ХЕНДРИК АНТОН ЛОРЕНЦ

„Я счастлив, что принадлежу к нации, слишком маленькой для того, чтобы совершать большие глупости.“

Х.А. Лоренц

Хендрик Антон Лоренц - выдающийся нидерландский физик-теоретик, прославившийся своими трудами в области электрических и оптических явлений, обладатель Нобелевской премии (1902).

Родился в 1853 году в Арнеме, Нидерланды. В пятилетнем возрасте юный Лоренц остался без матери, но вскоре у него появилась мачеха, с которой у мальчика были очень тёплые отношения.

В 6 лет будущего физика отдали в лучшую школы в Арнеме. Там мальчик начал проявлять свои блестящие способности к учёбе. А феноменальная память позволяла справляться не только со школьными предметами, но ещё изучать языки. Эта предрасположенность позволила Лоренцу освоить в школе 3 языка: английский, французский и немецкий. Хендрик не был верующим человеком, но для изучения французского и немецкого посещал церковь и слушал там проповеди (при поступлении в университет выучил ещё 2 языка: греческий и латынь. А уже в старости Лоренц продолжал практиковать латынь, сочиняя стихи на этом языке).

Блестяще окончив школу, в 1870 году Хендрик Лоренц поступает в Лейденский университет. Уже тогда он был увлечён науками: математикой и физикой. Большое влияние на будущего физика оказал его преподаватель астрономии профессор Фредерик Кайзер.

Именно в университете произошло знакомство Лоренца с трудами английского физика Джеймса Клерка Максвелла. В то время лишь немногие физики могли их понять, поэтому преподаватели из университета испытывали затруднения при объяснении юному учёному теории Максвелла.

Сам Лоренц потом говорил, что разобраться в этой теории ему помогли научные статьи немецкого физика Г. Гельмгольца, английского физика М. Фарадея и французского физика О. Френеля.

Уже спустя год, в 1871 году, Хендрик Лоренц на "отлично" защитил магистерскую диссертацию, затем вернулся на родину, в Арнем, где стал преподавателем математики в частной школе Тиммера и одновременно в вечерней школе для взрослых. Несмотря на юный возраст и врождённую стеснительность, Лоренц покоряет всех своим сильным интеллектом и становится прекрасным преподавателем.

Работа преподавателя не мешала учёному заниматься наукой. Он самостоятельно подготовился к экзаменам и в 1873 году заслуженно получил докторскую степень.

Лоренц продолжал досконально изучать теорию Максвелла, в том числе и вышедший в то время "Трактат об электричестве", а затем и продолжил её. Он выдвинул идею о том, что на магнитные и электрические свойства основное влияние оказывают носители электрического заряда – электроны. Используя электромагнитную теорию Максвелла для объяснения оптических процессов и собственно выдвинутую идею, учёный начинает формулировать основные положения докторской диссертации «Теория отражения и преломления света», которую защитил в 1875 году и получил учёную степень доктора наук.

Высказанная в диссертации идея о существовании частиц, влияющих на изменение скорости распространения света в среде, была известна многим физикам, но структура атома была еще не известна, и предположения такого рода мало кто воспринимал серьезно.

После получения степени доктора наук, Лоренцу поступило предложение преподавать в Утрехтском университете, но он отказался. Юный доктор остался преподавать в лейденской гимназии, надеясь, что станет преподавать в Лейденском университете. И в 1878 году 25-летний Лоренц стал профессором Лейденского университета кафедры теоретической физики, ставшей первой в истории всех университетов, и выступил с вступительной речью «Молекулярные теории в физике».

В университете Хенрик Антон Лоренц проработал 35 лет, вплоть до своей пенсии в 1913 году, и несмотря на предложения из-за рубежа, остался верен своей "alma mater". А лекции по понедельникам он продолжал читать до самого конца своей жизни.

Результаты изучения оптических явлений были опубликованы Х.А. Лоренцом в статье «О соотношении между скоростью распространения света и плотностью и составом среды» (1878), в которой учёным было получено соотношение между показателем преломления тела и его плотностью. Выведенная формула получила название "Лоренца-Лоренца", так как немного ранее была опубликована датским физиком Людвигом Лоренцом.

Однако большим интересом пользовалась работа Хендрика Лоренца, основанная на предположении, что материальный объект содержит колеблющиеся электрически заряженные частицы, которые взаимодействуют со световыми волнами. Его работа стала основным доказательством в пользу предположения о строении вещества из атомов и молекул.

В 1880 году нидерландский физик заинтересовался кинетической теорией газов. Но в последующие годы вернулся к своим старым исследованиям, проводимым в университете во время обучения. Лоренц их дополнял и совершенствовал на протяжение 30 лет. В 1892 году приступил к формулированию своей знаменитой теории, которая впоследствии получила название теории электронов. Она объясняла возникновение электричества путём движения очень маленьких отрицательно и положительно заряженных частиц, которые имеют определенную массу и подчиняются классическим законам физики.

В том же 1892 году Лоренцом был опубликован его фундаментальный труд «Электромагнитная теория Максвелла и ее приложение к движущимся телам». В своей работе учёный выявил основные постулаты электронной теории и вывел выражение силы, с которой электрическое поле действует на движущийся заряд, названной силой Лоренца. В этой теории учёный объединил законы и понятия двух разделов физики: оптики и электродинамики.

В 1896 году студент Лоренца Питер Зееман провёл опыт, который подтверждал прогноз самого профессора. И в своих дальнейших исследованиях Зееман использовал гипотезу Лоренца о расширенных спектральных линиях, которые в действительности представляют собой группы отдельных близких компонентов.

Хотя полностью объяснить эффект Зеемана удалось лишь в XX веке, с появлением квантовой теории, предложенная Лоренцем интерпретация на основе колебаний электронов позволяла понимать простейшие особенности этого эффекта.

К концу XIX века многие учёные считали, что именно спектры являются ключом к раскрытию строения атома, поэтому теория электронов Лоренца считается важным этапом к выявлению строения вещества.

И в 1902 году Хендрик Лоренц вместе с Питером Зееманом были удостоены Нобелевской премии по физике за вклад внесённый своими исследованиями влияния магнетизма на излучения.

Лоренц смог близко подойти к созданию теории относительности, и его труды способствовали разработке теории относительности, в том числе они повлияли на работы Альберта Эйнштейна.

После присуждения Нобелевской премии за Лоренцом закрепился успех, и его известность начала расти. Он возглавлял международные форумы и, начиная с образования Сольвеевского фонда, являлся постоянным председателем Сольвеевских конгрессов. Свой последний конгресс Лоренц провёл в 1927 году, он был посвящён проблеме «Электроны, фотоны и квантовая механика».

Учёный не был сосредоточен исключительно на теоретической науке, он был бескорыстным просветителем. Уделял много времени образованию, добился открытия бесплатных библиотек в Лейдене. По инициативе Лоренца Сольвеевский фонд выплачивал стипендии и различные пособия молодым талантливым ученым. Он пользовался огромным уважением и любовью как у себя на родине, так и там, где его знали.

Незадолго до своей кончины Хенрик Лоренц, обращаясь в письме к совей дочери, сказал, что хочет «завершить еще несколько научных дел», но тут же добавил: «Впрочем, то, что есть — тоже хорошо: за плечами у меня — большая и чудесная жизнь».

Умер великий физик в 1928 году от тяжелой болезни. В день похорон в Нидерландах был объявлен национальный траур, ведь Хендрик Антон Лоренц всем сердцем любил свою страну и служил развитию её науки и просвещения.

На похоронах присутствовали многие известные учёные, в том числе и Альберт Эйнштейн, который произнёс прощальные слова: «Его блестящий ум указал нам путь от теории Максвелла к достижениям физики наших дней. Образ и труды его будут служить на благо и просвещение еще многим поколениям».

Список литературы:

1. Е. М. Кляус, У. И. Франкфурт, А. М. Френк. Гендрик Антон Лоренц: 1853-1928. М.: Наука, 1974
2. Де Бройль Л. Жизнь и труды Гендрика Антона Лорентца // Де Бройль Л. По тропам науки. — М.: Изд-во иностр. лит-ры, 1962. — С. 9—39.
3. Лауреаты Нобелевской премии: Энциклопедия. - М. Прогресс, 1992.