Hertz, Heinrich Rodolfo

Heinrich Rodolfo Hertz
Alemán  Heinrich Rodolfo Hertz
Fecha de nacimiento 22 de febrero de 1857( 22/02/1857 ) [1] [2] [3] […]
Lugar de nacimiento
Fecha de muerte 1 de enero de 1894( 1894-01-01 ) [1] [2] [3] […] (36 años)
Un lugar de muerte
País
Esfera científica física , ingeniería eléctrica
Lugar de trabajo Universidad de Kiel Universidad
de Karlsruhe
Universidad de Bonn
alma mater
consejero científico Helmholtz
Premios y premios Medalla Matteucci (1888)
Medalla Rumfoord (1890)
Orden del Sagrado Tesoro Comandante de la Orden de la Corona (Prusia)
Autógrafo
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Heinrich Rudolf Hertz ( en alemán:  Heinrich Rudolf Hertz ; 22 de febrero de 1857 , Hamburgo  - 1 de enero de 1894 , Bonn ) fue un físico alemán . Se graduó en la Universidad de Berlín , donde sus profesores fueron Hermann von Helmholtz y Gustav Kirchhoff . De 1885 a 1889 fue profesor de física en la Universidad de Karlsruhe . Desde 1889 ha sido profesor de física en la Universidad de Bonn .

El principal logro es la confirmación experimental de la teoría electromagnética de la luz por parte de James Maxwell . Hertz demostró la existencia de ondas electromagnéticas . Estudió en detalle la reflexión , la interferencia , la difracción y la polarización de las ondas electromagnéticas , demostró que su velocidad de propagación coincide con la velocidad de la luz, y que la luz es un tipo de ondas electromagnéticas. Construyó la electrodinámica de los cuerpos en movimiento sobre la base de la hipótesis de que el éter es arrastrado por los cuerpos en movimiento. Sin embargo, su teoría de la electrodinámica no fue confirmada por experimentos y más tarde dio paso a la teoría electrónica de Hendrik Lorentz . Los resultados obtenidos por Hertz formaron la base para la creación de la radio.

En 1886-1887, Hertz observó y describió por primera vez el efecto fotoeléctrico externo . Hertz desarrolló la teoría del circuito resonante, estudió las propiedades de los rayos catódicos e investigó el efecto de los rayos ultravioleta en una descarga eléctrica. En una serie de trabajos sobre mecánica , dio la teoría del impacto de bolas elásticas y calculó el tiempo de impacto. En el libro "Principios de la mecánica" (1894) dio la derivación de los teoremas generales de la mecánica y su aparato matemático, basados ​​en un solo principio (principio de Hertz ).

Desde 1933, la unidad de medida de la frecuencia se denomina Hertz, hercio , que se incluye en el Sistema Internacional de Unidades (SI) .

Primeros años

Heinrich Rudolf Hertz nació el 22 de febrero de 1857 en Hamburgo. Su padre, abogado y senador de 1887-1904 Gustav Ferdinand Hertz (1827-1914), nació con el nombre de David Gustav Hertz en una familia judía muy rica , fue un próspero hombre de negocios y miembro del consejo de la ciudad de Hamburgo en 1860-1862 [6] ; su madre (abuela de Heinrich Rudolph) - Betty Augusta Oppenheim (1802-1872) [7] [8]  - era la hija de un importante banquero Solomon Oppenheim (1772-1828) de Colonia [9] , el fundador de el actual banco Sal. Oppenheim [10] [11] [12] . Tanto el abuelo como el padre de Heinrich Hertz adoptaron el luteranismo [13] .

La madre de Heinrich Hertz, nacida como Anna Elisabeth Pfefferkorn (1835–1910), era hija de Johannes Pfefferkorn (1793–1850), médico militar de Fráncfort del Meno , y Susanne Hadreuther (1797–1872). Henry tenía tres hermanos menores y una hermana.

Mientras estudiaba en el gimnasio de la Universidad de Hamburgo, Heinrich Hertz mostró aptitudes para las ciencias, así como para los idiomas, habiendo estudiado árabe y sánscrito . Estudió ciencia y tecnología en Dresden, Munich y Berlín donde fue alumno de Kirchhoff y Helmholtz . En 1880, Hertz recibió su doctorado en la Universidad de Berlín y realizó estudios posdoctorales con Helmholtz. En 1883 asumió el cargo de profesor de física teórica en la Universidad de Kiel , y en 1885 Hertz se convirtió en profesor titular en la Universidad de Karlsruhe, donde realizó su descubrimiento científico sobre la existencia de ondas electromagnéticas. El trabajo de Hertz jugó un papel muy importante en el desarrollo de la ciencia y la tecnología, contribuyendo al surgimiento del telégrafo inalámbrico, las comunicaciones por radio, el radar y la televisión.

Meteorología

Hertz siempre tuvo un profundo interés por la meteorología , probablemente adquirido como resultado de sus contactos con Wilhelm von Bezold (fue profesor del curso de laboratorio de Hertz en el Politécnico de Munich en el verano de 1878). Hertz, sin embargo, no hizo una gran contribución al campo, a excepción de algunos papeles iniciales como asistente de Helmholtz en Berlín. Esto incluye el estudio de la evaporación de líquidos, el desarrollo de un nuevo tipo de higrómetro y el desarrollo de medios gráficos para determinar las propiedades del aire húmedo sujeto a cambios adiabáticos .

Mecánica de interacción de contacto

En 1881-1882, Hertz publicó dos artículos sobre lo que más tarde se conocería como mecánica de contacto . Aunque Hertz es más conocido por sus contribuciones a la electrodinámica, estos dos artículos tampoco pasaron desapercibidos. Se han convertido en una fuente de ideas importantes y la mayoría de los artículos que discuten la naturaleza fundamental del contacto se refieren a ellos. Joseph Boussinesq hizo varias críticas importantes a la obra de Hertz, aunque reconoció su gran importancia.

En estos trabajos, Hertz considera el comportamiento bajo carga de dos objetos axisimétricos en contacto. Los resultados obtenidos se basan en la teoría clásica de la elasticidad y la mecánica de continuos . El defecto más significativo de su teoría fue el descuido de la adhesión de cualquier naturaleza entre dos cuerpos sólidos, lo que se vuelve importante cuando estos cuerpos comienzan a comportarse elásticamente. En aquellos días, era bastante natural descuidarlo, ya que entonces no existían métodos experimentales para estudiarlo.

Para corroborar su teoría, Hertz investigó el comportamiento de los anillos elípticos de Newton , que se forman cuando se coloca una esfera de vidrio sobre una lente. Creía que la presión ejercida por la esfera sobre la lente haría que cambiaran los anillos de Newton . Usó los anillos de Newton nuevamente cuando probó su teoría en experimentos para calcular el cambio que causa una esfera en una lente.

Estudio de las ondas electromagnéticas

De 1885 a 1889, Hertz trabajó como profesor de física en la Universidad Técnica de Karlsruhe . Durante estos años, realizó sus famosos experimentos que probaron la realidad de las ondas electromagnéticas. El aparato utilizado por Hertz ahora puede parecer más que simple, pero los resultados que obtuvo son aún más notables. Tenía una chispa de descarga como fuentes de radiación electromagnética . Las ondas electromagnéticas que se propagan provocaron una descarga de chispa entre las bolas en "receptores" ubicados a cierta distancia, circuitos sintonizados en resonancia. Hertz logró no solo detectar ondas, incluidas las estacionarias, sino también estudiar su velocidad de propagación, reflexión, refracción e incluso polarización. Todo esto recordaba mucho a la óptica, con la única diferencia de que las longitudes de onda eran casi un millón de veces más largas (unos 3 metros) [14] .

En el corazón del transmisor de chispas de Hertz hay una bobina de Ruhmkorf [15] y una antena direccional: un vibrador simétrico . El vibrador constaba de dos varillas de cobre con bolas de latón montadas en los extremos y una gran esfera de zinc o placa cuadrada cada una, que desempeñaba el papel de un condensador. Entre las bolas había un espacio, un espacio de chispa. Los extremos del devanado secundario de una bobina de Ruhmkorff estaban unidos a varillas de cobre. Durante la descarga entre las bolas, se emitieron ondas electromagnéticas en el espacio circundante. Al mover las esferas o placas a lo largo de las varillas, se regulaba la inductancia y la capacitancia del circuito, que determinan la longitud de onda.

Para detectar ondas electromagnéticas, Hertz inventó el receptor (resonador) más simple: un anillo abierto de alambre abierto (o marco rectangular) con bolas de latón en los extremos y un espacio de chispa ajustable. Hertz descubrió que si se produce una descarga en el transmisor, también salta una chispa en el espacio de descarga del resonador, que está incluso a 3 m del transmisor. Así, la chispa en el resonador surgió sin ningún contacto directo con el transmisor. Después de realizar experimentos en varias posiciones mutuas del transmisor y el receptor, Hertz confirmó la existencia de ondas electromagnéticas que se propagan a una velocidad finita. Después de estudiar la reflexión, la refracción y la polarización y medir la velocidad de las ondas electromagnéticas, demostró su completa analogía con las ondas de luz. Todo esto fue expuesto en la obra "Sobre los rayos de la fuerza eléctrica", publicada en diciembre de 1888. Este año es considerado el año del descubrimiento de las ondas electromagnéticas y de la confirmación experimental de la teoría de Maxwell [16] .

A través de sus experimentos, Hertz llegó a las siguientes conclusiones:

  1. Las ondas de Maxwell son "sincrónicas" (validez de la teoría de Maxwell de que la velocidad de propagación de las ondas de radio es igual a la velocidad de la luz);
  2. Es posible transferir la energía de los campos eléctricos y magnéticos sin cables.

En 1887, una vez finalizados los experimentos, se publicó el primer artículo de Hertz, "Sobre las oscilaciones eléctricas muy rápidas", y en 1888, se publicó un trabajo aún más fundamental, "Sobre las ondas electrodinámicas en el aire y su reflexión".

Hertz creía que sus descubrimientos no eran más prácticos que los de Maxwell: “Es absolutamente inútil. Este es solo un experimento que prueba que el maestro Maxwell tenía razón. Simplemente tenemos misteriosas ondas electromagnéticas que no podemos ver con nuestros ojos, pero están ahí". "¿Y qué sigue?" uno de los estudiantes le preguntó. Hertz se encogió de hombros, era un hombre modesto, sin pretensiones ni ambiciones: "Supongo que nada".

Pero incluso a nivel teórico, los científicos señalaron inmediatamente los logros de Hertz como el comienzo de una nueva "era eléctrica".

Descubrimiento del efecto fotoeléctrico externo

Para ver mejor la chispa en sus experimentos, Hertz colocó el receptor en una caja oscura. Al mismo tiempo, notó que en la caja, la longitud de la chispa en el receptor se vuelve más pequeña. Luego, Hertz comenzó a experimentar en esta dirección, en particular, investigó la dependencia de la longitud de la chispa en el caso de que se coloque una pantalla de diferentes materiales entre el transmisor y el receptor. Hertz descubrió que las ondas electromagnéticas viajaban a través de ciertos tipos de materiales y eran reflejadas por otros, lo que condujo al desarrollo del radar en el futuro. Además, Hertz notó que un capacitor cargado pierde su carga más rápido cuando sus placas se iluminan con radiación ultravioleta. Los resultados obtenidos fueron el descubrimiento de un nuevo fenómeno en la física denominado efecto fotoeléctrico . La justificación teórica de este fenómeno la dio más tarde Albert Einstein , quien recibió el Premio Nobel por ello en 1921.

Muerte

En 1892, a Hertz se le diagnosticó una infección (después de una fuerte migraña ). Fue operado varias veces para curar la enfermedad, pero fue en vano. Murió en 1894 de granulomatosis de Wegener. de 36 años en Bonn. Lo enterraron en Hamburgo en el cementerio de Ohlsdorf .

Su viuda Elisabeth Hertz (nee Elisabeth Doll) nunca se volvió a casar. Hertz dejó dos hijas, Joanna y Matilda. Los tres emigraron a Inglaterra en la década de 1930, después de que Hitler llegara al poder. En la década de 1960, Charles Suskind entrevistó a Matilda, que luego publicó en un libro sobre Heinrich Hertz. Según el libro de Suskind, las hijas de Hertz no estaban casadas, por lo que no tuvo descendencia. Mathilde Carmen Hertz (1891-1975), que tenía solo tres años cuando murió su padre, se convirtió en una reconocida psicóloga.

Aunque Hertz era luterano y apenas se consideraba judío, los nazis retiraron su retrato de su lugar de honor en el Ayuntamiento de Hamburgo porque era de "origen parcialmente judío".

Actas

Legado

El sobrino de G. Hertz, Gustav Ludwig Hertz (1887-1975), se convirtió en un famoso físico y ganador del Premio Nobel , y el hijo de este último, Karl Helmut Hertz (1920-1990), el creador de la ecografía médica .

El 18 de diciembre de 1897, Alexander Popov  y su asistente Pyotr Rybkin transmitieron la palabra "Hertz" en la primera demostración pública de dispositivos de telegrafía inalámbrica en Rusia [17] .

En 1930, la Comisión Electrotécnica Internacional, en honor a Hertz, estableció una nueva unidad de medida: hertz (Hz; Hz), utilizada como medida del número de eventos repetitivos por unidad de tiempo (también se le llama "número de ciclos por segundo"). Fue adoptado por la XI Conferencia General de Pesos y Medidas en 1960 como la unidad de frecuencia SI.

En 1969, se emitió una medalla conmemorativa en Alemania Oriental en honor a Heinrich Hertz. En 1987, el IEEE estableció la Medalla Heinrich Hertz "por logros sobresalientes en el estudio de las ondas hertzianas", otorgada anualmente a científicos teóricos y experimentales.

En honor a Hertz, se nombró un cráter , que se encuentra en el este de la cara oculta de la luna. La torre de comunicación de radio y televisión de la ciudad en Hamburgo lleva el nombre del famoso nativo de la ciudad.

Premios

En 1889, la Sociedad Italiana de Ciencias en Nápoles le otorgó la Medalla Matteuchi, la Academia de Ciencias de París el Premio Lacaze y la Academia Imperial de Viena el Premio Baumgartner. Un año más tarde, la Royal Society de Londres otorgó a Hertz la Medalla Rumfoord , y en 1891 la Real Academia de Turín le otorgó el Premio Bresse. El gobierno prusiano le otorga la Orden de la Corona . Además, Hertz fue galardonada con la Orden Japonesa del Tesoro Sagrado .

Véase también

Notas

  1. ↑ 1 2 MacTutor Archivo de Historia de las Matemáticas
  2. ↑ 1 2 Heinrich Hertz // Enciclopedia Británica 
  3. ↑ 1 2 Heinrich Rudolf Hertz // Enciclopedia Brockhaus  (alemán) / Hrsg.: Bibliographisches Institut & FA Brockhaus , Wissen Media Verlag
  4. ↑ 1 2 Hertz Heinrich Rudolf // Gran enciclopedia soviética : [en 30 volúmenes] / ed. AM Prokhorov - 3ª ed. — M .: Enciclopedia soviética , 1969.
  5. ↑ 1 2 www.accademiadellescienze.it  (italiano)
  6. ↑ El hermano mayor de Heinrich David Hertz, el abuelo del físico Wolf Hertz (1790-1859) fue presidente de la comunidad judía de Hamburgo en 1825-1831 y 1841-1848.
  7. ↑ Betty Oppenheim
  8. ↑ Ver familia Oppenheim
  9. ↑ Betty Oppenheim era hermana de los grandes banqueros alemanes Simon Oppenheim (1803-1880) y Abraham Oppenheim (1804-1878).
  10. ↑ Genealogía de la familia Hertz Archivado el 20 de febrero de 2012.
  11. ↑ Árbol genealógico de la familia Oppenheim . Consultado el 6 de noviembre de 2010. Archivado desde el original el 12 de agosto de 2011.
  12. ↑ Jed Z. Buchwald. La creación de efectos científicos: Heinrich Hertz y las ondas eléctricas. - Prensa de la Universidad de Chicago, 1994. - S. 45-46. . Consultado el 2 de octubre de 2017. Archivado desde el original el 5 de abril de 2015.
  13. ↑ Biografía de Heinrich Rudolf Hertz (enlace inaccesible) . Consultado el 6 de noviembre de 2010. Archivado desde el original el 16 de noviembre de 2010. 
  14. ↑ 50 años de ondas hertzianas . — Directmedia, 2013-03-15. — 159 pág. — ISBN 9785445803096 . Archivado el 31 de diciembre de 2017 en Wayback Machine .
  15. ↑ http://www.cqham.ru/wrx5.htm Copia de archivo del 25 de octubre de 2007 en Wayback Machine Fig.5.1.
  16. ↑ Ondas electromagnéticas. Los experimentos de G. Hertz. La invención de la radio por A. Popov. Video lección. Física 11 Grado . Consultado: 6 de septiembre de 2022.
  17. ↑ Nikolsky L. N. Quién "inventó" la radio Copia de archivo del 11 de marzo de 2020 en Wayback Machine

Literatura

Composiciones Sobre él

Enlaces

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