21. září 1853 až 21. února 1926
nizozemský fyzik

Heike Kamerlingh–Onnes se narodil v Groningenu, studoval na univerzitě v Leidenu a v Heidelbergu u tak významných fyziků jako byli Gustav Kirchhoff a Robert Bunsen. Pod jejich vedením získal mimořádné experimentátorské dovednosti a zkušenosti s konstruováním technických zařízení pro fyzikální pokusy. Krátkou chvíli působil jako asistent na Polytechnice v Delftu, kde obhájil doktorskou práci zabývající se novými důkazy o rotaci Země. Velký vliv na něj měl blízký osobní kontakt s Johannesem van der Waalsem a jeho práce. Poté odešel na univerzitu do Leidenu, kde byl roku 1882 jmenován profesorem experimentální fyziky. O rok dříve publikoval článek Obecná teorie kapalin, který představuje začátek jeho zájmu o kapaliny a fyziku nízkých teplot.


Heike Kamerling–Onnes.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

V Leidenu začala v roce 1894 vznikat díky Kemerlinghovi unikátní kryogenní laboratoř. Zařízení – kaskádový zkapalňovač - začalo pracovat až v roce 1904. Pomocí tohoto zařízení dosáhl teplot asi 5 K a mohl zkapalňovat vzduch, vodík a některé další plyny. Práce v nově zřízené kryogenní laboratoři přinesla po vyřešení řady technických obtíží unikátní výsledky při pokusech za ještě nižších teplot a vyvrcholila 10. června 1908 zkapalněním helia (podařilo se získat asi 60 cm3 helia). Plynné helium nejprve ochladil kapalným vodíkem, a až pak využil Joule–Thomsonův jev a snížením tlaku heliových par dosáhl do té doby nejnižší teploty 1,7 K.


Heike Kamerling–Onnes a Johannes van der Waals.
Zdroj: commons.wikimedia.org. Public domain.

Úporná práce se vyplatila. Přinesla neobyčejné poznatky o heliu při nízkých teplotách. Kamerlingh–Onnes zjistil, že při teplotách blízkých absolutní nule existují dvě kapalná helia, výrazně se lišící svými fyzikálními vlastnostmi. Jedna forma – dnes označovaná jako helium I – existuje až do teploty 2,19 K. V této formě je helium čirá kapalina s hustotou asi 7krát menší než je hustota vody s velmi malou viskozitou. Pod teplotou 2,19 K přechází kapalné helium do formy II. Jeho překvapující vlastností je obrovská tepelná vodivost, asi milionkrát lepší, než má poměrně dobrý tepelný vodič měď za pokojové teploty, a prakticky nulová viskozita. Je–li tato forma helia ve zkumavce ponořené do helia I, helium II samovolně ze zkumavky přes její horní okraj přetéká.

Studium nízkých teplot přineslo nové poznatky i do jiných částí fyziky – elektromagnetismu, optiky, elektřiny. V roce 1911 Kemerlingh–Onnes zjistil, že odpor kovů při určité velmi nízké teplotě skokově klesá o několik (i desítek) řádů. K objevu došlo při měření odporu rtuti v závislosti na klesající teplotě, kdy při určité teplotě odpor klesl prakticky na nulu. Tuto vlastnost později objevil u cínu, olova, thalia a dalších kovů a nazval ji supravodivost. V roce 1913 zjistil, že supravodivost lze porušit silným magnetickým polem a intenzivním elektrickým proudem. Kamerlingh–Onnes se zajímal o praktické využití svých objevů. Navrhl, aby se nízké teploty používaly k uchování a přepravě potravin, k buzení silných magnetických polí (nad 15 T) navrhl použít supravodivé materiály na výrobu cívek ponořené do tekutého helia.

Heike Kamerlingh–Onnes se v roce 1887 oženil s Marií Bijleveld a mě s ní jednoho syna Alberta. Za průkopnické práce v oblasti velmi nízkých teplot, které vedly mimo jiné k získání kapalného hélia, mu byla udělena roku 1913 Nobelova cena za fyziku. Během první světové války pomáhal hladovějícím dětem. Heike Kamerlingh–Onnes zemřel po krátké nemoci v únoru 1926 v jižním Holandsku v Leindenu. Na jeho práci v třicátých letech navázali v sovětské laboratoři nízkých teplot pod vedením nositele Nobelovy ceny Pjotra Kapici.

Použité zdroje

[1] JÁCHIM, F. K stopadesátému výročí narození Heike Kamerlingha–Onnese. Matematika Fyzika Informatika: časopis pro výuku na základních a středních školách, říjen 2003, roč. 13, č. 2, s. 126–127. ISSN 1210–1761.

[2] TESAŘÍK, B. Sto let od objevu supravodivosti. Matematika Fyzika Informatika: časopis pro výuku na základních a středních školách, září 2011, roč. 21, č. 1, s. 59–60. ISSN 1210–1761.

[3] TRKAL, V. Zprávy. Z. Kemerlingh Onnes. Časopis pro pěstování mathematiky a fysiky. 1926, roč 55, s. 419 – 422.

[4] VYSKOČIL, J. Heike Kamerlingh Onnes. Matematika Fyzika Informatika: časopis pro výuku na základních a středních školách, 2013, roč. 22, č. 5, s. 399–400. ISSN 1210–1761.

[5] Dějiny matematiky a fyziky v obrazech, šestý soubor. Redigoval Jaroslav Folta. 1. vydání. Praha: Jednota československých matematiků a fyziků, 1989. ISBN 80–7015–012–2.

[6] Encyklopedická edice, listy, fyzici. ISBN 80–860–44–05–X.

Autor textu: 
Mgr. Magda Králová

Související exponáty Techmanie

Související kapitoly v encyklopedii: 
Zadejte příjmení

Rezervace a nákup vstupenek

Recepce

Poradíme Vám s objednáním a nákupem vstupenek.