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洛侖茲 Lorentz, Hendrik Antoon (1853.7.18~1928.2.4)
發佈者:系統管理員 (2012-05-14 16:41:12)
最後修改者:系統管理員 (2012-05-14 23:53:48)
洛侖茲(Hendrik Antoon Lorentz,1853~1928),荷蘭理論物理學家。1895年,他在電子論的基礎上,得出著名的洛侖茲力公式,表示運動點電荷在磁場中所受到的作用力的大小和方向。該公式不僅對於宏觀點電荷成立,對於微觀元電荷也同樣成立。
生平簡敘
  洛侖茲1853年7月18日生於荷蘭阿納姆附近的一個繁殖場主家庭。他在家鄉讀完了小學和中學,成續優異,名列前茅。洛侖茲在少年時就對物理產生了興趣,同時他還喜愛歷史和小說。他雖然生長在基督教的環境裡,但卻崇尚自由思想。
 
1870年,洛侖茲考入來頓大學,學習數學、物理學和天文學。一年半後,取得了攻讀數學、物理學博士學位的資格,回到家撰寫論文。1875年,他提出有關物理光學方面的論文,從而獲得博士學位。在家鄉長達7年的時間中,他一面自學,一面在夜大學任教,還學習並掌握了英、法、德等多種語言。1877年,洛侖茲任烏德勒支大學數學教授。1878年起在萊頓大學任理論物理教授,開設理論物理講座,這是荷蘭在這個領域裡的第一個講座,也是歐洲第一批講座之一。這個職位最早是為范德瓦耳斯設立的,其學術地位很高,而這時的洛侖茲年僅25歲。他在萊頓大學一直工作到1912年退休,共35年。他對物理學的一系列重要貢獻都是在這期間做出的。
 
  1902年,洛侖茲獲諾貝爾物理學獎。1909~1921年,洛侖茲任荷蘭羅亞爾科學院物理委員會主席。1912年,洛侖茲辭去萊頓大學教授職務,到哈勒姆擔任科學藝術博物館的顧問和所屬泰勒實驗室主任。他可以繼續他的研究工作,並同時兼任萊頓大學的名譽教授,每星期一早晨到萊頓大學就物理學當前的一些問題演講,這就是著名的"星期一上午講座"。後來,洛侖茲還在荷蘭政府中任職,1919~1926年在教育部門工作,其間1921年起擔任高等教育部部長。1911年~1927年間,擔任索爾維物理學會議的固定主席,成為國際物理學界公認的領袖。在國際物理學界的各種集會上,他經常是一位倍受歡迎的主持人,並為第一次世界大戰後恢復國際科學關係起到主要作用。1923年,洛侖茲任國際科學協作聯盟委員會主席。
 
  洛侖茲在物理學中的主要貢獻是建立經典電子論、預言塞曼效應以及為相對論的誕生進行了奠基性的研究。洛侖茲在物理學上最重要的貢獻是他的電子論。他先是受了菲涅耳的影響,後又受到亥姆霍茲的啟發,他用麥克斯韋的電磁理論來處理光在電介質交界面上的反射和折線問題作為他的博士論文。在論文的末尾,他提到把光的電磁理論與物質的分子理論結合起來的前景,這就是他後來創立電子論的根源。1878年,他發表了光與物質相互作用的論文,並導出了洛侖茲一洛侖茲公式。1892年,他開始發表電子論的文章。
 
  洛侖茲對光學進行了長期的研究,曾經預言原子輻射光譜在強磁場中會發生分裂。當時他的學生塞曼也在進行這方面的研究,已經從理論上給出了正確的解釋,但是在實驗上遇到了困難。洛侖茲一面鼓勵塞曼,一面親自動手做實驗。
一天深夜,洛侖茲在實驗中終於找到了問題的徵結。據說當時洛侖茲興奮異常,連夜打電話,把塞曼從睡夢中叫醒,告訴他有了新發現。後來經兩人深入研究,洛侖茲的預言終於得到證實。人們把這種現象叫做塞曼效應。由於這一發現,洛侖茲和塞曼同獲1902年度諾貝爾物理學獎。不過塞曼說,他的榮譽應該歸功於洛侖茲。為了解釋邁充耳遜一莫雷實驗,1891年洛侖茲提出了"在以太中運動的物體在運動方向上收縮"的假設,並於1895年發表了長度收縮的準確公式。
 
1899年,洛侖茲在發表的論文裡討論了慣性系之間坐標和時間的變換問題,並得出了電子的質量與速度有關的結論。他發現,只要假設有相對運動約兩個座標系之間存在著一定的數學轉換關係,麥克斯韋方程組在這種變換下形式就是一樣的。這一變換公式,就是著名的洛侖茲變換。洛侖茲面對著發現了相對論的時空表達式,但由於沒有跳出經典的絕對時空和"以太"觀念的束縛,因而沒能遷出決定性的一步。
 
此外,洛侖茲在當時物理學的各個領域裡都有很深的造詣,他在熱力學、物質分子運動論和引力理論等方面,也都有過貢獻。1878年,他指出物理學研究的目的是找出一些簡單的基本原理,使得所有的現象都能用這些原理來解釋。
 
  洛侖茲還是一位教育家,他不僅任教多年,而且還寫過微積分和普通物理學等學科的教科書。在哈勒姆,他又致力於通俗物理講演。他一生中花費了很大一部分時間和精力審查別人的論文並給予幫助和指點。他為人熱誠、謙虛,受到愛因斯坦、薛定誇和其他年青一代理論物埋學家們的尊敬,他們曾多次到萊頓向洛侖茲請教,愛因斯坦曾說過,他一生中受洛侖茲的影響最大。
 
  洛侖茲雖然是一位有世界影響的物理學家,但除了短期出國講學和參加會議之外,終生都在阿納姆、萊頓和哈勒姆三地生活。他的生活很有規律,長於社交,善於辭令,富有幽默感,是一位和藹可親的學者。
 
  除了獲得諾貝爾物理學獎以外,英國皇家學會授予他倫福德獎章和科普利獎章,法國巴黎大學和英國劍橋大學都曾授予他名譽教授稱號,他還被選為德國物理學會會員和英國皇家學會會員。
 
  洛侖茲於1928年2月4日在哈勒姆去世,荷蘭政府宣布全國哀悼。舉行葬禮的那天,全國的電信、電話中止三分鐘。荷蘭科學院派愛倫費斯特參加葬禮,專程趕來的還有盧瑟福、郎之萬等著名科學家。愛因斯坦作為新一代理論物理學家的領袖和普魯士科學院的代表,在安葬儀式上發表講話,稱他為"我們時代最偉大和最崇高的人"。