Τετάρτη, 22 Φεβρουαρίου 2017

Σαν σήμερα ...1857 γεννήθηκε ο Heinrich Hertz.



Σαν σήμερα, στις 22 Φεβρουαρίου 1857, γεννήθηκε στο Αμβούργο της Γερμανίας ο Heinrich Rudolf Hertz, ο φυσικός που πρώτος πέτυχε την εκπομπή, μετάδοση και λήψη ραδιοκυμάτων. 
Ο πατέρας του David (μετέπειτα Ferdinand, επειδή άλλαξε το θρήσκευμά του από ιουδαϊσμό σε χριστιανισμό) Gustav Hertz ήταν συνήγορος και αργότερα γερουσιαστής. Η μητέρα του Anna Elisabeth Pfefferkorn προερχόταν από οικογένεια Λουθηρανών ιερωμένων.
Φοίτησε στο σχολείο Gelehrtenschule des Johanneums του Αμβούργου, όπου έδειξε ιδιαίτερη κλίση στις επιστήμες και στις ξένες γλώσσες, μαθαίνοντας αραβικά και σανσκριτικά. Σπούδασε επιστήμες και μηχανικός σε ανώτατες σχολές της Δρέσδης, του Μονάχου και του Βερολίνου. Το 1880 πήρε το διδακτορικό του από το Πανεπιστήμιο Βερολίνου κι εκεί, τα τρία επόμενα χρόνια, συνέχισε τις μεταδιδακτορικές σπουδές του υπό την επίβλεψη του Hermann von Helmholtz, δουλεύοντας ως βοηθός του.
Το 1883 πήρε θέση λέκτορα θεωρητικής φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Κιέλου και το 1885 έγινε καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Καρλσρούης.

Τον Απρίλιο του 1889 τοποθετήθηκε ως καθηγητής φυσικής και διευθυντής του Ινστιτούτου Φυσικής στη Βόννη, θέση που κράτησε μέχρι το θάνατό του. Σ' αυτό το διάστημα ασχολήθηκε με τη θεωρητική μηχανική και το αποτέλεσμα της εργασίας του εκδόθηκε σε βιβλίο ("Die Prinzipien der Mechanik in neuem Zusammenhange" - "Οι αρχές της Μηχανικής παρουσιασμένες μ' έναν καινούριο τρόπο") το 1894, μετά το θάνατό του.   

Ο Hertz είχε δείξει από πολύ νωρίς ενδιαφέρον για την μετεωρολογία, ίσως επηρεασμένος από τον Wilhelm von Bezold, όταν το καλοκαίρι του 1878 τον είχε καθηγητή σ' ένα εργαστηριακό τμήμα στο Πολυτεχνείο του Μονάχου. Βέβαια η συνεισφορά του σ' αυτό το επιστημονικό πεδίο δεν είχε κάτι το εξαιρετικό, εκτός από μερικά άρθρα που έγραψε την εποχή που ήταν βοηθός του Helmholtz στο Βερολίνο.

Το κύριο έργο του Hertz είχε να κάνει με την προσέγγιση του φωτοηλεκτρικού φαινομένου και την πειραματική επιβεβαίωση της ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας του James Maxwell.

Ο Hertz συνέβαλε στην εμπέδωση του φωτοηλεκτρικού φαινομένου (το οποίο εξηγήθηκε από άλλους αργότερα) όταν πρόσεξε ότι ένα φορτισμένο αντικείμενο χάνει το φορτίο του πιο εύκολα όταν φωτίζεται με υπεριώδες φως
Το 1887, έκανε παρατηρήσεις πάνω στο φωτοηλεκτρικό φαινόμενο και στην εκπομπή και λήψη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, τις οποίες δημοσίευσε στο επιστημονικό περιοδικό Annalen der Physik. Ο δέκτης του αποτελείτο από ένα πηνίο με διάκενο ηλεκτρικού σπινθήρα. Την ανίχνευση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων θα σηματοδοτούσε ένας σπινθήρας. Τοποθέτησε τη συσκευή σε ένα σκοτεινό κουτί, προκειμένου να δει τον σπινθήρα καλύτερα. Παρατήρησε, ωστόσο, ότι το μήκος του σπινθήρα μειωνόταν όταν ήταν μέσα στο κουτί. Ένα γυάλινο έλασμα τοποθετημένο ανάμεσα στον πομπό των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων και τον δέκτη, απορροφούσε την υπεριώδη ακτινοβολία που βοηθούσε τα ηλεκτρόνια να περάσουν το διάκενο. Εκτός κουτιού, το μήκος του σπινθήρα αυξανόταν. Δεν παρατήρησε καμία μείωση στο μήκος του σπινθήρα όταν αντικατέστησε το γυαλί με χαλαζία, καθώς ο τελευταίος δεν απορροφά την υπεριώδη ακτινοβολία. 
Ο Hertz συγκέντρωσε τα συμπεράσματα των ερευνών του και τα δημοσίευσε. Δεν συνέχισε τη διερεύνηση του φαινομένου, ούτε έκανε κάποια απόπειρα να ερμηνεύσει τα αποτελέσματα των παρατηρήσεών του.

Νωρίτερα, το 1886, ο Hertz είχε κατασκευάσει μια διπολική κεραία, η οποία εξέπεμπε και λάμβανε ραδιοσυχνότητες. 
Το 1887 πειραματίστηκε με τα ραδιοκύματα στο εργαστήριό του. Μέσω πειραμάτων, απέδειξε ότι εγκάρσια ηλεκτρομαγνητικά κύματα ταξιδεύουν στον χώρο για κάποια απόσταση. Αυτό είχε προβλεφθεί από τον James Maxwell και τον Michael Faraday
Με τη διαμόρφωση της συσκευής του, τα ηλεκτρικά και τα μαγνητικά πεδία μπορούσαν να εκπέμψουν ακτίνες χωρίς καλώδια, σαν εγκάρσια κύματα. Ο Hertz είχε τοποθετήσει τον ταλαντωτή περίπου 12 μέτρα μακριά από ένα τσίγκινο πιάτο (ανακλαστήρας) για να δημιουργήσει σταθερά κύματα. Κάθε κύμα ήταν περίπου 4 μέτρα. Χρησιμοποιώντας έναν ανιχνευτή, κατέγραψε την ποικιλία στις διαστάσεις και την κατεύθυνση του κύματος. Ο Hertz μέτρησε τα κύματα του Maxwell και κατέδειξε ότι η ταχύτητα των ραδιοκυμάτων ήταν ίση με την ταχύτητα του φωτός. Μέτρησε ακόμη την ένταση και την πολικότητα του ηλεκτρικού πεδίου. Ο Hertz βρήκε ακόμη ότι τα ραδιοκύματα μπορούσαν να μεταδοθούν από διαφορετικά είδη υλικών, ενώ ανακλώνταν από άλλα. 
Αυτή υπήρξε η κεντρική ιδέα που οδήγησε στη δημιουργία του ραντάρ αργότερα. 

Στην εποχή του ο Hertz δεν μπόρεσε ποτέ να κατανοήσει  τη σημασία των πειραματικών αποτελεσμάτων του. Ερωτώμενος για τις πρακτικές εφαρμογές των ανακαλύψεών του, είχε απαντήσει: "Καμία, υποθέτω".

Το 1892, ο Hertz ξεκίνησε να πειραματίζεται και κατέδειξε ότι οι καθοδικές ακτίνες μπορούν να διεισδύσουν σε πολύ λεπτά μεταλλικά φύλλα (π.χ. αλουμινίου). Ο μαθητής του Philipp Lenard (Νόμπελ Φυσικής 1905) διερεύνησε περαιτέρω το φαινόμενο των ακτίνων. Δημιούργησε μια εκδοχή του καθοδικού σωλήνα και μελέτησε τη διείσδυση ακτίνων Χ σε διάφορα υλικά. Ωστόσο, ο Lenard δεν συνειδητοποίησε ποτέ ότι παρήγαγε ακτίνες Χ.

Το 1892, ο Hertz διαγνώστηκε με κακοήθη όγκο στα οστά και υπεβλήθη σε αρκετές επεμβάσεις. Πέθανε από σηψαιμία την 1η Ιανουαρίου 1894, σε ηλικία μόλις 37 ετών, στη Βόννη. 

Όταν οι ναζί πήραν την εξουσία στη Γερμανία κατέβασαν το πορτραίτο του Heinrich Hertz από το Δημαρχείο του Αμβούργου, όπου είχε αναρτηθεί προς τιμή του, παρά το γεγονός ότι είχε αποβιώσει πριν από πολλά χρόνια και σε όλη του τη ζωή ήταν Χριστιανός Λουθηρανός (αφού ο πατέρας του είχε αλλάξει θρήσκευμα από το 1834, πριν τη γέννηση του Heinrich).
Στις αρχές της δεκαετίας του 1930, η χήρα του Hertz, Elisabeth Doll, με τις δύο κόρες της διέφυγαν από το ναζιστικό καθεστώς βρίσκοντας καταφύγιο στην Αγγλία.

Το 1930, η Διεθνής Επιτροπή Ηλεκτροτεχνίας (IEC), προς τιμή του Hertz, έδωσε το όνομά του στη μονάδα συχνότητας στο σύστημα μονάδων SI. Το 1960, η Διεθνής Σύνοδος Μέτρων και Σταθμών (CGPM) αποδέχτηκε επίσημα το 1Hz ως μονάδα συχνότητας στο SI, αντικαθιστώντας το όνομα "κύκλοι ανά δευτερόλεπτο" (cps).

Το 1928 δημιουργήθηκε στο Βερολίνο το "Ινστιτούτο Heinrich-Hertz για την Έρευνα Ταλαντώσεων". Σήμερα αυτό είναι γνωστό με το όνομα "Fraunhofer Ινστιτούτο Τηλεπικοινωνιών, Ινστιτούτο Heinrich Hertz" (HHI).
Από το 1987, το "Ινστιτούτο των Ηλεκτρολόγων και Ηλεκτρονικών Μηχανικών" (IEEE) προσφέρει κάθε χρόνο το "Μετάλλιο Heinrich Hertz" για διακεκριμένες εργασίες στα ερτζιανά κύματα.
Ένας κρατήρας στην αθέατη πλευρά της σελήνης έχει πάρει επίσης το όνομά του.
Πολλές χώρες σε όλο τον κόσμο έχουν τιμήσει το όνομά του με διάφορους τρόπους.
Το 2012, στα 155α γενέθλια του Hertz, η Google τον τίμησε μ' ένα χαρακτηριστικό doodle.


Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου