Hendrik Antoon Lorentz: biografija in prispevki tega nizozemskega fizika

Hendrik Antoon Lorentz je eden najpomembnejših znanstvenikov v novejši nizozemski zgodovini z ugotovitvami, da so prispevali k oblikovanju fizike, kot jo poznamo danes, in vplivali na slavne osebnosti, kot sta Albert Einstein ali Ernest Rutherford.

Lorentz, ki je bil zelo predan tako znanosti kot jezikom, je z objavljanjem prispeval k znanstveni panorami svojega časa različna dela o njegovih znanstvenih ugotovitvah ne le v domači nizozemščini, ampak tudi v francoščini, nemščini in Angleščina.

Lorentz, ki ga njegovi vrstniki opisujejo kot vsestranskega, prijaznega in karizmatičnega, se je v zgodovino zapisal kot tisti, ki je dajal moč ideja, da sta elektromagnetizem in svetloba povezana z negativno nabitimi subatomskimi delci, elektronov. Danes bomo odkrili, kaj se je zgodilo z njegovim življenjem ta biografija Hendrika Antona Lorentza v obliki povzetka.

• Povezani članek: "10 vej fizike in njihova področja znanja"

Kratka biografija Hendrika Antona Lorentza

Hendrik Antoon Lorentz je bil nizozemski fizik, ki je leta 1902 prejel Nobelovo nagrado za fiziko. Lorentzova odkritja so bila ogromen korak v razvoju elektromagnetne teorije in so dala zagon teoretično in praktično za več pomembnih odkritij prejšnjega stoletja, med njimi za Albertovo teorijo relativnosti Einstein.

Njegovo otroštvo

Hendrik Antoon Lorentz se je rodil 18. julija 1853 v Arnhemu na Nizozemskem.. Njegova starša sta bila Gerrit Frederik Lorentz, bogat hortikulturist, in Geertruida van Ginkel, ki je umrl, ko je bil Lorentz star komaj štiri leta. Ko je njegova žena umrla, se je Gerrit Lorentz ponovno poročil z Luberto Hupkes.

Hendrik Antoon je kot otrok obiskoval dve od treh dnevnih izmen v lokalni šoli. Ko je bil leta 1866 v njegovem domačem kraju odprt prvi inštitut, je bil mladi Lorentz pripravljen za vstop v tretji razred. Bil je izjemen študent, s spektakularnimi rezultati ne le pri znanostih, kot sta matematika in fizika, ampak tudi pri francoščini, nemščini in angleščini.

• Morda vas zanima: "Hermann von Helmholtz: biografija tega nemškega zdravnika in fizika"

Univerzitetno izobraževanje in akademsko življenje

Hendrik Antoon Lorentz je ob koncu petega in zadnjega letnika inštituta študiral klasične jezike, kar je v njegovem času zahtevalo, da je lahko študiral na univerzi. Leta 1870 se je vpisal na univerzo v Leidnu in le leto pozneje diplomiral iz matematike in fizike.. Leta 1872 se je vrnil v rodni Arnhem, da bi popoldne delal kot učitelj matematike na lokalnem inštitutu.

Približno v tem času je pripravljal doktorsko disertacijo o odboju in lomu svetlobe z naslovom v nizozemščini "Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht". V diplomskem delu je z veliko jasnostjo razložil koncept, v katerega še ni bil preveden Dutch, in si je upal na ta način izpopolniti tudi elektromagnetno teorijo avtorja James C. Maxwell. Leta 1875 je zagovarjal disertacijo in z njo doktoriral, ko je bil star komaj 22 let.

Leta 1878 je bil imenovan za profesorja na univerzi v Leidnu, kjer je vodil nov oddelek za teoretično fiziko te ustanove.. V svojem uvodnem predavanju je spregovoril o molekularnih teorijah v fiziki, pomembnem besedilu za zgodovino nizozemska fizika z naslovom "De moleculaire theoriën in de natuurkunde" (Molekularne teorije v fizični).

Leta 1880 je Henrik Lorentz s to polarizacijo ugotovil razmerje med polarizacijo molekule in lomnim količnikom snovi, sestavljene iz molekul. Ta ugotovitev je bila narejena na enak način kot danski fizik Ludwig Valentin Lorenz, ki je delal samostojno. Zaradi tega je ta odnos znan kot Lorenz-Lorentzova formula.

Leta 1881 je bil Lorentz sprejet za člana Kraljeve nizozemske akademije znanosti in umetnosti. V istem letu poročen z Aletto Catharino Kaiser, hči J. W. Kaiserja, profesorja na Akademiji za likovno umetnost, ki bo postal direktor Rijksmuseuma v Amsterdamu. Kaiser je bil slavna oseba, ki je v prihodnosti oblikovala prve nizozemske poštne znamke.

• Povezani članek: "Rudolf Clausius: biografija in prispevki tega nemškega fizika in matematika"

Elektromagnetna teorija

V prvih dvajsetih letih življenja v Leidnu jih je Henrik Antoon Lorentz posvetil proučevanju elektromagnetne teorije elektrike, magnetizma in svetlobe. Čez nekaj časa je svoje raziskave razširil na različne teme, vključno s hidrodinamiko in splošno relativnostjo. Njegov glavni prispevek je bil k elektromagnetizmu, teoriji elektronov in relativnosti..

Približno v tem času je bil Lorentzov namen pripraviti edinstveno teorijo, ki bi pojasnila razmerje med elektriko, magnetizmom in svetlobo. Zaradi tega je leta 1892 objavil "La théorie électromagnétique de Maxwell et son application aux corps mouvants", ki je, kot pove že naslov, temeljila na študijah Maxwella in je potrdil, da so pojavi elektrike posledica gibanja elementarnih električnih delcev, elektronov, izraz, ki ga je prvotno ustvaril George Johnstone Stoney.

Takrat je bilo znano, da elektromagnetno sevanje nastane z nihanjem električnih nabojev, a naboji, ki ustvarjajo svetlobo, še niso bili znani. Domnevalo se je, da je električni tok sestavljen iz nabitih delcev, Hendrik Antoon Lorentz ugotovil, da morajo biti atomi snovi nabiti delci, in leta 1892 napovedal, da morajo biti nihanja teh delcev vir svetlobe..

Lorentz je izjavil, da če bi namesto uporabe Galilejevih transformacij uporabili druge, bi Maxwellove enačbe o širjenju svetlobe so bile nespremenljive, zato se eter ne sme uporabljati kot sistem referenca. Njegov predlog, ki bi se na koncu imenoval Lorentzove transformacije, je povezoval koordinate prostora in časa, omogoča opis elektromagnetnih pojavov, ko prehajajo iz fiksnega sistema v drugega s konstantno hitrostjo.

S tem ni le pojasnil zaznane odsotnosti relativnega gibanja Zemlje glede na eter, kot so pokazali poskusi. Alberta Abrahama Michelsona in Edwarda Morleyja, kasneje pa je služil tudi Albertu Einsteinu, da je predlagal teorijo relativnosti.

Lorentzove transformacije so tako pomembne za fiziko, ker spremenil spremenljivke v enačbe mehanike, kar se je do takrat zdelo celo absurdno. Te formule opisujejo povečanje mase, skrajšanje dolžine in časovno dilatacijo, ki so značilni za premikajoči se predmet. Te ideje so postavile temelje za Einsteinovo posebno teorijo in dejansko obstajajo tisti, ki verjamejo, da je bil njen predhodnik Hendrik Antoon Lorentz.

• Morda vas zanima: "Niels Bohr: biografija in prispevki tega danskega fizika"

Odkritje Zeemanovega učinka in Nobelova nagrada

V 1880-ih je Lorentz naročil svojemu študentu in osebnemu asistentu Pieterju Zeemanu, da razišče, ali lahko močno magnetno polje vpliva na nihanja in valovne dolžine svetlobe. Zeeman je leta 1986 opazil, da se natrijeve D črte v plamenu razgradijo pod močnim magnetnim poljem, kar ga je spodbudilo k oblikovanju tega, kar je danes znano kot Zeemanov učinek. To predpostavlja, da če je vir svetlobe izpostavljen magnetnemu polju, se spektralne črte različne valovne dolžine razpadejo na več komponent, pri čemer so frekvence rahlo drugačen.

S tem odkritjem, Hendrik Antoon Lorentz in Pieter Zeeman sta leta 1902 prejela Nobelovo nagrado za fiziko.. Priznanje so prejeli za svoje veliko delo o vplivu magnetizma na sevalne pojave, prispevek, ki bi bil ključen za fizike zgodnjega dvajsetega stoletja, tako zelo, da bi Einsteinu služilo, da še naprej razvija svojo teorijo relativnosti in jo oblikuje, kot jo poznamo danes v dan.

Leta 1907 je v Leipzigu v Nemčiji objavil različne spomine, zbrane pod naslovom "Abhandlungen über theoretische Physik" (Razprave o teoretični fiziki). Leta 1909 je izdal knjigo "Teorija elektronov". Med letoma 1919 in 1920 je izdal pet zvezkov, v katerih je zbral svoja predavanja o teoretični fiziki na Univerzi v Leidnu.

• Povezani članek: "5 obdobij zgodovine (in njihove značilnosti)"

Zadnja leta in smrt

Leta 1908 je bil Hendrik Antoon Lorentz nagrajen z medaljo Rumford in medaljo Copley., ki ga podeljuje Royal Society of London v čast njegovemu znanstvenemu delu in izjemnim dosežkom v fiziki. Leta 1912 je bil Lorentz imenovan za direktorja raziskav na Inštitutu Teyler v Haarlemu in za sekretarja nizozemskega društva za znanost. Kljub novim položajem je še naprej delal kot častni profesor na Univerzi v Leidnu in poučeval vsak ponedeljek zjutraj.

Leta 1919 je bil Lorentz imenovan za predsednika odbora za preučevanje gibanja morske vode za organizacijo med in po obnovi jezu Zuiderzee, enega največjih inženirskih del vseh časov hidravlika. Njegovi teoretični izračuni, ki so bili rezultat naporne osemletne preiskave, so se v praksi potrdili. in od takrat so klasika v znanosti hidravlike.

Kljub temu, da je prejel številne predloge za stole za prakso v tujini, Hendrik Antoon Lorentz Raje je ostal na rodni Nizozemski in delal na univerzi v Leidnu do upokojitve leta 1923. Kot zaslužni profesor je ostal do svoje smrti.

Leta 1923 je bil Lorentz izvoljen za člana Mednarodnega odbora za intelektualno sodelovanje, organa Društva narodov (ZN pred drugo svetovno vojno). Ta odbor je bil sestavljen izključno iz najslavnejših in nadarjenih akademikov. Lorentz je postal njen predsednik leta 1925. Poleg tega je bil predsednik vseh kongresov Solvay, konferenc, kjer so se srečevali najuglednejši znanstveniki tistega časa.

Januarja 1928 je Hendrik Antoon Lorentz hudo zbolel in umrl 4. februarja istega leta v Haarlemu., v starosti 74 let. Pogreb je bil 10. februarja, predsedoval mu je sir Ernest Rutherford v imenu Kraljeve družbe. Ob zadnjem zvonjenju, ki je nakazalo, da je ura 12. uri, so vse telegrafske službe in Nizozemska telefonska podjetja so tri minute stala kot poklon največjemu nizozemskemu državljanu na svetu. epoha.