亨德里克·安東·洛倫茲(Hendrik Antoon Lorentz,1853年7月18日至1928年2月4日),是近代荷蘭理論物理學(xué)家、數(shù)學(xué)家、經(jīng)典電子論的創(chuàng)立者,畢業(yè)于萊頓大學(xué)(Leiden University),1871年獲荷蘭萊頓大學(xué)物理學(xué)學(xué)士,1875年獲荷蘭萊頓大學(xué)哲學(xué)博士學(xué)位,1902年成為諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。
洛倫茲出生于荷蘭阿納姆(Arnhem)的一個(gè)小康之家,少年時(shí)就對(duì)物理學(xué)感興趣。1870年,亨德里克·洛倫茲考入萊頓大學(xué),主攻數(shù)學(xué)和物理學(xué)。1875年,洛倫茲的博士論文《論光的反射和折射的理論》確立了他在荷蘭的學(xué)術(shù)地位。1878年,洛倫茲成為了荷蘭唯一的理論物理學(xué)教授,確定了他的職業(yè)生涯。洛倫茲于1892年發(fā)表的《麥克斯韋電磁學(xué)理論及其對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的應(yīng)用》一文,標(biāo)志著經(jīng)典電子論的誕生,并使他在物理學(xué)界獲得領(lǐng)導(dǎo)地位。亨德里克·洛倫茲于1896年用電子論正確解釋了塞曼效應(yīng),并因此和物理學(xué)家彼得·塞曼(Pieter Zeeman)共享了1902年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)金。洛倫茲在1904年提出的洛倫茲變換為創(chuàng)立狹義相對(duì)論奠定了基礎(chǔ)。1911年,他主持了第一屆國(guó)際理論物理學(xué)會(huì)議——“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世界的邊境。1919年至1926年,亨德里克·洛倫茲在荷蘭政府教育部門工作。此外,他還于1923年被選為國(guó)際文化協(xié)作委員會(huì)委員。1928年2月4日,洛倫茲在哈勒姆(Haarlem)因病重去世,享年74歲。
洛倫茲補(bǔ)充和發(fā)展了經(jīng)典電磁理論,確立了經(jīng)典電子論,提出了洛倫茲變換,為狹義相對(duì)論奠定了基礎(chǔ)。此外,他在熱力學(xué)、分子運(yùn)動(dòng)論、廣義相對(duì)論以及熱輻射理論等方面也有建樹。洛倫茲獲得過倫敦皇家自然知識(shí)促進(jìn)學(xué)會(huì)的拉姆福德(Rumford Medal)和科普利(Copley Medal)獎(jiǎng)?wù)?,此外,還獲得了巴黎大學(xué)和劍橋大學(xué)榮譽(yù)博士學(xué)位。洛倫茲的主要著作有:《理論物理講義》《洛倫茲論文集》《電子論》和《現(xiàn)代物理學(xué)問題》等。阿爾伯特·愛因斯坦評(píng)價(jià)洛倫茲為“我們時(shí)代最偉大、最高尚的人”。為紀(jì)念洛倫茲的貢獻(xiàn),荷蘭王國(guó)政府決定:從1945年起,把每年的7月18日設(shè)為“洛倫茲”節(jié)。
人物生平
早年經(jīng)歷
洛倫茲于1853年7月18日出生在荷蘭阿納姆的一個(gè)小康之家,他的父親格利特·弗里德里?!ぢ鍌惼潱℅.F Lorentz)是一家鏡子店的老板,且還當(dāng)過一家牧畜繁殖場(chǎng)的場(chǎng)主,母親雅可比(Jacobi)在洛倫茲4歲的時(shí)候就去世了。洛倫茲在6歲時(shí),開始在地方小學(xué)上學(xué),成績(jī)總是名列前茅,為此,他的父親又讓他進(jìn)入當(dāng)?shù)匾凰剐]o以青年人的教育。在讀夜校期間,洛倫茲在校長(zhǎng)兼教員的蒂默先生的幫助下,9歲時(shí)就學(xué)會(huì)了使用對(duì)數(shù)表。1862年,洛倫茲的父親與繼母盧貝塔·胡布克斯(Luberta Hobbs)結(jié)婚。
洛倫茲在荷蘭阿納姆讀完小學(xué)和中學(xué),少年時(shí)就對(duì)物理學(xué)感興趣,同時(shí)還廣泛地閱讀歷史和小說,如英國(guó)查爾斯·狄更斯(Charles Dickens)的小說,德國(guó)約翰·沃爾夫?qū)ゑT·歌德(Johann Wolfgang von Goethe)和席勒(Friedrich Schiller)的名著,以及法國(guó)哲學(xué)家伏爾泰(Voltaire)的著作等,他還熟練地掌握多門外語,如英文、法文和德語。這些都為他后來較早地進(jìn)入物理學(xué)界奠定了基礎(chǔ)。
職業(yè)生涯
初涉科學(xué)界(1870-1877)
1870年,17歲的洛倫茲通過政府考試進(jìn)入萊頓大學(xué),主攻數(shù)學(xué)和物理學(xué)。同時(shí),由于洛倫茲的出現(xiàn),當(dāng)時(shí)萊頓大學(xué)理論天文學(xué)教授凱澤(F.kaiser)決定恢復(fù)多年停開的理論天文學(xué)課程。之后,洛倫茲用一年半的時(shí)間就學(xué)完了大學(xué)所有的課程,通過了碩士學(xué)位的考試,并于1971年獲得數(shù)學(xué)和物理學(xué)學(xué)士。1872年2月,洛倫茲離開萊頓,回到家鄉(xiāng)阿納姆,一邊在當(dāng)?shù)毓⒁剐?zhí)教,一邊積極準(zhǔn)備博士論文。之后,年僅20歲的洛倫茲通過閱讀物理學(xué)家詹姆斯·麥克斯韋(James Clerk Maxwell)的專著《電磁通論》掌握了電磁學(xué)理論的精髓,并最先進(jìn)行了電磁波實(shí)驗(yàn)。
1873年,洛倫茲通過了博士考試。1875年12月11日,洛倫茲以題為《論光的反射和折射的理論》的論文,通過了博士學(xué)位答辯。雖然法國(guó)物理學(xué)家、19世紀(jì)光波動(dòng)理論奠基人奧古斯丁·菲涅耳已經(jīng)做過這個(gè)課題,但洛倫茲在這篇論文中運(yùn)用麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論重新進(jìn)行了處理,提出了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。這項(xiàng)研究也確立了洛倫茲在荷蘭的學(xué)術(shù)地位。
因?yàn)?a href="/hebeideji/6470364465422091441.html">萊頓大學(xué)教授們?cè)o洛倫茲保證,只要他暫時(shí)擔(dān)任萊頓中學(xué)的教師,就會(huì)把他提拔為萊頓大學(xué)的物理學(xué)講師。因此,1877年洛倫茲拒絕了烏得勒支大學(xué)聘請(qǐng)他為數(shù)學(xué)教授的邀請(qǐng),到萊頓中學(xué)當(dāng)了一名物理教員。正值此時(shí),荷蘭高等教育部頒布的高等教育法,要求將由黎克教授(Professor Li Ke)所主持的萊頓大學(xué)物理學(xué)教席一分為二,一個(gè)是實(shí)驗(yàn)物理學(xué)教授席位,另一個(gè)是理論物理學(xué)教授席位。萊頓大學(xué)原打算聘請(qǐng)洛倫茲的大學(xué)同學(xué)范德·瓦耳斯(Johannes Diderik van der Waals)就任理論物理學(xué)教授,但由于范·德·瓦耳斯決定前往阿姆斯特丹工作,于是萊頓大學(xué)就改聘洛倫茲。
萊頓時(shí)期(1878-1911)
1878年1月25日,25歲的洛倫茲成為了荷蘭唯一的理論物理學(xué)教授,從而確定了他的理論物理學(xué)的職業(yè)生涯。洛倫茲成為理論物理學(xué)教授后的第一項(xiàng)研究就是要解決詹姆斯·麥克斯韋不能解決的光色散問題。他在1878年發(fā)表的《關(guān)于光的傳播速度和介質(zhì)的密度及成分之間的關(guān)系》一文中,從介質(zhì)極化和入射光頻率的關(guān)系找到了光色散的本質(zhì)。在1878年到1892年的將近十五年間,洛倫茲平均每年發(fā)表一篇論文。他一方面努力探尋經(jīng)典物理學(xué)所能達(dá)到的極限,為完善他的電子論做好充分的準(zhǔn)備;另一方面又要維護(hù)經(jīng)典物理學(xué)的力學(xué)框架一一以太。此外,洛倫茲還在1881年根據(jù)霍爾效應(yīng)解釋了磁致旋光現(xiàn)象,推導(dǎo)出羅蘭磁致旋光方程與詹姆斯·麥克斯韋旋光方程等價(jià)。
1892年,洛倫茲發(fā)表了《麥克斯韋電磁學(xué)理論及其對(duì)運(yùn)動(dòng)物體的應(yīng)用》一文,該論文的發(fā)表標(biāo)志著洛倫茲電子論的誕生,并使他在物理學(xué)界獲得領(lǐng)導(dǎo)地位。同年11月,洛倫茲在發(fā)表的論文《論地球?qū)σ蕴南鄬?duì)運(yùn)動(dòng)》中提出了長(zhǎng)度收縮假說。后來,他在1895年又給出了更精確的長(zhǎng)度收縮公式,成為阿爾伯特·愛因斯坦狹義相對(duì)論的思想基礎(chǔ)。此外,他在1892年以后還從事了另一項(xiàng)重要研究——解釋邁克耳孫—莫雷實(shí)驗(yàn),并由此建立了洛倫茲變換。與此同時(shí),洛倫茲又提出了“地方時(shí)”的概念和對(duì)應(yīng)態(tài)定理。
洛倫茲在1895年最先指出:不可能探出物質(zhì)的絕對(duì)運(yùn)動(dòng),或者說有質(zhì)物質(zhì)對(duì)于以太的相對(duì)運(yùn)動(dòng);所能展示的一切,是有質(zhì)物質(zhì)相對(duì)于有質(zhì)物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)。之后,他在1900年把這條陳述稱為“相對(duì)運(yùn)動(dòng)原理”,1904年又改稱為“相對(duì)性原理”。1896年洛倫茲用電子論正確解釋了塞曼效應(yīng),并因這項(xiàng)工作和荷蘭阿姆斯特丹大學(xué)(The Universiteit van Amsterdam)的物理學(xué)家彼得·塞曼共享了1902年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獎(jiǎng)金。1908年,洛倫茲提出普朗克理論是唯一能解釋黑體輻射整個(gè)光譜的,成為了最早指出并強(qiáng)調(diào)量子假說和電子論假說之間存在深刻對(duì)立的人之一。
1897年,亨德里克·洛倫茲認(rèn)識(shí)到參加學(xué)術(shù)交流的重要性,開始離開萊頓書房和教室,廣泛地與國(guó)外科學(xué)家進(jìn)行接觸。次年,洛倫茲接受路德維?!げ柶澛?/a>(Ludwig Edward Boltzmann)的邀請(qǐng),為德國(guó)自然科學(xué)與醫(yī)學(xué)學(xué)會(huì)的杜塞爾多夫會(huì)議物理組做演講。洛倫茲在1899年的《運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的電學(xué)和光學(xué)現(xiàn)象的簡(jiǎn)化理論》和1904年的《在以小于光速的運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)中的電磁現(xiàn)象》兩篇論文中,結(jié)合伽利略變換提出了洛倫茲變換的最后形式,并給出了橫向和縱向電磁質(zhì)量的公式,批判了機(jī)械論,建立起電磁自然觀,并為阿爾伯特·愛因斯坦創(chuàng)立狹義相對(duì)論奠定了基礎(chǔ)。
洛倫茲于1900年受邀請(qǐng)參加了在巴黎舉行的第一次理論物理學(xué)的國(guó)際會(huì)議,并在這個(gè)會(huì)議上做了題為《論最近發(fā)現(xiàn)的磁致旋光現(xiàn)象》的學(xué)術(shù)報(bào)告,闡發(fā)了一些與塞曼效應(yīng)相關(guān)的磁光理論。1905年,他又出席了法蘭西物理學(xué)會(huì)的年會(huì),做了《熱力學(xué)和運(yùn)動(dòng)論》的報(bào)告,并在巴黎認(rèn)識(shí)了亨利·龐加萊(Jules Henri Poincaré)、路易·布里淵(Marcel Brillouin)、居里夫婦、朗之萬(Paul Langevin)和皮蘭(Jean Baptiste Perrin)等人。1906年春,亨德里克·洛倫茲受到哥倫比亞大學(xué)邀請(qǐng),到美國(guó)做了第一次學(xué)術(shù)訪問。洛倫茲訪美回國(guó)后,慕尼黑大學(xué)聘請(qǐng)他前去執(zhí)教,他出于愛國(guó)心毅然拒絕了。
1909年至1921年,洛倫茲擔(dān)任荷蘭皇家科學(xué)與文學(xué)研究院物理組的主任時(shí),以自己的影響來說服人們參加戰(zhàn)后盟國(guó)創(chuàng)立的國(guó)際性科學(xué)組織。此外,比利時(shí)工業(yè)家歐內(nèi)斯特·索爾維(Ernest Solvay)邀請(qǐng)洛倫茲牽頭組織一個(gè)國(guó)際物理學(xué)和化學(xué)會(huì)議,在洛倫茲的領(lǐng)導(dǎo)下,第一屆國(guó)際理論物理學(xué)會(huì)議——“索爾維會(huì)議”于1911年在布魯塞爾(Brussels)召開,并由洛倫茲主持,這次會(huì)議使量子概念從四面八方突破了德語世界的邊境,成為一個(gè)在法國(guó)和英國(guó)同樣使人感興趣的論題。后來,洛倫茲一直連任各屆索爾維會(huì)議主席,直到1927年。第一次世界大戰(zhàn)后,洛倫茲的國(guó)際主義活動(dòng)帶有若干政治色彩,他的開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。
哈勒姆時(shí)期(1912-1928)
1911年,洛倫茲收到邀請(qǐng)出任位于哈勒姆的泰勒斯博物館的館長(zhǎng)。次年,洛倫茲辭去萊頓大學(xué)理論物理學(xué)教授職務(wù),到哈勒姆擔(dān)任荷蘭博物館物理廳的主任。該博物館仿倫敦皇家研究院的模樣專門為他建立了一個(gè)物理實(shí)驗(yàn)室。洛倫茲忠誠(chéng)于教育事業(yè),在他到哈勒姆后,仍然保留萊頓大學(xué)榮譽(yù)教授的稱號(hào),并在萊頓大學(xué)舉辦了為期十四年的“星期一午前講座”,他的聽眾中有愛因斯坦、保羅·埃倫費(fèi)斯特(Paul Ehrenfest)等人。1923年5月,就在洛倫茲七十壽辰前不久,其因身體狀況不佳而想停止講座,并做了“最后的講演”。隨后,萊頓大學(xué)請(qǐng)求他繼續(xù)開設(shè)講座,并以年金作為酬謝。于是,洛倫茲繼續(xù)開展“星期一午前講座”,直到1925年停止。
1918年,洛倫茲成為須德海工程(Zuiderzeewerken)委員會(huì)主席,并為此項(xiàng)工程付出了大量的精力,親自參與工程計(jì)算。該工程首座大壩始建于1920年,直到洛倫茲逝世多年后才完工。1919年至1926年,亨德里克·洛倫茲在荷蘭政府教育部門工作,其間在1921年擔(dān)任高等教育部部長(zhǎng)。此外,洛倫茲還于1923年被選為國(guó)際文化協(xié)作委員會(huì)委員,并繼亨利·柏格森(Henri Bergson)之后擔(dān)任了該委員會(huì)主席。同時(shí),他還是世界上許多科學(xué)院的外國(guó)院士和科學(xué)學(xué)會(huì)的外國(guó)會(huì)員。
人物逝世
1928年2月4日,洛倫茲在哈勒姆因病重去世,享年74歲。2月10日洛倫茲下葬當(dāng)天,荷蘭的電報(bào)、電話服務(wù)暫停3分鐘,以示哀悼,政府大廈降了半旗,車輛易道,送葬路上兩旁站滿了目送他的人。出席洛倫茲葬禮的有荷蘭王室、政府以及來自世界各國(guó)科學(xué)院的代表。倫敦皇家自然知識(shí)促進(jìn)學(xué)會(huì)會(huì)長(zhǎng)、實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家歐內(nèi)斯特·盧瑟福(Ernest Rutherford),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)人愛因斯坦都在他的墓旁致了悼詞。愛因斯坦感慨洛倫茲對(duì)他產(chǎn)生的影響,并評(píng)價(jià)洛倫茲為“我們時(shí)代最偉大、最高尚的人”。
科研成就
洛倫茲補(bǔ)充和發(fā)展了經(jīng)典電磁理論,確立了經(jīng)典電子論,提出了洛倫茲變換,為狹義相對(duì)論奠定了基礎(chǔ)。此外,他在熱力學(xué)、分子運(yùn)動(dòng)論、廣義相對(duì)論以及熱輻射理論等方面也有建樹。
電磁理論
在洛倫茲之前,詹姆斯·麥克斯韋于1856年至1865年之間發(fā)表的三篇著作,奠定了電磁學(xué)和光學(xué)的現(xiàn)代理論,但也留下了不少尚待解決的問題,如動(dòng)體的電動(dòng)力學(xué)問題。洛倫茲將正負(fù)點(diǎn)電荷和除此之外的真空(或以太)中的電磁場(chǎng)看作同等重要的兩種實(shí)體;電流就是電荷的流動(dòng),而場(chǎng)的變換也可產(chǎn)生位移電流,由此建立了麥克斯韋—洛倫茲方程組,或稱微觀麥克斯韋方程組。將微觀麥克斯韋方程組應(yīng)用在物體上,并作宏觀平均后,洛倫茲得到了色散的第一個(gè)電磁理論。
經(jīng)典電子論
在洛倫茲作學(xué)位論文之前,由于讀過奧古斯丁·菲涅耳文集而深受其影響;后來受到赫爾曼·馮·亥姆霍茲的啟發(fā),他用詹姆斯·麥克斯韋的電磁理論來處理光在絕緣介質(zhì)交界面上的反射和折射問題,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(zhì)的分子理論結(jié)合起來的問題,這就是他后來創(chuàng)立電子論的根源。1892年,洛倫茲發(fā)表了經(jīng)典電子論的第一篇論文《論光的反射和折射的理論》。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,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,就由洛倫茲力來聯(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)。
洛倫茲力
洛倫茲力(Lorentz force)是指運(yùn)動(dòng)點(diǎn)電荷在磁場(chǎng)中受到的作用力。它是洛倫茲于1895年建立經(jīng)典電子論時(shí),作為基本假定而首先提出來的。運(yùn)動(dòng)點(diǎn)電荷所受的洛倫茲力同它的電量、點(diǎn)電荷的速度以及點(diǎn)電荷所在處的磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系為。洛倫茲力的大小為,式中為速度和磁感應(yīng)強(qiáng)度之間的夾角。洛倫茲力不僅對(duì)于宏觀點(diǎn)電荷成立,對(duì)于微觀元電荷也同樣成立。電流元在磁場(chǎng)中受到的安培力可以看成是洛倫茲力的宏觀表現(xiàn);導(dǎo)線在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)切割磁力線產(chǎn)生的動(dòng)生電動(dòng)勢(shì)也可以看成是洛倫茲力的表現(xiàn)。洛倫茲力始終垂直于電荷的運(yùn)動(dòng)方向,所以它對(duì)電荷不作功,它不改變電荷的速率和動(dòng)能,只能使電荷的運(yùn)動(dòng)路徑偏轉(zhuǎn)。在許多科學(xué)儀器和工業(yè)設(shè)備,例如譜儀、質(zhì)諧儀、粒子加進(jìn)器、電子顯微鏡、磁鏡裝置、霍耳器件中,洛倫茲力都有廣泛的應(yīng)用。
洛倫茲變換
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說,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)問題,洛倫茲提出了另一種變換公式,即洛倫茲變換(Lorentz transformation)。用洛倫茲變換,將使麥克斯韋方程從一個(gè)慣性系變換到另一個(gè)慣性系時(shí)保持不變。后來,愛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。
運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中的電動(dòng)力學(xué)
洛倫茲在電子論的基礎(chǔ)上,發(fā)展了運(yùn)動(dòng)介質(zhì)中的電動(dòng)力學(xué)。按照電子論,物質(zhì)的一切電磁性質(zhì)將決定于電荷在靜止以太中的分布和這些電荷在靜止以太中的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)從一個(gè)慣性系統(tǒng)轉(zhuǎn)換到另一個(gè)慣性系統(tǒng)時(shí),洛倫茲的電動(dòng)力學(xué),都毫無保留地利用了伽利略變換式。不過洛倫茲否認(rèn)了相對(duì)性原理,他的電動(dòng)力學(xué)方程,對(duì)伽利略變換來說就不是不變的??赡艽嬖谝粋€(gè)唯一的參考系統(tǒng),在洛倫茲的電動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)中光速等于,并且在這個(gè)系統(tǒng)中麥克斯韋方程是正確的;但在其它慣性系統(tǒng)中麥克斯韋方程是不正確的。
引力論
1900年,洛倫茲所寫的一篇理論論文中提出,分別帶有電荷的兩個(gè)粒子之間的推斥力等于的推斥力,但絕對(duì)值略比的吸引力小一些。因此,如果有兩個(gè)中性的靜止粒子,每個(gè)粒子由一對(duì)亞單元組成,兩粒子之間就有剩余牛頓引力。這個(gè)理論的形式由兩組麥克斯韋方程和有質(zhì)動(dòng)力組成。洛倫茲的引力論與狹義相對(duì)論的要求是相容的。
廣義相對(duì)論
1915年,洛倫茲和德國(guó)數(shù)學(xué)家戴維·希爾伯特用變分原理推導(dǎo)出廣義相對(duì)論的數(shù)學(xué)方程,稱為廣義相對(duì)論數(shù)學(xué)形式的基礎(chǔ)。1916年,阿爾伯特·愛因斯坦基于洛倫茲推出的廣義相對(duì)論預(yù)言了引力波的存在。引力波的存在是廣義相對(duì)論洛倫茲不變性的結(jié)果,因?yàn)樗肓讼嗷プ饔玫膫鞑ニ俣扔邢薜母拍睢?/p>
熱輻射與量子理論
在馬克斯·普朗克(Planck)和瑞利-瓊斯(Rayleigh-Jeans)于1900年提出輻射理論以后,洛倫茲開始思考如何攻克輻射定理問題。洛倫茲首先從電子論方面來解決這個(gè)問題,他按照基爾霍夫定律,發(fā)射率取決于吸收率,所以兩者都必須來自同一個(gè)機(jī)制。因此,應(yīng)當(dāng)可以把這個(gè)機(jī)制同基爾霍夫函數(shù)和黑體輻射聯(lián)系起來。洛倫茲利用電磁輻射能的密度關(guān)系,于1903年獲得了,即瑞利-瓊斯輻射定律。洛倫茲認(rèn)為,輻射可能是物質(zhì)中的自由電子運(yùn)動(dòng)的結(jié)果,可從金屬導(dǎo)電模型推測(cè)其吸收和發(fā)射關(guān)系。在1906年羅馬數(shù)學(xué)家大會(huì)上,洛倫茲又談?wù)?a href="/hebeideji/7210667598328905786.html">黑體輻射的研究現(xiàn)狀。1908年,他指出瓊斯的公式是基于能量均分原理,在長(zhǎng)波部分是成立的。1910年,洛倫茲指出空腔里有完全透明的、不發(fā)射的物質(zhì)也能達(dá)成黑體輻射。
熱力學(xué)與分子運(yùn)動(dòng)論
1878年1月,洛侖茲作就任萊頓大學(xué)教授職位的學(xué)術(shù)演講,其論題是《物理學(xué)中的分子理論》。他用玻爾茲曼分子運(yùn)動(dòng)理論解釋了許多物理現(xiàn)象及其定律;并強(qiáng)調(diào)了他的一個(gè)重要觀念:對(duì)許多物理現(xiàn)象及其定律(包括電、磁、光等領(lǐng)域),更深入地理解有賴于對(duì)物質(zhì)的分子、原子機(jī)制更全面的探究。同年,洛侖茲發(fā)表的另一篇論文論述了光與物質(zhì)的相互作用,明確指出光是與物質(zhì)中“帶電的諧振微?!弊饔?,并相當(dāng)肯定地把有質(zhì)動(dòng)力的普通物質(zhì)與無質(zhì)動(dòng)力的以太加以區(qū)別。
主要論著
主要著作
主要論文
人才培養(yǎng)
亨德里克·洛倫茲顯著的人格特點(diǎn)是對(duì)新思想表現(xiàn)一種不尋常的開放態(tài)度,謙虛而又嚴(yán)謹(jǐn)。他對(duì)理論物理學(xué)的影響不僅通過著作,也通過從世界各地慕名而來的青年物理學(xué)家的個(gè)人交往,就像孔夫子收徒一樣,有教無類,任何人向他請(qǐng)教問題都會(huì)熱情接待解答,阿爾伯特·愛因斯坦、埃爾溫·薛定諤(Erwin Schr?dinger)和其他理論工作者經(jīng)常到萊頓去拜訪洛倫茲,聽取他對(duì)自己一些思想的意見。洛倫茲從不干擾別人的思想,與慕名而來的學(xué)友的關(guān)系靠和善而平淡的個(gè)性來維持。
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。因此,兩人共同獲得1902年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。洛倫茲是愛因斯坦的導(dǎo)師,并希望愛因斯坦接替自己成為萊頓大學(xué)的教授。1911年2月,洛倫茲邀請(qǐng)阿爾伯特·愛因斯坦在萊頓大學(xué)做演講。雖然愛因斯坦最終沒有成為洛倫茲的繼任者,但他于1920年在萊頓大學(xué)被特別任命為教授。
1912,洛倫茲離開萊頓大學(xué)到哈勒姆后,每周都會(huì)在萊頓大學(xué)舉辦“星期一午前講座”,他的聽眾中有愛因斯坦、保羅·埃倫費(fèi)斯特等人,直到1925年停止。此外,洛倫茲還特別注重教育問題以及國(guó)際科學(xué)合作方面。他在海牙創(chuàng)辦了學(xué)校并在萊頓組織了首批免費(fèi)圖書館與閱讀室。他還是索爾維基金會(huì)的經(jīng)理人之一,組建了國(guó)際物理研究所,并成立委員會(huì)向各國(guó)的研究者撥款。
榮譽(yù)獎(jiǎng)項(xiàng)
人物評(píng)價(jià)
亨德里克·洛倫茲的成就對(duì)我產(chǎn)生了最偉大的影響,他是我們時(shí)代最偉大、最高尚的人。——愛因斯坦
洛倫茲天才的智慧照亮了從麥克斯韋理論通往當(dāng)代物理學(xué)的道路,為物理科學(xué)打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),提供了重要的方法。他將自己的人生雕琢成了一件精美的藝術(shù)品,沒有忽視任何微小的細(xì)節(jié)。他善良仁厚、寬宏大量、充滿正義,對(duì)人和事有極為敏感的洞察力,因而在任何領(lǐng)域都能成為領(lǐng)導(dǎo)者。所有人都愿意跟隨著他,他對(duì)別人從不頤指氣使,總是以服務(wù)大家為宗旨。他的成就和事跡將永遠(yuǎn)激勵(lì)和啟迪著后人。——愛因斯坦在洛倫茲墓前的講話,首次發(fā)表于1953年版《我的世界觀》
洛倫茲在歷史上的重要作用,在于他把經(jīng)典物理學(xué)推上了最后的高度,在物理學(xué)家們面前展示出物理學(xué)革命的必然性?!酝醮竺骶幍摹队啦贿z忘的天才 經(jīng)典物理大師》
如果我們年輕人曾知道洛倫茲簡(jiǎn)直像一位偉大的泰斗的話,我們對(duì)他的崇敬和景仰就早已別具一格,他的人品比我在一生歷程中所遇到的所有其他人,都更有意義。正如他掌握物理學(xué)和數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)那樣,他同樣又在掌握他自己?!獝垡蛩固?/p>
洛倫茲終其一生都在細(xì)致入微地進(jìn)行著可謂藝術(shù)的工作。無時(shí)不刻的和善、慷慨、公正以及對(duì)人和環(huán)境深刻的直覺讓他無論走到哪里,都能執(zhí)一方之牛耳。所有人都能感受到他并不是去管制人們,而是為他們服務(wù),因而都很樂意跟隨他?!g自Собрание научных трудов 4
人物軼事
丹麥數(shù)學(xué)家、物理學(xué)家盧茲維·瓦倫汀·洛倫茨(Ludvig Valentin Lorenz)作為一位以數(shù)學(xué)為主業(yè)的科學(xué)家,他最著名的工作卻是物理上的用微分方程解釋力場(chǎng)的傳遞,即電磁波傳播速度為光速。而他在解釋這一物理規(guī)律的時(shí)候,引入了洛倫茨規(guī)范(Lorenz Gauge)。而比他年輕的洛倫茲,卻也同時(shí)注意到了相似的問題。更為巧合的是,兩人不約而同地在同一期學(xué)術(shù)期刊中發(fā)表了關(guān)于同一個(gè)話題的文章。但是,洛倫茲當(dāng)時(shí)并未明確提出這一規(guī)范。由于洛倫茲是諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主,再加上他對(duì)電磁學(xué)發(fā)展的貢獻(xiàn),因此人們一度誤認(rèn)為洛倫茨規(guī)范是由荷蘭人提出的。直到20世紀(jì)50年代末,哥本哈根(K?benhavn)的學(xué)者們仔細(xì)地翻閱文獻(xiàn),才確認(rèn)了提出這個(gè)重要概念的是丹麥的洛倫茨。
相關(guān)人物
后世紀(jì)念
姓氏紀(jì)念
人物傳記
2019年10月11日,阿姆斯特丹大學(xué)物理學(xué)史名譽(yù)教授安妮·科克斯(Anne Kox)撰寫的關(guān)于洛倫茲的傳記:《活生生的藝術(shù)作品》(Een levend kunstwerk),由巴蘭斯出版社出版。在這本傳記中,作者安妮·科克斯深入研究了洛倫茲的生活和工作,同時(shí),還描述了洛倫茲在在科學(xué)中的獨(dú)特地位和重要思想。
2019年10月25日,由名譽(yù)教授德克·范·代爾夫特(Dirk van Delft)和弗里茨·貝倫斯(Frits Berends)共同著作的關(guān)于洛倫茲的長(zhǎng)篇傳記《洛倫茲:著名物理學(xué)家,天生的調(diào)解人》(Lorentz: Gevierd fysicus、geboren verzoener),由普羅米修斯出版社出版。這本傳記探討了洛倫茲與阿爾伯特·愛因斯坦和馬克斯·普朗克的關(guān)系,并揭示了他的個(gè)人生活,以及詳細(xì)介紹了洛倫茲作為調(diào)解人的角色。
參考資料 >
Lorentz: celebrated physicist, born mediator.Universiteit Leiden.2024-01-22
亨德里克·安東·洛倫茲:近代卓越的理論物理學(xué)家.世紀(jì)名人網(wǎng).2024-01-22
Hendrik Antoon Lorentz.mathshistory.2024-01-22
史上最牛物理學(xué)盛會(huì)(索爾維1927):真正的全明星夢(mèng)之隊(duì).中國(guó)科學(xué)院高能物理研究所.2024-01-14
龐加萊的狹義相對(duì)論之四:龐加萊與洛倫茲和閔可夫斯基. 中國(guó)物理學(xué)會(huì)期刊網(wǎng).2024-02-08
黑體輻射公式的多種推導(dǎo)及其在近代物理構(gòu)建中的意義(Ⅵ).中國(guó)物理學(xué)會(huì)期刊網(wǎng) .2024-02-08
世紀(jì)之交一偉人 ——洛侖茲的科學(xué)成就和博大胸懷(上).世界科學(xué).2024-02-08
洛倫茲,洛倫茨——都是重名惹的禍.中科院物理所.2024-01-14
諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主——洛倫茲.諾貝爾智庫.2024-02-02
Anne Kox publiceert biografie Hendrik Antoon Lorentz.UNIVERSITY OF AMSTERDAM.2024-01-23