지식은 연구의 죽음이다.
Walther Hermann Nernst는 열역학, 물리화학, 전기화학 및 고체물리학 분야의 업적으로 알려진 독일 화학자였다. 그의 Nernst 열 정리 공식화는 열역학 제3법칙의 길을 열어주었으며, 이로 인해 1920년 노벨 화학상을 수상했다. 또한 1887년 Nernst 방정식을 개발한 것으로도 알려져 있다.
생애 및 경력
초년
Nernst는 현재 폴란드의 Wąbrzeźno인 West Prussia의 Briesen에서 Gustav Nernst(1827–1888)와 Ottilie Nerger(1833–1876) 사이에서 태어났다. 그의 아버지는 지방 판사였다. Nernst는 세 명의 누나와 한 명의 남동생이 있었다. 그의 셋째 누나는 콜레라로 사망했다. Nernst는 Graudenz의 초등학교에 다녔다. 그는 Zürich, Berlin, Graz 및 Würzburg의 대학에서 물리학과 수학을 공부했으며, Würzburg에서 박사 학위를 받았다(1887년). 1889년에 그는 Leipzig 대학에서 habilitation을 완료했다.
개인적 특성
Nernst는 기계적 사고방식이 뛰어나서 새로운 발견을 산업에 적용할 방법을 항상 생각하고 있었다고 알려져 있다. 그의 취미에는 사냥과 낚시가 포함되었다. 그의 친구 Albert Einstein은 "그의 어린이 같은 허영심과 자기만족"에 재미를 느꼈다. "그의 자신의 연구실과 실험실은 항상 극단적인 혼란의 양상을 보였으며 그의 동료들은 이를 적절히 '최대 엔트로피 상태'라고 불렀다."
가족 역사
Nernst는 1892년에 Emma Lohmeyer와 결혼했으며, 함께 두 명의 아들과 세 명의 딸을 두었다. Nernst의 두 아들 모두 제1차 세계대전에서 전사했다. Leipzig 대학의 동료들인 Jacobus Henricus van't Hoff 및 Svante Arrhenius와 함께, 화학 분야 내 새로운 이론적 및 실험적 탐구 분야의 기초를 확립했으며, 전 지구적 온도를 높이기 위해 미사용 석탄 광맥에 불을 지르는 것을 제안했다. 그는 Adolf Hitler와 나치즘의 노골적인 비판자였으며, 그의 세 딸 중 두 명이 유대인 남성과 결혼했다. Hitler가 권력을 장악한 후 그들은 이민을 떠났으며, 한 명은 영국으로, 다른 한 명은 브라질로 이주했다.
경력
Nernst는 1883년 Zurich에서 대학을 시작했고, Berlin에서 잠시 머문 후, Zurich로 돌아왔다. 그는 Boltzmann이 교수였던 Graz에서 논문을 작성했지만, Ettinghausen의 지도 아래에서 일했다. 그들은 Nernst 효과를 발견했다: 온도 구배에 있는 금속 도체에 수직으로 적용된 자기장이 전기 전위차를 유발한다는 것이다. 다음으로 그는 Kohlrausch 아래의 Würzburg로 이동했으며, 그곳에서 논문을 제출하고 방어했다. Ostwald는 그를 Leipzig의 물리화학 첫 번째 부서에 영입했다. Nernst는 조교로 그곳으로 이동했으며, 용액의 전기 흐름 열역학을 연구했다. 강사로 승진한 후, 그는 Heidelberg에서 잠시 가르쳤고 나중에 Göttingen으로 이동했다. 3년 후, 그는 Munich에서 교수직을 제의받았으며, 그를 Prussia에 유지하기 위해 정부는 Göttingen에서 그를 위한 자리를 만들었다. 그곳에서 그는 영어, 프랑스어 및 러시아어로 번역된 저명한 교재 Theoretical Chemistry를 저술했다. 그는 또한 막을 통해 분리된 이온의 불균형한 농도로 인해 생성되는 전기 전위에 대한 Nernst 방정식을 유도했다. 그의 방정식은 세포 생리학과 신경생물학에서 광범위하게 사용된다.
당시 사용 중이던 탄소 전기 필라멘트 램프는 전구 내부에 진공이 필요했기 때문에 어둡고 비싼 비용이 들었다. Nernst는 희토류 산화물로 만든 필라멘트를 가진 고체 방사체인 Nernst glower를 발명했으며, 이는 여전히 적외선 분광법 분야에서 중요하다. 필라멘트의 연속적인 저항 가열로 인해 전도가 발생한다. Glower는 2~14 마이크로미터의 파장에서 최적으로 작동한다. 밝은 빛을 내지만 준비 기간이 필요하다. Nernst는 그 특허를 백만 마르크에 판매했으며, 현명하게도 로열티를 선택하지 않았는데, 곧 불활성 가스로 채워진 텅스텐 필라멘트 램프가 도입되었다. 그의 재산으로 Nernst는 1898년 평생 소유했던 18대의 자동차 중 첫 번째를 구입했으며, 사냥을 위한 500헥타르 이상의 시골 부동산을 구입했다. 그는 탄산가스 실린더를 소지하여 기화기에 분사함으로써 초기 자동차의 출력을 증가시켰다. Göttingen에서 18년의 생산적인 활동 후, 삼투압과 전기화학을 조사하고 신경이 전도하는 방식에 대한 이론을 제시한 후, 그는 Berlin으로 이동했으며 Geheimrat 칭호를 수여받았다.
1905년에 그는 "New Heat Theorem"을 제안했으며, 이후 열역학 제3법칙으로 알려지게 되었다. 그는 온도가 절대 영도에 접근할수록 엔트로피도 영도에 접근한다는 것을 보여주었으며, 반면 자유 에너지는 영도 이상으로 유지된다. 이것이 바로 그가 가장 기억되는 업적이며, 화학자들이 열 측정으로부터 자유 에너지와 따라서 화학 반응의 평형점을 결정할 수 있게 해주었다. Theodore Richards는 Nernst가 자신의 아이디어를 도용했다고 주장했지만, Nernst는 거의 보편적으로 그 발견의 공로를 인정받고 있다. Nernst는 Kaiser Wilhelm과 친해졌으며, 그를 설득하여 과학 발전을 위한 Kaiser Wilhelm Gesellschaft를 초기 자본금 1,100만 마르크로 설립하게 했다. Nernst의 실험실은 저온에서 비열이 현저히 감소하며 절대 영도에서 아마 소멸할 것이라는 것을 발견했다. 이 감소는 1909년 Albert Einstein의 극저온 온도에서의 비열의 양자역학에 관한 논문에서 액체와 고체에 대해 예측되었다. Nernst는 그렇게 감동하여 Zurich까지 가는 먼 길을 가서 Einstein을 방문했으며, 1909년 Zurich에서 Einstein은 상대적으로 유명하지 않았기 때문에 사람들은 "Einstein은 위대한 Nernst가 Berlin에서 Zurich까지 모든 길을 와서 그와 대화하기 위해 올 정도면 영리한 친구에 틀림없다"고 말했다. Nernst와 Planck는 Berlin에서 특수 교수직을 설립하려고 로비를 벌였으며, Nernst는 그 기금 조성에 기부했다. 1913년 그들은 Einstein을 설득하기 위해 Switzerland로 여행했으며, 그것은 이상적인 직책이었다: 독일 최고 대학에서 명명된 교수직, 교육 의무 없이, 그로 하여금 연구에만 전념할 수 있게 해주는 것.
1911년에 Nernst와 Max Planck은 Brussels에서 첫 번째 Solvay 회의를 개최했다. 다음 해에, 인상파 화가 Max Liebermann이 그의 초상화를 그렸다.
1914년, Nernst 부부는 자신들의 시골 부동산으로 개인 철도 객차로 가져온 동료와 학생들을 대접하고 있었을 때 전쟁이 선포되었다는 것을 알게 되었다. 그들의 두 명의 나이 많은 아들들은 군대에 입대했으며, 아버지는 자발적 운전 군단에 입대했다. 그는 93인 선언에 서명함으로써 야만성 혐의에 대해 독일 군대를 옹호했다. 1914년 8월 21일에, 그는 Berlin에서 France의 독일군 우익 사령관에게 문서를 운전하여 전달했으며, 밤에 Paris 불빛의 빛깔을 볼 수 있을 때까지 2주 동안 함께 진격했다. Marne 전투에서 형세가 바뀌었다. 참호전의 교착 상태가 시작되었을 때, 그는 집으로 돌아왔다. 그는 탄루스 가스를 방출하는 포탄으로 참호 수비수들을 몰아내는 아이디어를 제시하면서 군수를 담당하는 참모 장교 Colonel Max Bauer에게 연락했다. 그의 아이디어가 시도되었을 때 관찰자 중 한 명은 Fritz Haber였으며, 너무 많은 포탄이 필요할 것이라고 주장했고, 공기보다 무거운 독성 가스의 구름을 방출하는 것이 더 나을 것이라고 했다. 1915년 4월 22일의 첫 번째 염소 구름 공격은 강한 보병 진격으로 뒷받침되지 않았으므로, 가스가 교착 상태를 깰 수 있는 기회는 돌이킬 수 없게 사라졌다. Nernst는 이등 철십자훈장을 수여받았다. Imperial German Army의 참모 과학 고문으로서, 그는 많은 부분이 그의 실험실에서 행해진 폭발물 연구를 지휘했으며, 그곳에서 그들은 구아니딘 과염소산염을 개발했다. 그 다음 그는 참호 박격포의 개발에 종사했다. 그는 1등 철십자훈장과 나중에 Pour le Mérite를 수여받았다. 고위 사령부가 제한 없는 잠수함 전쟁을 개시할 것을 고려하고 있을 때, 그는 Kaiser에게 미국의 적대자로서의 엄청난 잠재력에 대해 경고할 기회를 요청했다. 그들은 귀 기울이지 않았으며, Ludendorff는 "무능한 터무니없는 말"이라며 그를 큰 소리로 제지했다. 그는 The Foundations of the New Heat Theorem이라는 책을 출판했다. 두 아들 모두 전선에서 사망했다.
1918년에 광화학을 연구한 후, 그는 원자 연쇄 반응 이론을 제안했다. 그것은 자유 원자가 형성되는 반응이 표적 분자를 더 많은 자유 원자로 분해할 때 연쇄 반응을 야기할 것이라고 명시했다. 그의 이론은 핵분열의 자연 과정과 밀접한 관련이 있다.
1920년에, 그와 그의 가족은 그가 전쟁 범죄자의 연합국 명단에 있는 과학자 중 한 명이었기 때문에 잠시 해외로 도망쳤다. 그 해 말에 그는 열화학 분야의 업적을 인정받아 노벨 화학상을 수상했다. 그는 1921–1922년 Berlin 대학 총장으로 선출되었다. 그는 젊은 과학자들에게 정부와 민간 자금을 유통하는 기관을 설립했으며 미국 대사가 되는 것을 거절했다. 2년간의 불행한 시간 동안, 그는 국립 물리 기술 연구소인 Physikalisch-Technische Reichsanstalt의 회장이었으며, "평범함과 관료주의의 혼합"에 대처할 수 없었다. 1924년에, 그는 Berlin의 물리화학 연구소 소장이 되었다.
1927년에, 저온에서의 비열의 감소는 가스까지 확장되었다. 그는 우주선과 우주론 이론을 연구했다.
보도자료에서 그를 "완전히 음악적이지 않은" 사람으로 설명했지만, Nernst는 1930년에 Bechstein과 Siemens 회사와의 협력으로 "Neo-Bechstein-Flügel"이라는 전기 피아노를 개발했으며, 울림판을 진공관 증폭기로 대체했다. 피아노는 전자기 픽업을 사용하여 전기 기타와 같은 방식으로 전자적으로 수정되고 증폭된 음성을 생산했다. 실제로 그는 피아니스트였으며, 때로 Einstein의 바이올린을 반주했다.
1933년에, Nernst는 협력하기를 희망했던 동료가 유대인이었기 때문에 부서에서 해고되었다는 것을 알게 되었다. Nernst는 즉시 택시를 타고 Haber를 만나러 가서 정부의 통제를 받지 않는 그의 연구소에서의 직책을 요청했으나, Haber가 영국으로 이동하고 있다는 것을 알게 되었다. 곧, Nernst는 인종 출신에 관한 정부 양식 작성을 거절한 것으로 인해 곤경에 빠졌다. 그는 교수직에서 물러났지만 Kaiser Wilhelm 연구소의 이사회에서 해고되었다. 그는 시골에서 조용히 살았으며, 1937년 그는 명예 박사 학위를 받기 위해 Oxford로 여행했으며, 또한 그의 맏딸, 그녀의 남편 및 세 명의 손자를 방문했다. Nernst는 1939년에 심한 심장 마비를 겪었다. 그는 1941년에 사망했으며, Göttingen, Germany의 Max Planck, Otto Hahn 및 Max von Laue 근처에 묻혀 있다.
출판물
- Walther Nernst, "Reasoning of theoretical chemistry: Nine papers 1889–1921" Ger., Begründung der Theoretischen Chemie : Neun Abhandlungen, 1889–1921. Frankfurt am Main : Verlag Harri Deutsch, c. 2003. ISBN 3-8171-3290-5
- Walther Nernst, "The theoretical and experimental bases of the New Heat Theorem" Ger., Die theoretischen und experimentellen Grundlagen des neuen Wärmesatzes. Halle . [ed., this is a list of thermodynamical papers from the physico-chemical institute of the University of Berlin 1906–1916; Translation available by Guy Barr LCCN 27-2575
- Walther Nernst, "Theoretical chemistry from the standpoint of Avogadro's law and thermodynamics" Ger., Theoretische Chemie vom Standpunkte der Avogadroschen Regel und der Thermodynamik. Stuttgart, F. Enke, 1893 . LCCN po28-417
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