1837年11月23日,约翰内斯·迪德里克·范德瓦尔斯(范德华,Johannes Diderik van der Waals)出生于荷兰莱顿。他主要研究热动力学,特别是气体与液体的热动力学。
范德瓦尔斯是家里十个孩子中的老大,父亲是木匠。小学教育结束后,范德瓦尔斯成为一位学校教师。他不懂古典语言,因此无法参加学术考试,但1862年到1865年间,他利用业余时间在莱顿大学学习,此后获得了数学和物理学的教师资格。1864年范德瓦尔斯被一所初中任命为教师。1866年他移居海牙,成为一所初中的老师,后来成为校长。
后来,新的立法规定大学学生无需掌握古典语言,范德瓦尔斯因此得以参加大学的考试。1873年,他获得博士学位,论文题目是《气态和液态的连续性》(Over de Continuïteit van den Gas – en Vloeistoftoestand)。
1877年,范德瓦尔斯被任命为阿姆斯特丹市立大学的物理系教授。他有两个著名的同事——物理化学家雅各布斯·亨里克斯·范托夫(Jacobus Henricus van 't Hoff)和生物学家许霍·德弗里斯(Hugo de Vries)。范德瓦尔斯一直在阿姆斯特丹大学任教,直到退休。
直接促使范德瓦尔斯对该热动力学产生兴趣的,是鲁道夫·克劳修斯(Rudolf Clausius关于“热是一种运动现象”的一篇论文。范德瓦尔斯试图解释安德鲁斯(T. Andrews)发现的气体“临界温度”。在论文中,范德瓦尔斯推导出一个状态方程描述在特定压强、体积、温度下的气态和液态。这是对克劳修斯方程的修正,首次将分子体积和分子间的相互作用力(范德华力)考虑在内范德瓦尔斯证明,气态与液态之间不仅是连续的,而且本质是相同的。这篇论文让范德瓦尔斯立即加入最前沿的物理学家之列,其重要性可参考詹姆斯·麦克斯韦(James Clerk Maxwell)发表于《自然》期刊的评价:“毫无疑问,范德瓦尔斯很快就会站在分子科学的最前沿。
(态方程)

范德瓦尔斯的第二项重大贡献发表于1880年,他称之为“对应状态定理”(Law of Corresponding States)。所有物质都能用一个通用的态方程来表示,因为这个态方程里的3个与特定物质相关的临界量常数可以被消除。这个定理最终指导了杜瓦(James Dewar)1898年得到液氢,海克·卡麦林·昂纳斯(Heike Kamerlingh Onnes)1910年得到液氦。昂纳斯1913年因“低温研究和液氦制造”获得诺贝尔物理学奖,他在1910年写道“范德瓦尔斯的研究一直被认为是开展实验的魔术棒,我们在莱顿的低温物理实验室,一直是在范德瓦尔斯理论的影响下开展工作。
十年后,也就是1890年,范德瓦尔斯写了一篇论述《二元解理论》(Theory of Binary Solutions),把态方程和热力学第二定律联系起来。这一理论带来了多个系列的实验,最早的有约翰内斯·昆恩(Johannes Kuenen),他发现了理论预测的临界现象的特征。
范德瓦尔斯还提出了毛细现象的热动力学理论,最早是在1893年。他认为在液态和气态边界存在快速渐进的密度改变。这有别于乔赛亚·威拉德·吉布斯(Josiah Willard Gibbs)认为的液态气态间是突然密度转变。范德瓦尔斯和拉普拉斯(Pierre Simon Laplace)这一现象有不同解释,拉普拉斯从力学来理解,而范德瓦尔斯从热力学角度理解,认为分子一直在做快速运动。当时的实验更支持范德瓦尔斯的理论。但“分子一直运动”这个观点,直到爱因斯坦理论解释了布朗运动(1905年)、让·巴蒂斯特·佩兰(Jean Baptiste Perrin)做了实验验证,才被普遍接受。
范德瓦尔斯的主要娱乐是走路,他特别喜欢在乡间行走。另外,他喜欢阅读。

范德瓦尔斯于1923年去世,时年85岁。
资料来源:

https://physicstoday.scitation.org/do/10.1063/PT.5.031098/full/
https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1910/waals/biographical/
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