Аррениус, Сванте Август

(1859-1927) шведский химик и физик

Сванте Август Аррениус родился в имении Вейк, расположенном недалеко от Упсалы, где его отец служил управляющим. Аррениусы с незапамятных времен занимались фермерством в этих местах. Через год после рождения сына семья переехала в Упсалу, где отец Августа, Сванте Густав, стал работать в совете инспекторов Упсальского университета.

Еще до школы мальчик научился считать и с удовольствием складывал числа в отчетах, которые составлял его отец. Когда Августу исполнилось восемь лет, родители отдали его в городское кафедральное училище. Учился он хорошо, однако лучше всего успевал по биологии, физике и математике.

Закончив училище, Август Аррениус поступил на естественный факультет Упсальского университета, где продолжил изучать физику, химию и математику. Его занятия протекали настолько успешно, что уже после окончания второго курса он досрочно получил степень бакалавра естественных наук.

Теперь он мог начать самостоятельную жизнь. Однако Август Аррениус решил продолжить образование и в течение последующих трех лет изучал физику в Упсальском университете. Закончив его в 1881 г. , он уехал в Стокгольм, в Шведскую королевскую академию наук, чтобы продолжать исследования в области электричества под руководством Эрика Эдлунда.

В то время физическая природа электричества оставалась неизученной. В частности, было неизвестно, почему чистая вода или сухие соли не могут сами по себе проводить электрический ток, в то время как водные растворы солей являются прекрасными проводниками. Август Аррениус исследовал прохождение электрического тока через многие типы растворов. На основании множества наблюдений ученый выдвинул предположение, что молекулы некоторых веществ при растворении в жидкости диссоциируют, т. е. распадаются на частицы. Август Аррениус назвал их ионами. Ученый также установил, что, несмотря на то что целая молекула электрона нейтральна, ее частицы несут положительный или отрицательный электрический заряд. Благодаря им и обеспечивается электропроводность растворов. Электрический ток, в свою очередь, направляет активные составные части к противоположно заряженным электродам. В частности, оказалось, что при растворении в воде молекулы хлорида натрия (поваренная соль) распадаются на положительно заряженные атомы натрия и отрицательно заряженные атомы хлора.

Выдвинутая Аррениусом гипотеза составила основу докторской диссертации ученого, которую он представил к защите в 1884 году в Упсальском университете. Гипотеза была настолько неожиданной, что многие ученые с ней не согласились. Поэтому Совет факультета невысоко оценил его диссертацию. Однако ему присудили докторскую степень, правда без права чтения лекций. Август Аррениус сразу же опубликовал полученные результаты исследований в виде статьи и разослал ее нескольким ведущим европейским ученым, включая знаменитого немецкого химика Вильгельма Оствальда. Прочитав статью Августа Аррениуса, Оствальд так заинтересовался этой работой, что приехал в Упсалу. Он ознакомился с опытами молодого химика и пригласил его поработать в своей лаборатории в Рижском политехническом институте. Хотя предложение Оствальда было весьма заманчиво, Аррениус не смог его принять из-за отсутствия денег на путешествие, но поддержка столь известного ученого изменила отношение к его работе. Он был назначен лектором Упсальского университета. Однако в родном городе он проработал всего два года. В 1886 году Аррениус получил стипендию Шведской королевской академии наук, которая позволила ему отправиться за границу.

Вначале он приехал в Ригу. Поработав в лаборатории у Оствальда, он отправился в Вюрцбург, где стал учеником известного химика Фридриха Кольрауша. Одновременно, он постепенно стал завязывать научные связи: он познакомился с Вальтером Нернстом. Затем Август Аррениус переехал в Грац по приглашению Людвига Больцмана и уже на обратном пути провел несколько недель в Амстердаме, где находилась лаборатория Якоба Вант-Гоф-фа. В его лаборатории Аррениус увлекся исследованиями осмотического давления. Он хотел понять причину выравнивания концентраций двух разных растворов, разделенных тонкой мембраной.

Вернувшись в Швецию, он поселился в Стокгольме. Он начинает читать лекции по физике в Стокгольмском университете, а в 1895 г. получает там должность профессора. В 1897 году Аррениус был избран ректором университета.

На протяжении всех девяностых годов ученый продолжал разрабатывать свою теорию электролитической диссоциации и изучать осмотическое давление. Постепенно Аррениус пришел к выводу, что последнее явление также связано с особенностями электролитической диссоциации. Ученый не только подтвердил правильность формулы Вант-Гоффа, но и доказал, что осмотическое давление зависит от числа ионов, находящихся в растворе.

По существу, Август Аррениус заложил основу нового направления в науке, названного электрохимией.

За все эти открытия в 1903 году, ему была присуждена Нобелевская премия по химии. Он стал вторым в истории химиком, удостоенным столь высокой награды. Выступая на вручении премии, секретарь Шведской королевской академии наук Х. Р. Тёрнеблад подчеркнул, что теория ионов Аррениуса заложила качественную основу электрохимии, «позволив применять к ней математический подход».

Одновременно ученый не только завершил программу исследований, начатую Вант-Гоффом, но и перешел от качественных результатов к количественным.

Научные интересы Аррениуса не ограничивались только проблемами электрохимии. Он проводил исследования во многих областях физики: опубликовал статью о шаровых молниях (1883), изучал влияние солнечной радиации на атмосферу, искал объяснение таким климатическим изменениям, как ледниковые периоды, пытался применить физико-химические теории к изучению вулканической активности.

В 1901 г. вместе с несколькими своими коллегами он подтвердил гипотезу Джеймса Клерка Максвелла о том, что космическая радиация оказывает давление на частицы.

Используя это открытие, Август Аррениус предпринял попытку объяснить природу северного полярного сияния и солнечной короны. Он также предположил, что в космическом пространстве благодаря давлению света могут переноситься споры и другие живые семена. В 1902 году он начал исследования в области иммунохимии и продолжал их в течение многих лет.

После того как в 1905 году ученый покинул Стокгольмский университет, он был назначен директором Нобелевского физико-химического института в Стокгольме и оставался на этом посту до конца жизни.

Август Аррениус получил много наград в разных странах: медаль Дэви Лондонского королевского общества (1902), стал первым лауреатом медали имени Уилларда Гиббса Американского химического общества (1911), был награжден медалью Фарадея Британского химического общества (1914). Аррениус также являлся членом Шведской королевской академии наук, иностранным членом Лондонского королевского общества и Германского химического общества.

Семейная жизнь ученого складывалась гораздо сложнее, чем научная. В 1894 году Аррениус женился на Софье Рудбек. У них родился сын. Однако два года спустя их брак распался. В 1905 году он женился во второй раз на Марии Иоганссон, которая родила ему сына и двух дочерей.

2 октября 1927 года после непродолжительной болезни Август Аррениус умер в Стокгольме.