木工的儿子自学当老师3354现代分子科学之父：范德瓦尔斯的逆反人生。

本文转载自案例科学《【物理史中的十一月】1837 年 11 月 23 日：现代分子科学之父——凡得瓦（Johannes van der Waals）的诞生》。

文|肖如坡、杨新南(台湾省立大学物理系)(译自APS News，2021年11月)1837年11月23日：现代分子科学之父3354年，自学成才的科学家约翰内斯范德瓦尔斯的诞生。

约翰尼斯迪德里克范德瓦耳斯。图/维基百科《费曼物理学讲义》年，众所周知，费曼在开篇就问，哪些科学知识应该留给后代，他的回答是：一切物质都是由原子构成的。虽然看似显而易见，但其实原子的概念可以追溯到古希腊的——年。然而，原子的存在一直是科学家们激烈争论的话题，直到20世纪。是约翰尼斯迪德里克范德瓦耳斯为世界是由分子组成的这一观点提供了有力而令人信服的证据。他是荷兰的小学老师，大部分物理知识都是自学的。然而他孜孜不倦，最终成为现代分子科学之父。

这位后来的诺贝尔奖获得者于1837年11月23日出生在荷兰莱顿的一个贫穷的木工家庭，是家里10个孩子中的老大。当时，女孩和工人阶级的男孩没有机会接受严格的中等教育。所以范德瓦尔的早期教育只有阅读、写作和基本算术，接触自然科学的机会很少。

范德瓦14岁离开学校去当小学老师，24岁成为小学校长。他渴望获得更多的知识，所以他利用业余时间在当地的莱顿大学学习数学、物理和天文学课程。然而，他几次被拒绝注册为全日制学生，因为入学许可规定他必须参加拉丁语考试。后来荷兰实行了全面的教育改革，推行了中学教育制度。范杜瓦致力于成为一名中学老师，最后当了10多年的物理老师。

随着荷兰教育政策的进一步改革，取消了高考考拉丁语的要求，开发了范德瓦尔斯的世界。他很快通过了莱顿大学物理和数学的资格考试，开始了他的博士学习。1873年，他终于在36岁时获得了博士学位。

范杜瓦的博士论文《关于气体和液体状态的连续性》奠定了现代热力学的基础，最终获得了1910年的诺贝尔物理学奖。在论文中，他提出了一个统一的模型来解释气体和液体的属性，这个模型后来成为了著名的范德瓦尔斯方程：

(P a/V2)(Vb)=RT

这里P、V、T代表物质的压强、体积、温度，A、B为常数。范杜瓦研究的重要性在于，他调整了理想气体的物态方程(PV=nRT)以涵盖分子和分子间力。这种见解在当时分子的存在还是一个激烈争论的话题，更不用说原子间的相互作用和相互作用力的时候，是很有远见的。为了表示对他的尊重，从此，被证明存在于分子间的弱力被称为范德瓦力。

热力学领域的巨人詹姆斯克拉克麦克斯韦在评论范德瓦尔斯发表在《自然》 (Nature)杂志上的论文时有先见之明地指出：“毫无疑问，范德瓦尔斯的名字将很快被列入分子科学的前沿。尽管有这种早期的赞扬，但对Deva成就的承认来得很慢，主要是因为他的研究起初只以荷兰语发表。直到1877年，范德瓦尔的发现被广泛发行的德国杂志《物理年鉴》(Annalen der Physik)概述，物理学界才充分认识到这项研究的创新性，从而掀起了液态和气态分子物理的研究热潮。

因为这种广泛的赞誉，范杜瓦离开了中学物理老师的职位，接受了新成立的阿姆斯特丹大学物理教授的职位。在被排斥在学术圈之外如此之久后，范德瓦尔和他的亲密同事亨利范特霍夫(第一届诺贝尔化学奖获得者)和雨果德弗里斯(先驱遗传学家)终于带领这所新大学在荷兰科学的新黄金时代脱颖而出。

范杜瓦随后的成就包括被视为氢氦液化基础的对应态定律，以及随后在1911年发现的超导性，还有早期的毛细管理论和二元混合物理论，对化学工程和地球化学产生了持续的影响。范杜瓦也预见到了团簇化学和物理的重要性，这方面的研究也是近几十年才开始流行的。

尽管取得了所有这些成就，但Deva是出了名的谦虚，这一点在他获得诺贝尔奖时的开幕词中也许是最明显的：“现在我有幸在一次贵宾的聚会上讨论我对气体和液体性质的理论研究，我必须克服我在谈论我自己和我的研究时的不自信。」

Vandewar非常重视他的个人隐私。1881年，悲剧降临到他的家庭，他的妻子安娜突然死于肺结核，时年34岁。

岁，让他极度心碎，尔后有十几年没有发表论文。他从未再婚，和 4 个小孩过着安静的生活，女儿安妮持家，贾克琳是有名的诗人，约翰娜是老师，儿子约翰跟随父亲的脚步是当上物理教授。他有一位学生说：「名誉既未改变他的行为，也没有改变他的习惯。」。

凡得瓦于 1923 年 3 月 8 日过世，享寿 85 岁，他的一生是面对逆境时坚毅的最佳榜样。

「完全确定的是，在我所有的研究中，我深信分子确实存在，从未将它们视为是我想像的虚构之物，」凡得瓦曾如此说，「但是当我开始研究时，我感觉只有我有这样的看法。」。

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