جيلبرت نيوتن لويس: سيرة ومساهمات عالم الكيمياء الفيزيائية الأمريكي

كان جيلبرت نيوتن لويس ، وهو مواطن أمريكي ، واحدًا من أكثر علماء الكيمياء الفيزيائية تأثيرًا في القرن العشرين. طور هذا العالم معظم حياته المهنية كأستاذ وباحث في جامعة كاليفورنيا (بيركلي) ، الاضطرار إلى أخذ فجوة لبضع سنوات من التجنيد لمساعدة الجيش الأمريكي خلال الحرب العالمية الأولى العالمية.

تشمل مساهماته العديدة في العلوم بنية لويس أو الرسوم البيانية النقطية ، ومفهوم الرابطة التساهمية ، وصياغة مصطلح الفوتون ، وتعريفه للحمض والقاعدة.

في هذه السيرة الذاتية لجيلبرت نيوتن لويس سنراجع حياة هذا العالم، وسيسلط الضوء على الكثير من إسهاماته في مجال الفيزياء والكيمياء.

• مقالات لها صلة: "الفروع العشرة للفيزياء ومجالاتها المعرفية"

سيرة موجزة لجيلبرت نيوتن لويس

ولد جيلبرت نيوتن لويس في 23 أكتوبر 1875 في مدينة ويموث الأمريكية (ماساتشوستس). تم تسمية والديه ماري بور وايت لويس وفرانك ويسلي لويس ، اللذين كانا مسؤولين عن التدريس في منزل العائلة ولم يبدأ في الذهاب إلى مدرسة عامة حتى بلغ نيوتن لويس العاشرة.

التدريب الاكاديمي

في عام 1884 ، اضطر نيوتن لويس ، مع عائلته ، إلى الانتقال إلى لينكولن (نبراسكا) ، و في سن ال 13 ، تم قبوله في المدرسة الثانوية بجامعة نبراسكا.وذلك بفضل أدائه الأكاديمي الجيد.

بعد الانتهاء من دراسته في المدرسة الثانوية ، فكر لويس في دراسة الاقتصاد. ومع ذلك ، انتهى به الأمر إلى اختيار دراسة الفيزياء والكيمياء ، وتم قبوله في عام 1893 في جامعة هارفارد المرموقة ، وتخرج منها بعد ذلك بثلاث سنوات. بعد التخرج عمل كمدرس في مدرسة خاصة تسمى Phillps Academy ، تقع في مدينة أندوفر (ماساتشوستس).

في عام 1898 ، عاد لويس إلى جامعة هارفارد للدراسة للحصول على درجة الدراسات العليا التي أدت إلى درجة الماجستير. أكمل دراسته العليا مقدما أطروحة بعنوان "الإلكترون والجزيء". في العام التالي حصل على الدكتوراه من نفس الجامعة مع أطروحته بعنوان "بعض التفاعلات الكهروكيميائية والحرارية الكيميائية لملغم الزنك والكادميوم".

• قد تكون مهتمًا بـ: "العصور الخمس للتاريخ (وخصائصها)"

بعد التخرج من جامعة هارفارد: تدريب في ألمانيا

بعد حصوله على الدكتوراه من جامعة هارفارد ، شغل لويس منصبًا في نفس الجامعة لمدة عام. بعد سنة واحدة، تمكن من الحصول على منحة دراسية سمحت له بالسفر إلى أوروبا لمواصلة تعلمه على يد علماء فيزيائيين وكيميائيين أوروبيين مهمين، بدءًا من رحلته إلى ألمانيا عام 1889 للتعلم من Wilhelm Ostwald Leipzig وأيضًا في جامعة Göttingen (ألمانيا).

بعد رحلته إلى أوروبا ، عُرض على لويس وظيفة في حكومة جزر الفلبين ، حيث عمل لبعض الوقت. خلال تلك المرحلة كرس جزءًا من عمله لإجراء بحث حول تحلل أكسيد الفضة ، ذهب إلى حد نشر مقال عن البحث المذكور ، بعنوان "ترطيب في المحلول" (Hydration in المحلول).

• مقالات لها صلة: "نيلز بور: سيرة ومساهمات هذا الفيزيائي الدنماركي"

العودة إلى الولايات المتحدة

في عام 1899 ، تم استدعاء لويس إلى رئيس قسم الكيمياء في جامعة هارفارد ، حيث ظل يعمل حتى عام 1906.

بعد عام من ترك وظيفته كأستاذ وباحث في جامعة هارفارد ، عُرض على لويس إمكانية العمل في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، وهي الوظيفة التي قبلها وشغلها حتى عام 1912 بحيث تزوج ماري هينكلي شيلدون ، وأنجب منها 3 أطفال: مارجري وإدوارد وريتشارد لويس.

خلال هذه الفترة ، نشر لويس سلسلة من المقالات التي كانت متفوقة في مجاله: "مخططات لنظام جديد للكيمياء الديناميكية الحرارية" و " الطاقة الكيميائية الحرة "، والتي أصبحت نواة سلسلة من المقالات اللاحقة حول التحديدات التجريبية للطاقات مجانا.

في عام 1908 ، نشر لويس أول بحث له حول نظرية النسبية بالتوازي مع ألبرت أينشتاين وفقًا للمصادر ، حيث قدم الفرضية حول الارتباط المكتشف بين الطاقة والكتلة ، وإن كان في اتجاه مختلف عن الاتجاه الذي استخدمه أينشتاين في بحثه.

بالإضافة إلى ذلك ، خلال تلك الفترة تم قبوله في مجموعة مختارة من الكيميائيين الذين جاءوا للترويج نيزكيًا لمجال البحث في الفيزياء والكيمياء في الولايات المتحدة. تميزت هذه الفترة بالعمل المكثف في المجال العلمي ، على المستوى النظري والتجريبي ، والذي استمر طوال حياته المهنية. سمح عمل المواد الكيميائية الفيزيائية في هذا الوقت بوضع أسس العديد من مجالات البحث المعترف بها على نطاق واسع اليوم. من قبل الكيميائيين والفيزيائيين حول العالم.

• قد تكون مهتمًا بـ: "هندريك أنطون لورنتز: سيرة وإسهامات هذا الفيزيائي الهولندي"

مسار في جامعة كاليفورنيا

بعد إنهاء حياته المهنية في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، كان لويس كذلك استأجرت للعمل أستاذا للكيمياء في جامعة كاليفورنيا ، وتقع في مدينة بيركلي.

بعد أن عمل أستاذاً في هذه المؤسسة لفترة ، لويس أصبح عميدًا لكلية الكيمياء وأيضًا عميدًا لقسم الكيمياء بالجامعة نفسها، وهي مؤسسة كانت في طور التوسع الكامل في ذلك الوقت وكان جزء من الفضل في العمل العظيم الذي قام به لويس ، وكذلك كان نتيجة القيادة من رئيس المؤسسة ، بنيامين إيد ويلر ، مما يجعل جامعة كاليفورنيا واحدة من أكثر الجامعات تميزًا في الولايات المتحدة.

بالإضافة إلى ذلك ، في جامعة كاليفورنيا ، تم تزويد لويس بمرفق مبتكر لأداء واجباته كباحث ، والذي حقق أقصى استفادة منه. كان أول شيء فعله عندما تم تعيينه عميدًا هو تجديد شباب الإدارات ، وتجنيد الشباب باحثون ، تحت قيادة لويس ، حققوا بشكل مشترك عملًا مثمرًا الباحث. ومن ابتكارات لويس الأخرى إزالة المناصب الهرمية داخل قسمه ، بحيث يكونون جميعًا أساتذة في نفس الرتبة ، بالإضافة إلى باحثين.

نظرًا لعدم وجود تسلسل هرمي ، سمح لويس بحرية التعبير داخل الكلية التي سمحت بتنوع الآراء، مما يؤدي إلى نقاش يمكن فيه لكل فرد من الأعضاء ، بما في ذلك الطلاب ، مناقشة استنتاجاتهم حول أي موضوع تم طرحه.

يقال إنهم في الكلية أصبحوا مثل الأثينيين الكلاسيكيين ، لذلك كانوا يتناقشون باستمرار ويتشاركون الأفكار التي أفلتت منهم. تأتي في المقدمة فيما يتعلق بالقضايا التي تمت مناقشتها ، تحت شعار أن القسم بأكمله كان أكثر من مجموع أعضائه. فرد.

• مقالات لها صلة: "11 نوعا من التفاعلات الكيميائية"

في الجيش الأمريكي خلال الحرب العالمية الأولى

في عام 1914 ، على الرغم من اندلاع الحرب العالمية الأولى ، واصل لويس عمله ، وفي عام 1917 ، تمت صياغته للمساعدة في جيش الولايات المتحدة ، وحصل في النهاية على منصب القيادة في شعبة الدفاع في خدمة الحرب الكيميائية، والقيام بعمل مكثف ، وبفضله تمكن جيش بلاده من الحد بشكل كبير من عدد الخسائر مقارنة بالسنوات السابقة لتأسيسها بسبب استخدام الغاز من قبل جيوش الجانب العدو.

ساعد لويس الجيش الأمريكي على تحقيق كفاءة كبيرة في حماية جنودها من ذلك الغاز الذي حاربت به دول جانب العدو.

متابعة البحوث في الفيزياء والكيمياء

بعد انتهاء الحرب لويس وقد نال وسام المساعدة الممنوحة لجيش بلاده بأعلى درجات التكريم. بالعودة إلى كاليفورنيا ، بدأ العمل كمساعد لميرل راندال في بحثها حول أطروحة الديناميكا الحرارية.

في عام 1923 ، كلاهما نشروا عملهم العظيم بعنوان "الديناميكا الحرارية والطاقة الحرة للمواد الكيميائية".، والتي مثلت جميع الأعمال التي كان يحقق فيها منذ عام 1899.

السنوات الماضية والموت

في عام 1926 ، تم التعرف عليه لأنه صاغ مصطلح "الفوتون" للإشارة إلى أصغر وحدة للطاقة المشعة ، وبعد سبع سنوات ، كان أول كيميائي ينتج عينة نقية من أكسيد الديوتيريوم (الماء الثقيل). تمكن أيضًا من فحص العديد من خصائص النيوكليونات من تسارع النيوترونات في سيكلوترون إرنست لورانس.

في عام 1946 ، توفي لويس بسبب سكتة قلبية أثناء قيامه بأبحاث في مختبره بجامعة كاليفورنيا.

• مقالات لها صلة: "الأنواع الأربعة الرئيسية للعلوم (ومجالاتها البحثية)"

أهم مساهمات جيلبرت نيوتن لويس في العلوم

طوال حياته المهنية الطويلة كباحث ، قام لويس باكتشافات ذات صلة بفضل ذلك تم ترشيحه لجائزة نوبل في الكيمياء ، على الرغم من أنه لم يفز بها مطلقًا. من بين إسهاماته العديدة في العلم ، سوف نسلط الضوء على ما يلي.

1. هيكل لويس أو المخططات النقطية

ربما تكون أهم مساهمة في علم جيلبرت نيوتن لويس ، حيث يتم تطويرها من أجل استخدام عدة طرق لتكون قادرة على تمثيل بنية الجزيء.

هذا العالم ابتكر الفرضية التي افترضت أن الذرات كانت قادرة على التماسك معًا من خلال مقارنة أزواج من الإلكترونات. بناءً على ذلك ، طور رمزية الهياكل.

ساعدت نظرية الرابطة التي تم تطويرها بناءً على نظرية لويس في الجمع بين جميع أنواع الروابط الكيميائية في نفس المفهوم.

2. الرابطة التساهمية

الرابطة التساهمية ، التي تصورها لوين، هو تكوين ذرتين متحدتين بطريقة يتم فيها تكوين ثماني بتات مستقرة ، في نفس الوقت الذي يتشاركون فيه إلكترونات المستوى الأخير باستثناء الهيدروجين القادر على تحقيق الاستقرار بامتلاكه اثنين الإلكترونات.

3. الفوتون

كما نوقش سابقًا ، لوين صاغ مفهوم الفوتون لتسمية أصغر وحدة للطاقة الضوئيةقادرة على نقل جميع الأشكال الممكنة من الإشعاع الكهرومغناطيسي ، مثل الأشعة السينية وأشعة جاما والأشعة تحت الحمراء والميكروويف والأشعة فوق البنفسجية ، إلخ.