Josiah Willard Gibbs - Josiah Willard Gibbs

Pentru Josiah Willard Gibbs, Sr., a se vedea Josiah Willard Gibbs, Sr. Pentru nava Marinei Statelor Unite, a se vedea USNS Josiah Willard Gibbs (T-AGOR-1) .

Josiah Willard Gibbs
Portretul lui Josiah Willard Gibbs
Josiah Willard Gibbs
Născut ( 1839-02-11 )11 februarie 1839
New Haven, Connecticut , SUA
Decedat 28 aprilie 1903 (1903-04-28)(64 de ani)
New Haven, Connecticut, SUA
Naţionalitate american
Alma Mater Colegiul Yale
Cunoscut pentru
Listă
Premii
Cariera științifică
Câmpuri Fizică , chimie , matematică
Instituții Colegiul Yale
Teză Pe forma dinților roților în angrenaje cu angrenaj  (1863)
Consilier doctoral Hubert Anson Newton
Doctoranzi Edwin Bidwell Wilson
Irving Fisher
Henry Andrews Bumstead
Lynde Wheeler
Lee De Forest
Influențe Rudolf Clausius
James Grefier Maxwell
Ludwig Boltzmann
Jules Moutier
Influențat Johannes Diderik van der Waals
Pierre Duhem
Semnătură
Semnătura lui Gibbs

Josiah Willard Gibbs (11 februarie 1839 - 28 aprilie 1903) a fost un om de știință american care a adus contribuții teoretice semnificative la fizică, chimie și matematică. Munca sa privind aplicațiile termodinamicii a fost esențială în transformarea chimiei fizice într-o știință inductivă riguroasă. Împreună cu James Clerk Maxwell și Ludwig Boltzmann , el a creat mecanica statistică (un termen pe care l-a inventat), explicând legile termodinamicii ca consecințe ale proprietăților statistice ale ansamblurilor posibilelor stări ale unui sistem fizic compus din mai multe particule. Gibbs a lucrat, de asemenea, la aplicarea ecuațiilor lui Maxwell la problemele din optica fizică . Ca matematician, el a inventat calculul vector modern (independent de omul de știință britanic Oliver Heaviside , care a desfășurat lucrări similare în aceeași perioadă).

În 1863, Yale i-a acordat lui Gibbs primul doctorat american în inginerie . După o ședere de trei ani în Europa, Gibbs și-a petrecut restul carierei la Yale, unde a fost profesor de fizică matematică din 1871 până la moartea sa în 1903. Lucrând într-o izolare relativă, a devenit cel mai vechi om de știință teoretic din Statele Unite pentru a câștiga o reputație internațională și a fost lăudat de Albert Einstein drept „cea mai mare minte din istoria americană”. În 1901, Gibbs a primit ceea ce era considerat atunci cea mai înaltă onoare acordată de comunitatea științifică internațională, Medalia Copley a Societății Regale din Londra, „pentru contribuțiile sale la fizica matematică”.

Comentatorii și biografii au remarcat contrastul dintre viața liniștită și solitară a lui Gibbs la începutul secolului în Noua Anglie și marele impact internațional al ideilor sale. Deși lucrarea sa a fost aproape în întregime teoretică, valoarea practică a contribuțiilor lui Gibbs a devenit evidentă odată cu dezvoltarea chimiei industriale în prima jumătate a secolului XX. Potrivit lui Robert A. Millikan , în știința pură, Gibbs „a făcut pentru mecanica statistică și termodinamică ceea ce Laplace a făcut pentru mecanica cerească și Maxwell a făcut pentru electrodinamică, și anume, a făcut din câmpul său o structură teoretică bine terminată”.

Biografie

Fundal de familie

Willard Gibbs în tinerețe

Gibbs s-a născut în New Haven, Connecticut. El aparținea unei vechi familii yankee care a produs clerici și academicieni americani distinși încă din secolul al XVII-lea. El a fost al patrulea dintre cei cinci copii și singurul fiu al lui Josiah Willard Gibbs Sr. și al soției sale Mary Anna, născută Van Cleve. Din partea tatălui său, el a fost descendent din Samuel Willard , care a funcționat ca președinte în exercițiu al Harvard College din 1701 până în 1707. Pe partea mamei sale, unul dintre strămoșii săi a fost Rev. Jonathan Dickinson , primul președinte al Colegiului din New Jersey. (mai târziu Universitatea Princeton ). Numele de prenume al lui Gibbs, pe care l-a împărtășit cu tatăl său și cu alți membri ai familiei sale extinse, derivă din strămoșul său Josiah Willard, care fusese secretar al provinciei Massachusetts Bay în secolul al XVIII-lea. Bunica sa paternă, Mercy (Prescott) Gibbs, era sora Rebecca Minot Prescott Sherman, soția tatălui fondator american Roger Sherman ; și a fost vărul secund al lui Roger Sherman Baldwin , a se vedea cazul Amistad de mai jos.

Bătrânul Gibbs era cunoscut în general de familia și colegii săi ca „Josiah”, în timp ce fiul era numit „Willard”. Josiah Gibbs a fost un lingvist și teolog care a servit ca profesor de literatură sacră la Școala Divinității Yale din 1824 până la moartea sa în 1861. El este amintit astăzi în principal ca abolitionist care a găsit un interpret pentru pasagerii africani ai navei Amistad , permițându-le să depun mărturie în timpul procesului care a urmat rebeliunii împotriva vânzării ca sclavi.

Roger Sherman Baldwin a fost și străbunicul matematicianului Hassler Whitney , unul dintre fondatorii teoriei singularității , care a făcut lucrări fundamentale în multiple , încorporare , imersiune , clase caracteristice și teoria integrării geometrice .

Educaţie

Willard Gibbs a fost educat la Hopkins School și a intrat în colegiul Yale în 1854 la vârsta de 15 ani. La Yale, Gibbs a primit premii pentru excelență în matematică și latină și a absolvit în 1858, aproape de vârful clasei sale. A rămas la Yale ca student absolvent la Școala Științifică din Sheffield . La 19 ani, la scurt timp după absolvirea facultății, Gibbs a fost introdus în Academia de Arte și Științe din Connecticut , o instituție științifică formată în primul rând din membri ai facultății din Yale.

Relativ puține documente din perioada supraviețuiesc și este dificil să reconstitui cu precizie detaliile carierei timpurii a lui Gibbs. În opinia biografilor, principalul mentor și campion al lui Gibbs, atât la Yale, cât și în Academia Connecticut, a fost probabil astronomul și matematicianul Hubert Anson Newton , o autoritate de frunte în materie de meteori , care a rămas prietenul și confidentul lui Gibbs de-a lungul vieții. După moartea tatălui său în 1861, Gibbs a moștenit destui bani pentru a-l face independent financiar.

Probleme pulmonare recurente l-au îmbolnăvit pe tânărul Gibbs și medicii săi erau îngrijorați că ar putea fi susceptibil la tuberculoză , care a ucis-o pe mama sa. El a suferit, de asemenea, de astigmatism , al cărui tratament era încă în mare parte necunoscut oculistilor , astfel încât Gibbs a trebuit să se diagnostice și să-și macine propriile lentile. Deși în anii ulteriori a folosit ochelari doar pentru lectură sau alte lucrări apropiate, sănătatea delicată și vederea imperfectă a lui Gibbs probabil explică de ce nu s-a oferit voluntar să lupte în războiul civil din 1861–65. Nu a fost recrutat și a rămas la Yale pe durata războiului.

Portretul lui Willard Gibbs ca profesor de colegiu Yale
Gibbs în timpul său ca profesor la Yale

În 1863, Gibbs a primit primul doctorat în filosofie (doctorat) în inginerie acordat în SUA, pentru o teză intitulată „Cu privire la forma dinților roților în angrenajul cu spur”, în care a folosit tehnici geometrice pentru a investiga design optim pentru unelte . În 1861, Yale devenise prima universitate din SUA care oferea un doctorat. diplomă, iar cea a lui Gibbs a fost doar al cincilea doctorat. acordat în SUA pentru orice subiect.

Carieră, 1863–73

După absolvire, Gibbs a fost numit profesor la facultate pentru un mandat de trei ani. În primii doi ani, a predat latină și, în al treilea an, a predat „filosofia naturală” (adică fizica). În 1866, a brevetat un design pentru o frână de cale ferată și a citit o lucrare în fața Academiei Connecticut, intitulată „Magnitudinea corectă a unităților de lungime”, în care a propus o schemă de raționalizare a sistemului de unități de măsură utilizat în mecanică.

După încheierea mandatului său de tutor, Gibbs a călătorit în Europa cu surorile sale. Au petrecut iarna 1866–67 la Paris, unde Gibbs a participat la prelegeri la Sorbona și la Collège de France , susținute de oameni de știință matematici distinși precum Joseph Liouville și Michel Chasles . După ce a întreprins un regim de studiu pedepsitor, Gibbs a răcit grav și un doctor, temându-se de tuberculoză, l-a sfătuit să se odihnească pe Riviera , unde el și surorile sale au petrecut câteva luni și unde și-a revenit complet.

Mutându-se la Berlin , Gibbs a participat la prelegerile susținute de matematicienii Karl Weierstrass și Leopold Kronecker , precum și de chimistul Heinrich Gustav Magnus . În august 1867, sora lui Gibbs, Julia, s-a căsătorit la Berlin cu Addison Van Name , care fusese colega lui Gibbs la Yale. Cuplul proaspăt căsătorit s-a întors în New Haven, lăsându-l pe Gibbs și sora lui Anna în Germania. În Heidelberg , Gibbs a fost expus la activitatea fizicienilor Gustav Kirchhoff și Hermann von Helmholtz și a chimistului Robert Bunsen . La acea vreme, academicienii germani erau autoritățile de frunte în științele naturii, în special chimie și termodinamică .

Gibbs s-a întors la Yale în iunie 1869 și a predat pe scurt franceza studenților ingineri. Probabil și în această perioadă a lucrat la un nou design pentru un guvernator pentru motoare cu aburi , ultima sa investigație semnificativă în inginerie mecanică. În 1871, a fost numit profesor de fizică matematică la Yale, prima astfel de catedră din Statele Unite. Gibbs, care avea mijloace independente și încă nu a publicat nimic, a fost însărcinat să predea exclusiv studenților absolvenți și a fost angajat fără salariu.

Carieră, 1873–80

Schița realizată manual de Maxwell a suprafeței termodinamice pentru apă
Schița lui Maxwell a liniilor de temperatură și presiune constante, realizată în pregătirea construcției sale a unui model solid bazat pe definiția lui Gibbs a unei suprafețe termodinamice pentru apă (vezi suprafața termodinamică a lui Maxwell )

Gibbs a publicat prima sa lucrare în 1873. Lucrările sale despre reprezentarea geometrică a cantităților termodinamice au apărut în Tranzacțiile Academiei Connecticut . Aceste lucrări au introdus utilizarea diferitelor diagrame de fază de tip, care au fost ajutoarele sale preferate pentru procesul imaginației atunci când făcea cercetări, mai degrabă decât modelele mecanice, cum ar fi cele pe care Maxwell le-a folosit în construirea teoriei sale electromagnetice, care ar putea să nu reprezinte complet corespondența lor fenomene. Deși jurnalul avea puțini cititori capabili să înțeleagă opera lui Gibbs, el a împărtășit reeditări cu corespondenții din Europa și a primit un răspuns entuziast de la James Clerk Maxwell la Cambridge . Maxwell a realizat chiar, cu propriile sale mâini, un model de lut care ilustrează constructul lui Gibbs . Apoi a produs două piese de tencuială ale modelului său și le-a trimis una prin poștă lui Gibbs. Distribuția respectivă este expusă la departamentul de fizică din Yale.

Maxwell a inclus un capitol despre munca lui Gibbs în următoarea ediție a lui Theory of Heat , publicată în 1875. El a explicat utilitatea metodelor grafice ale lui Gibbs într-o prelegere adresată Societății Chimice din Londra și chiar a făcut referire la acesta în articolul despre „Diagrame”. că a scris pentru Encyclopædia Britannica . Perspectivele de colaborare dintre el și Gibbs au fost întrerupte de moartea timpurie a lui Maxwell în 1879, la vârsta de 48 de ani. Gluma a circulat mai târziu în New Haven că „trăia un singur om care putea înțelege documentele lui Gibbs. Acesta era Maxwell, iar acum este mort”.

Gibbs și-a extins apoi analiza termodinamică la sisteme chimice multifazice (adică la sisteme compuse din mai multe forme de materie) și a considerat o varietate de aplicații concrete. El a descris acea cercetare într-o monografie intitulată „ Despre echilibrul substanțelor eterogene ”, publicată de Academia Connecticut în două părți care au apărut respectiv în 1875 și 1878. Acea lucrare, care acoperă aproximativ trei sute de pagini și conține exact șapte sute de ecuații matematice numerotate , începe cu un citat din Rudolf Clausius care exprimă ceea ce mai târziu ar fi numit prima și a doua lege a termodinamicii : " Energia lumii este constantă. Entropia lumii tinde spre un maxim".

Monografia lui Gibbs a aplicat riguros și ingenios tehnicile sale termodinamice la interpretarea fenomenelor fizico-chimice, explicând și relatând ceea ce fusese anterior o masă de fapte și observații izolate. Lucrarea a fost descrisă ca „ Principia termodinamicii” și ca o lucrare cu „domeniu practic nelimitat”. A pus solid bazele chimiei fizice. Wilhelm Ostwald , care a tradus monografia lui Gibbs în germană, s-a referit la Gibbs drept „fondatorul energeticii chimice”. Potrivit comentatorilor moderni,

Este universal recunoscut faptul că publicarea sa a fost un eveniment de prima importanță în istoria chimiei ... Cu toate acestea, au trecut câțiva ani înainte ca valoarea sa să fie cunoscută în general, această întârziere s-a datorat în mare măsură faptului că forma sa matematică și riguroasa sa procesele deductive fac dificilă citirea pentru oricine și mai ales pentru studenții la chimie experimentală pe care îi preocupă cel mai mult.

-  JJ O'Connor și EF Robertson, 1997

Gibbs a continuat să lucreze fără plată până în 1880, când noua Universitate Johns Hopkins din Baltimore, Maryland, i-a oferit un post plătind 3.000 de dolari pe an. Ca răspuns, Yale i-a oferit un salariu anual de 2.000 de dolari, pe care era mulțumit să-l accepte.

Carieră, 1880–1903

Vechiul laborator fizic Sloane de la Universitatea Yale
Laboratorul fizic Sloane al lui Yale, așa cum s-a aflat între 1882 și 1931 în locația actuală a colegiului Jonathan Edwards . Biroul lui Gibbs era la etajul al doilea, în dreapta turnului din imagine.

Din 1880 până în 1884, Gibbs a lucrat la dezvoltarea algebrei exterioare a lui Hermann Grassmann într-un calcul vectorial adecvat nevoilor fizicienilor. Având în vedere acest obiect, Gibbs a făcut distincția între produsele punct și încrucișate ale a doi vectori și a introdus conceptul de diadică . Lucrări similare au fost efectuate independent, și în același timp, de către fizicianul și inginerul matematic britanic Oliver Heaviside . Gibbs a încercat să-i convingă pe alți fizicieni de comoditatea abordării vectoriale asupra calculului cuaternionic al lui William Rowan Hamilton , care a fost apoi utilizat pe scară largă de oamenii de știință britanici. Acest lucru l-a condus, la începutul anilor 1890, la o controversă cu Peter Guthrie Tait și alții în paginile Naturii .

Note de prelegere ale lui Gibbs despre calculul vectorului au fost tipărite în mod privat în 1881 și 1884 pentru utilizarea studenților săi și au fost ulterior adaptate de Edwin Bidwell Wilson într-un manual, Analiza vectorială , publicat în 1901. Cartea respectivă a ajutat la popularizarea notării „ del ” că este utilizat pe scară largă astăzi în electrodinamică și mecanica fluidelor . În alte lucrări matematice, el a redescoperit „ fenomenul Gibbs ” în teoria seriei Fourier (care, fără să știe el și cercetătorii de mai târziu, fusese descrisă cu cincizeci de ani înainte de un obscur matematician englez, Henry Wilbraham ).

Graficul integralei sinusoidale
Funcția integrală sinusoidală , care dă depășirea asociată cu fenomenul Gibbs pentru seria Fourier a unei funcții pas pe linia reală

Între 1882 și 1889, Gibbs a scris cinci lucrări despre optica fizică , în care a investigat birrefringența și alte fenomene optice și a apărat teoria electromagnetică a luminii a lui Maxwell împotriva teoriilor mecanice ale lordului Kelvin și ale altora. În lucrarea sa de optică, la fel de mult ca și în lucrarea sa de termodinamică, Gibbs a evitat în mod deliberat speculațiile despre structura microscopică a materiei și și-a limitat în mod intenționat problemele de cercetare la cele care pot fi rezolvate din principii generale largi și fapte confirmate experimental. Metodele pe care le-a folosit au fost extrem de originale și rezultatele obținute au arătat decisiv corectitudinea teoriei electromagnetice a lui Maxwell.

Gibbs a inventat termenul mecanică statistică și a introdus concepte cheie în descrierea matematică corespunzătoare a sistemelor fizice, inclusiv noțiunile de potențial chimic (1876) și ansamblul statistic (1902). Derivarea de către Gibbs a legilor termodinamicii din proprietățile statistice ale sistemelor constând din multe particule a fost prezentată în manualul său extrem de influent Elementary Principles in Statistical Mechanics , publicat în 1902, cu un an înainte de moartea sa.

Personalitatea lui Gibbs care se retrage și concentrarea intensă asupra muncii sale i-au limitat accesibilitatea la studenți. Principalul său protejat a fost Edwin Bidwell Wilson, care totuși a explicat că „cu excepția clasei am văzut foarte puțin din Gibbs. Avea o cale, spre sfârșitul după-amiezii, de a face o plimbare pe străzi între biroul său din vechea Sloane. Laboratorul și casa lui - un mic exercițiu între serviciu și cină - și s-ar putea să-l întâlnim ocazional pe atunci. " Gibbs a supravegheat teza de doctorat despre economia matematică scrisă de Irving Fisher în 1891. După moartea lui Gibbs, Fisher a finanțat publicarea Lucrărilor sale colecționate . Un alt student distins a fost Lee De Forest , ulterior un pionier al tehnologiei radio.

Gibbs a murit la New Haven la 28 aprilie 1903, la vârsta de 64 de ani, victima unei obstrucții intestinale acute. Două zile mai târziu a avut loc o înmormântare la domiciliul său de pe strada principală 121, iar trupul său a fost îngropat în cimitirul din apropiere, Grove Street . În mai, Yale a organizat o întâlnire memorială la Laboratorul Sloane. Eminentul fizician britanic JJ Thomson a fost prezent și a ținut o scurtă adresă.

Viața și caracterul personal

Portretul lui Willard Gibbs, circa 1895
Fotografie făcută în jurul anului 1895. Potrivit elevului său Lynde Wheeler, despre portretele existente, aceasta este cea mai fidelă expresiei obișnuite a lui Gibbs.

Gibbs nu s-a căsătorit niciodată, trăind toată viața în casa copilăriei alături de sora sa Julia și soțul ei Addison Van Name, care era bibliotecarul Yale. Cu excepția obișnuitelor sale vacanțe de vară în Adirondacks (la Keene Valley, New York ) și mai târziu la White Mountains (în Intervale, New Hampshire ), șederea sa în Europa în 1866–69 a fost aproape singura dată pe care Gibbs a petrecut-o în afara New Haven. . S-a alăturat Yale's College Church (o biserică congregațională ) la sfârșitul primului an și a rămas însoțitor obișnuit pentru tot restul vieții sale. Gibbs a votat în general candidatul republican la alegerile prezidențiale, dar, ca și alți „ Mugwumps ”, îngrijorarea sa față de corupția tot mai mare asociată cu politica de mașini l-a determinat să-l susțină pe Grover Cleveland , un democrat conservator , la alegerile din 1884 . Nu se știe nimic altceva despre părerile sale religioase sau politice, pe care le păstra în cea mai mare parte pentru sine.

Gibbs nu a produs o corespondență personală substanțială și multe dintre scrisorile sale au fost ulterior pierdute sau distruse. Dincolo de scrierile tehnice referitoare la cercetările sale, el a publicat doar alte două lucrări: un scurt necrolog pentru Rudolf Clausius , unul dintre fondatorii teoriei matematice a termodinamicii, și un memoriu biografic mai lung al mentorului său la Yale, HA Newton. În opinia lui Edward Bidwell Wilson,

Gibbs nu a fost un agent de publicitate pentru renume personal și nici un propagandist pentru știință; era un cărturar, un scion al unei vechi familii de cercetători, care trăia înainte de vremurile în care cercetările deveniseră re search ... Gibbs nu era un ciudat, nu avea moduri izbitoare, era un gentleman cu demnitate.

-  EB Wilson, 1931

Potrivit lui Lynde Wheeler , care fusese studentul lui Gibbs la Yale, în ultimii săi ani Gibbs

era întotdeauna îmbrăcat frumos, purta de obicei o pălărie de fetru pe stradă și nu prezenta niciodată vreunul dintre manierismele fizice sau excentricitățile uneori considerate a fi inseparabile de geniu ... natura lui.

-  Lynde Wheeler, 1951

El a fost un investitor și un manager financiar atent, iar la moartea sa, în 1903, proprietatea sa a fost evaluată la 100.000 de dolari (aproximativ 2,88 milioane de dolari astăzi). Timp de mulți ani, a servit ca administrator, secretar și trezorier al alma mater al său, Hopkins School. Președintele SUA Chester A. Arthur l-a numit unul dintre comisarii la Conferința Națională a Electricienilor, care s-a convocat la Philadelphia în septembrie 1884, iar Gibbs a prezidat una dintre sesiunile sale. Un călăreț înțelept și priceput, Gibbs a fost văzut în mod obișnuit în New Haven conducând trăsura surorii sale . Într-un necrolog publicat în American Journal of Science , fostul student al lui Gibbs, Henry A. Bumstead, s-a referit la caracterul personal al lui Gibbs:

Nesimțit în manieră, genial și amabil în relațiile sale cu semenii săi, fără a arăta niciodată nerăbdare sau iritare, lipsit de ambiția personală de tipul cel mai josnic sau de cea mai mică dorință de a se înălța pe sine, a mers mult spre realizarea idealului egoistului, Domn creștin. În mintea celor care l-au cunoscut, măreția realizărilor sale intelectuale nu va umbri niciodată frumusețea și demnitatea vieții sale.

-  HA Bumstead , 1903

Contribuții științifice majore

Termodinamica chimică și electrochimică

Diagrama care reprezintă energia liberă a unei substanțe
Reprezentare grafică a energiei libere a unui corp, din ultima din lucrările publicate de Gibbs în 1873. Aceasta arată un plan de volum constant, care trece prin punctul A care reprezintă starea inițială a corpului. Curba MN este secțiunea „suprafeței energiei disipate”. AD și AE sunt, respectiv, energia ( ε ) și entropia ( η ) a stării inițiale. AB este „energia disponibilă” (numită acum energia liberă Helmholtz ) și AC „capacitatea de entropie” (adică cantitatea prin care entropia poate fi mărită fără a modifica energia sau volumul).

Lucrări Gibbs din 1870s introdus ideea de exprimare a energiei interne  U a unui sistem în termeni de entropie  S , în plus față de obicei stat-variabile ale volumului  V , presiunea  p și temperatura  de T . El a introdus, de asemenea, conceptul potențialului chimic  al unei specii chimice date, definit ca fiind rata creșterii în U asociată cu creșterea numărului de molecule N din acea specie (la entropie și volum constante). Astfel, Gibbs a fost cel care a combinat prima și a doua lege a termodinamicii prin exprimarea schimbării infinitesimale a energiei interne, d U , a unui sistem închis sub forma:

unde T este temperatura absolută , p este presiunea, d S este o modificare infinitesimală a entropiei și d V este o schimbare infinitesimală de volum. Ultimul termen este suma, peste toate speciile chimice într - o reacție chimică, a potențialului chimic, μ i , al i - lea specii, înmulțit cu schimbarea infinitezimal în numărul de moli, d N i al acestei specii. Prin luarea Legendre transforma această expresie, a definit conceptele de entalpie , H și energia liberă Gibbs , G .

Aceasta se compară cu expresia Helmholtz energiei libere , A .

Când energia liberă Gibbs pentru o reacție chimică este negativă, reacția va continua spontan. Când un sistem chimic este în echilibru , schimbarea energiei libere Gibbs este zero. O constantă de echilibru este pur și simplu legată de schimbarea energiei libere atunci când reactanții se află în stările lor standard .

Potențialul chimic este de obicei definit ca energie liberă parțială molară Gibbs.

Gibbs a obținut, de asemenea, ceea ce ulterior a devenit cunoscut sub numele de „ ecuația Gibbs-Duhem ”.

Într-o reacție electrochimică caracterizată printr-o forță electromotivă ℰ și o cantitate de sarcină Q transferată, ecuația inițială a lui Gibbs devine .

Aparat pentru investigarea regulii de fază a unui sistem de fier-azot, Laboratorul SUA de cercetare a azotului fix, 1930

Publicarea lucrării „Despre echilibrul substanțelor eterogene” (1874–78) este acum considerată un reper în dezvoltarea chimiei . În acesta, Gibbs a dezvoltat o teorie matematică riguroasă pentru diverse fenomene de transport , inclusiv adsorbția , electrochimia și efectul Marangoni în amestecurile de fluide. De asemenea, el a formulat regula fazei

pentru numărul F de variabile care pot fi controlate independent , într - un amestec echilibrat de C componentelor existente în P faze . Regula fazei este foarte utilă în diverse domenii, cum ar fi metalurgia, mineralogia și petrologia. Poate fi aplicat și diferitelor probleme de cercetare în chimia fizică.

Mecanica statistică

Împreună cu James Clerk Maxwell și Ludwig Boltzmann , Gibbs a fondat „mecanica statistică”, termen pe care l-a inventat pentru a identifica ramura fizicii teoretice care explică proprietățile termodinamice observate ale sistemelor în ceea ce privește statisticile ansamblurilor tuturor stărilor fizice posibile ale un sistem compus din multe particule. El a introdus conceptul de „ fază a unui sistem mecanic ”. El a folosit conceptul pentru a defini ansamblurile microcanonice , canonice și mari canonice ; toate legate de măsura Gibbs , obținând astfel o formulare mai generală a proprietăților statistice ale sistemelor cu mai multe particule decât au realizat în fața lui Maxwell și Boltzmann.

Gibbs a generalizat interpretarea statistică a entropiei de către Boltzmann definind entropia unui ansamblu arbitrar ca fiind

,

unde este constanta Boltzmann , în timp ce suma este peste toate microstatele posibile , cu probabilitatea corespunzătoare a microstatului (a se vedea formula de entropie Gibbs ). Aceeași formulă ar juca mai târziu un rol central în teoria informației lui Claude Shannon și, prin urmare, este adesea văzută ca baza interpretării informației teoretice moderne a termodinamicii.

Potrivit lui Henri Poincaré , scriind în 1904, chiar dacă Maxwell și Boltzmann explicaseră anterior ireversibilitatea proceselor fizice macroscopice în termeni probabilistici, „cel care a văzut-o cel mai clar, într-o carte prea puțin citită pentru că este puțin dificil de citit, este Gibbs, în Principiile sale elementare de mecanică statistică . " Analiza lui Gibbs a ireversibilității și formularea teoremei H a lui Boltzmann și a ipotezei ergodice au fost influențe majore asupra fizicii matematice a secolului XX.

Gibbs era foarte conștient de faptul că aplicarea teoremei echipației pe sisteme mari de particule clasice nu a reușit să explice măsurătorile căldurilor specifice atât ale solidelor, cât și ale gazelor și a susținut că aceasta este o dovadă a pericolului bazării termodinamicii pe „ipoteze despre constituirea materiei ". Cadrul propriu al lui Gibbs pentru mecanica statistică, bazat pe ansambluri de microstate nedistinguibile macroscopic , ar putea fi transportat aproape intact după descoperirea că legile microscopice ale naturii respectă regulile cuantice, mai degrabă decât legile clasice cunoscute de Gibbs și de contemporanii săi. Rezoluția sa a așa-numitului „ paradox Gibbs ”, despre entropia amestecului de gaze, este acum adesea citată ca o prefigurare a indistinctibilității particulelor cerute de fizica cuantică.

Analiza vectorială

Diagramă reprezentând produsul încrucișat al doi vectori
Diagramă care arată mărimea și direcția produsului încrucișat a doi vectori, în notația introdusă de Gibbs

Oamenii de știință britanici, inclusiv Maxwell, s-au bazat pe cuaternionii lui Hamilton pentru a exprima dinamica mărimilor fizice, precum câmpurile electrice și magnetice, având atât o magnitudine, cât și o direcție în spațiul tridimensional. După WK Clifford în Elements of Dynamic (1888), Gibbs a remarcat că produsul cuaternionilor ar putea fi separat în două părți: o cantitate unidimensională (scalară) și un vector tridimensional , astfel încât utilizarea cuaternionilor să implice complicații matematice și concedieri care ar putea fi evitate în interesul simplității și pentru a facilita predarea. În notele sale de clasă Yale, el a definit produse distincte punct și încrucișate pentru perechi de vectori și a introdus notația acum comună pentru aceștia. Prin manualul din 1901 Vector Analysis pregătit de EB Wilson din notele lui Gibbs, el a fost în mare parte responsabil pentru dezvoltarea tehnicilor de calcul vectorial utilizate încă astăzi în electrodinamică și mecanica fluidelor.

În timp ce lucra la analiza vectorială la sfârșitul anilor 1870, Gibbs a descoperit că abordarea sa era similară cu cea pe care Grassmann o luase în „algebra sa multiplă”. Gibbs a încercat apoi să facă publicitate lucrării lui Grassmann, subliniind că a fost atât mai generală, cât și istoric, înainte de algebra cuaternionică a lui Hamilton. Pentru a stabili prioritatea ideilor lui Grassmann, Gibbs i-a convins pe moștenitorii lui Grassmann să caute publicarea în Germania a eseului „Theorie der Ebbe und Flut” despre mareele pe care Grassmann le trimisese în 1840 la facultatea de la Universitatea din Berlin , în care el îl introdusese pentru prima dată noțiunea a ceea ce ar fi numit ulterior un spațiu vector ( spațiu liniar ).

Așa cum a susținut Gibbs în anii 1880 și 1890, cuaternariile au fost în cele din urmă abandonate de fizicieni în favoarea abordării vectoriale dezvoltate de el și, în mod independent, de Oliver Heaviside . Gibbs și-a aplicat metodele vectoriale la determinarea orbitelor planetare și a cometei . De asemenea, el a dezvoltat conceptul de triade reciproc reciproce de vectori care s-au dovedit ulterior a fi de importanță în cristalografie .

Optică fizică

Fotografie care arată birefrigența de către un cristal de calcit
Un cristal de calcit produce birefringență (sau „dublă refracție”) a luminii, fenomen pe care Gibbs l-a explicat folosind ecuațiile lui Maxwell pentru fenomene electromagnetice.

Deși cercetarea lui Gibbs asupra opticii fizice este mai puțin cunoscută astăzi decât cealaltă lucrare a sa, a adus o contribuție semnificativă la electromagnetismul clasic prin aplicarea ecuațiilor lui Maxwell la teoria proceselor optice, cum ar fi birefringența , dispersia și activitatea optică . În acea lucrare, Gibbs a arătat că aceste procese ar putea fi explicate de ecuațiile lui Maxwell fără nicio ipoteză specială despre structura microscopică a materiei sau despre natura mediului în care ar trebui să se propage undele electromagnetice (așa-numitul eter luminifer ). Gibbs a subliniat, de asemenea, că absența unei unde electromagnetice longitudinale , care este necesară pentru a ține seama de proprietățile observate ale luminii , este garantată automat de ecuațiile lui Maxwell (în virtutea a ceea ce se numește acum „ invarianța lor gauge ”), în timp ce în teoriile mecanice ale lumină, precum a lui Lord Kelvin, trebuie impusă ca o condiție ad hoc asupra proprietăților eterului.

În ultima sa lucrare despre optica fizică, Gibbs a concluzionat că

se poate spune pentru teoria electrică [a luminii] că nu este obligat să inventeze ipoteze, ci doar să aplice legile furnizate de știința electricității și că este dificil să se ia în considerare coincidențele dintre proprietățile electrice și optice a mediului, cu excepția cazului în care considerăm mișcările luminii ca fiind electrice.

-  JW Gibbs, 1889

La scurt timp după aceea, natura electromagnetică a luminii a fost demonstrată de experimentele lui Heinrich Hertz în Germania.

Recunoașterea științifică

Gibbs a lucrat într-un moment în care în Statele Unite exista puțină tradiție a științei teoretice riguroase. Cercetările sale nu au fost ușor de înțeles de studenții săi sau de colegii săi și nu a făcut niciun efort pentru a-și populariza ideile sau pentru a simplifica expunerea lor pentru a le face mai accesibile. Lucrarea lui seminală despre termodinamică a fost publicată mai ales în Tranzacțiile Academiei Connecticut , un jurnal editat de cumnatul său bibliotecar, care a fost puțin citit în SUA și cu atât mai puțin în Europa. Când Gibbs a depus la academie lunga sa lucrare despre echilibrul substanțelor eterogene, atât Elias Loomis , cât și HA Newton au protestat că nu înțelegeau deloc munca lui Gibbs, dar au contribuit la strângerea banilor necesari pentru a plăti compoziția multor matematici. simboluri în hârtie. Mai mulți membri ai facultății din Yale, precum și oameni de afaceri și profesioniști din New Haven, au contribuit cu fonduri în acest scop.

Chiar dacă fusese imediat îmbrățișată de Maxwell, formularea grafică a legilor termodinamicii de către Gibbs a intrat în uz pe scară largă la mijlocul secolului al XX-lea, cu opera lui László Tisza și Herbert Callen . Potrivit lui James Gerald Crowther,

în ultimii ani [Gibbs] a fost un domn înalt, demn, cu un pas sănătos și un ten roșiatic, îndeplinind partea sa de treburile casnice, abordabilă și amabilă (dacă neinteligibilă) pentru studenți. Gibbs a fost foarte apreciat de prietenii săi, dar știința americană a fost prea preocupată de întrebări practice pentru a folosi foarte mult lucrarea sa teoretică profundă în timpul vieții sale. Și-a trăit viața liniștită la Yale, profund admirat de câțiva studenți abili, dar nu a făcut nicio impresie imediată asupra științei americane pe măsura geniului său.

-  JG Crowther, 1937
Imagine a Burlington House, Londra, în 1873
Burlington House , site-ul Societății Regale din Londra, în 1873

Pe de altă parte, Gibbs a primit onorurile majore posibile atunci pentru un om de știință academic din SUA. A fost ales la Academia Națională de Științe în 1879 și a primit premiul Rumford din 1880 de la Academia Americană de Arte și Științe pentru munca sa privind termodinamica chimică. De asemenea, a primit doctorate onorifice de la Universitatea Princeton și Colegiul Williams .

În Europa, Gibbs a fost numit membru onorific al London Mathematical Society în 1892 și ales membru străin al Royal Society în 1897 . A fost ales membru corespondent al Academiilor de Științe din Prusia și Franța și a primit doctorate onorifice de la universitățile din Dublin , Erlangen și Christiania (acum Oslo). Societatea Regală a onorat în continuare Gibbs în 1901 cu Medalia Copley , considerată atunci drept cel mai înalt premiu internațional în științele naturii, menționând că el a fost „primul care a aplicat a doua lege a termodinamicii la discuția exhaustivă a relației dintre substanțe chimice, energie electrică și termică și capacitatea de lucru extern. " Gibbs, care a rămas în New Haven, a fost reprezentat la ceremonia de decernare a premiului de către comandantul Richardson Clover , atașatul naval al SUA la Londra.

În autobiografia sa, matematicianul Gian-Carlo Rota povestește despre răsfoirea dezinvoltă a stivei matematice din Biblioteca Sterling și despre poticnirea pe o listă de corespondență scrisă de mână, atașată la unele dintre notele de curs ale lui Gibbs, care enumerau peste două sute de oameni de știință notabili din vremea sa, inclusiv Poincaré, Boltzmann , David Hilbert și Ernst Mach . Din aceasta, Rota a concluzionat că opera lui Gibbs era mai cunoscută în rândul elitei științifice din vremea sa decât sugerează materialul publicat. Lynde Wheeler reproduce acea listă de corespondență într-un apendice la biografia sa despre Gibbs. Faptul că Gibbs a reușit să-și intereseze corespondenții europeni în lucrarea sa este demonstrat de faptul că monografia sa „Despre echilibrul substanțelor eterogene” a fost tradusă în germană (pe atunci limba principală pentru chimie) de Wilhelm Ostwald în 1892 și în franceză de Henri Louis Le Châtelier în 1899.

Influență

Cea mai evidentă și mai evidentă influență a lui Gibbs a fost asupra chimiei fizice și mecanicii statistice, două discipline pe care el le-a ajutat foarte mult să le întemeieze. În timpul vieții lui Gibbs, regula sa de fază a fost validată experimental de chimistul olandez HW Bakhuis Roozeboom , care a arătat cum să o aplice într-o varietate de situații, asigurându-l astfel de utilizarea pe scară largă. În chimia industrială, termodinamica lui Gibbs a găsit multe aplicații la începutul secolului al XX-lea, de la electrochimie la dezvoltarea procesului Haber pentru sinteza amoniacului .

Când fizicianul olandez JD van der Waals a primit Premiul Nobel din 1910 „pentru munca sa asupra ecuației de stat pentru gaze și lichide”, el a recunoscut marea influență a activității lui Gibbs asupra acestui subiect. Max Planck a primit Premiul Nobel din 1918 pentru munca sa despre mecanica cuantică, în special lucrarea sa din 1900 despre legea lui Planck pentru radiațiile cuantificate ale corpului negru . Această lucrare s-a bazat în mare parte pe termodinamica lui Kirchhoff, Boltzmann și Gibbs. Planck a declarat că numele lui Gibbs „nu numai în America, ci și în întreaga lume va fi considerat vreodată printre cei mai renumiți fizicieni teoretici din toate timpurile”.

Pagina de titlu a mecanicii statistice a lui Gibbs
Pagina de titlu a Principiilor elementare în mecanica statistică a lui Gibbs , unul dintre documentele fondatoare ale acestei discipline, publicat în 1902

Prima jumătate a secolului al XX-lea a văzut publicarea a două manuale influente care în curând au ajuns să fie considerate documente fondatoare de termodinamică chimică , ambele folosind și extins activitatea lui Gibbs în acest domeniu: acestea erau Termodinamica și Energia liberă a proceselor chimice ( 1923), de Gilbert N. Lewis și Merle Randall , și Modern Thermodynamics by the Methods of Willard Gibbs (1933), de Edward A. Guggenheim .

Lucrarea lui Gibbs privind ansamblurile statistice, așa cum a fost prezentată în manualul său din 1902, a avut un mare impact atât în ​​fizica teoretică, cât și în matematica pură. Potrivit fizicianului matematic Arthur Wightman ,

Este una dintre trăsăturile izbitoare ale operei lui Gibbs, observată de fiecare student la termodinamică și mecanică statistică, că formulările sale de concepte fizice au fost atât de bine alese încât au supraviețuit 100 de ani de dezvoltare turbulentă în fizica teoretică și matematică.

-  AS Wightman, 1990

Inițial necunoscând contribuțiile lui Gibbs în acest domeniu, Albert Einstein a scris trei lucrări despre mecanica statistică, publicate între 1902 și 1904. După ce a citit manualul lui Gibbs (care a fost tradus în germană de Ernst Zermelo în 1905), Einstein a declarat că tratamentul lui Gibbs este superior tratamentului său propriu și a explicat că nu ar fi scris acele lucrări dacă ar fi cunoscut opera lui Gibbs.

Primele lucrări ale lui Gibbs despre utilizarea metodelor grafice în termodinamică reflectă o înțelegere puternic originală a ceea ce matematicienii ar numi ulterior „ analiză convexă ”, inclusiv idei care, potrivit lui Barry Simon , „au rămas latente timp de aproximativ șaptezeci și cinci de ani”. Concepte matematice importante bazate pe lucrările lui Gibbs privind termodinamica și mecanica statistică includ lema Gibbs în teoria jocurilor , inegalitatea Gibbs în teoria informației , precum și eșantionarea Gibbs în statistica de calcul .

Dezvoltarea calculului vectorial a fost cealaltă mare contribuție a lui Gibbs la matematică. Publicarea în 1901 a manualului lui EB Wilson Vector Analysis , bazat pe prelegerile lui Gibbs la Yale, a contribuit mult la propagarea utilizării metodelor vectoriale și a notației atât în ​​matematică, cât și în fizica teoretică, deplasând definitiv cuaternionii care până atunci erau dominanți în literatura științifică. .

La Yale, Gibbs a fost, de asemenea, mentor al lui Lee De Forest, care a inventat amplificatorul triodic și a fost numit „tatăl radioului”. De Forest a creditat influența lui Gibbs pentru realizarea „că liderii în dezvoltarea electrică ar fi cei care au urmărit teoria superioară a undelor și oscilațiilor și a transmiterii prin aceste mijloace de inteligență și putere”. Un alt student al lui Gibbs care a jucat un rol semnificativ în dezvoltarea tehnologiei radio a fost Lynde Wheeler.

Gibbs a avut, de asemenea, o influență indirectă asupra economiei matematice. El a condus teza lui Irving Fisher , care a primit primul doctorat. în economie de la Yale în 1891. În acea lucrare, publicată în 1892 sub denumirea de Investigații matematice în teoria valorii și a prețurilor , Fisher a tras o analogie directă între echilibrul Gibbsian în sistemele fizice și chimice și echilibrul general al piețelor, și a folosit cea a lui Gibbs. notație vectorială. Protejatul lui Gibbs Edwin Bidwell Wilson a devenit, la rândul său, un mentor al principalului economist american și laureat al premiului Nobel Paul Samuelson . În 1947, Samuelson a publicat Fundamentele analizei economice , pe baza disertației sale de doctorat, în care a folosit ca epigraf o remarcă atribuită lui Gibbs: „Matematica este un limbaj”. Samuelson a explicat mai târziu că, înțelegând prețurile, „datoriile sale nu erau în primul rând către Pareto sau Slutsky , ci către marele termodinamician, Willard Gibbs din Yale”.

Matematicianul Norbert Wiener a citat utilizarea probabilității de către Gibbs în formularea mecanicii statistice ca „prima mare revoluție a fizicii secolului al XX-lea” și ca o influență majoră asupra concepției sale despre cibernetică . Wiener a explicat în prefața cărții sale Utilizarea umană a ființelor umane că a fost „dedicată impactului punctului de vedere Gibbsian asupra vieții moderne, atât prin schimbările de fond pe care le-a făcut științei de lucru, cât și prin schimbările pe care le-a avut realizat indirect în atitudinea noastră față de viață în general ".

Comemorare

Fotografie a tabletei memoriale de bronz a lui Willard Gibbs
Tabletă memorială de bronz, instalată inițial în 1912 la Laboratorul de Fizică Sloane, acum la intrarea în Laboratoarele Josiah Willard Gibbs, Universitatea Yale.

Când chimistul fizic german Walther Nernst a vizitat Yale în 1906 pentru a susține prelegerea Silliman , a fost surprins să nu găsească niciun memorial tangibil pentru Gibbs. Nernst a donat taxa de curs de 500 de dolari către universitate pentru a ajuta la plata unui monument adecvat. Aceasta a fost dezvăluită în cele din urmă în 1912, sub forma unui basorelief din bronz de către sculptorul Lee Lawrie , instalat în Laboratorul de Fizică Sloane. În 1910, American Chemical Society a înființat Premiul Willard Gibbs pentru munca eminentă în chimie pură sau aplicată. În 1923, Societatea Americană de Matematică a înzestrat Lectoratul Josiah Willard Gibbs , „pentru a arăta publicului o idee despre aspectele matematicii și aplicațiile sale”.

Fotografie a laboratoarelor JW Gibbs, Universitatea Yale
Clădire care găzduiește laboratoarele Josiah Willard Gibbs, la Science Hill de la Universitatea Yale

În 1945, Universitatea Yale a creat catedra J. Willard Gibbs în chimie teoretică, deținută până în 1973 de Lars Onsager . Onsager, care la fel ca Gibbs, s-a concentrat pe aplicarea de noi idei matematice la problemele din chimia fizică, a câștigat Premiul Nobel pentru chimie din 1968. Pe lângă înființarea Laboratoarelor Josiah Willard Gibbs și a profesorului asistent J. Willard Gibbs în matematică, Yale a găzduit și două simpozioane dedicate vieții și operei lui Gibbs, unul în 1989 și altul la centenarul morții sale, în 2003. Universitatea Rutgers a înzestrat un profesor de termomecanică J. Willard Gibbs, deținut în 2014 de Bernard Coleman.

Gibbs a fost ales în 1950 în Sala Famei pentru Marii Americani . Oceanografic nava de cercetare USNS Josiah Willard Gibbs (T-AGOR-1) a fost în serviciul cu Statele Unite ale Americii Marina de la 1958 la 1971. Gibbs crater , aproape de est membrelor a Lunii , a fost numit în onoarea omului de știință în 1964.

Edward Guggenheim a introdus simbolul G pentru energia liberă Gibbs în 1933, iar acest lucru a fost folosit și de Dirk ter Haar în 1966. Această notație este acum universală și este recomandată de IUPAC . În 1960, William Giauque și alții au sugerat numele de „gibbs“ (SBG trunchiat.) Pentru unitatea de entropie calorii pe kelvin , dar această utilizare nu a devenit comună, iar corespunzătoare SI unitatea joule pe kelvin poartă nici un nume special.

În 1954, cu un an înainte de moartea sa, Albert Einstein a fost întrebat de un intervievator care sunt cei mai mari gânditori pe care i-a cunoscut. Einstein a răspuns: „ Lorentz ”, adăugând „Nu l-am întâlnit niciodată pe Willard Gibbs; poate, dacă aș fi făcut-o, l-aș fi putut așeza lângă Lorentz”. Autorul Bill Bryson în cea mai bine vândută carte de științe populare A Short History of Nearly Everything îl clasează pe Gibbs drept „probabil cea mai strălucită persoană despre care majoritatea oamenilor nu au auzit niciodată”.

În 1958, USS San Carlos a fost redenumit USNS Josiah Willard Gibbs și redenumit ca navă de cercetare oceanografică.

În literatură

În 1909, istoricul și romancierul american Henry Adams a finalizat un eseu intitulat „Regula fazei aplicate istoriei”, în care a căutat să aplice regula de fază a lui Gibbs și alte concepte termodinamice unei teorii generale a istoriei umane. William James , Henry Bumstead și alții au criticat atât înțelegerea slabă a lui Adams asupra conceptelor științifice pe care le-a invocat, cât și arbitrariul aplicării sale a acestor concepte ca metafore pentru evoluția gândirii și societății umane. Eseul a rămas nepublicat până când a apărut postum în 1919, în Degradarea dogmei democratice , editat de fratele mai mic al lui Henry Adams Brooks .

Coperta numărului din iunie 1946 al revistei Fortune, care arată interpretarea de către artist a suprafeței termodinamice a lui Gibbs pentru apă
Coperta numărului Fortune din iunie 1946 , al artistului Arthur Lidov, care arată suprafața termodinamică a apei lui Gibbs și formula sa pentru regula fazei

În anii 1930, poetul feminist Muriel Rukeyser a devenit fascinat de Willard Gibbs și a scris o lungă poezie despre viața și opera sa („Gibbs”, inclusă în colecția A Turning Wind , publicată în 1939), precum și o biografie de lungime de carte ( Willard Gibbs , 1942). Potrivit lui Rukeyser:

Willard Gibbs este tipul imaginației care lucrează în lume. Povestea lui este cea a unei deschideri care și-a avut efectul asupra vieții și gândirii noastre; și, mi se pare, este emblema imaginației goale - care se numește abstractă și impracticabilă, dar ale cărei descoperiri pot fi folosite de oricine este interesat de orice „domeniu” - o imaginație care pentru mine, mai mult decât atât a oricărei alte figuri din gândirea americană, orice poet sau figură politică sau religioasă reprezintă imaginația în punctele sale esențiale.

-  Muriel Rukeyser, 1949

În 1946, revista Fortune a ilustrat o poveste despre „Știința fundamentală” cu o reprezentare a suprafeței termodinamice pe care Maxwell o construise pe baza propunerii lui Gibbs. Rukeyser a numit această suprafață „statuie a apei”, iar revista a văzut în ea „creația abstractă a unui mare om de știință american care se pretează simbolismului formelor de artă contemporană”. Opera de artă a lui Arthur Lidov a inclus și expresia matematică a regulii de fază a lui Gibbs pentru amestecuri eterogene, precum și un ecran radar , o formă de undă a osciloscopului , mărul lui Newton și o redare mică a unei diagrame tridimensionale de fază.

Nepotul lui Gibbs, Ralph Gibbs Van Name, profesor de chimie fizică la Yale, a fost nemulțumit de biografia lui Rukeyser, în parte din cauza lipsei de pregătire științifică. Van Name îi reținuse documentele de familie și, după ce cartea ei a fost publicată în 1942, pentru recenzii științifice literare, dar mixte, a încercat să-i încurajeze pe foștii studenți ai lui Gibbs să producă o biografie mai orientată tehnic. Abordarea lui Rukeyser față de Gibbs a fost, de asemenea, aspru criticată de fostul student și protejat al lui Gibbs, Edwin Wilson. Cu încurajările lui Van Name și Wilson, fizicianul Lynde Wheeler a publicat o nouă biografie a lui Gibbs în 1951.

Atât biografia lui Gibbs, cât și cea a lui Rukeyser figurează proeminent în colecția de poezie True North (1997) de Stephanie Strickland . În ficțiune, Gibbs apare ca mentor al personajului Kit Traverse în romanul Contra zilei (2006) al lui Thomas Pynchon . Acel roman discută în mod vizibil birrefringența spaniolului islandez , un fenomen optic pe care Gibbs l-a investigat.

Ștampila Gibbs (2005)

În 2005, Serviciul Poștal al Statelor Unite a emis seria de timbre poștale comemorative ale oamenilor de știință americani proiectată de artistul Victor Stabin , înfățișând Gibbs, John von Neumann , Barbara McClintock și Richard Feynman . Prima zi a eliberării ceremonii pentru seria a avut loc pe 4 mai, la Luce Hall Yale University si au participat John Marburger , consilier științific al președintelui Statelor Unite ale Americii, Rick Levin , președintele Yale, și membrii de familie ai oamenilor de știință onorat , inclusiv medicul John W. Gibbs, un văr îndepărtat al lui Willard Gibbs.

Kenneth R. Jolls, profesor de inginerie chimică la Universitatea de Stat din Iowa și expert în metode grafice în termodinamică, s-a consultat cu privire la proiectarea ștampilei care onorează Gibbs. Ștampila îl identifică pe Gibbs ca fiind „termodinamic” și prezintă o diagramă din a 4-a ediție a lui Maxwell Theory of Heat , publicată în 1875, care ilustrează suprafața termodinamică a apei a lui Gibbs. Microprintarea pe gulerul portretului lui Gibbs descrie ecuația sa matematică originală pentru schimbarea energiei unei substanțe în ceea ce privește entropia acesteia și celelalte variabile de stare.

Schița lucrării principale

Vezi si

Referințe

Bibliografie

Primar

Celelalte lucrări ale lui Gibbs sunt incluse în ambele:

  • The Scientific Papers of J. Willard Gibbs, în două volume, eds. HA Bumstead și RG Van Name, (Woodbridge, CT: Ox Bow Press, 1993 [1906]). ISBN  0-918024-77-3 , 1-881987-06-X . Pentru scanările tipăririi din 1906, vezi vol. I și vol. II .
  • The Collected Works of J. Willard Gibbs , în două volume, eds. WR Longley și RG Van Name, (New Haven: Yale University Press, 1957 [1928]). Pentru scanările tipăririi din 1928, vezi vol. I și vol. II .

Secundar

linkuri externe