Уильям Гайд Волластон: Жизнь и открытия английского химика и физика

Введение

Английский химик и физик (1766–1828)

Уильям Хайд Волластон (англ. William Hyde Wollaston; 6 августа 1766 – 22 декабря 1828) — английский химик и физик, наиболее известный открытием химических элементов палладия и родия. Он также разработал метод переработки платиновой руды в ковкие слитки.

Жизнь

Родился в Ист-Дереме в Норфолке, сын Франсиса Уолластона (1737–1815), известного астронома-любителя, и его жены Алтеи Хайд. Он был одним из 17 детей, но семья была обеспечена, и он рос в интеллектуально стимулирующей среде. Он получил частное (и дистанционное) образование в школе Чартерхаус с 1774 по 1778 год, затем изучал естественные науки в колледже Гонвилла и Кая, Кембридж. В 1793 году он получил докторскую степень (MD) в области медицины в Кембриджском университете и был членом своего колледжа с 1787 по 1828 год, после чего переехал в Лондон в 1797 году. Уолластон умер в Лондоне 28 декабря 1828 года и был похоронен на кладбище церкви Святого Николая в Чизлхерсте, Англия. В последние годы жизни он проводил электрические эксперименты, в результате которых случайно открыл явление электромагнитной индукции за 10 лет до Майкла Фарадея, что предшествовало созданию электродвигателя: Фарадей построил первый рабочий электродвигатель и опубликовал свои результаты, не упомянув о более ранних работах Уолластона. Демонстрация двигателя Уолластоном в Королевском обществе не увенчалась успехом, однако его предыдущие работы были признаны Хамфри Дэви в той же статье, в которой высоко оценивались "блестящие" эксперименты Фарадея. Уолластон также изобрел аккумулятор, в котором цинковые пластины могли подниматься из кислоты, предотвращая их быстрое растворение. Его работы в области оптики также были значимы, особенно наблюдения за темными линиями в солнечном спектре (1802), что стало ключевым событием в истории спектроскопии. Он изобрел камеру-люциду (1807), содержащую призму Уолластона (четырехгранная оптика которой была впервые описана Кеплером), и отражающий гониометр (1809). Он также разработал первую линзу, специально предназначенную для использования в камерах – линзу Мениска (1812). Эта линза была разработана для улучшения изображения, проецируемого камерой-обскурой. Изменяя форму линзы, Уолластон смог получить более плоское изображение, устранив значительные искажения, характерные для многих биконвексных линз того времени. Уолластон также сконструировал криофор, "стеклянный сосуд, содержащий жидкую воду и водяной пар, используемый на занятиях по физике для демонстрации быстрого замерзания при испарении". В своей Бейкерианской лекции 1805 года "О силе удара" он защищал принцип vis viva Готфрида Лейбница, раннюю формулировку закона сохранения энергии. Попытка Уолластона обнаружить глюкозу в сыворотке крови больных диабетом не увенчалась успехом из-за ограниченности доступных ему методов обнаружения. В своей работе 1811 года "О несуществовании сахара в крови людей, страдающих сахарным диабетом" он заключил, что сахар должен перемещаться по лимфатическим каналам из желудка непосредственно в почки, не попадая в кровоток. Уолластон подтвердил эту теорию, ссылаясь на диссертацию молодого студента-медика из Эдинбурга, Чарльза Дарвина, под названием "Эксперименты, устанавливающие критерий между слизистой и гнойной материей, а также описание ретроградного движения поглощающих сосудов животных при некоторых заболеваниях". Этот студент-медик был дядей более известного Чарльза Роберта Дарвина. Уолластон пророчески предсказал, что как только будет получено точное знание об относительных массах элементарных атомов, философы не ограничатся определением простых чисел, но должны будут получить геометрическое представление о расположении элементарных частиц в пространстве. "Химия в пространстве" Якобуса Генрикуса ван ’т Гоффа стала первым практическим воплощением этого пророчества. Уолластон входил в состав королевской комиссии, которая рекомендовала принятие имперского галлона в 1814 году. Также в 1814 году Уолластон предложил название "бикарбонат". Он был членом правительственного Совета по долготе с 1818 по 1828 год.

He was born in East Dereham in Norfolk, the son of the Francis Wollaston (1737–1815), a noted amateur astronomer, and his wife Althea Hyde. He was one of 17 children, but the family was financially well off and he enjoyed an intellectually stimulating environment. He was educated privately (and remotely) at Charterhouse School from 1774 to 1778 then studied Sciences at Gonville and Caius College, Cambridge. In 1793 he obtained his doctorate (MD) in medicine from Cambridge University, and was a Fellow of his college from 1787 to 1828. before moving to London in 1797. Wollaston died in London 28 December 1828 and was buried in St Nicholas's Churchyard in Chislehurst, England. During the last years of his life he performed electrical experiments, which resulted in his accidental discovery of electromagnetic induction 10 years prior to Michael Faraday, preceding the eventual design of the electric motor: Faraday constructed the first working electric motor and published his results without acknowledging Wollaston's previous work. Wollaston's demonstration of a motor to the Royal Society had failed, however, but nonetheless his prior work was acknowledged by Humphry Davy in the same paper which lauded Faraday's "ingenious" experiments. Wollaston also invented a battery that allowed the zinc plates in the battery to be raised out of the acid, so that the zinc would not be dissolved as quickly as it would if it were in the battery all the time. His optical work was important as well, where he is remembered for his observations of dark gaps in the solar spectrum (1802), a key event in the history of spectroscopy. He invented the camera lucida (1807) which contained the Wollaston prism (the four sided optics of which were first described basically by Kepler) and the reflecting goniometer (1809). He also developed the first lens specifically for camera use, called the meniscus lens, in 1812. The lens was designed to improve the image projected by the camera obscura. By changing the shape of the lens, Wollaston was able to project a flatter image, eliminating much of the distortion that was a problem with many of that day's biconvex lenses. Wollaston also devised a cryophorus, "a glass container containing liquid water and water vapor. It is used in physics courses to demonstrate rapid freezing by evaporation." He used his Bakerian lecture in 1805, On the Force of Percussion, to defend Gottfried Leibniz's principle of vis viva, an early formulation of the conservation of energy. Wollaston's attempt to demonstrate the presence of glucose in the blood serum of diabetics was unsuccessful due to the limited means of detection available to him. His 1811 paper "On the non existence of sugar in the blood of persons labouring under diabetes mellitus" concluded that sugar must travel via lymphatic channels from the stomach directly to the kidneys, without entering the bloodstream. Wollaston supported this theory by referring to the thesis of a young medical student at Edinburgh, named Charles Darwin, titled, "Experiments establishing a criterion between mucaginous and purulent matter. And an account of the retrograde motions of the absorbent vessels of animal bodies in some diseases." The medical student was the uncle of the more famous Charles Robert Darwin. Wollaston prophetically foretold that if once an accurate knowledge were gained of the relative weights of elementary atoms, philosophers would not rest satisfied with the determination of mere numbers, but would have to gain a geometrical conception of how the elementary particles were placed in space. Jacobus Henricus van 't Hoff's La Chimie dans l'Espace was the first practical realisation of this prophecy. Wollaston was part of a royal commission that recommended adoption of the imperial gallon in 1814. Also in 1814, Wollaston coined the name bicarbonate. He served on the government's Board of Longitude between 1818 and 1828

Уолластон был слишком болен, чтобы лично прочитать свою последнюю Бейкерианскую лекцию в 1828 году, и продиктовал ее Генри Уорбертону, который зачитал ее 20 ноября.