Biografia di Heinrich Hertz

Gli studenti di fisica di tutto il mondo hanno familiarità con il lavoro di Heinrich Hertz, il fisico tedesco che ha dimostrato che le onde elettromagnetiche esistono sicuramente. Il suo lavoro in elettrodinamica ha spianato la strada a molti usi moderni della luce (noti anche come onde elettromagnetiche). L'unità di frequenza che i fisici usano è chiamata Hertz in suo onore.

Fatti veloci Heinrich Hertz

Heinrich Hertz è nato ad Amburgo, in Germania, nel 1857. I suoi genitori erano Gustav Ferdinand Hertz (un avvocato) e Anna Elisabeth Pfefferkorn. Sebbene suo padre fosse nato ebreo, si convertì al cristianesimo e i bambini furono cresciuti come cristiani. Ciò non ha impedito ai nazisti di disonorare l'Hertz dopo la sua morte, a causa della "contaminazione" dell'ebraismo, ma la sua reputazione è stata ripristinata dopo la seconda guerra mondiale.

Il giovane Hertz è stato educato alla Gelehrtenschule des Johanneums di Amburgo, dove ha mostrato un profondo interesse per le materie scientifiche. Ha continuato a studiare ingegneria a Francoforte sotto scienziati come Gustav Kirchhoff ed Hermann Helmholtz. Kirchhoff si specializzò in studi di radiazione, spettroscopia e teorie dei circuiti elettrici. Helmholtz era un fisico che ha sviluppato teorie sulla visione, sulla percezione del suono e della luce e sui campi dell'elettrodinamica e della termodinamica. Non sorprende quindi che il giovane Hertz si sia interessato ad alcune delle stesse teorie e alla fine abbia svolto il lavoro della sua vita nei campi della meccanica dei contatti e dell'elettromagnetismo.

Dopo aver conseguito un Ph. D. nel 1880, Hertz assunse una serie di cattedre in cui insegnava fisica e meccanica teorica. Ha sposato Elisabeth Doll nel 1886 e hanno avuto due figlie.

La tesi di dottorato di Hertz si è concentrata su James Clerk Maxwell teorie dell'elettromagnetismo. Maxwell lavorò nella fisica matematica fino alla sua morte nel 1879 e formulò quelle che ora sono conosciute come le equazioni di Maxwell. Descrivono, attraverso la matematica, le funzioni dell'elettricità e del magnetismo. Ha anche predetto l'esistenza di onde elettromagnetiche.

Il lavoro di Hertz si è concentrato su quella prova, che ha impiegato diversi anni per raggiungere. Costruì una semplice antenna a dipolo con una scintilla tra gli elementi e riuscì a produrre onde radio con essa. Tra il 1879 e il 1889, fece una serie di esperimenti che utilizzavano campi elettrici e magnetici per produrre onde che potevano essere misurate. Ha stabilito che la velocità delle onde era uguale alla velocità della luce e ha studiato le caratteristiche dei campi che ha generato, misurando la loro grandezza, polarizzazione e riflessi. Alla fine, il suo lavoro ha mostrato che la luce e le altre onde che ha misurato erano tutte una forma di radiazione elettromagnetica che poteva essere definita dalle equazioni di Maxwell. Ha dimostrato attraverso il suo lavoro che le onde elettromagnetiche possono e si muovono nell'aria.

Inoltre, Hertz si è concentrato su un concetto chiamato effetto fotoelettrico, che si verifica quando un oggetto con carica elettrica perde quella carica molto rapidamente quando viene esposto alla luce, nel suo caso, la radiazione ultravioletta. Ha osservato e descritto l'effetto, ma non ha mai spiegato perché sia ​​successo. Ciò è stato lasciato ad Albert Einstein, che ha pubblicato il suo lavoro sull'effetto. Ha suggerito che la luce (radiazione elettromagnetica) consiste nell'energia trasportata dalle onde elettromagnetiche in piccoli pacchetti chiamati quanti. Gli studi di Hertz e il successivo lavoro di Einstein alla fine divennero la base per un importante ramo della fisica chiamato meccanica quantistica. Hertz e il suo studente Phillip Lenard hanno anche lavorato con i raggi catodici, che sono prodotti all'interno di tubi a vuoto mediante elettrodi.

È interessante notare che Heinrich Hertz non pensava ai suoi esperimenti radiazioni elettromagnetiche, in particolare le onde radio, avevano un valore pratico. La sua attenzione era focalizzata esclusivamente su esperimenti teorici. Quindi, ha dimostrato che le onde elettromagnetiche si sono propagate attraverso l'aria (e lo spazio). Il suo lavoro ha portato gli altri a sperimentare ulteriormente con altri aspetti delle onde radio e della propagazione elettromagnetica. Alla fine, si sono imbattuti nel concetto di usare le onde radio per inviare segnali e messaggi e altri inventori li hanno usati per creare telegrafia, trasmissioni radiofoniche e infine televisione. Senza il lavoro di Hertz, tuttavia, l'uso odierno di radio, TV, trasmissioni satellitari e tecnologia cellulare non esisterebbe. Né lo farebbe la scienza della radioastronomia, che si basa fortemente sul suo lavoro.

I risultati scientifici di Hertz non erano limitati all'elettromagnetismo. Ha anche svolto molte ricerche sull'argomento della meccanica dei contatti, che è lo studio di oggetti di materia solida che si toccano. Le grandi domande in quest'area di studio hanno a che fare con le sollecitazioni che gli oggetti producono l'uno sull'altro e quale ruolo gioca l'attrito nelle interazioni tra le loro superfici. Questo è un importante campo di studio in ingegnere meccanico. La meccanica di contatto influenza la progettazione e la costruzione di oggetti quali motori a combustione, guarnizioni, strutture metalliche e anche oggetti che hanno un contatto elettrico tra loro.

Il lavoro di Hertz nella meccanica dei contatti iniziò nel 1882 quando pubblicò un documento intitolato "Sul contatto dei solidi elastici", dove in realtà stava lavorando con le proprietà delle lenti impilate. Voleva capire come le loro proprietà ottiche sarebbero state influenzate. Il concetto di "stress hertziano" prende il nome da lui e descrive le sollecitazioni puntuali che gli oggetti subiscono quando si toccano, in particolare negli oggetti curvi.

Heinrich Hertz ha lavorato alla sua ricerca e alle sue conferenze fino alla sua morte, avvenuta il 1 gennaio 1894. La sua salute iniziò a peggiorare diversi anni prima della sua morte, e c'erano alcune prove che avesse il cancro. I suoi ultimi anni sono stati ripresi con l'insegnamento, ulteriori ricerche e diverse operazioni per le sue condizioni. La sua ultima pubblicazione, un libro intitolato "Die Prinzipien der Mechanik" (I principi della meccanica), è stata inviata alla tipografia poche settimane prima della sua morte.

Hertz è stato onorato non solo per l'uso del suo nome per il periodo fondamentale di una lunghezza d'onda, ma il suo nome appare su una medaglia commemorativa e un cratere sulla Luna. Un istituto chiamato Heinrich-Hertz Institute for Oscillation Research è stato fondato nel 1928, oggi noto come Fraunhofer Institute for Telecommunications, Heinrich Hertz Institute, HHI. La tradizione scientifica continuò con vari membri della sua famiglia, tra cui sua figlia Mathilde, che divenne un famoso biologo. Un nipote, Gustav Ludwig Hertz, ha vinto un premio Nobel e altri membri della famiglia hanno dato un contributo scientifico significativo in medicina e fisica.

• "Heinrich Hertz e radiazione elettromagnetica." AAAS - La più grande società scientifica generale del mondo, www.aaas.org/heinrich-hertz-and-electromagnetic-radiation. www.aaas.org/heinrich-hertz-and-electromagnetic-radiation.
• Primer per microscopia alle espressioni molecolari: tecniche di microscopia specializzate - Galleria di immagini digitali a fluorescenza - Cellule epiteliali renali normali della scimmia verde africana (Vero), micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/hertz.html.
• http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Hertz_Heinrich.html“Heinrich Rudolf Hertz. " Biografia di Cardan, www-history.mcs.st-and.ac.uk/Biographies/Hertz_Heinrich.html.