하인리히 루돌프 헤르츠. 과학자의 전기

위대한 과학자들의 전기
무료 도서관 / 핸드북 / 위대한 과학자들의 전기

헤르츠 하인리히 루돌프. 과학자의 전기

위대한 과학자들의 전기

하인리히 루돌프 헤르츠 (1857-1894).

과학의 역사에서 매일 접해야 하는 발견은 많지 않습니다. 그러나 하인리히 헤르츠(Heinrich Hertz)가 한 일 없이는 현대 생활을 상상하는 것은 이미 불가능합니다. 라디오와 텔레비전은 우리 삶의 필수적인 부분이고 그는 이 분야에서 발견을 했습니다.

하인리히 루돌프 헤르츠(Heinrich Rudolf Hertz)는 22년 1857월 XNUMX일 나중에 상원의원이 된 변호사 가족에서 태어났습니다. 그 소년은 약하고 병약했지만 비정상적으로 어려운 생애 첫 해를 성공적으로 극복했으며 부모의 기쁨에 따라 그는 건강하고 쾌활해졌습니다.

모두가 그가 아버지의 발자취를 따를 것이라고 믿었습니다. 그리고 실제로 하인리히는 함부르크 실제 학교에 입학하여 법학을 공부할 예정이었습니다. 그러나 그들이 학교에서 물리학 수업을 시작한 후 그의 관심은 극적으로 바뀌었습니다. 다행히도 부모는 소년의 직업 탐색을 방해하지 않았으며 졸업 후 대학에 입학 할 수있는 권리를받은 체육관에 갈 수있었습니다.

입학 증명서를 받은 Hertz는 1875년 드레스덴으로 떠나 고등 기술 학교에 입학했습니다. 처음에는 그곳이 마음에 들었지만 점차 그 청년은 엔지니어라는 직업이 자신에게 적합하지 않다는 것을 깨달았습니다. 1년 1877월 XNUMX일 그는 부모에게 보낸 편지에서 "보통 과학자보다 평범한 엔지니어가 되는 것이 낫다고 스스로에게 자주 말하곤 했습니다. 그는 성공하지 못할 것이라고 말했다.

따라서 그는 학교를 그만두고 뮌헨으로 갔고 그곳에서 즉시 대학 XNUMX학년에 입학했습니다. 뮌헨에서 보낸 세월은 대학 지식이 충분하지 않다는 것을 보여주었습니다. 독립적인 과학 연구를 위해서는 그의 감독자가 되기로 동의할 과학자를 찾는 것이 필요했습니다. 그래서 대학을 졸업한 후 Hertz는 베를린으로 가서 당시 독일 최대 물리학자인 Hermann Helmholtz의 실험실에서 조수로 일했습니다.

Helmholtz는 곧 재능있는 청년을 알아 차렸고 그들 사이에 좋은 관계가 형성되어 나중에 가까운 우정과 동시에 과학 협력으로 바뀌 었습니다. Helmholtz의 지도 하에 Hertz는 자신의 논문을 옹호했고 해당 분야에서 인정받는 전문가가 되었습니다.

Helmholtz는 사망 기사에서 "Hertz가 이 문제에 관심을 갖고 성공적으로 해결할 것이라고 확신하는" 전기 역학 분야의 학생 작업 주제를 제안했을 때 Hertz의 과학 경력 시작을 회상합니다. 따라서 Helmholtz는 Hertz를 그 이후에 근본적인 발견을 하고 자신을 불멸화해야 하는 분야에 소개했습니다. Helmholtz는 그 당시(1879년 여름) 전기 역학의 상태를 설명하면서 다음과 같이 썼습니다. "... 전기 역학 분야는 그 당시 길이 없는 사막으로 바뀌었습니다. 관찰에 기반한 사실과 매우 모호한 이론의 결과 - 이 모든 것이 상호 연결되어 산재되어 있습니다. " Hertz가 과학자로 태어난 것은 올해였습니다.

과학자 지망생은 하루 빨리 끝내고 싶었던 대학 졸업자에게 필수인 박사 학위 논문 작업에 완전히 사로잡혔습니다. 5년 1880월 XNUMX일, 하인리히 헤르츠는 베를린 대학 역사상 희귀한 이학박사 학위를 받았으며, 키르히호프와 헬름홀츠와 같은 엄격한 교수들과도 명예와 함께 영예를 안았습니다. "회전하는 공에서의 귀납법"이라는 논문은 이론적인 것이었으며, 대학의 물리학 연구소에서 이론 연구를 계속했습니다.

그러나 Heinrich Hertz는 그가 발표한 이론적인 작업이 과학자로서 그에게 우연이라고 믿었기 때문에 의심하기 시작했습니다. 그는 점점 더 실험에 매료되었습니다.

교사의 추천으로 1883년 헤르츠는 킬에서 조교수로 임명되었고 XNUMX년 후 카를스루에에 있는 Technische Hochschule에서 물리학 교수가 되었습니다. 이곳에서 Hertz는 자신의 실험 실험실을 운영하여 창의성의 자유와 관심과 인정을 받은 일을 할 수 있는 기회를 제공했습니다. Hertz는 자신이 세상에서 가장 관심을 갖고 있는 것이 학생 때 연구했던 급속한 전기적 진동인 전기라는 것을 깨달았습니다. 카를스루에에서 그의 과학 활동의 가장 유익한 기간이 시작되었지만 불행히도 오래 가지 못했습니다.

1884년 논문에서 Hertz는 Maxwellian 전기역학이 기존 전기역학에 비해 장점이 있음을 보여주지만 이것이 유일하게 가능한 것으로 입증되지 않은 것으로 간주합니다. 그러나 결과적으로 Hertz는 Helmholtz의 타협 이론에 정착했습니다. Helmholtz는 Maxwell과 Faraday로부터 전자기 과정에서 매체의 역할에 대한 인식을 차용했지만 Maxwell과 달리 개방 전류의 작용은 폐쇄 전류의 작용과 달라야 한다고 믿었습니다.

이 질문은 1876년 N. N. Schiller가 Helmholtz 실험실에서 연구했습니다. Schiller는 Maxwell의 이론에 따라야 하는 폐쇄 전류와 개방 전류의 차이를 발견하지 못했습니다! 그러나 분명히 Helmholtz는 이것에 만족하지 않았고 Hertz가 Maxwell의 이론을 다시 테스트하기 시작할 것을 제안했습니다.

Hertz의 계산에 따르면 가장 유리한 조건에서도 예상되는 효과가 너무 작아서 "문제 해결을 거부했습니다." 그러나 그 이후로 그는 그것을 해결할 수 있는 방법에 대한 생각을 멈추지 않았고, 그의 관심은 "전기 진동과 관련된 모든 것과 관련하여 날카로워졌습니다."

Hertz의 연구 초기에 전기적 진동은 이론적으로나 실험적으로 연구되었습니다. Hertz는 이 주제에 대한 예리한 관심을 가지고 Karlsruhe의 Higher Technical School에서 근무하는 동안 물리학 사무실에서 강의 시연을 위한 한 쌍의 유도 코일을 발견했습니다. 그는 이렇게 적었습니다. “한 권선에서 스파크를 얻으려면 다른 권선을 통해 큰 배터리를 방전할 필요가 없으며, 작은 라이덴 병과 작은 유도 장치의 방전으로도 충분하다는 것이 인상적이었습니다. 방전만 스파크 갭을 뚫었다면" . 이 코일을 실험하면서 Hertz는 그의 첫 번째 경험에 대한 아이디어를 생각해 냈습니다.

Hertz는 1887년에 출판된 "매우 빠른 전기 진동에 대해" 기사에서 실험 설정과 실험 자체에 대해 설명했습니다. Hertz는 여기에서 "Feddersen이 관찰한 것보다 약 XNUMX배 빠른" 진동을 생성하는 방법을 설명합니다. Hertz는 "이러한 진동의 주기는 물론 이론의 도움으로만 결정되며 XNUMX억분의 XNUMX초 단위로 측정됩니다. 결과적으로 지속 시간의 관점에서 볼 때 진동은 음파 진동 사이의 중간 위치를 차지합니다. 무거운 몸과 에테르의 가벼운 진동." 그러나 Hertz는 이 작업에서 길이가 약 XNUMX미터인 전자기파에 대해 이야기하지 않습니다. 그가 한 일은 발전기와 수신기의 진동 회로 사이의 최대 거리가 XNUMX미터인 수신기의 진동 회로에 대한 유도 작용을 연구하여 전기 진동의 발생기와 수신기를 구성하는 것뿐이었습니다.

The Actions of the Current에서 Hertz는 길이 14m, 너비 12m의 강당에서 일하면서 더 먼 거리에서 현상을 연구하는 것으로 넘어갔습니다. 그는 진동기에서 수신기까지의 거리가 XNUMX미터 미만이면 전기력 분포의 특성이 쌍극자 필드와 유사하고 거리의 세제곱에 반비례하여 감소한다는 것을 발견했습니다. 그러나 XNUMX미터를 초과하는 거리에서 필드는 훨씬 더 천천히 감소하고 다른 방향에서 동일하지 않습니다. 진동기의 축 방향에서 작용은 축에 수직인 방향보다 훨씬 빠르게 감소하고 XNUMXm 거리에서는 거의 눈에 띄지 않지만 수직 방향에서는 XNUMXm 이상의 거리에 도달합니다.

이 결과는 장거리 이론의 모든 법칙과 모순됩니다. Hertz는 그의 진동기의 파동 영역에 대한 연구를 계속했으며, 이 영역은 나중에 이론적으로 계산되었습니다. 후속 작업에서 Hertz는 유한한 속도로 전파되는 전자기파의 존재를 반박할 수 없이 증명했습니다. Hertz는 1888년 자신의 XNUMX번째 기사에서 "빠른 전기 진동에 대한 나의 실험 결과는 Maxwell의 이론이 다른 모든 전기 역학 이론보다 우위에 있다는 것을 보여주었습니다."라고 썼습니다.

시간의 다른 순간에 이 파동 영역의 필드는 힘선의 그림을 사용하여 Hertz에 의해 묘사되었습니다. Hertz의 이 그림은 모든 전기 교과서에 포함되었습니다. Hertz의 계산은 안테나 복사 이론과 원자 및 분자 복사의 고전 이론의 기초를 형성했습니다.

따라서 연구 과정에서 Hertz는 최종적으로 무조건적으로 Maxwell의 관점으로 전환하여 그의 방정식에 편리한 형식을 부여하고 Maxwell의 이론을 전자기 복사 이론으로 보완했습니다. Hertz는 Maxwell의 이론에 의해 예측된 전자파를 실험적으로 구하여 빛의 파동과 동일성을 보였다.

1889년, 제62차 독일 박물학자 및 의사 회의에서 Hertz는 "빛과 전기의 관계에 대하여" 보고서를 읽었습니다. "이 모든 실험은 원칙적으로 매우 간단하지만, 그럼에도 불구하고 가장 중요한 결과를 수반합니다. 전기력이 즉시 공간을 뛰어넘는다고 생각하는 모든 이론을 파괴합니다. 그들은 훌륭한 것을 의미합니다. 맥스웰의 이론 ... 빛의 본질에 대한 그녀의 견해가 이전에는 얼마나 가능성이 없었는지, 지금은 이 견해를 공유하지 않는 것이 매우 어렵습니다.

1890년에 Hertz는 "정지된 물체의 전기역학 기본 방정식"과 "움직이는 물체의 전기역학 기본 방정식"이라는 두 개의 기사를 발표했습니다. 이 기사는 "전기력 광선"의 전파에 대한 연구를 포함했으며 본질적으로 이후 교육 문헌의 일부가 된 Maxwell의 전기장 이론에 대한 정식 설명을 제공했습니다.

Hertz의 실험은 엄청난 공명을 일으켰습니다. "전기력의 광선에"작업에 설명 된 실험에 특별한주의를 기울였습니다. Hertz는 자신의 저서 "전기력 전파에 관한 조사"의 "서론"에서 "오목 거울을 사용한 이러한 실험은 빠르게 관심을 끌었고 종종 반복되고 확인되었습니다. 그들은 긍정적인 평가를 받았으며, 이는 제 기준을 훨씬 뛰어넘었습니다. 기대.”

헤르츠의 수많은 실험 중 특별한 자리는 헤르츠가 사망한 지 첫해인 1895년에 발표된 러시아 물리학자 P. N. 레베데프의 실험이 차지했다.

말년에 Hertz는 Bonn으로 이사하여 지역 대학의 물리학과를 이끌기도 했습니다. 그곳에서 그는 또 다른 중요한 발견을 했습니다. Hertz는 9년 1887월 XNUMX일 "베를린 과학 아카데미 프로토콜"에 의해 수신된 "전기 방전에 대한 자외선의 영향"에서 자신이 발견한 중요한 현상을 설명하고 나중에 광전 효과라고 부릅니다.

이 놀라운 발견은 진동을 감지하는 Hertzian 방법의 불완전성으로 인해 이루어졌습니다. 수신기에서 여기된 스파크가 너무 약했기 때문에 Hertz는 관찰을 용이하게 하기 위해 수신기를 어두운 케이스에 두기로 결정했습니다. 그러나이 경우 최대 스파크 길이는 개방 회로보다 훨씬 짧은 것으로 나타났습니다. 케이스의 벽을 연속적으로 제거하면서 Hertz는 발전기 스파크를 마주하는 벽이 간섭 효과를 가지고 있음을 알아차렸습니다. 이 현상을 주의 깊게 조사하여 Hertz는 수신기의 스파크 방전을 촉진하는 원인, 즉 발전기 스파크의 자외선 광선을 확인했습니다. 따라서 Hertz 자신이 쓴 것처럼 순전히 우연히 연구의 목적과 직접적인 관련이 없는 중요한 사실이 발견되었습니다. 이 사실은 특히 주의를 기울여 액티노일렉트릭(actinoelectric)이라고 부르는 새로운 효과를 연구한 모스크바 대학의 A. G. Stoletov 교수를 비롯한 많은 연구자들의 관심을 즉시 끌었습니다.

Hertz는 1년 1894월 XNUMX일 악성 종양으로 갑자기 사망했기 때문에 이 현상을 자세히 연구할 시간이 없었습니다. 그의 인생의 마지막 날까지 과학자는 "새로운 연결에 대한 역학의 원리"라는 책을 연구했습니다. 그 책에서 그는 자신의 발견을 이해하고 전기 현상을 연구하는 추가 방법을 설명하려고 했습니다.

과학자의 불의의 죽음 이후, 이 작업은 완료되었고 Hermann Helmholtz에 의해 출판될 준비가 되었습니다. 책의 서문에서 그는 Hertz를 가장 재능 있는 제자라고 불렀고 그의 발견이 앞으로 수십 년 동안 과학의 발전을 결정할 것이라고 예측했습니다.

Helmholtz의 말은 예언적인 것으로 밝혀졌고 과학자가 사망한 지 몇 년 후에 실현되기 시작했습니다. 그리고 XNUMX세기에는 현대 물리학의 거의 모든 영역이 Hertz의 연구에서 비롯되었습니다.

저자: Samin D.K.

흥미로운 기사를 추천합니다 섹션 위대한 과학자들의 전기:

▪ 케플러 요한. 전기

▪ 베어 칼. 전기

▪ 제임스 와트. 전기

다른 기사 보기 섹션 위대한 과학자들의 전기.

읽고 쓰기 유용한 이 기사에 대한 의견.

<< 뒤로

과학 기술의 최신 뉴스, 새로운 전자 제품:

따뜻한 맥주의 알코올 함량 07.05.2024

가장 흔한 알코올 음료 중 하나인 맥주는 마시는 온도에 따라 고유한 맛이 변할 수 있습니다. 국제 과학자 팀의 새로운 연구에 따르면 맥주 온도가 알코올 맛에 대한 인식에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 재료 과학자 Lei Jiang이 주도한 연구에서는 서로 다른 온도에서 에탄올과 물 분자가 서로 다른 유형의 클러스터를 형성하여 알코올 맛의 인식에 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. 저온에서는 더 많은 피라미드 모양의 클러스터가 형성되어 "에탄올" 맛의 매운 맛을 줄이고 음료의 알코올 맛을 덜 만듭니다. 반대로 온도가 높아질수록 클러스터가 사슬 모양으로 변해 알코올 맛이 더욱 뚜렷해집니다. 이는 바이주와 같은 일부 알코올 음료의 맛이 온도에 따라 변하는 이유를 설명합니다. 획득된 데이터는 음료 제조업체에 새로운 전망을 열어줍니다. ...>>

도박중독의 주요 위험 요인 07.05.2024

컴퓨터 게임은 십대들 사이에서 점점 더 인기 있는 오락 형태가 되고 있지만 게임 중독과 관련된 위험은 여전히 중요한 문제로 남아 있습니다. 미국 과학자들은 이 중독에 기여하는 주요 요인을 파악하고 예방을 위한 권장 사항을 제공하기 위해 연구를 수행했습니다. 385년 동안 90명의 청소년을 추적하여 도박 중독에 걸리기 쉬운 요인이 무엇인지 알아냈습니다. 결과에 따르면 연구 참가자의 10%는 중독 위험이 없었고 XNUMX%는 도박 중독이 된 것으로 나타났습니다. 도박중독의 주요 원인은 낮은 수준의 친사회적 행동인 것으로 밝혀졌습니다. 친사회적 행동 수준이 낮은 청소년은 타인의 도움과 지지에 관심을 보이지 않으며, 이는 현실 세계와의 접촉 상실로 이어질 수 있으며 컴퓨터 게임이 제공하는 가상 현실에 대한 의존도가 심화될 수 있습니다. 과학자들은 이러한 결과를 바탕으로 ...>>

교통 소음으로 인해 병아리의 성장이 지연됩니다 06.05.2024

현대 도시에서 우리를 둘러싼 소리는 점점 더 날카로워지고 있습니다. 그러나 이 소음이 동물계, 특히 아직 알에서 부화하지 않은 병아리와 같은 섬세한 생물에 어떤 영향을 미치는지 생각하는 사람은 거의 없습니다. 최근 연구에서는 이 문제에 대해 조명하고 있으며, 이는 발달과 생존에 심각한 결과를 초래함을 나타냅니다. 과학자들은 얼룩말 다이아몬드백 병아리가 교통 소음에 노출되면 발달에 심각한 지장을 초래할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 실험에 따르면 소음 공해로 인해 부화가 크게 지연될 수 있으며, 실제로 나온 병아리는 여러 가지 건강 증진 문제에 직면하게 됩니다. 연구원들은 또한 소음 공해의 부정적인 영향이 성체에게도까지 미친다는 사실을 발견했습니다. 번식 가능성 감소와 번식력 감소는 교통 소음이 야생 동물에 미치는 장기적인 영향을 나타냅니다. 연구 결과는 필요성을 강조합니다. ...>>

아카이브의 무작위 뉴스

미국 룰렛 04.02.2000

Massachusetts Institute of Technology의 엔지니어들은 측정값을 바탕으로 컴퓨터가 줄자로 측정한 방의 XNUMX차원 이미지를 화면에 즉시 구축하는 줄자를 설계했습니다. 일반 룰렛처럼 보이지만 조금 더 큽니다.

내장된 센서는 측정할 때 늘어난 테이프의 길이를 결정하고, 나침반은 룰렛 본체가 회전한 방향을 기록하고, 다른 센서는 측정이 수행된 수평에 대한 각도를 결정합니다.

이 모든 매개변수는 무선으로 줄자 키트에 포함된 휴대용 컴퓨터로 전송되고 측정된 방의 투시도가 디스플레이 화면에 나타납니다.

다른 흥미로운 소식:

▪ 고속 디지털 신호 프로세서 TMS320C6414/15/16

▪ 초경량 히팅 재킷

▪ Samsung Portable SSD X5 초고속 러기드 포켓 드라이브

▪ 인듐 부족으로 터치스크린 제조 위협

▪ 배고픔과 호기심의 관계

과학 기술 뉴스 피드, 새로운 전자 제품

무료 기술 라이브러리의 흥미로운 자료:

▪ 사이트 의학 섹션. 기사 선택

▪ 기사 텔레비전. 발명과 생산의 역사

▪ 왜 일부 사람들은 알레르기가 있고 다른 사람들은 그렇지 않습니까? 자세한 답변

▪ 기사 페퍼민트. 전설, 재배, 적용 방법

▪ 기사 전계 효과 트랜지스터의 전자 스위치. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

▪ 기사 이상한 안경. 초점 비밀

이 기사에 대한 의견을 남겨주세요:

이 페이지의 모든 언어

홈페이지 | 도서관 | 조항 | 사이트 맵 | 사이트 리뷰