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  昂内斯1853年出生于荷兰的格罗宁根。他的父亲哈姆·卡末林·昂内斯(Harm Kamerlingh Onnes)是一个砖厂的老板。他的母亲是阿纳姆的安娜·葛迪纳·科尔斯。  1870年,卡末林·昂内斯进入格罗宁根大学,第二年前往德国的海德堡大学,在1871年到1873年间跟随物理学家罗伯特·本生和古斯塔夫·基尔霍夫学习。1876年,昂内斯从格罗宁根大学本科毕业,1879年又在该校获得博士学位。他的论文是“Nieuwe bewijzen voor de aswenteling der aarde”(地球自转的新证据)。  1882年,昂内斯成为荷兰莱顿大学的物理学教授和物理实验室负责人,将实验室的主攻方向定为低温物理学。当时获得低温的主要手段是液化气体,1882年以前,只有氢气和氦气尚未被液化。英国物理学家杜瓦经过二十余年的研究,在1898年首次液化了氢气。莱顿大学物理实验室在昂内斯的领导下迅速发展,于1894年创建了莱顿大学低温物理实验室,建立了大型液化气工厂,1904年,他创办了一个非常大的低温实验室,并邀请了其他研究者,这使他在科学界被高度重视。同年,他的研究团队液化了氧气,两年后又液化了氢气。1908年7月10日,他的团队又应用汉普森-林德循环和低温恒温器和焦耳-汤姆逊效应,首次液化了氦气,以-269 °C(4.2 K)刷新了人造低温的新纪录。随后,他又利用液氦获得了1.5 K的更低温。在当时,这是达到地球上最冷的温度。原本的设备在莱顿的布尔哈夫博物馆(Boerhaave Museum)。昂内斯因此被称为“绝对零度先生”。  1911年,卡末林·昂内斯在非常低的温度进行纯金属(汞、锡、铅)的电性分析。有些科学家如威廉汤姆森(开尔文勋爵)认为,在绝对零度下,电子流经导体时会完全停止,或者说,金属的电阻将趋于无限大。其他人,包括卡末林·昂内斯,觉得一个导体的电阻将稳步下降,下降到零。马希森(Augustus Matthiessen)指出,当温度降低时,通常会提高金属的导电率,或换句话说,电阻率通常随着温度下降。昂内斯利用液氦将金和铂冷却到4.3 K以下,发现铂的电阻为一常数。随后他又将汞却到4.2 K以下,测量到其电阻几乎降为零,这就是超导现象。  1913年,昂内斯又发现锡和铅也和汞一样具有超导性。同年,由于对物质在低温状态下性质的研究以及液化氦气,昂内斯被授予诺贝尔物理学奖。  在昂内斯的领导下,莱顿大学物理实验室成为世界低温物理学的研究中心。1923年,昂内斯退休,1926年在莱顿逝世。为纪念他,莱顿大学物理实验室在1932年被命名为“卡末林·昂内斯实验室”。

  1877年,他和玛莉亚(Maria Adriana Wilhelmina Elisabeth Bijleveld)结婚,并有一个小孩,名子叫阿尔伯特(Albert)。他的弟弟,麦梭(Menso Kamerlingh Onnes,1860~1925)是一位相当知名的画家,其子Harm亦是画家;而他的妹妹珍妮(Jenny Kamerlingh Onnes)和另一个著名画家弗洛里斯(Floris Verster)结婚。
海克·卡末林·昂内斯(,1853年-9月21日-1926年-2月21日),荷兰物理学家,超导现象的发现者,低温物理学的奠基人。