Crookes’ tube

i et berømt essay som sammenligner de russiske forfatterne Ivan Turgenev og Leo Tolstoy, siterer filosofen Isaiah Berlin en mystisk frase av den greske poeten Archilocus: ‘reven vet mange ting; pinnsvinet vet en stor ting’. Berlin deler dermed forfattere inn i de som følger en enkelt ide doggedly og de som kaster nettene sine bredere, men kanskje med mindre dybde. Blant revene av kjemisk historie Er William Crookes, den store Og kontroversielle Viktorianske polymath.

Crookes var sønn Av En Vellykket Regent Street skredder. Hans rike far fikk Ham interessert i fotografering · bygge ham en kjeller lab i familiens hus – som til slutt førte Crookes til å delta på et kurs på den Nye Royal College Of Chemistry hvor den karismatiske August Hofmann var å tiltrekke seg noen av de smarteste unge studenter.

han ble Snart Hofmanns assistent og passet på noen av de nye rekruttene, inkludert den unge William Perkin. Han fikk også mange andre venner, Inkludert Charles Wheatstone, George Stokes og Michael Faraday. Deres innflytelse sørget for At, til tross for hans mentor affinitet for organisk kjemi, Crookes egne interesser forble heller mer ‘fysisk’.

Crookes pionerer innen vitenskapelig fotografering, som han innså tillot forskere å observere fenomener som er usynlige for det blotte øye. Han tok til og med bilder av flammespektra flere år før Gustav Kirchhoff Og Robert Bunsen, selv om han ikke skjønte betydningen av hans resultater. Men Etter å ha deltatt I En Kongelig Institusjonsdiskurs som antydet Bunsens spektroskopiske oppdagelse av rubidium, Satte Crookes sitt hjerte på et eget element.

han tok korte undervisningsposter I Oxford og I Chester og begynte å redigere London Photographical Society (lps) journal, men hadde da en livsforvandlende ide: han ville starte The Chemical News, en billig ukentlig brosjyre som rapporterte den siste kjemiske utviklingen. Han ble snart sparket AV LPS, men hans hjernebarn tok gradvis av.

I mellomtiden fortsatte han jakten på et nytt element i hver mineralprøve han kunne legge hendene på, og søkte metodisk etter uoppfordrede spektroskopiske linjer. Til slutt, i prøver som Han hadde isolert selen til Hofmann, blant de forventede linjene selen, natrium og litium, så han en lys grønn utslipp-et nytt element som han kalte thallium.

I løpet av de neste 10 årene jobbet Crookes mot voldsom konkurranse fra den franske kjemikeren Claude-August Lamy for å måle talliums atomvekt. For å minimere luftens oppdriftseffekt evakuerte han sakte balansekammeret med En Sprengelpumpe, og testet vakuumet med en elektrisk utladning. Han fikk til slutt en vekt som ville stå uendret i 40 år. Men til hans overraskelse var målingene avhengig av temperaturen · varmere gjenstander virket lettere enn kjøligere.

Med hjelp av Sin briljante assistent Charles Gimingham utviklet Crookes stadig mer følsomme måter å veie små gjenstander på, balansere slivers av glimmer eller pithballer på glassfibre suspendert i en evakuert pære. Disse delikate balanserer flyttet når de utsettes for lys; var lyset utøver et trykk? Hans forslag hadde en blandet mottakelse Ved Royal Society, og tvang ham tilbake til laboratoriet.

sammen Med Gimingham utviklet Han en lysmølle eller radiometer-fire lameller av folie, ansiktene svarte og hvite, hengende fra et slank glasskors på spissen av en nål. Opplyst, skovlene ville spinne vilt, ‘beviser’ hypotesen. Det var et deilig følsomt instrument som tillot svært delikate målinger av lysintensitet. Forklaringen var imidlertid feil. Osborne Reynolds i Manchester viste at hastigheten på skovlene var avhengig av gasstrykket i pæren, ved Hjelp Av James Clerk Maxwells kinetiske teori for å redegjøre for bevegelsen. Crookes innrømmet stille og motvillig.

men han fokuserte nå på utslipp i evakuerte pærer. Kopiering eksperimenter Av Faraday Og Julius Plü, Crookes brukt Gimingham nye pumpe * flere Sprengel pumper arrangert parallelt-for å flytte til stadig lavere trykk. Mystiske glød inne i rørene pekte på en bevegelse av partikler og Crookes observert en mørk region som ville komme til å bære hans navn.

Aldri en krympende fiolett, Crookes presentert spektakulære demonstrasjoner av ‘hans’ rør. Med et metallkors inne i røret kunne man se en skarp skygge på de glødende veggene, noe som viste at strålene reiste i rette linjer fra katoden. Mange Av Disse Crookes rør kan fortsatt bli funnet i skolene i dag, og jeg husker deres imponerende rart da jeg så dem som tenåring i et mørkt Nairobi klasserom.

Selv Om Crookes ‘påstand om å ha oppdaget en’ fjerde tilstand av materie ‘ bare var halvt riktig, presset hans eksperimenter utslippsfenomener fast opp på fysikkens agenda. Wilhelm Rö Ville først observere røntgenstråler Med Crookes rør, Og Joseph Thomson ville identifisere elektronen, som begynte subatomære studier som til slutt ville gi Oss Radar og fjernsyn.

Men Crookes’ interesser tok Ham i andre, interessante retninger. Hans punning motto ‘Ubi Crookes, ibi lux’ var særdeles treffende. Han lagde lyspærer med karbonfilamenter (ironisk Nok Forlot Gimingham å jobbe For Swan Og Edison). Hans spektroskopi av sjeldne jordarter bidro til å hvile kontroversene som hadde forfulgt den nesten uadskillelige gruppen av elementer i mye av århundret. Og I Sine senere år utviklet Crookes formuleringer av glass for å beskytte fabrikkarbeidernes øyne mot blending av støperier og glassverk, oppfinnelser ekko i dag i didymium-spesifikasjonene som brukes av glassblåsere. Den Kjemiske Nyheten forble nødvendig lesing for kjemikere til sin død i 1919.

Så Hvis Crookes var en mann av mange deler, som er du: pinnsvin eller rev?

Andrea Sella (@Sellathechemist) underviser i kjemi ved University College London, STORBRITANNIA