Matematici

Časová osa Fotografie Peníze Razítka Sketch Hledat

Rudolf Julius Emmanuel Clausius

Datum narození:

Místo narození:

Datum úmrtí:

Místo úmrtí:

2 Jan 1822

Koslin, Prussia (now Koszalin, Poland)

24 Aug 1888

Bonn, Germany

Prezentace Wikipedia
POZOR - Automatický překlad z anglické verze

Rudolf Clausius' s otcem, Rev CEG Clausius, byl radní z královské vlády školní rady. Založil malou soukromou školu, stává jejím hlavním, a jako ministr kostela i on sloužil jako pastor. Rudolf byl vychován ve velké rodině, která je šestina jeho otce a synů. Navštěvuje jeho otce školy na několik let a pak se přestěhovali do gymnázia v Stettin (nyní Szczecin, Polsko), kde zůstal až do své dokončila své školní docházky v roce 1840. Jeden z jeho bratrů, Robert Clausius, napsal, že ve škole:

... všechny intimní s ním naučil vážit jeho spolehlivost a pravdivost. ... největší důvěry a důvěry byly umístěny do něj. Jeho rozsudek ... byla vysoce ceněna.

Clausius vstoupila na univerzitě v Berlíně v roce 1840, i když v této fázi byl stále není jasné, které obory se bude pokračovat. Za chvíli byl silně přitahuje k historii, ale nakonec se rozhodl soustředit se na matematiku a fyziku. Bylo to v těchto oblastech, aby dokončil své míry, v Velikonoce na rok 1844 a potom strávil rok ve zkušební době výuky na Frederic-Werder Gymnasium. Na Gymnázium Clausius učil pokročilých tříd v matematice a fyzice.

V 1846 vstoupil Boeck Royal seminář a svou disertační práci, na tento problém z odraženého světla na obloze, aby Halle univerzity v roce 1847. Obdržel jeho doktorát, s vyznamenáním, dne 15. července 1848. Této rané práce Clausius byl zaměřen na vysvětlování modrá barva oblohy, červené barvy vidět na východu slunce a západu slunce, a polarizace světla, viz podrobnosti. Ukázalo se, nesmí být založen na správné fyziky, protože se domníval, že se na účinky byly způsobeny odrazem a lomem světla, než je způsobena především rozptyl světla jako Thomson navržena. Nicméně v této práci Clausius aplikovaná matematika daleko hlouběji, než kterýkoli z jeho předchůdců a je dobrou ilustrací toho, jak fyzické problémy, řídit vývoj matematiky, i když jejich fyzický základ je nespolehlivý.

Clausius' první kniha o mechanické teorii tepla byla zveřejněna v roce 1850. To je jeho nejznámější prací a budeme diskutovat pod jeho obsahu a významu. Jeho význam byl uznán rychle a byl pozván na post profesora na Královské Dělostřelecká a inženýrská škola v Berlíně dne 25. září 1850. On také se stal docent na univerzitě v Berlíně a dal jeho inaugurační přednášku na univerzitě dne 18. prosince.

Dne 29. srpna 1855 Clausius byl jmenován do Židle matematické fyziky na Polytechnikum v Curychu a ve stejné době byl také jmenován na Univerzitě v Curychu. Bylo to určitě vynikající místo pro Clausius dále posunout své nápady obklopen dalšími vynikající matematici a fyzikové. Byl nyní táhnou ve dvou směrech, jednou z nich zůstane na vědecky vynikající Curych a jiné k návratu do Německa, země má hluboce miloval. V 1858 mu bylo nabídnuto místo na polytechnice v Karlsruhe, ale obrátil ji dolů. V následujícím roce, na 19. listopadu, se oženil s Adelheid Rimpam. Opět v roce 1862 mu bylo nabídnuto místo na polytechnice v Brunswick, ale obrátil ji i přes nabídku přicházející z jeho žena domovské město, jako to učinil nabídku z Vídně čtyři roky později.

Pak v roce 1867, když nabídl profesorem na University of Würzburg přijal, vyjádřil hluboké politování nad opuštěním Curych, ale nakonec najít ten už nemohl odolat jeho přání vrátit se do své rodné Německo. Měl pouze jeden rok ve Würzburgu, když mu byla nabídnuta pozice v Mnichově. Obrátil se této nabídky, ale v následujícím roce, 1869, přijal nabídku na křeslo na univerzitě v Bonnu. Brzy po této souvislosti je však politických událostí bude mít zásadní vliv na Clausius' života.

Bismarck musel podařilo vytvořit Severní německy konfederace, ale hledal způsob, jak podpořit jižní státy, aby se připojily. Francie věřil, že by mohly snadno porazit nových německých států a Bismarck uvědomili, že válka s Francií by se případě je třeba, aby všechny německé státy dohromady. On chytře inženýrství situace, ve které vyvolalo francouzské do zahájení války, která si přeje, aby obě strany. Clausius byl německy a vlastenec, i když byl brzy 50 let, obětoval jeho služby, aby jeho země ve francouzsko-německé války, které se člení ven.

Německé ozbrojené síly byly výrazně silnější než francouzsky a brzy měl představit francouzské armády byla v ústupu. Dva rozhodující bitvy v Vionville a Gravelotte byly jistě není rozhodující pro Němce kteří ztracené 20000 mužů Gravelotte v porovnání se ztrátou ze 13000 na francouzsky. Nicméně, když se německá armáda očekávala, že francouzsky se předem a stiskněte doma jejich mírnou výhodu, ale ustoupil a stal se taktické vítězství pro Němce. Clausius' bratr Robert napsal:

Jeho hořící vlastenectví, neumožnil mu, aby zůstali doma nečinnosti během války na 1870-71. On zavázala vedením sanitku sboru, který byl tvořen z Bonnu studentů. Na veliké bitvy na Vionville a Gravelotte mu pomohl k nošení raněných z bitvy a pro zmírnění jejich utrpení.

Clausius obdržel Železný kříž v roce 1871 za jeho služby do německé kampaně. Nicméně, on byl zraněn do nohy během bitev a utrpěl těžkou bolestí a neschopnosti pro zbytek svého života. Další tragédii došlo v roce 1875, když jeho žena zemřela při narození dítěte. Dítěte, který přežil, byl jejich šestý, ale pouze čtyři, dva chlapci a dvě dívky, přežil Clausius. Avšak po smrti své manželky Clausius měl zodpovědnost vychovávat své rodiny a spolu s jeho válečných ran znamenalo, že měl malou šanci na koncentrované akademické práce. Jeho bratr napsal:

Byl to nejlepší a nejvíce milující otců, plně vstupují do radosti ze svých potomků. On sám dohlíželi nad škole svých dětí.

Jako způsob, jak překonat problémy s jeho zraněná noha, a umožnit mu k dosažení jeho přednášky snadněji, jeho lékař doporučil mu, aby se věnovali na koních. Tento Clausius a to r. 1878 vzal až jízda na koni, brzy se stane odborník jezdec. V roce 1884 se stal rektorem na univerzitě v Bonnu, pokračuje v této roli v průběhu 1885. Pak, v 1886, se oženil znovu. Jeho druhá žena byla Sofie Stack z Essenu a Clausius měl ještě jedno dítě, syna, s druhou ženou. Ten pokračoval v práci až do jeho konečné nemoci, ve skutečnosti jako jeho bratr recounted:

Dokonce i na jeho poslední nemocné-lůžko prošel zkouškou.

Clausius byl teoretický fyzik, ve skutečnosti hrál důležitou roli při vytváření teoretické fyziky jako disciplíny. Jak jsme již bylo uvedeno výše jeho nejslavnější kniha byla Über die bewegende Kraft der Wärme přečíst na berlínské Akademii dne 18. února 1850 a zveřejněn v Annalen der Physik v témže roce. Tento dokument je totiž základem moderní termodynamiky. V tomto článku:

... Clausius první uvedla, základní představu o druhý termodynamický zákon. Použil ho v prokazující, že pro 'Carnotův cyklus', která přenáší teplo mezi dvěma zásobníky tepla při různých teplotách a zároveň konvertuje teplo do práce, maximální pracovní získaných na základě určitého množství tepla závisí pouze na teplotách z zásobníky tepla, a nikoli na charakter pracovní látky.

Chcete-li pochopit význam Clausius' papír bychom měli říct pár slov o teorii tepla, které existovaly v této době. Tato teorie se nazývá kalorický teorie byla založena na dvou axiomů, a to, že teplo ve vesmíru je zachováno, a to teplo v podstatě je funkcí stavu látky. Laplaceova, Poissonova, Sadi Carnot a Clapeyron měl všechny rozvinuté toto téma pomocí tohoto kalorický teorie jako základ. Nicméně, v jeho 1850 papíru, Clausius jasně uvádí, že předpoklady, z kalorický teorie jsou falešné a dal dva zákony termodynamiky nahradit nesprávné předpoklady. Dal vysvětlení povahy zdarma tepla a latentního tepla.

První zákon termodynamiky stanoví ekvivalenci tepla a práce: pokaždé, když práci za tepla pak ekvivalentní množství tepla je spotřebována. Clausius byl experimentální důkaz tohoto zákona, nikoli z jeho vlastních pokusů, ale od těch, na Joule. Přijetí na první zákon termodynamiky ukázalo, že okamžitě oba z axiomů z kalorický teorie jsou falešné. Clausius vykládat zdarma tepla jako kinetická energie částic z těla. Práce uvedena do zvýšení této kinetická energie by mělo za následek zvýšení teploty. Latentní teplo bylo teplo, které byly zničeny v práci vykonávanou proti sil mezi molekulami.

Základní rovnice zřízený Clausius byl proto DQ = du + DW DQ, kde byl přírůstek do tepla, Du byla změna v energii těla, a DW byla změna ve vnější práce. Zavedení U, energie, z těla, byl velký význam, i když Clausius nedaly to jméno. Roky po jeho papíře objevila, Thomson zvané U vnitřní energie. Jedná se o celkové množství práce, která by mohla být teoreticky extrahované z látky. Měli bychom připomenout, že Thomson, v jeho 1851 papíru, píše (viz např.):

... kvalita prvního založení [Sadi Carnot 'je věta] na správné principy je zcela v důsledku Clausius.

Gibbs napsal (viz např.):

... v paměti z Clausius ... věd termodynamika přišel do existence. ... Mohlo by se říci kdykoli od zveřejnění na paměti, že základy vědy byly bezpečné, jeho definice jasné, a její hranice odlišné.

1850 Tento dokument obsahoval verzi druhé zákony termodynamiky, a sice, že teplo má tendenci proudit z teplé na studenou subjekty. Nicméně:

... To byl jen začátek Clausius' dlouho účast ve studii na druhé zákona. V následujících patnáct let mu bylo osm zveřejnit více vzpomínek, v nichž se snažil dát druhé zákona do jednodušší, obecné a matematické formě.

Clausius přepracované Sadi Carnot 'je princip účinnosti tepelného motoru v jeho práci. Na Clausius-Clapeyron rovnice zdá která vyjadřuje vztah mezi tlaku a teploty, při které dvě fáze určité látky jsou v rovnováze. Byl uznán entropie jako množství, jež zůstává invariantní při změnách objemu a teploty v Carnotův cyklus již v jeho 1850 papíru, ale to není důležité jméno tohoto pojmu v té době. Stále bez udání pojmu název Clausius formulované v paměti na 1854, je Základy teorie pojmu opatření transformace rovnocennosti později nazývá entropie. V dokumentu, který vydal roku 1865 koncept je pojmenován o jasně definované poprvé.

V jeho papíru na 1865 Clausius uvedeno první a druhé zákony termodynamiky v následující podobě.

1. Energie z vesmíru je konstantní.
2. O entropii vesmíru směřuje k maximu.

Máme uvedených výše až po velké vlastenectví ukazuje Clausius. Toto spojení se ukázalo poněkud na nevýhodu, aby mu v určité způsoby, jak se ve své výzkumné šetření. Byl zapojen do různých sporů. První spor byl s Thomson nad důsledku Joule, že byl citován v jednom ze svých dokumentů. Clausius byl velmi kritický, že němčina byla první, kdo zjistí výsledek, nikoli Angličan Joule.

Druhý spor byl s Tait nad kteří jako první navrhnout rovnocennosti práce a teplo. Nebylo to buď z nich tvrdila, tento pro sebe, ale spíše o spor byl mezi Tait a Tyndall, zda Joule nebo Julius von Mayer prioritou. Clausius se ocitli ve spor zcela náhodně, když Tyndall požádala ho, aby ho poslal všechny von Mayer v novinách. Nicméně Clausius pak publikoval článek z roku 1868 uvádí, že nejen to von Mayer mít prioritu, ale tak tomu bylo u německého národa.

Více Ostrý spor mezi Tait a Clausius začal v roce 1872, kdy Maxwell zveřejněna teorie tepla. Clausius uvedl, že Britové se snažili tvrzení více než oni zasloužil o teorii tepla, které Clausius řekl, on sám byl objevitel. Jeden by musel dodat, že Maxwell měl v průběhu několika let, plně uznána Clausius' příspěvek, tak on měl málo důvodů pro stížnosti. Na smutek ze situace byla v tom smyslu, že Clausius' postoj se v jeho vlastní úspěchy. Zamáznout píše:

Clausius' velký odkaz na fyziku je nepochybně jeho představu o nevratné zvýšení entropie, a ještě jsme se najít žádné známky zájmu o Jóšijáš Gibbs' pracovat na chemické rovnováhy nebo Boltzmannův 's názory na termodynamika a pravděpodobnost, které byly zcela závislé na jeho nápad. Je divné, že on sám ukázal, žádný sklon k úsilí o porozumění molekulárním nevratných entropie nebo najít další aplikace na myšlenku, že je cizinec dosud, a to i tragické, že vyjádřil obavy, ne pro práci na jeho současníků kteří byli naplňování těchto velmi úkolů.

Někteří historikové tvrdí, že Clausius byl více použití myšlenky druhých, než byl ochoten přiznat. Například Kim v píše:

... naše účely je smysl toho, co udělal Clausius v tomto dlouho usiluje. Máme vysvětlit, jak jeho práci sledovala zejména Samozřejmě, že to trvalo, které se účastní digressions, střílnami, a dokonce i některé zmatky, a které zavádí některé velmi obtížné nové pojmy jako 'nevykompenzovaný transformace', 'disgregation' a 'entropie'. My čerpat určitou pozornost William Thomson 's myšlenkou' univerzální tendenci k plýtvání energií 'jako možný zdroj motivace, které jsou základem celé práce.

Nesmíme budit dojem, že Clausius' práce nebyla na mimořádný význam pro to zcela jistě byl. Musíme také neměly budit dojem, že si jen pracoval na termodynamika o, po roce 1875 soustředěny na elektrodynamický teorie. Dal zásady zachování energie v elektrodynamika souvisí s platnými právními předpisy akce-v-a-vzdálenosti, které, na rozdíl od daný Coulombová, závisí na rychlosti a zrychlení. Clausius záměrně provedeny volby v nastavení rovnice tak, aby byly:

... v nejjednodušší a tedy nejvíce pravděpodobné podobě.

Jeho teorie byla v dosti dobré shodě s nejvíce experimentální výsledky, ale je založeno na absolutní rychlosti, což mělo za následek poplatek v klidu na zemi je vystaveno síle v důsledku pohybu na zemi. Clausius odpověděl na kritiku, ale říká, že jeho absolutní rychlost byla v porovnání s okolní střední poplatku. Navzdory obtížím v teorii, že hrál důležitou roli v rozvoji elektrodynamický teorie.

Clausius obdržel mnoho vyznamenání za svou práci. Tento seznam je dlouhý a my se píše jen velmi málo. Byl zvolen Fellow na Royal Society of London v roce 1868 a získala svou Copley medaile v 1879. Také on získal medaili Huygens v roce 1870, je Poncelet cenu v roce 1883 a obdržel čestný doktorát na University of Würzburg v 1882.

FITZGERALD, ve dát pokutu tuto poctu Clausius:

Byl to ušlechtilý příklad toho ducha, který se věnuje pouze na něž se přímo lidstva, a že nebude marnit čas na drobné elaborations na dost problémů. Byl v nejvyšším slova smyslu praktické, jeho dílo je věčný, a jeho paměť bude žít tak dlouho jako lidstvo reveres jeho patroni.

Source:School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland