谁是最伟大的化学家

我心中最伟大的化学家

作者：XXXXX XXX

谁是我心目中最伟大的化学家？在探讨这个问题之前我想先对“伟大的化学家”做出一定的定义，由于我的专业并非化学，所以在理解化学家的成就方面难免无法完全从化学的角度来理解，也许还会更多的从我的专业——物理的角度来理解，所以，在很多人看来最伟大的化学家居里夫人在我看来并不是最伟大，尽管她发现了钋与镭两种天然放射性元素，曾两次摘得诺贝尔奖的桂冠，但我认为归纳总结出元素周期律的门捷列夫会更加伟大一些，因为我认为发现新现象并不如能从现象中总结出规律那样伟大。至于若是因为她是一位女性而有情感上的加分，我认为更是没有必要，甚至是另一种形式的性别歧视。

有鉴于此，我所认为最伟大的化学家是一位其成果在物理方面有重大意义的化学家——吉布斯。

说到吉布斯，也许学物理的人对他十分的熟悉，以他的名字命名的“吉布斯自由能（又名吉布斯函数）”是统计物理学习中必然会接触到的一个物理概念，由于和本文主题关联不大，而且解释起来必然牵涉到过多物理方面的知识，和选修课的宗旨不合，所以不在此花费篇幅展开解释吉布斯自由能的具体含义与应用。下面我就结合吉布斯的生平与研究历程来解释一下他为何是我所认为的最伟大的化学家。

吉布斯少年时代的性格特征被人描述为“腼腆而孤独”，也许这就是日后他为何自甘寂寞的在当时并不热门的物理理论研究方面默默工作的原因。如同许多近现代著名科学家一样，吉布斯是上过大学的，他在1854年入耶鲁学院学习。并于1858年以很优秀的成绩毕业，并在数学和拉丁文方面获奖。1866年吉布斯前往欧洲留学，分别在巴黎、柏林、海德堡各学习一年，卡尔•魏尔施特拉斯、基尔霍夫、克劳修斯和亥姆霍兹等大师开设的课程让他受益匪浅。1869年留学三年的吉布斯回到美国继续任助教，这三年也是他一生中惟一离开纽黑文的三年。而结合吉布斯日后的研究方向，我们有理由相信这几位热力学方面的大师对他的影响决定了他的科研方向。

1871年吉布斯成为耶鲁学院数学物理学教授，也是全美第一个这一学科的教授。由于吉布斯并没有发表过文章，所以在他担任这一教职的最初几年并没有薪水。1873年34岁的吉布斯才发表他的第一篇重要论文，采用图解法来研究流体的热力学，并在其后的论文中提出了三维相图。麦克斯韦（没错，就是那个麦克斯韦方程组的麦克斯韦，这位老兄不止在电动力学方面有所建树，他在统计力学方面的麦克斯韦分布率给出了使用统计解决热力学问题的先河）对吉布斯三维图的思想赞赏不已，亲手作了一个石膏模型寄给吉布斯。1876年吉布斯在康涅狄格科学院学报上发表了奠定化学热力学基础的经典之作《论非均相物体的平衡》的第一部分。1878年他完成了第二部分。这一长达三百余页的论文被认为是化学史上最重要的论文之一，其中提出了吉布斯自由能，化学势等概念，阐明了化学平衡、相平衡、表面吸附等现象的本质。但由于吉布斯本人的纯数学推导式的写作风格和刊物发行量太小，美国对于纯理论研究的轻视等原因，这篇文章在美国大陆没有引起回应。随着时间的推移，这篇论文开始受到欧

洲大陆同行的重视。1892年由奥斯特瓦尔德译成德文，1899年由勒•沙特列翻译为法语。

1889年之后吉布斯撰写了一部关于统计力学的经典教科书《统计力学的基本原理》，他使用刘维尔的成果，对玻尔兹曼提出的系综这一概念进行扩展，从而将热力学建立在了统计力学的基础之上。1901年吉布斯获得当时的科学界最高奖赏柯普利奖章。

由于当时的美国教育对实践知识的看重，吉布斯没有受到应有的重视。直到1950年才进入纽约大学的名人馆，并立半身像纪念。吉布斯在热力学和统计物理学方面做出了很大贡献。1873年发表了他的第一篇主要的热力学论文《流体热力学的图示法》。同年还发表了论文《借助曲面描述热力学性质的几何方法》。1876年和1878年他先后分两部分发表了最著名的论文之一《论非均匀物质的平衡》。由于他在热力学方面的工作，使热力学形成为一个严密而全面的理论体系。他提出的化学势概念和导出的相律，使物理化学得到很大发展。他还是近代矢量分析的创建人之一。在统计力学的研究中，他发展了玻尔兹曼提出的系综概念，创立了统计系综的方法，建立起经典平衡态统计力学的系统理论，1902年发表了著作《统计力学的基本原理》。通过对几种系综的分析，他发现正则系综最为有用 。P.D.朗道认为吉布斯“对统计力学给出了适用于任何宏观物体的最彻底、最完整的形式”。

就如上述材料所说，吉布斯身为科学家最伟大的贡献便是对热力学的完善，吉布斯给出了热力学原理的更为完美的表述形式，用几个热力学函数来描述系统的状态，使化学变化和物理变化的描述更为方便和实用。尽管热力学与统计力学本身属于物理学范畴，但其对化学的发展同样有着不可磨灭的贡献,更不用说吉布斯在光的电磁理论方面的贡献。

在完成这篇文章的过程中，我本想寻找一篇或者一段他的名言作为结尾发一番没有营养的感慨，不过显然吉布斯并不是什么热衷于思考他的专业之外的问题的人，在当时也不是什么著名人物，吉布斯本身也不是一个多言的人，所以也没有给后人留下什么惊世骇俗的名言警句，尽管有少许遗憾，但也许就是这样才让他能拥有更多时间在一生的每个阶段都能有所成就。