吉布斯小传.doc

_ 吉布斯人物小传摘要：吉布斯一生的研究工作主要集中在热力学与统计力学这两大领域，并且取得了重大的成绩。在学术研究，吉布斯立下了丰功伟绩，而在其他方面吉布斯也给历史留下了光辉而浓重的一笔。关键词：约西亚威拉德吉布斯 吉布斯自由能 吉布斯相律 美国物理化学家约西亚威拉德吉布斯（Josiah Willard Gibbs，1839年2月11日1903年4月28日），美国物理化学家、数学物理学家。他奠定了化学热力学的基础，提出了吉布斯自由能与吉布斯相律。他创立了向量分析并将其引入数学物理之中。吉布斯，1839年2月11日生于康 涅狄格州的纽黑文。父亲是耶鲁大学古典文学系的教授，母亲来自著名的学者世家。 1854-1858年在 耶鲁学院学习。学习期间，因拉丁语和数学成绩优异曾数度获奖。1863年 获耶鲁学院哲学博士学位，留校任助教。1866-1868年在法、德两国听了不少著名学者的演 讲。1869年回国后继续任教。1870年后任耶鲁学 院的数学物理教授。曾获得 锥鼗始已会 的科普勒奖章。1903年4月28日在纽黑文逝世。 少年时的吉布斯体弱多病。他的童年到少年时期没有朋友，生病使他个性退缩，他也不会打球、社交，唯一的户外活动是到附近的小山，一个人慢慢独行。人们丝毫想不到，这样一个羸弱的人，竟会成为日后伟大的科学家。也许，正是因为这长期的独处、观察，培养了他科学家缜密严谨的头脑。尽管吉布斯经常缺课，但他的父母对他进行了“在家教育”。父亲教他拉丁文，母亲教他数学。母亲喜欢问他问题，然后不时地提示，带他一起观察、计算、思考，直到找到答案，这一独特的教学方式在不断开启他对数学的兴趣。但在他进入耶鲁大学工程系不久，一场突如其来的灾祸，夺去了他父母与两个妹妹的生命。他经常一个人长时间地安静祷告。孤独的思想与多病的身体、家庭的不幸没有使他倒下去。他学会更深地倚靠上帝，从痛苦的深渊中逐渐走出。如果他对生命绝望，也许在我们今天的课本上就看不到如此丰富的热力学内容了。他优异的数学成绩使他在工程系驾轻就熟。1860年，美国开始建造横越大陆的铁轨。火车的启动与刹车掣轮都需要各式的齿轮带动，吉布斯发现在齿轮设计中运用几何学可以使齿轮间更紧密，转动时减少磨擦的阻力。这不仅可以减少燃料，也使火车在快速行进刹车时更安全。1863年，他以几何学研究设计火车齿轮获得博士学位，是美国历史上的第一位博士。吉布斯在耶鲁大学任教三年，觉得周围环境无法帮助他解决问题，就离开耶鲁，带着两个姐姐到欧洲，浸淫于各种关于“热”的物理与数学中。这门理论在欧洲非常冷门。等他回到耶鲁，发现学校已经把职位给了别人。耶鲁勉为其难地给了他一个“数学物理”教授的头街，没有任何薪水。吉布斯接受这种委屈的待遇，他认为“大学的可贵在于提供他一个自由思考的地方”。九年，他没拿任何薪水，只靠父母留下的一点积蓄过活。这期间，吉布斯发表了三篇热力学经典之作。但他不会参加任何学术研究会议，不擅交际又爱深思的个性使他成为学术界的边缘人。他把研究成果寄给世界各地的科学家，请他们提意见。但几乎所有人都读不懂他的理论，也不知道吉布斯是何许人。当时最杰出的科学家，电磁学大师马克士威尔看到了吉布斯的文章，于是登高一呼：“这个人对于热的解释已经超过所有德国科学家的研究了。”这时大家才恍然大悟，从废纸篓中找出那三篇文章，好好研读。霍普金斯大学特来聘请他，这时耶鲁大学才想起了这位九年没拿薪水的老师。他们拿出只有霍普金斯大学三分之二的薪水挽留他。念旧的吉布斯还是留在了耶鲁。吉布斯在1873-1878年发表的三篇论文中，以严密的数学形式和严谨的逻辑推理，导出了数 百个公式，特别 是引进热力学势处理热力学问题，在此基础上建立了关于物相变化的相律 ，为化学热力学的发展做出了卓越的贡献。1902年，他把玻尔兹曼和麦克斯韦所创立的统 计理论推广和发展成为系统理论，从而创立了近代物理学的统计理论及其研究方法。吉布 斯还发表了许多有关矢量分析的论文和著作，奠定了这个数学分支的基础。此外，他在天 文学、光的电磁理论、傅里叶级数等方面也有一些著述。主要著作有：图解方法在流体 热力学中的应用、论多相物质的平衡、统计力学的基本原理等。吉布斯从不低估自己工作的重要性，但从不炫耀自己的工作。他的心灵宁静而恬淡，从不 烦躁和恼怒，是笃志于事业而不乞求同时代人承认的罕见伟人。他毫无疑问可以获得诺贝 尔奖，但他在世时从未被提名。直到他逝世47年后，才被选入纽约大学的美国名人馆，并 立半身像。一个世纪之前，化学实际上是一门实验科学。那个时代的杰出化学家大多是实验工作者， 他们从事于提炼新的物质，并鉴定其性质。那时的化学理论在本质上是描绘性的或是叙述 性的，象道尔顿的原子论与门捷列夫的周期表就是明证。有两位在 19世纪工作的理论学 者由于导出了某些可以支配物理和化学过程中物质行为的数学定律而改变了化学的真正面 貌。这两位学者之一是詹姆斯克拉克麦克斯韦，另一位便是约西亚威拉德吉布斯。吉布斯一生的研究工作主要集中在热力学与统计力学这两大领域，并且取得了重大的成绩。此外，他关于数学中矢量分析也有所研究，相关内容由他的学生E.B威尔逊（wilson)根据听课笔记写入数学教科书。在光学方面，他还特别研究过麦克斯韦的电磁理论。在学术研究，吉布斯立下了丰功伟绩，而在其他方面吉布斯也给历史留下了光辉而浓重的一笔。他严谨的治学精神影响着他的一匹又一匹的学生，让他们终生收益，生活中，他追求内心的宁静与祥和，淡泊名利，不求闻达，即使对于今人乃有着巨大的教育意义，吉布斯留给后人的是学术上永恒的成就和精神上宝贵的财富，永远激励着后人，永远为后人敬仰。参考文献1. http:/jzw.tv/article-7050-1.html2.