Пост посвящен Вальтеру Герману Нернсту - немецкому физику, химику, изобретателю и лауреату Нобелевской премии по химии 1920 года, чья жизнь полна интересных и даже противоречивых моментов
Вальтер Нернст родился в городе Грауденц, что ныне расположен в Польше, 25 июня 1864 года в семье местного судьи. По окончанию школы обучался в Цюрихском университете, в 1885 году переехал в Берлин, и уже к 23-м годам получает докторскую степень за диссертацию «Об электродвижущих силах, которые порождаются магнетизмом, в пронизанных потоком тепла металлических дисках». Основным его местом работы была кафедра физической химии в Берлинском университете имени Гумбольдта, где Нернст проработал с 1905 по 1914 и с 1924 по 1932 годы.
После защиты диссертации, с 1889 года Нернст, основываясь на работах Сванте Аррениуса и Вант-Гоффа начал описывать процессы в гальванических элементах. Так же как давление пара над раствором, в гальванических элементах существует электрическое давление раствора, которое пропорционально концентрации электролита. Нернст описал этот процесс с помощью дифференциального уравнения. Решение данного уравнения известно как уравнение Нернста. Это уравнение справедливо не только для гальванических элементов, но и для любых окислительно-восстановительных реакций, а также связывает электрохимию и термодинамику.
В 1905 году Нернст формулирует одну из самых значимых его работ, за которую спустя 15 лет он получит Нобелевскую премию — третий закон термодинамики. Следствием этого закона является недоступность абсолютного нуля температуры. Сама теорема звучит так:
"Всякий термодинамический процесс, протекающий при фиксированной температуре в сколь угодно близкой к нулю, не должен сопровождаться изменением энтропии , то есть изотерма T=0 совпадает с предельной адиабатой S0."
Позже, более простую формулировку предложил Макс Планк:
"Энтропия при абсолютном нуле равна нулю."
В 33 года (1897 год) Нернст запатентовал электрическую лампу, названную "лампа Нернста". Элементом накаливания был керамический стержень на основе оксидов циркония и иттрия. Внутри лампочки не требовалось отсутствие кислорода, поскольку керамика не окислялась. Однако, изготовление стержня из оксидов редких элемнентов было сложным процессом и лампы Нернста позже вытеснили вольфрамовые лампочки накаливания Эдисона.
В 1889 году, проживая в городе Гёттинген, он покупает личный автомобиль Opel Motorwagen и становится первым автомобилистом в городе. На своем автомобиле Нернст протестировал другое изобретение, позже в течении 20 века доработанное другими учеными— впрыск закиси азота для увеличения производительности двигателя внутреннего сгорания.
В 1914 году Нернстом овладевает настоящий военный энтузиазм и он сразу же вступает в Императорский добровольческий автомобильный корпус в качестве водителя, поскольку даже в Берлине автомобилистов были единицы. Таким образом, Нернст, как водитель автомобиля принимал участие в продвижении немецких войск на Париж вплоть до сентября 1914 года, когда немецкое командование опасаясь «нехватки взрывчатых веществ » при более длительной войне, начало рассматривать возможность их компенсирования за счет использования химического оружия.
Нернст одобрил предложение вооруженных сил и 19 октября 1914 года подписал секретное соглашение о сотрудничестве, в которое также входил химик Фриц Габер — первый, кто предложил способ получения аммиака из азота воздуха.
Первым военным изобретением Нернста, за которое он получил Железный крест были «Ni-пули» - снаряды, которые при детонации испускали порошкообразную смесь гидрохлорида дианизидина и хлор-сульфонат дианизидина , которая раздражала глаза и дыхательную систему, но не приводила к летальному исходу у пострадавших. Параллельно этому, Нернст рассматривал возможность применения синильной кислоты в качестве смертельно отравляющего вещества в снарядах и проводил военные испытания, но они показали себя неудачными.
Однако Фриц Габер был несогласен с Нернстом — он предлагал не стрелять, а распылять отравляющее вещество. Впоследствии немецкое командование отдало предпочтение идеям Габера и 22 апреля 1915 года во второй битве на Ипре в качестве отравляющего вещества был применен хлор, являвшийся причиной десятков тысяч жертв французских и английских солдат. С этого дня началось военное противостояние химиков. Главным соперником Нернста и Габера оказался французский химик, лауреат нобелевской премии 1912 года Виктор Гриньяр, чьи гранаты с фосгеном оказались намного результативнее разработок немецких химиков.
Впоследствии Нернст оставался противником смертельно действующих веществ, однако (без былого энтузиазма, но все же) разработал отравляющие снаряды "Зелёный крест" на основе дифосгена (которые применялись германскими войсками в битве при Вердене), Т-гекса-гранаты (порошкообразная смесь трифосгена и пиридина, которая медленно оседая в окоп превращается в фосген) и смесь раздражителей под названием Maskenbrecher - она проникала в фильтры противогазов, вызывала тошноту и, тем самым, вынуждала противника снять противогаз и получить отравление другими газами.
Помимо работы с отравляющими боевыми веществами Нернст во время войны добавил в копилку своих изобретений еще одно оружие - он считается изобретателем современной конструкции огнемёта, которая применялась в последующих войнах XX века.
После капитуляции Германской Империи были составлены и распространены списки военных преступников. Нернст вместе с Габером находились в этих списках, как правило, в самом верху. Однако наиболее громко призывала к объяснениям, экстрадиции и осуждению только пресса государств-победителей, правительства же в меньшей мере были инициаторами в данной ситуации, так как они знали, что нарушения международного военного права происходили в такой же степени и с их стороны.
Многим подозреваемым помогло то, что у них были знакомые коллеги, например член британской комиссии работал до войны у Габера в Карлсруэ. С постепенной ратификацией Версальского договора он и Нернст подали протест в адрес Прусской академии наук в связи с тем, что они якобы должны привлекаться к ответственности перед военным судом будто обычные преступники. В середине февраля 1920 года государства-победители договорились с Германией, что военные преступники будут преследоваться Верховным судом за причастие к военным преступлениям, но будет возможность отложить вопрос об их выдаче, если будет вынесено соответствующее судебное решение с немецкой стороны. Впоследствии оба химика были допрошены о деятельности по разработке и производству химического оружия, но после этого их больше не беспокоили по этому вопросу. К маю 1920 года список Межсоюзнической комиссии военного контроля сократился до 45 имен; разыскиваемыми и в нём не значились ни Нернст, ни Габер.
Несмотря на угрозу военного трибунала Нернст в 1920 был удостоен Нобелевской премии по химии «В признание его работ по термодинамике». Естественно это и полученная ранее нобелевская премия по химии Габером "За вклад в осуществлении синтеза аммиака" не осталась без осуждения со стороны той же прессы союзников, однако правительства стран победителей больше не выражали никакого недовольства.
В 1920 году Нернст вернулся на кафедру физической химии Берлинского университета и был удостоен членства Академии наук в Берлине, Будапеште, Геттингене, Модене, Мюнхене, Осло, Стокгольме, Турине, Венеции и Вене и даже являлся членом — корреспондентом Российской академии наук при советском правительстве в 1923 году. Всю дальнейшую жизнь Нернст оставался демократом и поддерживал новую Веймарскую Республику.
Ситуация для него осложнилась в 1933 году с приходом к власти национал-социалистов. Нернст критиковал клевету на своего давнего друга Альберта Эйнштейна и на бывшего коллегу и конкурента Фрица Габера, который несмотря на колоссальный вклад в военную отрасль Германии подвергся гонениям за своё еврейское происхождение.
Затем уже сам Нернст стал причиной скандала, когда отказался на заседании Берлинской академии наук петь гимн Национал-социалистической немецкой рабочей партии. Он был исключен из всех академических институтов и отправлен на пенсию. В 1939 году Нернст перенес инсульт и его здоровье резко ухудшилось. В 1941 году Нернст сжег свои личные заметки, возможно потому, что он боялся, что после его смерти они могли попасть в руки нацистов и скомпрометировать других людей, посему многие детали о его жизни до сих пор остаются неизвестными.
Нернст умер 18 ноября 1941 года в возрасте 77 лет в своем поместье в Обер-Цибелле, Саксония.
Некролог Нернсту написан самим Эйнштейном:
"У него было великолепное и безошибочное понимание сути вещей, и каждый разговор с ним выявлял новые интересные аспекты. То, что в особенности отличало его от большинства своих соотечественников, это его удивительная свобода от предрассудков. Нернст судил обстоятельства и дела людей, как и их самих, по их воздействию и влиянию, а не в соответствии с социальными или нравственными идеалами своего времени. Те, кто был лично знаком с Нернстом, говорили, что никого похожего никогда не встречали"
