سيرة هاينريش هيرتز

إن طلاب الفيزياء حول العالم على دراية بعمل الفيزيائي الألماني هاينريش هيرتز الذي أثبت أن الموجات الكهرومغناطيسية موجودة بالتأكيد. مهد عمله في الديناميكا الكهربائية الطريق أمام العديد من الاستخدامات الحديثة للضوء (المعروف أيضًا بالموجات الكهرومغناطيسية). تسمى وحدة التردد التي يستخدمها الفيزيائيون هيرتز على شرفه.

حقائق سريعة هاينريش هيرتز

ولد هاينريش هيرتز في هامبورغ ، ألمانيا ، عام 1857. كان والديه غوستاف فرديناند هيرتز (محام) وآنا إليزابيث بفيفيركورن. على الرغم من أن والده ولد يهوديًا ، فقد تحول إلى المسيحية وتم تربية الأطفال كمسيحيين. هذا لم يمنع النازيين من إهانة هيرتز بعد وفاته ، بسبب "تلطيخ" اليهودية ، ولكن تم استعادة سمعته بعد الحرب العالمية الثانية.

تلقى هيرتز الشاب تعليمه في Gelehrtenschule des Johanneums في هامبورغ ، حيث أظهر اهتمامًا كبيرًا بالمواضيع العلمية. ذهب لدراسة الهندسة في فرانكفورت تحت العلماء مثل غوستاف كيرشوف وهيرمان هيلمهولتز. تخصص كيرشوف في دراسات الإشعاع ، التحليل الطيفي ، ونظريات الدوائر الكهربائية. كان هيلمهولتز فيزيائيًا طور نظريات حول الرؤية وإدراك الصوت والضوء ومجالات الديناميكا الكهربائية والديناميكا الحرارية. من المستغرب إذن أن الشباب هيرتز أصبح مهتمًا ببعض النظريات نفسها وقام في النهاية بعمل حياته في مجالات ميكانيكا الاتصال والكهرومغناطيسية.

بعد الحصول على درجة الدكتوراه في عام 1880 ، حصل هيرتز على سلسلة من الأستاذية حيث قام بتدريس الفيزياء والميكانيكا النظرية. تزوج من إليزابيث دول عام 1886 وأنجبا ابنتين.

ركزت أطروحة دكتوراه هيرتز على جيمس كلارك ماكسويل نظريات الكهرومغناطيسية. عمل ماكسويل في الفيزياء الرياضية حتى وفاته عام 1879 وصاغ ما يعرف الآن باسم معادلات ماكسويل. يصفون ، من خلال الرياضيات ، وظائف الكهرباء والمغناطيسية. كما تنبأ بوجود موجات كهرومغناطيسية.

ركز عمل هيرتز على هذا الدليل ، الذي استغرقه عدة سنوات لتحقيقه. قام ببناء هوائي ثنائي القطب بسيط مع فجوة شرارة بين العناصر ، وتمكن من إنتاج موجات لاسلكية معه. بين عامي 1879 و 1889 ، قام بسلسلة من التجارب التي استخدمت المجالات الكهربائية والمغناطيسية لإنتاج موجات يمكن قياسها. أثبت أن سرعة الموجات هي نفس سرعة الضوء ، ودرس خصائص الحقول التي ولدها ، وقياس حجمها واستقطابها وانعكاساتها. في نهاية المطاف ، أظهر عمله أن الضوء والموجات الأخرى التي قام بقياسها كلها شكل من أشكال الإشعاع الكهرومغناطيسي التي يمكن تعريفها بواسطة معادلات ماكسويل. لقد أثبت من خلال عمله أن الموجات الكهرومغناطيسية يمكن أن تتحرك وتتحرك في الهواء.

بالإضافة إلى ذلك ، ركز هيرتز على مفهوم يسمى التأثير الكهروضوئي، والذي يحدث عندما يفقد جسم ذو شحنة كهربائية شحنه بسرعة كبيرة عندما يتعرض للضوء ، في حالته ، الأشعة فوق البنفسجية. لاحظ التأثير ووصفه ، لكنه لم يشرح أبدًا سبب حدوثه. ترك هذا لألبرت أينشتاين ، الذي نشر عمله الخاص حول التأثير. واقترح أن الضوء (الإشعاع الكهرومغناطيسي) يتكون من طاقة تحملها الموجات الكهرومغناطيسية في عبوات صغيرة تسمى الكم. أصبحت دراسات هيرتز وعمل آينشتاين اللاحق أساسًا لفرع مهم من الفيزياء يسمى ميكانيكا الكم. عمل هيرتز وطالبه فيليب لينارد أيضًا مع أشعة الكاثود ، التي يتم إنتاجها داخل الأنابيب المفرغة بواسطة الأقطاب الكهربائية.

ومن المثير للاهتمام أن هاينريش هيرتز لم يفكر في تجاربه معه الاشعاع الكهرومغناطيسي، ولا سيما موجات الراديو ، كان لها أي قيمة عملية. انصب اهتمامه فقط على التجارب النظرية. لذلك ، أثبت أن الموجات الكهرومغناطيسية تنتشر عبر الهواء (والفضاء). قاد عمله الآخرين إلى إجراء المزيد من التجارب على جوانب أخرى من الموجات الراديوية والانتشار الكهرومغناطيسي. في النهاية ، تعثروا عبر مفهوم استخدام موجات الراديو لإرسال الإشارات والرسائل ، واستخدمها مخترعون آخرون لإنشاء التلغراف والبث الإذاعي والتلفزيون في نهاية المطاف. بدون عمل هيرتز ، لن يكون استخدام الراديو والتليفزيون والبث الفضائي والتكنولوجيا الخلوية اليوم موجودًا. ولا علم الفلك الراديوي، الذي يعتمد بشكل كبير على عمله.

لم تقتصر الإنجازات العلمية لهيرتز على الكهرومغناطيسية. كما قام بقدر كبير من البحث حول موضوع ميكانيكا الاتصال ، وهو دراسة أجسام المواد الصلبة التي تلامس بعضها البعض. تتعلق الأسئلة الكبيرة في هذا المجال من الدراسة بالضغوط التي تنتجها الأشياء على بعضها البعض ، وما الدور الذي يلعبه الاحتكاك في التفاعلات بين أسطحها. هذا مجال مهم للدراسة في مهندس ميكانيكى. تؤثر ميكانيكا الاتصال على التصميم والبناء في أشياء مثل محركات الاحتراق ، والجوانات ، والأعمال المعدنية ، وأيضًا الأشياء التي لديها اتصال كهربائي مع بعضها البعض.

بدأ عمل هيرتز في ميكانيكا الاتصال في عام 1882 عندما نشر ورقة بعنوان "على جهة الاتصال للمواد الصلبة المرنة" ، حيث كان يعمل بالفعل مع خصائص العدسات المكدسة. أراد أن يفهم كيف ستتأثر خصائصها البصرية. تم تسمية مفهوم "الضغط الهيرزي" له ويصف الضغوط الدقيقة التي تخضع لها الأشياء أثناء اتصالها ببعضها البعض ، خاصة في الأشياء المنحنية.

عمل هاينريش هيرتز في أبحاثه ومحاضراته حتى وفاته في 1 يناير 1894. بدأت صحته تتدهور قبل وفاته بعدة سنوات ، وكان هناك بعض الأدلة على إصابته بالسرطان. تم الانتهاء من سنواته الأخيرة في التدريس والبحث الإضافي والعديد من العمليات لحالته. تم إرسال مطبوعه الأخير ، وهو كتاب بعنوان "Die Prinzipien der Mechanik" (مبادئ الميكانيكا) ، إلى الطابعة قبل أسابيع قليلة من وفاته.

تم تكريم هيرتز ليس فقط باستخدام اسمه للفترة الأساسية من الطول الموجي ، ولكن يظهر اسمه على ميدالية تذكارية وحفرة على القمر. تم تأسيس معهد يسمى معهد هاينريش هيرتز لأبحاث التذبذب في عام 1928 ، المعروف اليوم باسم معهد فراونهوفر للاتصالات ، معهد هاينريش هيرتز ، HHI. استمر التقليد العلمي مع مختلف أفراد عائلته ، بما في ذلك ابنته ماتيلد ، التي أصبحت عالمة الأحياء الشهيرة. ابن أخ ، غوستاف لودفيغ هيرتز ، فاز بجائزة نوبل ، وقدم أفراد الأسرة الآخرون مساهمات علمية كبيرة في الطب والفيزياء.

• "هاينريش هيرتز والإشعاع الكهرومغناطيسي." AAAS - أكبر جمعية علمية عامة في العالم ، www.aaas.org/heinrich-hertz-and-electromagnetic-radiation. www.aaas.org/heinrich-hertz-and-electromagnetic-radiation.
• التعابير الجزيئية التمهيدي المجهري: تقنيات الميكروسكوب المتخصصة - معرض الصور الرقمية مضان - خلايا أفقية طبيعية للقردة الخضراء لقرد الكلى (فيرو) ، micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/hertz.html.
• http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Hertz_Heinrich.html“Heinrich رودولف هيرتز. " سيرة كاردان ، www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Hertz_Heinrich.html.