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BIOGRAFIEN GROSSER WISSENSCHAFTLER
Lorenz Gendrik Anton. Biographie eines Wissenschaftlers
Verzeichnis / Biografien großer Wissenschaftler
Lorentz ging als Schöpfer der Elektronentheorie in die Geschichte der Physik ein, in der er die Ideen der Feldtheorie und des Atomismus synthetisierte. Hendrik Anton Lorenz wurde am 18. Juli 1853 in der niederländischen Stadt Arnheim geboren. Er ging sechs Jahre zur Schule. 1866 trat Gendrik, nachdem er die Schule als bester Schüler abgeschlossen hatte, in die dritte Klasse einer höheren Zivilschule ein, die ungefähr einem Gymnasium entsprach. Seine Lieblingsfächer waren Physik und Mathematik, Fremdsprachen. Um Französisch und Deutsch zu lernen, ging Lorenz in Kirchen und hörte sich Predigten in diesen Sprachen an, obwohl er seit seiner Kindheit nicht an Gott glaubte. 1870 trat er in die Universität Leiden ein. Hendrik lauschte mit großem Interesse den Vorlesungen der Universitätsprofessoren, obwohl sein Schicksal als Wissenschaftler offenbar in größerem Maße von der Lektüre der schwer verständlichen Maxwell-Werke bestimmt war, die er in diesem Zusammenhang „Geistesdschungel“ nannte . Aber der Schlüssel zu ihnen, so Lorentz, wurde geholfen, die Artikel von Helmholtz, Fresnel und Faraday aufzuheben. 1871 bestand Hendrik sein Magisterexamen mit Auszeichnung, verließ aber 1872 die Universität Leiden, um sich für die Doktorprüfung selbstständig zu machen. Er kehrt nach Arnhem zurück und beginnt als Abendschullehrer zu arbeiten. Seine Arbeit macht ihm sehr viel Spaß und bald wird Lorenz ein guter Lehrer. Zu Hause richtet er sich ein kleines Labor ein und setzt sich weiterhin intensiv mit den Werken von Maxwell und Fresnel auseinander. „Meine Bewunderung und mein Respekt verbanden sich mit Liebe und Zuneigung; wie groß war die Freude, die ich empfand, als ich Fresnel selbst lesen konnte“, erinnert sich Lorenz. Er wird ein glühender Verfechter von Maxwells elektromagnetischer Theorie: „Seine „Abhandlung über Elektrizität und Magnetismus“ hat auf mich vielleicht einen der stärksten Eindrücke in meinem Leben hinterlassen; die Deutung des Lichts als elektromagnetisches Phänomen hat in seiner Kühnheit alles übertroffen, was ich noch kann wusste." 1875 verteidigte Lorenz glänzend seine Doktorarbeit und wurde 1878 Professor an der eigens für ihn eingerichteten Abteilung für Theoretische Physik (einer der ersten in Europa) an der Universität Leiden. 1881 wurde er Mitglied der Königlichen Akademie der Wissenschaften in Amsterdam. Bereits in seiner Doktorarbeit „Über Reflexion und Brechung von Lichtstrahlen“ versucht Lorenz, die Änderung der Ausbreitungsgeschwindigkeit von Licht in einem Medium durch den Einfluss elektrifizierter Körperteilchen zu begründen. Unter der Wirkung einer Lichtwelle geraten die Ladungen von Molekülen in Schwingbewegung und werden zu Quellen sekundärer elektromagnetischer Wellen. Diese Wellen, die die primären stören, verursachen die Brechung und Reflexion von Licht. Die Ideen, die zur Erstellung einer elektronischen Theorie der Lichtstreuung führen werden, wurden hier bereits skizziert. Im nächsten Artikel „Über die Beziehung zwischen der Ausbreitungsgeschwindigkeit des Lichts und der Dichte und Zusammensetzung eines Mediums“, der 1878 veröffentlicht wurde, leitet Lorentz die berühmte Beziehung zwischen dem Brechungsindex und der Dichte eines Mediums ab, die als „Lorentz -Lorentz-Formeln", da der Däne Ludwig Lorentz unabhängig von Hendrik Lorenza zum gleichen Ergebnis kam. In dieser Arbeit entwickelt Lorentz die elektromagnetische Theorie der Lichtstreuung unter Berücksichtigung der Tatsache, dass die molekulare Ladung zusätzlich zum Wellenfeld durch das Feld polarisierter Teilchen des Mediums beeinflusst wird. 1892 schuf Lorentz ein großartiges Werk „Maxwells elektromagnetische Theorie und ihre Anwendung auf sich bewegende Körper“. In dieser Arbeit werden die Grundzüge der elektronischen Theorie skizziert. Die Welt besteht aus Materie und Äther, und Lorentz nennt Materie „alles, was an elektrischen Strömen, elektrischen Verschiebungen und elektromagnetischen Bewegungen teilnehmen kann“. "Alle schweren Körper bestehen aus vielen positiv und negativ geladenen Teilchen, und elektrische Phänomene werden durch die Verschiebung dieser Teilchen erzeugt." Lorentz schreibt dann einen Ausdruck für die Kraft auf, mit der das elektrische Feld auf eine bewegte Ladung wirkt. Lorentz macht eine grundlegende Annahme – der Äther nimmt nicht an der Bewegung der Materie teil (die Hypothese eines festen Äthers). Diese Annahme steht im direkten Gegensatz zu Hertz' Hypothese, dass der Äther vollständig von sich bewegenden Körpern mitgerissen wird. In der Notiz von 1892 „The Relative Motion of the Earth and Aether“ beschreibt der Wissenschaftler die seiner Meinung nach einzige Möglichkeit, das Ergebnis des Experiments mit der Fresnelschen Theorie, also mit der Theorie eines festen Äthers, in Einklang zu bringen. Dieses Verfahren besteht in der Annahme einer Verkleinerung von Körpern in Richtung ihrer Bewegung (Lorentz-Fitzgerald-Reduktion). 1895 erschien Lorentz' grundlegendes Werk „Experience in the Theory of Electrical and Optical Phenomena in Moving Bodies“. In dieser Arbeit gibt Lorentz eine systematische Darstellung seiner Elektronentheorie. Das Wort "Elektron" kommt darin zwar noch nicht vor, obwohl eine elementare Elektrizitätsmenge bereits mit diesem Namen bezeichnet wurde. Der Wissenschaftler spricht schlicht von positiv oder negativ geladenen Materieteilchen – Ionen, und nennt seine Theorie dementsprechend „Ionentheorie“. „Ich akzeptiere“, schreibt Lorentz, dass es in allen Körpern kleine elektrisch geladene materielle Teilchen gibt und dass alle elektrischen Prozesse auf der Anordnung und Bewegung dieser „Ionen“ beruhen.“ Lorentz weist darauf hin, dass eine solche Darstellung für Phänomene in Elektrolyten allgemein akzeptiert ist und dass neuere Studien zu elektrischen Entladungen zeigen, dass „wir es bei der elektrischen Leitfähigkeit von Gasen mit der Konvektion von Ionen zu tun haben“. Eine weitere Annahme von Lorentz ist, dass der Äther an der Bewegung dieser Teilchen nicht teilnimmt und folglich von materiellen Körpern bewegungslos ist. Lorentz erhebt diese Hypothese zu Fresnel. Lorentz betont jedoch, dass wir nicht von der absoluten Ruhe des Äthers sprechen, er hält einen solchen Ausdruck für bedeutungslos, sondern dass die Teile des Äthers relativ zueinander in Ruhe sind und dass alle realen Bewegungen von Himmelskörpern relative Bewegungen sind zum Äther. Lorentz begann, die in seiner "Erfahrung in der Theorie elektrischer und optischer Phänomene in bewegten Körpern" dargelegten Ideen zu entwickeln und seine Theorie zu verbessern und zu vertiefen. 1899 veröffentlichte er einen Artikel "Eine vereinfachte Theorie elektrischer und optischer Phänomene in bewegten Körpern", in dem er die von ihm in "Experiment" gegebene Theorie vereinfachte. 1900 hielt Lorentz auf dem Internationalen Physikerkongress in Paris einen Vortrag über magneto-optische Phänomene. Boltzmann, Wien, Poincare, Röntgen, Planck und andere berühmte Physiker wurden seine Freunde. 1902 wurden Lorentz und sein Schüler Peter Zeeman Nobelpreisträger. In seiner Rede bei der Verleihung des Nobelpreises sagte Lorentz: „… wir hoffen, dass die Elektronenhypothese, da sie in verschiedenen Bereichen der Physik akzeptiert wird, zu einer allgemeinen Theorie führt, die viele Bereiche der Physik und Chemie abdecken wird. Es ist möglich dass sie sich auf diesem langen Weg komplett neu aufbaut." 1904 veröffentlichte er die wegweisende Arbeit „Elektromagnetische Phänomene in einem System, das sich mit einer Geschwindigkeit von weniger als Lichtgeschwindigkeit bewegt“. Von Lorentz abgeleitete Formeln, die räumliche Koordinaten und Zeitmomente in zwei verschiedenen Trägheitsbezugssystemen (Lorentz-Transformationen) in Beziehung setzen. Dem Wissenschaftler gelang es, eine Formel für die Abhängigkeit der Masse eines Elektrons von der Geschwindigkeit zu erhalten. 1912, als er diese Arbeit erneut veröffentlichte, räumte er in einer Fußnote ein, dass es ihm nicht gelungen war, seine Theorie vollständig mit dem Relativitätsprinzip in Einklang zu bringen. "Dieser Umstand", schrieb Lorentz, "hängt mit der Hilflosigkeit mancher weiteren Argumentation in dieser Arbeit zusammen." 1911 fand in Brüssel der Erste Internationale Solvay-Physikerkongress statt, der sich dem Problem „Strahlung und Quanten“ widmete. XNUMX Physiker nahmen an seiner Arbeit teil, Lorentz leitete. „Wir haben das Gefühl, in einer Sackgasse zu stecken, die alten Theorien dringen immer weniger in die Dunkelheit ein, die uns von allen Seiten umgibt“, sagte er in seiner Eröffnungsrede. Er stellt den Physikern die Aufgabe, neue Mechaniken zu erschaffen. „Wir werden uns sehr freuen, wenn wir der betreffenden zukünftigen Mechanik noch ein Stück näher kommen können.“ 1912 reiste Lorentz zum außerordentlichen Professor der Fakultät und schlug den damals in Russland lebenden Physiker Paul Ehrenfest als seinen Nachfolger vor. 1913 übernahm Lorenz die Leitung des Physikkabinetts im Taylor Museum in Harlem. Lorenz war Mitglied vieler Akademien der Wissenschaften und Gelehrtengesellschaften. 1925 wurde er zum ausländischen Mitglied der Akademie der Wissenschaften der UdSSR gewählt. Im selben Jahr wurde in Holland das XNUMX-jährige Jubiläum von Lorentz' wissenschaftlichem Wirken feierlich gefeiert. Dies waren große Feiern, die sich laut Akademiker P. Lazarev in einen internationalen Kongress verwandelten. Die Niederländische Akademie der Wissenschaften vergibt die Lorentz-Goldmedaille. Die Teilnehmer der Feierlichkeiten halten Begrüßungsreden. Die Antwortrede von Lorentz war sehr interessant und wie immer äußerst bescheiden: „Ich bin unendlich glücklich, dass ich es geschafft habe, meinen bescheidenen Beitrag zur Entwicklung der Physik zu leisten. Unsere Zeit ist vorbei, aber wir haben den Staffelstab in zuverlässige Hände übergeben.“ Lorentz galt als der Älteste der Physik, der große Klassiker der theoretischen Physik und ihr geistiger Vater. 1927 fand der V. Solvay-Kongress zum Problem „Elektronen, Photonen und Quantenmechanik“ statt. Wie bei allen vorangegangenen war Lorentz der Vorsitzende des Kongresses. Und am 4. Februar 1928 starb Lorenz. In Holland wurde Staatstrauer ausgerufen. Wissenschaftler aus verschiedenen Ländern kamen zur Beerdigung des großen Physikers. Ehrenfest sprach für die Niederländische Akademie der Wissenschaften, Rutherford für England, Langevin für Frankreich und Einstein für Deutschland. „Sein brillanter Geist zeigte uns den Weg von Maxwells Theorie zu den Errungenschaften der modernen Physik. Er war es, der die Grundsteine dieser Physik legte, ihre Methoden schuf. Sein Bild und seine Werke werden zum Nutzen und zur Erleuchtung vieler weiterer Generationen dienen.“ sagte Einstein über der Asche von Lorentz. Lorenz' Stil des „Tiefgreifens und Strebens nach Vollständigkeit“ wird laut Max Planck als Vorbild für künftige Generationen dienen. „Seine Arbeiten sind immer wieder spannend interessant, er hat ein riesiges Erbe hinterlassen – die wahre Vollendung der klassischen Physik“, würdigte Louis de Broglie den Beitrag von Lorentz. So war und bleibt es im Gedächtnis der Nachkommen Gendrik Lorentz – dieser „große Klassiker der theoretischen Physik“. Autor: Samin D. K.
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