Hendrik Antoon Lorentz: biografie a příspěvky tohoto holandského fyzika

Hendrik Antoon Lorentz je jedním z nejvýznamnějších vědců v novodobé nizozemské historii, jehož zjištění přispěli k tomu, že fyzika vznikla tak, jak ji známe dnes, a ovlivnili slavné osobnosti jako Albert Einstein nebo Ernest Rutherford.

Lorentz, který se věnoval vědě i jazykům, přispěl k vědeckému panoramatu své doby publikováním různé práce o jeho vědeckých poznatcích nejen v rodné holandštině, ale také ve francouzštině, němčině a Angličtina.

Lorentz, který byl svými vrstevníky popisován jako všestranný, přátelský a charismatický, se zapsal do historie jako ten, kdo dal sílu myšlenka, že elektromagnetismus a světlo souvisí se záporně nabitými subatomárními částicemi elektrony. Dnes zjistíme, co se stalo s jeho životem tato biografie Hendrika Antoona Lorentze ve formě souhrnu.

• Související článek: „10 oborů fyziky a jejich oblastí znalostí“

Stručná biografie Hendrika Antoona Lorentze

Hendrik Antoon Lorentz byl holandský fyzik, který v roce 1902 získal Nobelovu cenu za fyziku. Lorentzovy objevy byly obrovským krokem ve vývoji elektromagnetické teorie a daly impuls teoretické a praktické k několika důležitým objevům minulého století, mezi nimi Albertova teorie relativity Einstein.

Jeho dětství

Hendrik Antoon Lorentz se narodil 18. července 1853 v Arnhemu v Nizozemsku.. Jeho rodiči byli Gerrit Frederik Lorentz, bohatý zahradník, a Geertruida van Ginkel, která zemřela, když byly Lorentzovi pouhé čtyři roky. Když jeho žena zemřela, Gerrit Lorentz se znovu oženil s Lubertou Hupkesovou.

Jako dítě navštěvoval Hendrik Antoon dvě ze tří denních směn v místní škole. Když byl v roce 1866 otevřen první ústav v jeho rodném městě, byl mladý Lorentz připraven nastoupit do třetí třídy. Byl to vynikající student, s velkolepými výsledky nejen pro vědy, jako je matematika a fyzika, ale také pro francouzštinu, němčinu a angličtinu.

• Mohlo by vás zajímat: "Hermann von Helmholtz: biografie tohoto německého lékaře a fyzika"

Vysokoškolské vzdělání a akademický život

Na konci pátého a posledního ročníku institutu studoval Hendrik Antoon Lorentz klasické jazyky, což ve své době vyžadovalo studium na univerzitě. V roce 1870 se zapsal na univerzitu v Leidenu a jen o rok později získal postgraduální titul v matematice a fyzice.. V roce 1872 se vrátil do rodného Arnhemu, aby odpoledne pracoval jako učitel matematiky v místním ústavu.

Přibližně v této době připravoval svou doktorskou práci o odrazu a lomu světla, nazvanou v holandštině „Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht“. V této práci vysvětlil s velkou jasností koncept, který ještě nebyl převeden Dutch a také se odvážil zdokonalit tímto způsobem elektromagnetickou teorii od Jamese C. Maxwell. Svou práci obhájil v roce 1875 a získal s ní doktorát, když mu bylo pouhých 22 let.

V roce 1878 byl jmenován profesorem na univerzitě v Leidenu a převzal vedení nového oddělení teoretické fyziky instituce.. Ve své inaugurační přednášce hovořil o molekulárních teoriích ve fyzice, důležitém textu pro historii holandská fyzika a s názvem „De moleculaire theoriën in de natuurkunde“ (Molekulární teorie v fyzický).

V roce 1880 Henrik Lorentz stanovil vztah mezi polarizací molekuly a indexem lomu látky složené z molekul s touto polarizací. Toto zjištění bylo učiněno stejným způsobem jako dánský fyzik Ludwig Valentin Lorenz, pracující samostatně. Z tohoto důvodu je tento vztah znám jako Lorenz-Lorentzův vzorec.

V roce 1881 byl Lorentz přijat jako člen Královské nizozemské akademie umění a věd. Ve stejném roce si vzal Alettu Catharinu Kaiser, dcera J. W. Kaiser, profesor na Akademii výtvarných umění, který by se stal ředitelem Rijksmusea v Amsterdamu. Kaiser byl slavný člověk, který se stal návrhářem prvních holandských poštovních známek.

• Související článek: „Rudolf Clausius: biografie a příspěvky tohoto německého fyzika a matematika“

Elektromagnetická teorie

Během prvních dvaceti let života v Leidenu je Henrik Antoon Lorentz zasvětil studiu elektromagnetické teorie elektřiny, magnetismu a světla. Po nějaké době skončil s rozšířením svého výzkumu na různá témata, včetně hydrodynamiky a obecné teorie relativity. Jeho hlavní příspěvky byly k elektromagnetismu, elektronové teorii a relativitě..

Zhruba v této době bylo Lorentzovým záměrem přijít s unikátní teorií, která by vysvětlila vztah mezi elektřinou, magnetismem a světlem. Z tohoto důvodu vydal v roce 1892 „La théorie électromagnetique de Maxwell et son application aux corps mouvants“, která, jak název napovídá, vycházela ze studií Maxwella a potvrdil, že jevy elektřiny jsou způsobeny pohyby elementárních elektrických částic, elektronů, termín, který původně vytvořil George Johnstone Stoney.

V té době se vědělo, že elektromagnetické záření vzniká oscilací elektrických nábojů, ale náboje, které generují světlo, byly stále neznámé. Předpokládalo se, že elektrický proud je tvořen nabitými částicemi, Hendrik Antoon Lorentz odvodil, že atomy hmoty musí být nabité částice, a v roce 1892 předpověděl, že oscilace těchto částic musí být zdrojem světla.

Lorentz uvedl, že kdyby se místo použití Galileových transformací použily jiné, Maxwellovy rovnice o šíření světla byly neměnné, takže éter by neměl být používán jako systém odkaz. Jeho návrh, který by se nakonec jmenoval Lorentzovy transformace, vztahoval souřadnice prostoru a času, umožňující popis elektromagnetických jevů, když přecházejí z pevného systému do jiného konstantní rychlostí.

Tím nejen vysvětlil vnímanou absenci relativního pohybu Země vzhledem k éteru, jak ukázaly experimenty. Alberta Abrahama Michelsona a Edwarda Morleyho, ale také později sloužil Albertu Einsteinovi, aby navrhl teorii relativita.

Lorentzovy transformace jsou pro fyziku tak důležité, protože udělal z proměnných rovnice mechaniky, což se do té doby zdálo až absurdní. Tyto vzorce popisují nárůst hmotnosti, zkrácení délky a dilataci času, které jsou charakteristické pro pohybující se objekt. Tyto myšlenky položily základy Einsteinově speciální teorii a ve skutečnosti existují tací, kteří věří, že jejím předchůdcem byl Hendrik Antoon Lorentz.

• Mohlo by vás zajímat: „Niels Bohr: biografie a příspěvky tohoto dánského fyzika“

Objev Zeemanova efektu a Nobelova cena

Během 80. let 19. století pověřil Lorentz svého studenta a osobního asistenta Pietera Zeemana, aby prozkoumal, zda silné magnetické pole může ovlivnit oscilace a vlnové délky světla. Zeeman v roce 1986 pozoroval, že sodíkové čáry D v plameni se rozkládají pod silným magnetickým polem, což ho přimělo formulovat to, co je dnes známé jako Zeemanův efekt. To předpokládá, že pokud je zdroj světla vystaven magnetickému poli, spektrální čáry různé vlnové délky se rozkládají na více složek, s frekvencemi mírně odlišný.

S tímto objevem, Hendrik Antoon Lorentz a Pieter Zeeman získali v roce 1902 Nobelovu cenu za fyziku. Byli uznáni za svou skvělou práci o vlivu magnetismu na radiační jevy, což je příspěvek, který by byl pro společnost zásadní fyziky počátku dvacátého století natolik, že by to Einsteinovi posloužilo k tomu, aby pokračoval ve vývoji své Teorie relativity a formuloval ji tak, jak ji známe dnes. den.

V roce 1907 v německém Lipsku vydal různé paměti shromážděné pod názvem „Abhandlungen über theoretische Physik“ (Pojednání o teoretické fyzice). V roce 1909 vydal svou knihu „Teorie elektronů“. V letech 1919 až 1920 vydal pět svazků, ve kterých shromáždil své přednášky o teoretické fyzice na univerzitě v Leidenu.

• Související článek: „5 věků dějin (a jejich charakteristiky)“

Poslední roky a smrt

V roce 1908 byl Hendrik Antoon Lorentz oceněn Rumfordovou medailí a Copleyho medailí., udělený Královskou společností v Londýně na počest jeho vědecké práce a vynikajících úspěchů ve fyzice. V roce 1912 byl Lorentz jmenován ředitelem výzkumu na Teylerově institutu v Haarlemu a tajemníkem Nizozemské společnosti pro vědy. Navzdory svým novým funkcím nadále působil jako čestný profesor na univerzitě v Leidenu a každé pondělí ráno vyučoval hodinu.

V roce 1919 byl Lorentz jmenován prezidentem výboru pro studium pohybu mořské vody organizovat během a po obnově přehrady Zuiderzee, jednoho z největších inženýrských děl všech dob hydraulika. Jeho teoretické výpočty, které byly výsledkem namáhavého osmiletého vyšetřování, se v praxi potvrdily. a od té doby jsou klasikou ve vědě hydrauliky.

Navzdory tomu, že Hendrik Antoon Lorentz obdržel řadu návrhů na židle pro praxi v zahraničí Raději zůstal ve svém rodném Holandsku, kde až do svého odchodu do důchodu v roce 1923 pracoval na univerzitě v Leidenu. On by pokračoval jako emeritní profesor instituce až do své smrti.

V roce 1923 byl Lorentz zvolen členem Mezinárodního výboru pro intelektuální spolupráci, orgánu Společnosti národů (OSN před druhou světovou válkou). Tato komise byla složena výhradně z nejuznávanějších a nejnadanějších akademiků. Lorentz se stal jejím prezidentem v roce 1925. Kromě toho byl prezidentem všech Solvayových kongresů, konferencí, na kterých se scházeli nejvýznačnější vědci té doby.

V lednu 1928 vážně onemocněl Hendrik Antoon Lorentz, zemřel 4. února téhož roku v Haarlemu., ve věku 74 let. Pohřeb se konal 10. února, předsedal mu Sir Ernest Rutherford jménem Královské společnosti. Při posledním zazvonění na znamení, že je 12 hodin, všechny telegrafní služby a Nizozemské telefonní společnosti stály tři minuty jako pocta největšímu holandskému občanovi na světě. epocha.