كبيراً جداً لتكييف درجات الحرارة المنخفضة ودعا باحثين آخرين إلى الموقع، مما جعله محترماً جداً في المجتمع العلمي. يُعرف المختبر الآن باسم مختبر Kamerlingh Onnes. وفي سنة واحدة فقط بعد تعيينه أستاذاً أصبح عضواً في الأكاديمية الملكية الهولندية للفنون والعلوم.
تسييل الهيليوم
في 10 يوليو 1908، كان أول من قام بتسييل الهيليوم، باستخدام عدة مراحل تبريد مسبق ودورة Hampson–Linde القائمة على تأثير Joule–Thomson. بهذه الطريقة خفّض درجة الحرارة إلى نقطة غليان الهيليوم −269 °C، 4.2 K. بخفض ضغط الهيليوم السائل حقق درجة حرارة قريبة من 1.5 K. كانت هذه أبرد درجات حرارة تم الوصول إليها على الأرض في ذلك الوقت. المعدات المستخدمة موجودة في متحف Museum Boerhaave في Leiden.
الموصلية الفائقة
في عام 1911 قاس Kamerlingh Onnes التوصيل الكهربائي للمعادن النقية الزئبق، وفيما بعد القصدير والرصاص في درجات حرارة منخفضة جداً. كان يعتقد بعض العلماء، مثل William Thomson Lord Kelvin، أن الإلكترونات التي تتدفق عبر موصل ستتوقف تماماً أو بعبارة أخرى، ستصبح مقاومة المعدن كبيرة بلا حدود عند الصفر المطلق. آخرون، بما فيهم Kamerlingh Onnes، شعروا بأن المقاومة الكهربائية للموصل ستنخفض بشكل مطرد وتصل إلى الصفر. قال Augustus Matthiessen أنه عندما تنخفض درجة الحرارة، عادة ما تتحسن التوصيلية الكهربائية للمعدن أو بعبارة أخرى، عادة ما تنخفض المقاومة الكهربائية مع انخفاض درجة الحرارة.
في 8 أبريل 1911، وجد Kamerlingh Onnes أنه عند 4.2 K اختفت المقاومة في سلك زئبق صلب مغمور في الهيليوم السائل فجأة. أدرك على الفور أهمية الاكتشاف كما اتضح عندما تم فك رموز دفتر ملاحظاته بعد قرن من الزمن. أبلغ أن "الزئبق قد دخل حالة جديدة، والتي يمكن أن تسمى بسبب خصائصها الكهربائية الاستثنائية الحالة الموصلة الفائقة". نشر المزيد من المقالات عن هذه الظاهرة، في البداية أشار إليها باسم "الموصلية الفائقة" والتي اعتمدها لاحقاً باسم "الموصلية الفائقة".
حصل Kamerlingh Onnes على اعتراف واسع النطاق عن عمله، بما في ذلك جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1913 بكلام اللجنة "لتحقيقاته حول خصائص المادة عند درجات حرارة منخفضة والتي أدت، من بين أمور أخرى، إلى إنتاج الهيليوم السائل".
الإرث
يمكن رؤية بعض الأجهزة التي ابتكرها لتجاربه في متحف Boerhaave في Leiden. الجهاز الذي استخدمه لتسييل الهيليوم للمرة الأولى معروض في بهو قسم الفيزياء في جامعة Leiden، حيث يُعرّف المختبر منخفض درجة الحرارة أيضاً باسمه. كان طالبه وخليفته كمدير للمختبر Willem Hendrik Keesom أول شخص تمكن من تصلب الهيليوم، في عام 1926. يعمل مبنى مختبر Kamerlingh Onnes السابق حالياً كلية الحقوق في جامعة Leiden ويُعرف باسم "مبنى Kamerlingh Onnes Gebouw"، غالباً ما يُختصر إلى "KOG". تضم كلية العلوم الحالية "مختبر Kamerlingh Onnes Laboratorium" باسمه، بالإضافة إلى لوحة وعدة آلات استخدمها Kamerlingh Onnes في القاعة الرئيسية لقسم الفيزياء.
تم تأسيس جائزة Kamerlingh Onnes تكريماً له، مما يعترف بالمزيد من التطورات في العلوم منخفضة درجات الحرارة.
تأثير Onnes الذي يشير إلى الزحف للهيليوم الفائق السيولة يُسمى تكريماً له.
يُسمى فوهة Kamerlingh Onnes على القمر باسمه.
يُنسب إلى Onnes أيضاً سك كلمة "الإنثالبيا".
تم تسمية اكتشاف Onnes للموصلية الفائقة معلماً من معالم IEEE في عام 2011.
الأوسمة والجوائز
- ميدالية Matteucci 1910
- ميدالية Rumford 1912
- جائزة نوبل في الفيزياء 1913
- ميدالية Franklin 1915
المنشورات المختارة
- Kamerlingh Onnes, H., "Nieuwe bewijzen voor de aswenteling der aarde." Ph.D. dissertation. Groningen, Netherlands, 1879.
- Kamerlingh Onnes, H., "Algemeene theorie der vloeistoffen." Amsterdam Akad. Verhandl; 21, 1881.
- Kamerlingh Onnes, H., "On the Cryogenic Laboratory at Leyden and on the Production of Very Low Temperature." Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden; 14, 1894.
- Kamerlingh Onnes, H., "Théorie générale de l'état fluide." Haarlem Arch. Neerl.; 30, 1896.
- Kamerlingh Onnes, H., "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.
- Kamerlingh Onnes, H., "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.
- Kamerlingh Onnes, H., "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.
- Kamerlingh Onnes, H., "On the Lowest Temperature Yet Obtained." Comm. Phys. Lab. Univ. Leiden; No. 159, 1922.
