Pieter Zeeman
gigatos | 22 februára, 2022
Pieter Zeeman (25. mája 1865, Zonnemaire – 9. októbra 1943, Amsterdam) bol holandský fyzik a nositeľ Nobelovej ceny.
Zeeman sa narodil v zeelandskej dedine Zonnemaire ako syn reformovaného farára Catharina Forandinusa Zeemana (1828-1906) a Wilhelminy Worstovej. Po skončení jednotriednej dedinskej školy ho otec naučil základy francúzštiny a on mohol navštevovať hogereburgerschool (HBS) v Zierikzee (dnes súčasť skupiny škôl Pontes). Počas svojho pôsobenia na HBS pozoroval mimoriadne jasnú polárnu žiaru, ktorú bolo možné vidieť v severnej Európe v novembri 1882. Zeeman sa o svoje pozorovanie podelil s groningenským učiteľom fyziky H.J.H. Groenemanom, ktorý o tom uverejnil článok a kresbu v časopise Nature.
Keďže HBS neposkytovala priamy prístup na univerzitu a Zeeman chcel študovať matematiku a fyziku, musel najprv stráviť rok na doplnkovom vzdelávaní na gymnáziu v Delfte. Dostal sa do triedy zástupcu riaditeľa J. W. Lelyho (brata Cornelisa Lelyho) a učil sa latinčinu a gréčtinu ako prípravu na prijímacie skúšky na univerzitu.
Počas svojho pobytu v Delfte sa Zeeman zoznámil s Heike Kamerlingh Onnesovou, od ktorej sa neskôr učil mechanike. V roku 1885 zložil prijímacie skúšky a bol prijatý na Štátnu univerzitu v Leidene ako študent Kamerlingha Onnesa a Hendrika Lorentza. Na Kamerlingha Onnesa urobilo mimoriadny dojem Zeemanovo pochopenie slávnej Maxwellovej knihy Teória tepla. Ešte pred svojím povýšením bol Zeeman v roku 1890 vymenovaný za asistenta profesora Lorentza. V roku 1893 získal doktorát pod vedením Kamerlingha Onnesa s dizertačnou prácou o magnetooptike: Merania Kerrovho javu v polárnych odrazoch na železe, kobalte a nikli.
Po získaní doktorátu pracoval Zeeman šesť mesiacov v Štrasburgu s Emilom Cohnom na Kohlrauschovom inštitúte, kde sa venoval výskumu šírenia elektrických vibrácií v kvapalinách. Potom pôsobil ako súkromný lektor matematiky a fyziky na univerzite v Leidene a v roku 1896 bol vymenovaný za lektora fyziky na univerzite v Amsterdame.
V roku 1896 v nadväznosti na svoj doktorandský výskum jadrového efektu začal skúmať vplyv magnetických polí na svetlo a objavil tzv. morský efekt, ktorý v roku 1897 publikoval v časopise Nature a ďalších významných časopisoch. Tento efekt spočíva v tom, že spektrálne čiary atómu vyžarujúceho svetlo z excitovaného stavu sa v prítomnosti silného magnetického poľa rozštiepia. Je to jeden z dôkazov existencie kvantovania v elektrónových orbitáloch okolo atómu, a teda jeden z dôkazov správnosti kvantovej mechaniky, ktorú mimochodom Max Planck a ďalší rozvinuli až od roku 1900. Už niekoľko rokov predtým dokázal poskytnúť odpoveď na súťaž organizovanú Koninklijke Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen o tomto jadrovom efekte a v roku 1892 získal zlatú medailu.
Jeho objav bol dôležitým dôkazom Lorentzovej teórie elektromagnetického žiarenia. Na základe výsledkov Zeemanových meraní Lorentz nielenže dospel k záveru, že častice zodpovedné za vyžarovanie svetla v atómoch majú záporný náboj, ale mohol teraz vypočítať aj pomer medzi nábojom a hmotnosťou častíc – kvocient q
Od tohto momentu sa Zeeman a Lorentz spoločne zamerali na výskum vplyvu magnetizmu na svetelné lúče. Zeeman sám skúmal štiepenie spektrálnych čiar v mnohých rôznych látkach a výsledky zaznamenal na sérii fotografií. Jeho práca v tejto oblasti mala veľký význam pre celý ďalší výskum štruktúry atómov.
V roku 1900 bol Zeeman vymenovaný za mimoriadneho profesora fyziky na Amsterdamskej univerzite. Po prijatí tejto funkcie predniesol inauguračný prejav s názvom „Experimentálne výskumy častí menších ako atómy“, v ktorom vysvetlil najnovšie výskumy „dôležitých stavebných kameňov nášho poznania prírody“ (neskôr objavené elektróny). V roku 1908 bol ako Van der Waalsov nástupca vymenovaný za riadneho profesora a riaditeľa Fyzikálneho ústavu na Roeterseilande v susedstve Plantage.
Keďže toto laboratórium už nespĺňalo jeho požiadavky, Amsterdamská univerzita mu už v roku 1914 prisľúbila nové. Kvôli vypuknutiu prvej svetovej vojny však Zeeman musel čakať až do roku 1923, kým mohol začať využívať nové laboratórium „Physica“ na Plantage Muidergracht. Medzitým Zeeman pracoval v starom laboratóriu na optickom dopplerovom efekte, ktorý sa využíva v astronómii na získanie ďalších informácií o pohybe hviezd. Zameral sa aj na šírenie svetla v pohybujúcich sa telesách.
V roku 1902 sa spolu s Hendrikom Lorentzom podelil o Nobelovu cenu za objav morského efektu. Bolo to výsledkom experimentov amerických fyzikov Alberta Michelsona a Edwarda Morleyho. V deň udelenia ceny, 10. decembra 1902, bol Zeeman chorý. Lorentz preto musel švédskemu kráľovi a ďalším hosťom vysvetliť výskum svojho bývalého študenta. V roku 1912 Zeeman získal Matteucciho medailu, ako aj medailu Henryho Drapera (1921), Rumfordovu medailu a medailu Benjamina Franklina (1925). Až do svojej smrti sa aktívne venoval výskumu šírenia svetla v médiách, ako sú voda, kremeň a kremeň.
V roku 1932 bol Zeeman vymenovaný za čestného člena Göttingenskej univerzity na počesť 350. výročia založenia Amsterdamskej univerzity aplikovaných vied a preto, že Göttingenská univerzita sa chcela poďakovať Holandsku za jeho veľký fyzikálny pokrok.
Zeeman získal mnoho čestných doktorátov, okrem iného z univerzít v Oxforde a Leuvene, a bol vymenovaný za (čestného) člena mnohých vedeckých spoločností.
Po odchode do dôchodku vo veku 70 rokov bol Zeeman vymenovaný za komandéra Rádu holandského leva. V roku 1940, pri príležitosti jeho 75. narodenín, bolo po ňom pomenované laboratórium Physica v Amsterdame z roku 1923. Po jeho smrti 9. októbra 1943 bolo jeho telo počas jednoduchého obradu uložené na generálnom cintoríne v Haarleme, neďaleko miesta, kde je Lorentz pochovaný.
