Hendrik Antoon Lorentz: biografi og bidrag fra denne hollandske fysiker

Hendrik Antoon Lorentz er en af ​​de vigtigste videnskabsmænd i nyere hollandsk historie, med resultater, der har bidraget til at lave fysik, som vi kender den i dag, og påvirke berømte figurer som Albert Einstein eller Ernest Rutherford.

Lorentz var meget optaget af både videnskab og sprog og bidrog til sin tids videnskabelige panorama ved at udgive forskellige værker om hans videnskabelige resultater ikke kun på hans modersmål hollandsk, men også på fransk, tysk og Engelsk.

Beskrevet som alsidig, venlig og karismatisk af sine jævnaldrende, er Lorentz gået over i historien som den, der gav styrke til ideen om, at elektromagnetisme og lys var relateret til negativt ladede subatomære partikler elektroner. I dag skal vi opdage, hvad der skete med hans liv igennem denne biografi om Hendrik Antoon Lorentz i opsummerende format.

• Relateret artikel: "De 10 grene af fysik og deres vidensområder"

Kort biografi om Hendrik Antoon Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz var en hollandsk fysiker, der vandt Nobelprisen i fysik i 1902. Lorentz' opdagelser var et enormt skridt i udviklingen af ​​elektromagnetisk teori, og de gav et boost teoretiske og praktiske til flere af de vigtige opdagelser i det forrige århundrede, blandt dem Alberts relativitetsteori Einstein.

Hans barndom

Hendrik Antoon Lorentz blev født den 18. juli 1853 i Arnhem, Holland. Hans forældre var Gerrit Frederik Lorentz, en velhavende gartner, og Geertruida van Ginkel, som døde, da Lorentz var kun fire år gammel. Da hans kone gik bort, giftede Gerrit Lorentz sig igen med Luberta Hupkes.

Som barn gik Hendrik Antoon i to af de tre daglige vagter på den lokale skole. Da det første institut blev åbnet i hans hjemby i 1866, var unge Lorentz klar til at begynde i tredje klasse. Han var en fremragende elev, med spektakulære resultater ikke kun for videnskaber som matematik og fysik, men også for fransk, tysk og engelsk.

• Du kan være interesseret i: "Hermann von Helmholtz: biografi om denne tyske læge og fysiker"

Universitetsuddannelse og akademisk liv

I slutningen af ​​instituttets femte og sidste år studerede Hendrik Antoon Lorentz klassiske sprog, noget der krævedes i hans tid for at kunne studere på universitetet. Han indskrev sig i 1870 ved universitetet i Leiden, og blot et år senere opnåede han en kandidatgrad i matematik og fysik.. I 1872 vendte han tilbage til sit hjemland Arnhem for at arbejde som matematiklærer om eftermiddagen på det lokale institut.

Omkring dette tidspunkt var han ved at forberede sin doktorafhandling om lysets refleksion og brydning, med titlen på hollandsk "Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht". I denne afhandling forklarede han med stor klarhed et begreb, som endnu ikke var blevet oversat til hollandsk, og han turde også på denne måde perfektionere den elektromagnetiske teori af James C. Maxwell. Han forsvarede sin afhandling i 1875 og opnåede dermed sin doktorgrad, da han kun var 22 år gammel.

I 1878 blev han udnævnt til professor ved universitetet i Leiden og tog ansvaret for institutionens nye afdeling for teoretisk fysik. I sin tiltrædelsesforelæsning talte han om molekylære teorier i fysik, en vigtig tekst for historien om hollandsk fysik og med titlen "De moleculaire theoriën in de natuurkunde" (Molekylære teorier i fysisk).

I 1880 fastslog Henrik Lorentz forholdet mellem polariseringen af ​​et molekyle og brydningsindekset for et stof sammensat af molekyler med denne polarisering. Dette fund blev gjort på samme måde som den danske fysiker Ludwig Valentin Lorenz, der arbejdede selvstændigt. Af denne grund er dette forhold kendt som Lorenz-Lorentz-formlen.

I 1881 blev Lorentz optaget som medlem af Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences. I samme år gift med Aletta Catharina Kaiser, datter af J. W. Kaiser, en professor ved Kunstakademiet, som ville blive direktør for Rijksmuseum i Amsterdam. Kaiser var en berømt person, som ville fortsætte med at være designeren af ​​de første hollandske frimærker.

• Relateret artikel: "Rudolf Clausius: biografi og bidrag fra denne tyske fysiker og matematiker"

Elektromagnetisk teori

I løbet af de første tyve år, hvor han boede i Leiden, dedikerede Henrik Antoon Lorentz dem til at studere den elektromagnetiske teori om elektricitet, magnetisme og lys. Efter et stykke tid endte han med at udvide sin forskning til forskellige emner, herunder hydrodynamik og generel relativitetsteori. Hans vigtigste bidrag var elektromagnetisme, elektronteori og relativitet..

Omkring dette tidspunkt var Lorentz' hensigt at komme med en unik teori, der ville forklare forholdet mellem elektricitet, magnetisme og lys. Af denne grund udgav han i 1892 "La théorie électromagnétique de Maxwell et son application aux corps mouvants", som, som titlen indikerer, var baseret på studier af Maxwell og bekræftet, at fænomenerne elektricitet skyldes bevægelser af elementære elektriske partikler, elektroner, et udtryk, der oprindeligt blev skabt af George Johnstone Stoney.

På det tidspunkt vidste man, at elektromagnetisk stråling blev produceret ved oscillation af elektriske ladninger, men ladningerne, der genererede lys, var stadig ukendte. Det blev antaget, at en elektrisk strøm bestod af ladede partikler, Hendrik Antoon Lorentz udledte, at stoffets atomer måtte være ladede partikler og forudsagde i 1892, at disse partiklers oscillationer måtte være lyskilden.

Lorentz udtalte, at hvis man i stedet for at bruge Galileos transformationer brugte andre, Maxwells ligninger om udbredelsen af ​​lys var ufravigelige, så æteren bør ikke bruges som et system af reference. Hans forslag, som ville ende med at blive kaldt Lorentz-transformationerne, relaterede koordinaterne til rum og tid, muliggør beskrivelse af elektromagnetiske fænomener, når de går fra et fast system til et andet med konstant hastighed.

Med dette forklarede han ikke kun det opfattede fravær af relativ bevægelse af Jorden i forhold til æteren, som eksperimenterne viste. af Albert Abraham Michelson og Edward Morley, men tjente også for Albert Einstein senere at foreslå teorien om relativitetsteori.

Lorentz-transformationer er så vigtige for fysikken, fordi gjorde variable til mekanikkens ligninger, som indtil da virkede endog absurde. Disse formler beskriver stigningen i massen, afkortningen i længden og tidsudvidelsen, som er karakteristiske for et objekt i bevægelse. Disse ideer lagde grundlaget for Einsteins særlige teori, og faktisk er der dem, der mener, at forløberen for den var Hendrik Antoon Lorentz.

• Du kan være interesseret i: "Niels Bohr: biografi og bidrag fra denne danske fysiker"

Opdagelsen af ​​Zeeman-effekten og Nobelprisen

I løbet af 1880'erne bestilte Lorentz sin studerende og personlige assistent Pieter Zeeman til at undersøge, om et stærkt magnetfelt kunne påvirke lysets svingninger og bølgelængder. Hvad Zeeman observerede i 1986 var, at natrium D-linjer i en flamme nedbrydes under et stærkt magnetfelt, hvilket fik ham til at formulere det, der i dag er kendt som Zeeman-effekten. Dette postulerer, at hvis en lyskilde udsættes for et magnetfelt, vil spektrallinjerne af forskellige bølgelængder opdeles i flere komponenter, med frekvenser lidt forskellige.

Med denne opdagelse, Hendrik Antoon Lorentz og Pieter Zeeman blev tildelt Nobelprisen i fysik i 1902. De blev anerkendt for deres store arbejde med magnetismens indflydelse på strålingsfænomener, et bidrag der ville være afgørende for fysik fra det tidlige tyvende århundrede, så meget, at det ville tjene Einstein at fortsætte med at udvikle sin relativitetsteori og formulere den, som vi kender den i dag i dag.

I 1907, mens han var i Leipzig, Tyskland, udgav han forskellige erindringer samlet under titlen "Abhandlungen über theoretische Physik" (Afhandlinger om teoretisk fysik). I 1909 udgav han sin bog "Teori om elektroner". Mellem 1919 og 1920 udgav han fem bind, hvori han samlede sine forelæsninger om teoretisk fysik ved universitetet i Leiden.

• Relateret artikel: "Historiens 5 aldre (og deres karakteristika)"

Sidste år og død

I 1908 blev Hendrik Antoon Lorentz tildelt Rumford-medaljen og Copley-medaljen., uddelt af Royal Society of London til ære for hans videnskabelige arbejde og enestående præstationer inden for fysik. I 1912 blev Lorentz udnævnt til forskningsdirektør ved Teyler Institute i Haarlem og sekretær for det hollandske samfund for videnskaber. På trods af sine nye stillinger fortsatte han med at arbejde som æresprofessor ved universitetet i Leiden og underviste en klasse hver mandag morgen.

I 1919 blev Lorentz udnævnt til formand for udvalget for undersøgelse af havvands bevægelser til at organisere under og efter genopretningen af ​​Zuiderzee Dam, et af de største ingeniørværker nogensinde hydraulik. Hans teoretiske beregninger, som var resultatet af en besværlig otte-årig undersøgelse, blev bekræftet i praksis. og siden da har de været en klassiker inden for videnskaben om hydraulik.

På trods af at have modtaget adskillige forslag til stole til at praktisere i udlandet, Hendrik Antoon Lorentz Han foretrak at blive i sit hjemland Holland og arbejde ved universitetet i Leiden indtil sin pensionering i 1923. Han ville fortsætte som emeritus professor ved institutionen indtil sin død.

I 1923 blev Lorentz valgt som medlem af Den Internationale Komité for Intellektuelt Samarbejde, et organ i Folkeforbundet (FN før Anden Verdenskrig). Dette udvalg bestod udelukkende af de mest berømte og begavede akademikere. Lorentz blev dens præsident i 1925. Derudover var han præsident for alle Solvay-kongresser, konferencer, hvor tidens mest fremtrædende videnskabsmænd mødtes.

I januar 1928 blev Hendrik Antoon Lorentz alvorligt syg og døde den 4. februar samme år i Haarlem., i en alder af 74. Begravelsen blev holdt den 10. februar, ledet af Sir Ernest Rutherford på vegne af Royal Society. Ved sidste ringning af klokken for at angive, at klokken var 12.00, blev alle telegraftjenester og Hollandske telefonselskaber stod i tre minutter som en hyldest til den største hollandske borger i verden. epoke.