Življenjepis Heinricha Hertza

Študenti fizike po vsem svetu poznajo delo Heinricha Hertza, nemškega fizika, ki je dokazal, da elektromagnetni valovi vsekakor obstajajo. Njegovo delo na področju elektrodinamike je utrlo pot mnogim sodobnim uporabam svetlobe (znanih tudi kot elektromagnetni valovi). Frekvenčna enota, ki jo uporabljajo fiziki, je v njegovo čast poimenovana Hertz.

Hitro dejstvo Heinrich Hertz

Heinrich Hertz se je rodil leta 1857 v Hamburgu v Nemčiji. Njegova starša sta bila Gustav Ferdinand Hertz (odvetnik) in Anna Elisabeth Pfefferkorn. Čeprav se je njegov oče rodil Žid, se je spreobrnil v krščanstvo in otroke so vzgajali kot kristjane. To ni preprečilo, da so nacisti po "smrti" židovstva ponižali Hertza po njegovi smrti, vendar je bil njegov ugled povrnjen po drugi svetovni vojni.

Mladi Hertz se je izobraževal na Gelehrtenschule des Johanneums v Hamburgu, kjer je pokazal globoko zanimanje za znanstvene teme. V Frankfurtu je študiral inženirstvo pri znanstvenikih, kot sta Gustav Kirchhoff in Hermann Helmholtz. Kirchhoff se je specializiral za študije sevalnih, spektroskopskih in teorij električnih vezij. Helmholtz je bil fizik, ki je razvijal teorije o vidu, dojemanju zvoka in svetlobe ter področjih elektrodinamike in termodinamike. Zato je malo čudno, da se je mladi Hertz začel zanimati za nekatere iste teorije in se sčasoma svoje življenje lotil področja kontaktne mehanike in elektromagnetizma.

Po zaslugi doktorja znanosti. Hertz se je leta 1880 lotil vrste profesorjev, kjer je poučeval fiziko in teoretično mehaniko. Leta 1886 se je poročil z Elisabeth Doll in imela sta dve hčerki.

Hertzova doktorska disertacija se je osredotočila na James Clerk Maxwell's teorije elektromagnetizma. Maxwell se je ukvarjal z matematično fiziko do svoje smrti leta 1879 in oblikoval tisto, kar je danes znano kot Maxwell-ove enačbe. Z matematiko opisujejo funkcije elektrike in magnetizma. Napovedal je tudi obstoj elektromagnetnih valov.

Hertzovo delo se je osredotočilo na ta dokaz, za kar je potreboval več let. Zgradil je preprosto dipolno anteno z iskriščem med elementi in z njo je uspel proizvesti radijske valove. Med letoma 1879 in 1889 je naredil vrsto eksperimentov, v katerih so uporabili električna in magnetna polja, da so ustvarili valove, ki jih je mogoče meriti. Ugotovil je, da je hitrost valov enaka hitrosti svetlobe, in preučil značilnosti polj, ki jih je ustvaril, meril je njihovo velikost, polarizacijo in odboje. Konec koncev je njegovo delo pokazalo, da so svetloba in drugi valovi, ki jih je meril, vsa oblika elektromagnetnega sevanja, ki jo je mogoče opredeliti z Maxwellovimi enačbami. S svojim delom je dokazal, da se elektromagnetni valovi lahko premikajo po zraku.

Poleg tega se je Hertz osredotočil na koncept, imenovan the fotoelektrični učinek, ki nastane, ko predmet z električnim nabojem izgubi naboj zelo hitro, ko je izpostavljen svetlobi, v njegovem primeru ultravijoličnemu sevanju. Opazoval je in opisoval učinek, a nikoli ni pojasnil, zakaj se je zgodil. To je bilo prepuščeno Albertu Einsteinu, ki je o učinku objavil svoje delo. Predlagal je, da svetloba (elektromagnetno sevanje) sestoji iz energije, ki jo nosijo elektromagnetni valovi v majhnih paketih, imenovanih kvant. Hertzove študije in Einsteinovo poznejše delo so sčasoma postale osnova za pomembno vejo fizike, imenovano kvantna mehanika. Hertz in njegov učenec Phillip Lenard sta delala tudi s katodnimi žarki, ki jih znotraj vakuumskih cevi proizvajajo elektrode.

Zanimivo je, da Heinrich Hertz ni razmišljal o svojih poskusih s elektromagnetno sevanje, zlasti radijski valovi so imeli kakršno koli praktično vrednost. Njegova pozornost je bila usmerjena izključno na teoretične poskuse. Torej, dokazal je, da se elektromagnetni valovi širijo po zraku (in vesolju). Njegovo delo je pripeljalo druge k še bolj eksperimentiranju z drugimi vidiki radijskih valov in elektromagnetnega širjenja. Sčasoma so naleteli na koncept uporabe radijskih valov za pošiljanje signalov in sporočil, drugi izumitelji pa so jih uporabili za ustvarjanje telegrafije, radijskega oddajanja in sčasoma televizije. Brez Hertzovega dela pa današnja uporaba radia, televizije, satelitskih oddaj in mobilne tehnologije ne bi obstajala. Niti ne bi znanost o radio astronomiji, ki se močno zanaša na svoje delo.

Hertzovi znanstveni dosežki niso bili omejeni na elektromagnetizem. Opravil je tudi veliko raziskav na temo kontaktne mehanike, to je študij predmetov trdne snovi, ki se dotikajo drug drugega. Velika vprašanja na tem študijskem področju so povezana z napetostmi, ki si jih predmeti ustvarjajo med seboj, in kakšno vlogo ima trenje pri interakcijah med njihovimi površinami. To je pomembno področje študija v strojništvo. Kontaktna mehanika vpliva na načrtovanje in konstrukcijo takšnih predmetov, kot so motorji na zgorevanje, tesnila, kovinske konstrukcije in tudi predmeti, ki imajo medsebojni električni stik.

Hertzovo delo s kontaktnimi mehaniki se je začelo leta 1882, ko je objavil članek z naslovom "O stiku elastičnih trdnih snovi", kjer je dejansko sodeloval z lastnostmi zloženih leč. Želel je razumeti, kako bodo vplivale njihove optične lastnosti. Pojem "hertzijski stres" je poimenovan po njem in opisuje natančne napetosti, ki jih predmeti doživljajo med stikom med seboj, zlasti v ukrivljenih predmetih.

Heinrich Hertz se je ukvarjal z raziskovanjem in predavanjem do smrti 1. januarja 1894. Njegovo zdravje se je začelo slabiti nekaj let pred smrtjo in obstajalo je nekaj dokazov, da je imel raka. Njegova zadnja leta so ga prevzela poučevanje, nadaljnje raziskave in več operacij za njegovo stanje. Njegova končna objava, knjiga z naslovom "Die Prinzipien der Mechanik" (Principi mehanike), je bila tiskarju poslana nekaj tednov pred smrtjo.

Hertz je bil počaščen ne samo z uporabo njegovega imena za temeljno obdobje valovne dolžine, temveč se njegovo ime pojavlja na spominski medalji in kraterju na Luni. Leta 1928 je bil ustanovljen inštitut Heinrich-Hertz Inštitut za raziskovanje nihanja, danes znan kot Fraunhoferjev inštitut za telekomunikacije, Inštitut Heinrich Hertz, HHI. Znanstveno tradicijo so nadaljevali z različnimi člani njegove družine, vključno s hčerko Mathilde, ki je postala znana biologinja. Nečak, Gustav Ludwig Hertz, je dobil Nobelovo nagrado, drugi družinski člani pa so prispevali pomembne znanstvene prispevke v medicini in fiziki.

• "Heinrich Hertz in elektromagnetno sevanje." AAAS - največje splošno znanstveno društvo na svetu, www.aaas.org/heinrich-hertz- in-elektromagnetno sevanje. www.aaas.org/heinrich-hertz-and-elektromagnetno sevanje.
• Mikroskopski primer molekulskih izrazov: Specializirane tehnike mikroskopije - Fluorescentna digitalna galerija slik - Normalne epitelijske celice ledvic afriške zelene opice (Vero), micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/hertz.html.
• http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Hertz_Heinrich.html“Heinrich Rudolf Hertz. " Cardan Biography, www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Hertz_Heinrich.html.