Biographical encyclopedia

[931]

BAEKELAND

HALL

[933]

an  independent  consultant  and  invented 

a type of photographic paper that  could 

be developed under artificial light.

It was the first commercially successful 

photographic  paper  and  he  sold  it  to 

Eastman-Kodak  for  a  million  dollars. 

(Baekeland  had  planned  to  ask  $50,000 

and to  go down to  $25,000 if necessary, 

but  fortunately  for  him  Eastman  [852] 

spoke first.)

After a short visit to Germany in  1900 

Baekeland  plunged  into  a  project  to 

evolve  a  synthetic  substitute  for  shellac 

in  the  laboratory  he  had  built  in  his 

home  in  Yonkers,  New  York.  For  the 

purpose he began to investigate those or­

ganic  reactions  that  produced  gummy, 

tarlike  insoluble  residues  that  ruined 

glassware  and  seemed  to  have  no  other 

use. It was Baekeland’s intention to form 

such  a  residue  by  reacting  phenol  and 

formaldehyde,  then  find  a  solvent  that 

would  dissolve  it.  That  solution  would 

then be his shellac substitute. He formed 

the  residue  easily  enough  but  could  find 

no solvent.

Suddenly it occurred to him to look at 

matters  backward.  If  the  residue  was 

hard  and  resistant  to  solvents,  couldn’t 

that  be  a  useful  combination  of  proper­

ties in itself? He began to concentrate on 

forming  the  resinous  mass  more 

efficiently and making it still  harder  and 

tougher.  By  using  the  proper  heat  and 

pressure,  he  obtained  a  liquid  that  so­

lidified  and  took  the  shape  of  the  con­

tainer it was  in.  Once solid,  it was  hard, 

water-resistant,  solvent-resistant,  and  an 

electrical  insulator.  Moreover,  it  could 

be cut with a knife and easily machined.

He  waited  for  several  years  while  he 

continued to  experiment and  in  1909  he 

announced the existence of the substance 

he  named  Bakelite  after  himself.  It  was 

not  the  first plastic;  Hyatt  [728]  and his 

celluloid  deserve  that  credit.  However, 

Bakelite was  the first  of the  “thermoset­

ting  plastics”  (one  that  once  set  would 

not soften under heat)  and is still one of 

the  most  useful  a  half  century  later.  It 

was  Bakelite  that  sparked  the  modem 

development of plastics.

In  1924 Baekeland served as president 

of the American Chemical Society.

[932]  CANNON, Annie Jump 

American astronomer 

Born:  Dover,  Delaware,  Decem­

ber  11,  1863

Died:  Cambridge,  Massachusetts, 

April  13,  1941

Cannon  was  the  daughter  of  a  state 

senator.  She  was  educated  at  Wellesley 

College,  graduating  in  1884,  then  re­

turned in  1894 for additional instruction 

in  astronomy.  She  went  on  to  study  it 

still  further  at  Radcliffe,  perhaps  at  the 

suggestion  of  E.  C.  Pickering  [784],  In 

1896 she joined the staff at Harvard Ob­

servatory and remained there the rest of 

her life.

She  was  particularly  interested  in  the 

task  of  classifying  the  large  numbers  of 

stellar  spectra  that  had  been  photo­

graphed,  and  developed  a  classification 

system that Harvard used ever since. She 

showed that with very few exceptions the 

spectra  could  be  arranged  into  a  con­

tinuous  series.  Her  work  formed  the 

basis  of  the  Henry  Draper  [723]  Cata­

logue,  which  eventually came to  contain 

the  spectral  classification  of  225,300 

stars brighter than ninth or tenth magni­

tude.

[933]  HALL, Charles Martin 

American chemist 

Born: Thompson,  Ohio,  Decem­

ber 6,  1863

Died:  Daytona  Beach,  Florida, 

December 27,  1914

Hall,  the  son  of  a  minister,  was  edu­

cated  at  Oberlin,  from  which  he  gradu­

ated in  1885.  He,  like Perkin  [734],  was 

intensely  interested  in  chemistry  as  a 

youngster  and,  again  like  Perkin,  was 

stimulated  by  a  chance  remark  of  his 

teacher  into  making  the  great  discovery 

of his life. Hall’s teacher stated that any­

one  discovering  a  cheap  way  of  making 

aluminum would  grow rich  and famous. 

Hall took him at his word, made the dis­

covery, and grew rich and famous.

Aluminum,  a  very  common  constit­

uent of the earth’s crust, in metallic form 

is light,  strong, and a good conductor of

597

[933]

HALL

WIEN

[934]

electricity. It has any number of possible 

uses,  but  the  one  trouble  was  that  for 

over  half  a  century  after  its  discovery 

there seemed no way of isolating it from 

its  compounds  in  a  cheap  and  practical 

way. The closest approach had been that 

of  Sainte-Claire  Deville  [603]  in  1855 

and  even  then  aluminum  remained  a 

semiprecious  metal.  Napoleon  III  of 

France  had  his  cutlery  and  his  baby’s 

rattle  made  out  of  aluminum,  and  the 

top  of  the  Washington  Monument 

(which was  dedicated  in  1885)  is  a slab 

of the then expensive metal.

In  1886  Hall,  at  twenty-two,  went  to 

work  in  his  home  lab  (as  Perkin  had 

done  a  generation  earlier)  and,  using 

homemade  batteries,  devised  a  method 

of making aluminum by electrolysis after 

the  fashion  of  Davy  [421]  and  did  it 

only eight months  after  graduation from 

college.  The  key  discovery  was  that  of 

dissolving  an  aluminum  oxide  in  a  mol­

ten mineral called cryolite and using car­

bon electrodes. That same  year,  working 

independently,  Heroult  [925],  in France, 

devised  the  same method.  It  is  therefore 

usually called the Hall-Heroult process.

On  February  23,  1886,  Hall  was  able 

to show  his  teacher the little  globules  of 

aluminum  he  had  formed.  These  glob­

ules  are  still  reverently  preserved  by the 

Aluminum  Company  of  America,  for, 

indeed,  the Hall-Heroult process was  the 

foundation of the huge aluminum  indus­

try  of  today.  Within  seven  years,  the 

price  of  aluminum  dropped  from  $5  a 

pound  to  700  a  pound.  By  1914  it  was 

down to  180  a pound.

Aluminum now is second only to steel 

(which,  thanks  to  Hadfield  [892],  devel­

oped  astonishing  new  properties  of  its 

own)  as a construction metal,  and where 

lightness  is  important,  it  is  first.  It  is 

difficult  to  see  how  practical  aircraft 

could  ever  have  been  developed  without 

a  plentiful  supply  of  cheap  aluminum. 

Its  uses  are  numberless,  from  canoes  to 

house  siding  to  paint  to  power  lines  to 

storm  windows.  Goldschmidt  [909]  even 

managed  to  use  it  in  a high-temperature 

device.

In  1911  Hall,  very  appropriately,  re­

ceived the Perkin medal.

On  his  death  he  left  no  less  than  five 

million  dollars  to  his  old  alma  mater, 

Oberlin.

[934]  WIEN, Wilhelm (veen)

German physicist 

Born:  Gaffken, East Prussia 

(now Primorsk, USSR), January 

13,  1864

Died:  Munich,  Bavaria,  August 

30,  1928

Wien was the son of a landowner,  and 

though  this  placed  him  in  a  position  to 

afford a good education, it  did introduce 

difficulties,  for  between  1886  and  1890 

he had to interrupt his studies to run the 

family  estate  during  the  sickness  of  his 

father.  He  had  the  good  fortune  in  his 

student  years  to  work  as  assistant  to 

Helmholtz  [631],  under  whom  he  ob­

tained his Ph.D.  in  1886.

In the  1890s Wien began to work with 

the  problem  of  radiation.  A  generation 

earlier  Kirchhoff  [648]  had  worked  out 

his  theory  that  hot  bodies  radiate  those 

wavelengths  that they  absorb when  cold. 

It  followed,  then,  that  a  body  that  ab­

sorbed all wavelengths and was therefore 

perfectly  black  (a  “black  body”)  would 

radiate  all  wavelengths  when  heated. 

Naturally,  as  Prévost  [356]  had  pointed 

out a century before, the amount of radi­

ation  rose  with  temperature.  About 

fifteen  years  earlier  Stefan  [715]  had 

used  thermodynamics  to  show  exactly 

how the amount rose.

Wien  was  interested  in  the  nature  as 

well  as  the  amount  of  the  radiation.  He 

and his colleagues experimented with the 

practical  equivalent  of  a  black  body,  an 

enclosed,  heated  chamber  with  a  small 

hole  in  it.  Any  light  of  whatever  wave­

length entering the hole was not reflected 

but  was  absorbed  within,  so  out  of  the 

hole  should  stream  black-body  radiation 

of all wavelengths.

Through  observation  of  the  nature  of 

the  radiation  emitted  and  through  ther­

modynamic  reasoning,  Wien  in  1893 

showed that the wavelengths  of the radi­

ation emitted reach a peak at some inter­

mediate  level.  The  wavelength  at  this

598

[934]

WIEN

NERNST

[936]

peak  varies  inversely  with  temperature. 

Therefore,  as  temperature rises,  the  pre­

dominant  color  shifts  toward  the  blue 

end  of  the  spectrum.  Moderately  hot 

bodies  radiate  chiefly  in  the infrared,  to 

which we  are visually insensitive,  but  as 

the temperature rises,  the peak shifts to­

ward the visible red and the heated body 

begins to glow. As temperature continues 

to rise, the glow is first a dull red, then a 

bright  red,  then  yellow-white  and  finally 

blue-white.  Extremely  hot  stars  radiate 

mostly  in  the  ultraviolet  to  which  again 

we  are visually insensitive,  and  superhot 

objects such as the sun’s corona actually 

radiate in the X-ray region. This shift of 

peak  wavelength  with  temperature  is 

called Wien’s displacement law.

Wien  also  tried  to  evolve  an  equation 

that  would  describe  the  distribution  of 

all  wavelengths  in  black-body  radiation 

for all temperatures,  and not just for the 

peak  wavelength.  He had  to juggle  mat­

ters  a  bit  but  worked  out  an  equation 

that  would  fit  the  observed  distribution 

of  the  short  wavelength  (high- 

frequency)  radiation.  It would not, how­

ever,  fit  the  long  wavelength  (low- 

frequency)  radiation.  On the  other hand 

Rayleigh  [760]  evolved  an  equation  that 

fit  the  long  wavelengths  and  not  the 

short.  It  was  as  a  result  of  these  short­

comings  that  Planck  [887]  was  lured  at 

the  end  of  the  decade  into  devising  the 

quantum theory, which placed the entire 

matter of energy and,  indeed, of physics 

generally, in a new and better light.

Wien  then  grew  interested  in  X  rays 

and  cathode  rays,  which  in  the  second 

half of the  1890s were  setting the world 

of  physics  by  its  ears  and  were  inau­

gurating  the  Second  Scientific  Revolu­

tion.  Although  his  work  here  was  good 

(he  deflected  Goldstein’s  [811]  canal 

rays  with  a  magnet,  for  instance,  and 

showed  them  to  be  positively  charged), 

he was outclassed by others.

In  1900  he  succeeded  Roentgen  [774] 

at  the  University  of  Wurzburg  and  in 

1920 succeeded him again at the Univer­

sity of Munich.

In  1911,  for  his  work  on  black-body 

radiaton,  he received  the  Nobel  Prize  in 

physics.

[935]  MINKOWSKI,  Hermann  (ming- 

kufskee)

Russian-German mathematician 

Born:  Alexotas,  Russia,  June  22, 

1864

Died:  Göttingen,  Germany,  Janu­

ary  12,  1909

Minkowski  was  bom  of  German  par­

ents  who  returned  to  Germany  in  1872. 

He earned his Ph.D.  at the University of 

Königsberg in  1885. He taught there  for 

a few years,  then went to the University 

of Zürich, and finally to Göttingen.

When  Einstein’s  [1064]  special  theory 

of  relativity was  first  published  in  1905, 

Minkowski  was  extraordinarily  inter­

ested.  (Einstein had  been one  of his pu­

pils.)  Einstein’s paper made  it  clear that 

ordinary three-dimensional geometry was 

not  adequate  to  describe  the  universe, 

but it was  Minkowski who  placed  a  for­

mal  geometric  interpretation  upon  rela­

tivity.

He  showed  in  a  book,  Time  and 

Space,  published  in  1907,  that  relativity 

made  it  necessary  to  take  time  into  ac­

count  as  a  kind  of  fourth  dimension 

(treated,  mathematically,  somewhat 

differently from  the  three  spatial  dimen­

sions).  Neither  space  nor  time  has  exis­

tence separately,  in his view,  so  that  the 

universe consists of a fused “space-time.”

Einstein  adopted  this  notion  and  went 

on to develop it to still greater heights in 

his general theory of relativity nine years 

later,  but  by  then  Minkowski  was  dead, 

unfortunately.

[936]  NERNST, Hermann Walther 

German physical chemist

Born:  Briesen,  West  Prussia  (now 

Wabrzezno,  Poland),  June  25, 

1864

Died:  Bad  Muskau,  near  Berlin, 

November  18,  1941

Nemst,  the  son  of  a  judge,  was  bom 

only twenty miles from the birthplace  of 

Copernicus  [127].  He  obtained  his  doc­

tor’s  degree  summa  cum  laude  at  the 

University  of  Würzburg  in  1887  and 

then,  in  1890,  became  an  assistant  to 

Ostwald  [840].

599

[936]

NERNST

NERNST

[936]

He  made  his  first  important  mark  on 

physical  chemistry  as  a  young  man  of 

twenty-five  when  in  1889  he  applied  the 

principles  of  thermodynamics  to  the 

electric  cell.  For  the  first  time  since 

Volta [337]  had invented it nearly a cen­

tury  earlier,  someone was  able  to  give  a 

reasonable  explanation  for  the  electric 

potential it produced.  He  evolved  a  sim­

ple  equation,  commonly  called  the 

Nernst equation, relating the potential to 

various  properties  of  the  cell.  Nernst’s 

explanation  has  been  replaced  by  other 

and  better  ones  but  his  equation  is  still 

useful.

In  1891  he became professor of physi­

cal  chemistry  at  Gottingen,  and  got  to 

work  on  a  new  textbook  of  theoretical 

chemistry,  one that  made  full use  of  the 

thermodynamic notions of men  like  Ost­

wald.  It was published in  1893.

In  that  year  he  also  advanced  an  ex­

planation  for  the  ready  ionization  of 

compounds in water,  a problem  that had 

puzzled  the  men  who  objected  to  Ar­

rhenius’  [894]  theories  a  decade  before. 

Nernst pointed out that water has a high 

dielectric  constant,  that  it  is  an  electric 

insulator,  in  other  words.  It  is  difficult 

for  positively  charged  ions  and  nega­

tively  charged  ions  to  attract  each  other 

through  the  insulating  water  molecules. 

They  no  longer  hold  each  other  as 

tightly  as  they  do  in  the  original  pure 

compound  and  “fall  apart”  on  solution 

in  water.  The  separated  ions  could  now 

carry an electric current.  In a solvent  of 

lower dielectric constant,  the  ions  would 

cling together and there would be neither 

ionization  nor  the  ability  to  carry  an 

electric  current.  J.  J.  Thomson  [869]  in­

dependently  suggested  the  same  idea, 

which  is  therefore  called  the  Nernst- 

Thomson rule.

Nernst  became  professor  of  physical 

chemistry  at  the  University  of  Berlin  in 

1905  and  a  year  later  announced  his 

most  important  discovery,  usually  re­

ferred  to  as  the  third  law  of  thermo­

dynamics:  Entropy  change  approaches 

zero  at  a  temperature  of  absolute  zero. 

From this is deduced the impossibility of 

attaining  absolute  zero.  One  can  get  as 

close as patience, expense, and the excel­

lence  of  equipment  and  scientific  in­

genuity  permit  (and  temperatures  of 

only a millionth  of a degree  above  abso­

lute  zero  have  been  attained),  but  the 

actual  temperature  bottom  can  not  be 

touched.

For this Nernst was awarded the  1920 

Nobel Prize in chemistry.

Nernst’s third law was put into its sim­

plest  form  by  Planck  [887]  in  1911. 

Lewis  [1037]  went  on  to  show  that  the 

law  could  be  strictly  true  only  for  sub­

stances in a crystalline state and this was 

demonstrated experimentally by Giauque 

[1178],

Nernst, in  1918, explained how hydro­

gen and chlorine explode on exposure  to 

light. Light energy, he pointed out, broke 

the  chlorine  molecule  into  two  chlorine 

atoms.  The  chlorine  atom  (much  more 

reactive than the  molecule)  reacted with 

the hydrogen molecule to form hydrogen 

chloride  and  a  hydrogen  atom.  The  hy­

drogen  atom  reacted  with  a  chlorine 

molecule  to  form hydrogen  chloride  and 

a  hydrogen  atom  and  so  on.  The  reac­

tion could continue for ten thousand to a 

million  steps  on  the  initial  molecular 

break  through  light.  Light,  in  this  way, 

sets  up  a  “chain  reaction.”  Chain  reac­

tions  proved  useful  in  explaining  many 

forms of reactions, such as those produc­

ing  polymers  (long-chain  molecules). 

Chain reactions of a completely different 

sort  were  eventually  found  by  Hahn 

[1063] and others to produce nuclear ex­

plosions  far  more  devastating  than  any 

ordinary chemical explosion could be.

Nernst  was  also  an  inventor  of  sorts 

but  certainly  not  of  the  first  rank.  His 

most famous invention was a lamp made 

of ceramic, which could be made to heat 

to  incandescence  with  a  comparatively 

weak  current.  However,  it  had  disad­

vantages and was no competitor at  all to 

Edison’s  [788]  light,  but  to  Edison’s  as­

tonishment  he  nevertheless  sold  the  pa­

tent  for  a  million  marks.  (Edison  firmly 

believed  all  professors  were  impractical 

dreamers  but  Nernst  certainly  was  not.) 

Nernst  also  invented  an  electric  piano, 

which was never heard of again.

He  maintained  an  inventor’s  attitude 

toward  science,  too.  He  announced  that 

in  his  opinion  Roentgen  [774]  ought  to 

have  patented  the  X  ray  he  had  discov­

600

[937]

CARVER

CARVER

[937]

ered  and  made  money  out  of  it  (which 

certainly never occurred to Roentgen).

Nernst  served  his  country  in  World 

War I and both his sons died in action in 

that  war.  Nevertheless,  he  spent  his  last 

years in official disfavor, since two of his 

daughters had  married Jews—which was 

a  considerable  crime  in  the  time  of 

Hitler.

[937]  CARVER, George Washington 

American agricultural chemist 

Born:  near  Diamond  Grove,  Mis­

souri,  1864

Died:  Tuskegee,  Alabama,  Janu­

ary 5,  1943

The exact date of Carver’s birth is not 

known,  for  he  was  a  black,  born  at  a 

time  and  in  a  place  where  blacks  were 

still  enslaved  and  were  chattels  rather 

than  men.  Vital  statistics  were  not  con­

sidered  important  in  their  case.  The 

young infant was technically a slave until 

the  passage  of  the  Thirteenth  Amend­

ment  to  the  Constitution  outlawed  slav­

ery in the United States in  1865.

When  he  was  only  a  few  months  old, 

he and his mother were stolen by raiders 

(slave  rustlers)  and  carried  off into  Ar­

kansas. The mother was lost forever, but 

the owner, Moses Carver, was able to get 

back  the  baby  by  trading  a  three- 

hundred-dollar  racehorse  for  him.  The 

Carvers adopted him after the law of the 

land  freed  him  and  the  child  bore  his 

foster  father’s  last  name  for  the  rest  of 

his life.

The Carvers  tried  to  get  an  education 

for  the  obviously  intelligent  youngster, 

but that was difficult.  An elementary ed­

ucation  was  eked  out,  at  a black  school 

in  another town,  and when it came time 

for  college,  young  Carver  had  to  travel 

north.  He was  accepted  at Simpson Col­

lege at Indianola, Iowa, in 1889, and was 

the first black ever to attend that college. 

He  did  well,  and  after  graduation,  at­

tended  Iowa  State  Agricultural  College 

from which he  graduated  at the head  of 

his  class.  In  1892  he  earned  a  master’s 

degree and joined the staff of the school.

But a higher duty called. At Tuskegee, 

Alabama, the Tuskegee Institute,  a black

college,  had  been  founded  by Booker T. 

Washington,  and  Carver  was  invited  to 

join the faculty at a salary of $1500 per 

year,  plus  room  and  board—all  the 

school could afford. In  1896 he accepted 

the  call  and  returned  to  the  South  in 

order  to  help  blacks  obtain  the  higher 

education  there  which  he  himself  had 

been  unable  to  find.  To  do  this,  he  re­

fused more lucrative offers elsewhere.

He  became director of Tuskegee’s De­

partment  of  Agricultural  Research,  and 

slowly,  with  the  help  of his  students,  he 

built  up  a  laboratory  out  of  virtually 

nothing  and  rebuilt  the  played-out  land 

by using muck from nearby swamps  and 

from  compost heaps.

It  was  his  mission  to  do  the  same  all 

over  the  South.  The traditional  crops  of 

the  region,  cotton  and  tobacco,  had 

robbed  the  soil  of  its  minerals  and  the 

Southern  farmer  was  in  a  never-ending 

cycle  of debt  and  fruitless  labor.  Carver 

carried  on  a  campaign,  in  the  end  suc­

cessful,  to plant peanuts and sweet pota­

toes in order to enrich the soil.

Then,  to  take  care  of  the  surplus  of 

peanuts  and  sweet  potatoes,  Carver  de­

voted himself to the development of side 

products.  He  became  a  chemical  Bur­

bank  [799],  developing  not  new  plant 

varieties,  but  new  plant  products.  From 

peanuts  alone,  he  developed  some  three 

hundred  types  of  synthetic  material,  in­

cluding everything from dyes and soap to 

milk  and  cheese  substitutes.  From  sweet 

potatoes  came  118  by-products.  All  his 

work  was  given  freely  to  the  world  and 

he  made  no  attempt  to  amass  any  per­

sonal profit.

He  continued  to  regard  his  work  at 

Tuskegee as of prime importance in bet­

tering  the  lot  of  the  black  and  refused 

flattering  offers  to  join  Edison  [788]  or 

Ford  [929],  where he might have grown 

considerably  wealthier  and—since  he 

would then be in the  North—live  some­

what  more  comfortably.  He also refused 

an  offer  to  go  to  the  Soviet  Union  as 

consultant to their cotton industry.

All  in  all,  the  South  profited  enor­

mously from the labor of this black bom 

a  slave.  In  1939  he  was  awarded  the 

Roosevelt medal, with a citation reading: 

“To a scientist humbly seeking  the guid­