洛倫茲科學(xué)家人物相關(guān)報(bào)道
洛倫茲還是一位教育家，他在萊頓大學(xué)從事普通物理和理論物理教學(xué)多年，寫(xiě)過(guò)微積分和普通物理等教科書(shū)。在哈勒姆他曾致力于通俗物理講演。下面就是小編給大家?guī)?lái)的洛倫茲科學(xué)家人物相關(guān)報(bào)道，希望大家喜歡!
洛倫茲
洛倫茲，人名，較為普遍出現(xiàn)。主要指荷蘭物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家洛倫茲、美國(guó)氣象學(xué)家洛倫茲和奧地利統(tǒng)計(jì)學(xué)家洛倫茨等
創(chuàng)立電子論
洛倫茲認(rèn)為一切物質(zhì)分子都含有電子，陰極射線的粒子就是電子。把以太與物質(zhì)的相互作用歸結(jié)為以太與電子的相互作用。這一理論成功地解釋了塞曼效應(yīng)，與塞曼一起獲1902年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
洛倫茲是經(jīng)典電子論的創(chuàng)立者.他認(rèn)為電具有“原子性”，電的本身是由微小的實(shí)體組成的.后來(lái)這些微小實(shí)體被稱(chēng)為電子.洛倫茲以電子概念為基礎(chǔ)來(lái)解釋物質(zhì)的電性質(zhì).從電子論推導(dǎo)出運(yùn)動(dòng)電荷在磁場(chǎng)中要受到力的作用，即洛倫茲力.他把物體的發(fā)光解釋為原子內(nèi)部電子的振動(dòng)產(chǎn)生的.這樣當(dāng)光源放在磁場(chǎng)中時(shí)，光源的原子內(nèi)電子的振動(dòng)將發(fā)生改變，使電子的振動(dòng)頻率增大或減小，導(dǎo)致光譜線的增寬或分裂.1896年10月，洛倫茲的學(xué)生塞曼發(fā)現(xiàn)，在強(qiáng)磁場(chǎng)中鈉光譜的D線有明顯的增寬，即產(chǎn)生塞曼效應(yīng)，證實(shí)了洛倫茲的預(yù)言.塞曼和洛倫茲共同獲得1902年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng).
1904年，洛倫茲證明，當(dāng)把麥克斯韋的電磁場(chǎng)方程組用伽利略變換從一個(gè)參考系變換到另一個(gè)參考系時(shí)，真空中的光速將不是一個(gè)不變的量，從而導(dǎo)致對(duì)不同慣性系的觀察者來(lái)說(shuō)，麥克斯韋方程及各種電磁效應(yīng)可能是不同的.為了解決這個(gè)問(wèn)題，洛倫茲提出了另一種變換公式，即洛倫茲變換。后來(lái)，愛(ài)因斯坦把洛倫茲變換用于力學(xué)關(guān)系式，創(chuàng)立了狹義相對(duì)論.
2.提出洛倫茲變換公式
1892年他研究過(guò)地球穿過(guò)靜止以太所產(chǎn)生的效應(yīng)，為了說(shuō)明邁克孫-莫雷實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，他獨(dú)立地提出了長(zhǎng)度收縮的假說(shuō)，認(rèn)為相對(duì)以太運(yùn)動(dòng)的物體，其運(yùn)動(dòng)方向上的長(zhǎng)度縮短了。1895年，他發(fā)表了長(zhǎng)度收縮的準(zhǔn)確公式，即在運(yùn)動(dòng)方向上，長(zhǎng)度收縮因子為(1-v2/c2)1/2。1899年，他在發(fā)表的論文里，計(jì)論了慣性系之間坐標(biāo)和時(shí)間的變換問(wèn)題，并得出電子與速度有關(guān)的結(jié)論。1904年，他發(fā)表了著名的變換公式(J.-H.龐加萊首先稱(chēng)之為洛倫茲變換)和質(zhì)量與速度的關(guān)系式，并指出光速是物體相對(duì)于以太運(yùn)動(dòng)速度的極限。
1875年前，光的電磁理論與物質(zhì)分子理論相結(jié)合的統(tǒng)一設(shè)想，還沒(méi)有被人明確提出。此后，洛倫茲對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行深入研究，寫(xiě)出了題為《光的反射與折射理論》論文，對(duì)光的舊波動(dòng)理論與光的新電磁理論作了綜合性評(píng)述，最后明確提出了這一統(tǒng)一設(shè)想，不僅使麥克斯韋的電磁理論有了更加堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)，而且據(jù)此創(chuàng)立了物質(zhì)的電子論。隨后他又根據(jù)電子論，確立了電子在磁場(chǎng)中所受的力即“洛倫茲力”的概念。與此同時(shí)，他還與其同胞塞曼一起，發(fā)現(xiàn)并驗(yàn)證了塞曼效應(yīng)。塞曼效應(yīng)是一種解釋置于磁場(chǎng)中的光源發(fā)射的各種譜線，受磁場(chǎng)影響分裂成幾條，各分譜線之間間隔的大小與磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比的理論。塞曼最先發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象并對(duì)其進(jìn)行了研究，但他通過(guò)研究在理論上雖然可以正確解釋這一現(xiàn)象，卻在實(shí)驗(yàn)中遇到了難題。洛倫茲對(duì)此進(jìn)行反復(fù)實(shí)驗(yàn)，終于找到了問(wèn)題的癥結(jié)所在，用實(shí)驗(yàn)證實(shí)了塞曼理論的正確，使塞曼效應(yīng)在理論和實(shí)驗(yàn)上都站住了腳，成了物理學(xué)中的一個(gè)經(jīng)典定律。
3.出色的物理教育家
洛倫茲還是一位教育家，他在萊頓大學(xué)從事普通物理和理論物理教學(xué)多年，寫(xiě)過(guò)微積分和普通物理等教科書(shū)。在哈勒姆他曾致力于通俗物理講演。他一生中花了很大一部分時(shí)間和精力審查別人的理論并給予幫助。他為人熱誠(chéng)、謙虛，受到愛(ài)因斯坦、薛定諤和其他青年一代理論物理學(xué)家們的尊敬，他們多次到萊頓大學(xué)向他請(qǐng)教，愛(ài)因斯坦曾說(shuō)過(guò)，他一生中受洛倫茲的影響最大。
趣聞?shì)W事
在物理學(xué)家中，洛倫茲是最富有國(guó)際性的。在他事業(yè)的最初20年中，他的國(guó)際性工作僅限于著作。后來(lái)，他開(kāi)始離開(kāi)萊頓書(shū)房和教室，廣泛地與國(guó)外科學(xué)家進(jìn)行個(gè)人接觸。他的電子理論使他在物理學(xué)界獲得領(lǐng)導(dǎo)地位。1898年，洛倫茲接受玻爾茲曼的邀請(qǐng)，為德國(guó)的自然科學(xué)與醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)的迪塞爾多夫會(huì)議物理組做演講。1900年在巴黎，為國(guó)際物理代表會(huì)(世界性物理學(xué)家集會(huì))做演講。洛倫茲在物理方面最重要的國(guó)際性活動(dòng)是擔(dān)任物理學(xué)的索爾維會(huì)議的定期主席(1911—1927年)，他在臨終前還主持了最后一次會(huì)議。洛倫茲在這些國(guó)際性的集會(huì)中主持會(huì)議并成為公認(rèn)的領(lǐng)袖。大家對(duì)他淵博的學(xué)問(wèn)、高明的技術(shù)、善于總結(jié)最復(fù)雜的爭(zhēng)論以及無(wú)比精煉的語(yǔ)方都非常佩服。第一次大戰(zhàn)后，洛倫茲的國(guó)際主義活動(dòng)帶有若干政治色彩。1909年至1921年，他擔(dān)任荷蘭皇家科學(xué)與文學(xué)研究院物理組的主任時(shí)，以自己的影響來(lái)說(shuō)服人們參加戰(zhàn)后盟國(guó)創(chuàng)立的國(guó)際性科學(xué)組織。1923年，他成為國(guó)聯(lián)文化協(xié)作國(guó)際委員會(huì)的七個(gè)委員之一，并繼承伯格森(H.Bergson)擔(dān)任主席。
洛倫茲在物理學(xué)上最重要的貢獻(xiàn)是他的電子論。早在他作學(xué)位論文之前，由于讀過(guò)菲涅耳文集而深受其影響;后來(lái)受到H.von亥姆霍茲的啟發(fā)，他用J.C.麥克斯韋的電磁理論來(lái)處理光在電介質(zhì)交界面上的反射和折射問(wèn)題作為他的博士論文，在論文的末尾，他提到把光磁理論與物質(zhì)的分子理論結(jié)合起來(lái)的前景，這就是他后來(lái)創(chuàng)立電子論的根源。1878年，他發(fā)表了光與物質(zhì)相互作用的論文，把以太與普通的物質(zhì)區(qū)別開(kāi)來(lái)，認(rèn)為以太是靜止的，無(wú)所不在，而普通物質(zhì)的分子則都含有帶電的諧振子;在這個(gè)基礎(chǔ)上，他導(dǎo)出了分子折射率的公式(即洛倫茲-洛倫茨公式)1892年，他開(kāi)始發(fā)表電子論的文章，他認(rèn)為一切物質(zhì)的分子都含有電子，陰極射線的粒子就是電子，電子是很小的有質(zhì)量的剛球，電子對(duì)于以太是完全透明的，以太與物質(zhì)的相互作用歸結(jié)為以太與物質(zhì)中的電子的相互作用。這在個(gè)基礎(chǔ)上，1895年他提出了著名的洛倫茲力公式。1896年，P.塞曼發(fā)現(xiàn)放在磁場(chǎng)中的光源，其光譜線發(fā)生分裂(塞曼效應(yīng))。洛倫茲立即用他的電子論對(duì)這一現(xiàn)象作了定量的解釋。由于這一貢獻(xiàn)，他和塞曼共同獲得1902年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
洛倫茲變換
狹義相對(duì)論中關(guān)于不同慣性系之間物理事件時(shí)空坐標(biāo)變換的基本關(guān)系式。設(shè)兩個(gè)慣性系為S系和S′系，它們相應(yīng)的笛卡爾坐標(biāo)軸彼此平行，S′系相對(duì)于S系沿x方向運(yùn)動(dòng)，速度為v，且當(dāng)t=t′=0時(shí)，S′系與S系的坐標(biāo)原點(diǎn)重合，則事件在這兩個(gè)慣性系的時(shí)空坐標(biāo)之間的洛倫茲變換為x′=γ(x-vt)，y′=y，z′=z，t′=γ(t-vx/c2)，式中γ=(1-v2/c2)-1/2;c為真空中的光速 。不同慣性系中的物理定律必須在洛倫茲變換下保持形式不變。
在相對(duì)論以前，H.A.洛倫茲從存在絕對(duì)靜止以太的觀念出發(fā)，考慮物體運(yùn)動(dòng)發(fā)生收縮的物質(zhì)過(guò)程得出洛倫茲變換。在洛倫茲理論中，變換所引入的量?jī)H僅看作是數(shù)學(xué)上的輔助手段，并不包含相對(duì)論的時(shí)空觀。愛(ài)因斯坦與洛倫茲不同，以觀察到的事實(shí)為依據(jù)，立足于兩條基本原理：相對(duì)性原理和光速不變?cè)?，著眼于修改運(yùn)動(dòng)、時(shí)間、空間等基本概念，重新導(dǎo)出洛倫茲變換，并賦予洛倫茲變換嶄新的物理內(nèi)容。在狹義相對(duì)論中，洛倫茲變換是最基本的關(guān)系式，狹義相對(duì)論的運(yùn)動(dòng)學(xué)結(jié)論和時(shí)空性質(zhì)，如同時(shí)性的相對(duì)性、長(zhǎng)度收縮、時(shí)間延緩、速度變換公式、相對(duì)論多普勒效應(yīng)等都可以從洛倫茲變換中直接得出
科學(xué)成就
亨德里克·安東·洛倫茲在語(yǔ)言方面有很高的天賦。他能非常迅速地掌握外語(yǔ)，能根據(jù)上下文來(lái)推斷其語(yǔ)法。對(duì)于一個(gè)終身居住在荷蘭的幾個(gè)閉塞的城市而希望與世界對(duì)話(huà)的人來(lái)說(shuō)，這種天賦不啻是一筆巨大的財(cái)富。1870年，洛倫茲考入萊頓大學(xué)，主要方向是數(shù)學(xué)和物理學(xué)。
1873年，洛倫茲以?xún)?yōu)異的成績(jī)通過(guò)了博士考試，兩年后獲得博士學(xué)位。洛倫茲的學(xué)位論文是物理光學(xué)方面的，題目是“關(guān)于光的折射和反射的理論”。這個(gè)課題菲涅耳已經(jīng)做過(guò)，但洛倫茲運(yùn)用麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論重新進(jìn)行了處理。這項(xiàng)研究幾乎一下子就使洛倫茲確立了他在本國(guó)的學(xué)術(shù)地位。3年后，萊頓大學(xué)聘他為教授，主持該校新設(shè)置的理論物理教席。這個(gè)設(shè)置不僅在荷蘭，而且在整個(gè)歐洲也是最早的。洛倫茲接受了這個(gè)職位，從而確定了他的理論物理學(xué)的職業(yè)生涯。洛倫茲是經(jīng)典電子論的開(kāi)創(chuàng)者。1892年，洛倫茲發(fā)表了經(jīng)典電子論的第一篇論文。在這篇論文中，洛倫茲明確地把連續(xù)的場(chǎng)和包含分立電子的物質(zhì)完全分開(kāi)，同時(shí)又為麥克斯韋方程組追加了一個(gè)洛倫茲力方程。于是，連續(xù)的場(chǎng)和分立的電子，就由這個(gè)洛倫茲力來(lái)聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上，洛倫茲把當(dāng)時(shí)所得到的電磁光學(xué)的各種結(jié)果，重新整理加以格式化，確立了經(jīng)典電子論的基礎(chǔ)。許多從他那里學(xué)習(xí)電動(dòng)力學(xué)的理論物理學(xué)家認(rèn)為，這是洛倫茲一生中最偉大的貢獻(xiàn)之一。
當(dāng)新物理學(xué)開(kāi)始崛起的時(shí)候，洛倫茲也推導(dǎo)過(guò)黑體輻射能量分布公式。他只能用自己的理論計(jì)算能譜的長(zhǎng)波極限。他了解普朗克1900年的黑體輻射量子理論包含整個(gè)光譜，也了解普朗克的量子假設(shè)與他自己的電子論基礎(chǔ)完全不同。但1908年洛倫茲以有利于普朗克量子論的口吻說(shuō)，普朗克理論是唯一能解釋黑體輻射整個(gè)光譜的。洛倫茲是最早能這樣指出并強(qiáng)調(diào)量子假說(shuō)和電子論假說(shuō)之間存在深刻對(duì)立的人之一。
1896年，洛倫茲用電子論成功地解釋了由萊頓大學(xué)的塞曼新近發(fā)現(xiàn)的原子光譜磁致分裂現(xiàn)象。洛倫茲斷定該現(xiàn)象是由原子中負(fù)電子的振動(dòng)引起的。他從理論上導(dǎo)出的負(fù)電子的荷質(zhì)比，與湯姆遜翌年從陰極射線實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)果相一致。由于塞曼效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)和解釋?zhuān)鍌惼澓腿窒砹?902年度的諾貝爾獎(jiǎng)。
除了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)，洛倫茲還獲得過(guò)英國(guó)皇家學(xué)會(huì)的倫福特和科普利獎(jiǎng)?wù)拢⑶医邮芰税屠璐髮W(xué)和劍橋大學(xué)名譽(yù)博士、德國(guó)物理學(xué)會(huì)和英國(guó)皇家學(xué)會(huì)國(guó)外會(huì)員的光榮稱(chēng)號(hào)。
海納百川的大師風(fēng)范
作為第一代理論物理學(xué)家，洛倫茲的顯著特點(diǎn)之一是對(duì)于一套套的新思想表現(xiàn)出不同尋常的開(kāi)放態(tài)度。洛倫茲對(duì)理論物理的影響不僅通過(guò)他的著作，而且也通過(guò)他同從世界各地慕名而來(lái)的青年物理學(xué)家的個(gè)人交往。愛(ài)因斯坦、薛定諤和其他理論工作者經(jīng)常到萊頓去拜訪他，聽(tīng)取他對(duì)于他們一些最新思
想的意見(jiàn)。但他從不干擾別人的思想，他和他們的關(guān)系是靠和善而平淡的基本個(gè)性來(lái)維持的。 不過(guò)，洛倫茲的開(kāi)放態(tài)度不完全是出于他的性格。從他在萊頓大學(xué)的就職演說(shuō)中可以了解到，這也是洛倫茲作為理論物理學(xué)家的專(zhuān)業(yè)見(jiàn)解。洛倫茲說(shuō)過(guò)，物理學(xué)研究的目的就在于尋求簡(jiǎn)單的、可以說(shuō)明所有現(xiàn)象的基本原理。但他告誡不要過(guò)分看重對(duì)基本原理的內(nèi)心聯(lián)想，或者希望原理本身能夠進(jìn)一步發(fā)揮。他認(rèn)為，由于人們不能深入地洞察事物的本性，因而把任何已有的認(rèn)識(shí)途徑作為唯一可靠的途徑加以提倡是輕率的。按照洛倫茲的觀點(diǎn)，各種基本的理論途徑應(yīng)該同時(shí)由不同的研究者加以探索。
洛倫茲的電子論把經(jīng)典物理學(xué)推上了它所能達(dá)到的最后高度。洛倫茲本人幾乎成了19世紀(jì)末、20世紀(jì)初物理學(xué)界的統(tǒng)帥。如果洛倫茲不那么具有開(kāi)放精神，這種成就本來(lái)可能使他過(guò)早地退出歷史舞臺(tái)。當(dāng)世紀(jì)之交的物理學(xué)革命打破了古典物理學(xué)時(shí)，洛倫茲說(shuō)過(guò)，他感到遺憾的是，他為什么不在舊的基礎(chǔ)崩潰之前死去。但是洛倫茲的個(gè)性是“超個(gè)人”的，他對(duì)過(guò)去價(jià)值的惋惜很快就由愉快地接受新事物所取代了。
由于洛倫茲在理論物理方面享有很高的威望、通曉多種語(yǔ)言并善于駕馭最為紊亂的辯論，所以他生前每次都被邀請(qǐng)參加物理學(xué)界最重要的國(guó)際會(huì)議，而且經(jīng)常擔(dān)任大會(huì)的主席。1911年洛倫茲主持了第一屆索爾維會(huì)議。這次會(huì)議使量子概念從四面八方突破了德語(yǔ)世界的邊境，成為一個(gè)在法國(guó)和英國(guó)同樣使人感興趣的論題。
第一次世界大戰(zhàn)后，洛倫茲的開(kāi)放精神在他的世界主義立場(chǎng)中也得到了充分的體現(xiàn)。為恢復(fù)科學(xué)國(guó)際主義，洛倫茲作了持續(xù)的努力。1923年洛倫茲被選為國(guó)際文化協(xié)作委員會(huì)委員，并繼柏格森之后擔(dān)任了該委員會(huì)主席。
這種本質(zhì)上的偉大開(kāi)放精神，使洛倫茲不僅在學(xué)術(shù)上富有成就，而且在人品上也贏得了同時(shí)代人的敬重。1928年2月4日，洛倫茲去世，終年75歲。在他下葬那天，荷蘭的電報(bào)、電話(huà)服務(wù)暫停3分鐘以示哀悼。出席葬禮的有荷蘭王室、政府以及來(lái)自世界各國(guó)科學(xué)院的代表。英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)、著名的實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家盧瑟福，普魯士科學(xué)院代表、第二代職業(yè)理論物理學(xué)家的領(lǐng)導(dǎo)人愛(ài)因斯坦都在他的墓旁致了悼詞。
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