Hendrik Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz (Arnhem,  — Haarlem, ) foi um físico neerlandês.

Recebeu em 1902 o Nobel de Física por seu trabalho sobre as radiações eletromagnéticas. A maior parte de seus trabalhos envolveu o eletromagnetismo. Deixou seu nome às transformações de Lorentz, que formam a base da teoria da relatividade restrita de Einstein.

Estudou em Leiden onde, em 1878, foi investido no cargo de professor de física e matemática. Em 1912 passou a dirigir o Instituto Tayler, em Haarlem. Como professor honorário em Leiden, proferia conferências semanais sobre física moderna. Foi chefe do Comitê de Cooperação Intelectual, instituído pela Liga das Nações. Em 1875 publicou seu primeiro trabalho, onde estuda a reflexão e refração da luz por dielétricos e metais. Em 1880 realizou a primeira aplicação da teoria eletromagnética de Maxwell a um meio constituído por moléculas isoladas. Tratava-se de um trabalho sobre a relação entre a densidade do meio e o índice de refração.

Lorentz foi o primeiro a dar uma explicação do efeito Zeeman e a predizer efeitos de polarização (que só posteriormente foi verificado na prática). O núcleo de suas investigações, no entanto, consistiu na procura de uma teoria que englobasse, em uma estrutura consistente, os fenômenos elétricos, magnéticos e luminosos, supondo como meio físico o éter em repouso, onde elétrons moviam-se ou não (relativamente a ele). Essa teoria explicou inúmeros fenômenos, mas chocou-se com o resultado negativo da experiência de Michelson-Morley, que indicava, como explicação mais plausível, o abandono da hipótese do éter.

Tentando superar esta dificuldade, Lorentz introduziu, em 1895 a concepção de tempo local que, como observou o físico Joseph Larmor, associava-se à chamada contração de Fitzgerald. Desenvolvendo seu trabalho, chegou em 1904 às transformações de Lorentz, que desempenham um papel fundamental na teoria especial da relatividade, criada por Einstein no ano seguinte.

Recebeu em 1902, junto com Pieter Zeeman, o Nobel de Física, por seus trabalhos a respeito da influência do campo magnético sobre as radiações. Seu trabalho compreendeu ainda uma série de investigações nos campos da termodinâmica e da teoria da gravitação.

Foi presidente das cinco primeiras Conferências de Solvay.

Primeiros anos
Nasceu em Arnhem, filho de Frederik Lorentz (1822 - 1893) e Geertruida van Ginkel (1826 - 1861).

Lorentz e a relatividade especial 
Em 1905, Einstein usaria muitos dos conceitos, ferramentas matemáticas e resultados que Lorentz discutiu para escrever seu artigo intitulado " On the Electrodynamics of Moving Bodies", conhecido hoje como a teoria da relatividade especial. Como Lorentz estabeleceu os fundamentos para o trabalho de Einstein, essa teoria foi originalmente chamada de teoria de Lorentz-Einstein.

Em 1906, a teoria do elétron de Lorentz recebeu um tratamento completo em suas palestras na Columbia University, publicadas sob o título The Theory of Electrons.

O aumento de massa foi a primeira previsão de Lorentz e Einstein a ser testada, mas alguns experimentos de Kaufmann pareceram mostrar um aumento de massa ligeiramente diferente; isso levou Lorentz à famosa observação de que ele era "au bout de mon latin" ("no final de meu [conhecimento de] latim" = no fim de sua inteligência). A confirmação de sua previsão teve que esperar até 1908 e mais tarde (ver experimentos Kaufmann – Bucherer – Neumann).

Lorentz publicou uma série de artigos que tratam do que chamou de "princípio da relatividade de Einstein". Por exemplo, em 1909, 1910, 1914. Em suas palestras de 1906 publicadas com acréscimos em 1909 no livro "A teoria dos elétrons" (atualizado em 1915), ele falou afirmativamente de Teoria de Einstein:
Embora Lorentz ainda sustentasse que há um éter (indetectável) no qual os relógios em repouso indicam o "tempo verdadeiro":1909: Ainda assim, eu acho, algo também pode ser reivindicado em favor da forma em que apresentei a teoria. Não posso deixar de considerar o éter, que pode ser a sede de um campo eletromagnético com sua energia e suas vibrações, dotado de um certo grau de substancialidade, por mais diferente que seja de toda a matéria comum.

1910: Contanto que haja um éter, então em todos os sistemas x, y, z, t, um é preferido pelo fato de que os eixos de coordenadas, bem como os relógios, estão parados no éter. Se ligarmos a isso a ideia (que eu abandonaria apenas com relutância) de que espaço e tempo são coisas completamente diferentes, e que existe um "tempo verdadeiro" (a simultaneidade, portanto, seria independente da localização, de acordo com a circunstância de que nós pode ter a ideia de velocidades infinitamente grandes), então pode-se ver facilmente que esse tempo verdadeiro deve ser indicado por relógios em repouso no éter. No entanto, se o princípio da relatividade tivesse validade geral na natureza, não estaríamos em posição de determinar se o sistema de referência que acabamos de usar é o preferido. Então chegamos aos mesmos resultados, como se alguém (seguindo Einstein e Minkowski) negasse a existência do éter e do tempo verdadeiro e considerasse todos os sistemas de referência igualmente válidos. Qual dessas duas maneiras de pensar alguém está seguindo, certamente pode ser deixada para o indivíduo.Lorentz também deu crédito às contribuições de Poincaré para a relatividade.

Lorentz e relatividade geral 
Lorentz foi um dos poucos cientistas que apoiou a busca de Einstein pela relatividade geral desde o início - ele escreveu vários artigos de pesquisa e discutiu com Einstein pessoalmente e por carta. Por exemplo, ele tentou combinar o formalismo de Einstein com o princípio de Hamilton (1915), e reformulá-lo de uma forma livre de coordenadas (1916). Lorentz escreveu em 1919:

Avaliações 
Einstein escreveu sobre Lorentz:
1928: O enorme significado de seu trabalho consistia nisso, que forma a base para a teoria dos átomos e para as teorias da relatividade geral e especial. A teoria especial foi uma exposição mais detalhada daqueles conceitos encontrados na pesquisa de Lorentz de 1895.
1953: Para mim, pessoalmente, ele significava mais do que todos os outros que conheci em minha jornada de vida.Poincaré (1902) disse sobre a teoria da eletrodinâmica de Lorentz: 
Paul Langevin (1911) disse sobre Lorentz:
Lorentz e Emil Wiechert tiveram uma correspondência interessante sobre os tópicos do eletromagnetismo e a teoria da relatividade, e Lorentz explicou suas ideias em cartas a Wiechert.

Lorentz foi presidente da primeira Conferência Solvay realizada em Bruxelas no outono de 1911. Logo após a conferência, Poincaré escreveu um ensaio sobre física quântica que dá uma indicação do status de Lorentz na época:

Mudança de prioridades 
Em 1910, Lorentz decidiu reorganizar sua vida. Seus deveres de ensino e gerenciamento na Universidade de Leiden estavam ocupando muito de seu tempo, deixando-o pouco tempo para pesquisas. Em 1912, ele se demitiu de sua cadeira de física teórica para se tornar curador do "Gabinete de Física" do Museu Teylers em Haarlem. Ele permaneceu conectado à Universidade de Leiden como professor externo, e suas "palestras de segunda-feira de manhã" sobre novos desenvolvimentos na física teórica logo se tornaram lendárias.

Lorentz inicialmente pediu a Einstein para sucedê-lo como professor de física teórica em Leiden. No entanto, Einstein não pôde aceitar porque tinha acabado de aceitar um cargo na ETH Zurique. Einstein não se arrependia dessa questão, pois a perspectiva de ter de ocupar o lugar de Lorentz o fazia estremecer. Em vez disso, Lorentz nomeou Paul Ehrenfest como seu sucessor na cadeira de física teórica na Universidade de Leiden, que fundaria o Instituto de Física Teórica, que se tornaria conhecido como Instituto Lorentz.

Obra civil 
Após a Primeira Guerra Mundial, Lorentz foi uma das forças motrizes por trás da fundação da "Wetenschappelijke Commissie van Advies en Onderzoek in het Belang van Volkswelvaart en Weerbaarheid", um comitê que deveria aproveitar o potencial científico unido na Royal Netherlands Academy of Arts e Ciências (KNAW) para resolver problemas civis, como a escassez de alimentos que resultou da guerra. Lorentz foi nomeado presidente do comitê. No entanto, apesar dos melhores esforços de muitos dos participantes, o comitê obteve pouco sucesso. A única exceção é que acabou resultando na fundação da TNO, a Organização Holandesa de Pesquisa Científica Aplicada.

Lorentz também foi convidado pelo governo holandês a presidir um comitê para calcular alguns dos efeitos da proposta barragem de controle de enchentes de Afsluitdijk (Barragem de Enclosure) sobre os níveis de água em Waddenzee. A engenharia hidráulica era principalmente uma ciência empírica naquela época, mas a perturbação do fluxo das marés causada pelo Afsluitdijk era tão sem precedentes que as regras empíricas não eram confiáveis. Originalmente, Lorentz deveria ter apenas uma função de coordenação no comitê, mas rapidamente se tornou aparente que Lorentz era o único físico a ter alguma influência fundamental sobre o problema. No período de 1918 a 1926, Lorentz investiu grande parte de seu tempo no problema. Lorentz propôs começar do básico, equações hidrodinâmicas de movimento e resolver o problema numericamente. Isso era viável para um "computador humano", por causa da natureza quase unidimensional do fluxo de água no Waddenzee. O Afsluitdijk foi concluído em 1932, e as previsões de Lorentz e seu comitê revelaram-se notavelmente precisas. Um dos dois conjuntos de eclusas no Afsluitdijk foi nomeado em sua homenagem.

Vida familiar 
Em 1881, Lorentz casou-se com Aletta Catharina Kaiser. Seu pai era JW Kaiser, professor da Academia de Belas Artes. Ele era o diretor do museu que mais tarde se tornou o conhecido Rijksmuseum (National Gallery). Ele também foi o designer dos primeiros selos postais da Holanda.

Havia duas filhas e um filho deste casamento.

A Dra. Geertruida Luberta Lorentz, filha mais velha, era física. Ela se casou com o professor Wander Johannes de Haas, que era o diretor do Laboratório Criogênico da Universidade de Leiden.

Morte 
Em janeiro de 1928, Lorentz adoeceu gravemente e morreu pouco depois, em 4 de fevereiro. O respeito pelo qual ele foi mantido na Holanda é evidente na descrição de Owen Willans Richardson de seu funeral:
Imagens únicas do filme de 1928 do cortejo fúnebre com uma carruagem seguida por dez enlutados, seguida por uma carruagem com o caixão, seguida por sua vez por pelo menos mais quatro carruagens, passando por uma multidão no Grote Markt, Haarlem de Zijlstraat ao Smedestraat, e depois de volta pela Grote Houtstraat em direção a Barteljorisstraat, a caminho de "Algemene Begraafplaats" em Kleverlaan (cemitério ao norte de Haarlem) foi digitalizado no YouTube. Entre outros, o funeral contou com a presença de Albert Einstein e Marie Curie. Einstein fez um elogio em um funeral na Universidade de Leiden.

Legado 
Lorentz é considerado um dos principais representantes da "Segunda Idade de Ouro Holandesa", um período de várias décadas em torno de 1900 em que as ciências naturais floresceram na Holanda.

Richardson descreve Lorentz como:

Um homem de notáveis ​​poderes intelectuais, embora mergulhado em sua própria investigação do momento, ele sempre parecia ter em seu alcance imediato suas ramificações em todos os cantos do universo. A clareza singular de seus escritos fornece um reflexo notável de seus maravilhosos poderes a esse respeito. Ele possuía e empregou com sucesso a vivacidade mental necessária para acompanhar a interação da discussão, o insight necessário para extrair aquelas declarações que iluminam as reais dificuldades e a sabedoria para conduzir a discussão entre canais frutíferos, e ele fez isso com tanta habilidade que o processo dificilmente era perceptível.MJ Klein (1967) escreveu sobre a reputação de Lorentz na década de 1920:

Além do prêmio Nobel, Lorentz recebeu muitas homenagens por seu excelente trabalho. Ele foi eleito membro estrangeiro da Royal Society (ForMemRS) em 1905. A Sociedade concedeu-lhe a Medalha Rumford em 1908 e a Medalha Copley em 1918. Ele foi eleito Membro Honorário da Sociedade Química Holandesa em 1912.

Ver também
Medalha Lorentz
Transformação de Lorentz
Força de Lorentz
Fator de Lorentz
Geertruida de Haas-Lorentz

Ligações externas

Nobel de Física
Laureados dos Países Baixos com o Nobel
Medalha Copley
Medalha Rumford
Medalha Franklin
Conferência de Solvay
Membros estrangeiros da Royal Society
Membros da Academia de Ciências de Göttingen
Pessoas associadas a Albert Einstein
Professores da Universidade de Leiden
Físicos dos Países Baixos
Alunos da Universidade de Leiden
Naturais de Arnhem
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