Hendrik Antoon Lorentz: selle Hollandi füüsiku elulugu ja panused

Hendrik Antoon Lorentz on Hollandi lähiajaloo üks olulisemaid teadlasi, kelle järeldused on sellised on aidanud kaasa füüsika muutmisele sellisel kujul, nagu me seda praegu tunneme, ja mõjutanud selliseid kuulsaid tegelasi nagu Albert Einstein või Ernest Rutherford.

Nii teadusele kui ka keeltele väga pühendunud Lorentz aitas avaldamisega kaasa oma aja teaduslikule panoraamile erinevaid töid tema teaduslike leidude kohta mitte ainult oma emakeeles hollandi, vaid ka prantsuse, saksa ja Inglise.

Tema eakaaslased kirjeldasid Lorentzi kui mitmekülgset, sõbralikku ja karismaatiliset, kuid on ajalukku läinud kui see, kes andis jõudu idee, et elektromagnetism ja valgus olid seotud negatiivselt laetud subatomaarsete osakestega elektronid. Täna avastame, mis tema eluga juhtus see Hendrik Antoon Lorentzi elulugu kokkuvõtlikul kujul.

• Seotud artikkel: "10 füüsika haru ja nende teadmiste valdkondi"

Hendrik Antoon Lorentzi lühielulugu

Hendrik Antoon Lorentz oli Hollandi füüsik, kes võitis 1902. aastal Nobeli füüsikaauhinna. Lorentzi avastused olid tohutu samm elektromagnetilise teooria arengus ja andsid tõuke teoreetilised ja praktilised mitmed eelmise sajandi olulised avastused, sealhulgas Alberti relatiivsusteooria Einstein.

Tema lapsepõlv

Hendrik Antoon Lorentz sündis 18. juulil 1853 Hollandis Arnhemis.. Tema vanemad olid jõukas aiandustegelane Gerrit Frederik Lorentz ja Geertruida van Ginkel, kes suri, kui Lorentz oli vaid nelja-aastane. Kui tema naine suri, abiellus Gerrit Lorentz uuesti Luberta Hupkesega.

Hendrik Antoon käis väiksena kohalikus koolis kolmest igapäevasest vahetusest kahes. Kui 1866. aastal avati tema kodulinnas esimene instituut, oli noor Lorentz valmis kolmandasse klassi õppima. Ta oli silmapaistev õpilane, millel on silmapaistvad tulemused mitte ainult sellistes teadustes nagu matemaatika ja füüsika, vaid ka prantsuse, saksa ja inglise keeles.

• Teid võivad huvitada: "Hermann von Helmholtz: selle saksa arsti ja füüsiku elulugu"

Ülikooliharidus ja akadeemiline elu

Instituudi viienda ja viimase kursuse lõpus õppis Hendrik Antoon Lorentz klassikalisi keeli, mis oli tema ajal vajalik, et ülikoolis õppida. Ta astus 1870. aastal Leideni ülikooli ja vaid aasta hiljem omandas ta magistrikraadi matemaatikas ja füüsikas.. Aastal 1872 naasis ta kodumaale Arnhemisse, et pärastlõunal kohalikus instituudis matemaatikaõpetajana töötada.

Umbes sel ajal valmistas ta ette oma doktoritööd valguse peegeldumise ja murdumise kohta hollandikeelse pealkirjaga "Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht". Selles lõputöös selgitas ta väga selgelt mõistet, mida ei olnud veel tõlgitud hollandlane ja ta julges ka elektromagnetilist teooriat sel viisil täiustada autor James C. Maxwell. Ta kaitses väitekirja 1875. aastal, omandades sellega doktorikraadi, kui ta oli vaid 22-aastane.

Aastal 1878 määrati ta Leideni ülikooli professoriks, asudes juhtima asutuse uut teoreetilise füüsika osakonda.. Oma inauguratsiooniloengus rääkis ta molekulaarteooriatest füüsikas, mis on ajaloo jaoks oluline tekst Hollandi füüsika ja pealkirjaga "De moleculaire theoriën in de natuurkunde" (Molecular theories in füüsiline).

1880. aastal tegi Henrik Lorentz kindlaks seose molekuli polarisatsiooni ja selle polarisatsiooniga molekulidest koosneva aine murdumisnäitaja vahel. See leid tehti samamoodi nagu Taani füüsik Ludwig Valentin Lorenz, kes töötas iseseisvalt. Sel põhjusel nimetatakse seda suhet Lorenz-Lorentzi valemiks.

Aastal 1881 võeti Lorentz Hollandi Kuningliku Kunsti- ja Teaduste Akadeemia liikmeks. Samal aastal abiellus Aletta Catharina Kaiseriga, tütar J. W. Kaiser, kaunite kunstide akadeemia professor, kellest saaks Amsterdami Rijksmuseumi direktor. Kaiser oli silmapaistev inimene, kellest sai edaspidi esimeste Hollandi postmarkide kujundaja.

• Seotud artikkel: "Rudolf Clausius: selle saksa füüsiku ja matemaatiku elulugu ja panused"

Elektromagnetiline teooria

Esimesed kakskümmend Leidenis elatud aastat pühendas Henrik Antoon Lorentz nad elektri, magnetismi ja valguse elektromagnetilise teooria uurimisele. Mõne aja pärast laiendas ta oma uurimistööd erinevatele teemadele, sealhulgas hüdrodünaamikale ja üldrelatiivsusteooriale. Tema peamised panused olid elektromagnetismi, elektroniteooria ja relatiivsusteooria alal..

Umbes sel ajal oli Lorentzi kavatsus välja töötada ainulaadne teooria, mis selgitaks elektri, magnetismi ja valguse vahelist seost. Sel põhjusel avaldas ta 1892. aastal teose "La théorie électromagnétique de Maxwell et son application aux corps mouvants", mis, nagu pealkiri viitab, põhines Maxwelli ja Maxwelli uurimustel. kinnitas, et elektri nähtused on tingitud elementaarsete elektriliste osakeste, elektronide liikumisest, mille algselt lõi George Johnstone kivine.

Tol ajal teati, et elektromagnetkiirgus tekib elektrilaengute võnkumisel, kuid valgust tekitavad laengud olid veel teadmata. Eeldati, et elektrivool koosneb laetud osakestest, Hendrik Antoon Lorentz järeldas, et aine aatomid peavad olema laetud osakesed ja ennustas 1892. aastal, et nende osakeste võnkumine peab olema valguse allikas.

Lorentz väitis, et kui Galileo teisenduste asemel kasutataks teisi, siis Maxwelli võrrandeid valguse levimise kohta olid muutumatud, seega ei tohiks eetrit kasutada süsteemina viide. Tema ettepanek, mida lõpuks nimetataks Lorentzi teisendusteks, seostas ruumi ja aja koordinaate, võimaldades kirjeldada elektromagnetilisi nähtusi, kui need lähevad püsiva kiirusega fikseeritud süsteemist teise.

Sellega ei selgitanud ta mitte ainult Maa suhtelise liikumise puudumist eetri suhtes, nagu näitasid katsed. Albert Abraham Michelsonist ja Edward Morleyst, kuid teenis hiljem ka Albert Einsteini teooriat. suhtelisus.

Lorentzi teisendused on füüsika jaoks nii olulised, sest tegi muutujatest mehaanika võrrandid, mis seni tundusid lausa absurdsed. Need valemid kirjeldavad liikuvale objektile iseloomulikku massi suurenemist, pikkuse lühenemist ja aja laienemist. Need ideed panid aluse Einsteini eriteooriale ja tegelikult on neid, kes usuvad, et selle eelkäija oli Hendrik Antoon Lorentz.

• Teid võivad huvitada: "Niels Bohr: selle Taani füüsiku elulugu ja panused"

Zeemani efekti ja Nobeli preemia avastamine

1880. aastatel andis Lorentz oma õpilasele ja isiklikule assistendile Pieter Zeemanile ülesandeks uurida, kas tugev magnetväli võib mõjutada valguse võnkumisi ja lainepikkusi. Zeeman täheldas 1986. aastal, et leegis olevad naatriumi D jooned lagunevad tugeva magnetvälja mõjul, mis sunnib teda formuleerima seda, mida tänapäeval tuntakse Zeemani efektina. See postuleerib, et kui valgusallikale mõjub magnetväli, siis spektrijooned erinevad lainepikkused lagunevad rohkemateks komponentideks, kusjuures sagedused muutuvad veidi erinev.

Selle avastusega Hendrik Antoon Lorentz ja Pieter Zeeman pälvisid 1902. aastal Nobeli füüsikaauhinna.. Neid tunnustati nende suure töö eest magnetismi mõjutamisel kiirgusnähtustele, mis oleks ülioluline 20. sajandi alguse füüsika, niivõrd, et see aitaks Einsteinil jätkata oma relatiivsusteooria arendamist ja sõnastada seda nii, nagu me seda täna teame. päeval.

1907. aastal avaldas ta Saksamaal Leipzigis viibides mitmesuguseid memuaare, mis olid kogutud pealkirja all "Abhandlungen über theoretische Physik" (Traktaate teoreetilisest füüsikast). 1909. aastal avaldas ta raamatu "Elektroniteooria". Aastatel 1919–1920 avaldas ta viis köidet, kuhu kogus Leideni ülikoolis teoreetilise füüsika loenguid.

• Seotud artikkel: "Ajaloo 5 ajastut (ja nende omadused)"

Viimased aastad ja surm

1908. aastal pälvis Hendrik Antoon Lorentz Rumfordi medali ja Copley medali., mille autasustas Londoni Kuninglik Selts tema teadusliku töö ja silmapaistvate saavutuste eest füüsikas. 1912. aastal määrati Lorentz Haarlemis asuva Teyleri Instituudi teadusdirektoriks ja Hollandi Teaduste Seltsi sekretäriks. Vaatamata oma uutele ametikohtadele jätkas ta tööd Leideni ülikooli auprofessorina, andes igal esmaspäeva hommikul tundi.

1919. aastal määrati Lorentz merevee liikumise korraldamise uurimise komitee presidendiks Zuiderzee tammi taastamise ajal ja pärast seda, mis on üks kõigi aegade suurimaid inseneritöid hüdraulika. Tema teoreetilised arvutused, mis olid kaheksa-aastase vaevarikka uurimise tulemus, said praktikas kinnitust. ja sellest ajast alates on nad olnud hüdraulikateaduse klassikud.

Vaatamata sellele, et Hendrik Antoon Lorentz on saanud arvukalt ettepanekuid õppetoolide kohta välismaale praktiseerimiseks Ta eelistas jääda oma kodumaale Hollandisse, töötades Leideni ülikoolis kuni pensionile minekuni 1923. aastal. Ta jätkas asutuse emeriitprofessorina kuni oma surmani.

1923. aastal valiti Lorentz Rahvusvahelise Intellektuaalse Koostöö Komitee, Rahvasteliidu (Teise maailmasõja eelse ÜRO) organi, liikmeks. See komisjon koosnes eranditult kõige silmapaistvamatest ja andekamatest akadeemikutest. Lorentz sai selle presidendiks 1925. aastal. Lisaks oli ta kõigi Solvay kongresside president, konverentsidel, kus kohtusid selle aja silmapaistvamad teadlased.

1928. aasta jaanuaris haigestus raskelt Hendrik Antoon Lorentz, kes suri sama aasta 4. veebruaril Haarlemis., 74-aastaselt. Matused peeti 10. veebruaril, juhatas kuningliku seltsi nimel Sir Ernest Rutherford. Viimasel kellahelinal, et kell on 12 päeval, kõik telegraafiteenistused ja Hollandi telefonifirmad seisid kolm minutit austusavaldusena maailma suurimale Hollandi kodanikule. epohh.