Pieter Zeeman

Dimitris Stamatios | 11 heinäkuun, 2022

Yhteenveto

Pieter Zeeman (Zonnemaire, 25. toukokuuta 1865 – Amsterdam, 9. lokakuuta 1943) oli hollantilainen fyysikko ja Nobel-palkinnon saaja.

Zeeman syntyi zeelandilaisessa Zonnemairen kylässä reformoidun papin Catharinus Forandinus Zeemanin (1828-1906) ja Wilhelmina Worstin poikana. Yksiluokkaisen kyläkoulun jälkeen hänen isänsä opetti hänelle ranskan kielen perustaidot, ja hän pääsi Zierikzeen hogereburgerschooliin (HBS) (nykyään osa Pontesin kouluryhmää). HBS:ssä ollessaan hän havaitsi erityisen kirkkaan revontulivalon, joka näkyi Pohjois-Euroopassa marraskuussa 1882. Zeeman kertoi havainnostaan Groningenin fysiikan opettajalle H.J.H. Groenemanille, joka julkaisi siitä artikkelin ja piirroksen Nature-lehdessä.

Koska HBS ei tarjonnut suoraa pääsyä yliopistoon, ja Zeeman halusi opiskella matematiikkaa ja fysiikkaa, hänen oli ensin vietettävä vuosi lisäopetuksessa Delftin lukiossa. Hänet sijoitettiin vararehtori J.W. Lelyn (Cornelis Lelyn veli) luokse, ja hän sai latinaa ja kreikkaa valmistautuakseen yliopiston pääsykokeisiin.

Delftissä ollessaan Zeeman tutustui Heike Kamerlingh Onnesiin, jolta hän myöhemmin sai mekaniikan opetusta. Vuonna 1885 hän läpäisi pääsykokeen ja pääsi Leidenin valtionyliopistoon Kamerlingh Onnesin ja Hendrik Lorentzin oppilaaksi. Kamerlingh Onnesiin teki erityisen vaikutuksen Zeemanin ymmärrys Maxwellin kuuluisasta kirjasta Theory of Heat. Jo ennen ylennystään Zeeman nimitettiin professori Lorentzin assistentiksi vuonna 1890. Vuonna 1893 hän väitteli Kamerlingh Onnesin johdolla tohtoriksi magneettiooptiikkaa käsittelevästä väitöskirjasta ”Measurements of the Kerr phenomenon in polar reflections on iron, cobalt and nickel”.

Tohtorintutkinnon suorittamisen jälkeen Zeeman työskenteli kuusi kuukautta Strasbourgissa Emil Cohnin kanssa Kohlrausch-instituutissa, jossa hän tutki sähköisten värähtelyjen etenemistä nesteissä. Sen jälkeen hän toimi Leidenin yliopiston matematiikan ja fysiikan yksityisluennoitsijana ennen kuin hänet nimitettiin Amsterdamin yliopiston fysiikan lehtoriksi vuonna 1896.

Hänen löytönsä oli tärkeä todiste Lorentzin sähkömagneettisen säteilyn teorialle. Zeemanin mittaustuloksista Lorentz ei ainoastaan päätteli, että atomeissa valon emittoimisesta vastaavilla hiukkasilla on negatiivinen varaus, vaan hän pystyi nyt myös laskemaan varauksen ja hiukkasten massan välisen suhteen – kvartiilin q

Siitä lähtien Zeeman ja Lorentz keskittyivät yhdessä tutkimaan magnetismin vaikutusta valonsäteisiin. Zeeman tutki itse spektriviivojen jakautumista monissa eri aineissa ja talletti tulokset valokuvasarjaan. Hänen työnsä tällä alalla oli erittäin tärkeää kaikille myöhemmille atomien rakennetta koskeville tutkimuksille.

Vuonna 1900 Zeeman nimitettiin Amsterdamin yliopiston fysiikan ylimääräiseksi professoriksi. Otettuaan vastaan tämän viran hän piti virkaanastujaispuheenvuoron otsikolla ”Kokeelliset tutkimukset atomeja pienemmistä osista”, jossa hän selvitti viimeisimpiä tutkimuksia, jotka koskivat ”luonnon tuntemuksemme tärkeitä rakennuspalikoita” (elektronit, jotka löydettiin myöhemmin). Vuonna 1908 hänet nimitettiin Van der Waalsin seuraajana professorin virkaan ja Plantagen naapurustossa sijaitsevan Roeterseilandin fysiikan instituutin johtajaksi.

Koska tämä laboratorio ei enää vastannut hänen tarpeitaan, Amsterdamin yliopisto lupasi hänelle uuden laboratorion jo vuonna 1914. Ensimmäisen maailmansodan puhkeamisen vuoksi Zeeman joutui kuitenkin odottamaan vuoteen 1923, ennen kuin hän pääsi käyttämään Plantage Muidergrachtissa sijaitsevaa uutta Physica-laboratoriota. Sillä välin Zeeman työskenteli vanhassa laboratoriossa optisen Doppler-ilmiön parissa, jota käytetään tähtitieteessä, jotta tähtien liikkeistä saataisiin lisää tietoa. Hän keskittyi myös valon etenemiseen liikkuvissa kiinteissä kappaleissa.

Vuonna 1902 hän sai yhdessä Hendrik Lorentzin kanssa Nobelin palkinnon merivaikutuksen löytämisestä. Tämä oli seurausta amerikkalaisten fyysikoiden Albert Michelsonin ja Edward Morleyn tekemistä kokeista. Palkinnon myöntämispäivänä 10. joulukuuta 1902 Zeeman oli sairas. Siksi Lorentzin oli selitettävä entisen oppilaansa tutkimusta Ruotsin kuninkaalle ja muille vieraille. Zeeman sai vuonna 1912 Matteucci-mitalin sekä Henry Draper -mitalin (1921), Rumford-mitalin ja Benjamin Franklin -mitalin (1925). Kuolemaansa saakka hän jatkoi aktiivisesti valon etenemisen tutkimista muun muassa vedessä, kvartsissa ja piikivessä.

Vuonna 1932 Zeeman nimitettiin Göttingenin yliopiston kunniajäseneksi Amsterdamin ammattikorkeakoulun 350-vuotisjuhlan kunniaksi ja koska Göttingenin yliopisto halusi kiittää Alankomaita sen suuresta fyysisestä edistyksestä.

Zeeman on saanut useita kunniatohtorin arvonimiä muun muassa Oxfordin ja Leuvenin yliopistoista, ja hänet on nimitetty monien tieteellisten järjestöjen (kunnia)jäseneksi.

lähteet

1. Pieter Zeeman
2. Pieter Zeeman
3. Catharinus Forandinus Zeeman bij de Digitale Bibliotheek voor de Nederlandse Letteren (dbnl)
4. A.J. Kox, Een Brandpunt van geleerdheid in de hoofdstad: de Universiteit van Amsterdam rond 1900 in vijftien portretten, Blz. 214. ISBN 90-6550-349-8.
5. P. Zeeman (1897). The Effect of Magnetisation on the Nature of Light Emitted by a Substance. Nature 55: 347. DOI: 10.1038/055347a0.
6. ^ a b ”Fellows of the Royal Society”. London: Royal Society. Archived from the original on 2015-03-16.
7. ^ a b c Rayleigh (1944). ”Pieter Zeeman. 1865-1943”. Obituary Notices of Fellows of the Royal Society. 4 (13): 591–595. doi:10.1098/rsbm.1944.0010. S2CID 125808317.
8. ^ Pieter ZEEMAN, su accademiadellescienze.it.
9. ^ (EN) M.P.C. 45750 del 26 maggio 2002
10. 2,0 2,1 2,2 Εθνική Βιβλιοθήκη της Γερμανίας, Κρατική Βιβλιοθήκη του Βερολίνου, Βαυαρική Κρατική Βιβλιοθήκη, Εθνική Βιβλιοθήκη της Αυστρίας: Gemeinsame Normdatei. 116968141. Ανακτήθηκε στις 16  Οκτωβρίου 2015.
11. 5,0 5,1 (Ιταλικά) www.accademiadellescienze.it. pieter-zeeman. Ανακτήθηκε στις 1  Δεκεμβρίου 2020.