Gendrik Lorenz. Biografia de um cientista

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Lorenz Gendrik Anton. Biografia de um cientista

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Hendrik Lorenz (1853-1928).

Lorentz entrou na história da física como o criador da teoria eletrônica, na qual sintetizou as ideias da teoria de campo e do atomismo.

Hendrik Anton Lorenz nasceu em 18 de julho de 1853 na cidade holandesa de Arnhem. Ele foi para a escola por seis anos. Em 1866, depois de se formar na escola como o melhor aluno, Gendrik entrou na terceira série de uma escola civil superior, correspondendo aproximadamente a um ginásio. Suas matérias favoritas eram física e matemática, línguas estrangeiras. Para estudar francês e alemão, Lorenz ia às igrejas e ouvia sermões nessas línguas, embora não acreditasse em Deus desde a infância.

Em 1870 ingressou na Universidade de Leiden. Hendrik ouvia com grande interesse as palestras de professores universitários, embora seu destino como cientista, aparentemente, tenha sido determinado em maior medida pela leitura das obras de Maxwell, que são muito difíceis de entender e que ele chamou de "selva intelectual" em relação com isso. Mas a chave para eles, segundo Lorentz, foi ajudar a recolher os artigos de Helmholtz, Fresnel e Faraday.

Em 1871, Hendrik passou nos exames de mestrado com honras, mas deixou a Universidade de Leiden em 1872 para estudar por conta própria para os exames de doutorado. Ele volta para Arnhem e começa a trabalhar como professor de escola noturna. Ele realmente gosta de seu trabalho, e logo Lorenz se torna um bom professor. Em casa, cria um pequeno laboratório, continuando a estudar intensamente as obras de Maxwell e Fresnel. "Minha admiração e respeito se entrelaçaram com amor e carinho; quão grande foi a alegria que senti quando pude ler o próprio Fresnel", lembrou Lorenz. Ele se torna um fervoroso defensor da teoria eletromagnética de Maxwell: "Seu "Tratado sobre Eletricidade e Magnetismo" me causou, talvez, uma das impressões mais fortes de minha vida; a interpretação da luz como um fenômeno eletromagnético em sua ousadia superou tudo o que eu ainda sabia."

Em 1875, Lorentz defendeu brilhantemente sua tese de doutorado e em 1878 tornou-se professor do Departamento de Física Teórica (um dos primeiros da Europa) da Universidade de Leiden, especialmente criado para ele. Em 1881 tornou-se membro da Royal Academy of Sciences em Amsterdam.

Já em sua tese de doutorado “Sobre a reflexão e refração dos raios de luz” Lorentz tenta justificar a mudança na velocidade de propagação da luz em um meio pela influência das partículas do corpo eletrificado. Sob a ação de uma onda de luz, as cargas das moléculas entram em movimento oscilatório e se tornam fontes de ondas eletromagnéticas secundárias. Essas ondas, interferindo nas primárias, causam a refração e reflexão da luz. As ideias que levarão à criação de uma teoria eletrônica da dispersão da luz já foram esboçadas aqui.

No próximo artigo "Sobre a relação entre a velocidade da luz e a densidade e composição de um meio", publicado em 1878, Lorentz deriva a famosa relação entre o índice de refração e a densidade de um meio, conhecida como "Lorentz-Lorentz fórmulas", já que o dinamarquês Ludwig Lorentz independentemente de Hendrik Lorenza chegou ao mesmo resultado. Neste trabalho, Lorentz desenvolve a teoria eletromagnética da dispersão da luz, levando em consideração o fato de que, além do campo de ondas, a carga molecular é afetada pelo campo de partículas polarizadas do meio.

Em 1892, Lorentz fez um grande trabalho "A Teoria Eletromagnética de Maxwell e sua Aplicação a Corpos em Movimento". Neste trabalho, são delineados os principais contornos da teoria eletrônica. O mundo consiste em matéria e éter, e Lorentz chama de matéria "tudo o que pode participar de correntes elétricas, deslocamentos elétricos e movimentos eletromagnéticos". "Todos os corpos pesados são compostos de muitas partículas carregadas positiva e negativamente, e os fenômenos elétricos são gerados pelo deslocamento dessas partículas."

Lorentz então escreve uma expressão para a força com que o campo elétrico atua sobre uma carga em movimento. Lorentz faz uma suposição fundamental - o éter não participa do movimento da matéria (a hipótese de um éter fixo). Esta suposição é diretamente oposta à hipótese de Hertz sobre o éter ser completamente arrastado por corpos em movimento.

Na nota de 1892, "O Movimento Relativo da Terra e do Éter", o cientista descreve a única, em sua opinião, forma de conciliar o resultado do experimento com a teoria de Fresnel, ou seja, com a teoria do éter fixo. Este método consiste na suposição de uma redução do tamanho dos corpos na direção do seu movimento (redução de Lorentz-Fitzgerald).

Em 1895, o trabalho fundamental de Lorentz "Experiência na Teoria dos Fenômenos Elétricos e Ópticos em Corpos em Movimento" foi publicado. Neste trabalho, Lorentz faz uma exposição sistemática de sua teoria do elétron. É verdade que a palavra "elétron" ainda não ocorre nele, embora uma quantidade elementar de eletricidade já tenha sido chamada por esse nome. O cientista simplesmente fala de partículas de matéria carregadas positiva ou negativamente - íons e, consequentemente, chama sua teoria de "teoria iônica". “Eu aceito”, escreve Lorentz, que em todos os corpos existem pequenas partículas de material eletricamente carregadas e que todos os processos elétricos são baseados na configuração e movimento desses “íons”. Lorentz ressalta que tal representação é geralmente aceita para fenômenos em eletrólitos e que estudos recentes de descargas elétricas mostram que "na condutividade elétrica de gases estamos lidando com convecção de íons".

Outra suposição de Lorentz é que o éter não participa do movimento dessas partículas e, consequentemente, dos corpos materiais, é imóvel. Lorentz levanta essa hipótese para Fresnel. Lorentz enfatiza, porém, que não estamos falando do repouso absoluto do éter, ele considera tal expressão sem sentido, mas que as partes do éter estão em repouso uma em relação à outra e que todos os movimentos reais dos corpos celestes são movimentos relativos. ao éter.

Lorentz começou a desenvolver as ideias expostas em sua "Experiência na Teoria dos Fenômenos Elétricos e Ópticos em Corpos em Movimento", aprimorando e aprofundando sua teoria. Em 1899, ele publicou um artigo "Uma teoria simplificada de fenômenos elétricos e ópticos em corpos em movimento", no qual simplificou a teoria dada por ele em "Experiment".

Em 1900, no Congresso Internacional de Físicos em Paris, Lorentz fez uma apresentação sobre fenômenos magneto-ópticos. Boltzmann, Wien, Poincaré, Roentgen, Planck e outros físicos famosos tornaram-se seus amigos.

Em 1902, Lorentz e seu aluno Peter Zeeman se tornaram ganhadores do Prêmio Nobel. Em seu discurso no Prêmio Nobel, Lorentz disse: "... esperamos que a hipótese do elétron, por ser aceita em vários ramos da física, leve a uma teoria geral que abranja muitas áreas da física e da química. É possível que neste longo caminho, ela mesma se reconstrua completamente."

Em 1904, ele publicou o artigo seminal "Fenômenos eletromagnéticos em um sistema que se move a uma velocidade menor que a velocidade da luz". Fórmulas derivadas de Lorentz relacionando coordenadas espaciais e momentos de tempo em dois referenciais inerciais diferentes (transformações de Lorentz). O cientista conseguiu obter uma fórmula para a dependência da massa de um elétron da velocidade.

Em 1912, reimprimindo este trabalho, ele reconheceu em nota de rodapé que não havia conseguido conciliar totalmente sua teoria com o princípio da relatividade. "Esta circunstância", escreveu Lorentz, "está ligada ao desamparo de alguns dos raciocínios posteriores neste trabalho."

Em 1911, ocorreu em Bruxelas o Primeiro Congresso Internacional de Físicos da Solvay, dedicado ao problema da "Radiação e quanta". Vinte e três físicos participaram de seu trabalho, presidido por Lorentz. "Temos a sensação de que estamos em um impasse, as velhas teorias estão se tornando cada vez menos capazes de penetrar na escuridão que nos cerca por todos os lados", disse ele em seu discurso de abertura. Ele define a tarefa para os físicos criarem novas mecânicas. "Ficaremos muito felizes se pudermos chegar um pouco mais perto das futuras mecânicas em questão."

Em 1912, Lorentz renunciou ao cargo de professor extraordinário do departamento e propôs como seu sucessor o físico Paul Ehrenfest, então residente na Rússia. Em 1913, Lorenz assumiu o cargo de diretor do gabinete de física do Museu Taylor no Harlem.

Lorenz foi membro de muitas academias de ciências e sociedades científicas. Em 1925 foi eleito membro estrangeiro da Academia de Ciências da URSS. No mesmo ano, o cinquentenário do trabalho científico de Lorentz foi solenemente celebrado na Holanda. Foram grandes comemorações que, segundo o acadêmico P. Lazarev, se transformaram em um congresso internacional. A Academia Holandesa de Ciências estabelece a Medalha de Ouro Lorentz. Os participantes das comemorações fazem discursos de boas-vindas. O discurso de resposta de Lorentz foi muito interessante e, como sempre, extremamente modesto: "Estou infinitamente feliz por ter conseguido dar minha modesta contribuição ao desenvolvimento da física. Nosso tempo passou, mas passamos o bastão para mãos confiáveis".

Lorentz foi reconhecido como o ancião da ciência física, o grande clássico da física teórica e seu pai espiritual.

Em 1927, ocorreu o V Congresso Solvay sobre o problema "Elétrons, fótons e mecânica quântica". Como em todos os anteriores, Lorentz foi o presidente do congresso.

E em 4 de fevereiro de 1928, Lorenz morreu. O luto nacional foi declarado na Holanda. Cientistas de diversos países chegaram ao funeral do grande físico. Ehrenfest falou pela Academia Holandesa de Ciências, Rutherford pela Inglaterra, Langevin pela França e Einstein pela Alemanha.

"Sua mente brilhante nos mostrou o caminho da teoria de Maxwell para as conquistas da física moderna. Foi ele quem lançou as pedras fundamentais dessa física, criou seus métodos. Sua imagem e obras servirão para o benefício e esclarecimento de muitas outras gerações", Einstein disse sobre as cinzas de Lorentz. O estilo de Lorenz de "aprofundar-se e buscar a completude" servirá, de acordo com Max Planck, como modelo para as gerações futuras. "Seus trabalhos não deixaram de ser excitantemente interessantes; ele deixou um enorme legado - a verdadeira conclusão da física clássica", Louis de Broglie avaliou a contribuição de Lorentz. Tal foi e permanece na memória dos descendentes Gendrik Lorentz - este "grande clássico da física teórica".

Autor: Samin D. K.

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