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BIOGRAFÍAS DE GRANDES CIENTÍFICOS
Hertz Heinrich Rodolfo. biografia de un cientifico
Directorio / Biografías de grandes científicos.
En la historia de la ciencia, no hay muchos descubrimientos con los que tengas que entrar en contacto todos los días. Pero sin lo que hizo Heinrich Hertz, ya es imposible imaginar la vida moderna, ya que la radio y la televisión son parte necesaria de nuestra vida, y él hizo un descubrimiento en este ámbito. Heinrich Rudolf Hertz nació el 22 de febrero de 1857 en la familia de un abogado que luego se convirtió en senador. El niño era débil y enfermizo, pero superó con éxito los primeros años inusualmente difíciles de su vida y, para deleite de sus padres, se equilibró, se volvió saludable y alegre. Todos creían que seguiría los pasos de su padre. Y en efecto, Heinrich ingresó a la escuela real de Hamburgo e iba a estudiar leyes. Sin embargo, después de que comenzaron las clases de física en su escuela, sus intereses cambiaron drásticamente. Afortunadamente, los padres no interfirieron en la búsqueda de la vocación del niño y le permitieron ir al gimnasio, después de graduarse, recibió el derecho de ingresar a la universidad. Habiendo recibido un certificado de matriculación, Hertz se fue en 1875 a Dresde y entró en la Escuela Técnica Superior. Al principio le gustaba estar allí, pero poco a poco el joven se dio cuenta de que la carrera de ingeniero no era para él. El 1 de noviembre de 1877, envió una carta a sus padres, donde había tales palabras: "Solía decirme a menudo que ser un ingeniero mediocre es preferible a un científico mediocre. Y ahora creo que Schiller tiene razón". cuando dijo: no lo lograré "Y esta excesiva cautela de mí sería una locura de mi parte". Por lo tanto, dejó la escuela y se fue a Munich, donde fue aceptado inmediatamente en el segundo año de la universidad. Los años pasados en Munich demostraron que el conocimiento universitario no era suficiente; para estudios científicos independientes, era necesario encontrar un científico que aceptara convertirse en su supervisor. Por eso, después de graduarse de la universidad, Hertz fue a Berlín, donde consiguió un trabajo como asistente en el laboratorio del físico alemán más grande de la época, Hermann Helmholtz. Helmholtz pronto notó a un joven talentoso y se establecieron buenas relaciones entre ellos, que luego se convirtieron en una estrecha amistad y al mismo tiempo en cooperación científica. Bajo la dirección de Helmholtz, Hertz defendió su tesis y se convirtió en un reconocido especialista en su campo. Helmholtz, en su obituario, recuerda el inicio de la carrera científica de Hertz, cuando le propuso un tema para el trabajo de los estudiantes en el campo de la electrodinámica, “estando seguro de que Hertz se interesaría por este tema y lo resolvería con éxito”. Así, Helmholtz introdujo a Hertz en el área en la que posteriormente tuvo que hacer descubrimientos fundamentales e inmortalizarse. Al describir el estado de la electrodinámica en ese momento (verano de 1879), Helmholtz escribió: "... el campo de la electrodinámica se convirtió en un desierto sin caminos en ese momento. Hechos basados en observaciones y consecuencias de teorías muy dudosas: todo esto se entremezcló interconectado. " Fue en este año que Hertz nació como científico. El aspirante a científico quedó completamente cautivado por el trabajo en la tesis doctoral, que es obligatoria para un graduado universitario, que quería completar lo antes posible. El 5 de febrero de 1880, Heinrich Hertz fue coronado con el grado de Doctor en Ciencias con un raro en la historia de la Universidad de Berlín, e incluso con profesores tan estrictos como Kirchhoff y Helmholtz, el predicado - con honores. Su tesis "Sobre la inducción en una bola giratoria" fue teórica y continuó realizando investigaciones teóricas en el Instituto de Física de la universidad. Pero Heinrich Hertz empezó a dudar, ya que creía que los trabajos teóricos que publicaba eran accidentales para él como científico. Se sentía cada vez más atraído por los experimentos. Por recomendación de su maestro, en 1883 Hertz recibió un puesto como profesor asistente en Kiel y seis años más tarde se convirtió en profesor de física en la Technische Hochschule en Karlsruhe. Aquí, Hertz tenía su propio laboratorio experimental, lo que le proporcionaba la libertad de la creatividad, la oportunidad de hacer lo que le interesaba y reconocía. Hertz se dio cuenta de que lo que más le interesaba del mundo era la electricidad, las rápidas oscilaciones eléctricas en las que había trabajado como estudiante. Fue en Karlsruhe donde comenzó el período más fructífero de su actividad científica, que, lamentablemente, no duró mucho. En un artículo de 1884, Hertz muestra que la electrodinámica maxwelliana tiene ventajas sobre la electrodinámica convencional, pero considera no probado que es la única posible. Posteriormente, Hertz, sin embargo, se decidió por la teoría del compromiso de Helmholtz. Helmholtz tomó prestado de Maxwell y Faraday el reconocimiento del papel del medio en los procesos electromagnéticos, pero, a diferencia de Maxwell, creía que la acción de las corrientes abiertas debería ser diferente de la acción de las corrientes cerradas. Esta cuestión fue estudiada en el laboratorio de Helmholtz por N. N. Schiller en 1876. Schiller no descubrió la diferencia entre corrientes cerradas y abiertas, ¡como debería haber sido según la teoría de Maxwell! Pero, aparentemente, Helmholtz no quedó satisfecho con esto y sugirió que Hertz una vez más comenzara a probar la teoría de Maxwell. Los cálculos de Hertz mostraron que el efecto esperado, incluso en las condiciones más favorables, sería demasiado pequeño y "se negó a resolver el problema". Sin embargo, desde ese momento no dejó de pensar en posibles formas de solucionarlo, y su atención “se agudizó en relación a todo lo relacionado con las vibraciones eléctricas”. Al comienzo de la investigación de Hertz, las oscilaciones eléctricas se habían estudiado tanto teórica como experimentalmente. Hertz, con su gran atención a este tema, mientras trabajaba en la Escuela Técnica Superior de Karlsruhe, encontró un par de bobinas de inducción en la sala de física destinadas a demostraciones de conferencias. “Me llamó la atención”, escribió, “que para obtener chispas en un devanado no era necesario descargar grandes baterías a través de otro y, además, que pequeñas botellas de Leyden e incluso descargas de un pequeño aparato de inducción eran suficientes para esto. , si tan solo la descarga atravesase el espacio de la chispa” . Experimentando con estas bobinas, a Hertz se le ocurrió la idea de su primera experiencia. Hertz describió la configuración experimental y los experimentos mismos en un artículo publicado en 1887 "Sobre oscilaciones eléctricas muy rápidas". Hertz describe aquí un método para generar oscilaciones "unas cien veces más rápidas que las observadas por Feddersen". "El período de estas oscilaciones", escribe Hertz, "determinado, por supuesto, solo con la ayuda de la teoría, se mide en cienmillonésimas de segundo. Por lo tanto, en términos de duración, ocupan un lugar intermedio entre las vibraciones sonoras de los cuerpos pesados y las ligeras vibraciones del éter.” Pero Hertz no habla de ondas electromagnéticas con una longitud de unos tres metros en este trabajo. Todo lo que hizo fue construir un generador y un receptor de oscilaciones eléctricas estudiando la acción inductiva del circuito oscilatorio del generador sobre el circuito oscilatorio del receptor, con una distancia máxima de tres metros entre ellos. En On the Actions of the Current, Hertz pasó a estudiar fenómenos a mayor distancia, trabajando en un auditorio de 14 metros de largo y 12 metros de ancho. Encontró que si la distancia del receptor al vibrador es inferior a un metro, entonces la naturaleza de la distribución de la fuerza eléctrica es similar al campo dipolar y disminuye inversamente al cubo de la distancia. Sin embargo, a distancias superiores a los tres metros, el campo disminuye mucho más lentamente y no es el mismo en diferentes direcciones. En la dirección del eje del vibrador, la acción disminuye mucho más rápido que en la dirección perpendicular al eje, y apenas se nota a una distancia de cuatro metros, mientras que en la dirección perpendicular alcanza distancias superiores a los doce metros. Este resultado contradice todas las leyes de la teoría de largo alcance. Hertz continuó investigando en la zona de ondas de su vibrador, cuyo campo luego calculó teóricamente. En una serie de trabajos posteriores, Hertz demostró de manera irrefutable la existencia de ondas electromagnéticas que se propagan a una velocidad finita. "Los resultados de mis experimentos sobre oscilaciones eléctricas rápidas", escribió Hertz en su octavo artículo en 1888, "me mostraron que la teoría de Maxwell tiene una ventaja sobre todas las demás teorías de la electrodinámica". Hertz representó el campo en esta zona de ondas en diferentes momentos de tiempo usando una imagen de líneas de fuerza. Estos dibujos de Hertz se incluyeron en todos los libros de texto de electricidad. Los cálculos de Hertz formaron la base de la teoría de la radiación de antena y la teoría clásica de la radiación de átomos y moléculas. Así, en el curso de su investigación, Hertz finalmente e incondicionalmente cambió al punto de vista de Maxwell, dio una forma conveniente a sus ecuaciones, complementó la teoría de Maxwell con la teoría de la radiación electromagnética. Hertz obtuvo experimentalmente las ondas electromagnéticas predichas por la teoría de Maxwell y mostró su identidad con las ondas de luz. En 1889, en el 62º Congreso de Naturalistas y Médicos Alemanes, Hertz leyó un informe "Sobre la relación entre la luz y la electricidad". Aquí resume sus experimentos con las siguientes palabras: “Todos estos experimentos son muy simples en principio, pero, sin embargo, conllevan las consecuencias más importantes. Destruyen cualquier teoría que considere que las fuerzas eléctricas saltan el espacio instantáneamente. Significan una brillante victoria. La teoría de Maxwell... Qué improbable parecía antes su punto de vista sobre la esencia de la luz, ahora es tan difícil no compartir este punto de vista. En 1890, Hertz publicó dos artículos: "Sobre las ecuaciones básicas de electrodinámica en cuerpos en reposo" y "Sobre las ecuaciones básicas de electrodinámica para cuerpos en movimiento". Estos artículos contenían investigaciones sobre la propagación de "rayos de fuerza eléctrica" y, en esencia, dieron la exposición canónica de la teoría del campo eléctrico de Maxwell, que desde entonces se ha convertido en parte de la literatura educativa. Los experimentos de Hertz causaron una gran resonancia. Se prestó especial atención a los experimentos descritos en el trabajo "Sobre los rayos de la fuerza eléctrica". "Estos experimentos con espejos cóncavos", escribió Hertz en la "Introducción" a su libro "Investigaciones sobre la propagación de la fuerza eléctrica", "llamaron rápidamente la atención, se repitieron y confirmaron a menudo. Recibieron una evaluación positiva, que superó con creces mi Expectativas." Entre las numerosas repeticiones de los experimentos de Hertz, un lugar especial lo ocupan los experimentos del físico ruso P. N. Lebedev, publicados en 1895, el primer año después de la muerte de Hertz. En los últimos años de su vida, Hertz se mudó a Bonn, donde también dirigió el departamento de física de la universidad local. Allí hizo otro gran descubrimiento. En su obra "Sobre la influencia de la luz ultravioleta en una descarga eléctrica", recibida por los "Protocolos de la Academia de Ciencias de Berlín" el 9 de junio de 1887, Hertz describe un importante fenómeno descubierto por él y posteriormente denominado efecto fotoeléctrico. Este notable descubrimiento se debió a la imperfección del método hertziano de detección de oscilaciones: las chispas excitadas en el receptor eran tan débiles que Hertz decidió colocar el receptor en una caja oscura para facilitar la observación. Sin embargo, resultó que la longitud máxima de la chispa en este caso es mucho menor que en un circuito abierto. Al quitar las paredes de la caja en sucesión, Hertz notó que la pared frente a la chispa del generador tenía un efecto de interferencia. Investigando este fenómeno cuidadosamente, Hertz estableció la causa que facilita la descarga de la chispa del receptor: el resplandor ultravioleta de la chispa del generador. Así, por pura casualidad, como escribe el propio Hertz, se descubrió un hecho importante que no tenía relación directa con el propósito del estudio. Este hecho atrajo de inmediato la atención de varios investigadores, incluido A. G. Stoletov, profesor de la Universidad de Moscú, quien estudió con especial cuidado el nuevo efecto, al que llamó actinoeléctrico. Hertz no tuvo tiempo de estudiar este fenómeno en detalle, ya que murió repentinamente de un tumor maligno el 1 de enero de 1894. Hasta los últimos días de su vida, el científico trabajó en el libro "Principios de mecánica, establecidos en una nueva conexión". En él, trató de comprender sus propios descubrimientos y delinear nuevas formas de estudiar los fenómenos eléctricos. Después de la prematura muerte del científico, este trabajo fue completado y preparado para su publicación por Hermann Helmholtz. En el prefacio del libro, llamó a Hertz el más talentoso de sus estudiantes y predijo que sus descubrimientos determinarían el desarrollo de la ciencia en las próximas décadas. Las palabras de Helmholtz resultaron proféticas y comenzaron a hacerse realidad pocos años después de la muerte del científico. Y en el siglo XX, casi todas las áreas de la física moderna surgieron del trabajo de Hertz. Autor: Samin D.K.
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