Сванте Аррениус: биография, семья, научные достижения, теория Аррениуса и награды

Открытия выдающегося ученого Сванте Аррениуса стали основой современной физической химии. С именем данного исследователя в первую очередь связывают теорию электролитической диссоциации, однако этот разносторонне развитый человек занимался и другими вопросами. Благодаря ему столица Швеции в конце XIX в. возродила свою славу крупного центра химической науки.

Детство и студенческие годы

Шведский ученый появился на свет 19 февраля 1859 г. в семье землемера возле старинного города Упсала. Через год у Густава Аррениуса и Каролины Тюнберг родилась также дочь Сигрид. Отец Сванте окончил университет в Упсале, а дядя мальчика был известным ботаником, чьи научные работы оказали большое влияние на сельское хозяйство Швеции. Густав Аррениус мечтал дать высшее образование и своему сыну. Поэтому в начале 1860-х гг., когда улучшилось финансовое положение семьи, он переехал с детьми в Упсалу.

Сванте очень рано начал читать, а в 6 лет уже стал помогать своему отцу делать казначейские расчеты. Через два года он поступил во 2 класс частной школы. Мальчика считали очень одаренным ребенком. Вскоре отец перевел его в гимназию, где он с большим интересом приступил к изучению математики и физики. В 17 лет С. Аррениус сдал выпускные экзамены и поступил в университет Упсалы, в стенах которого учился знаменитый химик Берцелиус. Из имевшихся в учебном заведении специальностей юноша выбрал физику.

Через 2 года Сванте Аррениус получил степень бакалавра, после чего в течение трех лет продолжал изучение естественных наук. В 1881 г. он получил университетский диплом. За годы учебы юноша в совершенстве овладел английским, немецким и французским языками, хорошо изучил математику и свободно ориентировался в современных проблемах химии и физики. Ему не терпелось приступить к самостоятельной научной работе, но в стенах альма-матер это было невозможно.

Научная деятельность

В 1881 г. С. Аррениус покинул свой родной город и отправился в столицу Швеции – Стокгольм. Там ему предложили работать в лаборатории Физического института Королевской Академии наук под наставничеством профессора Эдлунда. Через год Аррениусу разрешили заняться самостоятельными исследованиями электропроводности растворов электролитов.

Через 3 года он защитил в университете Упсалы докторскую диссертацию по теме «Исследования гальванической проводимости электролитов». Однако его работа была встречена скептически, и ему отказали в должности доцента при этом учебном заведении, так как руководство не хотело компрометировать себя принятием автора «безумных идей». Путь к признанию в биографии Сванте Августа Аррениуса был долгим и тяжелым. Одним из противников его теории был и Д. И. Менделеев.

Несмотря на критику, он продолжил исследовательскую работу. С. Аррениус разослал копии своей диссертации нескольким именитым в то время ученым. От некоторых из них он получил очень хорошую оценку своей деятельности, а немецкий химик В. Оствальд пригласил его на работу в университет Риги. Благоприятные отзывы светил науки дали основание для получения стипендии от Шведской Академии наук, благодаря которой С. Аррениус отправился в заграничную командировку. Он смог поработать в лабораториях Вант-Гоффа, Кольрауша, Оствальда, Больцмана.

В 1887 г. им была окончательно сформулирована теория электролитической диссоциации. В 1891 г. Аррениус вернулся в Стокгольм и стал преподавателем физики в Королевском технологическом институте. Через 4 года он получил звание профессора в Стокгольмском университете, а с 1899 г. ученый стал ректором этого учебного заведения.

Преподавательская деятельность в биографии Сванте Аррениуса занимает важное место. Однако она отнимала много времени и сил, и в 1905 г. он отказался от должности ректора для того, чтобы полностью посвятить свою жизнь исследовательской работе. Благодаря протекции короля Швеции из Нобелевского фонда были выделены средства на строительство физико-химического института в Стокгольме, директором которого Аррениус оставался до конца своей жизни. Здесь же располагалась и его квартира с огромной библиотекой.

Личная жизнь

Со своей будущей женой, Софьей Рудбек, Сванте Август Аррениус познакомился, когда ему было 33 года. Она работала ассистенткой в Физическом институте и ежедневно помогала ученому. В 1894 г. молодая пара оформила брак, и у них появился сын, но через 2 года они расстались. Затем ученый женился на Марии Иоганссон. Его старший сын впоследствии стал специалистом в области сельскохозяйственной химии.

Как отмечают современники, С. Аррениус был любящим мужем, отцом и дедом. Его дом посещало множество друзей из разных стран. В свободное время он занимался чтением художественной литературы и играл на рояле.

Сванте Аррениус от природы был крепким, жизнерадостным и здоровым человеком. Но в результате постоянного переутомления у него произошло кровоизлияние в мозг в возрасте 66 лет. 2 октября 1927 г. ученый умер в Стокгольме от тяжелой болезни. Тело С. Аррениуса было погребено в Упсале.

Научные труды и публикации

Перу этого ученого принадлежат более 200 статей, книг и брошюр. Наиболее известными и значимыми из них являются:

• «Теория химии»;

• «Химия и современная жизнь»;

• «Проблемы физической и космической химии»;

• «Современная теория состава электролитических растворов»;

• «Количественные законы в биологической химии» и другие.

На страницах своих трудов Сванте Аррениус старался возбудить интерес к химии среди широких народных масс, пропагандировал охрану природных ресурсов. Сохранилось и богатое эпистолярное наследие ученого, которое превышает тысячу писем. Они хранятся в библиотеке Шведской Академии наук.

Идея электролитической диссоциации

Теория Сванте Аррениуса была проста: вещества-электролиты при их растворении распадаются (или диссоциируют) на положительно или отрицательно заряженные ионы. Сейчас об этом знает каждый школьник, но в те времена в физике и химии господствовала атомистическая концепция. Утверждение С. Аррениуса было настолько прорывным, что многие ученые отказывались его признавать.

Согласно его исследованиям, при взаимодействии кислоты с щелочью главным продуктом химической реакции была вода, а не соль. Это также противоречило общепринятым представлениям. Сванте Аррениусу потребовалось более 10 лет, чтобы данные идеи были приняты научным сообществом.

Выводы ученого о том, что свойства кислот обусловлены ионами водорода, от которых зависит электропроводность растворов, оказали огромное влияние на дальнейшее развитие общих химических теорий и привлекли внимание исследователей к взаимосвязи электрических и химических явлений. С. Аррениус, наряду с Вант-Гоффом, заложил основы для развития химической кинетики.

Интересные факты

Сванте Аррениуса, помимо разработок в химии, интересовали и другие области науки: природа шаровых молний, влияние солнечного излучения на атмосферу Земли, получение антитоксинов, объяснение ледниковых периодов, полярного сияния; изучение вулканической активности и эволюционной астрофизики, процессов пищеварения у животных.

Он высказал оригинальную идею переноса живых организмов с одной планеты на другую при помощи силы светового давления. В 1907 г. ученый опубликовал книгу «Иммунохимия», а его теория электролитической диссоциации заложила основы для изучения физиологических процессов на клеточном и молекулярном уровне.

Сванте Аррениус принимал участие в полярной экспедиции в 1896 г. Он был в числе тех, кто встречал легендарную шхуну «Фрам» под управлением Нансена. Корабль возвращался из трехлетнего плавания в арктических льдах.

По заданию шведского правительства он также занимался изучением вопроса о возможности технического использования водопадов для получения электроэнергии.

Награды и звания

С. Аррениус – первый шведский химик, который получил Нобелевскую премию. В 1901 г. он стал членом шведской академии наук. Спустя многие годы членство в академиях ему давали уже заочно в таких центрах мировой науки, как Амстердам, Лондон, Париж, Геттинген, Мадрид, Рим, Петроград, Брюссель, Вашингтон, Бостон и другие.

Сванте Аррениус стал почетным доктором следующих наук:

• философии (Кембридж, Оксфорд, Лейпциг, Париж);

• медицины (Гронинген, Гейдельберг).

Наряду с Д. И. Менделеевым, он был удостоен Фарадеевской медали от Британского химического общества, а также медалью Дэви от Лондонского королевского общества.