Генрых Герц: біяграфія, навуковыя адкрыцці

За ўсю гісторыю навукі зроблена нямала адкрыццяў. Аднак толькі з нешматлікімі з іх нам даводзіцца сутыкацца кожны дзень. Немагчыма ўявіць сабе сучаснае жыццё і без таго, што зрабіў Герц Генрых Рудольф.

Гэты нямецкі фізік стаў заснавальнікам дынамікі і даказаў ўсім свеце факт існавання электрамагнітных хваль. Менавіта дзякуючы яго даследаваннях мы карыстаемся тэлебачаннем і радыё, якія трывала ўвайшлі ў побыт кожнага чалавека.

сям'я

Генрых Герц нарадзіўся 1857/02/22 г. Яго бацька - Густаў - па родзе сваёй дзейнасці быў адвакатам, пасля даслужыўся да сенатара горада Гамбурга, у якім і пражывала сям'я. Маці хлопчыка - Бэці Аўгуста. Яна была дачкой вядомага кёльнскага заснавальніка банка. Варта сказаць пра тое, што гэтая ўстанова дагэтуль функцыянуе ў Германіі. Генрых быў першынцам Бэці і Густава. Пазней у сям'і з'явілася яшчэ тры хлопчыка і адна дзяўчынка.

школьныя гады

У дзяцінстве Генрых Герц быў слабым і хваравітым хлопчыкам. Менавіта таму яму не падабаліся рухомыя гульні і фізічныя практыкаванні. Але затое Генрых з велізарным захапленнем чытаў розныя кнігі і займаўся вывучэннем замежных моў. Усё гэта спрыяла трэніроўцы памяці. Існуюць цікавыя факты біяграфіі будучага вучонага, якія кажуць пра тое, што хлопчык здолеў самастойна вывучыць арабскую мову і санскрыт.

Бацькі лічылі, што іх першынец абавязкова стане юрыстам, пайшоўшы па шляху бацькі. Хлопчыка аддалі ў гамбургскіх рэальнае вучылішча. Там ён павінен быў вывучаць юрыспрудэнцыю. Аднак на адным з узроўняў навучання ў вучылішчы сталі праводзіцца заняткі па фізіцы. І з гэтага моманту інтарэсы Генрыха карэнным чынам змяніліся. На шчасце, яго бацькі не настойвалі на вывучэнні юрыдычнага справы. Яны дазволілі хлопчыку знайсці сваё пакліканне ў жыцці і перавялі яго ў гімназію. Па выхадных днях Генрых займаўся ў школе рамёстваў. Шмат часу хлопчык праводзіў за чарцяжамі, вывучаючы сталярная справа. Будучы школьнікам, ён распачаў свае першыя спробы стварэння прыбораў і апаратаў для вывучэння фізічных з'яў. Усё гэта сведчыла аб тым, што дзіця цягнецца да ведаў.

студэнцкія гады

У 1875 г. Генрых Герц атрымаў атэстат сталасці. Гэта дало яму права паступаць ва ўніверсітэт. У 1875 г. ён паехаў у Дрэздэн, дзе стаў студэнтам вышэйшай тэхнічнай вучэльні. На першым часе вучоба ў гэтай установе падабалася юнаку. Аднак неўзабаве Генрых Герц ўсвядоміў, што кар'ера інжынера - гэта не яго прызванне. Юнак пакінуў вучылішча і з'ехаў у Мюнхен, дзе яго прынялі адразу на другі курс універсітэта.

Шлях у навуку

Будучы студэнтам, Генрых стаў імкнуцца да даследчай дзейнасці. Але неўзабаве малады чалавек зразумеў, што атрымліваюцца ў універсітэце ведаў для гэтага відавочна недастаткова. Менавіта таму, атрымаўшы дыплом, ён паехаў у Берлін. Тут, у сталіцы Германіі, Генрых стаў студэнтам універсітэта і уладкаваўся працаваць асістэнтам ў лабараторыю Германа Гельмгольца. Гэты найбуйнейшы фізік таго часу заўважыў таленавітага маладога чалавека. Хутка паміж імі ўсталяваліся добрыя ўзаемаадносіны, пазней якія перайшлі не толькі ў цесную дружбу, але і ў навуковае супрацоўніцтва.

Атрыманне доктарскай ступені

Пад кіраўніцтвам знакамітага фізіка Герц абараніў дысертацыю, стаўшы прызнаным спецыялістам у вобласці электрадынамікі. Менавіта ў гэтым напрамку ім пасля былі зробленыя фундаментальныя адкрыцця, абессмяроціў імя навукоўца.

У тыя гады яшчэ не было вывучана ні электрычнае, ні магнітнае поле. Навукоўцы лічылі, што існуюць простыя флюіды. Яны нібыта і валодаюць інэрцыяй, дзякуючы якой у правадыру з'яўляецца і знікае электрычны ток.

Генрых Герц праводзіў шматлікія эксперыменты. Аднак станоўчых вынікаў па выяўленню інэрцыі спачатку ім атрымана не было. Тым не менш, у 1879 г. за свае даследаванні ён атрымаў прыз Берлінскага універсітэта. Гэтая ўзнагарода паслужыла магутным штуршком для працягу яго даследчай дзейнасці. Вынікі навуковых досведаў Герца пасля ляглі ў аснову дысертацыі. Яе абарона 5. 02.1880 г. стала пачаткам кар'еры маладога навукоўца, якому на той час споўнілася 32 гады. Герца ўвянчалі доктарскай ступенню, выдаўшы дыплом аб заканчэнні Берлінскага універсітэта з адзнакай.

Кіраўніцтва уласнай лабараторыяй

Генрых Герц, біяграфія якога як вучонага не скончылася на абароне дысертацыі, нейкі час працягваў свае тэарэтычныя даследаванні ў фізічным інстытуце, змешчаным пры Берлінскім універсітэце. Аднак неўзабаве ён зразумеў, што яго ўсё больш і больш пачынаюць прыцягваць эксперыменты.

У 1883 г. па рэкамендацыі Гельмгольца малады навуковец атрымаў новую пасаду. Ён стаў дацэнтам ў Кілі. Праз шэсць гадоў пасля гэтага прызначэння Герц даслужыўся да прафесара фізікі, пачаўшы сваю працу ў г. Карлсруэ, дзе знаходзілася Вышэйшая тэхнічная школа. Тут упершыню Герц атрымаў сваю ўласную эксперыментальную лабараторыю, што забяспечыла яму свабоду творчасці і магчымасць займацца цікавяць яго эксперыментамі. Асноўным напрамкам даследаванняў вучонага стала вобласць вывучэння хуткіх электрычных ваганняў. Гэта былі пытанні, над якімі Герц працаваў, яшчэ будучы студэнтам.

У г. Карлсруэ Генрых ажаніўся. Яго жонкай стала Лізавета Долль.

Атрыманне доказаў навуковых адкрыццяў

Нягледзячы на жаніцьбу, вучоны Генрых Герц ня закінуў сваю працу. Ён працягваў праводзіць даследаванні па вывучэнні інэрцыі. У сваіх навуковых распрацоўках Герц абапіраўся на тэорыю, вылучаную Максвеллом, згодна з якой хуткасць радыёхваль павінна быць аналагічнай хуткасці святла. У перыяд з 1886 па 1889 гг. Герц правёў шматлікія досведы ў гэтым кірунку. У выніку навуковец даказаў факт існавання электрамагнітных хваль.

Нягледзячы на тое што для сваіх досведаў малады фізік карыстаўся прымітыўнай апаратурай, яму ўдалося атрымаць дастаткова сур'ёзныя вынікі. Праца Герца стала не толькі пацвярджэннем наяўнасці электрамагнітных хваль. Вучоны вызначыў і хуткасць іх распаўсюджвання, праламлення і адлюстравання.

Генрых Герц, адкрыцця якога ляглі ў аснову сучаснай электрадынамікі, атрымаў за сваю працу велізарная колькасць розных прэмій. Сярод іх:
- прэмія Баўмгартнера, уручаная Венскай акадэміяй;
- медаль ім. Маттеучи, паднесеныя Таварыствам навук у Італіі;
- прэмія Парыжскай акадэміі навук;
- японскі ордэн Святога скарбы.

Акрамя таго, усім нам вядомы герц - адзінка вымярэння частоты, названая ў гонар знакамітага першаадкрывальніка. Адначасова з гэтым Генрых стаў членам-карэспандэнтам у акадэміях навук Рыма, Берліна, Мюнхена і Вены. Тыя высновы, якія зрабіў вучоны, сапраўды неацэнныя. Дзякуючы таму, што адкрыў Генрых Герц, вынаходкі, такія як бесправадной тэлеграф, радыё і тэлебачанне, сталі пасля магчымымі для чалавецтва. І сёння без іх нельга ўявіць сабе наша жыццё. А герц - адзінка вымярэння, знаёмая кожнаму з нас са школьнай парты.

адкрыццё фотаэфекту

З 1887 гады навукоўцы сталі пераглядаць свае тэарэтычныя ўяўленні аб прыродзе святла. І адбылося гэта дзякуючы даследаванням Генрыха Герца. Праводзячы працы з адкрытым рэзанатарам, знакаміты фізік звярнуў увагу на тое, што пры асвятленні разраднікаў ўльтрафіялетам ў значнай меры палягчаецца праходжанне паміж імі іскры. Такі фотаэфект быў старанна правераны рускім фізікам А. Г. Сталетава ў 1888-1890 гг. Аказалася, што дадзеная з'ява выклікана ліквідацыяй з металічных паверхняў адмоўнага электрычнасці ў сувязі з уздзеяннем на іх ультрафіялетавага святла.

Генрых Герц - фізік, які адкрыў з'ява (пазней яно было растлумачана Альбертам Эйнштэйнам), якое на сённяшні дзень знаходзіць шырокае прымяненне ў тэхніцы. Так, на фотаэфекту грунтуецца дзеянне фотаэлементаў, з дапамогай якіх магчыма атрыманне электрычнасці з сонечнага святла. Такія прылады асабліва актуальныя ва ўмовах космасу, дзе няма іншых крыніц энергіі. Таксама з дапамогай фотаэлементаў з кінастужкі прайграваецца запісаны гук. І гэта яшчэ не ўсё.

Сёння навукоўцы навучыліся камбінаваць фотаэлементы з рэле, што прывяло да стварэння розных «бачаць» аўтаматаў. Гэтыя прылады здольныя аўтаматычна зачыняць і адчыняць дзверы, выключаць і ўключаць асвятляльныя прыборы, сартаваць прадметы і т. Д.

метэаралогія

Да гэтай галіне навукі Герц заўсёды адчуваў глыбокі цікавасць. І хоць паглыблена метэаралогію навуковец не даследаваў, ім быў напісаны шэраг артыкулаў, якія тычацца дадзенай тэмы. Гэта быў перыяд, калі фізік працаваў у Берліне памочнікам Гельмгольца. Таксама Герцам былі праведзены даследаванні, якія датычацца выпарэння вадкасцяў, вызначэння уласцівасцяў падвергнутага Адыябатны зменаў сырога паветра, атрымання новага графічнага сродкі і гігрометра.

механіка кантакту

Найбольшую папулярнасць Герцэна прынеслі адкрыцця ў вобласці электрадынамікі. У 1881-1882 гг. вучоны публікаваў два артыкулы на тэму механікі кантакту. Гэтая праца мела велізарнае значэнне. Яе вынікам сталі вынікі, у аснове якіх ляжала класічная тэорыя эластычнасці і механікі кантынууму. Развіваючы дадзеную тэорыю, Герц назіраў за кольцамі Ньютана, якія ўтвараюцца ў выніку размяшчэння на лінзе шкляной сферы. На сённяшні дзень гэтая тэорыя некалькі перагледжана, і на ёй грунтуюцца ўсе існуючыя мадэлі кантакту пераходу пры прадказаннях параметраў наносдвигов.

Іскравыя радыёпрымач Герца

Гэта вынаходніцтва вучонага з'явілася папярэднікам дыпольныя антэны. Радыёпрымач Герца быў створаны з одновитковой шпулькі індуктыўнасці, а таксама з сферычнага кандэнсатара, у якім быў пакінуты паветраны прамежак для іскры. Апарат быў змешчаны фізікам ў прыцемненыя скрынку. Гэта дазваляла лепш убачыць іскру. Аднак такі досвед Генрыха Герца паказаў, што ў скрынцы даўжыня іскры значна памяншалася. Тады вучоны прыбраў шкляны панэль, якая была размешчана паміж прымачом і крыніцай электрамагнітных хваль. Даўжыня іскры пры гэтым павялічылася. Чым было выклікана дадзенае з'ява, Герц растлумачыць не паспеў.

І толькі пазней, дзякуючы развіццю навукі, адкрыцця вучонага былі канчаткова зразуметыя іншымі і сталі асновай зараджэння «бесправадной эры». У цэлым, усе электрамагнітныя эксперыменты Герца патлумачылі палярызацыю, праламленне, адлюстраванне, ўмяшанне, а таксама хуткасць, якой валодаюць электрамагнітныя хвалі.

эфект прамяня

У 1892 г. на падставе сваіх эксперыментаў Герц прадэманстраваў праходжанне катодных прамянёў скрозь тонкую фальгу, вырабленую з металу. Гэты «эфект прамяня» быў больш поўна даследаваны студэнтам вялікага фізіка Філіпам Ленард. Ім жа была развіта тэорыя катоднай трубкі і вывучана пранікненне розных матэрыялаў рэнтгенам. Усё гэта стала асновай найвялікшага вынаходкі, якое шырока выкарыстоўваецца і сёння. Гэта было адкрыццё рэнтгена, сфармуляванае з выкарыстаннем электрамагнітнай тэорыі святла.

Памяць аб вялікім вучоным

У 1892 г. Герц перанёс сур'ёзную мігрэнь, пасля якой у яго была дыягнаставана інфекцыя. Вучонага некалькі разоў прааперавалі, спрабуючы пазбавіць ад хваробы. Аднак ва ўзросце трыццаці шасці гадоў Герц Генрых Рудольф памёр ад заражэння крыві. Да самых апошніх дзён знакаміты фізік працаваў над сваёй працай «Прынцыпы механікі, выкладзеныя ў новай сувязі». У гэтай кнізе Герц спрабаваў асэнсаваць свае адкрыцці, азначыўшы далейшыя шляхі вывучэння электрычных з'яў.

Пасля смерці вучонага дадзены праца быў завершаны і падрыхтаваны да выдання Германам Гельмгольца. У прадмове да гэтай кнігі ён звярнуў увагу на тое, што Герц з`яўляецца самым таленавітым з яго вучняў, і што яго адкрыцця пасля вызначаць развіццё навукі. Гэтыя словы сталі прарочымі. Цікавасць да адкрыццяў вучонага з'явіўся ў даследчыкаў ўжо праз некалькі гадоў пасля яго смерці. А ў 20 стагоддзі на аснове прац Герца сталі развівацца практычна ўсе напрамкі, якія належаць сучаснай фізіцы.

У 1925 г. за адкрыццё законаў аб соударении электронаў з атамам навуковец быў узнагароджаны Нобелеўскай прэміяй. Атрымаў яе пляменнік вялікага фізіка - Густаў Людвіг Герц. У 1930 г. Міжнародная Электратэхнічная камісія прыняла новую адзінку сістэмы вымярэння. Ёю стаў Герц (Гц). Гэта частата, якая адпавядае аднаму перыяду ваганняў на працягу секунды.

У 1969 г. на тэрыторыі Усходняй Германіі ўзвялі мемарыял ім. Г. Герца. У 1987 г. была заснавана медаль Heinrich Hertz IEEE. Яе штогадовае ўручэнне вырабляецца за выдатныя дасягненні ў галіне эксперыменту і тэорыі з выкарыстаннем якіх-небудзь хваль. У гонар Герца назвалі нават месяцовы кратэр, які знаходзіцца ззаду усходняга краю нябеснага цела.