Hendrik Antoon Lorentz: biografia și contribuțiile acestui fizician olandez

Hendrik Antoon Lorentz este unul dintre cei mai importanți oameni de știință din istoria recentă a Olandei, cu descoperiri că au contribuit la realizarea fizicii așa cum o cunoaștem astăzi și la influențarea unor figuri illustre precum Albert Einstein sau Ernest Rutherford.

Foarte dat atât științei, cât și limbilor, Lorentz a contribuit la panorama științifică a timpului său prin publicare diverse lucrări despre descoperirile sale științifice nu numai în limba sa natală olandeză, ci și în franceză, germană și Engleză.

Descris de colegii săi ca fiind versatil, prietenos și carismatic, Lorentz a rămas în istorie ca cel care a dat putere ideea că electromagnetismul și lumina au fost legate de particule subatomice încărcate negativ electroni. Astăzi vom descoperi ce s-a întâmplat cu viața lui această biografie a lui Hendrik Antoon Lorentz în format rezumat.

• Articol înrudit: „Cele 10 ramuri ale fizicii și domeniile lor de cunoaștere”

Scurtă biografie a lui Hendrik Antoon Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz a fost un fizician olandez care a câștigat Premiul Nobel pentru fizică în 1902. Descoperirile lui Lorentz au reprezentat un pas imens în dezvoltarea teoriei electromagnetice și au dat un impuls teoretice și practice pentru câteva dintre descoperirile importante ale secolului trecut, printre care Teoria relativității a lui Albert Einstein.

Copilaria lui

Hendrik Antoon Lorentz s-a născut pe 18 iulie 1853 la Arnhem, Olanda. Părinții săi au fost Gerrit Frederik Lorentz, un horticultor bogat, și Geertruida van Ginkel, care a murit când Lorentz avea doar patru ani. Când soția sa a murit, Gerrit Lorentz s-a căsătorit din nou cu Luberta Hupkes.

În copilărie, Hendrik Antoon a participat la două din cele trei ture zilnice la școala locală. Când primul institut a fost deschis în orașul său natal, în 1866, tânărul Lorentz era gata să înceapă clasa a treia. A fost un student remarcabil, cu rezultate spectaculoase nu doar pentru științe precum matematica și fizica, ci și pentru franceză, germană și engleză.

• Ați putea fi interesat de: „Hermann von Helmholtz: biografia acestui medic și fizician german”

Educația universitară și viața academică

La sfârșitul celui de-al cincilea și ultimul an al institutului, Hendrik Antoon Lorentz a studiat limbile clasice, lucru necesar în vremea lui pentru a putea studia la universitate. S-a înscris în 1870 la Universitatea din Leiden și, doar un an mai târziu, a obținut o diplomă de licență în matematică și fizică.. În 1872 s-a întors în Arnhem natal pentru a lucra ca profesor de matematică după-amiaza la institutul local.

În această perioadă își pregătea teza de doctorat despre reflexia și refracția luminii, intitulată în olandeză „Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht”. În această teză a explicat cu mare claritate un concept care nu fusese încă tradus în olandez și a îndrăznit și el să perfecționeze în acest fel teoria electromagnetică de James C. Maxwell. Și-a susținut teza în 1875, obținând cu ea doctoratul pe când avea doar 22 de ani.

În 1878 a fost numit profesor la Universitatea din Leiden, preluând noul departament de fizică teoretică a instituției.. În prelegerea sa inaugurală a vorbit despre teoriile moleculare din fizică, un text important pentru istoria fizica olandeză și intitulată „De moleculaire theoriën in de natuurkunde” (Teorii moleculare în fizic).

În 1880, Henrik Lorentz a stabilit relația dintre polarizarea unei molecule și indicele de refracție al unei substanțe compuse din molecule cu această polarizare. Această constatare a fost făcută în același mod ca și fizicianul danez Ludwig Valentin Lorenz, lucrând independent. Din acest motiv, această relație este cunoscută ca formula Lorenz-Lorentz.

În 1881, Lorentz a fost admis ca membru al Academiei Regale de Arte și Științe din Țările de Jos. In acelasi an căsătorită cu Aletta Catharina Kaiser, fiica lui J. W. Kaiser, profesor la Academia de Arte Frumoase, care avea să devină directorul Rijksmuseum din Amsterdam. Kaiser a fost o persoană ilustră, care avea să fie proiectantul primelor mărci poștale olandeze.

• Articol înrudit: „Rudolf Clausius: biografia și contribuțiile acestui fizician și matematician german”

Teoria electromagnetică

În primii douăzeci de ani de viață în Leiden, Henrik Antoon Lorentz i-a dedicat studierii teoriei electromagnetice a electricității, magnetismului și luminii. După un timp, a ajuns să-și extindă cercetările la diverse teme, inclusiv hidrodinamică și relativitatea generală. Principalele sale contribuții au fost la electromagnetism, teoria electronilor și relativitate..

În această perioadă, intenția lui Lorentz a fost de a veni cu o teorie unică care să explice relația dintre electricitate, magnetism și lumină. Din acest motiv, în 1892 a publicat „La théorie électromagnétique de Maxwell et son application aux corps mouvants” care, după cum indică titlul său, se baza pe studiile lui Maxwell și a afirmat că fenomenele electricității se datorează mișcărilor particulelor electrice elementare, electroni, termen care a fost creat inițial de George Johnstone. Stoney.

La acea vreme se știa că radiația electromagnetică era produsă de oscilația sarcinilor electrice, dar încărcăturile care generau lumina erau încă necunoscute. S-a presupus că un curent electric este format din particule încărcate, Hendrik Antoon Lorentz a dedus că atomii materiei trebuie să fie particule încărcate și a prezis, în 1892, că oscilațiile acestor particule trebuie să fie sursa de lumină.

Lorentz a afirmat că, dacă în loc să folosească transformările lui Galileo s-au folosit altele, ecuațiile lui Maxwell despre propagarea luminii au fost invariabile, astfel încât eterul nu ar trebui folosit ca un sistem de referinţă. Propunerea lui, care avea să ajungă să fie numită transformările Lorentz, raporta coordonatele spațiului și timpului, permiţând descrierea fenomenelor electromagnetice atunci când acestea trec de la un sistem fix la altul cu viteză constantă.

Cu aceasta, el nu numai că a explicat absența percepută a mișcării relative a Pământului în raport cu eterul, așa cum au indicat experimentele. lui Albert Abraham Michelson și Edward Morley, dar i-a servit și lui Albert Einstein să propună mai târziu teoria relativitatea.

Transformările Lorentz sunt atât de importante pentru fizică deoarece a făcut din variabile ecuațiile mecanicii, ceea ce până atunci părea chiar absurd. Aceste formule descriu creșterea în masă, scurtarea în lungime și dilatarea timpului care sunt caracteristice unui obiect în mișcare. Aceste idei au pus bazele teoriei speciale a lui Einstein și, de fapt, există cei care cred că precursorul acesteia a fost Hendrik Antoon Lorentz.

• Ați putea fi interesat de: „Niels Bohr: biografia și contribuțiile acestui fizician danez”

Descoperirea efectului Zeeman și Premiul Nobel

În anii 1880, Lorentz l-a însărcinat pe studentul și asistentul său personal Pieter Zeeman să investigheze dacă un câmp magnetic puternic ar putea afecta oscilațiile și lungimile de undă ale luminii. Ceea ce a observat Zeeman în 1986 a fost că liniile D de sodiu dintr-o flacără se descompun sub un câmp magnetic puternic, ceea ce l-a determinat să formuleze ceea ce este cunoscut astăzi ca efectul Zeeman. Aceasta postulează că, dacă o sursă de lumină este supusă unui câmp magnetic, liniile spectrale de lungimi de undă diferite se descompun în mai multe componente, cu frecvențe ușor diferit.

Cu această descoperire, Hendrik Antoon Lorentz și Pieter Zeeman au primit Premiul Nobel pentru Fizică în 1902. Ei au fost recunoscuți pentru marea lor muncă asupra influenței magnetismului asupra fenomenelor de radiație, o contribuție care ar fi crucială pentru fizica de la începutul secolului al XX-lea, atât de mult încât i-ar fi de folos lui Einstein să continue să-și dezvolte Teoria relativității și să o formuleze așa cum o cunoaștem astăzi în zi.

În 1907, pe când se afla în Leipzig, Germania, a publicat diverse memorii adunate sub titlul „Abhandlungen über theoretische Physik” (Tratate de fizică teoretică). În 1909 și-a publicat cartea „Teoria electronilor”. Între 1919 și 1920 a publicat cinci volume în care și-a adunat prelegerile despre fizica teoretică la Universitatea din Leiden.

• Articol înrudit: „Cele 5 vârste ale istoriei (și caracteristicile lor)”

Ultimii ani și moartea

În 1908, Hendrik Antoon Lorentz a primit medalia Rumford și medalia Copley., premiat de Societatea Regală din Londra în onoarea muncii sale științifice și a realizărilor remarcabile în fizică. În 1912, Lorentz a fost numit director de cercetare la Institutul Teyler din Haarlem și secretar al Societății Olandeze pentru Științe. În ciuda noilor sale poziții, a continuat să lucreze ca profesor onorific la Universitatea din Leiden, predând o clasă în fiecare luni dimineața.

În 1919 Lorentz a fost numit președinte al comitetului pentru studiul mișcărilor apei de mare pentru a organiza în timpul și după recuperarea barajului Zuiderzee, una dintre cele mai mari lucrări de inginerie din toate timpurile hidraulica. Calculele sale teoretice, care au fost rezultatul unei investigații ardue de opt ani, au fost confirmate în practică. iar de atunci au fost un clasic în știința hidraulică.

În ciuda faptului că a primit numeroase propuneri de catedre pentru a profesa în străinătate, Hendrik Antoon Lorentz A preferat să rămână în Olanda natală, lucrând la Universitatea din Leiden până la pensionare, în 1923. Va continua ca profesor emerit al instituției până la moartea sa.

În 1923, Lorentz a fost ales ca membru al Comitetului Internațional pentru Cooperare Intelectuală, un organism al Societății Națiunilor (ONU de dinaintea celui de-al Doilea Război Mondial). Acest comitet a fost alcătuit exclusiv din cei mai iluștri și talentați academicieni. Lorentz a devenit președintele său în 1925. În plus, a fost președintele tuturor Congreselor Solvay, conferințe în care se întâlneau cei mai eminenți oameni de știință ai vremii.

În ianuarie 1928, Hendrik Antoon Lorentz s-a îmbolnăvit grav, decedând pe 4 februarie a aceluiași an, la Haarlem., la vârsta de 74 de ani. Înmormântarea a avut loc pe 10 februarie, prezidată de Sir Ernest Rutherford, în numele Societății Regale. La ultimul sunet al clopotului pentru a indica că era ora 12, toate serviciile de telegraf și Companiile de telefonie olandeze au stat trei minute ca un omagiu adus celui mai mare cetățean olandez din lume. epocă.