Johannes Diderik van der Waals

Bedeutung und wissenschaftlicher Beitrag

Johannes Diderik van der Waals (23. November 1837–8. März 1923) war ein niederländischer Physiker. Er untersuchte das Verhalten von Molekülen und die Zustände der Materie. Besonders wichtig sind seine Erklärung der später nach ihm benannten Van-der-Waals-Kräfte und die Van-der-Waals-Gleichung. Für seine Arbeiten über die Zustandsgleichung von Gasen und Flüssigkeiten erhielt er 1910 den Nobelpreis für Physik.

Van-der-Waals-Kräfte und Zustandsgleichung

1869 entdeckte van der Waals die Ursache der Anziehungskräfte zwischen Atomen beziehungsweise unpolaren Molekülen. Diese Wechselwirkungen wurden später Van-der-Waals-Kräfte genannt.

In seiner Doktorarbeit entwickelte er 1873 ein Modell zur Kontinuität des gasförmigen und flüssigen Zustands. Die daraus hervorgegangene Van-der-Waals-Gleichung zeigte, dass gasförmige und flüssige Aggregatzustände ineinander übergehen können und auf demselben physikalischen Prinzip beruhen. Ein Aggregatzustand bezeichnet dabei eine Zustandsform der Materie, etwa gasförmig oder flüssig.

Ausbildung und akademische Laufbahn

Van der Waals wurde am 23. November 1837 in Leiden geboren. Nach seiner Schulausbildung arbeitete er dort als Lehrer. Obwohl er kein Abitur und damit zunächst keine reguläre Zugangsberechtigung zum Hochschulstudium besaß, besuchte er von 1862 bis 1865 Vorlesungen und Seminare an der Universität Leiden. Dadurch erweiterte er seine Lehrzertifikate in Mathematik und Physik.

Ab 1864 unterrichtete er in Deventer. 1866 wechselte er an eine weiterführende Schule in Den Haag, deren Direktor er später wurde. Nach einer Gesetzesänderung durfte er auch ohne Abitur Naturwissenschaften studieren. 1873 schloss er sein Studium mit einer physikalischen Dissertation ab. Von 1877 bis 1908 war er Professor für Physik an der Universität Amsterdam. Er starb am 8. März 1923 in Amsterdam.

Auszeichnungen und Mitgliedschaften

Neben dem Nobelpreis von 1910 erhielt van der Waals Anerkennung durch mehrere wissenschaftliche Akademien. 1875 wurde er Mitglied der Königlich Niederländischen Akademie der Wissenschaften, 1891 assoziiertes Mitglied der belgischen Académie royale des Sciences, des Lettres et des Beaux-Arts, 1900 Mitglied der Preußischen Akademie der Wissenschaften und 1910 Mitglied der französischen Académie des sciences. 1913 wurde er in die amerikanische National Academy of Sciences gewählt. Später wurden außerdem der Mondkrater Van der Waals und der Asteroid (32893) van der Waals nach ihm benannt.

Wichtige Schriften

Seine Dissertation erschien 1873 unter dem Titel „Over de Continuiteit van den Gas- en Vloeistoftoestand“ („Die Kontinuität des flüssigen und gasförmigen Zustands“). Sie enthält die grundlegenden Überlegungen zum Zusammenhang zwischen Gasen und Flüssigkeiten.

Von 1908 bis 1912 erschien außerdem das zweibändige „Lehrbuch der Thermodynamik. In ihrer Anwendung auf das Gleichgewicht von Systemen mit gasförmig-flüssigen Phasen“, nach seinen Vorlesungen bearbeitet von Philipp Kohnstamm. Der erste Band erschien 1908, der zweite 1912.