Hendrik Antoon Lorentz: biografija i doprinosi ovog nizozemskog fizičara

Hendrik Antoon Lorentz jedan je od najvažnijih znanstvenika u novijoj nizozemskoj povijesti, s nalazima da doprinijeli su stvaranju fizike kakvu danas poznajemo i utjecanju na slavne ličnosti kao što su Albert Einstein ili Ernest Rutherford.

Vrlo posvećen i znanosti i jezicima, Lorentz je svojim objavljivanjem pridonio znanstvenoj panorami svog vremena razna djela o njegovim znanstvenim spoznajama ne samo na njegovom materinjem nizozemskom, nego i na francuskom, njemačkom i Engleski.

Njegovi vršnjaci opisivali su ga kao svestranog, prijateljskog i karizmatičnog, Lorentz je ušao u povijest kao onaj koji je dao snagu ideja da su elektromagnetizam i svjetlost povezani s negativno nabijenim subatomskim česticama, elektrona. Danas ćemo otkriti što se dogodilo s njegovim životom ovu biografiju Hendrika Antona Lorentza u formatu sažetka.

• Povezani članak: "10 grana fizike i njihova polja znanja"

Kratka biografija Hendrika Antona Lorentza

Hendrik Antoon Lorentz bio je nizozemski fizičar koji je dobio Nobelovu nagradu za fiziku 1902. godine. Lorentzova otkrića bila su golem korak u razvoju elektromagnetske teorije i dala su poticaj teorijski i praktični do nekoliko važnih otkrića prošlog stoljeća, među kojima je i Albertova teorija relativnosti Einstein.

Njegovo djetinjstvo

Hendrik Antoon Lorentz rođen je 18. srpnja 1853. u Arnhemu, Nizozemska.. Njegovi roditelji bili su Gerrit Frederik Lorentz, bogati hortikulturist, i Geertruida van Ginkel, koja je preminula kada je Lorentz imao samo četiri godine. Kada mu je žena preminula, Gerrit Lorentz se ponovno oženio Lubertom Hupkes.

Hendrik Antoon je kao dijete pohađao dvije od tri dnevne smjene u lokalnoj školi. Kada je 1866. u njegovom rodnom gradu otvoren prvi institut, mladi Lorentz je bio spreman krenuti u treći razred. Bio je izvanredan učenik, sa spektakularnim rezultatima ne samo za znanosti poput matematike i fizike, već i za francuski, njemački i engleski jezik.

• Možda će vas zanimati: "Hermann von Helmholtz: biografija ovog njemačkog liječnika i fizičara"

Sveučilišno obrazovanje i akademski život

Na kraju pete i posljednje godine instituta, Hendrik Antoon Lorentz studirao je klasične jezike, nešto što je u njegovo vrijeme bilo potrebno da bi mogao studirati na sveučilištu. Upisao se 1870. na Sveučilište u Leidenu i samo godinu dana kasnije diplomirao je matematiku i fiziku.. Godine 1872. vratio se u svoj rodni Arnhem da bi poslijepodne radio kao učitelj matematike u lokalnom institutu.

Otprilike u to vrijeme pripremao je svoj doktorski rad o refleksiji i lomu svjetlosti, pod naslovom na nizozemskom "Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht". U ovoj tezi on je s velikom jasnoćom objasnio koncept koji još nije bio preveden Dutch, a usudio se i na taj način usavršiti elektromagnetsku teoriju od Jamesa C. Maxwell. Tezu je obranio 1875. godine, čime je doktorirao kada su mu bile samo 22 godine.

Godine 1878. imenovan je profesorom na Sveučilištu u Leidenu, preuzimajući novi odjel teorijske fizike te institucije.. U svom nastupnom predavanju govorio je o molekularnim teorijama u fizici, važnom tekstu za povijest nizozemske fizike i pod nazivom "De moleculaire theoriën in de natuurkunde" (Molekularne teorije u fizički).

Godine 1880. Henrik Lorentz je s tom polarizacijom uspostavio odnos između polarizacije molekule i indeksa loma tvari sastavljene od molekula. Ovo otkriće je napravljeno na isti način kao danski fizičar Ludwig Valentin Lorenz, radeći samostalno. Zbog toga je ovaj odnos poznat kao Lorenz-Lorentzova formula.

Godine 1881. Lorentz je primljen za člana Kraljevske nizozemske akademije umjetnosti i znanosti. Te iste godine oženio Alettu Catharinu Kaiser, kći J. W. Kaisera, profesora na Akademiji likovnih umjetnosti, koji će postati ravnatelj Rijksmuseuma u Amsterdamu. Kaiser je bio slavna osoba, koja će kasnije biti dizajner prvih nizozemskih poštanskih maraka.

• Povezani članak: "Rudolf Clausius: biografija i doprinosi ovog njemačkog fizičara i matematičara"

Elektromagnetska teorija

Tijekom prvih dvadeset godina života u Leidenu, Henrik Antoon Lorentz ih je posvetio proučavanju elektromagnetske teorije elektriciteta, magnetizma i svjetlosti. Nakon nekog vremena završio je proširivši svoje istraživanje na različite teme, uključujući hidrodinamiku i opću relativnost. Njegov glavni doprinos bio je elektromagnetizam, elektronska teorija i relativnost..

Otprilike u to vrijeme, Lorentzova namjera bila je smisliti jedinstvenu teoriju koja bi objasnila odnos između elektriciteta, magnetizma i svjetlosti. Zbog toga je 1892. objavio "La théorie électromagnétique de Maxwell et son application aux corps mouvants" koja se, kako joj naslov kaže, temelji na studijama Maxwella i potvrdio da su fenomen elektriciteta posljedica kretanja elementarnih električnih čestica, elektrona, izraz koji je izvorno stvorio George Johnstone Stoney.

U to vrijeme je bilo poznato da se elektromagnetsko zračenje proizvodi oscilacijom električnih naboja, ali naboji koji stvaraju svjetlost još su bili nepoznati. Pretpostavljalo se da se električna struja sastoji od nabijenih čestica, Hendrik Antoon Lorentz zaključio da atomi materije moraju biti nabijene čestice i predvidio, 1892., da oscilacije tih čestica moraju biti izvor svjetlosti.

Lorentz je izjavio da, ako se umjesto korištenja Galileovih transformacija koriste druge, Maxwellove jednadžbe o širenju svjetlosti bili su nepromjenjivi, pa se eter ne bi trebao koristiti kao sustav referenca. Njegov prijedlog, koji bi se na kraju zvao Lorentzove transformacije, odnosio se na koordinate prostora i vremena, omogućava opis elektromagnetskih pojava kada prelaze iz fiksnog sustava u drugi s konstantnom brzinom.

Time je objasnio ne samo uočeno odsustvo relativnog kretanja Zemlje u odnosu na eter, kao što su eksperimenti pokazali Alberta Abrahama Michelsona i Edwarda Morleya, ali je također poslužio Albertu Einsteinu kasnije da predloži teoriju relativnosti.

Lorentzove transformacije toliko su važne za fiziku jer napravio varijable jednadžbama mehanike, što se do tada činilo čak apsurdnim. Ove formule opisuju povećanje mase, skraćivanje duljine i dilataciju vremena koji su karakteristični za pokretni objekt. Te su ideje postavile temelje Einsteinovoj posebnoj teoriji, a zapravo ima onih koji vjeruju da je preteča nje bio Hendrik Antoon Lorentz.

• Možda će vas zanimati: "Niels Bohr: biografija i doprinosi ovog danskog fizičara"

Otkriće Zeemanovog efekta i Nobelova nagrada

Tijekom 1880-ih, Lorentz je naručio svog učenika i osobnog asistenta Pietera Zeemana da istraži može li jako magnetsko polje utjecati na oscilacije i valne duljine svjetlosti. Ono što je Zeeman primijetio 1986. je da se natrijeve D linije u plamenu raspadaju pod jakim magnetskim poljem, što ga je potaknulo da formulira ono što je danas poznato kao Zeemanov efekt. Ovo pretpostavlja da ako je izvor svjetlosti podvrgnut magnetskom polju, spektralne linije od različite valne duljine razlažu se na više komponenti, s neznatnim frekvencijama drugačiji.

Ovim otkrićem, Hendrik Antoon Lorentz i Pieter Zeeman dobili su Nobelovu nagradu za fiziku 1902.. Dobili su priznanje za svoj veliki rad na utjecaju magnetizma na pojave zračenja, doprinos koji bi bio ključan za fizike ranog dvadesetog stoljeća, toliko da bi poslužilo Einsteinu da nastavi razvijati svoju teoriju relativnosti i formulirati je kakvu danas poznajemo u dan.

Godine 1907., dok je bio u Leipzigu u Njemačkoj, objavio je razne memoare prikupljene pod naslovom "Abhandlungen über theoretische Physik" (Razgovori o teorijskoj fizici). Godine 1909. objavio je svoju knjigu "Teorija elektrona". Između 1919. i 1920. objavio je pet svezaka u kojima je sakupio svoja predavanja o teorijskoj fizici na Sveučilištu u Leidenu.

• Povezani članak: "5 doba povijesti (i njihove karakteristike)"

Posljednje godine i smrt

Godine 1908. Hendrik Antoon Lorentz dobio je Rumfordovu medalju i Copleyjevu medalju., koju dodjeljuje Kraljevsko društvo Londona u čast njegovog znanstvenog rada i izvanrednih dostignuća u fizici. Godine 1912. Lorentz je imenovan direktorom istraživanja na Institutu Teyler u Haarlemu i tajnikom Nizozemskog društva za znanost. Unatoč novim pozicijama, nastavio je raditi kao počasni profesor na Sveučilištu u Leidenu, držeći predavanja svakog ponedjeljka ujutro.

Godine 1919. Lorentz je imenovan predsjednikom odbora za proučavanje kretanja morske vode za organizaciju tijekom i nakon obnove brane Zuiderzee, jednog od najvećih inženjerskih radova svih vremena hidraulika. Njegovi teorijski izračuni, koji su bili rezultat mukotrpnog osmogodišnjeg istraživanja, potvrdili su se u praksi. i od tada su klasik u znanosti o hidraulici.

Unatoč tome što je dobio brojne prijedloge za stolice za praksu u inozemstvu, Hendrik Antoon Lorentz Radije je ostao u rodnoj Nizozemskoj, radeći na Sveučilištu u Leidenu do umirovljenja 1923. godine. Ostat će kao profesor emeritus te institucije do svoje smrti.

Godine 1923. Lorentz je izabran za člana Međunarodnog odbora za intelektualnu suradnju, tijela Lige naroda (UN-a prije Drugoga svjetskog rata). Ovo povjerenstvo sačinjavali su isključivo najugledniji i najdarovitiji akademici. Lorentz je postao njezin predsjednik 1925. godine. Osim toga, bio je predsjednik svih Solvayovih kongresa, konferencija na kojima su se sastajali najeminentniji znanstvenici tog vremena.

U siječnju 1928. teško se razbolio Hendrik Antoon Lorentz koji je umro 4. veljače iste godine u Haarlemu., u 74. godini života. Sprovod je održan 10. veljače, a predsjedao je Sir Ernest Rutherford u ime Kraljevskog društva. Na posljednju zvonjavu zvona da naznači da je 12 sati, sve telegrafske službe i Nizozemske telefonske tvrtke stajale su tri minute kao počast najvećem nizozemskom građaninu na svijetu. epoha.