Слідкуйте за нами

26-10-2017

7 листопада 150 років від дня народження французького фізика, хіміка Марії Склодовської - Кюрі (1867-1934)

Нобелівський лауреат Марія Кюрі була фізиком і хіміком, відомим всьому світу своєю роботою з радіацією. Марія Склодовська (в заміжжі Кюрі) була молодшою з п'ятьох дітей Броніслави і Владислава Склодовських. Обидва її батька були вчителями. З ранніх років дівчинка пішла по стопах батька, жваво цікавлячись математикою і фізикою. Здобувши початкову освіту в школі Я. Сікорської, Марія поступає в жіночу гімназію, яку в 1883 році закінчує із золотою медаллю.

У 1891 році Марія переїжджає до Франції, де вступає до Паризького університету Сорбони. Там її ім'я перетворюється на французьке ім'я Марі. З огляду на те, що фінансової підтримки їй чекати не було звідки, дівчина, намагаючись заробити собі на життя, вечорами дає приватні уроки.

У 1893 році вона отримує ступінь магістра фізики, а вже в наступному році - і магістра математики. Свої наукові праці Марія починає з досліджень різних видів сталі і їх магнітних властивостей.

Пошук більшої лабораторії призводить її до знайомства з П'єром Кюрі, на той момент - викладачем Школи фізики і хімії. Він і допоможе дівчині знайти підходяще місце для досліджень.

У 1896 році відкриття Генрі Беккереля про здатність уранових солей до випромінювання надихає Марію Кюрі на нові, більш глибокі дослідження цього питання. Застосувавши електрометр, вона виявляє, що випускаємі промені залишаються незмінними, незалежно від стану або виду урану.

Після більш пильного вивчення цього явища, Кюрі виявляє, що промені виходять з атомної структури елемента, а не є результатом взаємодії молекул. Саме це революційне відкриття стане початком атомної фізики.

Зацікавившись її дослідженнями, П'єр Кюрі в 1898 році кидає власну роботу з кристалами і приєднується до Марії. Разом вони починають пошук речовин, здатних випромінювати радіацію.

У 1898 році, працюючи з уранінітом, вони виявляють новий радіоактивний елемент, який називають «полонієм», в честь батьківщини Марії. Все в тому ж році, вони відкриють ще один елемент, який отримає назву «радій». Тоді-то вони і введуть термін «радіоактивність».

Щоб насправді у їх відкритті не залишилося і тіні сумніву, П'єр і Марія приймаються за відчайдушнє підприємство - отримати з уранініта полоній і радій в чистому вигляді. І, в 1902 році, їм вдається виділити солі радію методом дробової кристалізації.

В цей же період, з 1898 року по 1902 рік П'єр і Марія публікують не менше 32 статей, в яких детально описують процес своєї роботи з радіоактивністю. В одній з цих статей вони стверджують, що клітини, уражені пухлинами, під впливом радіації руйнуються швидше здорових клітин.

У 1903 році Марія Кюрі отримує докторську ступінь в Паризькому університеті. У цьому ж році, П'єру і Марії Кюрі присуджують Нобелівську премію з фізики, яку вони візьмуть лише в 1905 році.

У 1910 році Марія Кюрі успішно отримує елемент радій і визначає міжнародну одиницю вимірювання радіоактивного випромінювання, яку згодом назвуть на честь неї - кюрі.

У 1911 році вона знову стає лауреатом Нобелівської премії, цього разу в області хімії.

Міжнародне визнання, нарівні з підтримкою французького уряду, допомагає Склодовської-Кюрі заснувати в Парижі Інститут радію - заклад, націлений на проведення досліджень в галузі фізики, хімії та медицини.


19 листопада 130 років від дня народження американського біохіміка Джеймса Бетчеллера Самнера (1887-1955)

Американський біохімік Джеймс Бетчеллер Самнер народився в Кантоні, неподалік від Бостона, в сім'ї процвітаючого фермера і господаря бавовнопрядильної фабрики. Закінчивши початкову школу, Самнер перейшов в латинську школу Роксбері, де швидко втратив інтерес до всіх предметів, за винятком хімії та фізики. В результаті нещасного випадку на полюванні він в 17-річному віці позбувся лівої руки і, не дивлячись на те що від народження був шульгою, настільки добре навчився володіти правою, що не тільки писав, а й грав у теніс, на більярді, займався стрільбою по тарілках .

Задумавши стати інженером-електриком, Самнер в 1906 році вступив до Гарвардського університету, але незабаром захопився хімією і в 1910 році отримав ступінь бакалавра наук в цій області.

На свій подив, Самнер виявив, що отримує задоволення від «книжкового життя», і після того, як закінчився термін його договору в коледжі, він протягом недовгого часу викладав в Уорчестерскому політехнічному інституті в Массачусетсі, а в 1912 році повернувся в Гарвард, щоб поглибити знання з хімії та фізіології. У медичній школі Гарвардського університету він вивчав біохімію у Отто Фоліна, який з самого початку зробив все, щоб переконати молодого хіміка, що фізичний недолік не завадить йому зробити кар'єру дослідника.

У 1913 році Самнер став магістром природничих наук, а в 1914 році отримав докторський ступінь, захистивши дисертацію на тему про вияв сечовини в організмі тварини.

Закінчивши медичну школу Гарвардського університету, Самнер зайняв посаду асистент-професора хімії в медичному коледжі Корнельського університету, який тоді перебував у місті Ітака (штат Нью-Йорк). У 1929 році він став там професором. Честолюбний дослідник, Самнер хотів «з'ясувати, що таке життя, що змушує організми рости, чому взагалі все крутиться», пояснював він пізніше. Тому він поставив перед собою завдання виділити і отримати в чистому вигляді фермент, зробивши, таким чином, свій перший крок на шляху визначення хімічного складу цього важливого і в той же час малозрозумілого біологічного з'єднання. В ході підготовки докторської дисертації Самнер вже проводив досліди з уреазой, рослинним ферментом, який бере участь в розкладанні сечовини. У 1916 році було виявлено високу концентрацію уреази в канаваліі, тропічній рослині, батьківщиною якої є Південна Америка, і саме з бобів канавалії Самнер спробував виділити фермент уреазу.

Після 9 років безуспішної роботи Самнер нарешті виділив мікроскопічні кристали, які представляли собою білок. Його відкриття, опубліковане в 1926 році, було зустрінуте скептицизмом і відвертими насмішками.

І тільки в 1930 році, після того як Самнер протягом року займався вивченням ферментів в Стокгольмському університеті з Гансом фон Ейлер-Хельпіном, його теорія нарешті отримала підтримку з боку американського біохіміка Джона Х. Нортропа. Нортроп заявив, що спочатку виділив в кристалічному вигляді фермент пепсин, а 5 років тому - трипсин, панкреатичний фермент. Ці факти допомогли переконати біохіміків у білковій природі ферментів, хоча деякі з них містять також і небілкові речовини. До 1946 року було виділено і визначено близько 30 ферментів.

«За відкриття явища кристалізації ферментів» Самнеру в 1946 році була присуджена Нобелівська премія з хімії, яку він розділив з Нортропом і Уенделл М. Стенлі. У своїй вступній промові від імені Шведської королівської академії наук Арне Тіселіус заявив, що «отримані Самнером результати свідчать про проведену ним новаторську роботу, яка вперше переконала дослідників в тому, що ферменти є речовинами, які можна виділити в чистому вигляді в відчутній кількості».


23 листопада 180 років від дня народження нідерландського фізика Яна Дідеріка Ван-дер-Ваальса (1837-1923)

Нідерландський фізик Ян Дідерик Ван-дер-Ваальса народився в Лейдені. Закінчивши початкову і середню школу в Лейдені, Ян став вчителем початкової школи. З 1862 по 1865 роки він відвідував Лейденський університет як вільний слухач. У 1864 році він отримав посвідчення вчителя середньої школи з математики та фізики і викладав фізику спочатку в Девентері в 1864 році, а потім в Гаазі, де став в 1866 році директором школи.

Незабаром після цього Ван-дер-Ваальса почав аспірантську роботу з фізики і отримав ступінь доктора в Лейдені у 1873 році. Його докторська дисертація, присвячена безперервності газоподібного та рідкого станів, отримала гаряче схвалення з боку Джеймса Клерка Максвелла, одного з найвидатніших фізиків XIX в.

Ідеї Ван-дер-Ваальса виникли під впливом написаної в 1857 році статті Рудольфа Юліуса Іммануїла Клаузіуса, німецького фізика, який зробив великий внесок у кінетичну теорію газів. Відповідно до цієї теорії, молекули газу швидко рухаються в різних напрямках. Їх удари об стінки судин визначають тиск газу, а середня швидкість молекул (їх кінетична енергія) прямо пов'язана з температурою.

Пізніше, в XIX ст., інші вчені, як, наприклад, французькі фізики Жак Олександр Сезар Шарль і Жозеф Луї Гей-Люссак, показали, що при постійному тиску відношення обсягу до абсолютної температури зберігає постійне значення. Цей закон теж можна безпосередньо вивести з кінетичної теорії. Ці два закони можна об'єднати в одному рівнянні стану, яке справедливе при не дуже великій щільності.

Було відомо, що це рівняння не зовсім точне, причому в різному ступені для різних газів і різних умов. Гази, які найточніше задовольняють цьому рівнянню, отримали назву ідеальних. Досліджуючи можливі джерела похибок, Ван-дер-Ваальса зауважив, що рівняння грунтувалося на двох припущеннях: що молекули діють як точкові маси (що приблизно відповідає дійсності, якщо вони віддалені один від одного) і що молекули не роблять впливу один на одного (за винятком зіткнень). Він ввів кінцевий обсяг для кожної молекули і силу тяжіння між молекулами (не уточнюючи її природи), яка скорочувала збільшується відстань.

Хоча рівняння Ван-дер-Ваальса і не задовольняло повністю експериментальним даним, воно стало істотним поліпшенням більш простого закону і мало важливі наслідки.

Газ перетвориться в рідину. Це ілюструє переконання Ван-дер-Ваальса, виражене в його дисертації, що між газоподібним і рідким станами немає суттєвої різниці.

Рівняння Ван-дер-Ваальса значно прояснило виявлене раніше існування критичної температури, різної для різних газів, вище якої газ, незалежно від величини тиску, не можна перевести в рідкий стан. Ван-дер-Ваальса використовував критичну точку для того, щоб вивести рівняння, в якому змінні температура, тиск і об'єм виражаються через їх значення в критичній точці. Це послужило основою для формулювання в 1880 році його найбільш важливого відкриття - закону відповідних станів.

У своїх подальших дослідженнях Ван-дер-Ваальса намагався врахувати відхилення від рівняння стану реального газу, вводячи змінний молекулярний об'єм.

Ван-дер-Ваальса отримав в 1910 році Нобелівську премію з фізики «за роботу над рівнянням стану газів і рідин». За словами Оскара Монтеліус, члена Шведської королівської академії наук, «дослідження Ван-дер-Ваальса мають величезне значення не тільки для чистої науки. Сучасне конструювання холодильних установок, які нині є настільки потужним фактором нашої економіки і промисловості, базується в основному на теоретичних дослідженнях нагородженого ».

Коментарі: Залишити коментар
 
X