Генріх Рудольф Герц. Біографія вченого

БІОГРАФІЇ ВЕЛИКИХ ВЧЕНИХ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Біографії великих вчених

Герц Генріх Рудольф. Біографія вченого

Біографії великих вчених

Генріх Рудольф Герц (1857-1894).

В історії науки не так багато відкриттів, з якими доводиться торкатися щодня. Але без того, що зробив Генріх Герц, сучасне життя уявити вже неможливо, оскільки радіо та телебачення є необхідною частиною нашого побуту, а він зробив відкриття саме у цій галузі.

Генріх Рудольф Герц народився 22 лютого 1857 року в сім'ї адвоката, який пізніше став сенатором. Хлопчик був слабким і болючим, але благополучно подолав надзвичайно важкі йому перші роки життя, і, на радість батьків, вирівнявся, став здоровим і життєрадісним.

Всі вважали, що він піде стопами батька. Генріх вступив до Гамбурзького реального училища і збирався вивчати юриспруденцію. Однак після того, як у них в училищі почалися заняття з фізики, його інтереси змінилися круто. На щастя, батьки не заважали хлопчику шукати своє покликання та дозволили йому перейти до гімназії, закінчивши яку, він отримував право вступу до університету.

Здобувши атестат зрілості, Герц поїхав у 1875 році в Дрезден і вступив до вищого технічного училища. Спочатку йому сподобалося, але поступово юнак зрозумів, що кар'єра інженера не для нього. 1 листопада 1877 року він відправив батькам листа, де були такі слова: "Раніше я часто казав собі, що бути посереднім інженером для мене краще, ніж посереднім ученим. А тепер думаю, що Шіллер правий, сказавши: "Хто трусить ризикувати життям, той не доб'ється в ній успіху". І ця зайва моя обережність була б з мого боку безумством".

Тому він пішов із училища і вирушив до Мюнхена, де був прийнятий відразу на другий курс університету. Проведені у Мюнхені роки показали, що університетських знань недостатньо; для самостійних наукових занять потрібно було знайти вченого, який погодився стати його науковим керівником. Ось чому після закінчення університету Герц вирушив до Берліна, де влаштувався асистентом у лабораторії найбільшого німецького фізика того часу Германа Гельмгольця.

Гельмгольц незабаром помітив талановитого юнака, і між ними встановилися добрі стосунки, які згодом перейшли у тісну дружбу та водночас у наукову співпрацю. Під керівництвом Гельмгольця Герц захистив дисертацію та став визнаним фахівцем у своїй галузі.

Гельмгольц у своєму некролозі згадує початок наукового шляху Герца, коли він запропонував йому тему для студентської роботи в галузі електродинаміки, "будучи впевнений, що Герц зацікавиться цим питанням і успішно його вирішить". Таким чином, Гельмгольц ввів Герца в ту область, де йому згодом довелося зробити фундаментальні відкриття і обезсмертити себе. Характеризуючи стан електродинаміки на той час (літо 1879 року), Гельмгольц писав: "…область електродинаміки перетворилася на той час у бездорожню пустелю. Факти, засновані на спостереженнях і наслідках з дуже сумнівних теорій, - усе це було впереміж пов'язане між собою". Саме цього року Герц народився як учений.

Вченого-початківця цілком захопила робота над обов'язковою для випускника університету докторською дисертацією, яку він хотів закінчити якнайшвидше. 5 лютого 1880 року Генріх Герц був увінчаний ступенем доктора наук з рідкісним в історії Берлінського університету, та ще й у таких суворих професорів, як Кірхгоф і Гельмгольц, предикатом - з відзнакою. Його дипломна робота "Про індукцію в кулі, що обертається" була теоретичною, і він продовжував займатися теоретичними дослідженнями у фізичному інституті при університеті.

Але Генріх Герц став сумніватися, оскільки вважав, що теоретичні роботи, опубліковані ним, випадкові йому як ученого. Його дедалі більше почали залучати експерименти.

За рекомендацією свого вчителя в 1883 Герц отримав посаду доцента в Кілі, а через шість років став професором фізики у Вищій технічній школі в Карлсруе. Тут Герц мав свою власну експериментальну лабораторію, яка забезпечила йому свободу творчості, можливість займатися тим, до чого він відчував інтерес і визнання. Герц усвідомив, що найбільше у світі його цікавить електрика, швидкі електричні коливання, вивчення яких він працював ще у студентські роки. Саме Карлсруе почався найбільш плідний період його наукової діяльності, який, на жаль, тривав недовго.

У роботі 1884 року Герц показує, що максвеллівська електродинаміка має переваги по відношенню до звичайної, але вважає недоведеним, що вона є єдино можливою. Надалі Герц, однак, зупинився на компромісній теорії Гельмгольця. Гельмгольц взяв у Максвелла і Фарадея визнання ролі середовища в електромагнітних процесах, але на відміну від Максвелла вважав, що дія незамкнутих струмів має бути від дії замкнутих струмів.

Це питання вивчав у лабораторії Гельмгольця Н. Н. Шіллер у 1876 році. Шиллер не виявив відмінності між замкнутими і незамкнутими струмами, як то й мало бути за теорією Максвелла! Але, мабуть, Гельмгольц не задовольнився цим і запропонував Герц знову зайнятися перевіркою теорії Максвелла.

Підрахунки Герца показали, що очікуваний ефект навіть за найсприятливіших умов буде занадто малий, і він " відмовився від розробки завдання " . Однак з цього часу він не переставав думати про можливі шляхи її вирішення і його увага "була загострена щодо всього, що пов'язано з електричними коливаннями".

До початку досліджень Герца електричні коливання були вивчені і теоретично та експериментально. Герц із його загостреною увагою до цього питання, працюючи у вищій технічній школі в Карлсруе, знайшов у фізичному кабінеті кілька індукційних котушок, які призначалися для лекційних демонстрацій. "Мене вразило, - писав він, - що для отримання іскор в одній обмотці не було необхідності розряджати великі батареї через іншу і, більше того, що для цього достатньо невеликих лейденських банків і навіть розрядів невеликого індукційного апарату, якщо тільки розряд пробивав іскровий проміжок" . Експериментуючи з цими котушками, Герц дійшов ідеї свого першого досвіду.

Експериментальну установку і самі досліди Герц описав в опублікованій у 1887 році статті "Про дуже швидкі електричні коливання". Герц описує тут спосіб генерації коливань, "приблизно в сто разів швидше за спостережені Феддерсеном". "Період цих коливань, - пише Герц, - що визначається, звичайно, лише за допомогою теорії, вимірюється стомільйонними частками секунди. Отже, щодо тривалості вони займають середнє місце між звуковими коливаннями вагомих тіл і світловими коливаннями ефіру". Але ні про які електромагнітні хвилі довжиною близько трьох метрів Герц у цій роботі не говорить. Все, що він зробив, це сконструював генератор і приймач електричних коливань, вивчаючи індукційну дію коливального контуру генератора на коливальний контур приймача за максимальної відстані між ними три метри.

Діяльність " Про дії струму " Герц перейшов до вивчення явищ більш далекому відстані, працюючи в аудиторії довжиною 14 метрів і шириною 12 метрів. Він виявив, що якщо відстань приймача від вібратора менше одного метра, то характер розподілу електричної сили аналогічний полю диполя і зменшується пропорційно кубу відстані. Однак на відстанях, що перевищують три метри, поле зменшується значно повільніше і неоднаково в різних напрямках. У напрямку осі вібратора дія зменшується значно швидше, ніж у напрямку, перпендикулярному осі, і ледь помітно на відстані чотирьох метрів, тоді як у перпендикулярному напрямку воно досягає відстаней, більших за дванадцять метрів.

Цей результат суперечить усім законам теорії дальнодії. Герц продовжував дослідження у хвильовій зоні свого вібратора, поле якого пізніше розрахував теоретично. У ряді наступних робіт Герц незаперечно довів існування електромагнітних хвиль, що поширюються з кінцевою швидкістю. "Результати дослідів, поставлених мною над швидкими електричними коливаннями, - писав Герц у своїй восьмій статті 1888 року, - показали мені, що теорія Максвелла має перевагу перед усіма іншими теоріями електродинаміки".

Поле у цій хвильовій зоні у різні моменти часу Герц зобразив за допомогою картини силових ліній. Ці малюнки Герца увійшли до всіх підручників електрики. Розрахунки Герца лягли основою теорії випромінювання антен і класичної теорії випромінювання атомів і молекул.

Таким чином, Герц у процесі своїх досліджень остаточно і беззастережно перейшов на думку Максвелла, надав зручну форму його рівнянням, доповнив теорію Максвелла теорією електромагнітного випромінювання. Герц отримав експериментально електромагнітні хвилі, передбачені теорією Максвелла, і показав їх тотожність із хвилями світла.

У 1889 році на 62-му з'їзді німецьких дослідників природи і лікарів Герц прочитав доповідь "Про співвідношення між світлом і електрикою". Тут він підбиває підсумки своїх дослідів у наступних словах: "Усі ці досліди дуже прості в принципі, але, тим не менш, вони тягнуть за собою найважливіші наслідки. Вони руйнують будь-яку теорію, яка вважає, що електричні сили миттєво перестрибують простір Вони означають блискучу перемогу теорії Максвелла ... Наскільки малоймовірним здавалося раніше її погляд на сутність світла, настільки важко тепер не розділити цю думку ".

У 1890 році Герц опублікував дві статті: "Про основні рівняння електродинаміки в тілах, що покояться" і "Про основні рівняння електродинаміки для рухомих тіл". Ці статті містили дослідження про поширення "променів електричної сили" і, по суті, давали канонічне виклад максвелловской теорії електричного поля, яке увійшло з тих пір до навчальної літератури.

Досвіди Герца викликали величезний резонанс. Особливу увагу привернули досліди, описані у роботі "Про промені електричної сили". "Ці досліди з увігнутими дзеркалами, - писав Герц у "Вступі" до своєї книги "Дослідження з розповсюдження електричної сили", - швидко звернули на себе увагу, вони часто повторювалися і підтверджувалися. Вони отримали позитивну оцінку, яка далеко перевершила мої очікування".

Серед численних повторень дослідів Герца особливе місце посідають досліди російського фізика П. М. Лебедєва, опубліковані в 1895, першому році після смерті Герца.

В останні роки життя Герц переїхав до Бонна, де також очолив кафедру фізики в місцевому університеті. Там він зробив ще одне найбільше відкриття. У своїй роботі "Про вплив ультрафіолетового світла на електричний розряд", що надійшла в "Протоколи Берлінської академії наук" 9 червня 1887 року, Герц описує важливе явище, відкрите ним і назва фотоелектричного ефекту, що згодом отримало згодом.

Це чудове відкриття було зроблено завдяки недосконалості герцевського методу детектування коливань: іскри, що збуджуються в приймачі, були настільки слабкі, що Герц вирішив полегшити спостереження помістити приймач у темний футляр. Однак виявилося, що максимальна довжина іскри при цьому значно менша, ніж у відкритому контурі. Видаляючи послідовно стінки футляра, Герц помітив, що дію, що заважає, надає стінка, звернена до іскри генератора. Досліджуючи ретельно це явище, Герц встановив причину, що полегшує іскровий розряд приймача - ультрафіолетове свічення іскри генератора. Таким чином, суто випадково, як пише сам Герц, було відкрито важливий факт, який не мав прямого відношення до мети дослідження. Цей факт відразу ж привернув увагу ряду дослідників, у тому числі професора Московського університету А. Г. Столетова, який особливо ретельно досліджував новий ефект, названий ним актиноелектричним.

Дослідити це явище детально Герц не встиг, оскільки раптово помер від злоякісної пухлини 1 січня 1894 року. До останніх днів життя вчений працював над книгою "Принципи механіки, викладені у новому зв'язку". У ньому він прагнув осмислити власні відкриття і намітити подальші шляхи вивчення електричних явищ.

Після передчасної смерті вченого цю працю закінчив та підготував до видання Герман Гельмгольц. У передмові до книги він назвав Герца найталановитішим зі своїх учнів і передбачив, що його відкриття визначатимуть розвиток науки на багато десятиліть уперед.

Слова Гельмгольця виявилися пророчими і почали збуватися вже за кілька років після смерті вченого. На XX столітті з робіт Герца виникли майже всі напрями сучасної фізики.

Автор: Самін Д.К.

Рекомендуємо цікаві статті розділу Біографії великих вчених:

▪ Ампер Андре-Марі. Біографія

▪ Бер Карл. Біографія

▪ Юнг Карл. Біографія

Дивіться інші статті розділу Біографії великих вчених.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Таблетка ставить діагноз 14.11.2003

У лабораторіях університету канадського міста Калгарі розробляється пігулка, яка сама ставить діагноз і в разі потреби лікує.

У таблетці, що не перевищує звичайну розмірами, вміщається електронний датчик всього в 10 разів більше еритроциту. Коли проковтують таблетку, датчик вимірює, наприклад, температуру. Якщо вона підвищена, із резервуара ємністю один мілілітр випускається жарознижувальний засіб.

Датчик може визначати кислотність і видавати в шлунок засіб, що нормалізує. Причому кількість ліків, що вивільняються, залежить від величини відхилення вимірюваного показника від норми. Через один-два дні таблетка, що зробила свою справу, виходить з організму природним шляхом. Випробування на людях поки що не проводилися.

Перш ніж перейти до них, розробники хочуть збільшити ємність акумулятора, захованого в таблетці. Його вистачає на 4 години роботи, а треба збільшити заряд хоча б рази в три.

Інші цікаві новини:

▪ Антитерористичне крісло

▪ Школярі Єкатеринбурга оплачують обід дотиком пальця

▪ Мікросхема GPS-приймача MG4200

▪ Високомасштабований ПАК Fujitsu Storage Eternus CS800 S5

▪ Сайти дізнаються, що відчувають відвідувачі

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електрику. ПУЕ. Добірка статей

▪ стаття Мої університети. Крилатий вислів

▪ стаття Що заховано в логотипі компанії FedEx? Детальна відповідь

▪ стаття Функціональний склад телевізорів Kansai Довідник

▪ стаття Фазовий метод розрахунку фільтрів роздільних акустичних систем. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Універсальний регулятор напруги та зарядно-пусковий пристрій для автомобіля. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт