Hendrik Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz (d. 18 Temmuz 1853, Arnhem – ö. 4 Şubat 1928, Haarlem), Hollandalı fizikçidir. Zeeman etkisini aydınlattığı için 1902 Nobel Fizik Ödülü'nü Pieter Zeeman ile paylaştı.

Hendrik Antoon Lorentz
1902'de Lorentz
Doğum	18 Temmuz 1853 Arnhem, Hollanda
Ölüm	4 Şubat 1928 Haarlem, Hollanda
Milliyet	Hollandalı
Mezun olduğu okul(lar)	Leiden Üniversitesi
Ödüller	1902 Nobel Fizik Ödülü
Kariyeri
Dalı	Fizik
Çalıştığı kurumlar	Leiden Üniversitesi
Doktora danışmanı	Petrus Leonardus Rijke
Doktora öğrencileri	Geertruida L. de Haas-Lorentz Adriaan Fokker

Hayatı

Gençlik yılları

Hendrik Antoon Lorentz, Hollanda'nın Gelderland ilindeki Arnhem şehrinde esnaf Gerrit Frederik Lorentz ve Geertruida van Ginkel'ın oğlu olarak doğdu. Annesinin 1862'deki ölümünden sonra babası Luberta Hupkes ile evlendi. Lorentz, Leiden Üniversitesi'nde fizik ve matematik okudu ve orada astronomi öğretmenliği yapan Frederik Kaiser'den çok etkilendi. Onun etkisiyle fizikte karar kıldı. Mezun olduktan sonra 1872'de Arnhem'e döndü ve bir yüksel okulda matematik öğretmeye başladıysa da Leiden'deki çalışmalarına ara vermedi. 1875'te "Felemenkçe: Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht" (Işığın yansıması ve kırınımı üzerine) isimli doktora tezini Pieter Rijke'ye teslim etti. Tezinde James Clerk Maxwell'ın elektromanyetik teorisini geliştirmiştir.

1881'de Frederik Kaiser'in yeğeni Aletta Catharina Kaiser ile evlendi. Aletta, Amstardam Gravür Okulu'nun müdürü ve Hollanda pullarının ilk tasarımcısı olan güzel sanatlar profesörü Johann Wilhelm Kaiser'in kızıydı. Hendrik ve Aletta'nın en büyük kızları Geertruida Luberta Lorentz de fizikçi oldu.

Leiden'de profesörlük

1878'de henüz 24 yaşındayken Lorentz, Leiden Üniversitesi'nde yeni açılan teorik fizik bölümüne başkan olarak davet edildi. 25 Ocak 1878'de ilk konferansını "Felemenkçe: De moleculaire theoriën in de natuurkunde" (Fizikte moleküler teoriler) üzerine verdi.

Liden'deki ilk yirmi yılında Lorentz en çok elektromanyetizma teorisi ve elektrik, manyetizm ve ışık arasındaki ilişki ile ilgilendi. Daha sonra teorik fizikten kopmadan araştırma konularını genişletti. Mekanik, termodinamik, hidrodinamik, kinetik teorileri, katı hâl teorisi, ışık ve yayılımı üzerine makaleler yazdı. En önemli katkılarını elektromanyetizma, elektron teorisi ve görelilik konularında yapmıştır.

Lorentz, atomların yüklü parçacıklardan oluşmuş ve ışığın kaynağının bu parçacıkların titreşimi olabileceğini düşündü. Bu görüşü 1896'da arkadaşı ve eski öğrencisi Pieter Zeeman tarafından doğrulandı.

Bugün adı Lorentz-Lorenz formülü, Lorentz kuvveti, Lorentz dağılımı ve Lorentz dönüşümü terimlerinde yaşamaktadır.

Elektrodinamik ve "görelilik"

Lorentz, 1895'te Michelson-Morley deneyini açıklamak için hareketli nesnelerin hareket yönünde daraldığı fikrini ortaya attı. Fakat George FitzGerald, daha önce zaten bu konu üzerinde düşünmüştü. Birbirine göre hareket halindeki cisimleri referans alan zamanlardaki göreliliği açıklayan yerel zaman terimini ortaya attı. 1899 ve 1904'te Lorentz, zaman genleşmesini de dönüşümlerine ekledi ve 1905'te Henri Poincaré'nin Lorentz dönüşümü ismini verdiği formülü yayınladı. Lorentz, büyük ihtimalle Joseph Larmor'un yörüngede dönen elektronlar için zaman genleşmesini öngördüğü ve benzeri dönüşümleri 1897'de yayınladığından haberdar değildi. Larmor'un denklemleri Lorentz'inkilere benzemese de cebirsel olarak eşdeğerlerdir. Bu formüller özel göreliliği, hareket eden cisimlerin tipik özellikleri olan kütle artışı, hareketli cisim daralması ve zaman genleşmesinden bahsederek açıklıyordu.

Albert Einstein ve Hendrik Antoon Lorentz, Ehrenfest tarafından Leiden'deki evinin önünde 1921 senesinde fotoğraflanmıştır. Kaynak: Museum Boerhaave, Leiden

Kütle artışı meselesi, Lorentz'in tahminleri arasında ilk denenen iddia oldu. Kaufmann'ın yaptığı deneyler, tahminlerinin yanlış olduğunu gösteriyordu. 1908 yılına kadar tahminini destekleyen deneysel veri elde edilemedi.

Poincaré, 1902'de Lorentz'in elektrodinamik teorisini şöyle tanımladı:
En tatmin edici teori Lorentz'inkidir; tüm gerçekleri en iyi açıklayan ve en fazla sayıda bilinen bağlantıyı açıklayan şüphe götürmez biçimde onun teorisidir. Lorentz'in çalışmaları sayesinde Fizeau'nun hareketli cisimlerin optiği üzerine elde ettiği sonuçlar, normal, anormal dağılım ve soğurulma kanunlarını birbiriyle bağlandı. Zeeman etkisi bile zorlanmaksızın açıklandı ve hatta Maxwell'in tüm çabalarını boşa çıkartan Faraday'ın manyetik dönüşü sınıflandırmasına da yardımcı oldu.

İleri yaşları

1912'de Lorentz, Haarlem'deki Teylers Müzesi'nde müdür olmak üzere erken emekli oldu ise de Leiden'de verdiği derslerine dışarıdan devam etti. Leiden Üniversitesi'ndeki koltuğunu Lorentz Enstitüsü diye bilinen Teorik Fizik Enstitüsü'nün kuruluşunu tamamlayacak olan Paul Ehrenfest'e devretti. Nobel Ödülü dışında birçok ödül aldı. 1905'te Royal Society'ye kabul edildi. Royal Society, onu 1908'de Rumford Madalyası ve 1918'de Copley Madalyası ile onurlandırdı.

Lorentz, genellikle temel teorik çalışmaları ile tanınsa da pratik uygulamalarla da ilgileniyordu. 1918-1926 yılları arasında Hollanda hükûmetinin isteği üzerine Lorentz, Afsluitdijk taşma kontrol barajının hesaplarını yaptı. Hidrolik mühendisliği o sıralar empirik bir bilim sayılırsa da Afsluitdijk'in oluşturduğu su akımı o kadar büyüktü ki deneysel verilere güven verici değildi. Lorentz, temel hidrodinamik denklemlerinden yola çıkarak meseleyi hesap yoluyla çözmeyi önerdi. Bu bir hesaplayıcının altından kalkabileceği bir işti. Afsluitdijk 1933'te tamamlandı. Lorentz'in ve komitesinin hesapları dikkat çekecek derecede hatasız çıktı.

Ölümü

Lorentz'in Hollanda'da gördüğü saygı, O. W. Richardson'ın cenazesi hakkında anlattıklarına yansıyor [6]:

Cenaze, 10 Şubat Cuma günü öğle vaktinde Haarlem'de kaldırıldı. Saat onikiyi vurduğunda Hollanda'nın yetiştirdiği en büyük adamın anısına tüm telefon ve telgraf hizmetleri üç dakikalığına durduruldu. Cenazeye yabancı ülkelerden birçok arkadaşı ve önemli fizikçiler katıldı. Başkan Sir Ernest Rutherford, mezarının başında Royal Society'yi temsilen takdirini belirten bir konuşma yaptı

Richardson, Lorentz'i şöyle tanımlıyor:

M. J. Klein (1967) 1920'lerde Lorentz'in ününü şu sözlerle anlatıyor:

Seneler boyunca fizikçiler, her yeni teori ortaya atıldığında Lorentz'in bu konuda ne söyleyeceğini merak ettiler ve Lorentz de altmışiki yaşında bile onları hayal kırılığına uğratmadı.

Ödüller

• 1902 - Nobel Fizik Ödülü
• 1908 - Rumford Madalyası
• 1918 - Copley Madalyası

Ayrıca bakınız

• Lorentz kuvveti
• Lorentz dönüşümü

Kaynakça

• van Delft, Dirk (Şubat 2004). "The case of the stolen rooms". European Review. 12 (1). ss. 95-109. doi:10.1017/S1062798704000080. 
• Brown, Harvey R. (Ekim 2001). "The origins of length contraction: I. The FitzGerald–Lorentz deformation hypothesis". American Journal of Physics. 69 (10). ss. 1044-1054. doi:10.1119/1.1379733. 
• Kox, AJ (Mayıs 1997). "The discovery of the electron: II. The Zeeman effect". Eur. J. Phys. 18 (3). ss. 139-144. doi:10.1088/0143-0807/18/3/003. 
• Kox, AJ (Mart 1996). "H.A. Lorentz: Sketches of his work on slow viscous flow and some other areas in fluid mechanics and the background against which it arose". Journal of Engineering Mathematics. 30 (1-2). ss. ii+1-18. doi:10.1007/BF00118820. 
• Kox, AJ (Mart 1993). "Einstein, Lorentz, Leiden and general relativity". Classical and Quantum Gravity. Cilt 10. ss. S187-S191. doi:10.1088/0264-9381/10/S/020. 
• Kox, AJ (Kasım 1990). "H. A. Lorentz's contributions to kinetic gas theory". Annals of Science. 47 (6). ss. 591 - 606. doi:10.1080/00033799000200411. 
• Kox, AJ (Mart 1988). "H.A. Lorentz: Hendrik Antoon Lorentz, the ether, and the general theory of relativity". Archive for History of Exact Sciences. 38 (1). ss. 67-78. doi:10.1007/BF00329981. 
• Klein, M. J. (1967) "Letters of wave mechanics: Schrödinger, Planck, Einstein, Lorentz" (ed. K. Przibram), Philosophical Library, New York.
• Langevin, P. (1911) "L'évolution de l'éspace et du temps", Scientia, X, 31-54
• Larmor, J. (1897) "On a dynamical theory of the electric and luminiferous medium", Phil. Trans. Roy. Soc. 190, 205-300 (third and last in a series of papers with the same name).
• Lorentz, H. A. Versuch Einer Theorie der Elektrischen und Optischen Erscheinungen in Bewegten Körpern, Leiden (book). ("Towards a theory of electrical and optical phenomena of moving bodies")
• Lorentz, H. A. (1899) "Simplified theory of electrical and optical phnomena in moving systems", Proc. Acad. Science Amsterdam, I, 427-43.
• Lorentz, H. A. (1904) "Electromagnetic phenomena in a system moving with any velocity less than that of light"28 Ekim 2006 tarihinde Wayback Machine sitesinde arşivlendi., Proc. Acad. Science Amsterdam, IV, 669-78.
• Lorentz, H. A. (1931) Lectures on Theoretical Physics (vol. I-III), authorized translation, Macmillan and co, London.
• Macrossan, M. N. (1986) "A note on relativity before Einstein", Brit. J. Phil. Sci., 37, 232-234
• Poincaré, H. (1900) "La théorie de Lorentz et le Principe de Réaction", Archives Neerlandaises, V, 253-78.
• Poincaré, H. (1902) La Science et L'Hypothèse. Quote from the English translation Science and Hypothesis, Walter Scott (1905) as republished unabrodged by Dover 1952, p. 175.
• Poincaré, H. (1905) "Sur la dynamique de l'électron", Comptes Rendues, 140, 1504-8.
• Poincaré, H. (1913) Dernières Pensées Ernest Flammarion 1913. Quote from English translation: Mathematics and Science: Last Essays, Dover 1963.