Hendrik Antoon Lorentz: biografia a príspevky tohto holandského fyzika

Hendrik Antoon Lorentz je jedným z najvýznamnejších vedcov v nedávnej holandskej histórii so zisteniami, že prispeli k tomu, že fyzika vznikla tak, ako ju poznáme dnes, a ovplyvnili tak slávne osobnosti ako Albert Einstein alebo Ernest Rutherford.

Lorentz, ktorý sa venoval vede aj jazykom, prispel k vedeckej panoráme svojej doby publikovaním rôzne práce o jeho vedeckých poznatkoch nielen v rodnej holandčine, ale aj vo francúzštine, nemčine a Angličtina.

Lorentz, ktorého rovesníci opisovali ako všestranného, ​​priateľského a charizmatického, sa zapísal do histórie ako ten, kto dal silu myšlienka, že elektromagnetizmus a svetlo súviseli so záporne nabitými subatomárnymi časticami, elektróny. Dnes zistíme, čo sa stalo s jeho životom tento životopis Hendrika Antoona Lorentza v súhrnnom formáte.

• Súvisiaci článok: "10 odvetví fyziky a ich oblastí vedomostí"

Stručný životopis Hendrika Antoona Lorentza

Hendrik Antoon Lorentz bol holandský fyzik, ktorý v roku 1902 získal Nobelovu cenu za fyziku. Lorentzove objavy boli obrovským krokom vo vývoji elektromagnetickej teórie a dali impulz teoretické a praktické k niekoľkým dôležitým objavom minulého storočia, medzi nimi aj Albertovej teórii relativity Einstein.

Jeho detstvo

Hendrik Antoon Lorentz sa narodil 18. júla 1853 v Arnheme v Holandsku.. Jeho rodičmi boli Gerrit Frederik Lorentz, bohatý záhradník, a Geertruida van Ginkel, ktorá zomrela, keď mal Lorentz len štyri roky. Keď jeho manželka zomrela, Gerrit Lorentz sa znova oženil s Lubertou Hupkesovou.

Hendrik Antoon ako dieťa navštevoval dve z troch denných zmien v miestnej škole. Keď bol v roku 1866 otvorený prvý ústav v jeho rodnom meste, mladý Lorentz bol pripravený začať tretí ročník. Bol to vynikajúci študent, s veľkolepými výsledkami nielen pre vedy ako matematika a fyzika, ale aj pre francúzštinu, nemčinu a angličtinu.

• Mohlo by vás zaujímať: "Hermann von Helmholtz: biografia tohto nemeckého lekára a fyzika"

Vysokoškolské vzdelanie a akademický život

Na konci piateho a posledného ročníka inštitútu Hendrik Antoon Lorentz študoval klasické jazyky, čo si svojho času vyžadovalo štúdium na univerzite. V roku 1870 sa zapísal na univerzitu v Leidene a len o rok neskôr získal diplom z matematiky a fyziky.. V roku 1872 sa vrátil do rodného Arnhemu, aby popoludní pracoval ako učiteľ matematiky v miestnom inštitúte.

Približne v tom čase pripravoval svoju doktorandskú prácu o odraze a lomu svetla s názvom v holandčine „Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht“. V tejto práci veľmi jasne vysvetlil pojem, ktorý ešte nebol preložený Dutch a tiež sa odvážil zdokonaliť týmto spôsobom elektromagnetickú teóriu od Jamesa C. Maxwell. Svoju dizertačnú prácu obhájil v roku 1875, čím získal doktorát, keď mal iba 22 rokov.

V roku 1878 bol vymenovaný za profesora na univerzite v Leidene, kde sa ujal nového oddelenia teoretickej fyziky inštitúcie.. Vo svojej inauguračnej prednáške hovoril o molekulárnych teóriách vo fyzike, dôležitom texte pre históriu o holandskej fyziky a pod názvom „De moleculaire theoriën in de natuurkunde“ (Molekulárne teórie v r. fyzické).

V roku 1880 Henrik Lorentz stanovil vzťah medzi polarizáciou molekuly a indexom lomu látky zloženej z molekúl s touto polarizáciou. Toto zistenie bolo urobené rovnakým spôsobom ako dánsky fyzik Ludwig Valentin Lorenz pracujúci nezávisle. Z tohto dôvodu je tento vzťah známy ako Lorenz-Lorentzov vzorec.

V roku 1881 bol Lorentz prijatý za člena Kráľovskej holandskej akadémie umení a vied. V tom istom roku sa oženil s Aletou Catharinou Kaiserovou, dcéra J. W. Kaiser, profesor na Akadémii výtvarných umení, ktorý sa mal stať riaditeľom Rijksmusea v Amsterdame. Kaiser bol slávny človek, ktorý sa stal dizajnérom prvých holandských poštových známok.

• Súvisiaci článok: "Rudolf Clausius: biografia a príspevky tohto nemeckého fyzika a matematika"

Elektromagnetická teória

Počas prvých dvadsiatich rokov života v Leidene ich Henrik Antoon Lorentz zasvätil štúdiu elektromagnetickej teórie elektriny, magnetizmu a svetla. Po chvíli sa mu podarilo rozšíriť svoj výskum na rôzne témy vrátane hydrodynamiky a všeobecnej relativity. Jeho hlavnými príspevkami boli elektromagnetizmus, elektrónová teória a teória relativity..

Približne v tomto čase bolo Lorentzovým zámerom prísť s unikátnou teóriou, ktorá by vysvetlila vzťah medzi elektrinou, magnetizmom a svetlom. Z tohto dôvodu v roku 1892 publikoval „La théorie électromagnetique de Maxwell et son application aux corps mouvants“, ktorá, ako naznačuje jej názov, vychádzala zo štúdií Maxwella a potvrdil, že javy elektriny sú spôsobené pohybmi elementárnych elektrických častíc, elektrónov, termín, ktorý pôvodne vytvoril George Johnstone Stoney.

V tom čase sa vedelo, že elektromagnetické žiarenie vzniká osciláciou elektrických nábojov, ale náboje, ktoré generujú svetlo, boli stále neznáme. Predpokladalo sa, že elektrický prúd tvoria nabité častice, Hendrik Antoon Lorentz odvodil, že atómy hmoty musia byť nabité častice a v roku 1892 predpovedal, že oscilácie týchto častíc musia byť zdrojom svetla.

Lorentz uviedol, že ak by sa namiesto Galileových transformácií použili iné, Maxwellove rovnice o šírení svetla boli nemenné, preto by sa éter nemal používať ako systém odkaz. Jeho návrh, ktorý by sa nakoniec nazýval Lorentzove transformácie, sa týkal súradníc priestoru a času, umožňujúci popis elektromagnetických javov, keď prechádzajú z pevného systému do druhého konštantnou rýchlosťou.

Tým nielenže vysvetlil vnímanú absenciu relatívneho pohybu Zeme vzhľadom na éter, ako naznačili experimenty. Alberta Abrahama Michelsona a Edwarda Morleyho, ale neskôr slúžil aj Albertovi Einsteinovi, aby navrhol teóriu o relativity.

Lorentzove transformácie sú pre fyziku také dôležité, pretože urobil z premenných rovnice mechaniky, čo sa dovtedy zdalo až absurdné. Tieto vzorce opisujú nárast hmotnosti, skrátenie dĺžky a dilatáciu času, ktoré sú charakteristické pre pohybujúci sa objekt. Tieto myšlienky položili základy Einsteinovej špeciálnej teórie a v skutočnosti existujú ľudia, ktorí veria, že jej predchodcom bol Hendrik Antoon Lorentz.

• Mohlo by vás zaujímať: "Niels Bohr: biografia a príspevky tohto dánskeho fyzika"

Objav Zeemanovho efektu a Nobelova cena

Počas 80. rokov 19. storočia Lorentz poveril svojho študenta a osobného asistenta Pietera Zeemana, aby preskúmal, či silné magnetické pole môže ovplyvniť oscilácie a vlnové dĺžky svetla. Zeeman v roku 1986 pozoroval, že sodíkové D čiary v plameni sa rozkladajú pod silným magnetickým poľom, čo ho prinútilo sformulovať to, čo je dnes známe ako Zeemanov efekt. To predpokladá, že ak je zdroj svetla vystavený magnetickému poľu, spektrálne čiary rôzne vlnové dĺžky sa rozkladajú na viac zložiek, s mierne frekvenciami rôzne.

S týmto objavom, Hendrik Antoon Lorentz a Pieter Zeeman získali Nobelovu cenu za fyziku v roku 1902. Boli ocenení za svoju skvelú prácu o vplyve magnetizmu na radiačné javy, čo je prínos, ktorý by bol pre nás kľúčový fyziky začiatku dvadsiateho storočia natoľko, že by Einsteinovi poslúžila na pokračovanie v rozvíjaní jeho Teórie relativity a formulovanie tak, ako ju poznáme dnes v r. deň.

V roku 1907 v Lipsku v Nemecku vydal rôzne memoáre zozbierané pod názvom „Abhandlungen über theoretische Physik“ (Pojednania o teoretickej fyzike). V roku 1909 vydal svoju knihu „Teória elektrónov“. V rokoch 1919 až 1920 vydal päť zväzkov, v ktorých zhromaždil svoje prednášky o teoretickej fyzike na univerzite v Leidene.

• Súvisiaci článok: "5 vekov histórie (a ich charakteristiky)"

Posledné roky a smrť

V roku 1908 bol Hendrik Antoon Lorentz ocenený Rumfordovou medailou a Copleyho medailou., udelený Kráľovskou spoločnosťou v Londýne na počesť jeho vedeckej práce a vynikajúcich výsledkov vo fyzike. V roku 1912 bol Lorentz vymenovaný za riaditeľa výskumu na Teylerovom inštitúte v Haarleme a za tajomníka Holandskej spoločnosti pre vedy. Napriek svojim novým pozíciám naďalej pôsobil ako čestný profesor na univerzite v Leidene, kde vyučoval každý pondelok ráno.

V roku 1919 bol Lorentz vymenovaný za predsedu výboru pre štúdium pohybu morskej vody organizovať počas a po obnove priehrady Zuiderzee, jedného z najväčších inžinierskych diel všetkých čias hydraulika. Jeho teoretické výpočty, ktoré boli výsledkom namáhavého osemročného vyšetrovania, sa v praxi potvrdili. a odvtedy sú klasikou vo vede hydrauliky.

Napriek tomu, že Hendrik Antoon Lorentz dostal množstvo návrhov na stoličky na prax v zahraničí Uprednostnil pobyt v rodnom Holandsku, kde až do odchodu do dôchodku v roku 1923 pôsobil na univerzite v Leidene. Vo funkcii emeritného profesora inštitúcie bude pokračovať až do svojej smrti.

V roku 1923 bol Lorentz zvolený za člena Medzinárodného výboru pre intelektuálnu spoluprácu, orgánu Spoločnosti národov (OSN pred druhou svetovou vojnou). Tento výbor bol zložený výlučne z najuznávanejších a najnadanejších akademikov. Lorentz sa stal jej prezidentom v roku 1925. Okrem toho bol prezidentom všetkých Solvayových kongresov, konferencií, na ktorých sa stretávali najvýznamnejší vedci tej doby.

V januári 1928 vážne ochorel Hendrik Antoon Lorentz, ktorý zomrel 4. februára toho istého roku v Haarleme., vo veku 74 rokov. Pohreb sa konal 10. februára, predsedal mu Sir Ernest Rutherford v mene Kráľovskej spoločnosti. Pri poslednom zazvonení na označenie, že je 12. hodina, všetky telegrafné služby a Holandské telefónne spoločnosti tri minúty vzdávali hold najväčšiemu holandskému občanovi na svete. epocha.