Pieter Zeeman
gigatos | Novembre 18, 2021
Riassunto
Pieter Zeeman (Zonnemaire, 25 maggio 1865 – Amsterdam, 9 ottobre 1943) è stato un fisico olandese e premio Nobel.
Zeeman nacque nel villaggio Zeeland di Zonnemaire, figlio del ministro riformato Catharinus Forandinus Zeeman (1828-1906) e di Wilhelmina Worst. Dopo la scuola di villaggio con una sola classe, suo padre gli ha insegnato una conoscenza di base del francese e ha potuto frequentare la hogereburgerschool (HBS) a Zierikzee (ora parte del gruppo scolastico Pontes). Durante il suo periodo all”HBS, osservò un”aurora boreale particolarmente luminosa, che poteva essere vista nel Nord Europa nel novembre 1882. Zeeman condivise la sua osservazione con l”insegnante di fisica di Groningen H.J.H. Groeneman, che pubblicò un articolo e un disegno sulla rivista Nature.
Poiché l”HBS non offriva un accesso diretto all”università, e Zeeman voleva studiare matematica e fisica, dovette prima passare un anno di istruzione supplementare al ginnasio di Delft. Fu messo con il vicepreside J.W. Lely (fratello di Cornelis Lely) e ricevette latino e greco come preparazione per l”esame di ammissione all”università.
Durante il suo soggiorno a Delft, Zeeman entrò in contatto con Heike Kamerlingh Onnes, dalla quale avrebbe poi ricevuto un”istruzione in meccanica. Nel 1885 superò l”esame di ammissione e fu ammesso all”Università statale di Leida, come studente di Kamerlingh Onnes e Hendrik Lorentz. Kamerlingh Onnes fu particolarmente colpito dalla comprensione di Zeeman del famoso libro di Maxwell, Teoria del calore. Ancora prima della sua promozione Zeeman fu nominato assistente del professor Lorentz nel 1890. Nel 1893 ottenne il suo dottorato sotto Kamerlingh Onnes con una dissertazione sulla magneto-ottica: Misure del fenomeno Kerr nelle riflessioni polari su ferro, cobalto e nichel.
Dopo aver ottenuto il suo dottorato, Zeeman ha lavorato per sei mesi a Strasburgo con Emil Cohn all”Istituto Kohlrausch, dove ha condotto ricerche sulla propagazione delle vibrazioni elettriche nei liquidi. In seguito, fu docente privato di matematica e fisica all”Università di Leida prima di essere nominato docente di fisica all”Università di Amsterdam nel 1896.
Nel 1896, come seguito alla sua ricerca di dottorato sull”effetto nucleare, iniziò a studiare l”effetto dei campi magnetici sulla luce e scoprì quello che oggi è noto come effetto mare, che pubblicò su Nature e altre importanti riviste nel 1897. Questo effetto comporta il fenomeno che le linee spettrali di un atomo che emette luce da uno stato eccitato si dividono in presenza di un forte campo magnetico. È una delle prove dell”esistenza della quantizzazione negli orbitali degli elettroni intorno all”atomo e quindi una delle indicazioni della correttezza della meccanica quantistica, che, per inciso, sarà sviluppata solo da Max Planck e altri a partire dal 1900. Qualche anno prima era già stato in grado di fornire la risposta al concorso organizzato dalla Koninklijke Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen su questo effetto nucleare e aveva vinto la medaglia d”oro nel 1892.
La sua scoperta fu una prova importante per la teoria della radiazione elettromagnetica di Lorentz. Dai risultati delle misurazioni di Zeeman, Lorentz non solo concluse che le particelle responsabili dell”emissione di luce negli atomi hanno una carica negativa, ma ora poteva anche determinare il rapporto tra la carica e la massa delle particelle – quoziente qm.
Da quel momento in poi, Zeeman e Lorentz avrebbero concentrato le loro ricerche sull”influenza del magnetismo sui raggi di luce. Zeeman stesso ha studiato la scissione delle linee spettrali in molte sostanze diverse, registrando i risultati in una serie di fotografie. Il suo lavoro in questo campo fu di grande importanza per tutte le ricerche successive sulla struttura degli atomi.
Nel 1900, Zeeman fu nominato professore straordinario di fisica all”Università di Amsterdam. Accettando questo incarico, tenne un discorso inaugurale intitolato: “Indagini sperimentali su parti più piccole degli atomi” in cui esponeva le ultime indagini sugli “importanti mattoni della nostra conoscenza della natura” (gli elettroni, scoperti più tardi). Nel 1908, come successore di Van der Waals, fu nominato professore ordinario e direttore dell”Istituto di Fisica a Roeterseiland nel quartiere di Plantage.
Poiché questo laboratorio non soddisfaceva più le sue esigenze, gli fu promesso un nuovo laboratorio dall”Università di Amsterdam già nel 1914. Ma a causa dello scoppio della prima guerra mondiale Zeeman dovette aspettare fino al 1923 per poter utilizzare il nuovo laboratorio “Physica” su Plantage Muidergracht. Nel frattempo, Zeeman lavorava nel vecchio laboratorio sull”effetto doppler ottico, un effetto usato in astronomia per conoscere meglio il movimento delle stelle. Si è anche concentrato sulla propagazione della luce nei solidi in movimento.
Nel 1902, condivise con Hendrik Lorentz il premio Nobel per la sua scoperta dell”effetto mare. Questo come risultato degli esperimenti fatti dai fisici americani Albert Michelson e Edward Morley. Il giorno della consegna, il 10 dicembre 1902, Zeeman era malato. Perciò Lorentz dovette spiegare le ricerche del suo ex studente al re svedese e ad altri ospiti. Nel 1912 Zeeman ricevette la medaglia Matteucci, così come la Henry Draper Medal (1921), la Rumford Medal e la Benjamin Franklin Medal (1925). Fino alla sua morte, rimase attivo nella ricerca sulla propagazione della luce in mezzi come l”acqua, il quarzo e la selce.
Nel 1932, Zeeman fu nominato membro onorario dell”Università di Gottinga in onore del 350° anniversario dell”Università di Amsterdam e perché l”Università di Gottinga voleva ringraziare l”Olanda per i suoi grandi progressi fisici.
Zeeman ha ricevuto molti dottorati onorari, tra l”altro, dalle università di Oxford e Leuven ed è stato nominato membro (onorario) di molte società scientifiche.
Al suo pensionamento, all”età di 70 anni, Zeeman è stato nominato Comandante dell”Ordine del Leone olandese. Nel 1940, in occasione del suo 75° compleanno, il laboratorio Physica di Amsterdam, risalente al 1923, fu intitolato a lui. Dopo la sua morte, il 9 ottobre 1943, il suo corpo fu deposto con una semplice cerimonia al Cimitero Generale di Haarlem, non lontano da dove è sepolto Lorentz.
Fonti
