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BIOGRAFIE DI GRANDI SCIENZIATI
Lorenz Hendrik Anton. Biografia dello scienziato
Elenco / Biografie di grandi scienziati
Lorentz è entrato nella storia della fisica come il creatore della teoria elettronica, in cui ha sintetizzato le idee della teoria dei campi e dell'atomismo. Hendrik Anton Lorenz è nato il 18 luglio 1853 nella città olandese di Arnhem. Andò a scuola per sei anni. Nel 1866, dopo essersi diplomato a scuola come miglior studente, Gendrik entrò nella terza elementare di una scuola civile superiore, corrispondente più o meno a una palestra. Le sue materie preferite erano fisica e matematica, lingue straniere. Per studiare il francese e il tedesco, Lorenz andò nelle chiese e ascoltò sermoni in queste lingue, sebbene fin dall'infanzia non credesse in Dio. Nel 1870 entrò all'Università di Leiden. Hendrik ascoltava con grande interesse le lezioni dei professori universitari, sebbene il suo destino di scienziato, a quanto pare, fosse in gran parte determinato dalla lettura delle opere di Maxwell, che sono molto difficili da capire e che in relazione a ciò chiamava "giungla intellettuale". Ma la chiave per loro, secondo Lorentz, è stata aiutata a raccogliere gli articoli di Helmholtz, Fresnel e Faraday. Nel 1871, Hendrik superò con lode gli esami di master, ma lasciò l'Università di Leiden nel 1872 per studiare da solo per gli esami di dottorato. Ritorna ad Arnhem e inizia a lavorare come insegnante di scuola serale. Gli piace molto il suo lavoro e presto Lorenz diventa un buon insegnante. In casa crea un piccolo laboratorio, continuando a studiare intensamente le opere di Maxwell e Fresnel. "La mia ammirazione e rispetto si intrecciavano con amore e affetto; quanto è stata grande la gioia che ho provato quando ho potuto leggere lo stesso Fresnel", ha ricordato Lorenz. Diventa un fervente sostenitore della teoria elettromagnetica di Maxwell: "Il suo "Trattato sull'elettricità e il magnetismo" mi ha fatto, forse, una delle impressioni più forti della mia vita; l'interpretazione della luce come fenomeno elettromagnetico nella sua audacia ha superato tutto ciò che ancora io conosceva." Nel 1875 Lorentz difese brillantemente la sua tesi di dottorato e nel 1878 divenne professore al Dipartimento di Fisica Teorica (uno dei primi in Europa) dell'Università di Leiden, appositamente istituito per lui. Nel 1881 divenne membro della Royal Academy of Sciences di Amsterdam. Già nella sua tesi di dottorato "Sulla riflessione e rifrazione dei raggi luminosi" Lorentz cerca di giustificare il cambiamento nella velocità di propagazione della luce in un mezzo per l'influenza delle particelle del corpo elettrificato. Sotto l'azione di un'onda luminosa, le cariche delle molecole entrano in moto oscillatorio e diventano sorgenti di onde elettromagnetiche secondarie. Queste onde, interferendo con quelle primarie, provocano la rifrazione e la riflessione della luce. Le idee che porteranno alla creazione di una teoria elettronica della dispersione della luce sono già state qui delineate. Nel successivo articolo "Sulla relazione tra la velocità della luce e la densità e composizione di un mezzo", pubblicato nel 1878, Lorentz trae il famoso rapporto tra l'indice di rifrazione e la densità di un mezzo, noto come "Lorentz-Lorentz formule", dal momento che il danese Ludwig Lorentz indipendentemente da Hendrick Lorenza giunse allo stesso risultato. In questo lavoro Lorentz sviluppa la teoria elettromagnetica della dispersione della luce, tenendo conto del fatto che, oltre al campo delle onde, la carica molecolare è influenzata dal campo delle particelle polarizzate del mezzo. Nel 1892, Lorentz realizzò una grande opera "La teoria elettromagnetica di Maxwell e la sua applicazione ai corpi in movimento". In questo lavoro vengono delineati i principali contorni della teoria elettronica. Il mondo è costituito da materia ed etere e Lorentz chiama materia "tutto ciò che può prendere parte a correnti elettriche, spostamenti elettrici e movimenti elettromagnetici". "Tutti i corpi pesanti sono composti da molte particelle cariche positivamente e negativamente e i fenomeni elettrici sono generati dallo spostamento di queste particelle". Lorentz quindi scrive l'espressione per la forza con cui il campo elettrico agisce su una carica in movimento. Lorentz fa un presupposto fondamentale: l'etere non prende parte al movimento della materia (l'ipotesi di un etere fisso). Questa ipotesi è direttamente opposta all'ipotesi di Hertz secondo cui l'etere è completamente trascinato da corpi in movimento. Nella nota del 1892, "The Relative Motion of the Earth and Aether", lo scienziato descrive l'unico, a suo avviso, modo per conciliare il risultato dell'esperimento con la teoria di Fresnel, cioè con la teoria di un etere fisso. Questo metodo consiste nell'assunzione di una riduzione delle dimensioni dei corpi nella direzione del loro movimento (riduzione di Lorentz-Fitzgerald). Nel 1895 fu pubblicata l'opera fondamentale di Lorentz "Experience in the Theory of Electrical and Optical Phenomena in Moving Bodies". In questo lavoro, Lorentz fornisce un'esposizione sistematica della sua teoria degli elettroni. È vero, la parola "elettrone" non compare ancora in essa, sebbene una quantità elementare di elettricità sia già stata chiamata con questo nome. Lo scienziato parla semplicemente di particelle di materia caricate positivamente o negativamente - ioni, e di conseguenza chiama la sua teoria "teoria ionica". "Accetto", scrive Lorentz, che in tutti i corpi ci siano piccole particelle di materiale elettricamente cariche e che tutti i processi elettrici siano basati sulla configurazione e sul movimento di questi "ioni"." Lorentz sottolinea che una tale rappresentazione è generalmente accettata per i fenomeni negli elettroliti e che recenti studi sulle scariche elettriche mostrano che "nella conduttività elettrica dei gas abbiamo a che fare con la convezione degli ioni". Un'altra ipotesi di Lorentz è che l'etere non prende parte al movimento di queste particelle e, di conseguenza, dei corpi materiali, è immobile. Lorentz solleva questa ipotesi a Fresnel. Lorentz sottolinea, tuttavia, che non stiamo parlando del riposo assoluto dell'etere, considera tale espressione priva di significato, ma che le parti dell'etere sono a riposo l'una rispetto all'altra e che tutti i movimenti reali dei corpi celesti sono moti relativi all'etere. Lorentz iniziò a sviluppare le idee esposte nella sua "Esperienza nella teoria dei fenomeni elettrici e ottici nei corpi in movimento", migliorando e approfondendo la sua teoria. Nel 1899 pubblicò un articolo "Una teoria semplificata dei fenomeni elettrici e ottici nei corpi in movimento", in cui semplificava la teoria da lui fornita in "Esperimento". Nel 1900, al Congresso Internazionale dei Fisici a Parigi, Lorentz fece una presentazione sui fenomeni magneto-ottici. Boltzmann, Wien, Poincaré, Roentgen, Planck e altri famosi fisici divennero suoi amici. Nel 1902 Lorenz e il suo studente Peter Zeeman divennero premi Nobel. Nel suo discorso al Premio Nobel, Lorentz ha detto: "... speriamo che l'ipotesi dell'elettrone, poiché è accettata in vari rami della fisica, porti a una teoria generale che copra molte aree della fisica e della chimica. È possibile che su questo lungo cammino, lei stessa ricostruisce completamente". Nel 1904 pubblicò l'articolo fondamentale "Electromagnetic Phenomena in a System Moving at a Speed Less than the Speed of Light". Lorentz derivò formule che mettono in relazione coordinate spaziali e momenti temporali in due diversi sistemi di riferimento inerziali (trasformazioni di Lorentz). Lo scienziato è riuscito a ottenere una formula per la dipendenza della massa di un elettrone dalla velocità. Nel 1912, ripubblicando quest'opera, riconobbe in una nota a piè di pagina di non essere stato in grado di conciliare pienamente la sua teoria con il principio di relatività. "Questa circostanza", scrisse Lorentz, "è collegata all'impotenza di alcuni degli ulteriori ragionamenti in questo lavoro". Nel 1911 si tenne a Bruxelles il Primo Congresso Internazionale dei Fisici Solvay, dedicato al problema delle "Radiazioni e quanti". Ventitré fisici hanno partecipato al suo lavoro, presieduto da Lorentz. "Abbiamo la sensazione di essere in un vicolo cieco, le vecchie teorie stanno diventando sempre meno in grado di penetrare nell'oscurità che ci circonda da tutte le parti", ha detto nel suo discorso di apertura. Stabilisce il compito per i fisici di creare nuovi meccanismi. "Saremo molto felici se riusciremo ad avvicinarci ancora un po' ai futuri meccanici in questione". Nel 1912 Lorentz partì per l'incarico di professore straordinario del dipartimento e propose come suo successore il fisico Paul Ehrenfest, allora residente in Russia. Nel 1913 Lorenz assunse la carica di direttore del gabinetto di fisica del Taylor Museum di Harlem. Lorenz è stato membro di molte accademie di scienze e società dotte. Nel 1925 fu eletto membro straniero dell'Accademia delle scienze dell'URSS. Nello stesso anno si celebrava solennemente in Olanda il cinquantesimo anniversario dell'attività scientifica di Lorentz. Queste sono state grandi celebrazioni, che, secondo l'accademico P. Lazarev, si sono trasformate in un congresso internazionale. L'Accademia delle scienze olandese istituisce la medaglia d'oro Lorentz. I partecipanti alle celebrazioni fanno discorsi di benvenuto. Il discorso di risposta di Lorentz è stato molto interessante e, come sempre, estremamente modesto: "Sono infinitamente felice di essere riuscito a dare il mio modesto contributo allo sviluppo della fisica. Il nostro tempo è passato, ma abbiamo passato il testimone in mani affidabili". Lorentz era riconosciuto come l'anziano della scienza fisica, il grande classico della fisica teorica e il suo padre spirituale. Nel 1927 si tenne il V Congresso Solvay sul problema "Elettroni, fotoni e meccanica quantistica". Come in tutti i precedenti, Lorentz era il presidente del congresso. E il 4 febbraio 1928 Lorenz morì. In Olanda è stato dichiarato il lutto nazionale. Scienziati provenienti da diversi paesi sono arrivati al funerale del grande fisico. Ehrenfest ha parlato per l'Accademia delle scienze olandese, Rutherford per l'Inghilterra, Langevin per la Francia ed Einstein per la Germania. "La sua mente brillante ci ha mostrato la strada dalla teoria di Maxwell alle conquiste della fisica moderna. È stato lui a gettare le basi di questa fisica, a crearne i metodi. La sua immagine e le sue opere serviranno a beneficio e illuminazione di molte altre generazioni", disse Einstein sulle ceneri di Lorentz. Lo stile di Lorenz di "prendere in profondità e lottare per la completezza" servirà, secondo Max Planck, da modello per le generazioni future. "Le sue opere non hanno smesso di essere estremamente interessanti; ha lasciato un'enorme eredità - il vero completamento della fisica classica", ha valutato il contributo di Lorentz Louis de Broglie. Tale era e rimane nella memoria dei discendenti Gendrik Lorentz - questo "grande classico della fisica teorica". Autore: Samin D.K.
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