Pieter Zeeman
gigatos | noviembre 15, 2021
Resumen
Pieter Zeeman (Zonnemaire, 25 de mayo de 1865 – Ámsterdam, 9 de octubre de 1943) fue un físico holandés y premio Nobel.
Zeeman nació en el pueblo zelandés de Zonnemaire, hijo del ministro reformado Catharinus Forandinus Zeeman (1828-1906) y de Wilhelmina Worst. Después de la escuela de pueblo de una sola clase, su padre le enseñó un conocimiento básico de francés y pudo asistir a la hogereburgerschool (HBS) de Zierikzee (que ahora forma parte del grupo escolar de Pontes). Durante su estancia en el HBS, observó una aurora boreal especialmente brillante, que pudo verse en el norte de Europa en noviembre de 1882. Zeeman compartió su observación con el profesor de física de Groningen, H.J.H. Groeneman, que publicó un artículo y un dibujo al respecto en la revista Nature.
Como la HBS no ofrecía acceso directo a la universidad, y Zeeman quería estudiar matemáticas y física, primero tuvo que pasar un año de educación complementaria en el gimnasio de Delft. Fue colocado con el vicedirector J.W. Lely (hermano de Cornelis Lely) y recibió latín y griego como preparación para el examen de acceso a la universidad.
Durante su estancia en Delft, Zeeman entró en contacto con Heike Kamerlingh Onnes, de quien más tarde recibiría instrucción en mecánica. En 1885 aprobó el examen de ingreso y fue admitido en la Universidad Estatal de Leiden, como alumno de Kamerlingh Onnes y Hendrik Lorentz. A Kamerlingh Onnes le impresionó especialmente la comprensión de Zeeman del famoso libro de Maxwell Teoría del calor. Incluso antes de su ascenso, Zeeman fue nombrado ayudante del profesor Lorentz en 1890. En 1893 se doctoró con Kamerlingh Onnes con una disertación sobre magneto-óptica: Mediciones del fenómeno Kerr en reflexiones polares sobre hierro, cobalto y níquel.
Tras obtener su doctorado, Zeeman trabajó durante seis meses en Estrasburgo con Emil Cohn en el Instituto Kohlrausch, donde investigó la propagación de las vibraciones eléctricas en los líquidos. Posteriormente, fue profesor particular de matemáticas y física en la Universidad de Leiden antes de ser nombrado profesor de física en la Universidad de Ámsterdam en 1896.
En 1896, como continuación de su investigación doctoral sobre el efecto nuclear, comenzó a investigar el efecto de los campos magnéticos sobre la luz y descubrió lo que hoy se conoce como efecto marino, que publicó en Nature y otras revistas importantes en 1897. Este efecto consiste en el fenómeno de que las líneas espectrales de un átomo que emite luz desde un estado excitado se dividen en presencia de un fuerte campo magnético. Es una de las pruebas de la existencia de la cuantificación en los orbitales de los electrones alrededor del átomo y, por tanto, uno de los indicios de la corrección de la mecánica cuántica, que, por cierto, sólo sería desarrollada por Max Planck y otros a partir de 1900. Unos años antes ya había sido capaz de dar respuesta al concurso organizado por la Koninklijke Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen sobre este efecto nuclear y había ganado la medalla de oro en 1892.
Su descubrimiento fue una prueba importante para la teoría de la radiación electromagnética de Lorentz. A partir de los resultados de las mediciones de Zeeman, Lorentz no sólo llegó a la conclusión de que las partículas responsables de la emisión de luz en los átomos tienen una carga negativa, sino que ahora también podía determinar la relación entre la carga y la masa de las partículas -cociente qm.
A partir de ese momento, Zeeman y Lorentz centrarían juntos sus investigaciones en la influencia del magnetismo sobre los rayos de luz. El propio Zeeman investigó la división de las líneas espectrales en muchas sustancias diferentes, registrando los resultados en una serie de fotografías. Su trabajo en este campo fue de gran importancia para todas las investigaciones posteriores sobre la estructura de los átomos.
En 1900, Zeeman fue nombrado profesor extraordinario de física en la Universidad de Ámsterdam. Al aceptar este cargo, pronunció un discurso inaugural titulado: «Investigaciones experimentales sobre partes más pequeñas que los átomos», en el que expuso las últimas investigaciones sobre los «importantes bloques de construcción de nuestro conocimiento de la naturaleza» (los electrones, descubiertos posteriormente). En 1908, como sucesor de Van der Waals, fue nombrado profesor titular y director del Instituto de Física de Roeterseiland, en el barrio de Plantage.
Como este laboratorio ya no se ajustaba a sus necesidades, la Universidad de Ámsterdam le prometió uno nuevo ya en 1914. Pero debido al estallido de la Primera Guerra Mundial, Zeeman tuvo que esperar hasta 1923 para poder utilizar el nuevo laboratorio «Physica» en Plantage Muidergracht. Mientras tanto, Zeeman trabajaba en el antiguo laboratorio en el efecto doppler óptico, un efecto utilizado en astronomía para conocer mejor el movimiento de las estrellas. También se centró en la propagación de la luz en los sólidos en movimiento.
En 1902, compartió con Hendrik Lorentz el Premio Nobel por su descubrimiento del efecto marino. Esto como resultado de los experimentos realizados por los físicos estadounidenses Albert Michelson y Edward Morley. El día de la adjudicación, el 10 de diciembre de 1902, Zeeman estaba enfermo. Por ello, Lorentz tuvo que explicar las investigaciones de su antiguo alumno al rey sueco y a otros invitados. En 1912 Zeeman recibió la Medalla Matteucci, así como la Medalla Henry Draper (1921), la Medalla Rumford y la Medalla Benjamin Franklin (1925). Hasta su muerte, siguió investigando la propagación de la luz en medios como el agua, el cuarzo y el sílex.
En 1932, Zeeman fue nombrado miembro honorario de la Universidad de Göttingen en honor al 350 aniversario de la Universidad de Ciencias Aplicadas de Ámsterdam, y porque la Universidad de Göttingen quería agradecer a los Países Bajos su gran progreso físico.
Zeeman ha recibido numerosos doctorados honoríficos de, entre otras, las universidades de Oxford y Lovaina, y ha sido nombrado miembro (honorífico) de muchas sociedades científicas.
Fuentes
