Hendrik Antoon Lorentz, född 18 juli 1853 i Arnhem, Nederländerna, död 4 februari 1928 i Haarlem, Nederländerna, var en nederländsk matematiker och teoretisk fysiker som delade Nobelpriset i fysik 1902 med Pieter Zeeman för deras upptäckt och teoretiska förklaring av Zeemaneffekten. Han härledde Lorentztransformationen av den speciella relativitetsteorin, såväl som Lorentzkraften, som beskriver den kraft som verkar på en laddad partikel i ett elektromagnetiskt fält. Han var också skaparen av Lorentz-oscillatormodellen, en klassisk modell som används för att beskriva den anomala dispersionen som observeras i dielektriska material när det elektriska fältets drivfrekvens var nära materialets resonansfrekvens, vilket resulterar i onormala brytningsindex.
Lorentz fick många andra priser och utmärkelser. Han verkade som ordförande för Internationella kommittén för intellektuellt samarbete, Grandjean, Martin (2018). Les réseaux de la coopération intellectuelle. La Société des Nations comme actrice des échanges scientifiques et culturels dans l'entre-deux-guerres [The Networks of Intellectual Cooperation. The League of Nations as an Actor of the Scientific and Cultural Exchanges in the Inter-War Period] (phdthesis) (in French). Lausanne: Université de Lausanne. föregångaren till UNESCO, från 1925 till sin död 1928.
Biografi Hendrik Antoon Lorentz var son till Gerrit Frederik Lorentz (1822–1893) och Geertruida van Ginkel (1826–1861). År 1862, efter hans mors död, gifte sig hans far med Luberta Hupkes. Trots att han uppfostrades som protestant var han en fritänkare i religiösa frågor och gick regelbundet i katolsk mässa i sin lokala franska kyrka.
Från 1866 till 1869 gick Lorentz på Hogere Burgerschool i Arnhem, en ny typ av offentlig gymnasium som nyligen grundats av Johan Thorbecke. Hans skolresultat var exemplariska, inte bara i fysik och matematik, utan även i engelska, franska och tyska. År 1870 klarade han proven i klassiska språk, vilka sedan krävdes för antagning till universitetet.
År 1870 började Lorentz på Leidens universitet, där han starkt påverkades av astronomiprofessorn Frederik Kaisers undervisning. Det var hans inflytande som ledde Lorentz till att bli fysiker. Året därpå tog han kandidatexamen i matematik och fysik. År 1872 återvände han till Arnhem för att bli kvällslärare, samtidigt som han fortsatte sina studier i Leiden. År 1875 doktorerade han för Pieter Rijke med en avhandling om ljusets reflektion och brytning, där han förfinade James Clerk Maxwells elektromagnetiska teori.
År 1881 gifte sig Lorentz med Aletta Catharina Kaiser, med vilken han fick två döttrar och en son. Den äldsta dottern, Geertruida, var fysiker och doktorand hos sin far. Hon gifte sig med Wander de Haas, som var chef för Kamerlingh Onnes-laboratoriet vid Leidens universitet.
Karriär År 1878 utnämndes Lorentz till den nyinrättade professuren i teoretisk fysik vid Leidens universitet. Tjänsten hade ursprungligen erbjudits Johannes van der Waals, men han hade just accepterat en professur vid Amsterdams universitet. Den 25 januari 1878 höll Lorentz sin installationsföreläsning med titeln De moleculaire theoriën in de natuurkunde (De molekylära teorierna i fysiken).
Under sina första 20 år i Leiden var Lorentz främst intresserad av den elektromagnetiska teorin om elektricitet, magnetism och ljus. Därefter utvidgade han sin forskning till ett mycket bredare område samtidigt som han fortfarande koncdntrerade sig på teoretisk fysik. Han gav betydande bidrag till områden som sträckte sig från hydrodynamik till allmän relativitetsteori. Hans viktigaste bidrag var inom området elektromagnetism, elektronteori och relativitetsteori.
År 1910 beslutade Lorentz att omorganisera sin karriär. Hans undervisnings- och ledningsuppgifter vid Leidens universitet tog upp för mycket av hans tid, vilket gav honom alltför lite tid för forskning. Han bad inledningsvis Albert Einstein att efterträda honom som professor i teoretisk fysik i Leiden. Einstein tackade dock nej, eftersom han just hade tillträtt en tjänst vid ETH Zürich och utsikten att behöva ta över Lorentz fick honom att rysa. Han valde slutligen Paul Ehrenfest som sin efterträdare.
År 1912 avgick Lorentz från sin professorstjänst vid Leidens universitet för att bli intendent för det fysikaliska kabinettet på Teylers Museum i Haarlem. Han fortsatte att undervisa i Leiden som extraordinär professor och höll sina berömda "måndagsmorgonföreläsningar" om nya utvecklingar inom teoretisk fysik.
Vetenskapligt arbete Elektrodynamik och relativitetsteori År 1892 och 1895 arbetade Lorentz med att beskriva elektromagnetiska fenomen (ljusets utbredning) i referensramar som rör sig i förhållande till den postulerade lysande etern.English Wikisource translation: Attempt of a Theory of Electrical and Optical Phenomena in Moving Bodies Han upptäckte att övergången från en referensram till en annan kunde förenklas genom att använda en ny tidsvariabel som han kallade lokal tid och som berodde på universell tid och den aktuella platsen. Även om han inte gav en detaljerad tolkning av den fysiska betydelsen av lokal tid, kunde han med den förklara ljusets aberration och resultatet av Fizeauexperimentet. År 1900 och 1904 kallade Henri Poincaré lokal tid för Lorentz "mest geniala idé" och illustrerade den genom att visa att klockor i rörliga ramar synkroniseras genom att utbyta ljussignaler som antas färdas med samma hastighet mot och med ramens rörelse. See also the English translation. (se Einsteins synkronisering och samtidighetens relativitetsteori). År 1892, i ett försök att förklara Michelson-Morley-experimentet, föreslog han också att rörliga kroppar drar ihop sig i rörelseriktningen.
År 1899 och återigen 1904 lade Lorentz till tidsdilatation till sina transformationer och publicerade vad Poincaré 1905 kallade Lorentztransformationer.
Det var tydligen okänt för Lorentz att Joseph Larmor hade använt identiska transformationer för att beskriva kretsande elektroner år 1897. Larmors och Lorentz ekvationer ser något olika ut, men de är algebraiskt ekvivalenta med de som presenterades av Poincaré och Einstein år 1905. Lorentz artikel från 1904 inkluderar den kovarianta formuleringen av elektrodynamiken, där elektrodynamiska fenomen i olika referenssystem beskrivs av identiska ekvationer med väldefinierade transformationsegenskaper. Artikeln erkänner tydligt betydelsen av denna formulering, nämligen att resultaten av elektrodynamiska experiment inte beror på referenssystemets relativa rörelse. Artikeln från 1904 innehåller en detaljerad diskussion om ökningen av tröghetsmassan hos snabbt rörliga objekt i ett meningslöst försök att få momentum att se exakt ut som Newtonskt momentum. Det var också ett försök att förklara längdkontraktionen som ansamling av "material" på massa vilket gör att den saktar ner och drar ihop sig.
Zeeman-effekten Zeeman-effekten är en magnetooptisk effekt där det uppstår en delning av en spektrallinje i ett magnetfält. Fenomenet beskrevs för första gången 1896 av Pieter Zeeman, kollega och tidigare student till Lorentz. Lorentz teoretiserade att atomer består av laddade partiklar och föreslog att ljuset härrörde från svängningarna hos dessa laddade partiklar. Deras gemensamma arbete gav dem Nobelpriset i fysik 1902.
Speciell relativitetsteori
År 1905 skulle Einstein använda många av de koncept, matematiska verktyg och resultat som Lorentz diskuterade för att skriva sin artikel med titeln Zur Elektrodynamik bewegter Körper (Om rörliga kroppars elektrodynamik),. See also: English translation. idag känd som den speciella relativitetsteorin. Einsteins unika perspektiv på ämnet var inte allmänt förstått inledningsvis, vilket fick vissa fysiker att förvirra teorin som Lorentz-Einstein-teorin.
År 1910 publicerades Lorentz föreläsningar vid Columbia University 1906 under titeln Elektronernas teori. Lorentz behandlade hela sin elektronteori, inklusive sitt eget och Einsteins arbete om relativitetsteori.Wills, A. P. (1910). "Review of The Theory of Electrons and Its Applications to the Phenomena of Light and Radiant Heat". Science. 31 (789): 221–223. .
Allmän relativitetsteori Lorentz var en av få forskare som stödde Einsteins sökande efter den allmänna relativitetsteorin från början – han skrev flera forskningsartiklar och diskuterade med Einstein personligen och per brev. Till exempel försökte han kombinera Einsteins formalism med Hamiltons princip (1915), och omformulera den på ett koordinatfritt sätt (1916).
Kvantmekanik Lorentz höll en serie föreläsningar hösten 1926 vid Cornell University om den nya kvantmekaniken. I dessa presenterade han Erwin Schrödingers vågmekanik.
Utmärkelser och priser Medlemskap År Organisation Typ Noter 1881 Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences Medlem 1905 Royal Society Utländsk medlem 1906 American Philosophical Society Internationell medlem 1906 National Academy of Sciences Internationell medlem 1912 American Academy of Arts and Sciences Internationell hedersmedlem
Priser År Organisation Pris Motivering Noter 1902 Kungliga vetenskapsakademien Nobelpriset i fysik "Som ett erkännande av den utomordentliga tjänst de utfört genom sina forskningar om magnetismens inflytande på strålningsfenomen." 1908 Royal Society Rumfordmedaljen "På grund av hans undersökningar inom optisk och elektrisk vetenskap." 1917 Frankl Ininstitute Franklinmedaljen "För forskning som har bidragit till vår kunskap om ljusets natur och materiens yttersta sammansättning." 1918 Royal Society Copleymedaljen "På grund av hans framstående forskning inom matematisk fysik."
Ordnar År Statschef Orden Noter 1908 Wilhelm II
Publikationer i urval Many papers by Lorentz (mostly in English) are available for online viewing in the Proceedings of the Royal Netherlands Academy of Arts and Science, Amsterdam.
, (Vol. I online)
English Wikisource translation: The Principle of Relativity and its Application to some Special Physical Phenomena
Se även Kovariant relativitetsteori Lorentzmedaljen
Referenser
Noter
Allmänna källor Nobelprize.org, Nobelpriset i fysik 1902 Nobelprize.org, Hendrik Lorentz - biografi
Vidare läsning
See English translation. : n.p.. The quotation is from the English translation () :n.p.. The quotation in the article is from the English translation: ( :n.p.) Sri Kantha, S. Einstein and Lorentz. Nature, 13 July 1995; 376: 111. (Letter)
Externa länkar
Scanned publications of H. A. Lorentz Scanned Ph.D. theses of the students of Lorentz.
Movie of Lorentz's funeral
Kategori:Nederländska matematiker Kategori:Nederländska fysiker Kategori:Nederländska professorer Kategori:Professorer i fysik Kategori:Personer verksamma vid Leidens universitet Kategori:Ledamöter av Kungliga Vetenskapsakademien Kategori:Nobelpristagare i fysik Kategori:Mottagare av Franklinmedaljen Kategori:Mottagare av Rumfordmedaljen Kategori:Mottagare av Copleymedaljen Kategori:Fysiker under 1800-talet Kategori:Fysiker under 1900-talet Kategori:Nederländska forskare under 1800-talet Kategori:Nederländska forskare under 1900-talet Kategori:Födda 1853 Kategori:Avlidna 1928 Kategori:Nederländska eponymer Kategori:Män Kategori:Personer från Arnhem Kategori:Alumner från Leidens universitet