Lars Onsager (27. marraskuuta 1903 - 5. lokakuuta 1976) oli norjalaissyntyinen yhdysvaltalainen fyysinen kemisti ja teoreettinen fyysikko. Hänellä oli Gibbsin teoreettisen kemian professuuri Yalen yliopistossa. Hänelle myönnettiin Nobelin kemianpalkinto vuonna 1968.

 

Elämä ja ura lyhyesti

Onsager syntyi Norjassa vuonna 1903 ja muutti myöhemmin Yhdysvaltoihin, missä hän toimi suuren osan urastaan. Hän oli koulutukseltaan fysiikan ja kemian suuntainen teoreetikko, ja hänen työnsä sijoittuvat erityisesti tilastollisen fysiikan, termodynamiikan ja sähkökemian alalle. Pitkään hän toimi Gibbsin teoreettisen kemian professorina Yalen yliopistossa.

Tieteelliset pääsaavutukset

  • Onsagerin käänteissuhteet (reciprocal relations) — 1931 julkaistu työ muodosti perustan lineaariselle irreversiibelin termodynamiikan teorialle. Käänteissuhteet kuvaavat, miten eri kulkumuodot (esim. aineen virtaus ja lämpövirtaus) kytkeytyvät toisiinsa ja osoittavat, että tietyt kulkuun liittyvät kertoimet ovat symmetrisiä. Tämä periaate on keskeinen monilla aloilla, kuten elektro- ja termoelektrisuudessa.
  • Isingin mallin eksakti ratkaisu — Onsager antoi tunnetun eksaktin ratkaisun kahdenulotteiselle Isingin mallille (vuonna 1944), mikä oli merkittävä läpimurto tilastollisessa fysiikassa ja kriittisten ilmiöiden ymmärtämisessä. Hänen ratkaisunsa toi syvää näkemystä faasimuutoksiin ja kvantitatiiviseen analyysiin.
  • Panokset sähkökemiaan ja tilastomekaniikkaan — Onsager kehitti myös teorioita ionien käyttäytymisestä liuoksissa ja muihin ilmiöihin liittyviä matemaattisia menetelmiä. Hänen tutkimuksensa yhdistävät termodynamiikan ja stokastisen dynamiikan menetelmiä.

Nobelin kemianpalkinto

Vuonna 1968 Onsager sai Nobelin kemianpalkinnon nimenomaan käänteissuhteiden löytämisestä, jotka ovat fundamentaaleja irreversiibelien prosessien kuvaamisessa. Palkinto korosti hänen työnsä merkitystä sekä kemialle että fysiikalle, sillä käänteissuhteet tarjoavat yleisen teoreettisen raamin monien erilaisiin kulkuihin ja kytkentöihin liittyvien ilmiöiden ymmärtämiselle.

Merkitys ja perintö

Onsagerin ajatukset ja matemaattiset menetelmät ovat vaikuttaneet laajasti fysiikkaan, kemiaan ja insinööritieteisiin. Hänen työnsä loi yhteyksiä käsitteiden välillä, joita aiemmin pidettiin erillisinä, ja antoi työkaluja sekä teoreettiseen tutkimukseen että soveltavaan mallintamiseen. Useita käsitteitä on nimetty hänen mukaansa (esim. Onsagerin käänteissuhteet, Onsagerin reaktiokenttä), ja hänen tulkintansa säilyvät opetuksessa ja tutkimuksessa edelleen.

Keskeisiä julkaisuja

  • “Reciprocal Relations in Irreversible Processes” (1931) — perusartikkeli käänteissuhteista.
  • “Crystal Statistics. I. A Two-Dimensional Model with an Order-Disorder Transition” (1944) — Ising-mallin eksakti ratkaisu.

Lopuksi

Lars Onsageria muistetaan erityisesti kyvystä yhdistää syvällistä matemaattista oivallusta fyysisiin ja kemiallisiin ilmiöihin. Hänen työnsä tarjosi kestäviä periaatteita, jotka edelleen ohjaavat tutkimusta avoimissa ja erityisesti irreversiibeleissä systeemissä.