Льюис, Гилберт Ньютон

Научная школа, созданная Льюисом

Являясь деканом Колледжа Химии и председателем Отделения Химии в университете Калифорнии, Льюис принял мудрое положение о создании новых зданий для исследований и полного ведомственного обновления. Он собрал группу молодых людей, которые, под его блестящим лидерским управлением, образовали центр интенсивной научной активности. Все участники являлись инструкторами или профессорами химии, а не её отдельных отраслей. Ни один из них не был назначен на позицию запасного или лидера. Не существовало никаких разделений в организации, названной ранее. Все собирались вместе, чтобы обсудить химию (органическую, неорганическую, физическую, любую). Максимальная свобода во мнениях и соображениях была обязательна.

Записывающий вспоминал одну из первых посещенных им исследовательских конференций. На ней Льюис намеренно сделал неоднозначное заявление, что для него было характерно. С мальчишеским восторгом в шокирующем консервативность виде, один из лучших аспирантов возразил: «Нет, это не так». Записывающий был в ужасе от смелости аспиранта, ведь такие замечания были опасны в некоторых учреждениях. Но Льюис обратился к нему, непринуждённо интересуяюсь: «Нет? Почему нет?». После этого последовала оживлённая дискуссия, факты и логические предположения. В другой раз, когда студент также критиковал одно из его утверждений, Льюис подметил: «Это дерзкое замечание, но оно тоже уместно».

Члены кафедры стали как афиняне, которые, по словам апостола Павла, «проводили время ни за чем иным, как за рассказом о чем-то новом, или слушанием чужого рассказа о чем-то новом». Любой считавший, что его посетила блестящая мысль, старался изложить её коллеге. Группы по два или более человек оживлённо дискутировали в аудиториях, порой даже в коридорах. Таким образом, кафедра стала численно больше, нежели действительно заявленное в ней количество участников.

Методы обучения профессора были основаны именно на исследованиях. На ежедневных лекциях Льюис использовал материалы, уже изложенные в заслуженных книгах. Также профессор нередко проводил семинары по изучаемым темам. Отличия по отношению к другим отделениям университета были так велики, особенно с позиции классических эмпирических академических законов, что отделение по количеству научных знаний в своей области переросло целый факультет.

Несомненно, Льюис торжествовал, когда находил своих молодых коллег такими же продуктивными, как и он сам. Он ограждал их от чрезмерного планового преподавания. Учёный отправлял новых студентов поговорить с членами кафедры, предоставляя им свободу выбора по поводу решения какой-либо проблемы. Льюис кардинально отличался от других руководителей, которые придерживались мнения, что младшие члены кафедры должны работать на старших.

Льюис свободно предоставлял персоналу возможность выбора проблемы, а новичкам пути, по которому им следует идти. Они встречались каждую неделю и обсуждали организацию работы новых членов, разрешали связанные с ней вопросы. Несмотря на то, что лекции преподавались одновременно пятистам студентам в большой химической аудитории, семинары же Льюис предпочитал проводить сам в группах по 25 человек. Остальным преподавали его многочисленные помощники. Жалобы первокурсников на отсутствие контактов с профессорами в Университете Калифорнии не имели места быть.

Собственно, обучающая нагрузка самого Льюиса не была ограничена лишь председательством на «научных конференциях» с участием всех старших сотрудников и аспирантов кафедры, но и в этой сфере его влияние на подчинённых было впечатляющим. Остальная часть учебного плана под его руководством была ограничена до небольшого числа основных курсов с большой свободой выбора посещения как на младших, так и на старших курсах. Презентации, не вызывающие вопросов или комментариев, были самой настоящей редкостью. В наши дни на стене возле кресла, где сидел Льюис, висит его портрет, демонстрирующий преподавателя в характерной позе и с вездесущей сигарой.

Журналист Fortune писал: «несомненно, это самый колоритный факультет в стране, и, несомненно, он вносит самый заметный вклад в Университете в управление образованием». Льюис в те годы являлся почтенным человеком, у которого было достаточно настойчивости, достоинства и чувства ответственности, чтобы выстроить большой институт как единое целое.

Таким образом, установленная Льюисом система оказала глубокое влияние на альтернативные системы обучения профессоров, сподвигнув преподавателей повысить свои стандарты обучения. Она доказала им, что талант исследователя нельзя передать лишь отстраненным преподаванием.

Биография [ править ]

Ранняя жизнь

Льюис родился в 1875 году и вырос в Уэймуте, штат Массачусетс , где есть улица, названная в его честь, Дж. Н. Льюис-Уэй, рядом с Саммер-стрит. Кроме того, в его честь было названо крыло нового химического факультета средней школы Уэймута. Льюис получил начальное образование дома от своих родителей, Фрэнка Уэсли Льюиса, юриста независимого характера, и Мэри Берр Уайт Льюис. Он читал в три года и был не по годам развитым интеллектуальным человеком. В 1884 году его семья переехала в Линкольн, штат Небраска , а в 1889 году он получил свое первое формальное образование в подготовительной школе университета.

В 1893 году, после двух лет в Университете Небраски , Льюис перешел в Гарвардский университет , где в 1896 году получил степень бакалавра . После года преподавания в Академии Филлипса в Андовере Льюис вернулся в Гарвард, чтобы учиться у физико-химика Т.В. Ричардса и получил докторскую степень. в 1899 г. защитил диссертацию по электрохимическим потенциалам . После года преподавания в Гарварде, Льюис отправился в командировку в Германию, центр физической химии , и учился у Вальтера Нернста в Геттингене и уВильгельм Оствальд в Лейпциге . Работая в лаборатории Нернста, Льюис, по-видимому, на протяжении всей жизни испытывал неприязнь к Нернсту. В последующие годы Льюис начал многократно критиковать и осуждать своего бывшего учителя, называя работу Нернста над его теоремой о тепле « прискорбным эпизодом в истории химии Шведский друг Нернста, Вильгельм Palmær , был членом Химического комитета Nobel. Есть свидетельства того, что он использовал процедуры номинации и отчетности, чтобы заблокировать Нобелевскую премию Льюису по термодинамике.трижды номинируя Льюиса на премию, а затем используя свое положение члена комитета для написания отрицательных отчетов.

Гарвард, Манила и Массачусетский технологический институт

Побывав в лаборатории Нернста, Льюис вернулся в Гарвард в 1901 году в качестве инструктора еще на три года. Его назначили инструктором по термодинамике и электрохимии . В 1904 году Льюис получил отпуск и стал суперинтендантом мер и весов Научного бюро в Маниле , Филиппины . В следующем году он вернулся в Кембридж, штат Массачусетс, когда Массачусетский технологический институт (MIT) назначил его на должность преподавателя, на которой у него была возможность присоединиться к группе выдающихся физиков-химиков под руководством Артура Амоса Нойеса.. Он стал доцентом в 1907 году, доцентом в 1908 году и полным профессором в 1911 году.

Калифорнийский университет в Беркли

GN Льюис покинул MIT в 1912 году , чтобы стать профессором физической химии и декан колледжа химии в Университете Калифорнии, Беркли . 21 июня 1912 года он женился на Мэри Хинкли Шелдон, дочери гарвардского профессора романских языков . У них было два сына, оба из которых стали профессорами химии, и дочь. В 1913 году он присоединился к Alpha Chi Sigma в Беркли, профессиональному химическому сообществу.

Находясь в Беркли, Льюис был наставником и оказал влияние на многочисленных будущих лауреатов Нобелевской премии, включая Гарольда Юри (Нобелевская премия 1934 года), Уильяма Ф. Джиока (Нобелевская премия 1949 года), Гленна Т. Сиборга (Нобелевская премия 1951 года), Уилларда Либби (Нобелевская премия 1960 года), Мелвина Кальвин (Нобелевская премия 1961 г.) и т. Д. Благодаря его усилиям Химический колледж в Беркли стал одним из ведущих химических центров в мире. В 1913 году он был избран в Национальную академию наук.. Он ушел в отставку в 1934 году, отказавшись указать причину своей отставки; высказывались предположения, что это произошло из-за спора по поводу внутренней политики этого учреждения или из-за того, что те, кого он выдвинул, были избраны. Его решение уйти в отставку могло быть вызвано негодованием по поводу присуждения Нобелевской премии 1934 года по химии его ученику Гарольду Ури за открытие дейтерия , приз, который Льюис почти наверняка чувствовал, что должен был разделить его за свою работу по очистке и характеристике. из тяжелой воды .

Дальнейшая карьера

В 1904 Льюис покинул Гарвардский университет (по некоторым данным, вследствие конфликта с Т. У. Ричардсом по поводу механизма образования химической связи и электронного строения молекул) и в течение года был руководителем Палаты мер и весов в Маниле, Филиппины. В следующем году он устроился преподавателем в Массачусетский технологический институт (MIT), где влился в коллектив талантливых физикохимиков под руководством А. А. Нойса, который, как и прежний научный руководитель Льюиса, Ричардс, получил учёную степень в Лейпциге, под руководством В. Оствальда. Здесь, в течение семи лет Льюис очень интенсивно работал, определяя стандартные электродные потенциалы.

В 1907 Льюис становится доцентом, в 1908 — адъюнкт-профессором, в 1911 — профессором. В 1908 он публикует несколько статей по теории относительности, в которых он другим способом, отличным от способа Альберта Эйнштейна, выводит взаимосвязь массы и энергии. В 1912 он переезжает в Беркли, получив должность руководителя химического факультета и декана в Калифорнийском университете (на этой должности он и оставался до конца своей жизни).

В 1918 США вступили в Первую мировую войну. Льюис служил во Франции руководителем подразделения химической защиты, был награждён американской медалью за отличную службу и французским орденом Почётного легиона.

23 марта 1946 он умер в своей лаборатории от сердечного приступа.

Дальнейшая карьера

В 1904 году, пробыв год в Гарвардском университете на должности преподавателя, Льюис уехал на стажировку за границу. Сначала он посетил Лейпциг, где провёл семестр вместе с Освальдом, затем Гёттинген к Нернсту.

Затем Льюис вернулся в Гарвард, проработав здесь 3 года в качестве инструктора, после чего принял посты руководителя мер и весов на филиппинских островах и химика в бюро науки в Маниле.

Зачастую учёный предпочитал всем своим занятиям погоню за чистой наукой, и потому, даже будучи чрезвычайно занятым человеком, он находил достаточное количество средств и времени на изучение разложения оксида серебра. Более того, на его счету имеется также доклад на тему «Гидратация в растворах».

В 1905 году Льюис снова вернулся в США, чтобы присоединиться к известной группе физико-химиков, собранной в Массачусетском технологическом университете А.А. Нойесом. Эти люди активно стимулировали физико-химические исследования в Соединённых штатах.

Те 7 лет, которые Льюис провёл в вышеупомянутой группе, были отмечены очень интенсивной научной активностью (как экспериментальной, так и теоретической), которая далее сопровождала всю его карьерную деятельность. Результаты работы за данный период опубликовали в более чем тридцати журналах. Некоторые из результатов были особенно важны и даже на сегодняшний день достаточно хорошо известны физико-химикам. Среди достижений — открытие ряда точно определённых электродных потенциалов элементов, которое, как говорил сам Льюис, принесло ему наибольшее удовлетворение.

Именно в вышеупомянутый период Льюис написал свои эпохальные статьи, «Очерки новой системы химической термодинамики»(1907) и «Свободная энергия химических веществ». Они явились тем началом, которое дало продолжение в лице объёмной серии статей по экспериментальному определению свободных энергий. Уже 1923 году также вышла его большая работа, написанная при участии Мерли Рендела: «Термодинамика и свободная энергия химических соединений».

Однако, Льюис не принадлежал к числу людей, которые предпочитали сосредоточивать свои силы лишь на 1-м или 2-х направлениях. В вышеупомянутый период, в результате встречи с Эйнштейном, учёный стал одним из основоположников и авторов теории относительности, не пользующейся популярностью в то время. Льюис публиковал свои работы по данной теме совместно с Уилсоном Эдгаром Брайтом и, позднее, с Эдвардом Чейсом Толманом.

ссылки

1. Гилберт Ньютон Льюис (1875 – 1946). Национальная академия наук (PDF). Консультируется nasonline.org.
2. Исторические фигуры в химии: Гилберт Ньютон Льюис (1875-1946). Консультация ув.ес
3. Гилберт Ньютон Льюис. Консультируется с историей-biografia.com
4. Гилберт Ньютон Льюис. Консультируется из biografiasyvidas.com
5. Биография Гилберта Н. Льюиса. Консультируется из biografias.wiki
6. 7 вещей, которые вам действительно нужно знать о Гилберте Ньютоне Льюисе, ученом, который почти обогнал Эйнштейна. Консультация vix.com
7. Гилберт Льюис и столетие теории парных электронных связей (часть 1). Консультируется bicsociety.org

Вклад в науку

Вот некоторые из наиболее важных вкладов Гилберта Ньютона Льюиса в науку:

Структуры Льюиса

Это несколько методов, которые служат для представления структуры молекулы. В этих символах элементы представляют атомы, в то время как точки представляют электроны, которые их окружают. Примером этого является представление водорода, гелия и углерода:

Льюис был первым, кто предложил идею о том, что атомы могут оставаться объединенными, сравнивая пары электронов; по этой причине он создал символику структур.

Теория широких связей, предложенная Льюисом, служила для объединения всех типов химических связей в единую концепцию. Таким образом можно было продемонстрировать существующие связи между ионными, молекулярными, ковалентными и металлическими веществами. До тех пор эти элементы не имели концептуальной связи.

Ковалентная связь

Концептуализируется ковалентная связь, которая образуется между двумя атомами, когда они соединяются, чтобы достичь стабильного октета и делить электроны последнего уровня, кроме водорода, который достигает стабильности, имея 2 электрона.

Теория октета

Он был провозглашен Льюисом в 1916 году. В нем говорится, что ионы, принадлежащие к элементам периодической системы, стремятся заполнить свои последние энергетические уровни числом из 8 электронов. Это позволяет им приобрести очень стабильную конфигурацию.

фотон

Он был создателем в 1926 году термина «фотон» для обозначения наименьшей единицы световой энергии. Эта частица энергии передает все существующие формы электромагнитного излучения (рентгеновское, инфракрасное, гамма-излучение, ультрафиолетовое излучение, микроволны, радиоволны и т. Д.).

Аттракцион и химическая валентность

Вместе со своим коллегой-химиком Ирвином Ленгмюром он разработал теорию химического притяжения и валентности, известную как теория Ленгмюра-Льюиса. Для этого он был основан на атомной структуре веществ.

Тяжелая вода

Льюис был также первым ученым, который изучал и производил тяжелую воду (дейтерий) в чистом виде. Он также первым применил принципы термодинамики при изучении химических проблем..

Теория решений

Точно так же Льюис известен своими работами по теории растворения; то есть гомогенные смеси, которые получаются в результате взаимного расположения атомов, молекул или ионов, присутствующих в двух или более веществах. Эти вещества, называемые компонентами, действуют в разных пропорциях..

Научные достижения

Научные достижения Льюиса очень велики, его называют одним из самых выдающихся американских физхимиков (и химиков), он интересовался очень широким спектром научных проблем.

В 1916 Льюис высказал идею, что ковалентная химическая связь образуется за счёт обобществления пары электронов, то есть электронная плотность распределяется между двумя атомами, в противовес принятой тогда теории, что один из связанных атомов несёт положительный, другой отрицательный заряды. Эта теория сейчас называется электронной теорией химической связи. Впоследствии эта идея Льюиса была развита нобелевским лауреатом Ирвингом Ленгмюром и послужила отправной точкой для исследований Лайнуса Полинга. Льюис сформулировал идею, что завершённый внешний электронный слой содержит восемь электронов (хотя никогда не использовал собственно термина «октет»), а также предложил обозначать электроны точками у символа элемента. Его книга «Валентность и структура атомов и молекул» (1923) стала классической.

В 1919, изучая магнитные свойства растворов кислорода в жидком азоте, он впервые обнаружил молекулы четырёхатомного кислорода O4.

В 1923 он сформулировал одну из основных современных теорий кислот и оснований — электронную (её второе название — теория Льюиса). Согласно ей, кислота — вещество, принимающее электронные пары, то есть акцептор электронных пар, а основание — вещество, отдающее электронные пары, то есть донор электронных пар (в химии такие соединения получили названия соответственно кислот и оснований Льюиса).

В 1926 Льюис предложил термин фотон для обозначения мельчайшей единицы излучения.

В 1933 он выделил в чистом виде тяжёлую воду (оксид дейтерия) (совместно с Г. К. Юри, (Harold C. Urey), своим учеником, который ранее, в 1932 обнаружил предсказанные ранее Льюисом отдельные молекулы тяжёловодородной воды в природной воде). Он провёл большое количество исследований тяжёлой воды, дейтрона (ядро атома дейтерия, аналог протона), а также изотопов лития и исследований в нейтронной физике. Льюис совместно с Э. Лоуренсом работал над созданием циклотрона и был одним из первых учёных, проводивших эксперименты по столкновению элементарных частиц.

Льюис разработал методы расчёта свободных энергий химических реакций (энергии Гиббса), за время работы в MIT он определил огромное количество термодинамических параметров, не только энергии Гиббса, но и электродных потенциалов, проводимости и других, составив таблицы их значений, которые используются до сих пор.

Льюис предложил новую формулировку третьего начала термодинамики, что дало возможность точно определить абсолютную энтропию.

В последние годы жизни он интересовался фотохимией, в частности, установил, что люминесценция органических молекул включает возбуждённое триплетное состояние (состояние, в котором электроны, вместо того, чтобы существовать парами с противоположным спинами, существуют в возбуждённом состоянии с ориентированном в одном направлении вектором спина). Он также измерил магнитные свойства триплетного состояния.

Научные награды и знаки признания

Льюис был удостоен многих наград. Он получил почётные степени университетов Чикаго, Ливерпуля, Мадрида, Пенсильвании и Висконсина. Он был избран почётным членом Королевского института Великобритании, химического общества в Лондоне, Индийской академии наук, Шведской академии, Датской академии, Королевского общества и Института Франклна в Пенсильвании, награждён медалями Николса, Гиббса, Дэви, Аррениуса, Ричардса, сообщества искусств и наук, являлся докладчиком в Йельском университете в 1925 году и выбрал в качестве темы своего доклада «Анатомию науки», стараясь рассмотреть некоторые научные предрассудки в нескольких областях.

В Льюис стал членом Национальной академии наук в Вашингтоне (однако в прекратил членство в этой организации из-за несогласия с внутренней политикой этой организации). В был награждён медалью Общества искусств и наук как «выдающийся американский химик». Иностранный член Лондонского королевского общества (1940). С почётный член Академии наук СССР. Более тридцати раз номинировался на Нобелевскую премию. В 1970 г. Международный астрономический союз присвоил имя Гилберта Льюиса кратеру на обратной стороне Луны.

Примечания[править | править код]

1. Льюис Гилберт Ньютон // Большая советская энциклопедия:
2. With T. W. Richards. Some Electrochemical and Thermochemical Relations of Zinc and Cadmium Amalgams. Proc. Amer. Acad., 34:87; Z. phys. Chem., 28 (1899): i.
3. The Autocatalytic Decomposition of Silver Oxide. Bull. Gov. Lab. Manila, P. I., 30; Proc. Amer. Acad., 40:719; Z. phys. Chem., 52:310.
4. Hydration in Solution. Bull. Gov. Lab. Manila, P. I., 30; Z. phys. Chem., 52:224.
5. Outlines of a New System of Thermodynamic Chemistry. Proc. Amer. Acad., 43:259; Z. phys. Chem., 61:129.
6. The Free Energy of Chemical Substances. J. Amer. Chem. Soc, 35:1. With F. G. Keyes. The Potential of the Lithium Electrode. J. Amer. Chem. Soc, 35:340.
7. With M. Randall. Thermodynamics and the Free Energy of Chemical Substances. New York, McGraw-Hill.
8. ↑ По материалам, изложенным в «A Biographical Memoir by Joel H. Hildebrand»

Фильмография персоны

Режиссер

1.  Перед тем, как ты уйдешь / Before You Go (2002)

2. Дом призраков / Haunted (1995)

3. Выход на сцену / Stepping Out (1991)

4. Ширли Валентайн / Shirley Valentine (1989)

5.  Not Quite Paradise (1985)

6. Воспитание Риты / Educating Rita (1983)

7. 6,08
   Лунный гонщик / Moonraker (1979)
8.  Seven Nights in Japan (1977)
9. 7,25
   Шпион, который меня любил / The Spy Who Loved Me (1977)
10.  Операция “Восход” / Operation: Daybreak (1975)
11.  Пол и Мишель / Paul and Michelle (1974)
12.  Друзья / Friends (1971)
13. 9,00
    Искатели приключений / The Adventurers (1969)
14. 7,53
    Живешь только дважды / You Only Live Twice (1967)
15. 8,50
    Элфи / Alfie (1966)
16.  Седьмой рассвет / The 7th Dawn (1964)

17. Вызывающий проклятье / H.M.S. Defiant (1962)

18.  Loss of Innocence (1961)
19.  Skywatch (1960)
20.  Потопить “Бисмарк” / Sink the Bismarck! (1960)
21.  Паром в Гонконг / Ferry to Hong Kong (1959)
22.  И с гордостью ее пишите имя / Carve Her Name with Pride (1958)
23.  Крик с улиц / A Cry from the Streets (1958)
24.  Paradise Lagoon (1957)
25.  Достичь небес / Reach for the Sky (1956)

26. В роли мрачной тени / Cast a Dark Shadow (1955)

27. Добро умирает в зародыше / The Good Die Young (1954)

28. На море их нет / The Sea Shall Not Have Them (1954)

29.  Break to Freedom (1953)
30.  Johnny on the Run (1953)
31.  The Slasher (1953)
32.  The Hundred Hour Hunt (1952)
33.  Time, Gentlemen, Please! (1952)
34.  Scarlet Thread (1951)
35.  Wall of Death (1951)
36.  Once a Sinner (1950)
37.  The Little Ballerina (1948)
38.  Arctic Harvest (1946)
39.  Under One Roof (1946)
40.  The Ten Year Plan (1945)
41.  Sailors Do Care (1944)

Сценарист

1. Дом призраков / Haunted (1995)

2.  Пол и Мишель / Paul and Michelle (1974)
3.  Друзья / Friends (1971)
4. 9,00
   Искатели приключений / The Adventurers (1969)
5.  Emergency (1962)
6.  Паром в Гонконг / Ferry to Hong Kong (1959)
7.  И с гордостью ее пишите имя / Carve Her Name with Pride (1958)
8.  Paradise Lagoon (1957)
9.  Достичь небес / Reach for the Sky (1956)

10. Добро умирает в зародыше / The Good Die Young (1954)

11. На море их нет / The Sea Shall Not Have Them (1954)

12.  The Slasher (1953)
13.  The Hundred Hour Hunt (1952)
14.  Marry Me (1949)
15.  The Little Ballerina (1948)
16.  The Ten Year Plan (1945)

Продюсер

1. Дом призраков / Haunted (1995)

2. Выход на сцену / Stepping Out (1991)

3. Ширли Валентайн / Shirley Valentine (1989)

4.  Not Quite Paradise (1985)

5. Воспитание Риты / Educating Rita (1983)

6.  Seven Nights in Japan (1977)
7.  Пол и Мишель / Paul and Michelle (1974)
8.  Друзья / Friends (1971)
9. 9,00
   Искатели приключений / The Adventurers (1969)
10. 8,50
    Элфи / Alfie (1966)
11.  Skywatch (1960)
12.  Johnny on the Run (1953)

Актер

1. 6,08
   Лунный гонщик / Moonraker (1979) … Man at St. Mark’s Square
2.  Room for Two (1940)

3. Над Луной / Over the Moon (1939) … Minor Role

4.  Развод леди Икс / The Divorce of Lady X (1938) … Том
5.  Dick Turpin (1935) … Jem