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गिब्स का जीवन और वैज्ञानिक कार्य। जोशिया विलार्ड गिब्स की जीवनी। जोशिया फ्लिंट - वास्तविक और सच्चा

] अंग्रेजी से अनुवाद, वी.के. द्वारा संपादित। सेमेनचेंको।
(मॉस्को - लेनिनग्राद: गोस्टेखिज़दत, 1950। - प्राकृतिक विज्ञान के क्लासिक्स)
स्कैन: AAW, प्रसंस्करण, Djv प्रारूप: mor, 2010

• सामग्री:
  संपादक की प्रस्तावना (5).
  जोशिया विलार्ड गिब्स, उनका जीवन और मुख्य वैज्ञानिक कार्य। वीसी. सेमेनचेंको (11)।
  जे.डब्ल्यू. द्वारा कार्य गिब्स (सूची) (24)।
  जे.डब्ल्यू. GIBBS
  थर्मोडायनामिक कार्य
  I. तरल पदार्थों के थर्मोडायनामिक्स में ग्राफिकल तरीके
  मान और अनुपात जो आरेखों (29) में प्रस्तुत किए जाएंगे।
  आरेखों का मुख्य विचार और सामान्य गुण (31)।
  एन्ट्रॉपी-तापमान आरेखों की तुलना आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले आरेखों से की जाती है (39)।
  एक आदर्श गैस का मामला (42)।
  संघनित वाष्प का मामला (45)।
  ऐसे आरेख जिनमें एक आदर्श गैस की आइसोमेट्रिक, आइसोपिएस्टिक, इज़ोटेर्माल, आइसोडायनामिक और आइसोट्रोपिक रेखाएं एक साथ सीधी रेखाएं होती हैं (48)।
  वॉल्यूम-एन्ट्रॉपी आरेख (53)।
  बिंदु (63) के चारों ओर आइसोमेट्रिक, आइसोपिएस्टिक, इज़ोटेर्मल और आइसोट्रोपिक रेखाओं का स्थान।
  द्वितीय. सतहों का उपयोग करके पदार्थों के थर्मोडायनामिक गुणों के ज्यामितीय प्रतिनिधित्व की विधि
  आयतन, एन्ट्रापी, ऊर्जा, दबाव और तापमान का चित्रण (69)।
  सतह के उस हिस्से की प्रकृति जो उन स्थितियों का प्रतिनिधित्व करती है जो सजातीय नहीं हैं (70)।
  थर्मोडायनामिक संतुलन की स्थिरता से संबंधित सतह गुण (75)।
  ठोस, तरल और वाष्प अवस्था में पदार्थों के लिए थर्मोडायनामिक सतह की मुख्य विशेषताएं (81)।
  नष्ट हुई ऊर्जा सतह से संबंधित समस्याएं (89)।
  तृतीय. विषमांगी पदार्थों के संतुलन पर
  थर्मोडायनामिक सिस्टम के सिद्धांत में ऊर्जा और एन्ट्रापी की भूमिका पर एक प्रारंभिक नोट (95)।
  संतुलन और स्थिरता के लिए मानदंड
  सुझाए गए मानदंड (96)।
  संभावित परिवर्तन शब्द का अर्थ (98)।
  निष्क्रिय प्रतिरोध (98)।
  मानदंड की वैधता (99)।
  विषम जनसमूह के संपर्क के संतुलन की शर्तें इसके अधीन नहीं हैं। गुरुत्वाकर्षण, विद्युत क्षेत्र का प्रभाव, ठोस द्रव्यमान या सतह तनाव के आकार में परिवर्तन
  समस्या का विवरण (103)।
  किसी दिए गए द्रव्यमान के प्रारंभ में विद्यमान सजातीय भागों के बीच संतुलन की स्थितियाँ (104)।
  सजातीय शब्द का अर्थ (104) ।
  घटक माने जाने वाले पदार्थों का चयन। वास्तविक और संभावित घटक (105)।
  विशेष संतुलन स्थितियों की व्युत्पत्ति जब सिस्टम के सभी हिस्सों में समान घटक होते हैं (106)।
  विभिन्न सजातीय द्रव्यमानों के घटक भागों की क्षमता का निर्धारण (107)।
  ऐसा मामला जहां कुछ पदार्थ सिस्टम के हिस्से में केवल संभावित घटक हैं (107)।
  एक प्रकार की विशेष संतुलन स्थिति जब विभिन्न द्रव्यमानों के घटक माने जाने वाले पदार्थों के बीच परिवर्तनीयता संबंध होते हैं (109)।
  मूल रूप से मौजूद लोगों के अलावा अन्य जनसमूह के संभावित गठन से संबंधित स्थितियाँ (112)।
  बहुत छोटे द्रव्यमान के साथ बड़े द्रव्यमान के समान व्यवहार नहीं किया जा सकता (118)।
  वह अर्थ जिसमें सूत्र (52) को पाई गई स्थितियों (119) को व्यक्त करने वाला माना जा सकता है।
  स्थिति (53) हमेशा संतुलन के लिए पर्याप्त होती है, लेकिन हमेशा आवश्यक नहीं होती (120)।
  एक द्रव्यमान जिसके लिए यह शर्त संतुष्ट नहीं है वह कम से कम व्यावहारिक रूप से अस्थिर है (123)।
  (इस स्थिति पर बाद में अध्याय "स्थिरता" में चर्चा की गई है, पृष्ठ 148 देखें)
  किसी दिए गए द्रव्यमान के किसी भाग के जमने का प्रभाव (124)।
  थोपी गई शर्तों के अतिरिक्त समीकरणों का प्रभाव (127)।
  डायाफ्राम का प्रभाव (आसमाटिक बलों का संतुलन) (128)।
  मौलिक समीकरण
  मौलिक समीकरणों की परिभाषा और गुण (131)।
  मात्राओं के बारे में φ, y, e (135)।
  मात्रा (136) के माध्यम से संतुलन मानदंड की अभिव्यक्ति।
  मात्रा (138) का उपयोग करके ज्ञात मामलों में संतुलन मानदंड की अभिव्यक्ति।
  क्षमता
  किसी दिए गए द्रव्यमान के पदार्थ की क्षमता का मूल्य अन्य पदार्थों से स्वतंत्र होता है जिन्हें उस द्रव्यमान की संरचना का प्रतिनिधित्व करने के लिए चुना जा सकता है (139)।
  क्षमता की परिभाषा जो इस संपत्ति को स्पष्ट करती है (140)।
  हम एक ही सजातीय द्रव्यमान में अनिश्चित संख्या में पदार्थों की संभावनाओं को अलग कर सकते हैं, जिनमें से प्रत्येक का एक बहुत ही विशिष्ट अर्थ है। एक ही सजातीय द्रव्यमान के विभिन्न पदार्थों की संभावनाओं के लिए, समीकरण वास्तव में इन पदार्थों की इकाइयों (140) के समान ही है।
  संभावित मान मनमाने स्थिरांक पर निर्भर करते हैं, जो प्रत्येक प्राथमिक पदार्थ (143) की ऊर्जा और एन्ट्रापी के निर्धारण से निर्धारित होते हैं।
  पदार्थ के मौजूदा चरणों के बारे में
  चरणों और सह-अस्तित्व चरणों का निर्धारण (143)।
  सह-अस्तित्व चरणों की प्रणाली में संभव स्वतंत्र परिवर्तनों की संख्या (144)।
  n + 1 सह-मौजूदा चरणों का मामला (144)।
  वह स्थिति जब सह-अस्तित्व चरणों की संख्या n + 1 (146) से कम हो।
  मौलिक समीकरणों के अनुसार सजातीय तरल पदार्थों की आंतरिक स्थिरता
  पूर्ण स्थिरता के लिए सामान्य स्थिति (148)।
  इस स्थिति के अन्य रूप (152)।
  निरंतर चरण परिवर्तन के संबंध में स्थिरता (154)।
  इस संबंध में स्थिरता की सीमाओं को दर्शाने वाली स्थितियाँ (163)।
  ज्यामितीय चित्रण
  सतहें जिन पर चित्रित निकायों की संरचना स्थिर है (166)।
  सतहें और वक्र जिनके लिए चित्रित शरीर की संरचना बदलती है, लेकिन इसका तापमान और दबाव स्थिर रहता है (169)।
  गंभीर चरण
  परिभाषा (182).
  स्वतंत्र परिवर्तनों की संख्या जो महत्वपूर्ण चरण रहते हुए सक्षम है (183)।
  महत्वपूर्ण चरणों की विशेषता वाली स्थितियों की विश्लेषणात्मक अभिव्यक्ति। स्थिरता सीमाओं के सापेक्ष महत्वपूर्ण चरणों की स्थिति (183)।
  ऐसे परिवर्तन जो मूल रूप से एक महत्वपूर्ण चरण (185) वाले द्रव्यमान के लिए विभिन्न परिस्थितियों में संभव हैं।
  संभावनाओं के मूल्यों के बारे में जब किसी एक घटक की मात्रा बहुत छोटी हो (189)।
  पिंडों की आणविक संरचना से संबंधित कुछ प्रश्नों पर
  निकटतम और प्राथमिक घटक (192)।
  नष्ट हुई ऊर्जा के चरण (195)।
  कैटेलिसिस एक आदर्श उत्प्रेरक एजेंट है (196)।
  नष्ट हुई ऊर्जा के चरणों के लिए मौलिक समीकरण मौलिक समीकरण (196) के अधिक सामान्य रूप से प्राप्त किया जा सकता है।
  विलुप्त ऊर्जा चरण कभी-कभी एकमात्र चरण हो सकते हैं जिनका अस्तित्व प्रयोगात्मक रूप से निर्धारित किया जा सकता है (197)।
  गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव के तहत विषम द्रव्यमान के लिए संतुलन की स्थिति
  इस समस्या का इलाज दो अलग-अलग तरीकों से किया जाता है:
  आयतन तत्व को परिवर्तनशील (199) माना जाता है।
  आयतन तत्व को निश्चित (203) माना जाता है।
  आदर्श गैसों और गैस मिश्रण के मौलिक समीकरण
  आदर्श गैस (206)।
  आदर्श गैस मिश्रण. डाल्टन का नियम (210)।
  तरल पदार्थ और ठोस की क्षमता से संबंधित कुछ निष्कर्ष (223)।
  गैसों को मिलाते समय प्रसार के कारण होने वाली एन्ट्रापी में वृद्धि के संबंध में विचार (225)।
  एक आदर्श गैस मिश्रण की नष्ट हुई ऊर्जा के चरण, जिसके घटक रासायनिक रूप से एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करते हैं (228)।
  परिवर्तित घटकों के साथ गैस मिश्रण (232)।
  नाइट्रस पेरोक्साइड का मामला (236)।
  संतुलन चरणों के लिए मौलिक समीकरण (244)।
  ठोस
  तरल पदार्थों के संपर्क में आने वाले ठोस पदार्थों के लिए आंतरिक और बाह्य संतुलन की स्थितियाँ, ठोस पदार्थों के विरूपण की सभी संभावित अवस्थाओं के संबंध में (247)।
  उपभेदों को नौ व्युत्पन्नों (248) द्वारा व्यक्त किया गया है।
  किसी ठोस तत्व में ऊर्जा परिवर्तन (248)।
  संतुलन स्थितियों की व्युत्पत्ति (250)।
  ठोस (258) के विघटन से संबंधित स्थिति की चर्चा।
  ठोसों के लिए मौलिक समीकरण (267)।
  तरल पदार्थों को अवशोषित करने वाले ठोस पदार्थ (283)।
  केशिका सिद्धांत
  द्रव द्रव्यमानों के बीच असंततता की सतहें
  प्रारंभिक टिप्पणियां। फ्रैक्चर सतह. पृथक्कारी सतह (288)।
  समस्या की चर्चा. तापमान और क्षमता से संबंधित आसन्न द्रव्यमान के लिए विशेष संतुलन की स्थिति, जो पहले प्राप्त की गई थी, असंततता सतह के प्रभाव में अपना महत्व नहीं खोती है। सतही ऊर्जा और एन्ट्रापी। घटक पदार्थों की सतह का घनत्व. ऊर्जा सतहों की भिन्नता के लिए सामान्य अभिव्यक्ति। आसन्न द्रव्यमान में दबाव से संबंधित संतुलन की स्थिति (289)।
  तरल द्रव्यमान (300) के बीच असंततता सतहों के लिए मौलिक समीकरण।
  तरल द्रव्यमान (303) के बीच असंततता सतहों के लिए मौलिक समीकरणों के प्रयोगात्मक निर्धारण पर।
  तरल द्रव्यमान (305) के बीच असंततता की सपाट सतहों के लिए मौलिक समीकरण।
  असंततता सतहों की स्थिरता पर:
  1) सतह की प्रकृति में परिवर्तन के संबंध में (310)।
  2) उन परिवर्तनों के संबंध में जिनमें सतह का आकार बदलता है (316)।
  एक सजातीय तरल (328) के अंदर एक अलग चरण के तरल के गठन की संभावना पर।
  सतह पर गठन की संभावना पर जहां दो अलग-अलग सजातीय तरल पदार्थ संपर्क में आते हैं, उनसे अलग एक नया तरल चरण (335)।
  सतहों के मूलभूत समीकरणों में दबावों के साथ क्षमता को बदलना (342)।
  फ्रैक्चर सतह की तन्य शक्ति से संबंधित थर्मल और यांत्रिक संबंध (348)।
  अभेद्य फिल्में (354)।
  विषम तरल द्रव्यमान की एक प्रणाली के लिए आंतरिक संतुलन की स्थिति, विच्छेदन सतहों और गुरुत्वाकर्षण बल (356) के प्रभाव को ध्यान में रखते हुए।
  स्थिरता के लिए शर्तें (367)।
  उस स्थान पर एक नई असंततता सतह के निर्माण की संभावना पर जहां कई असंततता सतहें मिलती हैं (369)।
  उस रेखा पर एक नए चरण के निर्माण के संबंध में तरल पदार्थों की स्थिरता के लिए शर्तें जहां तीन असंतत सतहें मिलती हैं (372)।
  उस बिंदु पर एक नए चरण के गठन के संबंध में तरल पदार्थों की स्थिरता के लिए स्थितियां जहां "चार अलग-अलग द्रव्यमानों के शीर्ष मिलते हैं (381)।
  तरल फिल्में (385)।
  फिल्म तत्व परिभाषा (385)।
  प्रत्येक तत्व को आम तौर पर संतुलन की स्थिति में माना जा सकता है। किसी तत्व के गुण ऐसी अवस्था में और इतने मोटे होते हैं कि उसके आंतरिक भाग में किसी पदार्थ के गुण प्रचुर मात्रा में मौजूद होते हैं। ऐसी स्थितियाँ जिनमें फिल्म को खींचने से तनाव में वृद्धि नहीं होगी। यदि फिल्म में एक से अधिक घटक हैं जो आसन्न द्रव्यमान से संबंधित नहीं हैं, तो सामान्यतया, खिंचाव से तनाव में वृद्धि होगी। फिल्म लोच का मान सतहों और द्रव्यमान के मूलभूत समीकरणों से प्राप्त होता है। अवलोकन योग्य लोच (385)।
  फिल्म की लोच उस सीमा पर गायब नहीं होती है जिस पर इसका आंतरिक भाग द्रव्यमान में किसी पदार्थ के गुणों को खो देता है, लेकिन एक निश्चित प्रकार की अस्थिरता दिखाई देती है (390)।
  एक तरल फिल्म (391) के मामले में गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव के अधीन एक प्रणाली के लिए पहले से ही प्राप्त संतुलन स्थितियों का अनुप्रयोग (पीपी 361-363)।
  तरल फिल्मों के निर्माण और उनके विनाश की ओर ले जाने वाली प्रक्रियाओं के संबंध में। साबुन के पानी की फिल्मों में काले धब्बे (393)।
  ठोस और तरल पदार्थ के बीच टर्मिनल सतहें
  प्रारंभिक टिप्पणियाँ (400)।
  आइसोट्रोपिक ठोसों के लिए संतुलन की स्थिति (403)।
  गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव (407).
  क्रिस्टल के मामले में संतुलन की स्थिति (408)।
  गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव (411).
  प्रतिबंध (413).
  एक रेखा के लिए संतुलन की स्थिति जिसमें तीन अलग-अलग द्रव्यमान होते हैं, जिनमें से एक ठोस होता है (414)।
  सामान्य संबंध (418).
  भिन्न विधि और भिन्न अंकन (418)।
  वैद्युतवाहक बल
  इलेक्ट्रोमोटिव बल (422) के प्रभाव में संतुलन की स्थिति में बदलाव।
  प्रवाह समीकरण. आयन। इलेक्ट्रोकेमिकल समकक्ष (422)।
  संतुलन की स्थिति (423)।
  चार मामले (425)।
  लिपमैन इलेक्ट्रोमीटर (428)।
  निष्क्रिय प्रतिरोध के कारण होने वाली सीमाएँ (429)।
  एक आदर्श विद्युत रासायनिक उपकरण के सामान्य गुण (430)।
  आदर्शता की परीक्षा के रूप में प्रतिवर्तीता। कोशिका में होने वाले परिवर्तनों से विद्युत वाहक बल का निर्धारण। एक गैर-आदर्श उपकरण (430) के मामले के लिए सूत्र में संशोधन।
  जब कोशिका तापमान को स्थिर माना जाता है, तो ऊष्मा के अवशोषण या विमोचन के कारण होने वाले एन्ट्रापी में परिवर्तन को नज़रअंदाज नहीं किया जा सकता है; इलेक्ट्रोलाइट की सांद्रता में अंतर के कारण उत्पन्न धाराओं द्वारा, हाइड्रोजन और नाइट्रोजन से चार्ज की गई ग्रोव गैस बैटरी के लिए और जिंक सल्फेट (431) के घोल में जिंक और पारा के इलेक्ट्रोड के लिए इसका प्रमाण है।
  यही बात तब सच होती है जब कुछ मामलों में रासायनिक प्रक्रियाएं होती हैं, पानी के तत्वों या हाइड्रोक्लोरिक एसिड के तत्वों के सीधे संयोजन और गर्मी के अवशोषण में होने वाली घटना के आधार पर, एक प्राथमिकता तर्क द्वारा दिखाया गया है, जो फेवरे गैल्वेनिक या इलेक्ट्रोलाइटिक कोशिकाओं (434) में कई बार देखा गया है।
  विभिन्न भौतिक अवस्थाएँ जिनमें आयन जमा होता है, यदि चरण सह-अस्तित्व में हैं तो इलेक्ट्रोमोटिव बल के परिमाण को प्रभावित नहीं करते हैं। राउल के प्रयोग (441)।
  इलेक्ट्रोमोटिव बल के लिए अन्य सूत्र (446)।
  संपादक के नोट्स (447)।

संपादक की प्रस्तावना से:गिब्स के मुख्य थर्मोडायनामिक कार्य, जिनका अनुवाद इस पुस्तक में दिया गया है, 1873-1878 में सामने आए, लेकिन उन्हें जानना न केवल आधुनिक पाठक के लिए ऐतिहासिक रुचि का विषय है...

जीवनी

प्रारंभिक वर्षों

गिब्स का जन्म 11 फरवरी, 1839 को न्यू हेवन, कनेक्टिकट में हुआ था। उनके पिता, येल डिवाइनिटी ​​स्कूल (बाद में येल विश्वविद्यालय से संबद्ध) में आध्यात्मिक साहित्य के प्रोफेसर थे, एक मुकदमे में शामिल होने के लिए प्रसिद्ध थे। अमिस्ताद. हालाँकि पिता का नाम भी जोशिया विलार्ड था, बेटे के नाम के साथ कभी भी "जूनियर" का प्रयोग नहीं किया गया, इसके अलावा परिवार के पांच अन्य सदस्यों का भी यही नाम था; उनके नाना भी साहित्य में येल विश्वविद्यालय से स्नातक थे। हॉपकिंस स्कूल में दाखिला लेने के बाद, 15 साल की उम्र में गिब्स ने येल कॉलेज में प्रवेश लिया। 1858 में, उन्होंने अपनी कक्षा में शीर्ष स्थान पर कॉलेज से स्नातक की उपाधि प्राप्त की और गणित और लैटिन में उनकी सफलता के लिए उन्हें सम्मानित किया गया।

परिपक्वता के वर्ष

1863 में, येल में शेफील्ड स्कूल ऑफ साइंस के निर्णय से, गिब्स को उनके शोध प्रबंध "गियर पहियों के दांतों के आकार पर" के लिए तकनीकी विज्ञान में डॉक्टर ऑफ फिलॉसफी (पीएचडी) की पहली अमेरिकी डिग्री से सम्मानित किया गया था। बाद के वर्षों में, उन्होंने येल में पढ़ाया: दो साल तक उन्होंने लैटिन पढ़ाया और एक और साल तक - जिसे बाद में प्राकृतिक दर्शन कहा गया और यह "प्राकृतिक विज्ञान" की आधुनिक अवधारणा के बराबर है। 1866 में वह अपनी पढ़ाई जारी रखने के लिए यूरोप गए, एक-एक साल पेरिस, बर्लिन और फिर हीडलबर्ग में बिताया, जहां उनकी मुलाकात किरचॉफ और हेल्महोल्ट्ज़ से हुई। उस समय, जर्मन वैज्ञानिक रसायन विज्ञान, थर्मोडायनामिक्स और बुनियादी प्राकृतिक विज्ञान में अग्रणी अधिकारी थे। ये तीन साल, वास्तव में, वैज्ञानिक के जीवन का वह हिस्सा हैं जो उन्होंने न्यू हेवन के बाहर बिताया।

1869 में वे येल लौट आए, जहां 1871 में उन्हें गणितीय भौतिकी का प्रोफेसर नियुक्त किया गया, जो संयुक्त राज्य अमेरिका में इस तरह का पहला पद था, इस पद पर वे जीवन भर बने रहे।

प्रोफेसरशिप शुरू में अवैतनिक थी, जो उस समय की विशिष्ट स्थिति थी (विशेषकर जर्मनी में), और गिब्स को अपने पेपर प्रकाशित करने की आवश्यकता थी। 1876-1878 में। वह ग्राफ़िकल विधि का उपयोग करके मल्टीफ़ेज़ रासायनिक प्रणालियों के विश्लेषण पर कई लेख लिखते हैं। उन्हें बाद में उनके सबसे प्रसिद्ध काम "विषम पदार्थों के संतुलन पर" मोनोग्राफ में प्रकाशित किया गया था। गिब्स का यह कार्य 19वीं शताब्दी की महानतम वैज्ञानिक उपलब्धियों में से एक और भौतिक रसायन विज्ञान में मौलिक कार्यों में से एक माना जाता है। अपने लेखों में, गिब्स ने भौतिक-रासायनिक घटनाओं को समझाने के लिए थर्मोडायनामिक्स का उपयोग किया, जो पहले व्यक्तिगत तथ्यों का एक समूह था, उसे जोड़ते थे।

“यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि इस मोनोग्राफ का प्रकाशन रासायनिक विज्ञान के इतिहास में अत्यंत महत्वपूर्ण घटना थी। हालाँकि, इसके महत्व को पूरी तरह से समझने में कई साल लग गए; देरी मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण हुई कि प्रयुक्त गणितीय रूप और सख्त निगमनात्मक तकनीकें किसी के लिए भी पढ़ना कठिन बना देती हैं, और विशेष रूप से प्रयोगात्मक रसायन विज्ञान के क्षेत्र में छात्रों के लिए, जिनके लिए यह सबसे अधिक प्रासंगिक था..."

विषम संतुलन पर उनके अन्य लेखों में शामिल सबसे महत्वपूर्ण अनुभागों में शामिल हैं:

• रासायनिक क्षमता और मुक्त ऊर्जा अवधारणाएँ

• गिब्स पहनावा मॉडल, सांख्यिकीय यांत्रिकी का आधार

• गिब्स चरण नियम

गिब्स ने सैद्धांतिक थर्मोडायनामिक्स पर भी काम प्रकाशित किया। 1873 में, थर्मोडायनामिक मात्राओं के ज्यामितीय प्रतिनिधित्व पर उनका लेख प्रकाशित हुआ था। इस कार्य ने मैक्सवेल को गिब्स के निर्माण को चित्रित करने के लिए एक प्लास्टिक मॉडल (जिसे मैक्सवेल की थर्मोडायनामिक सतह कहा जाता है) बनाने के लिए प्रेरित किया। मॉडल को बाद में गिब्स को भेजा गया और वर्तमान में येल विश्वविद्यालय में रखा गया है।

बाद के वर्षों में

1880 में, बाल्टीमोर, मैरीलैंड में नए खुले जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय ने गिब्स को 3,000 डॉलर में एक पद की पेशकश की, जिसके जवाब में येल ने वेतन बढ़ाकर 2,000 डॉलर कर दिया। लेकिन गिब्स ने न्यू हेवन नहीं छोड़ा। 1880 से 1884 तक, उन्होंने दो गणितज्ञों के विचारों को जोड़ा: विलियम हैमिल्टन के "क्वाटर्नियन" और हरमन ग्रासमैन के "बाहरी बीजगणित", और (ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी और इंजीनियर ओलिवर हेविसाइड से स्वतंत्र रूप से) वेक्टर विश्लेषण बनाया। 1882-89 में. गिब्स इसमें सुधार करते हैं, प्रकाशिकी पर काम लिखते हैं, और प्रकाश का एक नया विद्युत सिद्धांत विकसित करते हैं। वह जानबूझकर पदार्थ की संरचना के बारे में सिद्धांत देने से बचते हैं, जो कि उपपरमाण्विक कण भौतिकी और क्वांटम यांत्रिकी में बाद की क्रांतिकारी घटनाओं को देखते हुए एक बुद्धिमान निर्णय था। उनका रासायनिक थर्मोडायनामिक्स उस समय मौजूद किसी भी अन्य रासायनिक सिद्धांत की तुलना में अधिक सार्वभौमिक था।

1889 के बाद, उन्होंने सांख्यिकीय थर्मोडायनामिक्स पर अपना काम जारी रखा, "क्वांटम यांत्रिकी और मैक्सवेल के सिद्धांतों को गणितीय ढांचे से लैस किया।" उन्होंने सांख्यिकीय थर्मोडायनामिक्स पर क्लासिक पाठ्यपुस्तकें लिखीं, जो 1902 में प्रकाशित हुईं। गिब्स ने क्रिस्टलोग्राफी में भी योगदान दिया और ग्रहों और धूमकेतु कक्षाओं की गणना के लिए अपनी वेक्टर पद्धति को लागू किया।

उनके छात्रों के नाम और करियर के बारे में बहुत कम जानकारी है। गिब्स ने कभी शादी नहीं की और अपना पूरा जीवन अपने पिता के घर में अपनी बहन और जीजाजी, जो येल में लाइब्रेरियन थे, के साथ बिताया। उनका ध्यान विज्ञान पर इतना केन्द्रित था कि वे आम तौर पर व्यक्तिगत हितों के प्रति अगम्य थे। उनके शिष्य ई.डब्ल्यू. विल्सन ने कहा: “मैंने उन्हें कक्षा के बाहर बहुत कम देखा। उन्हें दोपहर में अपने कार्यालय, पुरानी प्रयोगशाला और घर के बीच की सड़कों पर टहलने की आदत थी - काम और दोपहर के भोजन के बीच के ब्रेक में थोड़ा व्यायाम - और तब आप कभी-कभी उनसे मिल सकते थे। गिब्स की मृत्यु न्यू हेवन में हुई और उन्हें ग्रोव स्ट्रीट कब्रिस्तान में दफनाया गया।

वैज्ञानिक मान्यता

वैज्ञानिक को तुरंत पहचान नहीं मिली, खासकर इसलिए क्योंकि गिब्स ने मुख्य रूप से प्रकाशित किया था "कनेक्टिकट एकेडमी ऑफ साइंसेज के लेनदेन"- उनके लाइब्रेरियन दामाद के संपादन में प्रकाशित एक पत्रिका, संयुक्त राज्य अमेरिका में बहुत कम पढ़ी जाती है और यूरोप में भी कम पढ़ी जाती है। सबसे पहले, केवल कुछ यूरोपीय सैद्धांतिक भौतिकविदों और रसायनज्ञों (उदाहरण के लिए, स्कॉटिश भौतिक विज्ञानी जेम्स क्लर्क मैक्सवेल सहित) ने उनके काम पर ध्यान दिया। गिब्स के लेखों का जर्मन (1892 में विल्हेम ओस्टवाल्ड द्वारा) और फ्रेंच (1899 में हेनरी लुइस ले चेटेलियर द्वारा) में अनुवाद किए जाने के बाद ही उनके विचार यूरोप में व्यापक हो गए। चरण नियम के उनके सिद्धांत की एच.वी. के कार्यों में प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि की गई थी। बाहुइस रोज़बोहम, जिन्होंने विभिन्न पहलुओं में इसकी प्रयोज्यता का प्रदर्शन किया।

अपने गृह महाद्वीप पर, गिब्स को और भी कम दर्जा दिया गया था। फिर भी, उन्हें पहचान मिली और 1880 में अमेरिकन एकेडमी ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज ने उन्हें थर्मोडायनामिक्स पर उनके काम के लिए रमफोर्ड पुरस्कार से सम्मानित किया। और 1910 में, वैज्ञानिक की याद में, विलियम कॉनवर्स की पहल पर अमेरिकन केमिकल सोसाइटी ने विलार्ड गिब्स मेडल की स्थापना की।

उस समय के अमेरिकी स्कूलों और कॉलेजों ने विज्ञान के बजाय पारंपरिक विषयों पर जोर दिया और छात्रों ने येल में उनके व्याख्यानों में बहुत कम रुचि दिखाई। गिब्स के परिचितों ने येल में उनके काम का वर्णन इस प्रकार किया:

“अपने अंतिम वर्षों में वह स्वस्थ चाल और स्वस्थ रंग-रूप के साथ एक लंबे, प्रतिष्ठित सज्जन व्यक्ति बने रहे, जो घर पर अपने कर्तव्यों का पालन करते थे, छात्रों के प्रति सुलभ और उत्तरदायी थे। गिब्स को उनके दोस्त बहुत सम्मान देते थे, लेकिन अमेरिकी विज्ञान उनके जीवनकाल के दौरान उनके ठोस सैद्धांतिक काम को लागू करने के लिए व्यावहारिक मुद्दों से बहुत चिंतित था। उन्होंने येल में अपना शांत जीवन व्यतीत किया और अपनी प्रतिभा के बराबर अमेरिकी विद्वानों पर पहली छाप छोड़े बिना, कई प्रतिभाशाली छात्रों की गहरी प्रशंसा की। (क्राउथर, 1969)

ऐसा नहीं सोचना चाहिए कि गिब्स अपने समय में बहुत कम जाने जाते थे। उदाहरण के लिए, गणितज्ञ जयेन-कार्लो रोटा, स्टर्लिंग लाइब्रेरी (येल विश्वविद्यालय में) में गणित साहित्य की अलमारियों को देख रहे थे, उन्हें गिब्स द्वारा हस्तलिखित और कुछ नोट्स से जुड़ी एक मेलिंग सूची मिली। इस सूची में उस समय के दो सौ से अधिक उल्लेखनीय गणितज्ञ शामिल थे, जिनमें पोंकारे, हिल्बर्ट, बोल्ट्ज़मैन और माच शामिल थे। कोई इस निष्कर्ष पर पहुंच सकता है कि विज्ञान के दिग्गजों के बीच, गिब्स का काम मुद्रित सामग्री से संकेत मिलता है की तुलना में बेहतर जाना जाता था। हालाँकि, गिब्स की उपलब्धियों को अंततः 1923 में गिल्बर्ट न्यूटन लुईस और मेरले रान्डेल के प्रकाशन के बाद ही मान्यता मिली। "ऊष्मप्रवैगिकी और रासायनिक पदार्थों की मुक्त ऊर्जा", जिसने विभिन्न विश्वविद्यालयों के रसायनज्ञों को गिब्स की पद्धतियों से परिचित कराया। अधिकांश भाग के लिए, यही विधियाँ रासायनिक प्रौद्योगिकी का आधार बनीं।

जिन अकादमियों और समाजों के वे सदस्य थे, उनकी सूची में कनेक्टिकट एकेडमी ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज, नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज, अमेरिकन फिलॉसॉफिकल सोसाइटी, डच साइंटिफिक सोसाइटी, हार्लेम शामिल हैं; रॉयल साइंटिफिक सोसाइटी, गौटिंगेन; ग्रेट ब्रिटेन की रॉयल इंस्टीट्यूशन, कैम्ब्रिज फिलॉसॉफिकल सोसाइटी, लंदन की गणितीय सोसाइटी, मैनचेस्टर लिटरेरी एंड फिलॉसॉफिकल सोसाइटी, रॉयल एकेडमी ऑफ एम्स्टर्डम, रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन, बर्लिन में रॉयल प्रुशियन एकेडमी, फ्रेंच इंस्टीट्यूट, फिजिकल लंदन सोसायटी, और बवेरियन एकेडमी ऑफ साइंसेज।

अमेरिकन मैथमैटिकल सोसाइटी के अनुसार, जिसने गणितीय दृष्टिकोण और अनुप्रयोगों में सामान्य क्षमता को बढ़ावा देने के लिए 1923 में तथाकथित गिब्स लेक्चर्स की स्थापना की, गिब्स अमेरिकी धरती पर पैदा हुए अब तक के सबसे महान वैज्ञानिक थे।

1873 में, जब वह 34 वर्ष के थे, गिब्स ने गणितीय भौतिकी के क्षेत्र में असाधारण शोध क्षमताएँ दिखाईं। इस वर्ष कनेक्टिकट अकादमी बुलेटिन में दो लेख छपे। पहला शीर्षक था "तरल पदार्थ के थर्मोडायनामिक्स में ग्राफिकल तरीके", और दूसरा - "सतहों का उपयोग करके पदार्थों के थर्मोडायनामिक गुणों के ज्यामितीय प्रतिनिधित्व की विधि"

इसके बाद 1876 और 1878 में बहुत अधिक मौलिक पेपर, "विषम प्रणालियों में संतुलन पर" के दो भाग आए, जो भौतिक विज्ञान में उनके योगदान का सारांश देते हैं, और निस्संदेह वैज्ञानिक गतिविधि के सबसे महत्वपूर्ण और प्रतिष्ठित साहित्यिक स्मारकों में से हैं। उन्नीसवीं सदी।

पहले दो पेपरों में रासायनिक रूप से सजातीय मीडिया पर चर्चा करते समय, गिब्स अक्सर इस सिद्धांत का उपयोग करते थे कि एक पदार्थ संतुलन में है यदि इसकी एन्ट्रापी को निरंतर ऊर्जा पर नहीं बढ़ाया जा सकता है। तीसरे लेख के पुरालेख में, उन्होंने क्लॉसियस की प्रसिद्ध अभिव्यक्ति "डाई एनर्जी डेर वेल्ट इस्ट कॉन्स्टेंट" को उद्धृत किया। डाई एन्ट्रोपियो डेर वेल्ट स्ट्रेबेट ईनेम मैक्सिमम ज़ू, जिसका अर्थ है "दुनिया की ऊर्जा स्थिर है।" दुनिया की एन्ट्रॉपी अधिकतम हो जाती है। उन्होंने दिखाया कि थर्मोडायनामिक्स के दो नियमों से प्राप्त उपर्युक्त संतुलन स्थिति का सार्वभौमिक अनुप्रयोग है, एक के बाद एक बाधाओं को बड़े करीने से हटाते हुए, सबसे उल्लेखनीय बात यह है कि पदार्थ को रासायनिक रूप से सजातीय होना चाहिए। एक महत्वपूर्ण कदम उन घटकों के द्रव्यमान का परिचय था जो मौलिक अंतर समीकरणों में चर के रूप में एक विषम प्रणाली बनाते हैं। यह दिखाया गया है कि इस मामले में इन द्रव्यमानों के संबंध में ऊर्जा पर अंतर गुणांक गहन मापदंडों, दबाव और तापमान के समान ही संतुलन में प्रवेश करते हैं। उन्होंने इन गुणांकों को क्षमताएँ कहा। सजातीय प्रणालियों के साथ सादृश्यों का लगातार उपयोग किया जाता है, और गणितीय संचालन त्रि-आयामी अंतरिक्ष की ज्यामिति को एन-आयामी अंतरिक्ष तक विस्तारित करने के मामले में उपयोग किए जाने वाले कार्यों के समान होते हैं।

यह व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है कि रसायन विज्ञान के इतिहास के लिए इन पत्रों का प्रकाशन विशेष महत्व रखता था। वास्तव में, इसने रासायनिक विज्ञान की एक नई शाखा के गठन को चिह्नित किया, जो एम. ले चेटेलियर के अनुसार, लावोइसियर के कार्यों के महत्व में तुलनीय थी। हालाँकि, इन कार्यों के मूल्य को आम तौर पर मान्यता मिलने में कई साल लग गए। यह देरी मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण थी कि लेख पढ़ना काफी कठिन था, विशेष रूप से प्रयोगात्मक रसायन विज्ञान में शामिल छात्रों के लिए, असाधारण गणित और गहन निष्कर्षों के कारण। 19वीं शताब्दी के अंत में, ऐसे बहुत कम रसायनज्ञ थे जिनके पास कागजों के सबसे सरल हिस्सों को भी पढ़ने के लिए गणित का पर्याप्त ज्ञान था। इस प्रकार, कुछ सबसे महत्वपूर्ण कानून, जो पहले इन लेखों में वर्णित थे, बाद में अन्य वैज्ञानिकों द्वारा या तो सैद्धांतिक रूप से या, अधिक बार, प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध किए गए थे। हालाँकि, आजकल, गिब्स के तरीकों के मूल्य और प्राप्त परिणामों को भौतिक रसायन विज्ञान के सभी छात्रों द्वारा मान्यता प्राप्त है।

1891 में, प्रोफेसर ओस्टवाल्ड द्वारा गिब्स की कृतियों का जर्मन में अनुवाद किया गया, और 1899 में जी. रॉय और ए. ले चेटेलियर के प्रयासों से फ्रेंच में अनुवाद किया गया। इस तथ्य के बावजूद कि प्रकाशन को कई साल बीत चुके हैं, दोनों ही मामलों में अनुवादकों ने संस्मरणों के ऐतिहासिक पहलू पर इतना ध्यान नहीं दिया, बल्कि उन कई महत्वपूर्ण मुद्दों पर ध्यान दिया, जिन पर इन लेखों में चर्चा की गई थी और जिनकी अभी तक प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि नहीं की गई थी। कई प्रमेय पहले से ही प्रयोगकर्ताओं के लिए शुरुआती बिंदु या दिशानिर्देश के रूप में काम कर चुके हैं, अन्य, जैसे कि चरण नियम, ने तार्किक रूप से जटिल प्रयोगात्मक तथ्यों को वर्गीकृत और समझाने में मदद की है। बदले में, उत्प्रेरण, ठोस समाधान और आसमाटिक दबाव के सिद्धांत का उपयोग करके, यह दिखाया गया कि कई तथ्य जो पहले समझ से बाहर लगते थे और जिन्हें शायद ही समझाया जा सकता था, वास्तव में, समझना आसान है और थर्मोडायनामिक्स के मौलिक नियमों के परिणाम हैं। बहुघटक प्रणालियों पर चर्चा करते समय जहां कुछ घटक बहुत कम मात्रा (पतला समाधान) में मौजूद होते हैं, सिद्धांत प्रारंभिक विचारों के आधार पर जहां तक ​​जा सकता है, चला गया है। लेख के प्रकाशन के समय, प्रयोगात्मक तथ्यों की कमी ने उस मौलिक कानून के निर्माण की अनुमति नहीं दी जिसे वानट हॉफ ने बाद में खोजा था। यह कानून मूल रूप से गैसों के मिश्रण के लिए हेनरी के नियम का परिणाम था, लेकिन आगे की जांच करने पर पता चला कि इसका बहुत व्यापक अनुप्रयोग है।

प्रोफेसर गिब्स ने, उन वर्षों के कई अन्य भौतिकविदों की तरह, वेक्टर बीजगणित का उपयोग करने की आवश्यकता को महसूस किया, जिसके माध्यम से भौतिकी के विभिन्न क्षेत्रों से जुड़े काफी जटिल स्थानिक संबंधों को आसानी से और सुलभ रूप से व्यक्त किया जा सकता है। गिब्स हमेशा गणित की स्पष्टता और लालित्य को प्राथमिकता देते थे, इसलिए वे वेक्टर बीजगणित का उपयोग करने के लिए विशेष रूप से उत्सुक थे। हालाँकि, हैमिल्टन की क्वाटरनियन प्रणाली में उन्हें ऐसा कोई उपकरण नहीं मिला जो उनकी सभी आवश्यकताओं को पूरा कर सके। इस संबंध में, उन्होंने कई शोधकर्ताओं के विचारों को साझा किया, जो एक सरल और अधिक प्रत्यक्ष वर्णनात्मक उपकरण - वेक्टर बीजगणित के पक्ष में, इसकी तार्किक वैधता के बावजूद, चतुर्धातुक विश्लेषण को अस्वीकार करना चाहते थे। अपने छात्रों की मदद से, 1881 और 1884 में, प्रोफेसर गिब्स ने गुप्त रूप से वेक्टर विश्लेषण पर एक विस्तृत मोनोग्राफ प्रकाशित किया, जो एक गणितीय उपकरण था जिसे उन्होंने विकसित किया था। यह पुस्तक उनके साथी वैज्ञानिकों के बीच तेजी से फैल गई। अपनी पुस्तक पर काम करते समय, गिब्स मुख्य रूप से ग्रासमैन के ऑसडप्लिनुंगस्लेह्रे और एकाधिक संबंधों के बीजगणित पर निर्भर थे। उल्लिखित अध्ययन प्रोफेसर के लिए विशेष रुचि के थे, और, जैसा कि उन्होंने बाद में नोट किया, उन्हें उनकी सभी गतिविधियों के बीच सबसे बड़ा सौंदर्य आनंद मिला। उनके कई पेपर, जिनमें उन्होंने आधुनिक बीजगणित के संस्थापक माने जाने वाले ग्रासमैन के चतुर्भुज सिद्धांत को खारिज कर दिया था, नेचर पत्रिका के पन्नों में छपे।

जब गणितीय प्रणाली के रूप में वेक्टर बीजगणित की उपयोगिता की पुष्टि अगले 20 वर्षों में स्वयं और उनके छात्रों द्वारा की गई, तो गिब्स अनिच्छा से ही सही, वेक्टर विश्लेषण पर अधिक विस्तृत कार्य प्रकाशित करने के लिए सहमत हुए। चूँकि उस समय वह पूरी तरह से दूसरे विषय में डूबे हुए थे, इसलिए प्रकाशन के लिए पांडुलिपि की तैयारी का काम उनके एक छात्र डॉ. ई.बी. को सौंपा गया था। विल्सन (ई. बी. विल्सन), जिन्होंने इस कार्य को सराहनीय ढंग से निभाया और इस विषय में रुचि रखने वाले अपने सभी समकालीनों के आभार के पात्र थे।

इसके अलावा, प्रोफेसर गिब्स खगोलीय समस्याओं के समाधान के लिए वेक्टर विश्लेषण के अनुप्रयोग में बेहद रुचि रखते थे और उन्होंने "तीन पूर्ण अवलोकनों से अण्डाकार कक्षाओं के निर्धारण पर" पेपर में कई समान उदाहरण दिए। इस कार्य में विकसित विधियों का उपयोग बाद में प्रोफेसर डब्ल्यू बीबे और ए डब्ल्यू फिलिप्स द्वारा तीन अवलोकनों से धूमकेतु स्विफ्ट (1880) की कक्षा की गणना करने के लिए किया गया, जो विधि का एक प्रमुख परीक्षण था। उन्होंने पाया कि गॉस और ओपोल्ज़र विधियों की तुलना में गिब्स विधि के महत्वपूर्ण फायदे थे, उपयुक्त अनुमानों का अभिसरण तेज़ था, और समाधान के लिए मूलभूत समीकरण खोजने में बहुत कम प्रयास खर्च किए गए थे। इन दो लेखों का अनुवाद बुखोलज़ द्वारा किया गया था और क्लिंकरफ़्यूज़ के थ्योरेटिशे एस्ट्रोनॉमी के दूसरे संस्करण में शामिल किया गया था।

1882 से 1889 तक, प्रकाश के विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत और लोच के विभिन्न सिद्धांतों के साथ इसके संबंध में चयनित विषयों पर अमेरिकन जर्नल ऑफ साइंस में पांच लेख छपे। यह दिलचस्प है कि अंतरिक्ष और पदार्थ के बीच संबंध के बारे में विशेष परिकल्पनाएं पूरी तरह से अनुपस्थित थीं। पदार्थ की संरचना के बारे में एकमात्र धारणा यह है कि इसमें ऐसे कण होते हैं जो प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के सापेक्ष काफी छोटे होते हैं, लेकिन बहुत छोटे नहीं होते हैं, और यह किसी तरह अंतरिक्ष में विद्युत क्षेत्रों के साथ संपर्क करता है। उन तरीकों का उपयोग करते हुए जिनकी सादगी और स्पष्टता थर्मोडायनामिक्स में उनके अध्ययन की याद दिलाती थी, गिब्स ने दिखाया कि पूरी तरह से पारदर्शी मीडिया के मामले में सिद्धांत ने न केवल रंग के फैलाव (एक द्विअपवर्तक माध्यम में ऑप्टिकल अक्षों के फैलाव सहित) की व्याख्या की, बल्कि इसका नेतृत्व भी किया। किसी भी तरंग दैर्ध्य के लिए फ्रेस्नेल के दोहरे प्रतिबिंब के नियम, कम ऊर्जा को ध्यान में रखते हुए जो रंग फैलाव निर्धारित करते हैं। उन्होंने कहा कि वृत्ताकार और अण्डाकार ध्रुवीकरण को समझाया जा सकता है यदि हम और भी उच्च क्रम के प्रकाश की ऊर्जा पर विचार करते हैं, जो बदले में, कई अन्य ज्ञात घटनाओं की व्याख्या का खंडन नहीं करता है। गिब्स ने पारदर्शिता की अलग-अलग डिग्री के साथ एक माध्यम में मोनोक्रोमैटिक प्रकाश के लिए सामान्य समीकरणों को सावधानीपूर्वक तैयार किया, जो मैक्सवेल द्वारा प्राप्त किए गए अभिव्यक्तियों से भिन्न अभिव्यक्तियों पर पहुंचे, जिसमें स्पष्ट रूप से माध्यम और चालकता के ढांकता हुआ स्थिरांक शामिल नहीं थे।

1888 में प्रोफेसर सी. एस. हेस्टिंग्स के कुछ प्रयोगों (जिससे पता चला कि आइसलैंड स्पर में द्विअपवर्तन ह्यूजेन्स के कानून के बिल्कुल अनुरूप है) ने फिर से प्रोफेसर गिब्स को प्रकाशिकी के सिद्धांत को अपनाने और नए लेख लिखने के लिए मजबूर किया, जिसमें काफी सरल रूप में, प्रारंभिक तर्क से उन्होंने दिखाया कि प्रकाश का फैलाव पूरी तरह से विद्युत सिद्धांत से मेल खाता है, जबकि उस समय प्रस्तावित लोच के किसी भी सिद्धांत को प्राप्त प्रयोगात्मक डेटा के साथ समेटा नहीं जा सका।

अपने नवीनतम कार्य, "सांख्यिकीय यांत्रिकी के मौलिक सिद्धांत" में, प्रोफेसर गिब्स अपने पहले प्रकाशनों के विषय से निकटता से संबंधित विषय पर लौट आए। उनमें वे थर्मोडायनामिक्स के नियमों के परिणामों के विकास में लगे हुए थे, जिन्हें प्रयोग पर आधारित डेटा के रूप में स्वीकार किया जाता है। विज्ञान के इस अनुभवजन्य रूप में, गर्मी और यांत्रिक ऊर्जा को दो अलग-अलग घटनाओं के रूप में माना जाता था, बेशक कुछ सीमाओं के साथ पारस्परिक रूप से एक-दूसरे में परिवर्तित हो रहे थे, लेकिन कई महत्वपूर्ण मापदंडों में मौलिक रूप से भिन्न थे। घटनाओं को एकजुट करने की लोकप्रिय प्रवृत्ति के अनुसार, इन दो अवधारणाओं को एक श्रेणी में कम करने के कई प्रयास किए गए हैं, यह दिखाने के लिए कि वास्तव में, गर्मी छोटे कणों की यांत्रिक ऊर्जा से ज्यादा कुछ नहीं है, और गर्मी के अतिरिक्त गतिशील नियम किसी भी शरीर में बड़ी संख्या में स्वतंत्र यांत्रिक प्रणालियों का परिणाम हैं - संख्या इतनी बड़ी कि सीमित कल्पना वाले व्यक्ति के लिए इसकी कल्पना करना भी मुश्किल है। और फिर भी, कई पुस्तकों और लोकप्रिय प्रदर्शनियों में इस विश्वासपूर्ण दावे के बावजूद कि "गर्मी आणविक गति का तरीका है," वे पूरी तरह से आश्वस्त नहीं थे, और इस विफलता को लॉर्ड केल्विन ने उन्नीसवीं सदी के विज्ञान के इतिहास पर एक कलंक के रूप में माना था। इस तरह के अध्ययनों को बड़ी संख्या में स्वतंत्रता की डिग्री के साथ सिस्टम के यांत्रिकी से निपटना होगा, और अवलोकन के साथ गणना के परिणामों की तुलना करना संभव होगा, ये प्रक्रियाएं प्रकृति में सांख्यिकीय होनी चाहिए; मैक्सवेल ने एक से अधिक बार ऐसी प्रक्रियाओं की कठिनाइयों की ओर इशारा किया, और यह भी कहा (और इसे अक्सर प्रोफेसर गिब्स द्वारा उद्धृत किया गया था) कि ऐसे मामलों में उन लोगों द्वारा भी गंभीर गलतियाँ की गईं जिनकी गणित के अन्य क्षेत्रों में क्षमता संदेह में नहीं थी।

आगामी कार्य पर प्रभाव

गिब्स के कार्यों ने बहुत ध्यान आकर्षित किया और वैज्ञानिकों की गतिविधियों को प्रभावित किया, उनमें से कुछ नोबेल पुरस्कार विजेता बने:

• 1910 में, डचमैन जान डिडेरिक वैन डेर वाल्स को भौतिकी में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। अपने नोबेल व्याख्यान में, उन्होंने अपने काम पर गिब्स के राज्य समीकरणों के प्रभाव का उल्लेख किया।

• 1918 में, मैक्स प्लैंक को क्वांटम यांत्रिकी के क्षेत्र में उनके काम के लिए भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला, विशेष रूप से उनके क्वांटम सिद्धांत के 1900 में प्रकाशन के लिए। उनका सिद्धांत काफी हद तक रुडोल्फ क्लॉसियस, जे. विलार्ड गिब्स और लुडविग बोल्ट्ज़मैन के थर्मोडायनामिक्स पर आधारित था। प्लैंक ने गिब्स के बारे में यह कहा: "उनका नाम न केवल अमेरिका में, बल्कि पूरे विश्व में सभी समय के सबसे प्रसिद्ध सैद्धांतिक भौतिकविदों में गिना जाएगा..."।

• 20वीं सदी की शुरुआत में, गिल्बर्ट एन. लुईस और मर्ले रान्डेल ने गिब्स के रासायनिक थर्मोडायनामिक्स के सिद्धांत का इस्तेमाल और विस्तार किया। उन्होंने अपना शोध 1923 में "थर्मोडायनामिक्स एंड द फ्री एनर्जी ऑफ केमिकल सब्सटेंसेज" नामक पुस्तक में प्रस्तुत किया और यह रासायनिक थर्मोडायनामिक्स पर मौलिक पाठ्यपुस्तकों में से एक थी। 1910 के दशक में विलियम गियोक ने बर्कले विश्वविद्यालय में रसायन विज्ञान कॉलेज में दाखिला लिया और 1920 में रसायन विज्ञान में स्नातक की डिग्री प्राप्त की। पहले वह एक केमिकल इंजीनियर बनना चाहते थे, लेकिन लुईस के प्रभाव में उनकी रुचि रासायनिक अनुसंधान में हो गई। 1934 में वह बर्कले में रसायन विज्ञान के पूर्ण प्रोफेसर बन गए, और 1949 में उन्हें थर्मोडायनामिक्स के तीसरे नियम का उपयोग करके क्रायोकेमिकल अनुसंधान के लिए नोबेल पुरस्कार मिला।

• गिब्स के काम का येल से पीएचडी करने वाले अर्थशास्त्री इरविंग फिशर के विचारों के निर्माण पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा।

व्यक्तिगत गुण

प्रोफेसर गिब्स ईमानदार चरित्र और सहज विनम्रता के व्यक्ति थे। अपने सफल शैक्षणिक करियर के अलावा, वह न्यू हेवन के हॉपकिंस हाई स्कूल में व्यस्त थे, जहाँ उन्होंने संरक्षक सेवाएँ प्रदान कीं और कई वर्षों तक फंड कोषाध्यक्ष के रूप में कार्य किया। जैसा कि मुख्य रूप से बौद्धिक गतिविधि में लगे एक व्यक्ति के लिए उपयुक्त है, श्री गिब्स ने कभी भी परिचितों का एक विस्तृत समूह बनाने की इच्छा या इच्छा नहीं की। हालाँकि, वह एक असामाजिक व्यक्ति नहीं था, बल्कि, इसके विपरीत, वह हमेशा बेहद मिलनसार और खुला था, किसी भी विषय का समर्थन करने में सक्षम था, और हमेशा शांत और आमंत्रित था। विस्तारवाद उसके स्वभाव से अलग था, साथ ही कपट भी। वह आसानी से हंस सकते थे और उनमें जीवंत हास्य की भावना थी। हालाँकि वे अपने बारे में कम ही बात करते थे, लेकिन कभी-कभी वे अपने व्यक्तिगत अनुभव से उदाहरण देना पसंद करते थे। प्रोफ़ेसर गिब्स के किसी भी गुण ने उनके सहयोगियों और छात्रों को उनकी विनम्रता और उनके असीमित बौद्धिक संसाधनों के प्रति पूर्ण अनभिज्ञता से अधिक प्रभावित नहीं किया। एक विशिष्ट उदाहरण वह वाक्यांश है जो उन्होंने अपनी गणितीय क्षमताओं के संबंध में एक करीबी दोस्त की संगति में कहा था। पूरी ईमानदारी के साथ उन्होंने कहा: "अगर मैं गणितीय भौतिकी में सफल रहा, तो मुझे लगता है कि ऐसा इसलिए था क्योंकि मैं इतना भाग्यशाली था कि गणितीय कठिनाइयों से बच सका।"

नाम को कायम रखना

1945 में, येल विश्वविद्यालय ने, जे. विलार्ड गिब्स के सम्मान में, सैद्धांतिक रसायन विज्ञान के प्रोफेसर की उपाधि पेश की, जिसे 1973 तक लार्स ओन्सगर (रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार विजेता) द्वारा बरकरार रखा गया था। गिब्स के सम्मान में येल विश्वविद्यालय में एक प्रयोगशाला और गणित में वरिष्ठ व्याख्याता के रूप में एक पद का नाम भी रखा गया। 28 फरवरी, 2003 को उनकी मृत्यु की 100वीं वर्षगांठ मनाने के लिए येल में एक संगोष्ठी आयोजित की गई थी।

रटगर्स यूनिवर्सिटी (न्यू जर्सी) में प्रोफेसरशिप है। थर्मोमैकेनिक्स में जे. विलार्ड गिब्स, वर्तमान में बर्नार्ड डी. कोलमैन के पास हैं।

1950 में, गिब्स की एक प्रतिमा को महान अमेरिकियों के हॉल ऑफ फ़ेम में रखा गया था।

4 मई 2005 को, संयुक्त राज्य डाक सेवा ने गिब्स, जॉन वॉन न्यूमैन, बारबरा मैक्लिंटॉक और रिचर्ड फेनमैन के चित्रों वाले डाक टिकटों की एक श्रृंखला जारी की।

अमेरिकी नौसेना के समुद्र विज्ञान अभियान पोत यूएसएनएस जोशिया विलार्ड गिब्स (टी-एजीओआर-1), जो 1958-71 तक संचालित था, का नाम गिब्स के नाम पर रखा गया था।

कार्य, प्रकाशन

• तरल पदार्थों के ऊष्मप्रवैगिकी में ग्राफिकल तरीके। ट्रांस. कनेक्टिकट अकादमी। कला और विज्ञान, वॉल्यूम। द्वितीय, 1873, पृ. 309-342.
• सतहों के माध्यम से पदार्थों के थर्मोडायनामिक गुणों के ज्यामितीय प्रतिनिधित्व की एक विधि। ट्रांस. कनेक्टिकट अकादमी। कला और विज्ञान, वॉल्यूम। द्वितीय, 1873, पृ. 382-404.
• विषमांगी पदार्थों के संतुलन पर. ट्रांस. कनेक्टिकट अकादमी। कला और विज्ञान, वॉल्यूम। बीमार, 1875-1878, पृ. 108-248; पीपी. 343-524. सार: अमेरिकन जर्नल. विज्ञान., 3डी सेवा., वॉल्यूम. XVI, पृ. 441-458.
• भौतिकी में छात्रों के उपयोग के लिए वेक्टर विश्लेषण के तत्वों की व्यवस्था की गई। न्यू हेवन, 8°, पीपी. 1881 में 1-86, और पृ. 1884 में 37-83। (प्रकाशित नहीं।)
• प्रकाश के विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत पर नोट्स। 1. पूर्णतः पारदर्शी मीडिया में रंगों के दोहरे अपवर्तन और फैलाव पर। अमेरिकन जर्नल. विज्ञान., 3डी सेवा., वॉल्यूम. तेईसवें, 1882, पृ. 262-275. द्वितीय.
• पूर्णतया पारदर्शी मीडिया में दोहरे अपवर्तन पर जो गोलाकार ध्रुवीकरण की घटना को प्रदर्शित करता है। अमेरिकन जर्नल. विज्ञान., 3डी सेवा., वॉल्यूम. तेईसवें, 1882, पृ. 400-476. तृतीय. पारदर्शिता की प्रत्येक डिग्री के मीडिया में मोनोक्रोमैटिक प्रकाश के सामान्य समीकरणों पर। अमेरिकन जर्नल. विज्ञान., 3डी सेवा., वॉल्यूम. XXV, 1883, पृ. 107-118.
• खगोल विज्ञान और ऊष्मागतिकी के अनुप्रयोगों के साथ, सांख्यिकीय यांत्रिकी के मौलिक सूत्र पर। (सार) प्रोक. अमेरिकन एसोसिएट. सलाह. विज्ञान., खंड. XXXIII, 1884, पृ. 57 और 58.
• फौकॉल्ट के घूमने वाले दर्पण द्वारा निर्धारित प्रकाश के वेग पर, खंड XXXIII, 1886, पृ.
• दोहरे अपवर्तन और रंगों के फैलाव के नियम के संबंध में प्रकाश के लोचदार और विद्युत सिद्धांतों की तुलना। अमेरिकन जर्नल. विज्ञान., 3डी सेवा., वॉल्यूम. XXXV, 1888, पृ. 467-475.
• सर विलियम थॉमसन के अर्ध-लैबाइल ईथर के सिद्धांत के साथ प्रकाश के विद्युत सिद्धांत की तुलना। अमेरिकन जर्नल, वॉल्यूम। XXXVTI, 1880, पीपी। 120-144 सेर., खंड XXVII, 1889, पृ. 238-253।
• तीन पूर्ण अवलोकनों से अण्डाकार कक्षाओं के निर्धारण पर। मेम. नेट. अकाद. विज्ञान., खंड. चतुर्थ, 1889, पृ. 79-104. सदिशों के बीजगणित में चतुर्भुजों की भूमिका पर। प्रकृति, वॉल्यूम. XLIII, 1891, पृ. 511-514. क्वाटरनियंस और औसदेहनुंगस्लेह्रे। प्रकृति, वॉल्यूम. एक्सएलआईवी, 1891, पृ. 79-82. चतुर्भुज और सदिशों का बीजगणित। प्रकृति, वॉल्यूम. XLVII, 1898, पृ. 463-464. चतुर्भुज और वेक्टर विश्लेषण। प्रकृति, वॉल्यूम. XLVIII, 1893, पृ. 364-367.
• वेक्टर विश्लेषण: गणित और भौतिकी के छात्रों के उपयोग के लिए एक पाठ्यपुस्तक, जो ई.बी. विल्सन द्वारा जे. विलार्ड गिब्स के व्याख्यानों पर आधारित है। येल बाइसेन्टेनियल प्रकाशन, पीपी। XVIII -f 436. जी. स्क्रिलमर संस, 1901।
• सांख्यिकीय यांत्रिकी में प्राथमिक सिद्धांत, थर्मोडायनामिक्स की तर्कसंगत नींव के विशेष संदर्भ में विकसित किए गए। येल बाइसेन्टेनियल प्रकाशन, पीपी। XVIII + 207. एस. स्क्रिब्नर संस, 1902
• कक्षाओं के निर्धारण में वेक्टर विधियों के उपयोग पर। डॉ को पत्र ह्यूगो बुखोल्ज़, क्लिंकरफ़्यूज़ के थियोरेटिसे एस्ट्रोनॉमी के संपादक, वॉल्यूम II, 1906, पृष्ठ 149-154।
• वैज्ञानिक कागजात, वी. 1-2, एन. वाई., 1906 (रूसी अनुवाद में - "सांख्यिकीय यांत्रिकी के बुनियादी सिद्धांत", एम. - एल., 1946;
• गिब्स जे.डब्ल्यू.थर्मोडायनामिक कार्य, एम., 1950।

• येल कॉलेज[डी]
• हीडलबर्ग विश्वविद्यालय
• येल स्कूल ऑफ इंजीनियरिंग एंड एप्लाइड साइंस [डी]

गिब्स त्रिकोण

1901 में, गिब्स को उस समय अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक समुदाय के सर्वोच्च सम्मान (प्रत्येक वर्ष केवल एक वैज्ञानिक को दिया जाता था), लंदन की रॉयल सोसाइटी के कोपले मेडल से सम्मानित किया गया था। "रासायनिक, विद्युत और थर्मल ऊर्जा और कार्य करने की क्षमता के बीच संबंधों के व्यापक विचार के लिए थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम को लागू करने वाले पहले व्यक्ति" .

जीवनी

प्रारंभिक वर्षों

गिब्स का जन्म 11 फरवरी, 1839 को न्यू हेवन, कनेक्टिकट में हुआ था। उनके पिता, येल डिवाइनिटी ​​स्कूल (बाद में येल विश्वविद्यालय से संबद्ध) में आध्यात्मिक साहित्य के प्रोफेसर थे, एक मुकदमे में शामिल होने के लिए प्रसिद्ध थे। अमिस्ताद. हालाँकि पिता का नाम भी जोशिया विलार्ड था, बेटे के नाम के साथ कभी भी "जूनियर" का प्रयोग नहीं किया गया, इसके अलावा परिवार के पांच अन्य सदस्यों का भी यही नाम था; उनके नाना भी साहित्य में येल विश्वविद्यालय से स्नातक थे। हॉपकिंस स्कूल में दाखिला लेने के बाद, 15 साल की उम्र में गिब्स ने येल कॉलेज में प्रवेश लिया। 1858 में, उन्होंने अपनी कक्षा में शीर्ष स्थान पर कॉलेज से स्नातक की उपाधि प्राप्त की और गणित और लैटिन में उनकी सफलता के लिए उन्हें सम्मानित किया गया।

परिपक्वता के वर्ष

1863 में, शेफ़ील्ड साइंटिफिक स्कूल के निर्णय द्वारा (अंग्रेज़ी)येल में, गिब्स को उनके शोध प्रबंध "ऑन द शेप ऑफ द टीथ ऑफ गियर व्हील्स" के लिए संयुक्त राज्य अमेरिका में इंजीनियरिंग में पहली डॉक्टर ऑफ फिलॉसफी (पीएचडी) की डिग्री से सम्मानित किया गया था। बाद के वर्षों में, उन्होंने येल में पढ़ाया: दो साल तक उन्होंने लैटिन पढ़ाया और एक और साल तक - जिसे बाद में प्राकृतिक दर्शन कहा गया और यह "प्राकृतिक विज्ञान" की आधुनिक अवधारणा के बराबर है। 1866 में वह अपनी पढ़ाई जारी रखने के लिए यूरोप गए, एक-एक साल पेरिस, बर्लिन और फिर हीडलबर्ग में बिताया, जहां उनकी मुलाकात किरचॉफ और हेल्महोल्ट्ज़ से हुई। उस समय, जर्मन वैज्ञानिक रसायन विज्ञान, थर्मोडायनामिक्स और बुनियादी प्राकृतिक विज्ञान में अग्रणी अधिकारी थे। ये तीन साल, वास्तव में, वैज्ञानिक के जीवन का वह हिस्सा हैं जो उन्होंने न्यू हेवन के बाहर बिताया।

1869 में वे येल लौट आए, जहां 1871 में उन्हें गणितीय भौतिकी का प्रोफेसर नियुक्त किया गया (संयुक्त राज्य अमेरिका में इस तरह का पहला पद) और जीवन भर इस पद पर रहे।

प्रोफेसर का पद पहले अवैतनिक था, जो उस समय की विशिष्ट स्थिति थी (विशेषकर जर्मनी में), और गिब्स को अपने शोधपत्र प्रकाशित करने पड़ते थे। 1876-1878 में। वह ग्राफ़िकल विधि का उपयोग करके मल्टीफ़ेज़ रासायनिक प्रणालियों के विश्लेषण पर कई लेख लिखते हैं। बाद में उन्हें एक मोनोग्राफ में प्रकाशित किया गया "विषम पदार्थों के संतुलन पर" (विषमांगी पदार्थों के संतुलन पर), उनका सबसे प्रसिद्ध काम। गिब्स का यह कार्य 19वीं शताब्दी की महानतम वैज्ञानिक उपलब्धियों में से एक और भौतिक रसायन विज्ञान में मौलिक कार्यों में से एक माना जाता है। अपने लेखों में, गिब्स ने भौतिक-रासायनिक घटनाओं को समझाने के लिए थर्मोडायनामिक्स का उपयोग किया, जो पहले व्यक्तिगत तथ्यों का एक समूह था, उसे जोड़ते थे।

“यह आम तौर पर स्वीकार किया जाता है कि इस मोनोग्राफ का प्रकाशन रासायनिक विज्ञान के इतिहास में अत्यंत महत्वपूर्ण घटना थी। हालाँकि, इसके महत्व को पूरी तरह से समझने में कई साल लग गए; देरी मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण हुई कि प्रयुक्त गणितीय रूप और सख्त निगमनात्मक तकनीकें किसी के लिए भी पढ़ना कठिन बना देती हैं, और विशेष रूप से प्रयोगात्मक रसायन विज्ञान के क्षेत्र में छात्रों के लिए, जिनके लिए यह सबसे अधिक प्रासंगिक था..."

विषम संतुलन पर उनके अन्य लेखों में शामिल सबसे महत्वपूर्ण अनुभागों में शामिल हैं:

• रासायनिक क्षमता और मुक्त ऊर्जा अवधारणाएँ

• गिब्स पहनावा मॉडल, सांख्यिकीय यांत्रिकी का आधार

• गिब्स चरण नियम

गिब्स ने सैद्धांतिक थर्मोडायनामिक्स पर भी काम प्रकाशित किया। 1873 में, थर्मोडायनामिक मात्राओं के ज्यामितीय प्रतिनिधित्व पर उनका लेख प्रकाशित हुआ था। इस कार्य ने मैक्सवेल को गिब्स के निर्माण को चित्रित करने के लिए एक प्लास्टिक मॉडल (जिसे मैक्सवेल की थर्मोडायनामिक सतह कहा जाता है) बनाने के लिए प्रेरित किया। मॉडल को बाद में गिब्स को भेजा गया और वर्तमान में येल विश्वविद्यालय में रखा गया है।

बाद के वर्षों में

1884-89 में. गिब्स वेक्टर विश्लेषण में सुधार करते हैं, प्रकाशिकी पर काम लिखते हैं, और प्रकाश का एक नया विद्युत सिद्धांत विकसित करते हैं। वह जानबूझकर पदार्थ की संरचना के बारे में सिद्धांत देने से बचते हैं, जो कि उपपरमाण्विक कण भौतिकी और क्वांटम यांत्रिकी में बाद की क्रांतिकारी घटनाओं को देखते हुए एक बुद्धिमान निर्णय था। उनका रासायनिक थर्मोडायनामिक्स उस समय मौजूद किसी भी अन्य रासायनिक सिद्धांत की तुलना में अधिक सार्वभौमिक था।

1889 के बाद, उन्होंने सांख्यिकीय थर्मोडायनामिक्स पर अपना काम जारी रखा, "क्वांटम यांत्रिकी और मैक्सवेल के सिद्धांतों को गणितीय ढांचे से लैस किया।" उन्होंने सांख्यिकीय थर्मोडायनामिक्स पर क्लासिक पाठ्यपुस्तकें लिखीं, जो 1902 में प्रकाशित हुईं। गिब्स ने क्रिस्टलोग्राफी में भी योगदान दिया और ग्रहों और धूमकेतु कक्षाओं की गणना के लिए अपनी वेक्टर पद्धति को लागू किया।

उनके छात्रों के नाम और करियर के बारे में बहुत कम जानकारी है। गिब्स ने कभी शादी नहीं की और अपना पूरा जीवन अपने पिता के घर में अपनी बहन और जीजाजी, जो येल में लाइब्रेरियन थे, के साथ बिताया। उनका ध्यान विज्ञान पर इतना केन्द्रित था कि वे आम तौर पर व्यक्तिगत हितों के प्रति अगम्य थे। अमेरिकी गणितज्ञ एडविन बिडवेल विल्सन (अंग्रेज़ी)कहा: “कक्षा की दीवारों के बाहर, मैंने उसे बहुत कम देखा। उन्हें दोपहर में अपने कार्यालय, पुरानी प्रयोगशाला और घर के बीच की सड़कों पर टहलने की आदत थी - काम और दोपहर के भोजन के बीच के ब्रेक में थोड़ा व्यायाम - और तब आप कभी-कभी उनसे मिल सकते थे। गिब्स की मृत्यु न्यू हेवन में हुई और उन्हें ग्रोव स्ट्रीट कब्रिस्तान में दफनाया गया।

वैज्ञानिक मान्यता

वैज्ञानिक को तुरंत पहचान नहीं मिली (विशेष रूप से, क्योंकि गिब्स ने मुख्य रूप से प्रकाशित किया था "कनेक्टिकट एकेडमी ऑफ साइंसेज के लेनदेन"- उनके लाइब्रेरियन दामाद के संपादन में प्रकाशित एक पत्रिका, संयुक्त राज्य अमेरिका में बहुत कम पढ़ी जाती है और यूरोप में भी कम पढ़ी जाती है)। सबसे पहले, केवल कुछ यूरोपीय सैद्धांतिक भौतिकविदों और रसायनज्ञों (उदाहरण के लिए, स्कॉटिश भौतिक विज्ञानी जेम्स क्लर्क मैक्सवेल सहित) ने उनके काम पर ध्यान दिया। गिब्स के लेखों का जर्मन (1892 में विल्हेम ओस्टवाल्ड द्वारा) और फ्रेंच (1899 में हेनरी लुइस ले चेटेलियर द्वारा) में अनुवाद किए जाने के बाद ही उनके विचार यूरोप में व्यापक हो गए। चरण नियम के उनके सिद्धांत की प्रयोगात्मक रूप से एच. डब्ल्यू. बैकहुइस रोज़बोहम के कार्यों में पुष्टि की गई, जिन्होंने विभिन्न पहलुओं में इसकी प्रयोज्यता का प्रदर्शन किया।

अपने गृह महाद्वीप पर, गिब्स को और भी कम दर्जा दिया गया था। फिर भी, उन्हें पहचान मिली और 1880 में अमेरिकन एकेडमी ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज ने उन्हें थर्मोडायनामिक्स पर उनके काम के लिए रमफोर्ड पुरस्कार से सम्मानित किया। और 1910 में, वैज्ञानिक की याद में, विलियम कॉनवर्स की पहल पर अमेरिकन केमिकल सोसाइटी ने विलार्ड गिब्स मेडल की स्थापना की।

उस समय के अमेरिकी स्कूलों और कॉलेजों ने विज्ञान के बजाय पारंपरिक विषयों पर जोर दिया और छात्रों ने येल में उनके व्याख्यानों में बहुत कम रुचि दिखाई। गिब्स के परिचितों ने येल में उनके काम का वर्णन इस प्रकार किया:

“अपने अंतिम वर्षों में वह स्वस्थ चाल और स्वस्थ रंग-रूप के साथ एक लंबे, प्रतिष्ठित सज्जन व्यक्ति बने रहे, जो घर पर अपने कर्तव्यों का पालन करते थे, छात्रों के प्रति सुलभ और उत्तरदायी थे। गिब्स को उनके दोस्त बहुत सम्मान देते थे, लेकिन अमेरिकी विज्ञान उनके जीवनकाल के दौरान उनके ठोस सैद्धांतिक काम को लागू करने के लिए व्यावहारिक मुद्दों से बहुत चिंतित था। उन्होंने येल में अपना शांत जीवन व्यतीत किया और अपनी प्रतिभा के तुलनीय अमेरिकी विद्वानों पर पहली छाप छोड़े बिना, कई प्रतिभाशाली छात्रों की गहरी प्रशंसा की। (क्राउथर, 1969)

किसी को यह नहीं सोचना चाहिए कि गिब्स को उनके जीवनकाल के दौरान बहुत कम जाना जाता था। उदाहरण के लिए, गणितज्ञ जियान-कार्लो रोटा (अंग्रेज़ी)स्टर्लिंग लाइब्रेरी (येल विश्वविद्यालय में) में गणित साहित्य की अलमारियों को देखते समय, मुझे गिब्स द्वारा हस्तलिखित और कुछ नोट्स से जुड़ी एक मेलिंग सूची मिली। इस सूची में उस समय के दो सौ से अधिक उल्लेखनीय गणितज्ञ शामिल थे, जिनमें पोंकारे, हिल्बर्ट, बोल्ट्ज़मैन और माच शामिल थे। कोई इस निष्कर्ष पर पहुंच सकता है कि विज्ञान के दिग्गजों के बीच, गिब्स का काम मुद्रित सामग्री से संकेत मिलता है की तुलना में बेहतर जाना जाता था।

हालाँकि, गिब्स की उपलब्धियों को अंततः 1923 में गिल्बर्ट न्यूटन लुईस और मेरले रान्डेल के प्रकाशन के बाद ही मान्यता मिली। (अंग्रेज़ी) , जिसने विभिन्न विश्वविद्यालयों के रसायनज्ञों को गिब्स की पद्धतियों से परिचित कराया। अधिकांश भाग के लिए, यही विधियाँ रासायनिक प्रौद्योगिकी का आधार बनीं।

जिन अकादमियों और समाजों के वे सदस्य थे, उनकी सूची में कनेक्टिकट एकेडमी ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज, नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज, अमेरिकन फिलॉसॉफिकल सोसाइटी, डच साइंटिफिक सोसाइटी, हार्लेम शामिल हैं; रॉयल साइंटिफिक सोसाइटी, गौटिंगेन; ग्रेट ब्रिटेन की रॉयल इंस्टीट्यूशन, कैम्ब्रिज फिलॉसॉफिकल सोसाइटी, लंदन की गणितीय सोसाइटी, मैनचेस्टर लिटरेरी एंड फिलॉसॉफिकल सोसाइटी, रॉयल एकेडमी ऑफ एम्स्टर्डम, रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन, बर्लिन में रॉयल प्रुशियन एकेडमी, फ्रेंच इंस्टीट्यूट, फिजिकल लंदन सोसायटी, और बवेरियन एकेडमी ऑफ साइंसेज।

अमेरिकन मैथमैटिकल सोसाइटी के अनुसार, जिसने गणितीय दृष्टिकोण और अनुप्रयोगों में सामान्य क्षमता को बढ़ावा देने के लिए 1923 में तथाकथित गिब्स लेक्चर्स की स्थापना की, गिब्स अमेरिकी धरती पर पैदा हुए अब तक के सबसे महान वैज्ञानिक थे।

रासायनिक ऊष्मप्रवैगिकी

गिब्स के प्रमुख कार्य रासायनिक थर्मोडायनामिक्स और सांख्यिकीय यांत्रिकी से संबंधित हैं, जिनमें से वह संस्थापकों में से एक हैं। गिब्स ने तथाकथित एन्ट्रॉपी आरेख विकसित किए, जो तकनीकी थर्मोडायनामिक्स में एक बड़ी भूमिका निभाते हैं, और दिखाया (1871-1873) कि त्रि-आयामी आरेख पदार्थ के सभी थर्मोडायनामिक गुणों का प्रतिनिधित्व करना संभव बनाते हैं।

1873 में, जब वह 34 वर्ष के थे, गिब्स ने गणितीय भौतिकी के क्षेत्र में असाधारण शोध क्षमताएँ दिखाईं। इस वर्ष कनेक्टिकट अकादमी बुलेटिन में दो लेख छपे। पहला हकदार था "तरल पदार्थ के ऊष्मागतिकी में ग्राफिकल तरीके", और दूसरा - "सतहों का उपयोग करके पदार्थों के थर्मोडायनामिक गुणों के ज्यामितीय प्रतिनिधित्व की विधि". इन कार्यों की नींव गिब्स ने रखी ज्यामितीय ऊष्मप्रवैगिकी .

इसके बाद 1876 और 1878 में बहुत अधिक मौलिक लेख, "विषम प्रणालियों में संतुलन पर" के दो भाग आए, जो भौतिक विज्ञान में उनके योगदान का सारांश देते हैं, और निस्संदेह वैज्ञानिक गतिविधि के सबसे महत्वपूर्ण और प्रतिष्ठित साहित्यिक स्मारकों में से हैं। 19 वीं सदी। इस प्रकार, 1873-1878 में गिब्स। रासायनिक थर्मोडायनामिक्स की नींव रखी, विशेष रूप से, थर्मोडायनामिक संतुलन का सामान्य सिद्धांत और थर्मोडायनामिक क्षमता की विधि विकसित की, चरण नियम तैयार किया (1875), सतह घटना का एक सामान्य सिद्धांत बनाया, और आंतरिक के बीच संबंध स्थापित करने वाला एक समीकरण प्राप्त किया थर्मोडायनामिक प्रणाली की ऊर्जा और थर्मोडायनामिक क्षमताएँ।

पहले दो पेपरों में रासायनिक रूप से सजातीय मीडिया पर चर्चा करते समय, गिब्स अक्सर इस सिद्धांत का उपयोग करते थे कि एक पदार्थ संतुलन में है यदि इसकी एन्ट्रापी को निरंतर ऊर्जा पर नहीं बढ़ाया जा सकता है। तीसरे लेख के पुरालेख में उन्होंने क्लॉसियस की प्रसिद्ध अभिव्यक्ति का हवाला दिया "डाई एनर्जी डेर वेल्ट स्थिर है।" डाई एंट्रोपी डेर वेल्ट स्ट्रेबेट ईनेम मैक्सिमम ज़ू", जिसका अर्थ है "दुनिया की ऊर्जा स्थिर है। दुनिया की एन्ट्रॉपी अधिकतम हो जाती है। उन्होंने दिखाया कि थर्मोडायनामिक्स के दो नियमों से प्राप्त उपर्युक्त संतुलन स्थिति का सार्वभौमिक अनुप्रयोग है, एक के बाद एक बाधाओं को बड़े करीने से हटाते हुए, सबसे उल्लेखनीय बात यह है कि पदार्थ को रासायनिक रूप से सजातीय होना चाहिए। एक महत्वपूर्ण कदम उन घटकों के द्रव्यमान का परिचय था जो मौलिक अंतर समीकरणों में चर के रूप में एक विषम प्रणाली बनाते हैं। यह दिखाया गया है कि इस मामले में इन द्रव्यमानों के संबंध में ऊर्जा पर अंतर गुणांक गहन मापदंडों, दबाव और तापमान के समान ही संतुलन में प्रवेश करते हैं। उन्होंने इन गुणांकों को क्षमताएँ कहा। सजातीय प्रणालियों के साथ सादृश्यों का लगातार उपयोग किया जाता है, और गणितीय संचालन त्रि-आयामी अंतरिक्ष की ज्यामिति को एन-आयामी अंतरिक्ष में विस्तारित करने के मामले में उपयोग किए जाने वाले कार्यों के समान होते हैं।

यह व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है कि रसायन विज्ञान के इतिहास के लिए इन पत्रों का प्रकाशन विशेष महत्व रखता था। वास्तव में, इसने रासायनिक विज्ञान की एक नई शाखा के गठन को चिह्नित किया, जो एम. ले चेटेलियर के अनुसार ( एम. ले चेटेलियर) [ ], की तुलना लवॉज़ियर के कार्यों के महत्व से की गई थी। हालाँकि, इन कार्यों के मूल्य को आम तौर पर मान्यता मिलने में कई साल लग गए। यह देरी मुख्य रूप से इस तथ्य के कारण हुई कि असाधारण गणितीय गणनाओं और गहन निष्कर्षों के कारण लेखों को पढ़ना काफी कठिन था (विशेषकर प्रायोगिक रसायन विज्ञान में शामिल छात्रों के लिए)। 19वीं सदी के अंत में ऐसे बहुत कम रसायनज्ञ थे जिनके पास कागजों के सबसे सरल हिस्सों को भी पढ़ने के लिए गणित का पर्याप्त ज्ञान था; इस प्रकार, कुछ सबसे महत्वपूर्ण कानून, जो पहले इन लेखों में वर्णित थे, बाद में अन्य वैज्ञानिकों द्वारा या तो सैद्धांतिक रूप से या, अधिक बार, प्रयोगात्मक रूप से सिद्ध किए गए थे। हालाँकि, आजकल, गिब्स के तरीकों के मूल्य और प्राप्त परिणामों को भौतिक रसायन विज्ञान के सभी छात्रों द्वारा मान्यता प्राप्त है।

1891 में, प्रोफेसर ओस्टवाल्ड द्वारा गिब्स की कृतियों का जर्मन में अनुवाद किया गया, और 1899 में जी. रॉय और ए. ले चेटेलियर के प्रयासों से फ्रेंच में अनुवाद किया गया। इस तथ्य के बावजूद कि प्रकाशन को कई साल बीत चुके हैं, दोनों ही मामलों में अनुवादकों ने संस्मरणों के ऐतिहासिक पहलू पर इतना ध्यान नहीं दिया, बल्कि उन कई महत्वपूर्ण मुद्दों पर ध्यान दिया, जिन पर इन लेखों में चर्चा की गई थी और जिनकी अभी तक प्रयोगात्मक रूप से पुष्टि नहीं की गई थी। कई प्रमेय पहले से ही प्रयोगकर्ताओं के लिए शुरुआती बिंदु या दिशानिर्देश के रूप में काम कर चुके हैं, अन्य, जैसे कि चरण नियम, ने तार्किक रूप से जटिल प्रयोगात्मक तथ्यों को वर्गीकृत और समझाने में मदद की है। बदले में, उत्प्रेरण, ठोस समाधान और आसमाटिक दबाव के सिद्धांत का उपयोग करके, यह दिखाया गया कि कई तथ्य जो पहले समझ से बाहर लगते थे और जिन्हें शायद ही समझाया जा सकता था, वास्तव में, समझना आसान है और थर्मोडायनामिक्स के मौलिक नियमों के परिणाम हैं। बहुघटक प्रणालियों पर चर्चा करते समय जहां कुछ घटक बहुत कम मात्रा (पतला समाधान) में मौजूद होते हैं, सिद्धांत प्रारंभिक विचारों के आधार पर जहां तक ​​जा सकता है, चला गया है। लेख के प्रकाशन के समय, प्रयोगात्मक तथ्यों की कमी ने उस मौलिक कानून के निर्माण की अनुमति नहीं दी जिसे वानट हॉफ ने बाद में खोजा था। यह कानून मूल रूप से गैसों के मिश्रण के लिए हेनरी के नियम का परिणाम था, लेकिन आगे की जांच करने पर पता चला कि इसका बहुत व्यापक अनुप्रयोग है।

सैद्धांतिक यांत्रिकी

सैद्धांतिक यांत्रिकी में गिब्स का वैज्ञानिक योगदान भी ध्यान देने योग्य था। 1879 में, होलोनोमिक मैकेनिकल सिस्टम के संबंध में, उन्होंने गॉस के न्यूनतम बाधा के सिद्धांत से उनकी गति के समीकरण निकाले। 1899 में, मूल रूप से गिब्स के समान समीकरण फ्रांसीसी मैकेनिक पी.ई. अपेल द्वारा स्वतंत्र रूप से प्राप्त किए गए थे, जिन्होंने बताया कि वे होलोनोमिक और नॉनहोलोनोमिक दोनों प्रणालियों की गति का वर्णन करते हैं (यह नॉनहोलोनोमिक यांत्रिकी की समस्याओं में है कि डेटा अब उनके मुख्य अनुप्रयोग समीकरण ढूंढते हैं) , जिसे आमतौर पर एपेल समीकरण कहा जाता है, और कभी-कभी - गिब्स-अपेल समीकरण). इन्हें आमतौर पर यांत्रिक प्रणालियों की गति के सबसे सामान्य समीकरण माना जाता है।

वेक्टर कलन

गिब्स ने, उन वर्षों के कई अन्य भौतिकविदों की तरह, वेक्टर बीजगणित का उपयोग करने की आवश्यकता को महसूस किया, जिसके माध्यम से भौतिकी के विभिन्न क्षेत्रों से जुड़े काफी जटिल स्थानिक संबंधों को आसानी से और सुलभ रूप से व्यक्त किया जा सकता है। गिब्स हमेशा गणित की स्पष्टता और लालित्य को प्राथमिकता देते थे, इसलिए वे वेक्टर बीजगणित का उपयोग करने के लिए विशेष रूप से उत्सुक थे। हालाँकि, हैमिल्टन के चतुर्भुज सिद्धांत में उन्हें ऐसा कोई उपकरण नहीं मिला जो उनकी सभी आवश्यकताओं को पूरा करता हो। इस संबंध में, उन्होंने कई शोधकर्ताओं के विचारों को साझा किया, जो एक सरल और अधिक प्रत्यक्ष वर्णनात्मक उपकरण - वेक्टर बीजगणित के पक्ष में, इसकी तार्किक वैधता के बावजूद, चतुर्धातुक विश्लेषण को अस्वीकार करना चाहते थे। अपने छात्रों की मदद से, 1881 और 1884 में, प्रोफेसर गिब्स ने गुप्त रूप से वेक्टर विश्लेषण पर एक विस्तृत मोनोग्राफ प्रकाशित किया, जिसका गणितीय उपकरण उन्होंने विकसित किया था। यह पुस्तक उनके साथी वैज्ञानिकों के बीच तेजी से फैल गई।

अपनी पुस्तक पर काम करते समय, गिब्स मुख्य रूप से श्रम पर निर्भर थे "औसदेहनुंगस्लेह्रे"ग्रासमैन और अनेक संबंधों का बीजगणित। उल्लिखित अध्ययन गिब्स के लिए विशेष रुचि के थे, और, जैसा कि उन्होंने बाद में नोट किया, उन्हें उनकी सभी गतिविधियों के बीच सबसे बड़ा सौंदर्य आनंद मिला। कई रचनाएँ जिनमें उन्होंने हैमिल्टन के चतुर्भुज के सिद्धांत को खारिज कर दिया, पत्रिका के पन्नों में छपीं प्रकृति.

जब गणितीय प्रणाली के रूप में वेक्टर बीजगणित की उपयोगिता की पुष्टि अगले 20 वर्षों में स्वयं और उनके छात्रों द्वारा की गई, तो गिब्स अनिच्छा से ही सही, वेक्टर विश्लेषण पर अधिक विस्तृत कार्य प्रकाशित करने के लिए सहमत हुए। चूँकि वह उस समय पूरी तरह से दूसरे विषय में लीन थे, इसलिए प्रकाशन के लिए पांडुलिपि की तैयारी उनके एक छात्र, डॉ. ई.बी. विल्सन को सौंपी गई, जिन्होंने इस कार्य को पूरा किया। अब गिब्स को इसके आधुनिक रूप में वेक्टर कैलकुलस के रचनाकारों में से एक माना जाता है।

इसके अलावा, प्रोफेसर गिब्स खगोलीय समस्याओं को हल करने के लिए वेक्टर विश्लेषण के अनुप्रयोग में बेहद रुचि रखते थे और उन्होंने "तीन पूर्ण अवलोकनों से अण्डाकार कक्षाओं के निर्धारण पर" लेख में कई समान उदाहरण दिए। इस कार्य में विकसित विधियों का उपयोग बाद में प्रोफेसर वी. बीबे द्वारा किया गया ( डब्ल्यू बीबे) और ए. डब्ल्यू. फिलिप्स ( ए. डब्ल्यू. फिलिप्स) तीन अवलोकनों के आधार पर धूमकेतु स्विफ्ट की कक्षा की गणना करना, जो विधि का एक गंभीर परीक्षण बन गया। उन्होंने पाया कि गॉस और ओपोल्ज़र विधियों की तुलना में गिब्स विधि के महत्वपूर्ण फायदे थे, उपयुक्त अनुमानों का अभिसरण तेज़ था, और समाधान के लिए मूलभूत समीकरण खोजने में बहुत कम प्रयास खर्च किए गए थे। इन दोनों लेखों का जर्मन में अनुवाद बुचोलज़ (जर्मन: ह्यूगो बुचोलज़) द्वारा किया गया और दूसरे संस्करण में शामिल किया गया सैद्धांतिक खगोल विज्ञानक्लिंकरफस।

विद्युत चुंबकत्व और प्रकाशिकी

1882 से 1889 तक अमेरिकन जर्नल ऑफ साइंस में ( अमेरिकन जर्नल ऑफ साइंस) प्रकाश के विद्युत चुम्बकीय सिद्धांत और लोच के विभिन्न सिद्धांतों के साथ इसके संबंध में अलग-अलग विषयों पर पांच लेख छपे। यह दिलचस्प है कि अंतरिक्ष और पदार्थ के बीच संबंध के बारे में विशेष परिकल्पनाएं पूरी तरह से अनुपस्थित थीं। पदार्थ की संरचना के बारे में एकमात्र धारणा यह है कि इसमें ऐसे कण होते हैं जो प्रकाश की तरंग दैर्ध्य के सापेक्ष काफी छोटे होते हैं, लेकिन बहुत छोटे नहीं होते हैं, और यह किसी तरह अंतरिक्ष में विद्युत क्षेत्रों के साथ संपर्क करता है। उन तरीकों का उपयोग करते हुए जिनकी सादगी और स्पष्टता थर्मोडायनामिक्स में उनके अध्ययन की याद दिलाती थी, गिब्स ने दिखाया कि पूरी तरह से पारदर्शी मीडिया के मामले में सिद्धांत ने न केवल रंग के फैलाव (एक द्विअपवर्तक माध्यम में ऑप्टिकल अक्षों के फैलाव सहित) की व्याख्या की, बल्कि इसका नेतृत्व भी किया। किसी भी तरंग दैर्ध्य के लिए फ्रेस्नेल के दोहरे प्रतिबिंब के नियम कम ऊर्जा को ध्यान में रखते हैं जो रंग फैलाव निर्धारित करते हैं। उन्होंने कहा कि वृत्ताकार और अण्डाकार ध्रुवीकरण को समझाया जा सकता है यदि हम और भी उच्च क्रम के प्रकाश की ऊर्जा पर विचार करते हैं, जो बदले में, कई अन्य ज्ञात घटनाओं की व्याख्या का खंडन नहीं करता है। गिब्स ने पारदर्शिता की अलग-अलग डिग्री के साथ एक माध्यम में मोनोक्रोमैटिक प्रकाश के लिए सामान्य समीकरणों को सावधानीपूर्वक तैयार किया, जो मैक्सवेल द्वारा प्राप्त किए गए अभिव्यक्तियों से भिन्न अभिव्यक्तियों पर पहुंचे, जिसमें स्पष्ट रूप से माध्यम और चालकता के ढांकता हुआ स्थिरांक शामिल नहीं थे।

प्रोफेसर हेस्टिंग्स के कुछ प्रयोग ( सी. एस. हेस्टिंग्स) 1888 (जिससे पता चला कि आइसलैंड स्पर में द्विअपवर्तन ह्यूजेन्स के कानून के बिल्कुल अनुरूप है) ने प्रोफेसर गिब्स को फिर से प्रकाशिकी के सिद्धांत को अपनाने और नए लेख लिखने के लिए मजबूर किया, जिसमें प्राथमिक तर्क से काफी सरल रूप में, उन्होंने दिखाया कि प्रकाश का फैलाव पूरी तरह से विद्युत सिद्धांत से मेल खाता है, जबकि उस समय प्रस्तावित लोच के किसी भी सिद्धांत को प्राप्त प्रयोगात्मक डेटा के साथ समेटा नहीं जा सका।

सांख्यिकीय यांत्रिकी

अपने नवीनतम कार्य में "सांख्यिकीय यांत्रिकी के बुनियादी सिद्धांत"गिब्स अपने पहले प्रकाशनों के विषय से निकटता से संबंधित विषय पर लौट आए। उनमें वे थर्मोडायनामिक्स के नियमों के परिणामों के विकास में लगे हुए थे, जिन्हें प्रयोग पर आधारित डेटा के रूप में स्वीकार किया जाता है। विज्ञान के इस अनुभवजन्य रूप में, गर्मी और यांत्रिक ऊर्जा को दो अलग-अलग घटनाओं के रूप में माना जाता था - बेशक, कुछ सीमाओं के साथ पारस्परिक रूप से एक दूसरे में परिवर्तित हो रहे थे, लेकिन कई महत्वपूर्ण मापदंडों में मौलिक रूप से भिन्न थे। घटनाओं को एकजुट करने की लोकप्रिय प्रवृत्ति के अनुसार, इन दो अवधारणाओं को एक श्रेणी में कम करने के कई प्रयास किए गए हैं, वास्तव में यह दिखाने के लिए कि गर्मी छोटे कणों की यांत्रिक ऊर्जा से ज्यादा कुछ नहीं है, और गर्मी के अतिरिक्त गतिशील कानून हैं किसी भी शरीर में बड़ी संख्या में स्वतंत्र यांत्रिक प्रणालियों का परिणाम - संख्या इतनी बड़ी कि सीमित कल्पना वाले व्यक्ति के लिए इसकी कल्पना करना भी मुश्किल है। फिर भी, कई पुस्तकों और लोकप्रिय प्रदर्शनियों में इस विश्वासपूर्ण दावे के बावजूद कि "गर्मी आणविक गति का तरीका है," वे पूरी तरह से आश्वस्त नहीं थे, और इस विफलता को लॉर्ड केल्विन ने 19वीं सदी के विज्ञान के इतिहास पर एक कलंक के रूप में माना था। इस तरह के अध्ययनों को बड़ी संख्या में स्वतंत्रता की डिग्री के साथ सिस्टम के यांत्रिकी से निपटना होगा, और अवलोकन के साथ गणना के परिणामों की तुलना करना संभव होगा, ये प्रक्रियाएं प्रकृति में सांख्यिकीय होनी चाहिए; मैक्सवेल ने एक से अधिक बार ऐसी प्रक्रियाओं की कठिनाइयों की ओर इशारा किया, और यह भी कहा (और इसे अक्सर गिब्स द्वारा उद्धृत किया गया था) कि ऐसे मामलों में उन लोगों द्वारा भी गंभीर गलतियाँ की गईं जिनकी गणित के अन्य क्षेत्रों में क्षमता पर सवाल नहीं उठाया गया था।

आगामी कार्य पर प्रभाव

गिब्स के कार्यों ने बहुत ध्यान आकर्षित किया और कई वैज्ञानिकों की गतिविधियों को प्रभावित किया, जिनमें से कुछ नोबेल पुरस्कार विजेता बने:

• 1910 में, डचमैन जे. डी. वान डेर वाल्स को भौतिकी में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था। अपने नोबेल व्याख्यान में, उन्होंने अपने काम पर गिब्स के राज्य समीकरणों के प्रभाव का उल्लेख किया।

• 1918 में, मैक्स प्लैंक को क्वांटम यांत्रिकी के क्षेत्र में उनके काम के लिए भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला, विशेष रूप से उनके क्वांटम सिद्धांत के 1900 में प्रकाशन के लिए। उनका सिद्धांत मूलतः आर. क्लॉसियस, जे. डब्ल्यू. गिब्स और एल. बोल्ट्ज़मैन के थर्मोडायनामिक्स पर आधारित था। प्लैंक ने गिब्स के बारे में यह कहा: "उनका नाम न केवल अमेरिका में, बल्कि पूरे विश्व में सभी समय के सबसे प्रसिद्ध सैद्धांतिक भौतिकविदों में गिना जाएगा..."।

• 20वीं सदी की शुरुआत में गिल्बर्ट एन. लुईस और मर्ले रान्डेल (अंग्रेज़ी)गिब्स द्वारा विकसित रासायनिक थर्मोडायनामिक्स के सिद्धांत का उपयोग और विस्तार किया गया। उन्होंने अपना शोध 1923 में नामक पुस्तक में प्रस्तुत किया "ऊष्मप्रवैगिकी और रासायनिक पदार्थों की मुक्त ऊर्जा"और रासायनिक ऊष्मागतिकी पर मौलिक पाठ्यपुस्तकों में से एक थी। 1910 के दशक में विलियम गियोक ने बर्कले विश्वविद्यालय में रसायन विज्ञान कॉलेज में दाखिला लिया और 1920 में रसायन विज्ञान में स्नातक की डिग्री प्राप्त की। पहले वह एक केमिकल इंजीनियर बनना चाहते थे, लेकिन लुईस के प्रभाव में उनकी रुचि रासायनिक अनुसंधान में हो गई। 1934 में वह बर्कले में रसायन विज्ञान के पूर्ण प्रोफेसर बन गए, और 1949 में उन्हें थर्मोडायनामिक्स के तीसरे नियम का उपयोग करके क्रायोकेमिकल अनुसंधान के लिए नोबेल पुरस्कार मिला।

• गिब्स के काम का येल से पीएचडी करने वाले अर्थशास्त्री इरविंग फिशर के विचारों के निर्माण पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा।

व्यक्तिगत गुण

प्रोफेसर गिब्स ईमानदार चरित्र और सहज विनम्रता के व्यक्ति थे। अपने सफल शैक्षणिक करियर के अलावा, वह न्यू हेवन के हॉपकिंस हाई स्कूल में व्यस्त थे, जहाँ उन्होंने संरक्षक सेवाएँ प्रदान कीं और कई वर्षों तक फंड कोषाध्यक्ष के रूप में कार्य किया। जैसा कि मुख्य रूप से बौद्धिक गतिविधि में लगे एक व्यक्ति के लिए उपयुक्त है, गिब्स ने कभी भी परिचितों का एक विस्तृत समूह बनाने की इच्छा नहीं की; हालाँकि, वह एक असामाजिक व्यक्ति नहीं था, बल्कि, इसके विपरीत, वह हमेशा बेहद मिलनसार और खुला था, किसी भी विषय का समर्थन करने में सक्षम था, और हमेशा शांत और आमंत्रित था। विस्तारवाद उसके स्वभाव से अलग था, साथ ही कपट भी। वह आसानी से हंस सकते थे और उनमें जीवंत हास्य की भावना थी। हालाँकि वे अपने बारे में कम ही बात करते थे, लेकिन कभी-कभी वे अपने व्यक्तिगत अनुभव से उदाहरण देना पसंद करते थे।

प्रोफ़ेसर गिब्स के किसी भी गुण ने उनके सहयोगियों और छात्रों को उनकी विनम्रता और उनके असीमित बौद्धिक संसाधनों के प्रति पूर्ण अनभिज्ञता से अधिक प्रभावित नहीं किया। एक विशिष्ट उदाहरण वह वाक्यांश है जो उन्होंने अपनी गणितीय क्षमताओं के संबंध में एक करीबी दोस्त की संगति में कहा था। पूरी ईमानदारी के साथ उन्होंने कहा: "अगर मैं गणितीय भौतिकी में सफल रहा, तो मुझे लगता है कि ऐसा इसलिए था क्योंकि मैं इतना भाग्यशाली था कि गणितीय कठिनाइयों से बच सका।"

नाम को कायम रखना

1945 में, येल विश्वविद्यालय ने, जे. विलार्ड गिब्स के सम्मान में, सैद्धांतिक रसायन विज्ञान के प्रोफेसर की उपाधि पेश की, जिसे 1973 तक लार्स ओन्सगर (रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार विजेता) द्वारा बरकरार रखा गया था। गिब्स के सम्मान में येल विश्वविद्यालय में एक प्रयोगशाला और गणित में वरिष्ठ व्याख्याता के रूप में एक पद का नाम भी रखा गया। 28 फरवरी, 2003 को उनकी मृत्यु की 100वीं वर्षगांठ मनाने के लिए येल में एक संगोष्ठी आयोजित की गई थी।

1950 में, गिब्स की एक प्रतिमा को महान अमेरिकियों के हॉल ऑफ फ़ेम में रखा गया था।

4 मई 2005 को, संयुक्त राज्य डाक सेवा ने गिब्स, जॉन वॉन न्यूमैन, बारबरा मैक्लिंटॉक और रिचर्ड फेनमैन के चित्रों वाले डाक टिकटों की एक श्रृंखला जारी की।

अमेरिकी नौसेना के समुद्र विज्ञान अभियान पोत यूएसएनएस जोशिया विलार्ड गिब्स (टी-एजीओआर-1), जो 1958-71 तक संचालित था, का नाम गिब्स के नाम पर रखा गया था।

गिब्स, जोशिया विलार्ड(गिब्स, जोशिया विलार्ड) (1839-1903), अमेरिकी भौतिक विज्ञानी और गणितज्ञ। 11 फरवरी, 1839 को न्यू हेवन (कनेक्टिकट) में जन्म। उन्होंने येल विश्वविद्यालय से स्नातक की उपाधि प्राप्त की, जहां ग्रीक, लैटिन और गणित में उनकी सफलता के लिए पुरस्कार और पुरस्कार दिए गए। 1863 में उन्होंने डॉक्टर ऑफ फिलॉसफी की उपाधि प्राप्त की। वह एक विश्वविद्यालय शिक्षक बन गए, पहले दो वर्षों तक लैटिन पढ़ाया और उसके बाद गणित पढ़ाया। 1866-1869 में उन्होंने पेरिस, बर्लिन और हीडलबर्ग विश्वविद्यालयों में अपनी शिक्षा जारी रखी। न्यू हेवन लौटने के बाद, उन्होंने येल विश्वविद्यालय में गणितीय भौतिकी विभाग का नेतृत्व किया और अपने जीवन के अंत तक इसे संभाला।

गिब्स ने थर्मोडायनामिक्स के क्षेत्र में अपना पहला काम 1872 में कनेक्टिकट एकेडमी ऑफ साइंसेज में प्रस्तुत किया। इसे कहा जाता था तरल पदार्थों के ऊष्मागतिकी में ग्राफिकल तरीके (तरल पदार्थों के ऊष्मप्रवैगिकी में ग्राफिकल तरीके) और एन्ट्रापी आरेखों की विधि के प्रति समर्पित था। इस विधि ने किसी पदार्थ के सभी थर्मोडायनामिक गुणों को ग्राफिक रूप से प्रस्तुत करना संभव बना दिया और तकनीकी थर्मोडायनामिक्स में एक प्रमुख भूमिका निभाई। गिब्स ने अपने विचार निम्नलिखित कार्य में विकसित किये - सतहों का उपयोग करके पदार्थों के थर्मोडायनामिक गुणों के ज्यामितीय प्रतिनिधित्व के तरीके (सतहों के माध्यम से पदार्थों के थर्मोडायनामिक गुणों के ज्यामितीय प्रतिनिधित्व की विधियाँ, 1873), त्रि-आयामी चरण आरेख प्रस्तुत करना और एक प्रणाली की आंतरिक ऊर्जा, एन्ट्रापी और आयतन के बीच संबंध प्राप्त करना।

1874-1878 में गिब्स ने एक ग्रंथ प्रकाशित किया विषमांगी पदार्थों के संतुलन पर (विषमांगी पदार्थों के संतुलन पर), जिनके विचारों ने रासायनिक थर्मोडायनामिक्स का आधार बनाया। इसमें, गिब्स ने थर्मोडायनामिक संतुलन के सामान्य सिद्धांत और थर्मोडायनामिक क्षमता की विधि को रेखांकित किया, चरण नियम तैयार किया (अब उसका नाम है), सतह और इलेक्ट्रोकेमिकल घटना के एक सामान्य सिद्धांत का निर्माण किया, एक मौलिक समीकरण निकाला जिसने आंतरिक के बीच संबंध स्थापित किया एक थर्मोडायनामिक प्रणाली की ऊर्जा और थर्मोडायनामिक क्षमताएं और विषम प्रणालियों के लिए रासायनिक प्रतिक्रियाओं और संतुलन स्थितियों की दिशा निर्धारित करना संभव बना दिया।

थर्मोडायनामिक्स पर गिब्स का काम 1892 तक यूरोप में लगभग अज्ञात था। उनके ग्राफिकल तरीकों के मूल्य की सराहना करने वाले पहले लोगों में से एक जे. मैक्सवेल थे, जिन्होंने पानी के लिए थर्मोडायनामिक सतहों के कई मॉडल बनाए।

1880 के दशक में, गिब्स को क्वाटरनियंस पर डब्ल्यू हैमिल्टन के काम और जी. ग्रासमैन के बीजगणितीय काम में दिलचस्पी हो गई। अपने विचारों को विकसित करते हुए, उन्होंने आधुनिक रूप में वेक्टर विश्लेषण बनाया। 1902 में काम सांख्यिकीय यांत्रिकी के बुनियादी सिद्धांत (सांख्यिकीय यांत्रिकी में प्राथमिक सिद्धांत) गिब्स ने शास्त्रीय सांख्यिकीय भौतिकी का निर्माण पूरा किया। उनका नाम "गिब्स विरोधाभास", "कैनोनिकल, माइक्रोकैनोनिकल और ग्रैंड कैनोनिकल गिब्स वितरण", "गिब्स सोखना समीकरण", "गिब्स-डुहेम समीकरण" आदि जैसी अवधारणाओं से जुड़ा है।

गिब्स को बोस्टन में अमेरिकन एकेडमी ऑफ आर्ट्स एंड साइंसेज का सदस्य, रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन का सदस्य चुना गया और उन्हें कोपले मेडल और रमफोर्ड मेडल से सम्मानित किया गया। गिब्स की मृत्यु 28 अप्रैल, 1903 को न्यू हेवन में हुई।