Hendrik Antoon Lorentz: biografi og bidrag fra denne nederlandske fysikeren

Hendrik Antoon Lorentz er en av de viktigste forskerne i nyere nederlandsk historie, med funn som har bidratt til å lage fysikk slik vi kjenner den i dag og påvirke berømte skikkelser som Albert Einstein eller Ernest Rutherford.

Lorentz var svært gitt til både vitenskap og språk, og bidro til det vitenskapelige panoramaet fra sin tid ved å publisere forskjellige arbeider om hans vitenskapelige funn, ikke bare på hans hjemlige nederlandsk, men også på fransk, tysk og Engelsk.

Lorentz ble beskrevet som allsidig, vennlig og karismatisk av sine jevnaldrende, og har gått ned i historien som den som ga styrke til ideen om at elektromagnetisme og lys var relatert til negativt ladede subatomære partikler elektroner. I dag skal vi finne ut hva som skjedde med livet hans gjennom denne biografien om Hendrik Antoon Lorentz i oppsummeringsformat.

• Relatert artikkel: "De 10 grenene av fysikk og deres kunnskapsfelt"

Kort biografi om Hendrik Antoon Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz var en nederlandsk fysiker som vant Nobelprisen i fysikk i 1902. Lorentz sine oppdagelser var et enormt skritt i utviklingen av elektromagnetisk teori, og de ga et løft teoretisk og praktisk til flere av de viktige oppdagelsene fra forrige århundre, blant dem Alberts relativitetsteori Einstein.

Hans barndom

Hendrik Antoon Lorentz ble født 18. juli 1853 i Arnhem, Nederland. Foreldrene hans var Gerrit Frederik Lorentz, en velstående hagebruker, og Geertruida van Ginkel, som døde da Lorentz bare var fire år gammel. Da kona gikk bort, giftet Gerrit Lorentz seg med Luberta Hupkes igjen.

Som barn deltok Hendrik Antoon på to av de tre daglige skiftene på den lokale skolen. Da det første instituttet ble åpnet i hjembyen hans i 1866, var unge Lorentz klar til å begynne i tredje klasse. Han var en fremragende student, med spektakulære resultater ikke bare for vitenskaper som matematikk og fysikk, men også for fransk, tysk og engelsk.

• Du kan være interessert i: "Hermann von Helmholtz: biografi om denne tyske legen og fysikeren"

Universitetsutdanning og akademisk liv

På slutten av det femte og siste året på instituttet studerte Hendrik Antoon Lorentz klassiske språk, noe som krevdes i hans tid for å kunne studere ved universitetet. Han meldte seg inn i 1870 ved Universitetet i Leiden, og bare et år senere oppnådde han en doktorgrad i matematikk og fysikk.. I 1872 vendte han tilbake til hjemlandet Arnhem for å jobbe som matematikklærer om ettermiddagen ved det lokale instituttet.

Rundt denne tiden forberedte han sin doktorgradsavhandling om refleksjon og brytning av lys, med tittelen på nederlandsk "Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht". I denne oppgaven forklarte han med stor tydelighet et begrep som ennå ikke var oversatt til nederlandsk, og han våget også å perfeksjonere på denne måten den elektromagnetiske teorien av James C. Maxwell. Han forsvarte sin avhandling i 1875, og oppnådde med den sin doktorgrad da han var bare 22 år gammel.

I 1878 ble han utnevnt til professor ved Universitetet i Leiden, og tok ansvar for institusjonens nye avdeling for teoretisk fysikk. I sin åpningsforelesning snakket han om molekylære teorier i fysikk, en viktig tekst for historien til Nederlandsk fysikk og med tittelen "De moleculaire theoriën in de natuurkunde" (Molekylære teorier i fysisk).

I 1880 etablerte Henrik Lorentz forholdet mellom polariseringen av et molekyl og brytningsindeksen til et stoff sammensatt av molekyler med denne polarisasjonen. Dette funnet ble gjort på samme måte som den danske fysikeren Ludwig Valentin Lorenz, som jobbet uavhengig. Av denne grunn er dette forholdet kjent som Lorenz-Lorentz-formelen.

I 1881 ble Lorentz tatt opp som medlem av Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences. I samme år giftet seg med Aletta Catharina Kaiser, datter av J. W. Kaiser, en professor ved Kunstakademiet, som skulle bli direktør for Rijksmuseum i Amsterdam. Kaiser var en berømt person, som skulle fortsette å være designeren av de første nederlandske frimerkene.

• Relatert artikkel: "Rudolf Clausius: biografi og bidrag fra denne tyske fysikeren og matematikeren"

Elektromagnetisk teori

I løpet av de første tjue årene som bodde i Leiden, dedikerte Henrik Antoon Lorentz dem til å studere den elektromagnetiske teorien om elektrisitet, magnetisme og lys. Etter en stund endte han opp med å utvide forskningen sin til ulike emner, inkludert hydrodynamikk og generell relativitetsteori. Hans viktigste bidrag var elektromagnetisme, elektronteori og relativitet..

Rundt denne tiden var hensikten til Lorentz å komme opp med en unik teori som skulle forklare forholdet mellom elektrisitet, magnetisme og lys. Av denne grunn publiserte han i 1892 "La théorie électromagnétique de Maxwell et son application aux corps mouvants" som, som tittelen indikerer, var basert på studier av Maxwell og bekreftet at fenomenene elektrisitet skyldes bevegelser av elementære elektriske partikler, elektroner, et begrep som opprinnelig ble skapt av George Johnstone Stoney.

På den tiden var det kjent at elektromagnetisk stråling ble produsert ved oscillasjon av elektriske ladninger, men ladningene som genererte lys var fortsatt ukjente. Det ble antatt at en elektrisk strøm var bygd opp av ladede partikler, Hendrik Antoon Lorentz utledet at materiens atomer må være ladede partikler og spådde i 1892 at svingningene til disse partiklene måtte være kilden til lys.

Lorentz uttalte at hvis i stedet for å bruke Galileos transformasjoner andre ble brukt, Maxwells ligninger om forplantning av lys var ufravikelige, så eteren bør ikke brukes som et system av referanse. Forslaget hans, som ville ende opp med å bli kalt Lorentz-transformasjonene, relaterte koordinatene til rom og tid, tillater beskrivelse av elektromagnetiske fenomener når de går fra et fast system til et annet med konstant hastighet.

Med dette forklarte han ikke bare det oppfattede fraværet av relativ bevegelse av jorden i forhold til eteren, slik eksperimentene indikerte av Albert Abraham Michelson og Edward Morley, men tjente også for Albert Einstein senere for å foreslå teorien om relativt.

Lorentz-transformasjoner er så viktige for fysikk fordi gjorde variabler til mekanikkens likninger, som inntil den tid virket til og med absurde. Disse formlene beskriver økningen i masse, forkortning i lengde og tidsutvidelse som er karakteristisk for et objekt i bevegelse. Disse ideene la grunnlaget for Einsteins spesielle teori, og faktisk er det de som tror at forløperen til den var Hendrik Antoon Lorentz.

• Du kan være interessert i: "Niels Bohr: biografi og bidrag fra denne danske fysikeren"

Oppdagelsen av Zeeman-effekten og Nobelprisen

I løpet av 1880-årene ga Lorentz sin student og personlige assistent Pieter Zeeman i oppdrag å undersøke om et sterkt magnetfelt kunne påvirke lysets svingninger og bølgelengder. Det Zeeman observerte i 1986 var at natrium D-linjer i en flamme brytes ned under et sterkt magnetfelt, noe som fikk ham til å formulere det som i dag er kjent som Zeeman-effekten. Dette postulerer at hvis en lyskilde blir utsatt for et magnetfelt, vil spektrallinjene til forskjellige bølgelengder brytes ned til flere komponenter, med litt frekvenser forskjellig.

Med denne oppdagelsen, Hendrik Antoon Lorentz og Pieter Zeeman ble tildelt Nobelprisen i fysikk i 1902. De ble anerkjent for sitt store arbeid med magnetismens innflytelse på strålingsfenomener, et bidrag som ville være avgjørende for fysikk fra det tidlige tjuende århundre, så mye at det ville tjene Einstein å fortsette å utvikle sin relativitetsteori og formulere den slik vi kjenner den i dag i dag.

I 1907, mens han var i Leipzig, Tyskland, publiserte han forskjellige memoarer samlet under tittelen "Abhandlungen über theoretische Physik" (Treatises on theoretical physics). I 1909 ga han ut sin bok "Theory of elektrons". Mellom 1919 og 1920 ga han ut fem bind der han samlet sine forelesninger om teoretisk fysikk ved Universitetet i Leiden.

• Relatert artikkel: "Historiens 5 aldre (og deres egenskaper)"

Siste år og død

I 1908 ble Hendrik Antoon Lorentz tildelt Rumford-medaljen og Copley-medaljen., tildelt av Royal Society of London til ære for hans vitenskapelige arbeid og fremragende prestasjoner innen fysikk. I 1912 ble Lorentz utnevnt til forskningsdirektør ved Teyler Institute i Haarlem og sekretær for Dutch Society for Sciences. Til tross for sine nye stillinger fortsatte han å jobbe som æresprofessor ved Universitetet i Leiden, og underviste en klasse hver mandag morgen.

I 1919 ble Lorentz utnevnt til president for komiteen for studiet av sjøvanns bevegelser for å organisere under og etter utvinningen av Zuiderzeedammen, et av tidenes største ingeniørverk hydraulikk. Hans teoretiske beregninger, som var resultatet av en krevende åtte år lang etterforskning, ble bekreftet i praksis. og siden den gang har de vært en klassiker innen hydraulikkvitenskapen.

Til tross for å ha mottatt en rekke forslag om stoler for å praktisere i utlandet, Hendrik Antoon Lorentz Han foretrakk å bli i hjemlandet Holland, og jobbet ved University of Leiden til han gikk av i 1923. Han ville fortsette som emeritusprofessor ved institusjonen til sin død.

I 1923 ble Lorentz valgt som medlem av International Committee for Intellectual Cooperation, et organ i Folkeforbundet (FN før andre verdenskrig). Denne komiteen var utelukkende sammensatt av de mest berømte og begavede akademikere. Lorentz ble presidenten i 1925. I tillegg var han president for alle Solvay-kongresser, konferanser der datidens mest fremtredende vitenskapsmenn møttes.

I januar 1928 ble Hendrik Antoon Lorentz alvorlig syk, og døde 4. februar samme år i Haarlem., i en alder av 74. Begravelsen ble holdt 10. februar, ledet av Sir Ernest Rutherford på vegne av Royal Society. Ved siste ringing av klokken for å indikere at klokken var 12, ble alle telegraftjenester og Nederlandske telefonselskaper sto i tre minutter som en hyllest til den største nederlandske borgeren i verden. epoke.