Хендрік Антон Лоренц: біографія та внесок цього голландського фізика

Хендрік Антон Лоренц є одним із найважливіших вчених в новітній історії Нідерландів, який зробив це зробили внесок у створення фізики, якою ми її знаємо сьогодні, і вплинули на видатних діячів, таких як Альберт Ейнштейн або Ернест Резерфорд.

Дуже відданий як науці, так і мовам, Лоренц зробив внесок у наукову панораму свого часу, публікуючи різноманітні праці про його наукові знахідки не лише рідною нідерландською, а й французькою, німецькою та англійська.

Його однолітки описують як різнобічного, доброзичливого та харизматичного, Лоренц увійшов в історію як той, хто дав силу ідея про те, що електромагнетизм і світло пов'язані з негативно зарядженими субатомними частинками, електрони. Сьогодні ми дізнаємося, що сталося з його життям ця біографія Хендріка Антона Лоренца у форматі резюме.

• Пов'язана стаття: «10 галузей фізики та їх галузі знань»

Коротка біографія Хендріка Антона Лоренца

Хендрік Антон Лоренц — голландський фізик, лауреат Нобелівської премії з фізики в 1902 році. Відкриття Лоренца були величезним кроком у розвитку електромагнітної теорії, і вони дали поштовх теоретичний і практичний для кількох важливих відкриттів минулого століття, серед них теорія відносності Альберта Ейнштейн.

Його дитинство

Хендрік Антон Лоренц народився 18 липня 1853 року в Арнемі, Нідерланди.. Його батьками були Герріт Фредерік Лоренц, багатий садівник, і Гертруїда ван Гінкель, яка померла, коли Лоренцу було всього чотири роки. Коли його дружина померла, Герріт Лоренц знову одружився з Любертою Гупкес.

У дитинстві Хендрік Антон відвідував дві з трьох щоденних змін у місцевій школі. Коли в 1866 році в його рідному місті було відкрито перший інститут, юний Лоренц був готовий йти в третій клас. Він був видатним учнем, з вражаючими результатами не лише для таких наук, як математика та фізика, а й для французької, німецької та англійської мов.

• Вас може зацікавити: «Герман фон Гельмгольц: біографія цього німецького лікаря і фізика»

Університетська освіта та академічне життя

Наприкінці п’ятого і останнього курсу інституту Хендрік Антон Лоренц вивчав класичні мови, чого в той час було потрібно, щоб мати можливість навчатися в університеті. У 1870 році він вступив до Лейденського університету і лише через рік отримав диплом з математики та фізики.. У 1872 році він повернувся до рідного Арнема, щоб у другій половині дня працювати вчителем математики в місцевому інституті.

Приблизно в цей час він готував свою докторську дисертацію про відображення та заломлення світла під назвою «Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht». У цій дисертації він з великою ясністю пояснив поняття, на яке ще не було перекладено Голландський, і він також наважився вдосконалити таким чином електромагнітну теорію від Джеймса С. Максвелла. Він захистив дисертацію в 1875 році, отримавши з нею докторську ступінь, коли йому було лише 22 роки.

У 1878 році він був призначений професором Лейденського університету, завідуючи новою кафедрою теоретичної фізики установи.. У своїй інавгураційній лекції він розповів про молекулярні теорії у фізиці, важливий текст для історії голландської фізики під назвою «De moleculaire theoriën in de natuurkunde» (Молекулярні теорії в фізичні).

У 1880 році Генрік Лоренц встановив зв'язок між поляризацією молекули і показником заломлення речовини, що складається з молекул з цією поляризацією. Цей висновок був зроблений так само, як і датський фізик Людвіг Валентин Лоренц, працюючи самостійно. З цієї причини це співвідношення відоме як формула Лоренца-Лоренца.

У 1881 році Лоренц був прийнятий в члени Королівської Нідерландської академії мистецтв і наук. Того ж року одружився на Алетті Катаріні Кайзер, дочка Дж. В. Кайзер, професор Академії образотворчих мистецтв, який стане директором Рейксмузею в Амстердамі. Кайзер був видатною людиною, яка в подальшому стала дизайнером перших голландських поштових марок.

• Пов'язана стаття: «Рудольф Клаузіус: біографія та внесок цього німецького фізика і математика»

Електромагнітна теорія

Протягом перших двадцяти років життя в Лейдені Хенрік Антон Лоренц присвятив їх вивченню електромагнітної теорії електрики, магнетизму і світла. Через деякий час він розширив свої дослідження на різні теми, включаючи гідродинаміку та загальну теорію відносності. Його основний внесок був у електромагнетизм, електронну теорію та теорію відносності..

Приблизно в цей час Лоренц мав на меті створити унікальну теорію, яка б пояснила зв’язок між електрикою, магнетизмом і світлом. З цієї причини в 1892 році він опублікував «La théorie électromagnétique de Maxwell et son application aux corps mouvants», яка, як вказує її назва, була заснована на дослідженнях Максвелла та стверджував, що явища електрики обумовлені рухом елементарних електричних частинок, електронів, термін, який спочатку створив Джордж Джонстон Стоуні.

У той час було відомо, що електромагнітне випромінювання утворюється коливанням електричних зарядів, але заряди, які породжували світло, були ще невідомі. Передбачалося, що електричний струм складається із заряджених частинок, Хендрік Антон Лоренц зробив висновок, що атоми матерії повинні бути зарядженими частинками, і передбачив у 1892 році, що коливання цих частинок повинні бути джерелом світла.

Лоренц стверджував, що якщо замість використання перетворень Галілея використовувати інші, рівняння Максвелла про поширення світла були незмінні, тому ефір не слід використовувати як систему посилання. Його пропозиція, яку в кінцевому підсумку назвали перетвореннями Лоренца, пов’язувала координати простору і часу, дозволяє описувати електромагнітні явища, коли вони переходять від фіксованої системи до іншої з постійною швидкістю.

Цим він не тільки пояснив уявну відсутність відносного руху Землі відносно ефіру, як показали експерименти. Альберта Абрахама Майкельсона та Едварда Морлі, але також послужив Альберту Ейнштейну пізніше, щоб запропонувати теорію відносності.

Перетворення Лоренца настільки важливі для фізики, тому що зробив змінними рівняннями механіки, що до того часу здавалося навіть абсурдним. Ці формули описують збільшення маси, укорочення довжини та розтягнення часу, характерні для рухомого об’єкта. Ці ідеї заклали основи спеціальної теорії Ейнштейна, і насправді є ті, хто вважає, що попередником її був Гендрік Антон Лоренц.

• Вас може зацікавити: «Нільс Бор: біографія та внесок цього данського фізика»

Відкриття ефекту Зеемана та Нобелівська премія

У 1880-х роках Лоренц доручив своєму учневі та особистому помічнику Пітеру Зееману дослідити, чи може сильне магнітне поле впливати на коливання та довжину хвилі світла. У 1986 році Зееман спостерігав, що лінії D натрію у полум’ї розкладаються під впливом сильного магнітного поля, що спонукало його сформулювати те, що сьогодні відомо як ефект Зеемана. Це постулює, що якщо джерело світла піддати впливу магнітного поля, спектральні лінії різні довжини хвилі розбиваються на більше компонентів, з незначними частотами інший.

З цим відкриттям, Хендрік Антон Лоренц і Пітер Зееман отримали Нобелівську премію з фізики в 1902 році.. Вони були визнані за їхню велику роботу щодо впливу магнетизму на радіаційні явища, внесок, який мав би вирішальне значення для фізики початку двадцятого століття, настільки, що Ейнштейну допомогло б продовжувати розвивати свою теорію відносності і сформулювати її такою, якою ми її знаємо сьогодні в день.

У 1907 році, перебуваючи в Лейпцигу, Німеччина, він опублікував різні мемуари, зібрані під назвою «Abhandlungen über theoretische Physik» (Трактати з теоретичної фізики). У 1909 році опублікував свою книгу «Теорія електронів». Між 1919 і 1920 роками він опублікував п'ять томів, в яких зібрав свої лекції з теоретичної фізики в Лейденському університеті.

• Пов'язана стаття: «5 віків історії (та їх характеристики)»

Останні роки і смерть

У 1908 році Хендрік Антон Лоренц був нагороджений медаллю Рамфорда і медаллю Коплі., нагороджений Лондонським королівським товариством на честь його наукової роботи та видатних досягнень у фізиці. У 1912 році Лоренц був призначений директором досліджень Інституту Тейлера в Гарлемі і секретарем Голландського товариства наук. Незважаючи на свої нові посади, він продовжував працювати почесним професором Лейденського університету, викладаючи уроки кожного понеділка вранці.

У 1919 році Лоренц був призначений президентом комітету з вивчення руху морської води для організації під час і після відновлення греблі Зуйдерзее, однієї з найбільших інженерних робіт усіх часів гідравліка. Його теоретичні розрахунки, що були результатом важкого восьмирічного розслідування, підтвердилися на практиці. і відтоді вони стали класикою в науці гідравліки.

Незважаючи на отримання численних пропозицій щодо кафедр для практики за кордоном, Хендрік Антон Лоренц Він вважав за краще залишитися в рідній Голландії, працюючи в Лейденському університеті до виходу на пенсію в 1923 році. Він залишався почесним професором закладу до своєї смерті.

У 1923 році Лоренц був обраний членом Міжнародного комітету інтелектуального співробітництва, органу Ліги Націй (ООН до Другої світової війни). Цей комітет складався виключно з найвидатніших і найталановитіших вчених. Лоренц став його президентом у 1925 році. Крім того, він був президентом усіх конгресів Solvay, конференцій, де збиралися найвидатніші вчені того часу.

У січні 1928 року Гендрік Антон Лоренц важко захворів, помер 4 лютого того ж року в Гарлемі., у віці 74 років. Похорон відбувся 10 лютого під головуванням сера Ернеста Резерфорда від імені Королівського товариства. При останньому дзвоні вказати, що 12 годин дня, всі телеграфні служби і Голландські телефонні компанії три хвилини стояли як данина поваги найбільшому громадянину Нідерландів у світі. епоха.