Hendrik Antoon Lorentz: tämän hollantilaisen fyysikon elämäkerta ja panokset

Hendrik Antoon Lorentz on yksi Hollannin lähihistorian tärkeimmistä tiedemiehistä, jonka havainnot ovat osaltaan tehneet fysiikan sellaisena kuin sen nykyään tunnemme ja vaikuttaneet maineikkaisiin hahmoihin, kuten Albert Einsteiniin tai Ernestiin Rutherford.

Sekä tieteelle että kielille hyvin omistautunut Lorentz vaikutti aikansa tieteelliseen panoraamaan julkaisemalla erilaisia ​​teoksia hänen tieteellisistä löydöistään paitsi äidinkielellään hollanniksi, myös ranskaksi, saksaksi ja Englanti.

Kollegansa kuvailevat Lorentzia monipuoliseksi, ystävälliseksi ja karismaattiseksi, ja hän on jäänyt historiaan hän, joka antoi voimaa ajatus, että sähkömagnetismi ja valo liittyvät negatiivisesti varautuneisiin subatomisiin hiukkasiin elektroneja. Tänään aiomme selvittää, mitä hänen elämälleen tapahtui tämä Hendrik Antoon Lorentzin elämäkerta yhteenvetomuodossa.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Fysiikan 10 alaa ja niiden osaamisalat"

Hendrik Antoon Lorentzin lyhyt elämäkerta

Hendrik Antoon Lorentz oli hollantilainen fyysikko, joka voitti fysiikan Nobel-palkinnon vuonna 1902. Lorentzin löydöt olivat valtava askel sähkömagneettisen teorian kehityksessä, ja ne antoivat sysäyksen teoreettinen ja käytännöllinen useisiin viime vuosisadan tärkeisiin löytöihin, mukaan lukien Albertin suhteellisuusteoria Einstein.

Hänen lapsuutensa

Hendrik Antoon Lorentz syntyi 18. heinäkuuta 1853 Arnhemissa, Alankomaissa.. Hänen vanhempansa olivat varakas puutarhaviljelijä Gerrit Frederik Lorentz ja Geertruida van Ginkel, joka kuoli Lorentzin ollessa vain neljävuotias. Kun hänen vaimonsa kuoli, Gerrit Lorentz meni uudelleen naimisiin Luberta Hupkesin kanssa.

Lapsena Hendrik Antoon osallistui kahteen kolmesta päivittäisestä vuorosta paikallisessa koulussa. Kun ensimmäinen instituutti avattiin hänen kotikaupungissaan vuonna 1866, nuori Lorentz oli valmis aloittamaan kolmannen luokan. Hän oli erinomainen opiskelija, jolla on näyttäviä tuloksia matematiikan ja fysiikan kaltaisten tieteiden lisäksi myös ranskan, saksan ja englannin kielessä.

• Saatat olla kiinnostunut: "Hermann von Helmholtz: tämän saksalaisen lääkärin ja fyysikon elämäkerta"

Yliopistokoulutus ja akateeminen elämä

Instituutin viidennen ja viimeisen vuoden lopussa Hendrik Antoon Lorentz opiskeli klassisia kieliä, mikä vaadittiin hänen aikanaan voidakseen opiskella yliopistossa. Hän ilmoittautui Leidenin yliopistoon vuonna 1870, ja vain vuotta myöhemmin hän suoritti matematiikan ja fysiikan tutkinnon.. Vuonna 1872 hän palasi kotimaahansa Arnhemiin työskentelemään matematiikan opettajana iltapäivällä paikallisessa instituutissa.

Samoihin aikoihin hän valmisteli väitöskirjaansa valon heijastuksesta ja taittumisesta, jonka otsikko oli hollanniksi "Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht". Tässä opinnäytetyössä hän selitti erittäin selkeästi käsitteen, jota ei ollut vielä käännetty hollantilainen, ja hän uskalsi myös tällä tavalla täydentää sähkömagneettista teoriaa Kirjailija: James C. Maxwell. Hän puolusti väitöskirjaansa vuonna 1875 ja suoritti sen myötä tohtorin, kun hän oli vain 22-vuotias.

Vuonna 1878 hänet nimitettiin Leidenin yliopiston professoriksi, joka otti vastuulleen laitoksen uuden teoreettisen fysiikan laitoksen.. Avajaisluentossaan hän puhui fysiikan molekyyliteorioista, joka on tärkeä teksti fysiikan historian kannalta hollantilainen fysiikka ja otsikko "De moleculaire theoriën in de natuurkunde" (Molecular theories in fyysinen).

Vuonna 1880 Henrik Lorentz totesi suhteen molekyylin polarisaation ja tällä polarisaatiolla olevista molekyyleistä koostuvan aineen taitekertoimen välillä. Tämä löytö tehtiin samalla tavalla kuin tanskalainen fyysikko Ludwig Valentin Lorenz, joka työskenteli itsenäisesti. Tästä syystä tämä suhde tunnetaan Lorenz-Lorentzin kaavana.

Vuonna 1881 Lorentz hyväksyttiin Alankomaiden kuninkaallisen taiteen ja tiedeakatemian jäseneksi. Samana vuonna naimisissa Aletta Catharina Kaiserin kanssa, J: n tytär. W. Kaiser, Kuvataideakatemian professori, josta tulee Amsterdamin Rijksmuseumin johtaja. Kaiser oli maineikas henkilö, joka jatkoi ensimmäisten hollantilaisten postimerkkien suunnittelijana.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Rudolf Clausius: tämän saksalaisen fyysikon ja matemaatikon elämäkerta ja panokset"

Sähkömagneettinen teoria

Ensimmäisen kahdenkymmenen Leidenissä asumisen aikana Henrik Antoon Lorentz omisti heidät sähkömagneettisen teorian, magnetismin ja valon tutkimiseen. Jonkin ajan kuluttua hän päätyi laajentamaan tutkimustaan ​​erilaisiin aiheisiin, mukaan lukien hydrodynamiikkaan ja yleiseen suhteellisuusteoriaan. Hänen tärkeimmät panoksensa olivat sähkömagnetismi, elektroniteoria ja suhteellisuusteoria..

Noihin aikoihin Lorentzin tarkoituksena oli keksiä ainutlaatuinen teoria, joka selittäisi sähkön, magnetismin ja valon välisen suhteen. Tästä syystä hän julkaisi vuonna 1892 teoksen "La théorie electromagnétique de Maxwell et son application aux corps mouvants", joka, kuten otsikko osoittaa, perustui Maxwellin ja vahvisti, että sähkön ilmiöt johtuvat sähköisten alkeishiukkasten, elektronien, liikkeistä, termin, jonka alun perin loi George Johnstone Stoney.

Tuolloin tiedettiin, että sähkömagneettista säteilyä syntyy sähkövarausten värähtelyllä, mutta valoa synnyttävät varaukset olivat vielä tuntemattomia. Oletettiin, että sähkövirta koostui varautuneista hiukkasista, Hendrik Antoon Lorentz päätteli, että aineen atomien täytyy olla varautuneita hiukkasia ja ennusti vuonna 1892, että näiden hiukkasten värähtelyjen on oltava valon lähde.

Lorentz totesi, että jos Galileon muunnosten sijaan käytettäisiin muita, Maxwellin yhtälöitä valon etenemisestä olivat muuttumattomia, joten eetteriä ei pitäisi käyttää järjestelmänä viite. Hänen ehdotuksensa, jota lopulta kutsuttaisiin Lorentzin muunnoksiksi, koski tilan ja ajan koordinaatteja, mahdollistaa sähkömagneettisten ilmiöiden kuvauksen, kun ne siirtyvät kiinteästä järjestelmästä toiseen vakionopeudella.

Tällä hän ei vain selittänyt Maan havaittua suhteellisen liikkeen puuttumista eetterin suhteen, kuten kokeet osoittavat. Albert Abraham Michelsonin ja Edward Morleyn, mutta palveli myös Albert Einsteinia myöhemmin ehdottamaan teoriaa suhteellisuusteoria.

Lorentzin muunnokset ovat niin tärkeitä fysiikalle, koska teki muuttujista mekaniikan yhtälöitä, jotka siihen asti tuntuivat jopa absurdilta. Nämä kaavat kuvaavat liikkuvalle esineelle ominaista massan kasvua, pituuden lyhenemistä ja aikalaajenemista. Nämä ajatukset loivat perustan Einsteinin erityiselle teorialle, ja itse asiassa on niitä, jotka uskovat, että sen edeltäjä oli Hendrik Antoon Lorentz.

• Saatat olla kiinnostunut: "Niels Bohr: tämän tanskalaisen fyysikon elämäkerta ja panokset"

Zeeman-ilmiön ja Nobel-palkinnon löytäminen

1880-luvulla Lorentz tilasi opiskelijansa ja henkilökohtaisen avustajansa Pieter Zeemanin tutkimaan, voisiko vahva magneettikenttä vaikuttaa valon värähtelyihin ja aallonpituuksiin. Zeeman havaitsi vuonna 1986, että natrium-D-viivat liekissä hajoavat voimakkaan magneettikentän vaikutuksesta, mikä sai hänet muotoilemaan sen, mikä tunnetaan nykyään Zeeman-ilmiöksenä. Tämä olettaa, että jos valonlähde altistetaan magneettikentälle, spektriviivat eri aallonpituudet hajoavat useammiksi komponenteiksi taajuuksilla hieman eri.

Tämän löydön myötä Hendrik Antoon Lorentz ja Pieter Zeeman saivat fysiikan Nobel-palkinnon vuonna 1902.. He saivat tunnustusta suuresta työstään magnetismin vaikutuksesta säteilyilmiöihin, mikä olisi ratkaisevan tärkeää 1900-luvun alun fysiikkaa niin paljon, että se palvelisi Einsteinia jatkamaan suhteellisuusteoriansa kehittämistä ja muotoilemaan sen sellaisena kuin me sen nykyään tunnemme päivä.

Vuonna 1907 ollessaan Leipzigissä, Saksassa, hän julkaisi erilaisia ​​muistelmia, jotka oli kerätty otsikolla "Abhandlungen über theoretische Physik" (Teoreettisen fysiikan tutkielmia). Vuonna 1909 hän julkaisi kirjansa "Teoria elektroneista". Vuosina 1919–1920 hän julkaisi viisi osaa, joihin hän kokosi teoreettisen fysiikan luentojaan Leidenin yliopistossa.

• Aiheeseen liittyvä artikkeli: "Historian 5 aikakautta (ja niiden ominaisuudet)"

Viimeiset vuodet ja kuolema

Vuonna 1908 Hendrik Antoon Lorentz palkittiin Rumford- ja Copley-mitalilla.Lontoon Royal Societyn myöntämä palkinto hänen tieteellisen työnsä ja erinomaisten fysiikan saavutusten kunniaksi. Vuonna 1912 Lorentz nimitettiin Haarlemin Teyler-instituutin tutkimusjohtajaksi ja Dutch Society for Sciences -järjestön sihteeriksi. Uusista tehtävistään huolimatta hän jatkoi työskentelyä Leidenin yliopiston kunniaprofessorina ja opetti tunnin joka maanantaiaamu.

Vuonna 1919 Lorentz nimitettiin meriveden liikkeitä tutkivan komitean puheenjohtajaksi Zuiderzee-padon elpymisen aikana ja sen jälkeen, yksi kaikkien aikojen suurimmista suunnittelutöistä hydrauliikka. Hänen teoreettiset laskelmansa, jotka olivat tulosta kahdeksan vuotta kestäneen vaivalloisen tutkimuksen tuloksena, vahvistuivat käytännössä. ja siitä lähtien ne ovat olleet hydrauliikkatieteen klassikko.

Huolimatta siitä, että hän on saanut lukuisia ehdotuksia tuoliharjoitteluun ulkomaille, Hendrik Antoon Lorentz Hän asui mieluummin kotimaassaan Hollannissa ja työskenteli Leidenin yliopistossa eläkkeelle siirtymiseensä vuonna 1923. Hän jatkoi laitoksen emeritusprofessorina kuolemaansa asti.

Vuonna 1923 Lorentz valittiin kansainvälisen henkisen yhteistyön komitean jäseneksi, joka on Kansainliiton (toista maailmansotaa edeltävä YK) elin. Tämä komitea koostui yksinomaan maineikkaimmista ja lahjakkaimmista akateemikoista. Lorentzista tuli sen presidentti vuonna 1925. Lisäksi hän toimi puheenjohtajana kaikissa Solvay-kongresseissa, konferensseissa, joissa sen ajan merkittävimmät tiedemiehet tapasivat.

Tammikuussa 1928 Hendrik Antoon Lorentz sairastui vakavasti ja kuoli 4. helmikuuta samana vuonna Haarlemissa., 74-vuotiaana. Hautajaiset pidettiin 10. helmikuuta Sir Ernest Rutherfordin johdolla Royal Societyn puolesta. Kellon viimeisen soiton yhteydessä, että kello oli 12, kaikki lennätinpalvelut ja Hollantilaiset puhelinyhtiöt seisoivat kolme minuuttia kunnianosoituksena maailman suurimmalle hollantilaiselle. aikakausi.