Heinriha Herca biogrāfija

Fizikas studenti visā pasaulē ir pazīstami ar vācu fiziķa Heinriha Herca darbu, kurš pierādīja, ka elektromagnētiskie viļņi noteikti pastāv. Viņa darbs elektrodinamikā pavēra ceļu daudziem mūsdienu gaismas lietojumiem (pazīstams arī kā elektromagnētiskie viļņi). Frekvences mērvienība, kuru izmanto fiziķi, viņa godā tiek nosaukta par hercu.

Ātrie fakti Heinrihs Hercs

Heinrihs Hercs dzimis Hamburgā, Vācijā, 1857. gadā. Viņa vecāki bija Gustavs Ferdinands Hercs (advokāts) un Anna Elisabete Pfefferkorna. Lai arī viņa tēvs bija dzimis ebrejs, viņš pievērsās kristietībai un bērni tika audzināti kā kristieši. Tas neatturēja nacistus no negodības Hērca vadībā pēc viņa nāves ebrejības “ciešanas” dēļ, bet viņa reputācija tika atjaunota pēc Otrā pasaules kara.

Jaunais Hercs ieguva izglītību Gelehrtenschule des Johanneums Hamburgā, kur izrādīja dziļu interesi par zinātniskiem priekšmetiem. Viņš turpināja studēt inženierzinātnes Frankfurtē pie tādiem zinātniekiem kā Gustavs Kiršhofs un Hermans Helmholts. Kirhhofs specializējās radiācijas, spektroskopijas un elektrisko ķēžu teoriju pētījumos. Helmholts bija fiziķis, kurš izstrādāja teorijas par redzi, skaņas un gaismas uztveri, kā arī elektrodinamikas un termodinamikas laukiem. Tad nav mazs brīnums, ka jaunais Hercs sāka interesēties par dažām tām pašām teorijām un galu galā savu darbu veica kontaktmehānikas un elektromagnētisma jomās.

Pēc doktora grāda iegūšanas 1880. gadā Hercs uzsāka vairākas profesijas, kurās mācīja fiziku un teorētisko mehāniku. Viņš apprecējās ar Elisabeti Dollu 1886. gadā, un viņiem bija divas meitas.

Herca doktora disertācijā galvenā uzmanība tika pievērsta Džeimsa ierēdņa Maksvela elektromagnētisma teorijas. Maksvels strādāja matemātiskajā fizikā līdz pat savai nāvei 1879. gadā un formulēja to, kas tagad pazīstams kā Maksvela vienādojumi. Izmantojot matemātiku, tie apraksta elektrības un magnētisma funkcijas. Viņš arī paredzēja elektromagnētisko viļņu esamību.

Herca darbs koncentrējās uz šo pierādījumu, kura sasniegšanai bija nepieciešami vairāki gadi. Viņš konstruēja vienkāršu dipola antenu ar dzirksteles spraugu starp elementiem, un viņam izdevās ar to radīt radioviļņus. Laikā no 1879. līdz 1889. gadam viņš veica virkni eksperimentu, kuru laikā elektriskos un magnētiskos laukus izmantoja, lai radītu viļņus, kurus varēja izmērīt. Viņš konstatēja, ka viļņu ātrums ir vienāds ar gaismas ātrumu, un izpētīja viņa radīto lauku īpašības, izmērot to lielumu, polarizāciju un atstarojumus. Galu galā viņa darbs parādīja, ka gaisma un citi viļņi, kurus viņš izmērīja, bija elektromagnētiskā starojuma forma, ko varēja noteikt pēc Maksvela vienādojumiem. Ar savu darbu viņš pierādīja, ka elektromagnētiskie viļņi var un var pārvietoties pa gaisu.

Turklāt Hercs koncentrējās uz jēdzienu ar nosaukumu fotoelektriskais efekts, kas rodas, ja objekts ar elektrisko lādiņu ļoti ātri zaudē šo lādiņu, kad tas tiek pakļauts gaismas, viņa gadījumā, ultravioletā starojuma iedarbībai. Viņš novēroja un aprakstīja efektu, bet nekad nepaskaidroja, kāpēc tas notika. To atstāja Alberts Einšteins, kurš publicēja savu darbu par efektu. Viņš ierosināja, ka gaisma (elektromagnētiskais starojums) sastāv no enerģijas, ko nes elektromagnētiskie viļņi mazās paciņās, kuras sauc par kvantām. Herca pētījumi un Einšteina vēlākais darbs galu galā kļuva par pamatu nozīmīgai fizikas nozarei, ko sauc par kvantu mehāniku. Hercs un viņa students Fiils Lenards strādāja arī ar katoda stariem, kurus vakuuma caurulēs rada elektrodi.

Interesanti, ka Heinrihs Hercs nedomāja par saviem eksperimentiem elektromagnētiskā radiācija, it īpaši radioviļņiem, bija kāda praktiska vērtība. Viņa uzmanība tika koncentrēta tikai uz teorētiskiem eksperimentiem. Tātad, viņš pierādīja, ka elektromagnētiskie viļņi izplatījās pa gaisu (un kosmosu). Viņa darbs lika citiem vēl vairāk eksperimentēt ar citiem radioviļņu un elektromagnētiskā izplatīšanās aspektiem. Galu galā viņi paklupa radioviļņu izmantošanas jēdzienam signālu un ziņojumu sūtīšanai, un citi izgudrotāji tos izmantoja, lai izveidotu telegrāfiju, radio apraidi un galu galā televīziju. Bez Herca darba mūsdienās tomēr nebūtu radio, TV, satelīta apraides un mobilo tehnoloģiju. Arī nebūtu radioastronomijas zinātne, kas ļoti paļaujas uz viņa darbu.

Herca zinātniskie sasniegumi neaprobežojās tikai ar elektromagnētismu. Viņš arī veica daudz pētījumu par kontaktu mehānikas tēmu, kas ir cieto vielu objektu izpēte, kas pieskaras viens otram. Lielie jautājumi šajā izpētes jomā ir saistīti ar spriegumiem, ko objekti rada viens otram, un to, kāda loma berzei ir mijiedarbībā starp to virsmām. Šī ir svarīga studiju joma 2007 mehāniskā inženierija. Kontaktu mehānika ietekmē projektēšanu un uzbūvi tādos objektos kā iekšdedzes dzinēji, starplikas, metālizstrādājumi un arī objekti, kuriem ir elektrisks kontakts viens ar otru.

Hercs darbs kontaktmehānikā aizsākās 1882. gadā, kad viņš publicēja darbu ar nosaukumu “Par elastīgo cietvielu kontaktu”, kur viņš faktiski strādāja ar sakrautu objektīvu īpašībām. Viņš gribēja saprast, kā tiks ietekmētas to optiskās īpašības. Viņam ir nosaukts jēdziens "hercistiskais stress", un tas raksturo precīzu uzsvaru, kas rodas objektiem, kad tie saskaras viens ar otru, it īpaši izliektos objektos.

Heinrihs Hercs strādāja pie sava pētījuma un lasīja lekcijas līdz nāvei 1894. gada 1. janvārī. Viņa veselība sāka sabojāties vairākus gadus pirms nāves, un bija daži pierādījumi, ka viņam ir vēzis. Viņa pēdējie gadi tika aizvesti ar mācīšanu, turpmāku izpēti un vairākām viņa stāvokļa operācijām. Viņa pēdējā publikācija, grāmata ar nosaukumu “Die Prinzipien der Mechanik” (Mehānikas principi), tika nosūtīta printerim dažas nedēļas pirms viņa nāves.

Hercs tika pagodināts ne tikai ar tā vārda izmantošanu pamata viļņa garumā, bet arī viņa vārds parādās uz piemiņas medaļas un krātera uz Mēness. Institūts ar nosaukumu Heinriha-Herca svārstību pētījumu institūts tika dibināts 1928. gadā, šodien pazīstams kā Fraunhofera telekomunikāciju institūts, Heinriha Herca institūts HHI. Zinātniskās tradīcijas turpināja dažādi viņa ģimenes locekļi, tostarp viņa meita Mathilde, kura kļuva par slaveno biologu. Brāļadēls, Gustavs Ludvigs Hercs, ieguva Nobela prēmiju, un citi ģimenes locekļi sniedza ievērojamu zinātnisku ieguldījumu medicīnā un fizikā.

• “Heinrihs Hercs un elektromagnētiskais starojums.” AAAS - pasaulē lielākā vispārējā zinātniskā biedrība, www.aaas.org/heinrich-hertz-and-electromagnetic -radiation. www.aaas.org/heinrich-hertz-and-elektromagnētiskais starojums.
• Molekulāro ekspresiju mikroskopijas gruntējums: Specializētas mikroskopijas tehnikas - Fluorescences digitālā attēla galerija - Parastas Āfrikas zaļā pērtiķa nieru epitēlija šūnas (Vero), micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/hertz.html.
• http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Hertz_Heinrich.html“Heinrich Rūdolfs Hercs. ” Kardāna biogrāfija, www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Hertz_Heinrich.html.