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Rudolf Julius Emmanuel Clausius

Fecha del nacimiento:

Lugar del nacimiento:

Fecha de la muerte:

Lugar de la muerte:

2 Jan 1822

Koslin, Prussia (now Koszalin, Poland)

24 Aug 1888

Bonn, Germany

Presentación Wikipedia
ATENCIÓN - traducción automática de la versión inglesa

Rudolf Clausius' s padre, Rev CEG Clausius, fue un Consejero del Gobierno Real Junta Escolar. Fundó una pequeña escuela privada, convirtiéndose en su principal, y como ministro de la iglesia también se desempeñó como su pastor. Rudolf fue criado en una familia numerosa, siendo la sexta parte de su padre los hijos. Asistió a su padre en la escuela durante unos años y luego se trasladó a un gimnasio en Stettin (ahora Szczecin, Polonia), donde permaneció hasta que había terminado su escolaridad en 1840. Uno de sus hermanos, Robert Clausius, escribió que en la escuela:

... todos íntima con él aprendió a estima su fiabilidad y veracidad. ... la mayor confianza y la confianza se depositan en él. Su sentencia ... fue muy valorada.

Clausius entró en la Universidad de Berlín en 1840, aunque en esta fase que todavía no está claro qué temas se persiguen. Durante un tiempo fue fuertemente atraído hacia la historia, pero finalmente decidió concentrarse en las matemáticas y la física. Es en estos temas que completó su grado de Pascua del año 1844 y luego pasó un año de prueba en la enseñanza Frederic-Werder Gymnasium. En el Gymnasium Clausius enseñado la clases avanzadas de matemáticas y física.

En 1846 entró en Boeck del Real Seminario y presentó su tesis, sobre el problema de la luz reflejada en el cielo, a la Universidad de Halle en 1847. Recibió su doctorado, con distinción, el 15 de julio de 1848. Este primer trabajo de Clausius tenía por objeto explicar el color azul del cielo, los colores rojo visto al amanecer y al atardecer, y la polarización de la luz, ver para más detalles. Se ha resultado no ser correcta sobre la base de la física, ya que asumió los efectos fueron causados por la reflexión y refracción de la luz en lugar de ser causada por la dispersión de la luz como proyecto de Thomson. Sin embargo, en este trabajo Clausius matemáticas aplicadas mucho más profundamente que cualquiera de sus predecesores y es un buen ejemplo de cómo los problemas físicos impulsar el desarrollo de las matemáticas, incluso cuando su base física es poco.

Clausius' primer documento sobre la teoría mecánica del calor se publicó en 1850. Esta es su obra más famosa y vamos a discutir por debajo de su contenido e importancia. Su importancia fue reconocida rápidamente y fue invitado para ocupar el cargo de profesor en la Real Artillería y Escuela de Ingeniería en Berlín el 25 de septiembre de 1850. También se convirtió en una Docente en la Universidad de Berlín y dio su conferencia inaugural en la Universidad el 18 de diciembre.

El 29 de agosto de 1855 fue nombrado Clausius a la Presidencia de la física matemática en el Polytechnikum en Zurich y, al mismo tiempo, también fue nombrado para la Universidad de Zurich. Es sin duda un excelente lugar para Clausius para llevar adelante sus ideas, rodeado de otros excelentes matemáticos y físicos. Fue retirado ahora en dos direcciones, una es para mantenerse en excelente científicamente Zurich y el otro para regresar a Alemania, un país que amó profundamente. En 1858 le ofrecieron un puesto en la escuela politécnica de Karlsruhe, pero que no. En el año siguiente, el 19 de noviembre, se casó con Adelheid Rimpam. De nuevo en 1862 le ofrecieron un puesto en la Politécnica en Brunswick, pero lo convirtió abajo a pesar de la oferta procedente de su esposa la casa de la ciudad, como lo hizo el ofrecimiento de Viena cuatro años después.

Luego, en 1867, cuando ofreció una cátedra de la Universidad de Würzburg aceptó, expresando profundo pesar por salir de Zurich, pero finalmente encontrar ya no podía resistir su deseo de regresar a su país natal, Alemania. Él sólo había sido un año en Würzburg cuando le ofrecieron un puesto en Munich. Él rechazó esta oferta, pero al año siguiente, 1869, aceptó el ofrecimiento de una cátedra en la Universidad de Bonn. Poco después de esto, sin embargo, los acontecimientos políticos tendría un efecto importante sobre Clausius' la vida.

Bismarck había logrado en la creación de una Confederación Alemana del Norte, pero estaba buscando una manera de alentar a los estados del sur a unirse. Francia cree que podrían fácilmente derrotar a los nuevos estados alemanes de Bismarck y se dio cuenta de que una guerra con Francia sería el caso de que necesitaba para traer todos los estados alemanes juntos. Él hábilmente diseñado una situación en la que provocó la iniciación de francés en la guerra que ambas partes hubieran querido. Clausius es un patriota y alemán, aunque él estaba a punto de los 50 años de edad, ofreció sus servicios a su país en el franco-alemán que la guerra había estallado.

Las fuerzas alemanas eran mucho más fuertes que el francés había imaginado y pronto el ejército francés se encontraba en retiro. Dos batallas cruciales en Vionville y Gravelotte eran ciertamente no decisivo para los alemanes que perdieron 20000 hombres en Gravelotte en comparación con una pérdida de 13000 por el francés. Sin embargo, cuando el ejército alemán espera que el francés para avanzar en prensa y su casa ligera ventaja, sino que se retiró y se convirtió en una victoria táctica para los alemanes. Clausius' hermano Robert escribió:

Su ardiente patriotismo no se le permite permanecer inactivo en su casa durante la guerra de 1870-71. Se compromete el liderazgo de una ambulancia cuerpo, que formó de Bonn estudiantes. En las grandes batallas de Vionville y Gravelotte él ayudó a llevar a los heridos de la batalla y para disminuir su sufrimiento.

Clausius recibió la Cruz de Hierro en 1871 por sus servicios a la campaña alemana. Sin embargo, él fue herido en la pierna durante los combates y sufrieron dolor y la discapacidad por el resto de su vida. Una nueva tragedia se produjo en 1875 cuando su esposa murió en el parto. El niño, que sobrevivió, fue su sexto, pero sólo cuatro, dos chicos y dos chicas, sobrevivió a Clausius. Sin embargo, tras la muerte de su esposa Clausius tiene la responsabilidad de criar a su familia y, junto con su herida de guerra, significaba que había pocas posibilidades para la labor académica concentrada. Su hermano escribió:

Fue el mejor y más cariñoso de los padres, entrar plenamente en las alegrías de sus hijos. Él mismo supervisó los trabajos escolares de sus hijos.

Como una manera de superar los problemas con su pierna lesionada, y que le permita llegar a sus conferencias con mayor facilidad, su médico le aconsejó tomar hasta montar a caballo. Este Clausius hizo en 1878 y que asumió la equitación, pronto convertirse en un experto jinete. En 1884 se convirtió en rector de la Universidad de Bonn, continuando en esa función durante 1885. Luego, en 1886, se casó de nuevo. Su segunda esposa fue Sophie Pila de Essen y Clausius había un solo niño, un hijo, con su segunda esposa. Él continuó trabajando hasta el final su enfermedad, de hecho, como relató su hermano:

Incluso en su último enfermo-cama que tenía un examen.

Clausius es un físico teórico, de hecho jugó un papel importante en el establecimiento de la física teórica como disciplina. Como hemos mencionado anteriormente su papel más famoso fue Über die bewegende Kraft der Wärme leer a la Academia de Berlín el 18 de febrero de 1850 y publicado en Annalen der Physik en el mismo año. Este documento marca la fundación de la termodinámica moderna. En el presente documento:

... Clausius primero declaró la idea básica de la segunda ley de termodinámica. Él la utilizó para mostrar que para un "ciclo de Carnot", que transmite calor entre dos reservorios de calor a diferentes temperaturas y, al mismo tiempo, convierte el calor en trabajo, el trabajo máximo obtenido a partir de una determinada cantidad de calor depende exclusivamente en las temperaturas de la reservorios de calor y no la naturaleza de la sustancia de trabajo.

Para comprender la importancia de Clausius sobre el papel que debería decir unas palabras sobre la teoría del calor que existía en este momento. Esta teoría, llamada la teoría calórica, se basó en dos axiomas, es decir, que el calor en el universo se conserva y que el calor a una sustancia es una función del estado de la sustancia. Laplace, Poisson, Sadi Carnot y Clapeyron han desarrollado el tema utilizando este calórico teoría como base. Sin embargo, en su documento de 1850, Clausius dice claramente que los supuestos de la teoría calórica son falsas y le da dos leyes de la termodinámica a sustituir el suposiciones incorrectas. El orador dio las explicaciones de la naturaleza de la libertad de calor y calor latente.

La Primera ley de la termodinámica establece la equivalencia de calor y trabajo: cuando el trabajo es realizado por el calor entonces una cantidad equivalente de calor se consume. Clausius había evidencia experimental de esta ley, no de sus propios experimentos, sino de los de Joule. La aceptación de la Primera Ley de Termodinámica que mostró de inmediato tanto de los axiomas de la teoría calórica son falsas. Clausius interpretarse libre de calor como la energía cinética de las partículas del cuerpo. El trabajo puesto en el aumento de esta energía cinética se traduciría en un aumento de la temperatura. Calor latente es el calor que habían sido destruidos en el trabajo realizado contra las fuerzas entre las moléculas.

La ecuación básica creado por Clausius fue, por tanto, dQ = + DU DW donde dQ es el incremento en el calor, Du fue el cambio en la energía del cuerpo, y DW fue el cambio en el trabajo externo realizado. La introducción de U, la energía del cuerpo, es de gran importancia aunque Clausius no darle un nombre. Los años después de su papel parecía, Thomson llamó la U de energía intrínseca. Es la cantidad total de trabajo que podría ser teóricamente extraída de una sustancia. Debemos tener en cuenta que Thomson, en su documento de 1851, escribe (véase, por ejemplo):

... el mérito de la primera se establece [Sadi Carnot 'teorema s] a principios correcta se paga en su totalidad a Clausius.

Gibbs escribió (véase, por ejemplo):

... en la memoria de Clausius ... la ciencia de la termodinámica entró en existencia. ... Podría decirse en cualquier momento desde la publicación de las memorias que los fundamentos de la ciencia son seguras, sus definiciones claras, y sus límites distintos.

1850 Este documento contiene una versión de la Segunda leyes de la termodinámica, es decir, que el calor tiende a fluir de caliente a frío órganos. Sin embargo:

... este fue sólo el comienzo de Clausius' long participación en el estudio de la segunda ley. En los siguientes quince años fue la publicación de ocho memorias en las que trató de poner el segundo en un derecho más simple, más general y forma matemática.

Clausius reiteró Sadi Carnot 's principio de la eficiencia de los motores térmicos en su trabajo. El Clausius-Clapeyron ecuación parece que expresa la relación entre la presión y temperatura a la que dos fases de una sustancia están en equilibrio. El orador reconoció la entropía como la cantidad que permanece invariable durante los cambios de volumen y temperatura en un ciclo de Carnot tan pronto como su documento de 1850, pero no el nombre de este importante concepto en ese momento. Aún sin dar el nombre de un concepto formulado Clausius, en una memoria de 1854, los rudimentos de la teoría del concepto de medida de equivalencia de transformación que más tarde llamado entropía. En un documento que publicó en 1865 el concepto se llama una claramente definida por primera vez.

En su documento de 1865 Clausius declaró la Primera y Segunda leyes de la termodinámica en el siguiente formulario.

1. La energía del universo es constante.
2. La entropía del universo tiende a un máximo.

Nos hemos referido anteriormente a la gran patriotismo demostrado por Clausius. Esto resultó un tanto de desventaja que se le encomiendan en cierta manera en su investigación las investigaciones. Estuvo involucrado en varias controversias. La primera disputa fue con Thomson más de un resultado de Joule que había citado en uno de sus papeles. Clausius fue muy crítico de que un alemán había sido el primero en establecer el resultado, no el inglés Joule.

La segunda controversia es con más de Tait que fue el primero en proponer la equivalencia de trabajo y calor. No es que uno de ellos alegó para este sí mismas, sino la controversia fue entre Tait y Tyndall sobre si Joule o Julius von Mayer tenían prioridad. Clausius tropecé en la controversia bastante Tyndall, cuando accidentalmente le había pedido que le envíe todos los von Mayer's papeles. Sin embargo Clausius entonces publicó un artículo en 1868 declarando que no sólo von Mayer tener prioridad, pero también lo hizo la nación alemana.

A más amarga controversia entre Tait y Clausius comenzó en 1872 cuando Maxwell publicó la Teoría de calor. Clausius declaró que los británicos estaban tratando de reclamar más de lo que merece para la teoría de que el calor, Clausius dice, sólo él fue el descubridor. Habría que añadir que Maxwell, a lo largo de varios años, plenamente reconocido Clausius contribución, por lo poco que había motivos para la queja. La tristeza de la situación es el efecto que Clausius' actitud había en sus propios logros. Daub escribe a:

Clausius' gran legado a la física es, sin duda, su idea de la irreversible aumento de la entropía y, sin embargo, no encontramos ninguna indicación de interés en Josiah Gibbs de trabajo en equilibrio químico o Boltzmann 's puntos de vista sobre la termodinámica y la probabilidad, ambos de los cuales fueron totalmente dependientes de la su idea. Es extraño que él mismo no mostró inclinación a buscar un entendimiento molecular de la entropía irreversible o para encontrar nuevas aplicaciones de la idea, es aún más extraño, e incluso trágico, que no expresó su preocupación por el trabajo de sus contemporáneos que eran el cumplimiento de los muy tareas.

Algunos historiadores afirman que Clausius hacerse más uso de las ideas de los demás de lo que él estaba dispuesto a admitir. Por ejemplo a Kim escribe:

... nuestro propósito es hacer sentido de lo que Clausius hizo en este largo empeño. Nos explica cómo su obra siguió el curso que tomó, en el que participaron digresiones, lagunas, e incluso algunas confusiones, y que introdujo algunas muy difíciles nuevos conceptos como "transformación sin indemnización ',' disgregation» y «entropía». Señalamos una atención especial a William Thomson 's idea de «la tendencia universal a la disipación de la energía" como una posible fuente de motivación que subyace a toda la empresa.

No debemos dar la impresión de que Clausius de trabajo no es de extraordinaria importancia para él sin duda fue. Tampoco debemos dar la impresión de que él sólo trabajaba en la termodinámica, después de 1875, se centró en la teoría electrodinámica. Dio un principio de conservación de la energía en la electrodinámica relacionados con una fuerza de la ley de la acción a distancia que, a diferencia de que, habida cuenta de Coulomb, depende de las velocidades y aceleraciones. Clausius hizo deliberadamente opciones en el establecimiento de las ecuaciones de manera que fueron los siguientes:

... en la más simple y, por tanto, más probable.

Su teoría se encontraba en bastante buen acuerdo con la mayoría de los resultados experimentales, pero se basa en la velocidad absoluta, dio lugar a una carga en reposo en la tierra ser sometida a una fuerza debido al movimiento de la tierra. Clausius respondió a las críticas, pero diciendo que su velocidad era absoluta en relación con el medio que rodea a la carga. A pesar de las dificultades en la teoría que ha desempeñado un papel importante en el desarrollo de la teoría electrodinámica.

Clausius recibido muchos honores por su trabajo. La lista es larga y vamos a mencionar sólo unos pocos. Fue elegido Fellow de la Royal Society de Londres en 1868 y recibió su Medalla Copley en 1879. También recibió la Medalla de Huygens en 1870, el Premio Poncelet en 1883, y recibió el título honorario de doctorado de la Universidad de Würzburg en 1882.

FitzGerald, a dar este buen homenaje a Clausius:

Fue un noble ejemplo del espíritu que se dedica directamente a beneficio de la humanidad, y que no perder el tiempo en elaboraciones de chica bonita problemas. Fue en el más alto sentido práctico, su obra es eterna, y su recuerdo vivirá siempre y cuando la humanidad venera sus benefactores.

Source:School of Mathematics and Statistics University of St Andrews, Scotland