1949-cu ildə kimya üzrə Nobel mükafatçısı – UİLYAM FRENSİS JİOK (1895-1982)

Uilyam Frensis Jiok Amerika fiziki kimyaçısıdır. Kanadanın Niaqara-Fols şəhərində anadan olmuşdur (1895-ci ilin mayın 12-də). Düzünü desək, qəhrəmanımız kimyada, yəni maddələrin bir-birinə çevrilməsi elmində o qədər də məşhur deyildi. Üstəlik, “Kimyəvi termodinamikaya, xüsusən də son dərəcə aşağı temperaturda maddələrin davranışını öyrənən sahədə verdiyi töhfəyə görə” kimya üzrə Nobel mükafatını Jiok alanda, ondan 36 il əvvəl fizika üzrə bu sahədə Nobel mükafatı verilmişdir. Sadəcə olaraq o bəzi məsələləri təkmilləşdirmişdir. Nə etməli, hətta iyirminci əsrin ortalarında elmin sərhədlərini tam ayırmaq mümkün deyildir. Ən başdan başlayaq.Valideynləri - Uilliam Tekumseh Şerman Jiok və Izabella Jane Jiok, əslən Dunkandan olmasına baxmayaraq onların Amerika vətəndaşlığı var idi. Uilliam Jiok Kanadada anadan olumuşdur. Jiok ailəsi Ontarioda, Amerika Birləşmiş Ştatları ilə tam sərhəddə yerləşən Niaqara şəlaləsi qəsəbəsində yaşayırdı (1895). Niaqara çayı və Niaqara şəlaləsi şəhərə xüsusi gözəllik verirdi. Gözəl təbiətə və təmiz havaya baxmayaraq, kiçik Uilyamın valideynləri atasının ölümündən əvvəl yaşadıqları Miçiqan ştatına köçürlər (1908). Sonra ailə yenə Niaqara şəlaləsinə qayıdır.(1909) Gənc Uilyam Jiok Niaqara-Fols institutunu dörd il sonra bitirmişdir. ABŞ-da Nyu-York şəhərində iki il Hooker Elektro-Kimya Şirkətində işləmişdir. Məhz orada Uilyamda mühəndisliyə həvəs yarandı və bundan sonra kimya mühəndisi olmaq qərarına gəldi.
Sonra Uilyam Jiok yenidən təhsil almağa başladı, lakin bu dəfə daha yaxşı bir universitetdə - Berklidəki Kaliforniya Universitetində. Orada Uilliam, soyadı həmişə turşular və əsaslar nəzəriyyəsi, eləcə də kovalent rabitə anlayışı ilə əlaqədar çəkilən böyük kimyaçı Gilbert Liyus ilə işləmək şansı əldə etmişdir.
Uilyam Jiok Berklidə namizədlik dissertasiyasını müdafiə etmişdir (1922). Ultra aşağı temperaturda materialların xassələrini öyrənməsinə görə Jiok dərhal “kimya və daha az dərəcədə fizika üzrə” elmi dərəcə almışdır.
Bundan sonra Jyok altmış il Berklidə qalmışdır. Təhsilini başa vurduqdan dərhal sonra onu Nobel mükafatına aparan işə başlamışdır.
O, Berklidə Kaliforniya universitetində təhsil almış (1916-1920), həmin universitetdə işləmişdir (1920-1977, 1934-cü ildən professor olmuşdur).
O vaxta qədər Heike Kamerling Onnes tarixdə ilk dəfə olaraq maye heliumu əldə etməyi, superkeçiriciliyi kəşf etməyi və mütləq sıfıra cəmi bir dərəcə yaxınlaşmağı bacaran “soyuq kralı” hesab olunurdu. Buna görə Heike Kamerling Onnes fizika üzrə Nobel mükafatına layiq görülmüşdür (1913).
Qeyd etmək vacibdir ki, 1921-ci ildə əvvəlki il üçün mükafatı (yenə fizika üzrə) alman alimi Volter Nernst fiziki kimya elmini yaratdığına və termodinamikanın üçüncü qanununu tərtib etdiyinə görə almışdır. O bildirirdi ki, sistem bir tarazlıq vəziyyətindən digərinə keçdiyi zaman mütləq sıfırda olan bütün proseslər entropiyada dəyişiklik olmadan baş verir. Başqa bir formulla mütləq sıfıra yaxınlaşdıqda sistemin davranışını təsvir edirdi. Termodinamikanın başlanğıcından bəri o, təbiətin əsas qanunu olduğunu iddia edirdi, lakin bunu yalnız eksperimental olaraq yoxlamaq mümkün idi.
Uilyam Jiok bir daşla iki quş vurmaq qərarına gəldi: Nernst mövqeyini yoxlamaq və mütləq sıfıra yaxın temperatur dünyasını bəşəriyyətə açmaq. Bir kelvin və mütləq sıfır arasında ultra aşağı temperaturlar vəziyyətində böyük uçurum və yeni fizika var (sonra biz Jyokun haqlı olduğunu öyrənəcəyik), lakin əvvəlcə bu dünya kəşf etmək lazım idi.
Kamerlinq-Onnes üsulu, yəni maye heliumun vakuumda buxarlanması daha irəli getməyə imkan vermirdi. Uilyam Jiok mövzu başqa tərəfdən yaxınlaşmağı məsləhət bildi. Bu adiabatik demaqnitləşmə idi. Ümumiyyətlə adiabatik sistem nədir? Bu, xarici mühitlə istilik mübadiləsində olmayan qapalı bir sistemdir.
Başqa bir vacib fakt: bəzi nadir torpaq və keçid metallarının ionları kimi paramaqnit maddələr, qoşalaşmamış elektronların spini səbəbindən maqnitə cəzb olunur. Jyok özünün yazdığı kimi, “onların normal vəziyyəti entropiyanın müəyyən qiymətinə uyğun gələn anormal vəziyyətidir. Kifayət qədər güclü bir maqnit sahəsi tətbiq edildikdə, bu mikromaqnitlər bir xətt boyu düzülür və entropiyanın qiyməti aşağı düşür”.
Daha əvvəl heç kimin etmədiyi bir qurğunun yaradılmasına üçün səkkiz vaxt tələb olundu. O, gadolinium ionlarını paramaqnit ionlar kimi götürdü 1933-cü ildə Jiok həmkarı Dunkan Macdougall ilə birlikdə Kelvinin yalnız dörddə biri temperatura çata bildi. Bu, ikiqat uğur idi: birincisi, termodinamikanın üçüncü qanunun təbiət qanunu olması sübut edildi və eksperimental olaraq yoxlanıldı, ikincisi, kimyəvi texnologiya yeni soyutma metodunu qazandı. Sonralar bu metod bir çox yerlərdə tətbiq olunmuşdur.
Uilyam Jiok özü entropiyaya dair məlumatlarını spektroskopik məlumatlarla müqayisə etməyə başlayan kimi kimyaçıları narahat oldular. Bu faktlar onları dövri cədvəlin bəzi məqamlarına yenidən baxmağa məcbur edirdi. Fakt budur ki, o vaxta qədər oksigen atomu atom kütlələri üçün standart rolunu oynayırdı. Oksigenin səkkiz protonu və səkkiz neytronu olanbir izotopunun olduğuna inanılırdı. Sonradan məlum olmuşdur ki, oksigen-17 və oksigen-18 də oksigen-16 arasında “gizlənir”.
O, təcili hər şeyi təkrar yoxlayır və etalon kimi karbon-12 izotopundan istifadə etməli olur. Üstəlik, aşağı temperaturda aparılan tədqiqatlarda molekuldakı hidrogen atomları müxtəlif spin oriyentasiyalarına malik olur. Heyzenberg tərəfindən proqnozlaşdırılan molekulyar hidrogenin “allotropik” formalarını kəşf edən Uilyam Jiok olmuşdur. Proqnoz o qədər əhəmiyyətli idi ki, Heyzenberg Nobel mükafatına layiq görülmüşdür. Ona görə də Jyokun kimya üzrə şübhəsiz layiq olduğu Nobel mükafatını alması kifayət qədər dərin məna daşıyırdı.
Göründüyü kimi Uilyam Jiokun əsas elmi işləri maddələrin termodinamiki proseslərinə həsr olunmuşdur. Belə ki, o, xüsusi halda olduqca aşağı temperaturlarda kondensləşmiş qazların termodinamiki xassələrini tədqiq etmişdir.
Əməkdaşı doktor Mak-Duqall ilə birlikdə 1Kelvindən (K) aşağı temperatur almaq üçün adiabatik maqnitsizləşmə və olduqca aşağı temperaturları ölçmə üsulunu yaratmışdır (1920-1927). Bu işlərin davamı olaraq o, 0,5K temperatur ala bilmişdir (1933). Eksperimental tədqiqatları elə temperatur intervallarında aparmışdır ki, həmin temperatur intervallarında atomların istilik hərəkətləri praktiki baş vermir.
Nəticədə Uilyam Jiok atomların öz vəziyyətlərindəki keçidlərdə energetik dəyişmələrini müəyyən edə bilmişdir. Bu təcrübələr ona müxtəlif qazların molekulyar spektrlərini öyrənməyə imkan vermişdir. Q. Conston ilə birlikdə oksigenin 17O və 18O izotoplarının mövcudluğunu sübut etmişdir (1929).
Uilyam Frensis Ciok “kimyəvi termodinamikaya xidmətlərinə, xüsusən olduqca aşağı temperaturlarda maddələrin hərəkətinin tədqiqinə görə” kimya üzrə Nobel mükafatına layiq görülmüşdür (1949).
Nobel mükafatı aldıqdan sonra Uilyam Jiok Kaliforniya Universitetində aşağı temperaturlar sahəsində fəal tədqiqatçı kimi fəaliyyətini davam etdirdi və ölümündən cəmi bir il əvvəl elmi fəaliyyətini dayandırdı.
Uilyam Jiok botanika tədqiqatları üzrə ixtisaslaşmış fizik Muriel Francis Ashley ilə evlənmişdir (1932). Onların iki oğlu olmuşdur. Həmkarlarının fikrincə, Uilyam Jiok əsl “çarx atı” idi. Onun laboratoriyadan və sinif otağından çıxmaq həvəsi az idi. O, həmişə deyirdi: “Mən işindən həzz alan xoşbəxt insanlardanam”.
Nobel mükafatından əlavə, Uilyam Jiok Kolumbiya Universitetinin Çarlz Frederik Çandler medalına (1936), Franklin İnstitutunun Elliot Kresson medalına (1937) (Elliot Cresson Medalı 1875-1997-ci illərdə Franklin İnstitutu tərəfindən elmi və texnki nailiyyətlərə görə verilən mükafatdır. Həmin medalı indiyə qədər 268, o cümlədən kimya üzrə Nobel mükafatçısılarından 30 nəfər almışdır. Sonuncu dəfə bu medal 20 il əvvəl verilmişdir (1997)) və Uillard Gibbs (1951) (Uillard Gibbs mükafatı 1911-ci ildən Amerika Kimya Cəmiyyətinin Çikaqo bölməsi tərəfindən verilən mükafatdır. Josiah Uillard Gibbsin xatirəsinə yaradılmışdır. Hər il həyat şəraitinin və dünyəvi biliklərin yaxşılaşdırılmasına töhfə verən kimya sahəsində işlərə görə mükafatlandırılır. Laureata qızıl medal verilir) və Gilbert Nevton Lewis (1956) medallarına layiq görülmüşdür. Amerika Kimya Cəmiyyəti, Amerika Milli Elmlər Akademiyasının, Amerika Fəlsəfə Cəmiyyətinin, Amerika Kimya Cəmiyyətinin, Amerika Fizika Cəmiyyətinin və Amerika İncəsənət və Elmlər Akademiyasının üzvü idi. O, Kolumbiya və Kaliforniya universitetlərinin fəxri fərmanlarına layiq görülüb.
Uilyam Jiok Oklenddə (Kaliforniya) 86 yaşında vəfat etmişdir (29 mart 1982-ci ildə).
Əli Zalov,
Kimya elmləri doktoru, professor
Azərbaycan Dövlət Pedaqoji Universitetinin
Analitik və üzvi kimya kafedrasının müdiri
Facebook-da paylaş