اکتشافات بسیاری در طول تاریخ علم انجام شده است. با این حال، تنها تعداد کمی از آنها باید هر روز با آنها سر و کار داشته باشیم. تصور زندگی مدرن بدون آنچه هرتز هاینریش رودولف انجام داد غیرممکن است.
این فیزیکدان آلمانی بنیانگذار دینامیک شد و حقیقت وجود امواج الکترومغناطیسی را به تمام جهان ثابت کرد. به لطف تحقیقات او است که ما از تلویزیون و رادیو استفاده می کنیم که محکم وارد زندگی هر فردی شده است.
خانواده
هاینریش هرتز در 22 فوریه 1857 متولد شد. پدرش، گوستاو، پس از رسیدن به درجه سناتور شهر هامبورگ، جایی که خانواده در آن زندگی می کردند، به دلیل ماهیت کار خود یک وکیل بود. مادر این پسر بتی آگوستا است. او دختر موسس معروف بانک کلن بود. شایان ذکر است که این موسسه همچنان در آلمان فعالیت می کند. هاینریش اولین فرزند بتی و گوستاو بود. بعداً سه پسر و یک دختر دیگر در خانواده ظاهر شدند.
سالهای مدرسه
در دوران کودکی، هاینریش هرتز پسری ضعیف و بیمار بود. به همین دلیل بازی های بیرون از خانه و تمرینات بدنی را دوست نداشت. اما از سوی دیگر هاینریش با اشتیاق فراوان کتاب های مختلفی را مطالعه می کرد و به مطالعه زبان های خارجی می پرداخت. همه اینهابه آموزش حافظه کمک کرد. حقایق جالبی در مورد زندگی نامه دانشمند آینده وجود دارد که نشان می دهد این پسر به تنهایی توانست عربی و سانسکریت را یاد بگیرد.
والدین بر این باور بودند که فرزند اول آنها قطعاً به دنبال راه پدرش وکیل خواهد شد. پسر به مدرسه رئال هامبورگ فرستاده شد. آنجا قرار بود حقوق بخواند. با این حال، در یکی از مقاطع تحصیلی در مدرسه، کلاس های فیزیک شروع به برگزاری کرد. و از آن لحظه به بعد، علایق هنری به شدت تغییر کرد. خوشبختانه پدر و مادرش اصراری به تحصیل در رشته حقوق نداشتند. آنها به پسر اجازه دادند تا خواسته خود را در زندگی پیدا کند و او را به ورزشگاه منتقل کردند. هاینریش در آخر هفته ها در مدرسه صنایع دستی درس می خواند. پسر زمان زیادی را پشت نقاشی ها گذراند و نجاری خواند. در دوران دانش آموزی اولین تلاش خود را برای ایجاد ابزار و دستگاهی برای مطالعه پدیده های فیزیکی انجام داد. همه اینها گواه این بود که کودک به سوی دانش کشیده شده است.
سالهای دانشجویی
در سال 1875، هاینریش هرتز Abitur خود را دریافت کرد. این به او حق ورود به دانشگاه را داد. در سال 1875 به درسدن رفت و در آنجا دانشجوی یک مدرسه عالی فنی شد. در ابتدا، مرد جوان دوست داشت در این موسسه تحصیل کند. با این حال، هاینریش هرتز به زودی متوجه شد که حرفه یک مهندس خواسته او نیست. مرد جوان مدرسه را ترک کرد و به مونیخ رفت و بلافاصله در سال دوم دانشگاه پذیرفته شد.
راه علم
هنریش در دوران دانشجویی شروع به تلاش برای فعالیت های تحقیقاتی کرد. اما به زودی مرد جوان متوجه شدمعلوم است که دانش به دست آمده در دانشگاه برای این کار کافی نیست. به همین دلیل با دریافت دیپلم به برلین رفت. در اینجا، در پایتخت آلمان، هاینریش دانشجوی دانشگاه شد و به عنوان دستیار در آزمایشگاه هرمان هلمهولتز مشغول به کار شد. این فیزیکدان برجسته آن زمان متوجه جوانی با استعداد شد. خیلی زود رابطه خوبی بین آنها برقرار شد که بعدها نه تنها به دوستی نزدیک، بلکه به همکاری علمی تبدیل شد.
گرفتن دکترا
تحت راهنمایی فیزیکدان مشهور، هرتز از پایان نامه خود دفاع کرد و به یک متخصص شناخته شده در زمینه الکترودینامیک تبدیل شد. در همین راستا بود که او متعاقباً به اکتشافات اساسی دست یافت که نام دانشمند را جاودانه کرد.
در آن سالها، نه میدان الکتریکی و نه میدان مغناطیسی هنوز مورد مطالعه قرار نگرفته بود. دانشمندان معتقد بودند که مایعات ساده ای وجود دارد. ظاهراً آنها اینرسی دارند، به همین دلیل یک جریان الکتریکی در هادی ظاهر می شود و ناپدید می شود.
هاینریش هرتز آزمایش‌های متعددی انجام داد. با این حال، در ابتدا نتایج مثبتی در شناسایی اینرسی دریافت نکرد. با این وجود، در سال 1879 برای تحقیقات خود جایزه ای از دانشگاه برلین دریافت کرد. این جایزه به عنوان انگیزه ای قدرتمند برای ادامه فعالیت های تحقیقاتی او بود. نتایج آزمایشات علمی هرتز متعاقباً اساس پایان نامه او را تشکیل داد. دفاع او در 5 فوریه 1880 آغاز کار دانشمند جوانی بود که در آن زمان 32 سال داشت. هرتز با صدور مدرک دکترا از دانشگاه برلین تاج گذاری کردافتخارات.
آزمایشگاه خود را مدیریت کنید
هاینریش هرتز که زندگی نامه اش به عنوان دانشمند با دفاع از پایان نامه اش به پایان نرسید، مدتی به تحقیقات نظری خود در موسسه فیزیک واقع در دانشگاه برلین ادامه داد. با این حال، او به زودی متوجه شد که بیشتر و بیشتر جذب آزمایش‌ها می‌شود.
در سال 1883، به توصیه هلمهولتز، دانشمند جوان موقعیت جدیدی دریافت کرد. او در کیل استادیار شد. شش سال پس از این انتصاب، هرتز به مقام استادی فیزیک رسید و کار خود را در کارلسروهه، جایی که مدرسه عالی فنی در آن قرار داشت، آغاز کرد. در اینجا، برای اولین بار، هرتز آزمایشگاه تجربی خود را دریافت کرد، که آزادی خلاقیت و فرصتی برای شرکت در آزمایش های مورد علاقه خود را برای او فراهم کرد. حوزه اصلی تحقیق این دانشمند زمینه مطالعه نوسانات سریع الکتریکی بود. اینها سوالاتی بودند که هرتز در دوران دانشجویی روی آنها کار می کرد.
هاینریش در کارلسروهه ازدواج کرد. الیزابت دال همسر او شد.
دریافت اثبات اکتشافات علمی
هنریش هرتز دانشمند علیرغم ازدواجش کار خود را رها نکرد. او به انجام تحقیقات در مورد مطالعه اینرسی ادامه داد. هرتز در تحولات علمی خود بر نظریه ارائه شده توسط ماکسول تکیه کرد که طبق آن سرعت امواج رادیویی باید مشابه سرعت نور باشد. بین 1886 و 1889 هرتز آزمایش های متعددی در این راستا انجام داد. در نتیجه، دانشمند وجود امواج الکترومغناطیسی را ثابت کرد.
علی رغم این واقعیت کهبرای آزمایشات خود، فیزیکدان جوان از تجهیزات ابتدایی استفاده کرد، او موفق شد نتایج کاملاً جدی بگیرد. کار هرتز تنها تاییدی بر وجود امواج الکترومغناطیسی نبود. این دانشمند همچنین سرعت انتشار، شکست و بازتاب آنها را تعیین کرد.
هاینریش هرتز، که اکتشافات او اساس الکترودینامیک مدرن را تشکیل داد، تعداد زیادی جوایز مختلف را برای کار خود دریافت کرد. از جمله:
- جایزه بامگارتنر که توسط آکادمی وین اعطا می شود؛
- مدال به آنها. ماتئوچی، ارائه شده توسط انجمن علوم در ایتالیا؛
- جایزه آکادمی علوم پاریس؛
- نشان گنج مقدس ژاپنی.
علاوه بر این، همه ما هرتز را می شناسیم - واحدی از فرکانس که به نام کاشف معروف نامگذاری شده است. در همان زمان، هاینریش به عضویت مکاتبه‌ای در آکادمی‌های علوم در رم، برلین، مونیخ و وین درآمد. نتایجی که این دانشمند به دست آورد واقعاً ارزشمند است. به لطف آنچه هاینریش هرتز کشف کرد، اختراعاتی مانند تلگراف بی سیم، رادیو و تلویزیون متعاقباً برای بشر امکان پذیر شد. و امروز بدون آنها تصور زندگی ما غیرممکن است. و هرتز یک واحد اندازه گیری است که برای هر یک از ما از دوران مدرسه آشناست.
باز کردن جلوه عکس
از سال 1887، دانشمندان شروع به تجدید نظر در ایده های نظری خود در مورد ماهیت نور کردند. و این به لطف تحقیقات هاینریش هرتز اتفاق افتاد. فیزیکدان مشهور هنگام انجام کار با تشدیدگر باز، توجه خود را به این واقعیت جلب کرد که وقتی شکاف های جرقه با نور ماوراء بنفش روشن می شوند، گذرگاه بینآنها جرقه می زنند چنین اثر فوتوالکتریکی توسط فیزیکدان روسی A. G. Stoletov در 1888-1890 با دقت آزمایش شد. مشخص شد که این پدیده ناشی از حذف الکتریسیته منفی از سطوح فلزی به دلیل قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش است.
هاینریش هرتز فیزیکدانی است که پدیده ای را کشف کرد (که بعداً توسط آلبرت اینشتین توضیح داده شد) که امروزه به طور گسترده در فناوری استفاده می شود. بنابراین، عملکرد فتوسل ها بر اساس اثر فوتوالکتریک است که به کمک آن می توان برق را از نور خورشید به دست آورد. چنین وسایلی مخصوصاً در فضا، جایی که هیچ منبع انرژی دیگری وجود ندارد، مهم هستند. همچنین با کمک فتوسل های فیلم، صدای ضبط شده بازتولید می شود. و این تمام نیست.
امروزه دانشمندان یاد گرفته‌اند که چگونه فتوسل‌ها را با رله‌ها ترکیب کنند که منجر به ایجاد خودکارهای مختلف «دیدن» شده است. این دستگاه ها می توانند به طور خودکار درها را ببندند و باز کنند، چراغ ها را خاموش و روشن کنند، اقلام را مرتب کنند و غیره.
هواشناسی
هرتز همیشه علاقه عمیقی به این رشته از علم داشته است. و اگرچه این دانشمند هواشناسی را به طور عمیق مطالعه نکرد، او تعدادی مقاله در این زمینه نوشت. این دوره زمانی بود که فیزیکدان به عنوان دستیار هلمهولتز در برلین کار می کرد. هرتز همچنین تحقیقاتی را در مورد تبخیر مایعات، تعیین خواص هوای خام تحت تغییرات آدیاباتیک، دستیابی به یک ابزار گرافیکی جدید و یک رطوبت سنج انجام داد.
تماس با مکانیک
بیشترین محبوبیت هرتز اکتشافاتی را در زمینه الکترودینامیک به ارمغان آورد. در 1881-1882.این دانشمند دو مقاله در مورد مکانیک تماس منتشر کرد. این کار از اهمیت بالایی برخوردار بود. نتایجی بر اساس نظریه کلاسیک الاستیسیته و مکانیک پیوسته به دست آمد. هرتز با توسعه این نظریه، حلقه های نیوتن را مشاهده کرد که در نتیجه قرار دادن یک کره شیشه ای روی یک عدسی به وجود می آیند. تا به امروز، این نظریه تا حدودی تجدید نظر شده است، و تمام مدل‌های تماس انتقال موجود هنگام پیش‌بینی پارامترهای نانوبرشی بر اساس آن هستند.
رادیو جرقه هرتز
این اختراع دانشمند پیشرو آنتن دوقطبی بود. گیرنده رادیویی هرتز از یک سلف تک دور و همچنین از یک خازن کروی ساخته شده است که در آن یک شکاف هوا برای جرقه باقی مانده است. این دستگاه توسط فیزیکدان در یک جعبه تاریک قرار داده شد. این باعث شد تا جرقه را بهتر ببینیم. با این حال، چنین آزمایشی توسط هاینریش هرتز نشان داد که طول جرقه در جعبه به میزان قابل توجهی کاهش یافته است. سپس دانشمند پانل شیشه ای را که بین گیرنده و منبع امواج الکترومغناطیسی قرار گرفته بود، برداشت. بنابراین طول جرقه افزایش یافت. هرتز وقت توضیح دادن علت این پدیده را نداشت.
و فقط بعدها، به لطف پیشرفت علم، اکتشافات دانشمند سرانجام توسط دیگران درک شد و مبنای پیدایش "عصر بی سیم" شد. در مجموع، آزمایشات الکترومغناطیسی هرتز قطبی شدن، شکست، بازتاب، تداخل و سرعت امواج الکترومغناطیسی را توضیح داد.
اثر پرتو
در سال 1892، بر اساس آزمایشات خود، هرتزعبور پرتوهای کاتدی را از یک فویل نازک ساخته شده از فلز نشان داد. این "اثر پرتو" توسط شاگرد فیزیکدان بزرگ فیلیپ لنارد به طور کامل کاوش شد. او همچنین تئوری لوله کاتدی را توسعه داد و نفوذ مواد مختلف توسط اشعه ایکس را مطالعه کرد. همه اینها اساس بزرگترین اختراع شد که امروزه به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد. این کشف اشعه ایکس بود که با استفاده از نظریه الکترومغناطیسی نور فرموله شد.
خاطره دانشمند بزرگ
در سال 1892، هرتز دچار میگرن شدید شد، پس از آن تشخیص داده شد که او عفونت دارد. این دانشمند چندین بار تحت عمل جراحی قرار گرفت و سعی داشت از شر این بیماری خلاص شود. با این حال، هرتز هاینریش رودولف در سی و شش سالگی بر اثر مسمومیت خون درگذشت. این فیزیکدان مشهور تا آخرین روزها بر روی کار خود "اصول مکانیک، مطرح شده در یک ارتباط جدید" کار کرد. در این کتاب، هرتز سعی کرد اکتشافات خود را با تشریح روش‌های بیشتر مطالعه پدیده‌های الکتریکی درک کند.
پس از مرگ دانشمند، این اثر توسط هرمان هلمهولتز تکمیل و برای انتشار آماده شد. او در مقدمه این کتاب اشاره کرد که هرتز با استعدادترین شاگردانش بود و اکتشافات او بعداً پیشرفت علم را رقم زد. این سخنان نبوی شد. علاقه به اکتشافات این دانشمند چند سال پس از مرگ او در میان محققان ظاهر شد. و در قرن بیستم، بر اساس آثار هرتز، تقریباً تمام حوزه هایی که به فیزیک مدرن تعلق دارند شروع به توسعه کردند.
در سال 1925، برای کشف قوانین مربوط به برخورد الکترون ها با اتم، این دانشمند جایزه نوبل را دریافت کرد.برادرزاده خود را از فیزیکدان بزرگ - گوستاو لودویگ هرتز دریافت کرد. در سال 1930، کمیسیون بین المللی الکتروتکنیکی سیستم واحد اندازه گیری جدیدی را تصویب کرد. او هرتز (هرتز) شد. این فرکانس مربوط به یک دوره نوسان در ثانیه است.
در سال 1969، یادبودی برای آنها. جی. هرتز. در سال 1987 مدال هاینریش هرتز IEEE تاسیس شد. ارائه سالانه آن برای دستاوردهای برجسته در زمینه آزمایش و تئوری با استفاده از هر امواج ساخته شده است. حتی دهانه ماه، که در پشت لبه شرقی جرم آسمانی قرار دارد، به نام هرتز نامگذاری شده است.
