Rudolf Clausius

Rudolf Julius Emanuel Clausius (født 2. januar 1822 i Köslin, død 24. august 1888 i Bonn) var en tysk fysiker. Han er i dag mest kjent som grunnleggeren av moderne termodynamikk  som han selv kalte mekanisk varmeteori. I denne forbindelsen formulerte han termodynamikkens første og andre hovedsetning. Dette ledet han til å innføre begrepet entropi som er av grunnleggende betydning i fysikken. Han arbeidet ved flere universiteter og ga også grunnleggende arbeid til forståelsen av atmosfærisk optikk, hva som skjer under elektrolyse og videreføring av kinetisk teori. På slutten av sitt liv beviste han det generelle virial-teoremet i mekanikken som har vært til stor betydning med mange forskjellige anvendelser.

Vitenskapelig liv 

Han ble født 1822 i Köslin som ligger i dagens Polen, men som på den tiden lå i den tyske provinsen Pommern. Etter å ha fått sin første utdannelse ved gymnasiet i Stettin, ble han uteksaminert i 1844 fra Universitetet i Berlin etter studier i fysikk og matematikk. Tre år senere i 1847 mottok han sin doktorgrad fra Universitetet i Halle med et arbeid om optiske fenomen i atmosfæren. Dette gjaldt spesielt fargen på himmelen, hvorfor den er blå om dagen og ofte rødlig ved soloppgang og solnedgang.

Noen år senere ble han professor ved det som idag heter Technische Universität Berlin  (TU) og også privatdozent ved Universitetet i Berlin.  Det var i denne perioden han skrev sitt mest kjente arbeid Über die bewegende Kraft der Wärme   hvor han undersøkte mer nøyaktig hvordan mekanisk arbeid kan utvinnes fra dampmaskiner eller fra varme mer generelt. De grunnleggende ideene var allerede lagt av den franske ingeniør Carnot. Clausius formulerte sine resultat i to fundamentale lover som  er det fundamentale grunnlag for dagens termodynamikk.  Første hovedsetning sier

 1: Die Energie der Welt ist konstant

og gjelder energiens bevarelse. Energi kan ikke forsvinne eller oppstå av seg selv, bare gå over i andre former. Noen år senere etter å ha innført begrepet entropi i denne sammenhengen, formulerte han  termodynamikkens andre hovedsetning som

 2: Die Entropie der Welt strebt immer einem Maximum zu

Denne fundamental naturlov fikk først sin fulle forklaring av Boltzmann ved bruk av statistisk mekanikk for partiklene som utgjør substansen i det termodynamiske systemet.

I 1855 ble han utnevnt til professor ved ETH i Zürich hvor han ble til 1867. Her arbeidet han i en periode med å bedre forståelsen av elektrolyse og foreslo at molekylene som bidro, kunne løse seg opp i mindre enheter. Dette var lenge før man hadde noen teori for hvordan molekyler var oppbygd av atomer. Clausius undersøkte på denne tiden også faseoverganger og fikk navnet sitt knyttet til det som i dag kalles Clausius-Clapeyron-ligningen som tidligere var etablert av den franske fysiker Clapeyron. Etterhvert gikk hans forskningsarbeid i retning av kinetisk teori hvor han innførte det sentrale begrepet midlere fri veilengde.

Etter mange år i Zürich kom han i 1869 til Bonn etter et kort opphold i Würzburg. Hans siste, viktige bidrag til fysikken var etableringen av virial-teoremet i 1870. Det gir en streng relasjon mellom midlere kinetisk og potensiell energi i et stasjonært, mekanisk  system. Teoremet er bl.a. av stor betydning i astrofysikken hvor det la grunnlaget  for den første påvisning av mørk materie i Universet. Clausius døde i Bonn 1888.

Han deltok som hjelpearbeider under den fransk-tyske krig og ble såret i strid. Han ble tildelt Jernkorset for sin innsats.

Utmerkelser 
 1859 - Innvalgt som medlem i Institution of Engineers and Shipbuilders in Scotland
 1868 - Innvalgt som medlem i Royal Society of London
 1878 - Innvalgt som medlem av  Kungliga Vetenskapsakademien i Stockholm
 1879  - Mottar Copley-medaljen i London
 1880  - Innvalgt som utenlandsk medlem av Accademia Nazionale dei Lincei i Roma
 1880 - Innvalgt som medlem i Vitenskapsselskapet  Leopoldina i Halle
 1882 - Mottar Poncelet-prisen i Paris
 1888 - Mottar ordenen Pour le Mérite für Wissenschaft und Kunst i Berlin
 1935 - Et krater på månen får hans navn av IAU

Se også 
 Termodynamikk
 Varme
 Perpetuum mobile

Referanser

Eksterne lenker 
 

Personer fra Koszalin
Tyske fysikere
Prøyssisk militærpersonell
Medlemmer av Royal Society
Mottakere av Copleymedaljen
Mottakere av Jernkorset (1870)
Personer fra den fransk-tyske krig
Termodynamikk