W tym artykule przyjrzymy się fascynującemu życiu Johannes Diderik van der Waals i jego wpływowi na dzisiejsze społeczeństwo. Od skromnych początków po drogę na szczyt Johannes Diderik van der Waals pozostawił niezatarty ślad w historii. Dzięki swoim osiągnięciom i wyzwaniom Johannes Diderik van der Waals zainspirował niezliczone rzesze ludzi do pójścia w jego ślady i osiągnięcia własnych celów. Na tych stronach odkryjemy sekrety sukcesu Johannes Diderik van der Waals i tego, jak jego dziedzictwo nadal wpływa na przyszłe pokolenia. Przygotuj się na ekscytującą podróż przez życie Johannes Diderik van der Waals!
Van der Waals urodził się w Lejdzie, w Holandii. Jego rodzicami byli Jacobus van der Waals i Elisabeth van den Burg (ojciec był stolarzem). Ukończył szkołę średnią w roku 1856, po czym pracował jako nauczyciel, równocześnie studiując w latach 1862–1865 matematykę i fizykę na Uniwersytecie w Lejdzie. Utrudnieniem był brak wymaganej wówczas znajomości języków klasycznych; uczestniczył w kursach wieczorowych i szkołach letnich. W roku 1864 otrzymał stanowisko nauczyciela w szkole średniej w Deventer, a od roku 1866 mieszkał i uczył w Hadze, gdzie w latach 1866–1877 był też dyrektorem szkoły.
Po zmianie przepisów dotyczących wymogu znajomości języków klasycznych przez studentów, Johannes D. van der Waals został dopuszczony do egzaminów uniwersyteckich, a następnie:
Uniwersytet Amsterdamski utworzono w roku 1876 przez przekształcenie Athenaeum Illustre of Amsterdam. W nowej wyższej uczelni wykładali również Jacobus van ’t Hoff (laureat Nagrody Nobla w dziedzinie chemii z roku 1901) i Hugo de Vries (twórca teorii mutacji). Van der Waals był z nią związany do roku 1908, w którym odszedł na emeryturę. Na stanowisku profesora fizyki zastąpił go wówczas syn-imiennik, Johannes Diderik van der Waals Jr., wcześniej (1903–1908) – profesor fizyki w Uniwersytecie w Groningen.
Over de Continuïteit van den Gas – en Vloeistoftoestand
(o ciągłości stanu ciekłego i gazowego)
Praca opierała się na założeniach, że ciecze i ich pary mają budowę cząsteczkową oraz że cząsteczki mają określone wymiary i wzajemnie się przyciągają (zob. promień van der Waalsa, oddziaływania międzycząsteczkowe). Van der Waals zaproponował „równanie stanu” (zob. równanie van der Waalsa), dotyczące zarówno gazów, jak cieczy – stwierdził „ciągłość” obu stanów, związaną z tym, że obie struktury są zbudowane z tych samych elementów (co bywało wówczas kwestionowane).
Wkrótce po opublikowaniu tej pierwszej pracy, w której został odkrywczo wykazany związek między ciśnieniem, objętością i temperaturąukładu, James Clerk Maxwell zrecenzował ją w Nature, pisząc że nazwisko van der Waals będzie na pewno odnotowane wśród najważniejszych dla fizyki molekularnej (napisał również, że chęć poznania jej treści skłoni niejednego fizyka do poznania języka, w którym została napisana).
W czasie pracy w Uniwersytecie Amsterdamskim van der Waals zajmował się głównie zagadnieniami teoretycznymi. Wśród najważniejszych osiągnięć tego okresu są wymieniane opracowania:
W tym okresie współpracownikiem van der Waalsa – jego pierwszym uczniem i pierwszym doktorantem Uniwersytetu w Amsterdamie – był matematyk, Johannes Diederik Korteweg (praca doktorska nt. On the Propagation of Waves in Elastic Tubes, 1878; zob. też równanie Kortewega-de Vries). W roku 1900 stopień doktora fizyki otrzymał Johannes Diderik van der Waals Jr., który wykonał – pod naukową opieką ojca – pracę nt. Statistische behandeling der stralingsverschijnselen. Jednym ze współpracowników był też Heike Kamerlingh Onnes, laureat Nagrody Nobla z roku 1913 za badania właściwości substancji w najniższych temperaturach.
Publikacje
Znaczenie prac J.D. van der Waalsa dla fizyków i chemików, zajmujących się zagadnieniami termodynamiki, ilustrują omówienia we wszystkich podstawowych podręcznikach oraz pojawianie się wielu kolejnych tłumaczeń jego prac oraz omówień w piśmiennictwie naukowym. Poniżej przytoczono przykłady prac wydanych przed rokiem 1900:
1873 – Over de Continuïteit van den Gas – en Vloeistoftoestand, J.D. van der Waals,
1880 – Onderzoekingen omtrent de overeenstemmende eigenschappen der normale verzadigden-damp- en vloeistoflijnen voor de verschillende stoffen en omtrent een wijziging in den vorm dier lijnen bij mengsels, J.D. van der Waals,
1880 – Over de coefficienten van uitzetting en van samendrukking in overeenstemmende toestanden der verschillende vloeistoffen, J.D. van der Waals,
1881 – Bijdrage tot de kennis van de wet der overeenstemmende toestanden, J.D. van der Waals,
1890 – Aantekeningen: Leiden, MB: a 135, W.P. Jorissen, J.D. van der Waals, D.J. Korteweg,
1890 – Molekulartheorie eines körpers der aus zwei verschiedenen stoffen besteht. mit fig. (sept. abdr. aus „zeitschrift für phys. chemie”. v, 2), J.D. van der Waals,
1894 – La continuité des états gazeux et liquede, J.D. Van der Waals, J.B. Pomey, Emile Ovide Josep Mathias
1894 – Thermodynamische Theorie der Kapillaritaet unter Voraussetzung stetiger Dichteaenderung J.D. van der Waals,
W XX i XXI wieku przełomowa praca van der Waalsa „o ciągłości…” była udostępniana w wersji angielskojęzycznej (w tym cyfrowej):
1988 – J.D. van der Waals: on the continuity of the gaseous and liquid states, wyd. North-Holland,
2004 – On the Continuity of the Gaseous and Liquid States, Courier Dover Publications
Nagrody i wyróżnienia
Otrzymał Nagrodę Nobla w roku 1910. Był wyróżniony członkostwem stowarzyszeń naukowych:
Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen – Królewska Holenderska Akademia Nauk i Sztuki
(członkostwo od roku 1875, sekretarz w latach 1896–1912),
członek honorowy stowarzyszeń Московское общество испытателей природы (Société Impériale des Naturalistes de Moscou), Royal Irish Academy i American Philosophical Society,
członek korespondent Institut de France i Königlich-Preußische Akademie der Wissenschaften w Berlinie,
członek stowarzyszony Royal Academy of Sciences of Belgium,
Ożenił się 27 września 1865 roku z Anną Magdaleną Smit (ur. 1847). Mieli trzy córki (Anne Madeleine, Jacqueline Elisabeth, Johanna Diderica) i jednego syna. Żona zmarła 28 grudnia 1881 roku na gruźlicę. Od tego czasu ojcem opiekowała się córka, Anna Madeleine. Jacqueline Elisabeth była nauczycielką historii i znaną poetką, a Johanna Diderica – nauczycielką języka angielskiego. Johannes Diderik van der Waals Junior (1873–1971) został profesorem fizyki i następcą ojca. J.D. van der Waals Senior cierpiał na depresję. Zmarł w Amsterdamie w roku 1923, rok po śmierci Jacqueline Elisabeth (spowodowanej przez nowotwór). Został pochowany na Nieuwe Oosterbegraafplaats.
↑Wykaz nie obejmuje prac późniejszych dla uniknięcia błędów – zamieszczenia w nim wczesnych prac J.D. van der Waalsa juniora, również fizyka, który w roku 1900 uzyskał doktorat.)