Hendrik Antoon Lorentz: biografia e contribuições deste físico holandês

Hendrik Antoon Lorentz é um dos cientistas mais importantes da história recente da Holanda, com descobertas que contribuíram para fazer a física como a conhecemos hoje e influenciar figuras ilustres como Albert Einstein ou Ernest Rutherford.

Muito dado à ciência e às línguas, Lorentz contribuiu para o panorama científico de sua época publicando vários trabalhos sobre suas descobertas científicas não apenas em seu holandês natal, mas também em francês, alemão e Inglês.

Descrito como versátil, amigável e carismático por seus pares, Lorentz entrou para a história como aquele que deu força ao a ideia de que o eletromagnetismo e a luz estavam relacionados a partículas subatômicas carregadas negativamente, o elétrons. Hoje vamos descobrir o que aconteceu com sua vida através esta biografia de Hendrik Antoon Lorentz em formato de resumo.

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Breve biografia de Hendrik Antoon Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz foi um físico holandês que ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1902. As descobertas de Lorentz foram um passo imenso no desenvolvimento da teoria eletromagnética e deram um impulso teórico e prático a várias das importantes descobertas do século passado, entre elas a Teoria da Relatividade de Albert Einstein.

Sua infância

Hendrik Antoon Lorentz nasceu em 18 de julho de 1853 em Arnhem, Holanda. Seus pais eram Gerrit Frederik Lorentz, um horticultor rico, e Geertruida van Ginkel, que faleceu quando Lorentz tinha apenas quatro anos. Quando sua esposa faleceu, Gerrit Lorentz casou-se novamente com Luberta Hupkes.

Quando criança, Hendrik Antoon frequentava dois dos três turnos diários na escola local. Quando o primeiro instituto foi aberto em sua cidade natal em 1866, o jovem Lorentz estava pronto para começar a terceira série. Ele foi um aluno excelente, com resultados espetaculares não só para ciências como matemática e física, mas também para francês, alemão e inglês.

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Educação universitária e vida acadêmica

No final do quinto e último ano do instituto, Hendrik Antoon Lorentz estudou línguas clássicas, algo necessário em seu tempo para poder estudar na universidade. Ele se matriculou em 1870 na Universidade de Leiden e, apenas um ano depois, obteve um diploma de pós-graduação em matemática e física.. Em 1872, ele voltou para sua terra natal, Arnhem, para trabalhar como professor de matemática à tarde no instituto local.

Nessa época, ele estava preparando sua tese de doutorado sobre a reflexão e refração da luz, intitulada em holandês "Over de theory der terugkaatsing en breking van het licht". Nesta tese, ele explicou com grande clareza um conceito que ainda não havia sido traduzido para Holandês, e ele também se atreveu a aperfeiçoar desta forma a teoria eletromagnética por James C. Maxwell. Ele defendeu sua tese em 1875, obtendo com ela o doutorado quando tinha apenas 22 anos.

Em 1878 foi nomeado professor da Universidade de Leiden, assumindo o novo departamento de física teórica da instituição. Em sua palestra inaugural, ele falou sobre as teorias moleculares da física, um texto importante para a história da Física holandesa e intitulado "De moleculaire theoriën in de natuurkunde" (Teorias moleculares em físico).

Em 1880, Henrik Lorentz estabeleceu a relação entre a polarização de uma molécula e o índice de refração de uma substância composta por moléculas com essa polarização. Essa descoberta foi feita da mesma forma que o físico dinamarquês Ludwig Valentin Lorenz, trabalhando de forma independente. Por esse motivo, essa relação é conhecida como fórmula de Lorenz-Lorentz.

Em 1881, Lorentz foi admitido como membro da Academia Real Holandesa de Artes e Ciências. Nesse mesmo ano casou-se com Aletta Catharina Kaiser, filha de J. C. Kaiser, um professor da Academia de Belas Artes, que se tornaria o diretor do Rijksmuseum de Amsterdã. Kaiser foi uma pessoa ilustre, que viria a ser o criador dos primeiros selos postais holandeses.

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Teoria eletromagnética

Durante os primeiros vinte anos morando em Leiden, Henrik Antoon Lorentz os dedicou ao estudo da teoria eletromagnética da eletricidade, magnetismo e luz. Depois de um tempo, ele acabou expandindo sua pesquisa para vários tópicos, incluindo hidrodinâmica e relatividade geral. Suas principais contribuições foram para o eletromagnetismo, a teoria do elétron e a relatividade..

Por volta dessa época, a intenção de Lorentz era apresentar uma teoria única que explicasse a relação entre eletricidade, magnetismo e luz. Por esta razão, em 1892 publicou "La théorie électromagnétique de Maxwell et son application aux corps mouvants" que, como o próprio título indica, foi baseado nos estudos de Maxwell e afirmou que os fenômenos da eletricidade se devem a movimentos de partículas elétricas elementares, os elétrons, termo que foi originalmente criado por George Johnstone Stoney.

Naquela época, sabia-se que a radiação eletromagnética era produzida pela oscilação de cargas elétricas, mas as cargas que geravam a luz ainda eram desconhecidas. Foi assumido que uma corrente elétrica era composta de partículas carregadas, Hendrik Antoon Lorentz deduziu que os átomos da matéria devem ser partículas carregadas e previu, em 1892, que as oscilações dessas partículas deveriam ser a fonte de luz..

Lorentz afirmou que, se em vez de usar as transformações de Galileu outras fossem usadas, as equações de Maxwell sobre a propagação da luz eram invariáveis, então o éter não deve ser usado como um sistema de referência. Sua proposta, que acabaria sendo chamada de transformações de Lorentz, relacionava as coordenadas de espaço e tempo, permitindo a descrição de fenômenos eletromagnéticos quando passam de um sistema fixo para outro com velocidade constante.

Com isso, ele não só explicou a percepção da ausência de movimento relativo da Terra em relação ao éter, como os experimentos indicaram de Albert Abraham Michelson e Edward Morley, mas também serviu para Albert Einstein mais tarde propor a teoria de relatividade.

As transformações de Lorentz são tão importantes para a física porque tornavam variáveis ​​as equações da mecânica, que até então pareciam até absurdas. Essas fórmulas descrevem o aumento da massa, encurtamento do comprimento e dilatação do tempo que são características de um objeto em movimento. Essas idéias lançaram as bases para a teoria especial de Einstein e, de fato, existem aqueles que acreditam que seu precursor foi Hendrik Antoon Lorentz.

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Descoberta do efeito Zeeman e Prêmio Nobel

Durante a década de 1880, Lorentz encarregou seu aluno e assistente pessoal Pieter Zeeman de investigar se um campo magnético forte poderia afetar as oscilações e os comprimentos de onda da luz. O que Zeeman observou em 1986 foi que as linhas D de sódio em uma chama se decompõem sob um forte campo magnético, o que o levou a formular o que hoje é conhecido como efeito Zeeman. Isso postula que, se uma fonte de luz é submetida a um campo magnético, as linhas espectrais de diferentes comprimentos de onda se dividem em mais componentes, com frequências ligeiramente diferente.

Com esta descoberta, Hendrik Antoon Lorentz e Pieter Zeeman receberam o Prêmio Nobel de Física em 1902. Eles foram reconhecidos por seu grande trabalho sobre a influência do magnetismo nos fenômenos de radiação, uma contribuição que seria crucial para a física do início do século XX, tanto que serviria a Einstein continuar desenvolvendo sua Teoria da Relatividade e formulá-la como a conhecemos hoje em dia.

Em 1907, enquanto em Leipzig, Alemanha, ele publicou várias memórias coletadas sob o título "Abhandlungen über Theoretische Physik" (Tratados sobre física teórica). Em 1909 publicou seu livro "Teoria dos elétrons". Entre 1919 e 1920, ele publicou cinco volumes nos quais coletou suas palestras sobre física teórica na Universidade de Leiden.

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Últimos anos e morte

Em 1908, Hendrik Antoon Lorentz recebeu as medalhas Rumford e Copley., concedido pela Royal Society of London em homenagem a seu trabalho científico e notáveis ​​realizações na física. Em 1912, Lorentz foi nomeado diretor de pesquisa do Instituto Teyler em Haarlem e secretário da Sociedade Holandesa de Ciências. Apesar de seus novos cargos, ele continuou a trabalhar como professor honorário na Universidade de Leiden, dando uma aula todas as manhãs de segunda-feira.

Em 1919 Lorentz foi nomeado presidente da comissão para o estudo dos movimentos da água do mar para organizar durante e após a recuperação da Barragem Zuiderzee, uma das maiores obras de engenharia de todos os tempos hidráulica. Seus cálculos teóricos, resultado de árdua investigação de oito anos, foram confirmados na prática. e desde então eles têm sido um clássico na ciência da hidráulica.

Apesar de receber inúmeras propostas de cátedras para praticar no exterior, Hendrik Antoon Lorentz Ele preferiu ficar em sua Holanda natal, trabalhando na Universidade de Leiden até sua aposentadoria em 1923. Ele continuaria como professor emérito da instituição até sua morte.

Em 1923, Lorentz foi eleito membro do Comitê Internacional para Cooperação Intelectual, um órgão da Liga das Nações (a ONU pré-Segunda Guerra Mundial). Este comitê era formado exclusivamente pelos mais ilustres e talentosos acadêmicos. Lorentz se tornou seu presidente em 1925. Além disso, foi presidente de todos os Congressos da Solvay, conferências onde se reuniram os mais eminentes cientistas da época.

Em janeiro de 1928, Hendrik Antoon Lorentz adoeceu gravemente, falecendo em 4 de fevereiro do mesmo ano em Haarlem., aos 74 anos. O funeral foi realizado em 10 de fevereiro, presidido por Sir Ernest Rutherford em nome da Royal Society. Ao último toque da campainha para indicar que eram 12 horas, todos os serviços telegráficos e As companhias telefônicas holandesas permaneceram por três minutos em homenagem ao maior cidadão holandês do mundo. época.