Уильям Крукс -William Crookes


Уильям Крукс

Сэр Уильям Крукс 1906.jpg
Сэр Уильям Крукс в 1906 году.
Рожденный ( 1832-06-17 )17 июня 1832 г.
Лондон , Англия, Великобритания
Умер 4 апреля 1919 г. (1919-04-04)(86 лет)
Лондон, Англия, Великобритания
Национальность Английский
Гражданство британский
Альма-матер Королевский химический колледж
Имперский колледж Лондона
Известен Плазменный
сцинтиллятор
Спинтарископ Облучение
таллиевым драгоценным камнем Трубка Крукса Радиометр Крукса


Награды Королевская медаль (1875 г.)
Медаль Дэви (1888 г.)
Медаль Альберта (1899 г.)
Медаль Копли (1904 г.)
Медаль Эллиота Крессона (1912 г.)
Научная карьера
Поля Физическая химия
Под влиянием JKF Zöllner

Сэр Уильям Крукс OM FRS ( / k r ʊ k s / ; 17 июня 1832 - 4 апреля 1919) был британским химиком и физиком, который учился в Королевском химическом колледже , ныне являющемся частью Имперского колледжа Лондона , и работал в области спектроскопии . Он был пионером электронных ламп , изобрел трубку Крукса , которая была сделана в 1875 году. Это было фундаментальное открытие, которое в конечном итоге изменило всю химию и физику.

Ему приписывают открытие элемента таллия , объявленное в 1861 году, с помощью спектроскопии. Он также был первым, кто описал спектр земного гелия в 1865 году. Крукс был изобретателем радиометра Крукса, но не понял истинного объяснения обнаруженного им явления. Крукс также изобрел линзу для солнцезащитных очков со 100% защитой от ультрафиолета. Какое-то время он интересовался спиритизмом и стал президентом Общества психических исследований .

биография

Жизнь Крукса была непрерывной научной деятельностью, продолжавшейся более шестидесяти семи лет. Его считали замечательным своим трудолюбием и интеллектуальными качествами. Его эксперименты по химии и физике были известны оригинальностью замысла, и он считается «превосходным экспериментатором». Его интересы, охватывающие чистую и прикладную науку, экономические и практические проблемы и исследования в области психики , сделали его известной личностью и принесли ему значительный доход. Он получил множество общественных и академических наград.

Ранние года

Уильям Крукс родился в Лондоне в 1832 году и был старшим из восьми выживших детей (восемь других умерли молодыми) Джозефа Крукса (1792–1889), богатого портного и инвестора в недвижимость северного происхождения, и его второй жены Мэри ( урожденная Скотт; 1806–1884). Отец Джозефа Крукса, Уильям (1734-1814), также был портным, а его дед, Джон Крукс (р. 1660), трижды был мэром Хартлпула , графство Дарем .

У Джозефа Крукса было пятеро детей от первой жены; два сына от этого брака, Джозеф и Альфред, взяли на себя пошив одежды, предоставив Уильяму свободу выбора собственного пути. В 1848 году, в возрасте 16 лет, Крукс поступил в Королевский химический колледж (ныне химический факультет Имперского колледжа), чтобы изучать органическую химию. Крукс жил со своими родителями примерно в трех милях от колледжа на Оксфорд-стрит. Магазин его отца находился примерно в полумиле отсюда. Крукс заплатил 25 фунтов стерлингов за первый год обучения, и ему пришлось предоставить собственное оборудование и некоторые из более дорогих химикатов. В конце первого года обучения Крукс выиграл стипендию Эшбертона, которая покрывала его обучение на втором курсе. В конце второго года обучения Крукс стал младшим ассистентом Августа Вильгельма фон Хофмана , проводя лабораторные демонстрации и помогая в исследованиях и коммерческом анализе. В октябре 1851 года Крукс был назначен старшим помощником и занимал эту должность до 1854 года.

Хотя Крукс уважал Хофмана, он не разделял его основного интереса к органической химии . Одним из учеников Крукса был преподобный Джон Барлоу , секретарь Королевского института , который выбрал курс аналитической химии. Через Барлоу Крукс познакомился с такими учеными, как Джордж Габриэль Стоукс и Майкл Фарадей . Такие друзья усилили интерес Крукса к оптической физике , которую уважал Хофманн. К 1851 году интерес Крукса к фотографии и оптике побудил его отца построить ему лабораторию в саду дома для его исследований.

Когда Крукс приступил к оригинальной работе, это была не органическая химия , а новые соединения селена . Они были предметом его первых опубликованных статей в 1851 году. Он работал с Мануэлем Джонсоном в обсерватории Рэдклифф в Оксфорде в 1854 году, где он адаптировал недавнее новшество фотографии на вощеной бумаге к машинам, построенным Фрэнсисом Рональдсом , для непрерывной записи метеорологических параметров. В 1855 году он был назначен лектором по химии в Честерском епархиальном учебном колледже .

В апреле 1856 года Крукс женился на Эллен, дочери Уильяма Хамфри из Дарлингтона. Поскольку сотрудники Честера должны были быть холостяками, ему пришлось уйти в отставку. Отец Уильяма, Джозеф Крукс, подарил паре дом на Стэнли-стрит, 15, Бромптон . Мать Эллен, миссис Хамфри, прожила с ними всю оставшуюся жизнь, почти сорок лет. У преданной пары Уильяма и Эллен Крукс было шесть сыновей и три дочери. Их первый ребенок, Алиса Мэри (род. 1857, позже миссис Коуленд), оставалась незамужней сорок лет, жила с родителями и работала помощницей у отца. Двое сыновей Крукса стали инженерами и двое юристами.

Женившись и живя в Лондоне, Крукс стремился поддержать свою новую семью, работая фотохимиком. В 1859 году он основал « Chemical News» , научный журнал, который он редактировал в течение многих лет и вёл гораздо менее формально, чем это было обычно для журналов научных обществ. Между 1864 и 1869 годами он также был связан с Ежеквартальным журналом науки . В разное время редактировал « Журнал фотографического общества» и «Фотографические новости» .

Средние годы

Крукс был эффективен в экспериментах. Метод спектрального анализа , введенный Бунзеном и Кирхгофом , был воспринят Круксом с большим энтузиазмом и с большим успехом.

Элемент таллий , открытый Круксом
Минерал круксит , селенид меди, таллия и серебра ( Cu
7
( Tl , Ag ) Se
4
), названный в честь Крукса

Его первым важным открытием было открытие элемента таллия , сделанное с помощью пламенной спектроскопии . Крукс открыл ранее неизвестный элемент с ярко-зеленой эмиссионной линией в спектре. Он назвал элемент таллием, от греческого θαλλός , thallós , что означает «зеленый побег или ветка». Выводы Крукса были опубликованы 30 марта 1861 года.

Таллий был также независимо открыт французом Клодом Огюстом Лами , который имел доступ к большому количеству материалов через своего зятя Шарля Фредерика Кульманна . И Крукс, и Лами выделили этот элемент в 1862 году.

Крукс был избран членом Королевского общества в 1863 году. Крукс написал стандартный трактат об избранных методах химического анализа в 1871 году.

В 1866 году Адольф Эрик Норденшельд определил редкий минерал из Скрикерума как селенид меди, таллия и серебра ( Cu
7
( Tl , Ag ) Se
4
) и назвал минерал круксит в честь сэра Уильяма Крукса.

Крукс разработал трубку Крукса , исследуя катодные лучи . Он опубликовал множество статей по спектроскопии и провел исследования по множеству второстепенных вопросов. В своих исследованиях проводимости электричества в газах низкого давления он обнаружил, что при понижении давления отрицательный электрод (катод) испускает лучи (так называемые «катодные лучи», теперь известные как поток свободных газов). электроны и используются в электронно-лучевых устройствах отображения ). Как показывают эти примеры, он был пионером в конструировании и использовании электронных ламп для изучения физических явлений. Как следствие, он был одним из первых ученых, исследовавших то, что сейчас называется плазмой, и определил ее как четвертое состояние вещества в 1879 году. Он также разработал один из первых инструментов для изучения ядерной радиоактивностиспинтарископ .

Крукс исследовал свойства катодных лучей , показав, что они распространяются прямолинейно, вызывают флуоресценцию при попадании на некоторые вещества и что их воздействие может производить большое тепло. Он считал, что открыл четвертое состояние материи, которое назвал «лучистой материей», но его теоретические взгляды на природу «лучистой материи» должны были быть вытеснены. Он считал, что лучи состоят из потоков частиц обычной молекулярной величины. Сэру Дж. Дж. Томсону оставалось разъяснить субатомную природу катодных лучей (состоящих из потоков отрицательных электронов ). Тем не менее экспериментальная работа Крукса в этой области стала основой открытий, изменивших со временем всю химию и физику.

Внимание Крукса привлекли вакуумные весы в ходе его исследований таллия. Вскоре он обнаружил явление, приводящее в движение радиометр Крукса , в котором набор лопастей, каждая из которых зачернена с одной стороны и отполирована с другой, вращается под воздействием лучистой энергии. Однако Крукс не дал истинного объяснения этому очевидному «притяжению и отталкиванию, возникающему в результате излучения ».

Сэр Уильям Крукс в своей лаборатории

После 1880 года Крукс жил по адресу 7 Kensington Park Gardens в фешенебельном районе Ноттинг-Хилл . Его домохозяйство включало большую семью из нескольких поколений и несколько слуг. Там была проделана вся его более поздняя работа, в тогдашней «лучшей частной лаборатории Британии». Он занимал целый этаж дома и включал в себя три соединенных между собой лабораторных помещения для химии, физики и механического строительства, а также библиотеку. Крукс смог купить дом и построить лабораторию благодаря своим доходам от Национальной компании гуано и различных патентов.

К 1880 году Крукс нанял штатного оплачиваемого научного ассистента (сначала Чарльз Гимингем, а после 1883 года Джеймс Гардинер). Ему также помогала его дочь Алиса, которая была «специалистом по фракционированию редкоземельных элементов » и «неплохим интерпретатором спектров ».

Его распорядок дня заключался в том, чтобы заниматься своими коммерческими делами утром, заниматься другими делами или ходить на научные собрания во второй половине дня, ужинать в 7, работать в своей библиотеке с 8 до 9, а затем в лаборатории до полуночи. Из своего дома Крукс мог легко связаться с офисами Chemical News , Королевским обществом, химическим обществом и клубом Athenaeum.

16 января 1884 года умер отец Крукса. Дочь Крукса Флоренс умерла от скарлатины на той же неделе. Имущество Джозефа Крукса было оставлено в доверительном управлении и разделено между тремя его выжившими сыновьями, Альфредом, Уильямом и Фрэнком. В сочетании с его предыдущим доходом это гарантировало, что Крукс был очень обеспечен.

В 1886 году Крукс был избран членом Американского философского общества .

Спустя годы

Пример иллюстрации: Периодическая таблица в стиле космической лемнискаты Уильяма Крукса.

13 августа 1894 года Джон Уильям Струтт, 3-й барон Рэлей и Уильям Рамзи объявили об обнаружении нового газа в атмосфере. 31 января 1895 года они сделали полный отчет Королевскому обществу о новом газе, аргоне . Кроме того, Уильям Крукс, которого попросили исследовать образец, представленный на спектрах аргона, сообщил, что аргон показывает два различных спектра. Таким образом, Крукс идентифицировал первый известный образец земного гелия и установил его соответствие наблюдениям солнечного гелия. Открытие аргона и гелия привело к идентификации благородных газов и реорганизации периодической системы . Сам Крукс предложил дизайн Периодической таблицы в стиле космической лемнискаты в 1898 году. Крукс был посвящен в рыцари в 1897 году.

Крукс был назначен президентом Британской ассоциации содействия развитию науки в 1898 году. В своей инаугурационной речи он подробно обрисовал грядущую катастрофу: в 1930-х годах у народов мира, питающихся пшеницей, начнут заканчиваться продукты питания. Причина, по его словам, заключалась в нехватке азотных удобрений из природных источников. Крукс призвал химиков разработать новые способы производства удобрений из огромных запасов азота в атмосфере (примерно 80% азота). Его замечания о грядущем голоде получили широкое распространение в прессе и превратились в популярную книгу. Ученые, занимавшиеся этой проблемой в первые годы двадцатого века, включали Кристиана Биркеланда , чья технология помогла основать Norsk Hydro, а также Фрица Габера и Карла Боша , чей процесс Габера-Боша составляет основу сегодняшней индустрии азотных удобрений.

В 1903 году Крукс обратил внимание на недавно открытое явление радиоактивности , добившись выделения из урана продукта его активного превращения, урана-X (позднее было установлено, что это протактиний ). Крукс наблюдал постепенный распад выделенного продукта превращения и одновременное воспроизводство свежего запаса в исходном уране. Примерно в то же время, что и это важное открытие, он заметил, что, когда «р-частицы» , выбрасываемые из радиоактивных веществ, сталкиваются с сульфидом цинка , каждое столкновение сопровождается мельчайшими мерцаниями, наблюдение, которое составляет основу одного из наиболее полезные методы обнаружения радиоактивности.

В 1913 году Крукс создал линзу, блокирующую ультрафиолетовое излучение, из стекла, содержащего церий , но лишь слегка окрашенного. Они были непреднамеренным побочным продуктом исследований Крукса по поиску состава стекла для линз, который защитил бы рабочих-стекольщиков от катаракты. Crookes протестировал более 300 рецептур, каждая из которых была пронумерована и маркирована. Краска Crookes Glass 246 была рекомендована для стекольщиков. Самыми известными оттенками Крукса являются A (снято из-за содержания урана), A1 , B и B2 , которые поглощают весь ультрафиолет ниже 350 нм, затемняя видимый свет. Образцы Крукса были изготовлены производителями витражей Whitefriars, Лондон, и Chance Brothers, Бирмингем.

Спиритуализм

Крукс заинтересовался спиритизмом в конце 1860-х годов и наиболее активно участвовал в нем примерно в 1874–1875 годах. Эрик Дисон отмечает, что оккультные исследования Крукса связаны с его научной работой по радиометрии, поскольку обе они связаны с обнаружением ранее неизвестных сил.

Возможно, на Крукса повлияла смерть его младшего брата Филиппа в 1867 году в возрасте 21 года от желтой лихорадки, заразившейся во время экспедиции по прокладке телеграфного кабеля с Кубы во Флориду. В 1867 году под влиянием Кромвеля Флитвуда Варли Крукс посетил сеанс , чтобы попытаться связаться со своим братом.

Между 1871 и 1874 годами Крукс изучал медиумов Кейт Фокс , Флоренс Кук и Дэниела Дангласа Хоума . После своего расследования он поверил, что медиумы могут вызывать настоящие паранормальные явления и общаться с духами. Психологи Леонард Зусне и Уоррен Х. Джонс охарактеризовали Крукса как легковерного, поскольку он считал мошеннические средства массовой информации подлинными.

Крукс с Кэти Кинг

Антрополог Эдвард Клодд отметил, что у Крукса было плохое зрение, что могло объяснить его веру в спиритуалистические феномены, и процитировал Уильяма Рамзи , сказавшего, что Крукс «настолько близорук, что, несмотря на его бесспорную честность, ему нельзя доверять в том, что он говорит вам, что у него есть видимый." Биограф Уильям Ходсон Брок писал, что Крукс был «очевидно близорук, но не носил очков до 1890-х годов. До этого он, возможно, использовал монокль или карманную лупу, когда это было необходимо. Какие ограничения это накладывало на его психические исследования, мы можем только представить. ."

Изучив отчеты Флоренс Кук, историк науки Шерри Линн Лайонс написала, что предполагаемый дух «Кэти Кинг» иногда был самой Кук, а иногда ее сообщницей. Что касается Крукса, Лайонс писал: «Это был человек с безупречной научной репутацией, который открыл новый элемент, но не смог обнаружить настоящую живую девушку, маскирующуюся под призрак». Кук неоднократно разоблачалась как мошенница, но она была «обучена искусству сеанса», которому удалось обмануть Крукса. Некоторые исследователи, такие как Тревор Х. Холл, подозревали, что у Крукса был роман с Куком.

В серии экспериментов в Лондоне , Англия, в доме Крукса в феврале 1875 года медиуму Анне Еве Фей удалось обмануть Крукса, заставив его поверить в то, что она обладает подлинными экстрасенсорными способностями. Позже Фэй призналась в своем мошенничестве и раскрыла уловки, которые она использовала. Что касается Крукса и его экспериментов с медиумами, фокусник Гарри Гудини предположил, что Крукс был обманут. Физик Виктор Стенгер писал, что эксперименты плохо контролировались, и «его желание верить ослепляло его от уловок его экстрасенсорных субъектов».

В 1897 году Джон Грир Хиббен писал, что идея Крукса об эфирных волнах, объясняющих телепатию, не была научной гипотезой: «он не представляет никаких фактов, указывающих на ее вероятность или спасающих от отнесения ее к сфере голых предположений».

В 1916 году Уильям Хоуп обманул Крукса с помощью поддельной духовной фотографии его жены. Оливер Лодж сообщил, что были очевидные признаки двойной экспозиции, фотография леди Крукс была скопирована с фотографии, сделанной на годовщину свадьбы, но Крукс был убежденным спиритуалистом и утверждал, что это подлинное доказательство фотографии духов .

Физиолог Гордон Стейн подозревал, что Круксу было слишком стыдно признать, что его обманула медиум Флоренс Кук или что он вступил с ней в сговор для получения сексуальных услуг. Он также предположил, что Крукс вступил в сговор с Анной Евой Фэй. Он отметил, что, вопреки распространенному мнению, Хоуп несколько раз разоблачалась как мошенница. Штейн пришел к выводу, что все подвиги Хоуп были фокусами. В обзоре биограф Уильям Брок написал, что Штейн изложил «четко и логично свои доводы против Крукса и Хоума».

Крукс присоединился к Обществу психических исследований , став его президентом в 1890-х годах: он также присоединился к Теософскому обществу и Клубу призраков , президентом которых он был с 1907 по 1912 год. В 1890 году он был посвящен в Герметический Орден Золотой Зари .

Смотрите также

Рекомендации

дальнейшее чтение

Внешние ссылки

Профессиональные и академические ассоциации
Предшествует 41-й президент Королевского общества
1913–1915 гг.
Преемник