Pieter Zeeman
gigatos | januar 17, 2022
Resumé
Pieter Zeeman (Zonnemaire, 25. maj 1865 – Amsterdam, 9. oktober 1943) var en hollandsk fysiker og Nobelprisvinder.
Zeeman blev født i den sjællandske landsby Zonnemaire som søn af den reformerte præst Catharinus Forandinus Zeeman (1828-1906) og Wilhelmina Worst. Efter landsbyskolen med et klasselokale lærte hans far ham et grundlæggende kendskab til fransk, og han kunne gå på hogereburgerschool (HBS) i Zierikzee (nu en del af Pontes-skolegruppen). I løbet af sin tid på HBS observerede han et særligt klart nordlys, som kunne ses i Nordeuropa i november 1882. Zeeman delte sin observation med fysiklæreren H.J.H. Groeneman fra Groningen, som offentliggjorde en artikel og en tegning om den i tidsskriftet Nature.
Da HBS ikke gav direkte adgang til universitetet, og Zeeman ønskede at studere matematik og fysik, måtte han først bruge et år på supplerende undervisning på gymnasiet i Delft. Han blev placeret hos vicerektor J.W. Lely (Cornelis Lelys bror) og fik latin og græsk som forberedelse til optagelsesprøven på universitetet.
Under sit ophold i Delft kom Zeeman i kontakt med Heike Kamerlingh Onnes, som han senere skulle modtage undervisning i mekanik af. I 1885 bestod han sin optagelsesprøve og blev optaget på statsuniversitetet i Leiden som studerende hos Kamerlingh Onnes og Hendrik Lorentz. Kamerlingh Onnes var især imponeret over Zeemans forståelse af Maxwells berømte bog Theory of Heat. Allerede før sin forfremmelse blev Zeeman udnævnt til assistent for professor Lorentz i 1890. I 1893 blev han doktor under Kamerlingh Onnes med en afhandling om magneto-optik: Measurements of the Kerr phenomenon in polar reflections on iron, cobalt and nickel.
Efter sin doktorgrad arbejdede Zeeman i seks måneder i Strasbourg sammen med Emil Cohn på Kohlrausch-instituttet, hvor han forskede i udbredelsen af elektriske vibrationer i væsker. Derefter var han privatlærer i matematik og fysik ved universitetet i Leiden, inden han i 1896 blev udnævnt til lektor i fysik ved universitetet i Amsterdam.
I 1896 begyndte han som opfølgning på sin ph.d.-forskning om kerneeffekten at undersøge effekten af magnetfelter på lys og opdagede det, der nu er kendt som hav-effekten, som han offentliggjorde i Nature og andre vigtige tidsskrifter i 1897. Denne effekt indebærer det fænomen, at spektrallinjerne i et atom, der udsender lys fra en exciteret tilstand, deler sig ved tilstedeværelse af et stærkt magnetfelt. Det er et af beviserne for eksistensen af kvantisering i elektronorbitalerne omkring atomet og dermed et af beviserne for kvantemekanikkens rigtighed, som i øvrigt først blev udviklet af Max Planck og andre fra 1900 og fremefter. Allerede nogle få år tidligere havde han været i stand til at give svaret på den konkurrence, som Koninklijke Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen havde udskrevet om denne kerneeffekt, og han havde vundet guldmedaljen i 1892.
Hans opdagelse var et vigtigt bevis for Lorentz” teori om elektromagnetisk stråling. Ud fra Zeemans måleresultater konkluderede Lorentz ikke blot, at de partikler, der er ansvarlige for lysudstrålingen i atomerne, har en negativ ladning, men han kunne nu også beregne forholdet mellem ladningen og partiklernes masse – kvotienten q
Fra det øjeblik ville Zeeman og Lorentz sammen fokusere deres forskning på magnetismens indflydelse på lysstråler. Zeeman undersøgte selv spektralliniernes opdeling i mange forskellige stoffer og registrerede resultaterne i en række fotografier. Hans arbejde på dette område var af stor betydning for al videre forskning i atomernes struktur.
I 1900 blev Zeeman udnævnt til ekstraordinær professor i fysik ved universitetet i Amsterdam. Da han tiltrådte denne stilling, holdt han en åbningstale med titlen: “Eksperimentelle undersøgelser af dele, der er mindre end atomer”, hvori han forklarede de seneste undersøgelser af “de vigtige byggesten i vores viden om naturen” (elektronerne, som senere blev opdaget). I 1908 blev han som Van der Waals” efterfølger udnævnt til professor og direktør for det fysiske institut på Roeterseiland i Plantage-kvarteret.
Da dette laboratorium ikke længere opfyldte hans krav, blev han allerede i 1914 lovet et nyt laboratorium af Amsterdams Universitet. Men på grund af udbruddet af Første Verdenskrig måtte Zeeman vente til 1923, før han kunne bruge det nye “Physica”-laboratorium på Plantage Muidergracht. I mellemtiden arbejdede Zeeman i det gamle laboratorium på den optiske dopplereffekt, en effekt, der bruges i astronomien til at lære mere om stjernernes bevægelse. Han fokuserede også på lysets udbredelse i bevægelige faste stoffer.
I 1902 delte han sammen med Hendrik Lorentz Nobelprisen for sin opdagelse af havets effekt. Dette var et resultat af eksperimenter udført af de amerikanske fysikere Albert Michelson og Edward Morley. På dagen for tildelingen, den 10. december 1902, var Zeeman syg. Derfor måtte Lorentz forklare sin tidligere studerendes forskning for den svenske konge og andre gæster. I 1912 modtog Zeeman Matteucci-medaljen, Henry Draper-medaljen (1921), Rumford-medaljen og Benjamin Franklin-medaljen (1925). Indtil sin død var han aktiv inden for forskning i lysets udbredelse i medier som vand, kvarts og flint.
I 1932 blev Zeeman udnævnt til æresmedlem af universitetet i Göttingen i anledning af 350-års jubilæet for Amsterdam University of Applied Sciences, og fordi universitetet i Göttingen ønskede at takke Nederlandene for dets store fysiske fremskridt.
Zeeman har modtaget mange æresdoktorgrader fra bl.a. universiteterne i Oxford og Leuven, og han er blevet udnævnt til (æres)medlem af mange videnskabelige selskaber.
Da Zeeman gik på pension som 70-årig, blev han udnævnt til kommandør i den hollandske løveorden. I 1940, i anledning af hans 75-års fødselsdag, blev Physica-laboratoriet i Amsterdam fra 1923 opkaldt efter ham i anledning af hans 75-års fødselsdag. Efter hans død den 9. oktober 1943 blev hans lig stedt til hvile i en enkel ceremoni på den almindelige kirkegård i Haarlem, ikke langt fra Lorentz” gravsted.
Kilder
