ایروینگ لانگمویر که بود؟ بیوگرافی ایروینگ لانگمویر
ایروینگ لانگمویر یه دانشمند آمریکایی بود که هم شیمیدان بود هم فیزیکدان و هم مهندس. اون تو سال ۱۹۳۲ به خاطر کارهایی که روی شیمی سطحی انجام داده بود، جایزه نوبل شیمی رو برد.
مهم‌ترین مقاله ایرویننگ لانگمویر، مقاله ای بود که تو سال ۱۹۱۹ با عنوان «آرایش الکترون‌ها تو اتم‌ها و مولکول‌ها» چاپ کرد. تو این مقاله، لانگمویر با تکیه بر تئوری اتم مکعبی گیلبرت نیوتن لوئیس و تئوری پیوند شیمیایی والتر کسل، تئوری خودش رو با عنوان «تئوری لایه لایه ساختار اتم» مطرح کرد. سر این کار، لانگمویر با لوئیس دچار اختلاف شد. اگرچه بیشتر اعتبار این تئوری برای لوئیسه، اما مهارت‌های ارائه لانگمویر باعث شهرت بیشتر این تئوری شد.
در حالی که لانگمویر بین سال‌های ۱۹۰۹ تا ۱۹۵۰ تو شرکت جنرال الکتریک کار می‌کرد، تو چند تا زمینه فیزیک و شیمی پیشرفت‌هایی کرد. از اختراعات اون میشه به لامپ رشته‌ای پر از گاز و تکنیک جوشکاری هیدروژنی اشاره کرد. به افتخار ایشون، یه آزمایشگاه تحقیقاتی جو زمین به اسم لانگمویر نزدیک شهر سوکورو تو نیومکزیکو تاسیس شده و همچنین مجله انجمن شیمی آمریکا برای علم سطح هم به اسم لانگمویر نامگذاری شده.
بیوگرافی ایرویننگ لانگمویر
زندگی اولیه
ایرویننگ لانگمویر توی بروکلین نیویورک به دنیا اومد. اون سومی از چهار تا بچه چارلز لانگمویر و سادی کامینگز بود. پدر و مادر لانگمویر از بچگی اون رو تشویق میکردن که با دقت طبیعت رو نگاه کنه و یادداشت برداره.
وقتی ۱۱ سالش شد فهمیدن که چشمش ضعیفه. بعد از اینکه عینک زد، چیزای زیادی رو توی طبیعت دید که قبلا متوجهشون نمی‌شده و همین باعث شد بیشتر به پیچیدگی‌های طبیعت علاقه‌مند بشه.
روی لانگمویر توی بچگی داداش بزرگش آرتور خیلی تاثیر گذاشت. آرتور یه شیمیدان پژوهشی بود که باعث میشد اروین کنجکاو بشه و بخواد بفهمه طبیعت چطور کار میکنه. آرتور یه آزمایشگاه شیمی کوچیک توی اتاق اروین درست کرد و همیشه آماده بود جواب سوال های بی‌شماری که اروین می‌پرسید رو بده.
از سرگرمی‌های لانگمویر کوهنوردی، اسکی، خلبانی با هواپیمای شخصی و گوش دادن به موسیقی کلاسیک بود. اون علاوه بر علاقه‌اش به سیاست انرژی هسته‌ای، نگران حفظ محیط زیست و طبیعت وحشی هم بود.
تحصیلات
تحصیلات ایرویننگ لانگمویر حسابی پر پیچ و خم بوده. اون بین سال های ۱۸۹۲ تا ۱۸۹۵ توی چندتا مدرسه و موسسه تو آمریکا و پاریس درس خونده. بعدش هم سال ۱۸۹۸ از دبیرستان خصوصی چستنات هیل که یه مدرسه خیلی باکلاسه تو فیلادلفیا بوده فارغ التحصیل شده.
بعد از دبیرستان لانگمویر تو سال ۱۹۰۳ از دانشگاه کلمبیا مدرک لیسانس مهندسی متالوژی (Met.E.) گرفته. دکتراش رو هم سال ۱۹۰۶ زیر نظر فردریش دولزالخ تو گوتینگن گرفته. تحقیقاتش برای دکترا روی یه لامپ برقی به اسم “چشم نرنست” بوده که خود نرنست اختراعش کرده بوده. موضوع پایان نامه دکترای لانگمویر هم به زبان آلمانی بوده: “درباره بازترکیب جزئی گازهای حل شده در طی خنک سازی”.
بعد از دکترا لانگمویر یه دوره دیگه هم تو رشته شیمی کار کرده. بعدش هم تا سال ۱۹۰۹ تو دانشکده تکنولوژی استیونز تو هابوکن نیوجرسی تدریس کرده. از سال ۱۹۰۹ هم تو آزمایشگاه تحقیقاتی جنرال الکتریک تو Schenectady نیویورک مشغول به کار شده.
تحقیقات
اولین اختراع مهم او، بهبود پمپ خلا (پمپ دیفیوژن) بود که در نهایت منجر به اختراع لامپ های تقویت کننده و یکسوساز خلا بالا شد. یه سال بعد، او و همکارش لوییس تونکس کشف کردن که عمر یه رشته تنگستن رو میشه با پر کردن لامپ با یه گاز بی اثر مثل آرگون خیلی زیاد کرد، عامل اصلی (که دانشمندان دیگه ازش غافل بودن) نیاز به تمیزی فوق العاده تو همه مراحل کار بود. اون همچنین کشف کرد که پیچوندن رشته به شکل فنر فشرده، باعث بهتر شدن کارایی اش میشه. اینا پیشرفت های مهمی در تاریخ لامپ های رشته ای بودن.
کار لانگمویر روی شیمی سطحی از همین جا شروع شد، وقتی که کشف کرد که هیدروژن مولکولی که وارد یه لامپ با رشته تنگستن میشه، به هیدروژن اتمی تجزیه میشه و یه لایه به ضخامت یک اتم روی سطح لامپ تشکیل میده.
دستیار اون تو تحقیقات روی لامپ خلا، پسرعمش ویلیام کامینگز وایت بود.
با اینکه لانگمویر به مطالعه رشته ها تو خلا و محیط های مختلف گازی ادامه داد، اون شروع کرد به بررسی انتشار ذرات باردار از رشته های داغ (تشعشع ترمیونیکی). او یکی از اولین دانشمندانی بود که روی پلاسما کار کرد، و اولین نفری بود که به این گازهای یونیزه شده اسم پلاسما رو داد چون اونها رو یاد پلاسمای خون مینداختن. لانگمویر و تونکس امواج چگالی الکترونی رو تو پلاسما کشف کردن که الان بهشون امواج لانگمویر گفته میشه.
او مفهوم دمای الکترون رو معرفی کرد و تو سال ۱۹۲۴ روش تشخیصی برای اندازه گیری دما و چگالی با یه کاوشگر الکترواستاتیک اختراع کرد که الان بهش کاوشگر لانگمویر گفته میشه و به طور معمول تو فیزیک پلاسما استفاده میشه. جریان نوک کاوشگری که بIAS (با ولتاژ پیشگیری) کار میکنه اندازه گیری میشه تا دمای محلی و چگالی پلاسما رو مشخص کنه.
او همچنین هیدروژن اتمی رو کشف کرد که با اختراع فرایند جوشکاری هیدروژن اتمی ازش استفاده کرد؛ اولین جوش پلاسمایی که تا حالا انجام شده. جوشکاری پلاسما از اون موقع به بعد به جوشکاری قوس تنگستن گازی تبدیل شده.
تو سال ۱۹۱۷، اون یه مقاله راجع به شیمی لایه های روغن منتشر کرد که بعدها پایه و اساس دریافت جایزه نوبل شیمی در سال ۱۹۳۲ شد. لانگمویر فرضیه ای مطرح کرد که روغن های تشکیل شده از یه زنجیره آلیفاتیک با یه گروه انتهایی آب دوست (شاید یه الکل یا اسید) به شکل یک لایه به ضخامت یک مولکول روی سطح آب قرار میگیرن، به طوری که گروه آب دوست تو آب پایین میره و زنجیره های آب گریز روی سطح جمع میشن.
ضخامت لایه رو میشد به راحتی از حجم و مساحت شناخته شده روغن تعیین کرد، که به دانشمندان اجازه میداد قبل از اینکه تکنیک های طیف سنجی در دسترس باشن، پیکربندی مولکولی رو بررسی کنن.
بعد از جنگ جهانی اول، ایرویننگ لانگمویر با تعریف مفهوم مدرن لایه های ظرفیت و ایزوتوپ‌ها به نظریه اتمی و درک ساختار اتم کمک کرد.
ایرویننگ لانگمویر تو سال ۱۹۲۳ رئیس مؤسسه مهندسان رادیو شد. یه نفر به اسم جان تیلور، بر اساس کارهای لانگمویر تو جنرال الکتریک، آشکارگری رو انجام داد که امروزه به آشکارگر لانگمویر-تیلور معروفه.
تو سال ۱۹۲۷، ایرویننگ لانگمویر تو پنجمین کنفرانس سول‌وی شرکت کرد که راجع به فیزیک بود. اونجا با خانمی به اسم کاترین بلودگت آشنا شد و باهم روی لایه‌های نازک و جذب سطحی کار کردند. اونها مفهوم تک‌لایه (لایه‌ای از ماده به ضخامت یک مولکول) و فیزیک دو بعدی که چنین سطحی رو توصیف میکنه رو معرفی کردن.
سال ۱۹۳۲ بود که ایرویننگ لانگمویر به خاطر کشفیات و تحقیقاتش تو شیمی سطح، جایزه نوبل شیمی رو برد.
بعد از اون، علاقه‌مندی‌های علمی لانگمویر به سمت علوم جَو و هواشناسی کشیده شد. یکی از اولین کارهاش رد ادعای یک حشره‌شناس بود که میگفت یه نوع مگس با سرعت وحشتناک ۱۳۰۰ تا کیلومتر بر ساعت پرواز میکنه! لانگمویر سرعت اون مگس رو حدود ۴۰ کیلومتر بر ساعت تخمین زد.
بعد از دیدن ردیف‌های جلبک‌های دریایی در دریای سارگاسو، لانگمویر جریان باد-محرکی رو تو سطح دریا کشف کرد که امروزه به گردش لانگمویر معروفه.
تو جنگ جهانی دوم، ایرویننگ لانگمویر و همکارش روی بهبود سونار نیروی دریایی برای کشف زیردریایی‌ها کار می‌کردند. بعدش هم سراغ ساختن پرده‌ی دود برای مخفی کردن و روش‌هایی برای یخ‌زدایی بال هواپیماها رفتن. این تحقیقات باعث شد لانگمویر نظریه القاء بارش مصنوعی رو مطرح کنه و بعد تو آزمایشگاه و جو اون رو به اثبات برسونه.
این تئوری میگه که با ریختن هسته‌های یخ (مثل یخ خشک و ید نقره) تو ابرهای خیلی مرطوب با دمای پایین (آب فوق سرد)، میشه باعث بارش بارون شد. البته درسته که این روش هنوزم تو جاهایی مثل استرالیا و چین استفاده میشه، ولی کارآمدیش هنوز بحث‌برانگیزه.
تو سال ۱۹۵۳، ایرویننگ لانگمویر اصطلاح «علم بیمارگونه» رو ابداع کرد. منظورشه تحقیقاتی که بر اساس روش علمی انجام میشن ولی تحت تاثیر جهت‌گیری‌های ناخودآگاه یا اثرات ذهنی قرار دارن. این با شبه‌علم که اصلا ادعایی برای پیروی از روش علمی نداره فرق داره. لانگمویر تو سخنرانی اولیه‌اش، به عنوان مثال‌هایی از علم بیمارگونه به ESP (ادراک فراهیسی) و بشقاب پرنده‌ها اشاره کرد. از اون موقع، این برچسب به چیزایی مثل «آب چندبخشه» و «همجوشی سرد» هم زده شده.
خونه‌ی لانگمویر تو اسکنکتدی، تو سال ۱۹۷۶ به عنوان یه بنای تاریخی ملی شناخته شد.
ایرویننگ لانگمویر سال ۱۹۱۲ با ماریون مرسرو (۱۸۸۳-۱۹۷۱) ازدواج کرد و دو بچه به نام های کنت و باربارا رو به فرزندی قبول کردن. بعد از یه بیماری کوتاه، لانگمویر تو ۱۹۵۷ بر اثر حمله قلبی تو وودز هول، ماساچوست فوت کرد. خبر فوتش رو حتی تو صفحه اول نیویورک تایمز هم چاپ کردن.
درباره اعتقادات مذهبیش هم باید بگم که لانگمویر آتئیست بود.
تو دنیای داستانی به گفته نویسنده کرت ونه‌گات، ایرویننگ لانگمویر الهام‌بخش شخصیت دانشمند داستانی‌ش، دکتر فلیکس هونیکر، تو رمان گهواره گربه بوده. اختراع یخ-نُه (نوعی خاص از یخ) توسط این شخصیت، با تحقیقات لانگمویر روی بلورهای یخ برای کم یا زیاد کردن بارون و توفان ارتباط داشته. در واقع، ونه‌گات با برادر لانگمویر، برنارد ونه‌گات، تو جنرال الکتریک همکار بوده.
