לארס אונסאגר

לארס אונסאגר (באנגלית: Lars Onsager;‏ 27 בנובמבר 1903 - 5 באוקטובר 1976) היה מדען אמריקאי יליד נורווגיה, עיקר עיסוקו בכימיה פיזיקלית ובפרט תרמודינמיקה, ובפיזיקה תאורטית. חתן פרס נובל לכימיה לשנת 1968 על הישגיו בתחום התרמודינמיקה של תהליכים לא הפיכים. לארס אונסאגר נולד בקריסטינה (כיום אוסלו), נורווגיה. אביו היה עורך דין. בתום לימודי תיכון באוסלו למד באוניברסיטה הנורווגית למדעים וטכנולוגיה בטרונדהיים, ב-1925 קיבל תואר בהנדסה כימית. בשנת 1925 אונסאגר מצא תיקון משמעותי לתאוריה של דביי-היקל שמסבירה את המוליכות החשמלית בתמיסות אלקטרוליטיות, במהלך 1926 פרסם את ממצאיו. אונסאגר ביקר את פטר דביי במכון הטכנולוגי של ציריך כדי להציג לו את התיקון לתאוריה שלוקח בחשבון תרומה של תנועה בראונית. דביי התרשם מאוד והזמין אותו לשמש כאסיסטנט למחקר במכון, משרה בה החזיק עד 1928. בשנת 1928 אונסאגר הגיע לארצות הברית שם חיכתה לו משרה באוניברסיטת ג'ונס הופקינס בבלטימור, מרילנד. המשרה כללה הוראה של כימיה לתלמידי השנה הראשונה. במהרה הסתבר שכישוריו כמרצה נופלים בהרבה מכישוריו היוצאים מהכלל כחוקר תאורטיקן בכימיה פיזיקלית והוא פוטר לאחר סמסטר אחד. אונסאגר קיבל משרה באוניברסיטת בראון, פרובידנס, רוד איילנד. הפעם תפקיד ההוראה שהוקצה לו, שהיא חובה לכל חבר סגל באוניברסיטאות, היה מכניקה סטטיסטית לתלמידי תארים מתקדמים. גם כאן היו לו קשיים רבים בהוראה לעומת הישגים בולטים במחקר תאורטי במכניקה סטטיסטית ותרמודינמיקה. בשנת 1933, בתחילת השפל הגדול בארצות הברית הוא פוטר ממשרתו. בהמשך מצא משרה חלקית באוניברסיטת ייל, ניו הייבן, קונטיקט, שבה שימש כחוקר עד פרישתו בשנת 1972. בתקופת עבודתו בבראון הוא עסק בעיקר ביחסי הגומלין בין כוחות כמו טמפרטורה ולחץ לבין שטף של חומר או אנרגיה בתהליכים תרמודינמיים לא הפיכים וניסח ביטויים מתמטיים חדשים כדי לתאר יחסים אלה. התוצאות פורסמו כבר ב-1929 ובהרחבה ב-1931 אבל ההכרה בחשיבותם הגיעה רק שנים רבות מאוחר יותר. בעשורים שאחרי מלחמת העולם השנייה החלה התעניינות בתוצאות אלה שמכונות יחסי הגומלין של אונסאגר ולפעמים "החוק הרביעי של התרמודינמיקה". רק בשנת 1968 הן נמצאו ראויות לזכות את האיש שהגה אותן בפרס נובל לכימיה. באוניברסיטת ייל אונסאגר קיבל משרה של פוסט-דוקטורנט אבל הסתבר שהוא מעולם לא השלים את ההתחייבויות ולא הגיש תזה כנדרש לשם קבלת דוקטורט. רק בשנת 1935 הוענק לו תואר PhD בכימיה, ובאותה שנה העניקה לו האוניברסיטה הנורווגית למדעים וטכנולוגיה, האלמה מאטר שלו, תואר דוקטור לשם כבוד. גם בייל הוא התקשה לתת הרצאות שתהיינה מובנות לשומעים ומספר הסטודנטים שבחרו בו כמנחה לתואר מתקדם היה זעום. בזכות הישגיו הבולטים במחקר הוא קודם לדרגת מרצה בכיר (Assistant professor) כבר ב-1934. במחצית השנייה של שנות השלושים, אונסאגר עסק במחקר של הדיפול שנוצר בחומר דיאלקטרי הנתון בשדה חשמלי, פטר דביי שהיה החלוץ במחקר על דיפולים, לא קיבל את רעיונותיו עד אחרי מלחמת העולם השנייה. הנושא המרכזי במחקרו במהלך שנות ה-40 היה מעבר פאזה במוצקים בעזרת כלים של מכניקה סטטיסטית. ב-1944 פרסם פתרון מדויק למודל איזינג במקרה הדו־ממדי, שהיה הישג מרשים בפיזיקה מתמטית. בשנת 1945 יצרה אוניברסיטת ייל תואר בשם "J. Willard Gibbs Professorship in Theoretical Chemistry" לכבודו של ג'וסיה וילארד גיבס והעניקה אותו לאונסאגר. צעד זה היה מתאים במיוחד כיוון שאונסטגר כמו גיבס השתמש ברעיונות מתמטיים חדשים כדי להבין בעיות בפיזיקה וכימיה, והיה ממשיך דרכו של גיבס בשטחים מסוימים בהם גיבס היה חלוץ. משרה זו גם שחררה אותו ממרבית חובות ההוראה. ב-1947 הוא נבחר לאקדמיה הלאומית למדעים. אחרי מלחמת העולם השנייה אונסאגר פנה לשטחי מחקר חדשים, בשנת 1949 הוא הציע הסבר תאורטי לתכונות של נוזל-על בהליום נוזלי, שנתיים לאחר מכן פורסמה תאוריה זו, באופן בלתי תלוי, על ידי הפיזיקאי ריצ'רד פיינמן. נושא מחקר נוסף גבישים נוזליים ותכונות חשמליות של קרח. בהיותו באוניברסיטת קיימבריג' במסגרת תוכנית פולברייט היוקרתית, עסק במחקר תאורטי על התכונות המגנטיות של מתכות, ופיתח רעיונות על הקוונטיזציה של שטף מגנטי במתכות. הוענקה לו מדליית לורנץ ב-1958, פרס וילארד גיבס ב-1962 ופרס נובל לכימיה ב-1968. הוא נבחר כחבר בחברה המלכותית הבריטית ב-1975. בשנת 1972 פרש לגמלאות והפך פרופסור אמריטוס באוניברסיטת ייל. במקביל מונה לפרופסור מומחה (Distinguished University Professor) לפיזיקה, במרכז ללימודים תאורטיים, אוניברסיטת מיאמי, פלורידה. הוא היה פעיל בהדרכה של פוסט דוקטורנטים והתעניין בפיזיקה של מוליכים למחצה, ביופיזיקה ורדיוכימיה. מותו בשנת 1976 קטע את פעילותו מבלי שהספיק להשיג תוצאות פורצות דרך בשטחים החדשים. בשנת 1933 אחרי שפוטר מאוניברסיטת בראון, נסע לארס אונסאגר לאוסטריה לבקר את האלקטרוכימאי הנס פלקנהאגן (Hans Falkenhagen) ופגש את גיסתו מרגרטה ארלטר (Margrethe Arledter), הם נישאו ב-7 בספטמבר 1933 והיו להם שלושה בנים ובת. בשנת 1945 קיבל אזרחות אמריקאית. בשנת 1976 נפטר מאנוריזמה בקורל גייבלס, פלורידה, ונקבר בניו הייבן, קונטיקט. האוניברסיטה הנורווגית למדעים וטכנולוגיה (NTNU) מעניקה מדי שנה החל משנת 1993 את "מדליית אונסאגר". הזוכים, ששטחי פעילותם קשורים לפעילותו של לארס אונסאגר, נבחרים על ידי ועדה ובה נציג מהמחלקות מתמטיקה, פיזיקה וכימיה ב-NTNU. המדליה מוענקת בשני מסלולים: הרצאת אונסאגר (The Lars Onsager Lecture) אותה נושא חוקר בעל השגים יוצאים מהכלל, לרוב חתן פרס נובל או פרסים מקבילים במתמטיקה ו"פרופסורה על שם לארס אונסאגר" (Lars Onsager Professorship), תקציב מחקר לשם שהות של 3–6 חדשים ב-NTNU למדען בולט. בשנת 1997 תרמו ילדיו את עבודותיו המדעיות והמסמכים המקצועיים מעזבונו ל-NTNU. המסמכים מוצגים בארכיון אונסאגר בספריית גונרוס (Gunnerus) בטרונדהיים. פרס לארס אונסאגר בפיזיקה סטטיסטית מוענק משנת 1993 על ידי החברה האמריקאית לפיזיקה (American Physical Society). מדיה וקבצים בנושא לארס אונסאגר בוויקישיתוף לארס אונסאגר, באתר פרס נובל (באנגלית) לארס אונסאגר, באתר פרויקט הגנאלוגיה במתמטיקה Notable Names Database - NNDB לארס אונסאגר, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית) לארס אונסאגר, באתר "Find a Grave" (באנגלית) Mathematics Genealogy Project ביוגרפיה של לארס אונסאגר, מופיעה בקישור מאתר של NTNU לכבודו סיור בבית העלמין, כולל קברו של אונסאגר The Lars Onsager Lecture and Professorship