Hendrik Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz (18 Temmuz 1853, Arnhem – 4 Şubat 1928, Haarlem), Hollandalı fizikçidir. Zeeman etkisini aydınlattığı için 1902 Nobel Fizik Ödülü'nü Pieter Zeeman ile paylaştı.

Hendrik Antoon Lorentz, Hollanda'nın Gelderland ilindeki Arnhem şehrinde esnaf Gerrit Frederik Lorentz ve Geertruida van Ginkel'ın oğlu olarak doğdu. Annesinin 1862'deki ölümünden sonra babası Luberta Hupkes ile evlendi. Lorentz, Leiden Üniversitesi'nde fizik ve matematik okudu ve orada astronomi öğretmenliği yapan Frederik Kaiser'den çok etkilendi. Onun etkisiyle fizikte karar kıldı. Mezun olduktan sonra 1872'de Arnhem'e döndü ve bir yüksel okulda matematik öğretmeye başladıysa da Leiden'deki çalışmalarına ara vermedi. 1875'te "" (Işığın yansıması ve kırınımı üzerine) isimli doktora tezini Pieter Rijke'ye teslim etti. Tezinde James Clerk Maxwell'ın elektromanyetik teorisini geliştirmiştir.

1881'de Frederik Kaiser'in yeğeni Aletta Catharina Kaiser ile evlendi. Aletta, Amstardam Gravür Okulu'nun müdürü ve Hollanda pullarının ilk tasarımcısı olan güzel sanatlar profesörü Johann Wilhelm Kaiser'in kızıydı. Hendrik ve Aletta'nın en büyük kızları Geertruida Luberta Lorentz de fizikçi oldu.

1878'de henüz 24 yaşındayken Lorentz, Leiden Üniversitesi'nde yeni açılan teorik fizik bölümüne başkan olarak davet edildi. 25 Ocak 1878'de ilk konferansını "" (Fizikte moleküler teoriler) üzerine verdi.

Liden'deki ilk yirmi yılında Lorentz en çok elektromanyetizm teorisi ve elektrik, manyetizm ve ışık arasındaki ilişki ile ilgilendi. Daha sonra teorik fizikten kopmadan araştırma konularını genişletti. Mekanik, termodinamik, hidrodinamik, kinetik teorileri, katı hâl teorisi, ışık ve yayılımı üzerine makaleler yazdı. En önemli katkılarını elektromanyetizm, elektron teorisi ve görelilik konularında yapmıştır.

Lorentz, atomların yüklü parçacıklardan oluşmuş ve ışığın kaynağının bu parçacıkların titreşimi olabileceğini düşündü. Bu görüşü 1896'da arkadaşı ve eski öğrencisi Pieter Zeeman tarafından doğrulandı.

Lorentz, 1895'te Michelson-Morley deneyini açıklamak için hareketli nesnelerin hareket yönünde daraldığı fikrini ortaya attı. Fakat George FitzGerald, daha önce zaten bu konu üzerinde düşünmüştü. Birbirine göre hareket halindeki cisimleri referans alan zamanlardaki göreliliği açıklayan yerel zaman terimini ortaya attı. 1899 ve 1904'te Lorentz, zaman genleşmesini de dönüşümlerine ekledi ve 1905'te Henri Poincaré'nin Lorentz dönüşümü ismini verdiği formülü yayınladı. Lorentz, büyük ihtimalle Joseph Larmor'un yörüngede dönen elektronlar için zaman genleşmesini öngördüğü ve benzeri dönüşümleri 1897'de yayınladığından haberdar değildi. Larmor'un denklemleri Lorentz'inkilere benzemese de cebirsel olarak eşdeğerlerdir. Bu formüller özel göreliliği, hareket eden cisimlerin tipik özellikleri olan kütle artışı, hareketli cisim daralması ve zaman genleşmesinden bahsederek açıklıyordu.

Kütle artışı meselesi, Lorentz'in tahminleri arasında ilk denenen iddia oldu. Kaufmann'ın yaptığı deneyler, tahminlerinin yanlış olduğunu gösteriyordu. 1908 yılına kadar tahminini destekleyen deneysel veri elde edilemedi.

En tatmin edici teori Lorentz'inkidir; tüm gerçekleri en iyi açıklayan ve en fazla sayıda bilinen bağlantıyı açıklayan şüphe götürmez biçimde onun teorisidir. Lorentz'in çalışmaları sayesinde Fizeau'nun hareketli cisimlerin optiği üzerine elde ettiği sonuçlar, normal, anormal dağılım ve soğurulma kanunlarını birbiriyle bağlandı. Zeeman etkisi bile zorlanmaksızın açıklandı ve hatta Maxwell'in tüm çabalarını boşa çıkartan Faraday'ın manyetik dönüşü sınıflandırmasına da yardımcı oldu.

1912'de Lorentz, Haarlem'deki Teylers Müzesi'nde müdür olmak üzere erken emekli oldu ise de Leiden'de verdiği derslerine dışarıdan devam etti. Leiden Üniversitesi'ndeki koltuğunu Lorentz Enstitüsü diye bilinen Teorik Fizik Enstitüsü'nün kuruluşunu tamamlayacak olan Paul Ehrenfest'e devretti. Nobel Ödülü dışında birçok ödül aldı. 1905'te Royal Society'ye kabul edildi. Royal Society, onu 1908'de Rumford Madalyası ve 1918'de Copley Madalyası ile onurlandırdı.

Lorentz, genellikle temel teorik çalışmaları ile tanınsa da pratik uygulamalarla da ilgileniyordu. 1918-1926 yılları arasında Hollanda hükûmetinin isteği üzerine Lorentz, Afsluitdijk taşma kontrol barajının hesaplarını yaptı. Hidrolik mühendisliği o sıralar empirik bir bilim sayılırsa da Afsluitdijk'in oluşturduğu su akımı o kadar büyüktü ki deneysel verilere güven verici değildi. Lorentz, temel hidrodinamik denklemlerinden yola çıkarak meseleyi hesap yoluyla çözmeyi önerdi. Bu bir hesaplayıcının altından kalkabileceği bir işti. Afsluitdijk 1933'te tamamlandı. Lorentz'in ve komitesinin hesapları dikkat çekecek derecede hatasız çıktı.

Seneler boyunca fizikçiler, her yeni teori ortaya atıldığında Lorentz'in bu konuda ne söyleyeceğini merak ettiler ve Lorentz de altmışiki yaşında bile onları hayal kırılığına uğratmadı.