Лоренц что открыл в физике
Лоренц Хендрик
Хендрик Антон Лоренц – выдающийся голландский физик, лауреат Нобелевской премии, ввел понятие силы, которая действует на электрический заряд в магнитном поле (сила Лоренца). Он создал классическую электронную теорию, с помощью которой объяснялись многие электрические и оптические явления. Разработал электродинамику движущихся тел.
Хендрик Лоренц родился 18 июля 1853 года в городе Арнем (Нидерланды). В 1859 родители отдают мальчика в местную школу, считавшуюся лучшей в городе. Через семь лет очень успешного обучения его переводят в только что открывшуюся Высшую гражданскую школу. Благодаря своей феноменальной памяти за время учебы в школе будущий ученый успел выучить пять языков: английский, немецкий, французский, греческий и латынь.
В 1970 году Хендрик поступает в Лейденский университет, где знакомится с научными трудами Джеймса Максвелла, во многом определившими дальнейшее становление Лоренца как будущего великого ученого. Через пять лет он защищает диссертацию, в которой попытался объяснить электрические и магнитные свойства сред, исследуя некоторые следствия из электромагнитной теории Максвелла. В этой же диссертации Лоренц предполагает, что электричество это дискретная среда, состоящая из мельчайших частиц (носителей заряда). Все бы ничего, но это было в 1875 году за 20 лет до официального открытия электрона английским физиком Джозефом Томсоном. Лоренц принял электрон за частицу, имеющую определенную массу и электрический заряд, а его движение подчинил законам классической механики.
После защиты диссертации ученый некоторое время работал преподавателем в Лейденской классической гимназии, через три с половиной года в 1878 стал профессором в родном университете, возглавив первую в истории всех университетов кафедру теоретической физики. Работая в университете Лоренц публикует работу в которой выводит соотношение между плотностью тела и его показателем преломления. Работа ученого была интересна тем, что предполагала наличие в веществе колеблющихся электрических заряженных частиц, взаимодействующих со световыми волнами. На то время это было одно из обоснований отнюдь не общепринятой теории о том, что любое вещество состоит из атомов и молекул.
В 1892 году Хендрик Лоренц формирует собственную теорию электронов. По его утверждению электричество возникает при движении крохотных заряженных частиц – положительных и отрицательных электронов. Также ученый заключил, что колебания заряженных частиц способны порождать электромагнитные волны. Хотя его утверждение о положительных и отрицательных электронах было в последствие опровергнуто (на самом деле все электроны заряжены отрицательно) – все же его теория была настоящим прорывом в области изучения электричества. В 1890-е годы ученый публикует работы о расщеплении спектральных линий в магнитном поле. Кроме того он предполагает, что магнитное поле сказывается на траектории движения электронов, слегка изменяя частоты их колебаний и тем самым расщепляя спектр на несколько линий.
На основании теории Лоренца о колеблющихся электронах его коллега Питер Зееман в 1896 году открывает эффект расщепления спектральных линий в магнитном поле, позже названный его именем. Хотя эффект Зеемана и не удалось полностью описать теорией Лоренца – полностью он был описан лишь при помощи квантовой теории – все же она стала необычайно важным шагом на пути дальнейшего изучения строения вещества. За свои работы в 1902 году Лоренц вместе с Зееманом удостаиваются Нобелевской премии. Свойства, открытого позже электрона удивительно совпадали с предположениями Хендрика Лоренца.
Хендрик Лоренц за свою научную деятельность создал много научных трудов. Им была сформулирована теория дисперсии света, объяснена зависимость электропроводности от теплопроводности вещества, выведена формула для связи диэлектрической проницаемости и плотности вещества, определена сила, которая действует на электрический заряд в электрическом поле.
Помимо Нобелевской премии за свои заслуги перед наукой великий ученый был удостоен медалей Копли и Румфорда Лондонского королевского общества. Он являлся почетным доктором наук Парижского и Кембриджского университетов. Был членом Лондонского и Германского физических обществ. Умер Хендрик Лоренц 4 февраля 1928 года.
Хендрик Лоренц
Hendrik Antoon Lorentz
Нидерландский физик-теоретик. Профессор. Доктор наук. Лауреат Нобелевской премии по физике 1902 года. Член Нидерландской королевской академии наук. Известен своими работами в области электродинамики и оптики. Ввел понятие о «местном времени». Разработал теорию магнитного поля. Его работы способствовали становлению и развитию идей специальной теории относительности и квантовой физики. Получил ряд существенных результатов в термодинамике и кинетической теории газов, общей теории относительности, теории теплового излучения.
Хендрик Антон Лоренц родился 18 июля 1853 года в городе Арнем, Нидерланды. После школы, мальчик учился в Лейденском университете. Уже в 1875 году защитил докторскую диссертацию на тему: «К теории отражения и преломления света». До 1913 года являлся профессором Лейденского университета и заведующим кафедрой теоретической физики.
С 1913 года занимал должность директора физического кабинета Тейлеровского музея в городе Гарлем. В его активе работы в области электродинамики, термодинамики, статистической механики, оптики, теории излучения, теории металлов, атомной физики. На основе электронной теории ученый объяснил целый ряд физических фактов и явлений и предсказал новые.
Лоренц вывел формулу, связывающую диэлектрическую проницаемость с плотностью диэлектрика: формула Лоренца-Лоренца; дал выражение для силы, действующей на движущийся заряд в электромагнитном поле; объяснил зависимость электропроводности вещества от теплопроводности; развил теорию дисперсии света. Хендрик предсказал явление расщепления спектральных линий в сильном магнитном поле и разработал теорию магнитного поля, открытого Питером Зееманом, за что в 1902 году получил Нобелевскую премию.
В 1904 году ученый вывел формулы, связывающие между собой пространственные координаты и моменты времени одного и того же события в двух различных инерциальных системах отсчета, преобразования Лоренца. Из их преобразований получают все кинематические эффекты специальной теории относительности.
Формулу зависимости массы электрона от скорости вывел в 1904 году. Подготовил переход к теории относительности и квантовой механике, особенно способствовал созданию теории относительности. Исследования Лоренца посвящены также кинетической теории газов, кинетике твердых тел, электронной теории металлов, созданной им в 1904 году. Оказал значительное влияние на молодое поколение физиков. По мировоззрению являлся материалистом, активно боролся против проявлений идеализма в физике.
Хендрик Антон Лоренц скончался 4 февраля 1928 года в городе Харлем, Нидерланды. Похороны состоялись в Харлеме 9 февраля при большом стечении народа. В знак национального траура по всей стране в полдень на три минуты прекращено телеграфное сообщение.
Нобелевская премия по физике (1902)
Медаль Румфорда (1908)
Медаль Франклина (1917)
Орден Почетного легиона (1923)
Орден Оранских-Нассау (1925)
Иностранный член Лондонского королевского общества (1905), Национальной академии наук США (1906), Парижской академии наук (1910), Королевского общества Эдинбурга (1920), Академии наук СССР (1925).
Почетные докторские степени Высшей технической школы в Делфте (1918), Кембриджского (1923) и Парижского университетов, степень доктора медицины Лейденского университета (1925).
Lessen over theoretische natuurkunde aan de Rijks-Universiteit te Leiden gegeven (Лекции по теоретической физике в 8 томах):
В 1925 году Нидерландская королевская академия наук учредила золотую медаль Лоренца, которая присуждается раз в четыре года за достижения в области теоретической физики.
Имя Лоренца носит система шлюзов (Lorentzsluizen), которая входит в комплекс сооружений дамбы Афслейтдейк, отделяющей залив Зейдерзе от Северного моря.
Именем Лоренца названы многочисленные объекты (улицы, площади, школы и так далее) в Нидерландах. В 1931 году в Арнеме, в парке Сонсбек (Sonsbeek), открыт памятник Лоренцу работы скульптора Освальда Венкебаха (нидерл. Oswald Wenckebach ).
В Харлеме на площади Лоренца и в Лейдене у входа в Институт теоретической физики находятся бюсты ученого. На зданиях, связанных с его жизнью и деятельностью, расположены мемориальные доски.
В 1953 году, к столетнему юбилею знаменитого физика, учреждена стипендия Лоренца для студентов из Арнема, обучающихся в голландских университетах.
В Лейденском университете имя Лоренца носят институт теоретической физики (Instituut-Lorentz), почетная кафедра (Lorentz Chair), которую каждый год занимает кто-либо из видных физиков-теоретиков, и международный центр по проведению научных конференций.
Один из лунных кратеров назван именем Лоренца.
В 1862 году, после ранней смерти супруги, отец семейства женился на Люберте Хюпкес (1820-1897), которая стала детям заботливой мачехой.
Хендрик Лоренц
нидерландский физик-теоретик, Нобелевский лауреат
Хендрик Лоренц
Хендрик Антон Лоренц (нидерл. Hendrik Antoon Lorentz) родился 18 июля 1853 года в Арнеме (Нидерланды). Он учился в Лейденском университете, в 1875 году защитил докторскую диссертацию «К теории отражения и преломления света». В 1878-1913 годах был профессором Лейденского университета и заведующим кафедрой теоретической физики. С 1913 года – директор физического кабинета Тейлеровского музея в Гарлеме.
В его активе работы в области электродинамики, термодинамики, статистической механики, оптики, теории излучения, теории металлов, атомной физики. На основе электронной теории он объяснил целый ряд физических фактов и явлений и предсказал новые.
Он вывел формулу, связывающую диэлектрическую проницаемость с плотностью диэлектрика (формула Лоренца-Лоренца), дал выражение для силы, действующей на движущийся заряд в электромагнитном поле (сила Лоренца), объяснил зависимость электропроводности вещества от теплопроводности, развил теорию дисперсии света. Предсказал явление расщепления спектральных линий в сильном магнитном поле и разработал теорию магнитного поля, открытого Питером Зееманом, получив за это в 1902 году Нобелевскую премию.
В 1904 году он получил формулы, связывающие между собой пространственные координаты и моменты времени одного и того же события в двух различных инерциальных системах отсчета (преобразования Лоренца). Из преобразований Лоренца получают все кинематические эффекты специальной теории относительности. В 1904 году он получил формулу зависимости массы электрона от скорости. Подготовил переход к теории относительности и квантовой механике, особенно способствовал созданию теории относительности.
Исследования Лоренца посвящены также кинетической теории газов, кинетике твердых тел, электронной теории металлов, созданной им в 1904 году. Оказал значительное влияние на молодое поколение физиков. По мировоззрению был материалистом, активно боролся против проявлений идеализма в физике.
Хендрик Лоренц умер 4 февраля 1928 года в Харлеме (Нидерланды).
Нобелевские лауреаты: Хендрик Лоренц
В прошлом выпуске нашей рубрики «Как получить Нобелевку» мы рассказали о Питере Зеемане — нидерландском ученом, получившем Нобелевскую премию по физике 1902 года. Сегодня мы впервые не будем переходить к новой номинации, а останемся в «физическом нобеле» 1902 года, потому что именно эта премия впервые в истории была разделена между двумя учеными: открывшим эффект расщепления спектральных линий в магнитном поле учеником и объяснившим его учителем. Итак, встречайте: Хендрик Лоренц.
Хендрик Антон Лоренц. Фото 1902 года
Родился 18 июля 1853 года, Арнем, Нидерланды. Скончался 4 февраля 1928 года, Харлем, Нидерланды.
Нобелевская премия по физике 1902 года (совместно с Питером Зееманом).
Формулировка Нобелевского комитета: «В знак признания исключительных услуг, которые они оказали науке своими исследованиями влияния магнетизма на явления излучения» (in recognition of the extraordinary service they rendered by their researches into the influence of magnetism upon radiation phenomena).
Детство
Наш герой, в отличие от Питера Зеемана, росшего в деревне, родился в сравнительно крупном и достаточно древнем городе Арнеме, известном еще с IX века и входившем в Ганзейский союз.
Его родители, Геррит Фредерик Лоренц и Гертруда ван Гинкел, содержали небольшой детский сад. К сожалению, когда Хендрику (впрочем, когда говоришь о детях Лоренцов, правильнее говорить Хендрик Антон, поскольку в семье рос еще и Хендрик Ян Якоб, сын Гертруды от первого брака) исполнилось восемь, его мама скоропостижно умерла. Через год, в 1862 году, его отец женился вновь, на Люберте Хюпкес. Она смогла заменить детям мать, и будущий нобелевский лауреат пронес через всю жизнь любовь и память к матери и мачехе. В 32 года Лоренц назовет своего первого ребенка, свою старшую дочь, Гертрудой Любертой, в честь двух первых женщин в своей жизни.
В шесть лет Хендрик пошел в начальную школу Герта Корнелиса Тиммера, очень известную в Арнеме. Ее хозяин и старший преподаватель был автором учебников и, как сейчас принято говорить, популяризатором науки. Поэтому учеба давалась Хендрику легко и в школе Тиммера, и в открывшейся потом «высшей гражданской школе» (что-то наподобие лицея). Там ему преподавал физику Х. Ван-дер-Стадт, лекции и учебники которого привили Лоренцу любовь к физике.
Отрочество и юность
Впрочем, одной физикой интересы Лоренца не ограничились. Именно в школе он «заболел» литературой, полюбил Теккерея, Диккенса и Вальтера Скотта, перед поступлением в университет самостоятельно выучил греческий и латынь. Видимо, книги заменяли ему общение: юный физик был очень стеснительным, почти ни с кем не делился эмоциями и вообще был весьма скромным человеком, хотя успехи его были все виднее год от года.
Посудите сами: в 1870 году Лоренц поступил в Лейденский университет. Там он сошелся с профессором астрономии Фредериком Кайзером, автором трудов о комете Галлея и директором Лейденской обсерватории, который узнал о гениальном юноше от своего ученика Ван-дер-Стадта. Десять лет спустя Кайзер «подарит» Лоренцу не только многие знания, но и нечто более приятное — свою племянницу, дочь известного гравера Алетту. Они поженятся в 1881 году, и у них родится двое сыновей и две дочери.
Но пока Лоренцу было всего семнадцать, он учился. Учился очень успешно: уже в 1871 году, на следующий год после поступления, он сдал экзамены на степень магистра, а потом спокойно вернулся в Арнем преподавать в начальную школу Тиммера. К докторским экзаменам он решил готовиться сам.
Помимо Кайзера, в университете он встретил еще одну родную душу. Впрочем, этот человек, судя по всему, никогда не встречался с Лоренцом. И звали его Джеймс Клерк Максвелл. Ученый, объединивший электричество и магнетизм. Удивительно, но практически все биографы Лоренца в один голос пишут, что уже в 1870-71 годах Лоренц ознакомился с фундаментальным трудом Максвелла, «Трактатом об электричестве и магнетизме», и поразился ему. Но вот беда: этот двухтомник вышел в 1873 году. Так что, видимо, Лоренц читал статью «Динамическая теория электромагнитного поля» (1864) и другие более ранние работы Максвелла. Впрочем, похоже, и знакомство с «Трактатом» не внесло ясности в голову Лоренца. Вот как он сам описывал свои ощущения:
«Его «Трактат об электричестве и магнетизме» произвел на меня, пожалуй, одно из самых сильных впечатлений в жизни; толкование света как электромагнитного явления по своей смелости превзошло все, что я до сих пор знал. Но книга Максвелла была не из легких! Написанная в годы, когда идеи ученого еще не получили окончательной формулировки, она не представляла законченного целого и не давала ответа на многие вопросы».
Джеймс Клерк Максвелл
Чтобы осилить этот труд, Лоренцу пришлось капитально перечесть работы Фарадея, Френеля и Гельмгольца. Но это пошло на пользу учебе: в 1873 году Лоренц сдал докторские экзамены (напомним, молодому человеку было всего 20 лет), а в 1875 году защитил диссертацию «К теории отражения и преломления света», в которой использовал электромагнитную теорию Максвелла для объяснения оптических процессов.
Начало научного пути
Тем не менее Лоренц, ставший доктором наук, не пошел в университет. Он гулял с друзьями (в 1876 году он прошел пешком всю Швейцарию), преподавал в школе… Утрехтский университет предложил ему должность профессора математики (23 года человеку!), при этом человек отказался — ему больше хотелось получить место учителя в лейденской гимназии. Однако мировой науке повезло: альма-матер Лоренца, Лейденский университет, первой в Нидерландах решила основать у себя кафедру теоретической физики. Сначала должность профессора одной из первых в мире кафедр теоретической физики предложили опытному Йоханнесу Дидерику Ван-дер-Ваальсу (если у вас есть машина времени, можете сгонять в будущее и прочитать нашу статью про «нобелевку» по физике 1910 года). Но коренной лейденец решил отказаться, поэтому в 25 лет Лоренц стал первым нидерландским профессором теоретической физики.
25 января 1878 года Лоренц официально вступил в звание профессора, произнеся вступительную речь-доклад «Молекулярные теории в физике». Он будет читать много лекций (даже заменит заболевшего Хейнке Камерлинг-Оннеса) и всегда пользоваться успехом у студентов. Профессором физики Лейденского университета он пробудет ровно треть века, до 1911 года. Четыре года спустя и Лоренц начнет заниматься популяризацией науки, читая публичные лекции, всегда успешные.
ЛО́РЕНЦ
Том 18. Москва, 2011, стр. 46
Скопировать библиографическую ссылку:
ЛО́РЕНЦ, Лорентц (Lorentz) Хендрик Антон (18.7.1853, Арнем – 4.2.1928, Харлем), нидерл. физик, создатель классич. электронной теории. Чл. Нидерл. королевской академии искусств и наук, Лондонского королевского об-ва (1905), иностр. поч. чл. АН СССР (1925). Учился в Лейденском ун-те (1870–1872), в 1878–1923 проф. кафедры теоретич. физики этого ун-та. С 1912 директор Физич. кабинета Музея Тейлера в Харлеме. В своей докторской диссертации (1875) Л. рассмотрел отражение и преломление света с позиций теории электромагнитного поля Дж. Максвелла и показал, что на границе 2 сред возникают 4 условия (а не 6, как требовала механич. теория света). Это свидетельствовало о поперечности световых волн и служило доказательством электромагнитной теории света. В 1878 Л. объяснил дисперсию света интерференцией падающих волн и вторичных волн, возникающих при колебаниях заряженных частиц под действием падающих волн. Эта работа была первым шагом к созданию электронной теории, осн. положения которой Л. сформулировал в 1892. С точки зрения теории Л. всякое вещество состоит из положительных и отрицательных дискретных зарядов, движением и взаимодействием которых обусловлены электромагнитные явления, а также электрич., магнитные и оптич. свойства вещества (см. Лоренца – Максвелла уравнения). Л. вывел выражение для силы, действующей со стороны электромагнитного поля на движущийся заряд (см. Лоренца сила ).