Hendrik Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz (el 18 de julio de 1853 – el 4 de febrero de 1928) era un físico holandés que compartió el Premio Nobel de 1902 en la Física con Pieter Zeeman para el descubrimiento y la explicación teórica del efecto de Zeeman. También sacó las ecuaciones de transformación posteriormente usadas por Albert Einstein para describir el espacio y tiempo.

Biografía

Años mozos

Hendrik Lorentz nació en Arnhem, Gelderland (Los Países Bajos), el hijo de Gerrit Frederik Lorentz (1822 – 1893), un horticultor rico y Geertruida van Ginkel (1826 – 1861). En 1862, después de la muerte de su madre, su padre se casó con Luberta Hupkes. A pesar de levantar como un protestante, era un librepensador en asuntos religiosos. De 1866-1869 asistió a la escuela secundaria recién establecida en Arnhem, y en 1870 pasó los exámenes en lenguas clásicas que se requirieron entonces para la admisión a la universidad.

Lorentz estudió física y matemáticas en la universidad de Leiden, donde era fuertemente bajo la influencia de la enseñanza del profesor de la astronomía Frederik Kaiser; era su influencia que le llevó a hacerse un físico. Después de ganar una licenciatura, volvió a Arnhem en 1872 para enseñar clases de la escuela secundaria en matemáticas, pero siguió sus estudios en Leiden además de su posición docente. En 1875 Lorentz ganó un doctorado bajo Pieter Rijke en una tesis titulada "" (En la teoría de reflexión y la refracción de la luz), en que refinó la teoría electromagnética del oficinista de James Maxwell. En 1881 Hendrik se casó con Aletta Catharina Kaiser, la sobrina de Frederik Kaiser. Era la hija de Johann Wilhelm Kaiser, el director de la Escuela de Grabado del Amsterdam y el profesor de Bellas artes, y el diseñador de los primeros sellos holandeses (1852). Kaiser posterior era el Director de la galería National de Amsterdam. Hendrik y la hija mayor Geertruida Luberta Lorentz de Aletta se debían hacer un físico también.

Carrera

Profesor en Leiden

En 1878, sólo 24 años de la edad, Hendrik Antoon Lorentz se designó a la silla recién establecida en la física teórica en la universidad de Leiden. El 25 de enero de 1878, entregó su conferencia inaugural de "" (Las teorías moleculares en la física).

Durante los veinte primeros años en Leiden, Lorentz se interesó principalmente en la teoría del electromagnetismo de explicar la relación de electricidad, magnetismo y luz. Después de esto, amplió su investigación a un área mucho más amplia concentrándose todavía en la física teórica. De sus publicaciones, parece que Lorentz hizo contribuciones a mecánica, termodinámica, hidrodinámica, teorías cinéticas, teoría del estado sólido, luz y propagación. Sus contribuciones más importantes estaban en el área de electromagnetismo, la teoría de electrones y relatividad.

Lorentz teorizó que los átomos podrían consistir en partículas cargadas y sugirieron que las oscilaciones de estas partículas cargadas eran la fuente de luz. Cuando un colega y el ex-estudiante de Lorentz, Pieter Zeeman, descubrieron el efecto de Zeeman en 1896, Lorentz suministró su interpretación teórica. El trabajo experimental y teórico se honró con el Premio Nobel en la física en 1902. Lorentz' nombre tiene que ver ahora con la fórmula de Lorentz-Lorenz, la fuerza de Lorentz, la distribución de Lorentzian y la transformación de Lorentz.

Electrodinámica y relatividad

En 1895, con la tentativa de explicar el experimento de Michelson-Morley, Lorentz propuso que el contrato de cuerpos móvil en dirección del movimiento (ver la contracción de longitud; George FitzGerald había llegado ya a esta conclusión, ven la Contracción FitzGerald-Lorentz). Lorentz trabajó en la descripción de fenómenos electromagnéticos (la propagación de luz) en marcos de la referencia que se movieron el uno con relación al otro. Descubrió que la transición de un a otro marco de la referencia se podría simplificar usando una nueva variable del tiempo que llamó la hora local. La hora local dependió del tiempo universal y la posición bajo la consideración. Las publicaciones de Lorentz (de 1895 y 1899) hicieron el uso del término la hora local sin dar una interpretación detallada de su importancia física. En 1900, Henri Poincaré llamó la hora local de Lorentz una "maravillosa invención" y lo ilustró mostrando que los relojes en el movimiento de marcos se sincronizan cambiando señales ligeras que se suponen viajar con la misma velocidad contra y con el movimiento del marco.

En 1899, y otra vez en su artículo "" (1904), Lorentz añadió la dilatación del tiempo a sus transformaciones y publicó que Poincaré en 1905 llamado transformaciones de Lorentz. Era por lo visto desconocido a Lorentz que Joseph Larmor había usado transformaciones idénticas para describir electrones orbitales en 1897. Las ecuaciones de Larmor y Lorentz parecen algo desconocidas, pero son algebraicamente equivalentes a los presentados por Poincaré y Einstein en 1905. El artículo de 1904 de Lorentz incluye la formulación covariant de la electrodinámica, en la cual los fenómenos electrodinámicos en marcos de la referencia diferentes son descritos por ecuaciones idénticas con propiedades de transformación bien definidas. El papel claramente reconoce el significado de esta formulación, a saber que los resultados de experimentos electrodinámicos no dependen del movimiento relativo del marco de la referencia. El papel de 1904 incluye un

discusión detallada del aumento de la masa de inercia de rápidamente mover objetos. En 1905, Einstein usaría muchos de los conceptos, instrumentos matemáticos y resultados hablados para escribir su artículo titulado "En la Electrodinámica de Mover Cuerpos", conocido hoy como la teoría de la relatividad especial. Como Lorentz puso los fundamentos para el trabajo de Einstein, esta teoría al principio se llamó la teoría de Lorentz-Einstein.

El aumento de masa era la primera predicción de la relatividad especial para probarse, pero el temprano (1901–1903) experimentos por Kaufmann pareció mostrar un aumento de masas ligeramente diferente; esto llevó Lorentz al comentario famoso que era "al final de su latín." La confirmación

de su predicción tuvo que esperar hasta 1908. En 1909, Lorentz publicó "La teoría de Electrones" basado

en una serie de conferencias en la Física Matemática dio en la universidad de Colombia.

Evaluaciones

Poincaré (1902) dijo de la teoría de Lorentz de la electrodinámica:

El:The la teoría más satisfactoria es el de Lorentz; es incuestionablemente la teoría que mejor explica los hechos conocidos, el que que lanza en el alivio el mayor número de relaciones conocidas... es debido a Lorentz que los resultados de Fizeau en la óptica de mover cuerpos, las leyes de la dispersión normal y anormal y de la absorción se relacionan el uno con el otro... Mire la facilidad con la cual el nuevo fenómeno de Zeeman encontró su lugar, y hasta ayudó a la clasificación de la rotación magnética de Faraday, que había desafiado los esfuerzos de todo Maxwell.

Paul Langevin (1911) dijo de Lorentz:

El:It es el gran mérito de H. A. Lorentz para haber visto que las ecuaciones fundamentales del electromagnetismo admiten un grupo de transformaciones que les permite tener la misma forma cuando uno pasa de un marco de la referencia al otro; esta nueva transformación tiene las implicaciones más profundas para las transformaciones de espacio y tiempo

Lorentz y Emil Wiechert (Göttingen) tenían una correspondencia interesante en los temas de electromagnetismo y la teoría de relatividad, y Lorentz explicó sus ideas en cartas a Wiechert. La correspondencia entre Lorentz y Wiechert ha sido publicada por Wilfried Schröder (Arch. excepto. hist. Sci, 1984).

Lorentz era el presidente de la primera Conferencia Solvay sostenida en Bruselas en el otoño 1911. Poco después de la conferencia, Poincaré escribió un ensayo sobre la física cuántica que da una indicación del estado de Lorentz entonces:

:... en cada momento [los veinte físicos de países diferentes] se podrían oír hablando de [mecánica cuántica] que contrastaron con la vieja mecánica. ¿Ahora cuál era la vieja mecánica? ¿Era ese de Newton, el que que todavía reinaba incontestado en el final del siglo diecinueve? No, era la mecánica de Lorentz, el que que trata con el principio de relatividad; el que que, apenas hace cinco años, parecido para ser la altura de valor.

Albert Einstein (1953) escribió de Lorentz:

:For mí personalmente quiso decir más que todo los demás me he encontrado en el viaje de mi vida.

Mientras Lorentz generalmente se conoce por el trabajo teórico fundamental, también tenía un interés a aplicaciones prácticas. En los años 1918-1926, a petición del gobierno holandés, Lorentz encabezó un comité para calcular algunos efectos de Afsluitdijk propuesto (Dique de Cierre) presa de medidas para controlar las inundaciones en otro seaworks en los Países Bajos. La ingeniería hidráulica era principalmente una ciencia empírica entonces, pero la perturbación del flujo de la marea causado por Afsluitdijk era tan sin precedentes que no podían confiar en las reglas empíricas. Lorentz propuso de comenzar de las ecuaciones hidrodinámicas básicas del movimiento y solucionar el problema numéricamente. Esto era factible para un "ordenador humano", debido al casi la naturaleza dimensional del flujo de agua en Waddenzee. El Afsluitdijk se completó en 1932 y las predicciones de Lorentz y su comité resultó ser notablemente exacto. Uno de los dos juegos de cerraduras en Afsluitdijk se nombró por él.

Vida personal

En 1912, Lorentz se retiró temprano para hacerse el director de la investigación en el Museo Teylers en Haarlem, aunque permaneciera el profesor externo en Leiden y diera conferencias semanales allí. Paul Ehrenfest sucedió a él en su silla en la universidad de Leiden, fundando el Instituto de la Física Teórica que se haría conocida como el Instituto de Lorentz. Además del Premio Nobel, Lorentz recibió muchísimos honores para su trabajo excepcional. Se eligió a un Compañero de la Sociedad Real en 1905. La Sociedad le concedió su Medalla Rumford en 1908 y su Medalla de Copley en 1918.

Lorentz murió en Haarlem, Países Bajos. El respeto en el cual se sostuvo en los Países Bajos es aparente de la descripción de O. W. Richardson de su entierro:

El entierro de:The ocurrió en Haarlem en el mediodía el viernes, 10 de febrero. En el golpe de doce el telégrafo estatal y los servicios telefónicos de Holanda se suspendieron durante tres minutos como un tributo reverenciado al mayor hombre que Holanda ha producido en nuestro tiempo. Fue asistido por muchos colegas y físicos distinguidos de países extranjeros. El presidente, el señor Ernest Rutherford, representó la Sociedad Real e hizo una oración apreciativa por el graveside.

El metraje de la película de 1928 único del cortejo fúnebre con un carro de plomo seguido de diez lamentadores, seguidos de un carro con el ataúd, seguido por su parte de más al menos cuatro carros, que pasan por una muchedumbre en Grote Markt, Haarlem de Zijlstraat a Smedesstraat, y luego atrás otra vez a través de Grote Houtstraat hacia Barteljorisstraat, en el camino a "Algemene Begraafplaats" en Kleverlaan (cementerio del norte Haarlem) se ha digitalizado en Youtube.

Herencia

Richardson describe a Lorentz como:

: [Un] hombre de poderes intelectuales notables.... Aunque remojado en su propia investigación del momento, parecía que siempre tenía en su asimiento inmediato sus ramificaciones en cada esquina del universo.... La claridad singular de sus escrituras proporciona una reflexión asombrosa de sus maravillosos poderes a este respecto..... Poseyó y con éxito empleó la vivacidad mental que es necesaria para seguir la interacción de discusión, la perspicacia que se requiere extraer aquellas declaraciones que iluminan las verdaderas dificultades y la sabiduría para conducir la discusión entre canales fructuosos, e hizo esto tan hábilmente que el proceso era apenas perceptible.

M. J. Klein (1967) escribió de la reputación de Lorentz en los años 1920:

:For físicos de muchos años siempre habían estado ansiosos "de oír lo que Lorentz dirá sobre ello" cuando una nueva teoría se avanzó, y, hasta en setenta y dos, no los decepcionó.

Véase también

Documentos de Lorentz

Hay treinta y seis artículos completos de Lorentz (generalmente en inglés) que están disponibles para la inspección en línea en las Medidas de la Academia de Países Bajos Real de Artes y Ciencia, Amsterdam.

Otras fuentes

Endnotes

Enlaces externos



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