Генрих Герц

Генрих Герц — биография

Генрих Герц – выдающийся немецкий ученый-физик, профессор университета Карлсруэ, член нескольких научных Академий. Внес огромный вклад в исследование электромагнитного излучения и других явлений в физике.

С открытиями немецкого ученого Генриха Герца человек сталкивается в той или иной мере ежедневно. Именно он глубоко изучил явление динамики и электромагнитных волн, что в будущем позволило создать такие привычные нам предметы, как телевизор и радиоприемник. Именем физика назвали единицу измерения частоты, входящую с 1933 года в Международную систему единиц.

Детство и юность

Ученый родился в Гамбурге 22 февраля 1857 года. Его отец, имевший юридическое образование, прошел путь от рядового адвоката до городского сенатора. Его супруга была наследницей известного банкира, открывшего одно из крупнейших финансовых учреждений страны.

Будущий ученый был старшим ребенком своих родителей. После него в семье родилось еще четверо детей – трое сыновей и одна дочь.

В детстве Генрих много болел, поэтому не мог вдоволь наслаждаться подвижными играми со своими ровесниками. Вместо этого мальчик проводил время за чтением книг и изучением языков, что сделало его память феноменальной. Уже в подростковом возрасте Герц мог свободно говорить на арабском языке и санскрите, которые выучил самостоятельно.

Родители видели в сыне успешного юриста и продолжателя дела отца. Юноша стал студентом Гамбургского реального училища, где, как предполагалось, он должен был изучать тонкости юридической науки. Когда в учебной программе появились уроки физики, интересы молодого человека устремились именно в этом направлении.

Надо отдать должное отцу с матерью, которые не стали навязывать ему свою волю. Видя искреннюю страсть сына к научным исследованиям, они перевели его в местную гимназию. Параллельно парень посещал школу ремесел, где дети обучались столярному делу, конструированию и созданию различных приборов.

Получив среднее образование в 1875 году, Генрих отправился в Дрезден – поступать в высшее техническое училище. На первых курсах юноша учился увлеченно, но вскоре вдруг понял, что стать инженером – это не совсем то, о чем он мечтал. Молодой человек забрал документы и отправился в Мюнхен, поступать в один из самых престижных вузов страны. В университет Герца приняли сразу на второй курс.

Став студентом Мюнхенского университета, Генрих занялся исследовательской деятельностью. Окончив учебное заведение, обладатель пытливого ума осознал, что полученных знаний ему все равно недостаточно. После основательной подготовки он отправился в Берлин, где поступил в столичный университет. Параллельно с учебой Генри работал в лаборатории Германа Гельмгольца на должности ассистента.

Наставник был известнейшим в те годы ученым-физиком. Он оценил талант своего нового подопечного и стал уделять его развитию особое внимание. Между исследователями – молодым и зрелым – завязалась теплая дружба, которая впоследствии переросла в научный тандем.

Научная деятельность

Под руководством старшего товарища Генрих защитил ученую степень, став кандидатом наук и профессиональным исследователем электродинамики. Именно эта область науки сделала имя Герца бессмертным.

В 19 веке магнитное и электрическое поля еще не были хорошо изучены. По мнению ученых тех лет, за возникновение и исчезновение электрического тока отвечают простые флюиды, обладающие необходимой инерцией.

У Герца было много сомнений на этот счет. Он проводил бесконечные опыты, пытаясь выявить ту самую инерцию. Многие из экспериментов были безрезультатными, однако были и успехи, за которые в 1879 году молодому ученому присудили премию Берлинского университета. Этот приз стал для физика дополнительным стимулом к дальнейшей исследовательской работе.

Итоги экспериментов 32-летний ученый использовал при подготовке докторской диссертации, защита которой состоялась в феврале 1880 года. Генрих получил степень доктора наук и диплом Берлинского университета с похвальным листом.

Некоторое время Герц оставался в стенах вуза, занимаясь теоретическими исследованиями. С каждым месяцем молодой человек все отчетливее понимал, что его больше привлекают практические эксперименты.

В начале 1880-х дипломированный физик получил должность доцента в университете города Киль. Через шесть лет Генриха возвели в профессоры физики и предложили работу в научном центре Карлсруэ. В этой высшей технической школе исследователю предоставили отдельную лабораторию, где он смог наконец заняться полноценными опытами. Главной задачей профессора было глубокое изучение быстрых электрических колебаний. Этими вопросами он интересовался еще на заре своей научной биографии.

Находясь в Карлсруэ, Генрих обустроил личную жизнь, женившись на Елизавете Долль. Семейная жизнь научную работу не прервала, ученый продолжал изучать явление инерции. В своих трудах Герц руководствовался идеями Максвелла, считавшего, что скорость радиоволн должна равняться скорости света. Опытам в этой области исследователь посвятил около трех лет. Результатом проделанной работы стало полученное доказательство существования электромагнитного излучения.

В распоряжении молодого физика до сих пор была простейшая лабораторная аппаратура. Несмотря на это, ему удалось добиться поразительных результатов. Герц не просто подтвердил существование электромагнитных волн, но и вычислил величину их скорости, отражения и преломления.

За свои исследования ученый получил признание в научном сообществе и ряд премий, среди которых: медаль имени Маттеучи итальянского Общества наук, премия Баумгартнера Венской академии, японский орден Священного сокровища, премия Парижской академии наук.

Мир узнал новую единицу измерения частоты герц, названную именем своего первооткрывателя. Талантливого ученого приняли в академии наук Италии, Германии и Австрии.

Результаты труда Генриха Герца переоценить невозможно. Благодаря его открытиям люди смогли пользоваться телеграфом, слушать радио и смотреть телевидение. Сегодня без этих привычных вещей нашу жизнь не представить, а тогда это было настоящей сенсацией.

Эксперименты Герца заставили ученых пересмотреть свои взгляды на такое явление, как природа света. Для опытов в данной области Генрих использовал открытый резонатор, с помощью которого удалось сделать ряд интересных наблюдений. Выяснилось, что под действием ультрафиолетового излучения прохождение искры между разрядниками облегчается в разы. Одновременно с немецким физиком это явление изучал русский ученый А. Г. Столетов, подтвердивший выводы своего коллеги.

Герц является первооткрывателем фотоэффекта, позже его теорию объяснил и подтвердил Альберт Эйнштейн. В современном мире это явление широко применяется в самой разнообразной технике. Так, фотоэффект используют для работы фотоэлементов, помогающих получать электрическую и солнечную энергию. Такой принцип работы особенно актуален в условиях, где доступ к стандартным источникам энергии невозможен, например, в условиях космоса.

Фотоэлементы помогают воспроизводить звук, записанный на пленку. Фотоэффект в сочетании с реле применяется для изготовления различных «видящих» приборов: сортировочных машин, устройств открывания/закрывания дверей, включения/отключения освещения.

Некоторую часть научной биографии профессор посвятил метеорологии. Так глубоко, как электромагнитные волны, Герц эту область не исследовал, однако и здесь сделал ряд интересных открытий. Этой темой ученый занимался в Берлине, работая под началом Гельмгольца.

Более всего ученого прославили труды по электродинамике. В начале 1880-х он издал две научные статьи, рассматривающие механику контакта. В ученом сообществе эти работы вызвали огромный резонанс. Здесь автор представил свои выводы относительно механики континуума и теории эластичности., основанные на наблюдениях за кольцами Ньютона, возникающими в линзах. Современные ученые несколько пересмотрели эту теорию, однако базовые ее принципы остались неизменными.

Создание Герцем искрового радиоприемника стало предтечей изобретения дипольной антенны. Для изготовления этого прибора исследователь использовал одновитковую катушку индуктивности в сочетании с сферическим конденсаторов, в котором была предусмотрена воздушная зона для искры. Радиоприемник Генрих поместил в темный ящик, чтобы искра была видна лучше. Вскоре ученый пришел к выводу, что в затененной коробке длина искры уменьшалась в разы. Чтобы решить эту проблему, изобретатель удалил стеклянную перегородку между источником электромагнитного излучения и самим приемником. Таким образом, длину искры удалось привести к оптимальному показателю.

Сам Герц свое открытие до конца объяснить не успел. С развитием науки ученым удалось ответить на вопросы, оставшиеся для первооткрывателя нерешенными. Так началась «беспроводная эра», подарившая человечеству множество полезных приборов и устройств. Эксперименты физика с электромагнитным полем внесли ясность в такие явления, как поляризация, отражение и преломление, а также позволили определить скорость электромагнитных волн.

В 1892-м Генрих исследовал прохождение катодных лучей через алюминиевую фольгу. Позже «эффект луча» более подробно изучил подопечный Герца Филип Ленард. Он же развил теорию катодной трубки и глубоко изучил прохождение различных материй рентгеновскими лучами.

Последние годы и смерть

Последние годы жизни Генрих занимался созданием фундаментального труда под названием «Принципы механики, изложенные в новой связи». Эта книга объединила все многолетние изыскания автора в области электромагнитных явлений. Позже эту работу опубликовал соратник и друг ученого Герман Гельмгольц. Пожилой профессор сопроводил издание предисловием, в котором он называл Герца своим самым выдающимся учеником.

В начале 1890-х, после тяжело перенесенной мигрени, у профессора развилась острая инфекция. Герц перенес несколько операций, однако результат оказался неутешительным. Смерть наступила 1 января 1894 года, в заключении причиной указан диагноз гранулёматоз Вегенера. На тот момент талантливейшему физику было всего 36 лет.

В конце 1960-х в Восточной Германии был открыт мемориал имени великого исследователя. В 1987 году учредили орден «Heinrich Hertz IEEE» — престижную награду в области науки. В честь Генриха назван кратер на Луне, расположенный за восточным краем земного спутника.

Ссылки

• Страница в Википедии