Heinrich Hertz
gigatos | 15 listopada, 2021
Streszczenie
W 1886 r. Hertz ożenił się z Elisabeth Doll, córką Maxa Dolla, wykładowcy geometrii w Karlsruhe. Mieli dwie córki: Johannę, urodzoną 20 października 1887 r. i Mathilde, urodzoną 14 stycznia 1891 r., która później została wybitnym biologiem. W tym czasie Hertz prowadził swoje przełomowe badania nad falami elektromagnetycznymi.
Zapytany o zastosowania swoich odkryć, Hertz odpowiedział,
Przeczytaj także: biografie-pl – Lybne Dyngyl
W 1892 r. Hertz rozpoczął eksperymenty i wykazał, że promienie katodowe mogą przenikać przez bardzo cienką folię metalową (np. aluminiową). Philipp Lenard, uczeń Heinricha Hertza, dalej badał ten „efekt promieniowania”. Opracował on wersję lampy katodowej i badał przenikanie promieni X przez różne materiały. Lenard nie zdawał sobie jednak sprawy, że produkuje promienie X. Hermann von Helmholtz sformułował równania matematyczne dla promieniowania X. Postulował on teorię dyspersji jeszcze przed odkryciem i ogłoszeniem przez Röntgena. Powstała ona w oparciu o elektromagnetyczną teorię światła (Wiedmann”s Annalen, Vol. XLVIII). Nie pracował jednak z rzeczywistymi promieniami rentgenowskimi.
Przeczytaj także: biografie-pl – Hieronim Bonaparte
Mechanicy kontaktowi
W latach 1886-1889 Hertz opublikował dwa artykuły na temat tego, co miało stać się znane jako dziedzina mechaniki kontaktowej, które okazały się ważną podstawą dla późniejszych teorii w tej dziedzinie. Joseph Valentin Boussinesq opublikował kilka krytycznie ważnych spostrzeżeń na temat pracy Hertza, uznając jednak jego pracę na temat mechaniki kontaktowej za niezwykle ważną. Jego praca w zasadzie podsumowuje, jak dwa aksjosymetryczne obiekty umieszczone w kontakcie będą się zachowywać pod wpływem obciążenia, a wyniki uzyskał w oparciu o klasyczną teorię sprężystości i mechanikę kontinuum. Najbardziej znaczącą wadą jego teorii było zaniedbanie jakiegokolwiek charakteru adhezji pomiędzy dwoma ciałami stałymi, co okazuje się istotne, gdy materiały tworzące ciała stałe zaczynają przyjmować wysoką elastyczność. Zaniedbanie adhezji było jednak w tamtych czasach naturalne, gdyż nie istniały żadne eksperymentalne metody jej badania.
Rozwijając swoją teorię Hertz wykorzystał obserwację eliptycznych pierścieni Newtona powstających po umieszczeniu szklanej kuli na soczewce jako podstawę do założenia, że ciśnienie wywierane przez kulę ma rozkład eliptyczny. Formowanie się pierścieni Newtona wykorzystał ponownie, potwierdzając swoją teorię eksperymentalnie, do obliczenia przemieszczenia, jakie kula wywiera na soczewkę. Kenneth L. Johnson, K. Kendall i A. D. Roberts (JKR) wykorzystali tę teorię jako podstawę do obliczenia teoretycznego przemieszczenia lub głębokości wgłębienia w obecności adhezji w 1971 roku. Teoria Hertza jest odzyskana z ich sformułowania, jeśli przyjmie się, że przyczepność materiałów jest równa zeru. Podobną do tej teorii, ale przy innych założeniach, B. V. Derjaguin, V. M. Muller i Y. P. Toporov opublikowali w 1975 r. inną teorię, która w środowisku naukowym znana jest jako teoria DMT, która również odzyskuje sformułowania Hertza przy założeniu zerowej adhezji. Teoria DMT okazała się przedwczesna i wymagała kilku rewizji, zanim została zaakceptowana jako kolejna teoria kontaktu materiałowego obok teorii JKR. Zarówno teoria DMT jak i teoria JKR stanowią podstawę mechaniki kontaktu, na której opierają się wszystkie modele kontaktu przejściowego, stosowane w przewidywaniu parametrów materiału w nanoindentacji i mikroskopii sił atomowych. Modele te mają kluczowe znaczenie dla dziedziny tribologii, a Duncan Dowson uznał go za jednego z 23 „Men of Tribology”. Badania Hertza z czasów, gdy był wykładowcą, poprzedzające jego wielką pracę nad elektromagnetyzmem, którą on sam uważał z charakterystyczną dla siebie trzeźwością za trywialną, ułatwiły erę nanotechnologii.
Hertz opisał również „stożek Hertza”, typ pękania w kruchych ciałach stałych spowodowany przenoszeniem fal naprężeń.
Przeczytaj także: biografie-pl – Leif Eriksson
Meteorologia
Hertz zawsze interesował się meteorologią, co prawdopodobnie wywodziło się z jego kontaktów z Wilhelmem von Bezoldem (który był jego profesorem na kursie laboratoryjnym na Politechnice Monachijskiej latem 1878 r.). Będąc asystentem Helmholtza w Berlinie, napisał kilka drobnych artykułów z tej dziedziny, m.in. o badaniach nad parowaniem cieczy, nowym rodzaju higrometru i graficznym sposobie określania właściwości wilgotnego powietrza poddawanego zmianom adiabatycznym.
Heinrich Hertz przez całe życie był luteraninem i nie uważałby się za Żyda, ponieważ rodzina jego ojca przeszła na luteranizm, gdy jego ojciec był jeszcze dzieckiem (w wieku siedmiu lat) w 1834 roku.
Mimo to, gdy kilkadziesiąt lat po śmierci Hertza władzę objął reżim nazistowski, jego urzędnicy usunęli jego portret z honorowego miejsca w hamburskim ratuszu (Rathaus) z powodu jego częściowo żydowskiego pochodzenia. (Od tego czasu obraz został przywrócony do publicznego eksponowania).
Wdowa i córki Hertza opuściły Niemcy w latach 30. i osiedliły się w Anglii.
Siostrzeniec Heinricha Hertza, Gustav Ludwig Hertz, był laureatem Nagrody Nobla, a syn Gustava, Carl Helmut Hertz, wynalazł ultrasonograf medyczny. Jego córka Mathilde Carmen Hertz była znanym biologiem i psychologiem porównawczym. Bratanek Hertza, Hermann Gerhard Hertz, profesor Uniwersytetu w Karlsruhe, był pionierem spektroskopii NMR i w 1995 r. opublikował notatki laboratoryjne Hertza.
Jednostka SI herc (Hz) została ustanowiona na jego cześć przez Międzynarodową Komisję Elektrotechniczną w 1930 r. dla częstotliwości, wyrażającej liczbę powtórzeń danego zdarzenia w ciągu sekundy. Została ona przyjęta przez CGPM (Conférence générale des poids et mesures) w 1960 roku, oficjalnie zastępując poprzednią nazwę „cykle na sekundę” (cps).
W 1928 roku w Berlinie założono Instytut Heinricha-Hertza do Badań nad Oscylacjami. Dziś znany jest jako Instytut Fraunhofera ds. telekomunikacji, Instytut Heinricha Hertza, HHI.
W 1969 roku w Niemczech Wschodnich został odlany medal pamiątkowy Heinricha Hertza. Medal IEEE im. Heinricha Hertza, ustanowiony w 1987 roku, jest „za wybitne osiągnięcia w dziedzinie fal Hertza, wręczany corocznie osobie fizycznej za osiągnięcia, które mają charakter teoretyczny lub eksperymentalny”.
W 1980 roku we Włoszech w dzielnicy Cinecitta Est w Rzymie powstaje szkoła średnia o nazwie „Istituto Tecnico Industriale Statale Heinrich Hertz”.
Na jego cześć nazwano krater, który znajduje się na dalekiej stronie Księżyca, tuż za wschodnią krawędzią. W Niżnym Nowogrodzie w Rosji znajduje się market Hertza z artykułami radioelektronicznymi, nazwany jego imieniem. Wieża radiowo-telekomunikacyjna Heinrich-Hertz-Turm w Hamburgu nosi imię słynnego syna tego miasta.
Hertz został uhonorowany przez Japonię członkostwem w Zakonie Świętego Skarbu, który posiada wiele warstw honorowych dla wybitnych ludzi, w tym naukowców.
Heinrich Hertz został uhonorowany przez wiele krajów na całym świecie w ich emisjach pocztowych, a w czasach po II wojnie światowej pojawił się także na różnych niemieckich emisjach znaczków.
W dniu jego urodzin w 2012 r. firma Google uhonorowała Hertza, umieszczając na swojej stronie głównej doodle Google inspirowany pracą jego życia.
Źródła
