Hendrik Antoon Lorentz: ชีวประวัติและผลงานของนักฟิสิกส์ชาวดัตช์คนนี้

Hendrik Antoon Lorentz เป็นหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์ที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์ของเนเธอร์แลนด์เมื่อไม่นานมานี้ โดยพบว่า มีส่วนทำให้ฟิสิกส์อย่างที่เรารู้จักในปัจจุบันและมีอิทธิพลต่อบุคคลที่มีชื่อเสียงเช่น Albert Einstein หรือ Ernest รัทเธอร์ฟอร์ด.

Lorentz ให้ความสำคัญกับทั้งวิทยาศาสตร์และภาษาอย่างมาก โดยมีส่วนทำให้เกิดภาพพาโนรามาทางวิทยาศาสตร์ในยุคของเขาโดยการเผยแพร่ ผลงานต่างๆ เกี่ยวกับการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ของเขา ไม่เพียงแต่ในภาษาดัตช์พื้นเมืองของเขาเท่านั้น แต่ยังรวมถึงภาษาฝรั่งเศส เยอรมัน และ. ด้วย ภาษาอังกฤษ.

Lorentz ได้รับการขนานนามว่าเก่งกาจ เป็นมิตร และมีเสน่ห์ดึงดูดใจ เขาได้จารึกประวัติศาสตร์ว่าเป็นผู้มอบความแข็งแกร่งให้กับ แนวคิดที่ว่าแม่เหล็กไฟฟ้าและแสงสัมพันธ์กับอนุภาคย่อยของอะตอมที่มีประจุลบ อิเล็กตรอน วันนี้เราจะมาค้นพบว่าเกิดอะไรขึ้นกับชีวิตของเขาผ่าน ชีวประวัติของ Hendrik Antoon Lorentz ในรูปแบบสรุป

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "ฟิสิกส์ 10 สาขาและสาขาความรู้"

ชีวประวัติโดยย่อของ Hendrik Antoon Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz เป็นนักฟิสิกส์ชาวดัตช์ผู้ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1902 การค้นพบของลอเรนซ์เป็นก้าวที่ยิ่งใหญ่ในการพัฒนาทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า และสิ่งเหล่านี้ก็ช่วยส่งเสริม ทฤษฎีและการปฏิบัติสำหรับการค้นพบที่สำคัญหลายอย่างของศตวรรษที่ผ่านมารวมถึงทฤษฎีสัมพัทธภาพของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์.

วัยเด็กของเขา

Hendrik Antoon Lorentz เกิดเมื่อวันที่ 18 กรกฎาคม พ.ศ. 2396 ในเมืองอาร์นเฮม ประเทศเนเธอร์แลนด์. พ่อแม่ของเขาคือ Gerrit Frederik Lorentz เกษตรกรผู้มั่งคั่ง และ Geertruida van Ginkel ที่จากไปเมื่อ Lorentz อายุเพียงสี่ขวบ เมื่อภรรยาของเขาเสียชีวิต Gerrit Lorentz แต่งงานกับ Luberta Hupkes อีกครั้ง

เมื่อตอนเป็นเด็ก เฮนดริก แอนทูนเข้าเรียนสองกะสามกะที่โรงเรียนในท้องถิ่น เมื่อสถาบันแรกเปิดขึ้นในบ้านเกิดของเขาในปี 2409 เด็กหนุ่มลอเรนซ์ก็พร้อมที่จะเริ่มชั้นประถมศึกษาปีที่ 3 เขาเป็นนักเรียนดีเด่นด้วยผลลัพธ์อันน่าทึ่งไม่เพียงแต่สำหรับวิทยาศาสตร์ เช่น คณิตศาสตร์และฟิสิกส์ แต่ยังรวมถึงภาษาฝรั่งเศส เยอรมัน และอังกฤษด้วย

• คุณอาจสนใจ: "Hermann von Helmholtz: ชีวประวัติของแพทย์และนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน"

การศึกษาในมหาวิทยาลัยและชีวิตวิชาการ

ในตอนท้ายของปีห้าและเป็นปีสุดท้ายของสถาบัน Hendrik Antoon Lorentz ได้ศึกษาภาษาคลาสสิก ซึ่งเป็นสิ่งที่จำเป็นในช่วงเวลาที่เขาจะสามารถเรียนที่มหาวิทยาลัยได้ เขาลงทะเบียนในปี พ.ศ. 2413 ที่มหาวิทยาลัยไลเดน และเพียงหนึ่งปีต่อมา เขาได้รับปริญญาบัณฑิตสาขาคณิตศาสตร์และฟิสิกส์. ใน 1,872 เขากลับไป Arnhem พื้นเมืองของเขาทำงานเป็นครูคณิตศาสตร์ในช่วงบ่ายที่สถาบันท้องถิ่น.

ในช่วงเวลานี้เขากำลังเตรียมวิทยานิพนธ์ระดับปริญญาเอกเกี่ยวกับการสะท้อนและการหักเหของแสงซึ่งมีชื่อในภาษาดัตช์ว่า "Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht" ในวิทยานิพนธ์นี้ ท่านได้อธิบายแนวคิดที่ยังไม่ได้แปลเป็น ดัตช์และเขาก็กล้าที่จะสมบูรณ์แบบด้วยวิธีนี้ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า โดย เจมส์ ซี. แม็กซ์เวลล์ เขาปกป้องวิทยานิพนธ์ของเขาในปี พ.ศ. 2418 โดยได้รับปริญญาเอกเมื่ออายุเพียง 22 ปี

ในปี พ.ศ. 2421 เขาได้รับการแต่งตั้งเป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยไลเดนโดยดูแลภาควิชาฟิสิกส์ทฤษฎีใหม่ของสถาบัน. ในการบรรยายครั้งแรกของเขา เขาได้กล่าวถึงทฤษฎีโมเลกุลในฟิสิกส์ ซึ่งเป็นข้อความสำคัญสำหรับประวัติศาสตร์ของ ฟิสิกส์ดัตช์และชื่อ "De moleculaire theoriën in de natuurkunde" (ทฤษฎีโมเลกุลใน ทางกายภาพ).

ในปี 1880 Henrik Lorentz ได้สร้างความสัมพันธ์ระหว่างโพลาไรเซชันของโมเลกุลกับดัชนีการหักเหของแสงของสารที่ประกอบด้วยโมเลกุลที่มีโพลาไรซ์นี้ การค้นพบนี้เกิดขึ้นในลักษณะเดียวกับที่ Ludwig Valentin Lorenz นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์กที่ทำงานอย่างอิสระ ด้วยเหตุนี้ความสัมพันธ์นี้จึงเรียกว่าสูตรลอเรนซ์-ลอเรนซ์

ในปี ค.ศ. 1881 ลอเรนซ์ได้เข้าเป็นสมาชิกของ Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences ในปีเดียวกันนั้นเอง แต่งงานกับ Aletta Catharina Kaiser, ลูกสาวของเจ. ว. Kaiser ศาสตราจารย์แห่ง Academy of Fine Arts ซึ่งจะเป็นผู้อำนวยการ Rijksmuseum ในอัมสเตอร์ดัม ไกเซอร์เป็นบุคคลที่มีชื่อเสียง ผู้ที่จะเป็นผู้ออกแบบแสตมป์ดวงแรกของเนเธอร์แลนด์

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "รูดอล์ฟเคลาเซียส: ชีวประวัติและผลงานของนักฟิสิกส์และนักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน"

ทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้า

ในช่วงยี่สิบปีแรกที่อาศัยอยู่ในไลเดน Henrik Antoon Lorentz ได้อุทิศตนเพื่อศึกษาทฤษฎีแม่เหล็กไฟฟ้าของไฟฟ้า แม่เหล็กและแสง หลังจากนั้นไม่นาน เขาก็ขยายงานวิจัยของเขาไปยังหัวข้อต่างๆ รวมทั้งอุทกพลศาสตร์และทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ผลงานหลักของเขาได้แก่ แม่เหล็กไฟฟ้า ทฤษฎีอิเล็กตรอน และสัมพัทธภาพ.

ในช่วงเวลานี้ ความตั้งใจของลอเรนซ์คือการคิดค้นทฤษฎีพิเศษที่จะอธิบายความสัมพันธ์ระหว่างไฟฟ้า แม่เหล็ก และแสง ด้วยเหตุผลนี้ ในปี พ.ศ. 2435 เขาจึงตีพิมพ์ "La théorie électromagnétique de Maxwell et son application aux corps mouvants" ซึ่งตามชื่อเรื่องได้ระบุถึงการศึกษาของ Maxwell และ ยืนยันว่าปรากฏการณ์ของไฟฟ้าเกิดจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคไฟฟ้าเบื้องต้น อิเล็กตรอน ซึ่งเป็นศัพท์ที่จอร์จ จอห์นสโตน สร้างขึ้นแต่เดิม สโตนี

ในขณะนั้นทราบกันดีอยู่แล้วว่าการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าเกิดจากการสั่นของประจุไฟฟ้า แต่ยังไม่ทราบประจุที่สร้างแสง สันนิษฐานว่ากระแสไฟฟ้าประกอบด้วยอนุภาคที่มีประจุ Hendrik Antoon Lorentz อนุมานได้ว่าอะตอมของสสารจะต้องเป็นอนุภาคและทำนายไว้ในปี พ.ศ. 2435 ว่าการสั่นของอนุภาคเหล่านี้จะต้องเป็นแหล่งกำเนิดแสง.

ลอเรนซ์กล่าวว่า ถ้าแทนที่จะใช้การแปลงของกาลิเลโอ จะใช้อย่างอื่น สมการของแมกซ์เวลล์ เกี่ยวกับการแพร่กระจายของแสงนั้นไม่แปรผันดังนั้นไม่ควรใช้อีเธอร์เป็นระบบของ อ้างอิง. ข้อเสนอของเขา ซึ่งท้ายที่สุดจะเรียกว่าการแปลงแบบลอเรนซ์ เกี่ยวข้องกับพิกัดของอวกาศและเวลา อนุญาตให้อธิบายปรากฏการณ์แม่เหล็กไฟฟ้าเมื่อพวกเขาเปลี่ยนจากระบบคงที่ไปยังอีกระบบหนึ่งด้วยความเร็วคงที่.

ด้วยเหตุนี้เขาจึงไม่เพียงอธิบายการรับรู้ว่าไม่มีการเคลื่อนไหวสัมพัทธ์ของโลกเมื่อเทียบกับอีเธอร์ตามที่การทดลองระบุ ของอัลเบิร์ต อับราฮัม มิเชลสัน และ เอ็ดเวิร์ด มอร์ลีย์ แต่ยังรับใช้อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ในภายหลังเพื่อเสนอทฤษฎีของ ทฤษฎีสัมพัทธภาพ

การแปลงแบบลอเรนซ์มีความสำคัญต่อฟิสิกส์เพราะ ทำให้ตัวแปรสมการของกลศาสตร์ซึ่งจนถึงเวลานั้นยังดูไร้สาระเลย. สูตรเหล่านี้อธิบายการเพิ่มขึ้นของมวล ความยาวที่สั้นลง และการขยายเวลาซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของวัตถุที่กำลังเคลื่อนที่ แนวคิดเหล่านี้วางรากฐานสำหรับทฤษฎีพิเศษของไอน์สไตน์ และที่จริงแล้วยังมีผู้ที่เชื่อว่าบรรพบุรุษของทฤษฎีนี้คือเฮนดริก อองทูน ลอเรนซ์

• คุณอาจสนใจ: "Niels Bohr: ชีวประวัติและผลงานของนักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์ก"

การค้นพบเอฟเฟกต์ Zeeman และรางวัลโนเบล

ในช่วงทศวรรษที่ 1880 Lorentz ได้มอบหมายให้ Pieter Zeeman นักศึกษาและผู้ช่วยส่วนตัวของเขาให้ตรวจสอบว่าสนามแม่เหล็กแรงสูงอาจส่งผลต่อการสั่นและความยาวคลื่นของแสงหรือไม่ สิ่งที่ซีแมนสังเกตเห็นในปี 1986 คือเส้นโซเดียมดีในเปลวไฟสลายตัวภายใต้สนามแม่เหล็กแรงสูง กระตุ้นให้เขากำหนดสิ่งที่เป็นที่รู้จักกันในปัจจุบันว่าปรากฏการณ์ซีมัน สิ่งนี้สันนิษฐานว่าหากแหล่งกำเนิดแสงอยู่ภายใต้สนามแม่เหล็ก เส้นสเปกตรัมของ ความยาวคลื่นที่ต่างกันจะแตกตัวเป็นส่วนประกอบมากขึ้น โดยมีความถี่เล็กน้อย แตกต่าง.

ด้วยการค้นพบครั้งนี้ Hendrik Antoon Lorentz และ Pieter Zeeman ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1902. พวกเขาได้รับการยอมรับจากผลงานที่ยอดเยี่ยมของพวกเขาเกี่ยวกับอิทธิพลของสนามแม่เหล็กต่อปรากฏการณ์การแผ่รังสี ซึ่งเป็นผลงานที่สำคัญสำหรับ ฟิสิกส์ของต้นศตวรรษที่ 20 มากเสียจนไอน์สไตน์จะพัฒนาทฤษฎีสัมพัทธภาพของเขาต่อไปและกำหนดสูตรดังที่เราทราบในทุกวันนี้ วัน.

ในปี ค.ศ. 1907 ขณะอยู่ในเมืองไลพ์ซิก ประเทศเยอรมนี เขาได้ตีพิมพ์บันทึกความทรงจำต่างๆ ที่รวบรวมไว้ภายใต้ชื่อ "Abhandlungen über theoretische Physik" (ตำราเกี่ยวกับฟิสิกส์เชิงทฤษฎี) ในปี ค.ศ. 1909 เขาได้ตีพิมพ์หนังสือ "ทฤษฎีอิเล็กตรอน" ระหว่างปี พ.ศ. 2462 และ พ.ศ. 2463 เขาได้ตีพิมพ์หนังสือห้าเล่มซึ่งเขาได้รวบรวมการบรรยายเกี่ยวกับฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่มหาวิทยาลัยไลเดน

• บทความที่เกี่ยวข้อง: "5 ยุคแห่งประวัติศาสตร์ (และลักษณะของพวกเขา)"

ปีสุดท้ายและความตาย

ในปี 1908 Hendrik Antoon Lorentz ได้รับรางวัล Rumford Medal และ Copley Medalได้รับรางวัลจาก Royal Society of London เพื่อเป็นเกียรติแก่ผลงานทางวิทยาศาสตร์และความสำเร็จอันโดดเด่นในด้านฟิสิกส์ ในปี 1912 Lorentz ได้รับแต่งตั้งให้เป็นผู้อำนวยการฝ่ายวิจัยที่ Teyler Institute ใน Haarlem และเลขานุการของ Dutch Society for Sciences แม้จะดำรงตำแหน่งใหม่ แต่เขายังคงทำงานเป็นศาสตราจารย์กิตติมศักดิ์ที่มหาวิทยาลัยไลเดน โดยสอนชั้นเรียนทุกเช้าวันจันทร์

ในปี พ.ศ. 2462 ลอเรนซ์ได้รับแต่งตั้งเป็นประธานคณะกรรมการศึกษาการเคลื่อนที่ของน้ำทะเลเพื่อจัดระเบียบ ระหว่างและหลังการฟื้นตัวของเขื่อน Zuiderzee หนึ่งในงานวิศวกรรมที่ยิ่งใหญ่ที่สุดตลอดกาล ไฮดรอลิกส์ การคำนวณทางทฤษฎีของเขาซึ่งเป็นผลมาจากการสอบสวนแปดปีที่ยากลำบากนั้นได้รับการยืนยันในทางปฏิบัติ และตั้งแต่นั้นมา พวกมันก็มีความคลาสสิกในศาสตร์แห่งไฮดรอลิกส์

แม้จะได้รับข้อเสนอมากมายให้เก้าอี้ไปฝึกซ้อมในต่างประเทศ เฮนดริก อันตูน ลอเรนซ์ เขาชอบที่จะอยู่ในฮอลแลนด์บ้านเกิดของเขา โดยทำงานที่ University of Leiden จนกระทั่งเกษียณอายุในปี 1923 เขาจะดำรงตำแหน่งศาสตราจารย์กิตติคุณของสถาบันไปจนตาย

ในปี ค.ศ. 1923 ลอเรนซ์ได้รับเลือกเป็นสมาชิกของคณะกรรมการระหว่างประเทศเพื่อความร่วมมือทางปัญญา ซึ่งเป็นหน่วยงานของสันนิบาตชาติ (องค์การสหประชาชาติก่อนสงครามโลกครั้งที่สอง) คณะกรรมการชุดนี้ประกอบด้วยนักวิชาการที่มีชื่อเสียงและมีพรสวรรค์มากที่สุดเท่านั้น Lorentz เป็นประธานาธิบดีในปี 1925 นอกจากนี้ เขายังดำรงตำแหน่งประธานของ Solvay Congresses ซึ่งเป็นงานประชุมที่นักวิทยาศาสตร์ที่มีชื่อเสียงที่สุดในยุคนั้นได้พบปะกัน

ในเดือนมกราคม พ.ศ. 2471 เฮนดริก อันตูน ลอเรนซ์ป่วยหนัก โดยเสียชีวิตในวันที่ 4 กุมภาพันธ์ของปีเดียวกันนั้นในฮาร์เลม, ตอนอายุ 74. งานศพจัดขึ้นเมื่อวันที่ 10 กุมภาพันธ์ โดยมีเซอร์เออร์เนสต์ รัทเทอร์ฟอร์ดเป็นประธานในนามราชสมาคม เมื่อเสียงกริ่งกริ่งดังครั้งสุดท้ายระบุว่าเป็นเวลา 12.00 น. บริการโทรเลขทั้งหมดและ บริษัทโทรศัพท์ของเนเธอร์แลนด์ยืนขึ้นเป็นเวลาสามนาทีเพื่อเป็นการยกย่องพลเมืองชาวดัตช์ที่ใหญ่ที่สุดในโลก ยุค.