Hendrik Lorentz
Wikipedia
Hendrik Antoon Lorentz (18. heinäkuuta 1853, Arnhem, Alankomaat – 4. helmikuuta 1928) oli alankomaalainen fyysikko. Hän sai Nobelin fysiikanpalkinnon 1902 yhdessä Pieter Zeemanin kanssa Zeemanin ilmiön löytämisestä ja sen selittämisestä. Kyseinen ilmiö liittyy sähkömagneettisen säteilyn spektriviivojen jakautumiseen magneettikentän vaikutuksesta.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Koulutus ja ura
Hendrik Lorentz syntyi Arnheimissa Alankomaissa, missä hän myös kävi koulunsa ennen yliopisto-opintoja. Hänen isänsä oli kauppias Gerrit Frederik Lorentz (1822 – 1893) ja äitinsä Geertruida van Gikel (1826 – 1861). Vuonna 1870 Hendrik Lorentz aloitti fysiikan ja matematiikan opinnot Leidenin yliopistossa tähtitieteen professori Frederik Kaiserin opetuksessa. Kaksi vuotta myöhemmin hän palasi Arnhemiin, jotta voisi opettaa matematiikkaa iltapäiväkursseilla. Työnsä ohella hän valmisteli väitöskirjaansa valon heijastumisesta ja taittumisesta. Vain 22-vuotiaana, vuonna 1975, hän valmistui tohtoriksi väitöskirjallaan, joka täsmensi James Clerk Maxwellin teoriaa sähkömagneettisesta säteilystä. Kolme vuotta myöhemmin hänet nimitettiin Leidenin yliopiston teoreettisen fysiikan professoriksi. Virka oli perustettu nimenomaan häntä varten.
Ensimmäiset kaksikymmentä vuotta Leidenin yliopistossa professorin virassaan Lorentz keskittyi sähkömagneettisen säteilyn teoriaan, pyrkien selittämään säteilyn, sähkön, ja magnetismin välisen yhteyden. Myöhemmin hän laajensi teoreettista tutkimustaan monille muille alueille, mutta hänen suurimmat teoriansa ja saavutuksensa ovat sähkömagnetismin, elektronien teorian ja suhteellisuuden alata. Muun muassa Lorentzin voima, Lorentz-muunnos, ja Lorentzin jakauma on nimetty Hendrik Lorentzin mukaan.
Jäätyään varhaiselle eläkkeelle Leidenin yliopiston professorin virasta, hänen seuraajakseen nimettiin Paul Ehrenfest. Ehrenfestin perustama teoreettisen fysiikan instituutti nimettiin myöhemmin Lorentz-instituutiksi. Nobelin fysiikanpalkinnon lisäksi Lorentzille myönnettiin monia muitakin kunnianosoituksia, kuten 1908 Rumfordin mitali ja 1918 Copleyn mitali.
[muokkaa] Elektronit ja valo
Lorentz teoretisoi, että atomit saattaisivat koostua varatuista hiukkasista ja ehdotti, että näiden varattujen hiukkasten värähtely saa aikaan sähkömagneettista säteilyä. Vuonna 1896 Pieter Zeeman, kollega ja Lorentzin oppilas, osoitti teorian kokeellisesti paikkansa pitäväksi. Vain muutama vuosi myöhemmin vuonna 1902 heidät palkittiin Nobelin fysiikanpalkinnolla tästä merkittävästä työstä.
[muokkaa] Suhteellisuus
Yrittäessään selittää Michelsonin–Morleyn koetta 1895 Lorentz ehdotti, että liikkuvat kappaleet kutistuvat liikkeensä suunnassa. Samantapaisen ehdotuksen oli aiemmin esittänyt jo George FitzGerald. Lorentz kehitti käsitteen lokaali aika, mitä Henri Poincaré piti suurenmoisena ajatuksena. Poincaré osoitti vuonna 1900, kuinka eri koordinaatistoissa liikkuvat kellot voidaan synkronisoida samaan aikaan käyttäen valosignaalia, jonka oletetaan kulkevan aina samalla nopeudella riippumatta koordinaatiston nopeudesta. Poincaré myös nimesi Lorentzin 1899 julkaisemat ja 1904 täydentämät muunnokset Lorentzin muunnoksiksi. Lorentz oli ilmeisesti tietämätön Joseph Larmorin 1897 julkaisemasta atomia kiertävien elektronien aikadilataation ennustavasta muunnoksesta, joka oli identtinen Lorentzin muunnoksen kanssa. Myöhemmin Poincaré ja Albert Einstein esittivät yhtälöt, jotka nykyään tunnetaan erityisenä suhteellisuusteoriana. Erityisen suhteellisuusteorian yhtälöt ovat algebrallisesti yhtenevät Larmorin ja Lorentzin yhtälöiden kanssa.
