Hendrik Antoon Lorentz: biografia e contribuições deste físico holandês

Hendrik Antoon Lorentz é um dos cientistas mais importantes da história recente da Holanda, com descobertas que contribuíram para a física como a conhecemos hoje e que influenciaram figuras ilustres como Albert Einstein e Ernest Rutherford.

Amplamente dedicado à ciência e à linguagem, Lorentz contribuiu para a paisagem científica de seu tempo ao publicar vários livros sobre suas descobertas científicas, não apenas em sua língua nativa holandesa, mas também em francês, alemão e inglês.

Descrito como versátil, gentil e carismático por seus contemporâneos, Lorentz entrou para a história como aquele que reforçou a ideia de que o eletromagnetismo e a luz estavam relacionados a partículas subatômicas carregadas negativamente, os elétrons. Hoje vamos descobrir como era a vida dele esta biografia de Hendrik Antoon Lorentz em forma de resumo.

Breve biografia de Hendrik Antoon Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz foi um físico holandês que ganhou o Prêmio Nobel de Física em 1902. As descobertas de Lorentz foram um grande passo no desenvolvimento da teoria eletromagnética e ele deu ímpeto teórico e prático a várias descobertas importantes do século passado, incluindo a teoria de Albert Einstein da relatividade.

Sua infância

Hendrik Antoon Lorentz nasceu em 18 de julho de 1853 em Arnhem, Holanda. Seus pais eram Gerrit Frederik Lorentz, um horticultor rico, e Geertruida van Ginkel, que morreu quando Lorentz tinha apenas quatro anos. Quando sua esposa morreu, Gerrit Lorentz casou-se novamente com Luberta Hupkes.

Quando criança, Hendrik Antoon frequentava dois dos três turnos diários na escola local. Quando a primeira escola secundária foi inaugurada em sua cidade natal em 1866, o jovem Lorentz estava pronto para começar seu terceiro ano. Ele era um excelente aluno, com resultados espetaculares não só para ciências como matemática e física, mas também para francês, alemão e inglês.

Formação universitária e vida acadêmica

No final do quinto e último ano do ensino médio, Hendrik Antoon Lorentz estudou línguas clássicas, o que era necessário em sua época para poder seguir os estudos universitários. Ele se matriculou na Universidade de Leiden em 1870 e apenas um ano depois se formou em matemática e física.. Em 1872, ele voltou para sua terra natal, Arnhem, para ensinar matemática à tarde na escola secundária local.

Naquela época, ele preparava sua tese de doutorado sobre reflexão e refração da luz, intitulada em holandês “Over de theory der terugkaatsing a breking van het licht”. Nessa tese, ele explicou com muita clareza um conceito ainda não traduzido para o holandês, e também ousou aperfeiçoar a teoria eletromagnética proposta por James C. Maxwell. Ele defendeu sua tese em 1875 e obteve seu doutorado com apenas 22 anos.

Em 1878, foi nomeado professor da Universidade de Leyden, responsável pelo novo departamento de física teórica da instituição.. Em sua leitura inaugural, ele falou sobre as teorias moleculares da física, um texto importante na história da física holandesa intitulado “De molecular theoriën in de natuurkunde” (Teorias moleculares na física).

Em 1880, Henrik Lorentz estabeleceu a relação entre a polarização de uma molécula e o índice de refração de uma substância composta por moléculas com essa polarização. Essa descoberta foi feita da mesma forma que o físico dinamarquês Ludwig Valentin Lorenz, que trabalhou de forma independente. Por esse motivo, essa relação é conhecida como fórmula de Lorenz-Lorentz.

Em 1881, Lorentz foi admitido na Academia Real Holandesa de Artes e Ciências. Nesse mesmo ano ele se casou com Aletta Catharina Kaiser, filha de JW Kaiser, professor da Academia de Belas Artes, que mais tarde se tornou diretor do Rijksmuseum de Amsterdã. Kaiser foi uma personagem ilustre, que chegaria a ser o desenhador dos primeiros selos postais da Holanda.

Teoria eletromagnética

Durante seus primeiros vinte anos em Leiden, Henrik Antoon Lorentz se dedicou ao estudo da teoria eletromagnética da eletricidade, magnetismo e luz. Depois de um tempo, ele acabou expandindo sua pesquisa para uma variedade de tópicos, incluindo hidrodinâmica e relatividade geral. Suas maiores contribuições foram eletromagnetismo, teoria do elétron e relatividade.

Naquela época, a intenção de Lorentz era desenvolver uma teoria única que explicasse a relação entre eletricidade, magnetismo e luz. Por esse motivo, em 1892 publicou a teoria eletromagnética de Maxwell e sua aplicação a corpos em movimento, que, como o título sugere, se baseava nos estudos de Maxwell e afirmava que os fenômenos da eletricidade se deviam ao movimento de partículas elétricas elementares. , elétrons, um termo originalmente cunhado por George Johnstone Stoney.

Naquela época, sabia-se que a radiação eletromagnética era produzida pela oscilação de cargas elétricas, mas as cargas que geravam a luz ainda eram desconhecidas. Foi assumido que uma corrente elétrica era composta de partículas carregadas, Hendrik Antoon Lorentz ele deduziu que os átomos da matéria devem ser partículas carregadas e predisse, em 1892, que as oscilações dessas partículas deveriam ser a fonte da luz..

Lorentz argumentou que se, em vez de usar as transformações de Galileu, outras fossem usadas, as equações de Maxwell que aproximam a propagação da luz eram invariantes, então o éter não deveria ser usado como um sistema de referência. Sua proposta, que mais tarde seria chamada de transformações de Lorentz, relacionava as coordenadas de espaço e tempo. usado para descrever fenômenos eletromagnéticos quando eles passam de um sistema fixo para outro equipado com velocidade constante.

Isso não apenas explicou a percepção da falta de movimento relativo da Terra em relação ao éter, como indicam os experimentos de Albert Abraham Michelson e Edward Morley, mas também ajudou Albert Einstein mais tarde a apresentar a teoria da relatividade.

As transformações de Lorentz são tão importantes na física porque as equações da mecânica eram variáveis, o que até então parecia absurdo. Essas fórmulas descrevem o aumento da massa, encurtamento do comprimento e dilatação do tempo que são características de um objeto em movimento. Essas idéias estabeleceram a base para a teoria especial de Einstein e, de fato, alguns consideram Hendrik Antoon Lorentz seu precursor.

Descoberta do efeito Zeeman e do Prêmio Nobel

Durante a década de 1880, Lorentz encarregou seu aluno e assistente pessoal Pieter Zeeman de estudar se um campo magnético forte poderia afetar as oscilações e os comprimentos de onda da luz. O que Zeeman observou em 1986 foi que as linhas D do sódio de uma chama se decompõem sob um forte campo magnético, o que o levou a formular o que hoje é chamado de efeito Zeeman. Isso postula que, se uma fonte de luz é submetida a um campo magnético, as linhas espectrais de diferentes comprimentos de onda são quebradas em vários componentes, com frequências ligeiramente diferentes.

Com esta descoberta, Hendrik Antoon Lorentz e Pieter Zeeman ganharam o Prêmio Nobel de Física em 1902. Esse reconhecimento se deu por seu grande trabalho sobre a influência do magnetismo nos fenômenos de radiação, contribuição que seria crucial para a física no início do século 20, tanto que Einstein serviria para desenvolver ainda mais sua teoria da relatividade. Hoje.

Em 1907, enquanto em Leipzig, Alemanha, ele publicou várias memórias sob o título “Abhandlungen über Theoretische Physik” (Tratados sobre física teórica). Em 1909, publicou seu livro Teoria dos Elétrons. Entre 1919 e 1920, publicou cinco volumes nos quais reuniu suas aulas de física teórica na Universidade de Leyden.

Os últimos anos e morte

Em 1908, Hendrik Antoon Lorentz foi premiado com a Medalha Rumford e a medalha Copley, concedido pela Royal Society of London em homenagem a seu trabalho científico e suas excelentes realizações na física. Em 1912, Lorentz foi nomeado diretor de pesquisa do Instituto Teyler em Haarlem e secretário da Sociedade de Ciência Holandesa. Apesar de seu novo cargo, ele continuou a trabalhar como professor honorário na Universidade de Leiden, dando aulas todas as manhãs de segunda-feira.

Em 1919, Lorentz foi nomeado presidente da comissão para o estudo dos movimentos da água do mar a ser organizada durante e após a recuperação do dique Zuiderzee, uma das maiores obras de engenharia hidráulica de todos os tempos. Seus cálculos teóricos, resultado de oito anos de árdua pesquisa, foram confirmados na prática. e desde então eles se tornaram um clássico na ciência hidráulica.

Apesar das inúmeras ofertas de cátedras para exercer no exterior, Hendrik Antoon Lorentz preferiu ficar em sua Holanda natal, trabalhando na Universidade de Leiden até sua aposentadoria em 1923. Ele continuaria como professor emérito da instituição até sua morte.

Em 1923, Lorentz foi eleito membro do Comitê Internacional de Cooperação Intelectual, um órgão da Liga das Nações (a ONU antes da Segunda Guerra Mundial). Este comitê era composto exclusivamente pelos acadêmicos mais ilustres e talentosos. Lorentz tornou-se seu presidente em 1925. Além disso, foi presidente de todos os congressos da Solvay, conferências onde se reuniram os cientistas mais eminentes da época.

Em janeiro de 1928, Hendrik Antoon Lorentz adoeceu gravemente e morreu em 4 de fevereiro do mesmo ano em Haarlem., aos 74 anos. O funeral ocorreu em 10 de fevereiro, presidido por Sir Ernest Rutherford em nome da Royal Society. Quando o último sino tocou ao meio-dia, todos os serviços de telégrafo e telefone na Holanda pararam por três minutos em homenagem ao maior cidadão holandês da época.

Referências bibliográficas

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  • Macrossan, Minnesota (1986). Uma nota sobre a relatividade antes de Einstein ”, Br. J. Philos. Sci., 37 (2): 232-34, CiteSeerX 10.1.1.679.5898, doi: 10.1093 / bjps / 37.2.23

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