Что открыл герц в физике. Генрих герц краткая биография

ГЕНРИХ РУДОЛЬФ ГЕРЦ

В истории науки не так много открытий, с которыми приходится соприкасаться каждый день. Но без того, что сделал Генрих Герц, современную жизнь представить уже невозможно, поскольку радио и телевидение являются необходимой частью нашего быта, а он сделал открытие именно в этой области.

Генрих Рудольф Герц родился 22 февраля 1857 года в семье адвоката, позже ставшего сенатором. Мальчик был слабым и болезненным, но благополучно преодолел необычайно трудные для него первые годы жизни, и, к радости родителей, выровнялся, стал здоровым и жизнерадостным.

Все считали, что он пойдёт по стопам отца. И действительно, Генрих поступил в Гамбургское реальное училище и собирался изучать юриспруденцию. Однако после того, как у них в училище начались занятия по физике, его интересы круто изменились. К счастью, родители не мешали мальчику искать своё призвание и разрешили ему перейти в гимназию, окончив которую, он получал право поступления в университет.

Получив аттестат зрелости, Герц уехал в 1875 году в Дрезден и поступил в высшее техническое училище. Вначале ему там понравилось, но постепенно юноша понял, что карьера инженера не для него. 1 ноября 1877 года он отправил родителям письмо, где были такие слова: «Раньше я часто говорил себе, что быть посредственным инженером для меня предпочтительнее, чем посредственным учёным. А теперь думаю, что Шиллер прав, сказав: „Кто трусит рисковать жизнью, тот не добьётся в ней успеха“. И эта излишняя моя осторожность была бы с моей стороны безумием».

Поэтому он ушёл из училища и отправился в Мюнхен, где был принят сразу на второй курс университета. Проведённые в Мюнхене годы показали, что университетских знаний недостаточно; для самостоятельных научных занятий необходимо было найти учёного, который согласился бы стать его научным руководителем. Вот почему после окончания университета Герц отправился в Берлин, где устроился ассистентом в лаборатории крупнейшего немецкого физика того времени Германа Гельмгольца.

Гельмгольц вскоре заметил талантливого юношу, и между ними установились хорошие отношения, которые впоследствии перешли в тесную дружбу и одновременно в научное сотрудничество. Под руководством Гельмгольца Герц защитил диссертацию и стал признанным специалистом в своей области.

Гельмгольц в своём некрологе вспоминает начало научного пути Герца, когда он предложил ему тему для студенческой работы из области электродинамики, «будучи уверен, что Герц заинтересуется этим вопросом и успешно его разрешит». Таким образом, Гельмгольц ввёл Герца в ту область, в которой ему впоследствии пришлось сделать фундаментальные открытия и обессмертить себя. Характеризуя состояние электродинамики в то время (лето 1879 года), Гельмгольц писал: «…область электродинамики превратилась в то время в бездорожную пустыню. Факты, основанные на наблюдениях и следствиях из весьма сомнительных теорий, - всё это было вперемежку соединено между собой». Именно в этот год Герц родился как учёный.

Начинающего учёного всецело захватила работа над обязательной для выпускника университета докторской диссертацией, которую он хотел закончить как можно скорее. 5 февраля 1880 года Генрих Герц был увенчан степенью доктора наук с редким в истории Берлинского университета, да ещё у таких строгих профессоров, как Кирхгоф и Гельмгольц, предикатом - с отличием. Его дипломная работа «Об индукции во вращающемся шаре» была теоретической, и он продолжал заниматься теоретическими изысканиями в физическом институте при университете.

Но Генрих Герц стал сомневаться, так как он считал, что теоретические работы, опубликованные им, случайны для него как для учёного. Его всё больше и больше стали привлекать эксперименты.

По рекомендации своего учителя в 1883 году Герц получил должность доцента в Киле, а через шесть лет стал профессором физики в Высшей технической школе в Карлсруэ. Здесь у Герца была своя собственная экспериментальная лаборатория, которая обеспечила ему свободу творчества, возможность заниматься тем, к чему он чувствовал интерес и признание. Герц осознал, что больше всего на свете его интересует электричество, быстрые электрические колебания, над изучением которых он трудился ещё в студенческие годы. Именно в Карлсруэ начался наиболее плодотворный период его научной деятельности, который, к сожалению, продолжался недолго.

В работе 1884 года Герц показывает, что максвелловская электродинамика обладает преимуществами по отношению к обычной, но считает недоказанным, что она является единственно возможной. В дальнейшем Герц, однако, остановился на компромиссной теории Гельмгольца. Гельмгольц взял у Максвелла и Фарадея признание роли среды в электромагнитных процессах, но в отличие от Максвелла считал, что действие незамкнутых токов должно быть отлично от действия замкнутых токов.

Этот вопрос изучал в лаборатории Гельмгольца Н. Н. Шиллер в 1876 году. Шиллер не обнаружил различия между замкнутыми и незамкнутыми токами, как то и должно было быть по теории Максвелла! Но, видимо, Гельмгольц не удовлетворился этим и предложил Герцу вновь заняться проверкой теории Максвелла.

Подсчёты Герца показали, что ожидаемый эффект даже при наиболее благоприятных условиях будет слишком мал, и он «отказался от разработки задачи». Однако с этих пор он не переставал думать о возможных путях её решения и его внимание «было обострено в отношении всего, что связано с электрическими колебаниями».

К началу исследований Герца электрические колебания были изучены и теоретически и экспериментально. Герц с его обострённым вниманием к этому вопросу, работая в высшей технической школе в Карлсруэ, нашёл в физическом кабинете пару индукционных катушек, предназначавшихся для лекционных демонстраций. «Меня поразило, - писал он, - что для получения искр в одной обмотке не было необходимости разряжать большие батареи через другую и, более того, что для этого достаточны небольшие лейденские банки и даже разряды небольшого индукционного аппарата, если только разряд пробивал искровой промежуток». Экспериментируя с этими катушками, Герц пришёл к идее своего первого опыта.

Экспериментальную установку и сами опыты Герц описал в опубликованной в 1887 году статье «О весьма быстрых электрических колебаниях». Герц описывает здесь способ генерации колебаний, «приблизительно в сто раз быстрее наблюдённых Феддерсеном». «Период этих колебаний, - пишет Герц, - определяемый, конечно, лишь при помощи теории, измеряется стомиллионными долями секунды. Следовательно, в отношении продолжительности они занимают среднее место между звуковыми колебаниями весомых тел и световыми колебаниями эфира». Но ни о каких электромагнитных волнах длиной порядка трёх метров Герц в этой работе не говорит. Всё, что он сделал, это сконструировал генератор и приёмник электрических колебаний, изучая индукционное действие колебательного контура генератора на колебательный контур приёмника при максимальном расстоянии между ними три метра.

В работе «О действиях тока» Герц перешёл к изучению явлений на более далёком расстоянии, работая в аудитории длиной 14 метров и шириной 12 метров. Он обнаружил, что если расстояние приёмника от вибратора менее одного метра, то характер распределения электрической силы аналогичен полю диполя и убывает обратно пропорционально кубу расстояния. Однако на расстояниях, превышающих три метра, поле убывает значительно медленнее и неодинаково в различных направлениях. В направлении оси вибратора действие убывает значительно быстрее, чем в направлении, перпендикулярном оси, и едва заметно на расстоянии четырёх метров, тогда как в перпендикулярном направлении оно достигает расстояний, больших двенадцати метров.

Этот результат противоречит всем законам теории дальнодействия. Герц продолжал исследование в волновой зоне своего вибратора, поле которого он позже рассчитал теоретически. В ряде последующих работ Герц неопровержимо доказал существование электромагнитных волн, распространяющихся с конечной скоростью. «Результаты опытов, поставленных мною над быстрыми электрическими колебаниями, - писал Герц в своей восьмой статье 1888 года, - показали мне, что теория Максвелла обладает преимуществом перед всеми другими теориями электродинамики».

Поле в этой волновой зоне в различные моменты времени Герц изобразил с помощью картины силовых линий. Эти рисунки Герца вошли во все учебники электричества. Расчёты Герца легли в основу теории излучения антенн и классической теории излучения атомов и молекул.

Таким образом, Герц в процессе своих исследований окончательно и безоговорочно перешёл на точку зрения Максвелла, придал удобную форму его уравнениям, дополнил теорию Максвелла теорией электромагнитного излучения. Герц получил экспериментально электромагнитные волны, предсказанные теорией Максвелла, и показал их тождество с волнами света.

В 1889 году на 62-м съезде немецких естествоиспытателей и врачей Герц прочитал доклад «О соотношении между светом и электричеством». Здесь он подводит итоги своих опытов в следующих словах: «Все эти опыты очень просты в принципе, но, тем не менее, они влекут за собой важнейшие следствия. Они рушат всякую теорию, которая считает, что электрические силы перепрыгивают пространство мгновенно Они означают блестящую победу теории Максвелла… Насколько маловероятным казалось ранее её воззрение на сущность света, настолько трудно теперь не разделить это воззрение».

В 1890 году Герц опубликовал две статьи: «Об основных уравнениях электродинамики в покоящихся телах» и «Об основных уравнениях электродинамики для движущихся тел». Эти статьи содержали исследования о распространении «лучей электрической силы» и, в сущности, давали то каноническое изложение максвелловской теории электрического поля, которое вошло с тех пор в учебную литературу.

Опыты Герца вызвали огромный резонанс. Особое внимание привлекли опыты, описанные в работе «О лучах электрической силы». «Эти опыты с вогнутыми зеркалами, - писал Герц во „Введении“ к своей книге „Исследования по распространению электрической силы“, - быстро обратили на себя внимание, они часто повторялись и подтверждались. Они получили положительную оценку, которая далеко превзошла мои ожидания».

Среди многочисленных повторений опытов Герца особое место занимают опыты русского физика П. Н. Лебедева, опубликованные в 1895 году, первом году после смерти Герца.

В последние годы жизни Герц переехал в Бонн, где также возглавил кафедру физики в местном университете. Там он совершил ещё одно крупнейшее открытие. В своей работе «О влиянии ультрафиолетового света на электрический разряд», поступившей в «Протоколы Берлинской академии наук» 9 июня 1887 года, Герц описывает важное явление, открытое им и получившее впоследствии название фотоэлектрического эффекта.

Это замечательное открытие было сделано благодаря несовершенству герцевского метода детектирования колебаний: искры, возбуждаемые в приёмнике, были настолько слабы, что Герц решил для облегчения наблюдения поместить приёмник в тёмный футляр. Однако оказалось, что максимальная длина искры при этом значительно меньше, чем в открытом контуре. Удаляя последовательно стенки футляра, Герц заметил, что мешающее действие оказывает стенка, обращённая к искре генератора. Исследуя тщательно это явление, Герц установил причину, облегчающую искровой разряд приёмника, - ультрафиолетовое свечение искры генератора. Таким образом, чисто случайно, как пишет сам Герц, был открыт важный факт, не имевший прямого отношения к цели исследования. Этот факт сразу же привлёк внимание ряда исследователей, в том числе профессора Московского университета А. Г. Столетова, особенно тщательно исследовавшего новый эффект, названный им актиноэлектрическим.

Исследовать это явление детально Герц не успел, поскольку скоропостижно умер от злокачественной опухоли 1 января 1894 года. До последних дней жизни учёный работал над книгой «Принципы механики, изложенные в новой связи». В ней он стремился осмыслить собственные открытия и наметить дальнейшие пути исследования электрических явлений.

После безвременной смерти учёного этот труд закончил и подготовил к изданию Герман Гельмгольц. В предисловии к книге он назвал Герца самым талантливым из своих учеников и предсказал, что его открытия будут определять развитие науки на многие десятилетия вперёд.

Слова Гельмгольца оказались пророческими и начали сбываться уже через несколько лет после смерти учёного. А в XX веке из работ Герца возникли практически все направления современной физики.

Из книги Все монархи мира. Западная Европа автора

Рудольф I Немецкий король и император «Священной Римской империи» из рода Габсбургов, правивший в 1273-1291 гг.Ж.: 1) с 1241 г. Гертруда, дочь Буркгардта III, графа Гоэнбергского и Гейгердлохского (род. 1220 г. ум. 1281 г.); 2) с 1284 г. Агнеса, дочь герцога Бургундии Гуго IV (род. 1270 г. ум. 1323

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ГЕ) автора БСЭ

Рудольф II Из династии Габсбургов. Король Венгрии в 1572-1608 гг. Король Чехии в 1575-1611 гг. Немецкий король в 1575-1612 гг. Император «Священной Римской империи» в 1576-1612 гг. Сын Максимилиана II и Марии Габсбург.Род. 17 июля 1552 г. ум. 20 янв. 1612 г.В 1563 г. отец отправил Рудольфа вместе с младшим

Из книги Большая Советская Энциклопедия (РУ) автора БСЭ

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ТУ) автора БСЭ

Герц Густав Герц, Херц (Hertz) Густав (р. 22.7.1887, Гамбург), немецкий физик, член Германской АН в Берлине. Племянник Генриха Герца. Учился в Гёттингенском, Мюнхенском и Берлинском университетах. С 1917 приват-доцент Берлинского университета. В 1920-25 работал в лаборатории ламп

Из книги 100 великих пророков и вероучителей автора Рыжов Константин Владиславович

Герц (единица частоты) Герц, единица частоты. Названа в честь Генриха Герца. Сокращённое обозначение: русское гц, международное Hz. 1 Г. - частота периодического процесса, при которой за время в 1 сек происходит один цикл процесса. Широко применяются кратные единицы от Г. -

Из книги 100 великих учёных автора Самин Дмитрий

Герц Фридрих Отто Герц, Херц (Hertz) Фридрих Отто (р. 26.3.1878), австрийский социал-демократ, социолог, историк, экономист. Окончил Венский университет. В 1920-30-х гг. советник министра при Австрийской федеральной канцелярии, в 1930-33 профессор экономики и социологии университета в

Из книги 100 великих авантюристов автора Муромов Игорь

ГЕНРИХ РУДОЛЬФ ГЕРЦ (1857–1894)В истории науки не так много открытий, с которыми приходится соприкасаться каждый день. Но без того, что сделал Генрих Герц, современную жизнь представить уже невозможно, поскольку радио и телевидение являются необходимой частью нашего быта, а

Из книги автора

Корнелиус Герц (1845–1898) Политический интриган и финансовый спекулянт. Каждое его действие подвергалось самым немыслимым истолкованиям, от связи с ним зависела политическая карьера наиболее влиятельных руководителей буржуазных партий, парламентариев и министров. Один

Из книги автора

Из книги автора

Рудольф Рудольф (1858–1889) - кронпринц, сын императора Франца Иосифа I, наследник престола Австро - Венгерской империи.Кронпринц Рудольф был женат на бельгийской принцессе Стефании, однако при этом имел любовную связь с дочерью баронессы Вечеры, семнадцатилетней

Из книги автора

1896 г. Попов передает телеграмму «Генрих Герц», первая заявка Маркони, Попов показывает грозоотметчик на Нижегородской ярмарке В 1896 году, 12 марта русского стиля, Попов собирает полный комплект своего радиотелеграфа и вторым после англичанина Лоджа, который сделал это

Генрих Рудольф Герц (1857-1894) - немецкий физик, один из основоположников электродинамики. Экспериментально доказал (1886-89) существование электромагнитных волн (используя вибратор Герца) и установил тождественность основных свойств электромагнитных и световых волн. Придал уравнениям Джеймса Максвелла симметричную форму. Открыл внешний фотоэффект (1887). Построил механику, свободную от понятия силы.

Колебания Герца при выборе пути

Генрих Герц родился 22 февраля 1857 года в Гамбурге, в семье юриста, позже ставшего сенатором города Гамбурга. Мальчик родился слабеньким, так что были даже, к счастью, не оправдавшиеся, опасения за его жизнь. Он рос послушным, прилежным и любознательным, у него была прекрасная память, что, в частности, позволяло ему с легкостью изучать иностранные языки (включая даже арабский). Любимыми авторами Генриха были Гомер и А.Данте. И еще одно: по многочисленным его письмам к родителям видно, какая духовная близость соединяла его с ними.

Кроме общеобразовательной школы, юный Генрих по воскресеньям посещал и школу искусств и ремесел. Там изучалось черчение, а также столярное и слесарное дело. Когда Генрих Герц уже стал знаменитым ученым, его бывший преподаватель токарного дела, говорил: «Жаль, из него вышел бы прекрасный токарь». Все это впоследствии весьма пригодилось Герцу, когда он создавал свои экспериментальные установки. Первые попытки конструировать физические приборы относятся еще к его школьным годам.

По всему можно было понять, что мальчик тянется к науке. Но ему казалось, что она требует от человека каких-то исключительных данных, и он сомневался, что обладает достаточными для научной работы способностями. Поэтому, получив аттестат зрелости, Герц, которого привлекала и техника, решил выбрать путь инженера. Поехав вначале в Дрезден, а затем в Мюнхен, он поступил там в политехникум, окончив который даже принял участие в постройке моста.

Но этот выбор оказался не окончательным. Тяга к науке становилась все сильнее и победила все колебания. В ноябре 1877 Генрих Герц писал родителям: «Раньше я часто говорил себе, что быть посредственным инженером для меня предпочтительней, чем посредственным ученым. Но теперь я думаю, что прав Шиллер, сказавший: «кто трусит жизнью рисковать, тому успеха в ней не знать», и что излишняя осторожность была бы с моей стороны безумием». Родители поняли и поддержали его решение, и весной 1878 Генрих приехал в Берлин и поступил там в университет.

В Берлине

В Берлине произошла встреча Генриха Герца с замечательным ученым и человеком, выдающимся естествоиспытателем того времени, ученым Германом Гельмгольцем.

Гельмгольц, под руководством которого Герц начал работать в практикуме, впоследствии вспоминал: «Уже из знакомства с его элементарными работами я убедился, что имею дело с человеком, одаренным действительно выдающимися способностями. В конце лета мне пришлось предложить студентам тему для научной работы. Я остановился на области электродинамики, так как я был уверен, что Герц заинтересуется этой темой, и работа его будет плодотворной. Действительность оправдала мое предположение». Позже Гельмгольц даже называл Герца «любимцем богов».

В то время еще не сформировалось ясное представление о физической природе электрического и магнитного полей. Имело распространение мнение, что существуют некие связанные с ними «флюиды», обладающие, подобно всем известным средам, массой, а, значит, и инерцией. Если в проводнике либо возникает, либо прекращается электрический ток, эта инерция должна была бы обнаружиться, и Герц имел целью исследовать это экспериментально.

Теперь, когда мы знаем, что электрический ток в проводниках обусловлен дрейфом электронов, становится понятным, что опыты Генриха Герца не могли обнаружить искомого эффекта инерции. Несмотря на то, что результаты опытов были, фактически, отрицательными, работа была оценена очень высоко и в 1879 отмечена призом университета. Вскоре началась новая серия экспериментов, которые можно считать продолжением предыдущих - но только теперь делалась попытка обнаружить «электрическую инерцию» во вращающихся проводящих шарах.

Эта работа (удивительно, но она велась с такой интенсивностью, что на нее потребовалось всего около двух месяцев!) также получила высокую оценку, и 5 февраля 1889 года 23-летний Герц защитил на ее основе докторскую диссертацию («с отличием», как было особо отмечено). Диссертация была в значительной ее части теоретической - автор продемонстрировал блестящее владение математическим аппаратом. Генрих Герц был не только гениальным экспериментатором, но и теоретиком и математиком высочайшего класса. Поэтому не вызывает большого удивления его переключение на новую тематику - на теорию упругости. Если уж удивляться, то, пожалуй, только тому, что великолепное техническое оснащение лабораторий в Берлинском университете, которое вначале так восхитило Герца, почти не было использовано им. Возможно, сказалось переутомление и некоторая неудовлетворенность работой, которая была посвящена исследованию остаточной электрической поляризации в жидких диэлектриках, а также разрядов в газах. Для последнего Герц почти два месяца трудился над созданием электрической батареи из 1000 элементов, которая, проработав весьма недолго, вышла из строя.

Вскоре, в том же 1882 он неожиданно, как может показаться, переключился на решение задач из области теории упругости. В их числе - о прогибе нагружаемой различным образом упругой плиты (эта задача, возможно, заинтересовала Герца, когда он наблюдал ледоход). Технические условия работы в Киле были значительно хуже, чем в Берлине, но здесь ему была предложена должность приват-доцента.

Через три года, в начале 1885, Генрих Герц стал профессором Высшей технической школы в Карлсруэ. Через полгода после переезда туда он женился на Елизавете Долль, и, возможно, это было одной из важных причин окончания периода депрессии.

Теория Максвелла и эксперименты Герца.

1873 год занимает в истории физики особое, исключительное место. В этом году появился гениальный «Трактат об электричестве и магнетизме» Максвелла. Тогда лишь немногие осознали, что наступила новая эра в науке об электричестве и магнетизме, а, наверное, и во всей физике.

Завершилось формирование современной классической электродинамики, начало которому положили труды Майкла Фарадея, о котором Максвелл говорил: «Фарадей своим мысленным оком видел силовые линии, пронизывающие все пространство. Там, где математики видели центры напряжения сил дальнодействия, Фарадей видел промежуточный агент. Где они не видели ничего, кроме расстояния, удовлетворяясь тем, что находили закон распределения сил, действующих на электрические флюиды, Фарадей искал сущность реальных явлений, протекающих в среде».

В этих словах - стержень того, что отличает концепцию близкодействия, т. е. взаимодействия через посредство поля, от господствовавших ранее (в духе традиции, заложенной законом всемирного тяготения Ньютона) представлений о дальнодействии - мгновенном непосредственными действии на расстоянии.

Максвелл писал, что он лишь придал идеям Фарадея математическую форму. В действительности, конечно, вклад Максвелла был значительно весомее, но оценено это было не сразу. И одним из важных пунктов был вопрос об электромагнитных волнах.

Из теории Максвелла вытекало, что электромагнитное поле распространяется с конечной скоростью. Уже это само по себе приводило к выводу, что оно может «отрываться» от порождающих его источников - зарядов и токов, т. е. излучаться, разлетаться в виде волн. Замечательно, что еще в 1832 Фарадей передал в Лондонское Королевское общество запечатанное письмо, прочитанное лишь через 100 лет, в котором были следующие слова: «Я пришел к заключению, что на распространение магнитного взаимодействия требуется время, которое, очевидно, окажется весьма незначительным. Я полагаю также, что электрическая индукция распространяется таким же образом. Я полагаю, что распространение магнитных сил от магнитного полюса похоже на колебания на взволнованной водной поверхности...».

Максвеллу принадлежит гениальная догадка, что свет также имеет электромагнитную природу, что это - частный случай электромагнитных волн. И в 1886-88 Генрих Герц осуществил свои эксперименты, доказавшие реальность электромагнитных волн.

Аппаратура, которой пользовался Герц, может показаться теперь более чем простой, но тем замечательнее полученные им результаты. Источниками электромагнитного излучения у него были искры в разрядниках. Электромагнитные волны от разрядников вызывали искровые разряды между шариками в «приемниках», расположенных в нескольких метрах контурах, настроенных в резонанс. Герцу удалось не только обнаружить волны, в том числе, и стоячие, но и исследовать скорость их распространения, отражение, преломление и даже поляризацию. Все это очень напоминало оптику, с тем только (весьма существенным!) отличием, что длины волн были почти в миллиард раз больше.

Опыты Герца сыграли существенную роль в становлении современной электродинамики. Но не зря говорят: «Нет ничего более практичного, чем хорошая теория!». Повторять сегодня, когда электромагнитные волны буквально пронизывают все, что работы Герца оказали на всю жизнь человечества колоссальное влияние, было бы излишне, но эти работы получали высокие оценки и его современников. В 1889 году Итальянское общество наук в Неаполе наградило его медалью имени Маттеучи, Парижская академия наук - премией Лаказа, а Венская императорская академия - премией Баумгартнера. Через год Лондонское королевское общество награждает Генриха Герца медалью Румфорда, а в 1861 Королевская академия в Турине - премией Бресса.

Прусское правительство награждает его орденом Короны, Берлинская, Мюнхенская, Венская, Римская, Геттингенская и другие академии избирают его своим членом-корреспондентом. В его честь названа единица частоты - Герц.

Генрих Герц подтвердил выводы максвелловской теории о том, что скорость распространения электромагнитных волн в воздухе равна скорости света, установил тождественность основных свойств электромагнитных и световых волн. Герц изучал также распространение магнитных волн в проводнике и указал способ измерения скорости их распространения.

Память о Генрихе Герце осталась не только как о великом экспериментаторе, но и как о глубоком теоретике. В развитие теории Максвелла Герц придал уравнениям электродинамики симметричную форму, которая показывает взаимосвязь между электрическими и магнитными явлениями. Работы Герца по электродинамике сыграли огромную роль в развитии науки и техники. Его труды обусловили возникновение беспроволочного телеграфа, радио и телевидения.

Последние годы жизни Герца

В 1886-87 Генрих Герц впервые наблюдал и дал описание внешнего фотоэффекта. Ученый разрабатывал теорию резонаторного контура, изучал свойства катодных лучей, исследовал влияние ультрафиолетовых лучей на электрический разряд. Последние четыре года его жизни были посвящены эксперименту с газовым разрядом и работой над книгой «Принципы механики, изложенные в новой связи», в которой изложен оригинальный подход к этой науке. Здесь Герц дал вывод общих теорем механики и ее математического аппарата, исходя из единого принципа (принцип Герца или принцип наименьшей кривизны, один из вариационных принципов механики).

Генрих Герц скончался 1 января 1894 года в Бонне, прожив всего 37 лет. Его кончина от общего заражения крови была тяжелым ударом не только для его родителей, жены и двух дочерей, но и для всех его коллег и учеников и для всей физики.

В вашем браузере отключен Javascript.
Чтобы произвести расчеты, необходимо разрешить элементы ActiveX!

Наставник Генриха Герца в свое время назвал ученика «любимцем богов». И это, в принципе, понятно. Ведь из трудов Герца возникли почти все направления современной физики. Он был одним из основоположников электродинамики. Но он не только занимался наукой. Он сочинял стихи, был отличным токарем… Увы, всю жизнь ему мешало слабое здоровье. Биография Генриха Герца будет поведана читателю в статье.

В семействе еврейских финансистов

Один из основоположников электродинамики появился на свет в конце зимы 1857-го в Гамбурге. Генрих Рудольф Герц рос и воспитывался в еврейском семействе. Все его предки в основном были финансистами и банкирами. Также они вовремя приняли лютеранство.

Прадед гениального физика в свое время вообще смог основать один из известных банков, который до сих пор функционирует.

Папа Герца работал адвокатом, а спустя время он стал сенатором. Мама же росла в семье армейского доктора.

Кроме маленького Генриха, у него были еще братья. Заметим, все они работали в финансовой сфере, как и глава семейства.

Прекрасный токарь

При рождении Генрих оказался очень слабым ребенком. И родители очень опасались за него, за его жизнь.

Генрих Рудольф Герц был прилежным, послушным и любознательным мальчиком. Также он обладал феноменальной памятью. Он великолепно учился, и в классе считался непревзойдённым по сообразительности учеником.

Юный Генрих Герц также с большим интересом изучал арабский язык и физику. Он любил читать, и больше всего предпочитал произведения Данте и Гомера. Собственно, он и сам пытался писать стихи.

После уроков, по воскресеньям, он начал посещать т. н. школу искусств и ремесел. Его преподаватели давали ему азы черчения и токарного дела. Один из наставников признался в свое время, что из Герца вышел бы прекрасный специалист в этом плане. Кстати, эти навыки более чем пригодились ему, когда он начал конструировать свои экспериментальные установки. Между прочим, его первые физические приборы были сделаны, когда он еще учился в школе.

Родители Генриха, конечно же, надеялись, что он пойдет по стопам отца. Они справедливо считали, что юриспруденция давала неплохой доход, да и всегда была в чести. Да и сам юноша готовился стать юристом.

Судьбоносное решение

Когда он получил аттестат зрелости, стал учиться в Дрездене и в Мюнхене. Его продолжала сильно привлекать техника. Генрих решил стать инженером. В этих учебных учреждениях он смог принять участие в постройке одного из немецких мостов.

В этот период немецкий физик оценивал свои способности скептически и сперва полагал, что занятия наукой - не его удел. Но потом он осознал, что и инженерная карьера его также не прельщает.

Когда началась специализация, Герц понял, что страсть к науке все-таки берет свое. Он не хотел стать узким специалистом и рвался к научной работе. Родители приняли это нелегкое решение сына и поддержали его. Весной 1978-го молодой Герц отправился в столицу Германии, где стал студентом физического отделения университета.

Первое признание

В университете его наставником был крупнейший физик той эпохи Фердинанд Гельмгольц. Он не мог не обратить внимания на этого толкового юношу. Он предложил ему решить довольно сложную задачу в области электродинамики. При этом он не сомневался, что талантливый студент не только будет заинтересован этим вопросом, но и с успехом разрешит его.

В те времена электродинамика, по сути, была пока еще непонятной для всех. Ученые пользовались весьма сомнительными теориями в этом плане. И никто еще не сформировал отчетливое представление о физической природе магнитного и электрического полей.

Гельмгольц дал своему студенту девять месяцев на разрешение задачи. Герц всегда предпочитал заниматься наукой в лабораториях, и поэтому взялся за решение поставленной задачи.

У молодого ученого проявились качества характера исследователя. Он был чересчур трудолюбив, упорен. Кроме того, он обладал искусством экспериментатора. Он сам начал изготавливать и отлаживать приборы.

В результате задача Гельмгольца была решена всего лишь за три месяца, а не за девять, как ранее предполагалось. Наставник не ошибся в способностях Генриха. Его ученик обладал совершенно необычным дарованием.

За работу Герцу вручили премию.

Докторская диссертация

После студенческих каникул, летом 1879-го, Герц предпринял попытки провести новые серии экспериментов. По сути, они были продолжением предыдущих. На тот момент он начал заниматься индукцией во вращающихся телах. Эту тему он взял в качестве диссертации на соискание звания доктора наук.

Генрих считал, что он смог завершить свою работу за пару месяцев, после чего защитит и сам проект. Напомним, ученый еще был студентом берлинского университета.

Талантливый физик трудился с воодушевлением и закончил исследования. Превосходное владение экспериментальным аппаратом Герцу все-таки удалось продемонстрировать. Работа на токарном станке в этом плане, несомненно, помогла.

Одним словом, он защитил диссертацию более чем успешно и стал доктором. Заметим, для тех времен это было редким явлением. Тем более - для студента.

Начало карьеры дипломированного специалиста

В 1880-м Герц получил университетский диплом. Первое время он, как профессиональный специалист, помогал своему наставнику и был ассистентом.

А чуть позже немецкий физик перебрался в Калсруэ, где стал профессором Высшей технической школы. Спустя шесть месяцев он решил жениться. Его супругой стала Элизабет Долль. Говорят, женитьба стала одной из важнейших причин окончания периода депрессии, которой, как выясняется, он страдал. Отныне его ничего не держало, и он с головой ушел в науку.

Известные приборы Герца

В Карлсруэ в распоряжении профессора Герца была физическая лаборатория с оборудованием. Теперь он уже мог перейти от голой теории к полноценной практике. Именно здесь ему удалось провести гениальные опыты, связанные с распространением электрической силы, которые были предложены физиком из Великобритании Максвеллом. Лишь немногие понимали, что грядет новая эра в науке - эпоха электричества и магнетизма.

В конце 80-х XIX столетия ученому удалось осуществить свои эксперименты. Они смогли доказать факт реальности электромагнитных волн.

В одном из лабораторных шкафов он увидел две индукционных катушки, и с завидной активностью начал экспериментировать с ними.

Конечно, для тех лет аппаратура, которой он пользовался, казалась чересчур элементарной. Но зато полученные им результаты оказались впечатляющими.

В ходе экспериментов ему удалось создать не только высокочастотный генератор, но и приёмник данных колебаний (резонатор).

Одним словом, он придумал и сконструировал свой известный всем излучатель электромагнитных волн - вибратор Герца или радиопередатчик Герца. На этом ученый не остановился. Также был создан и соответствующий радиоприёмник Герца.

Слава ученого

По завершении экспериментов он поделился результатами в своей работе под названием «О лучах электрической силы». Этот опус вышел в конце 1888-го.

Ученые были вынуждены согласиться, что факт существования электромагнитных волн теперь неопровержим. Таким образом, 1888-й стал годом открытия электромагнитных волн. И, соответственно, Герц подтвердил экспериментальным путем, что теория Максвелла абсолютно была верна.

Герц был настоящим триумфатором. В 1889-м европейские страны начали вручать ему награды. В академиях наук разных государств его избрали своим членом-корреспондентом. На родине его наградили престижным орденом.

Воплощение идей Герца

Но все-таки самым лучшим доказательством достоверности максвелловской теории были вовсе не эксперименты, а практика и реализация научных идей.

Так, практически через десятилетие после экспериментов Герца, электромагнитные волны начали применяться на практике.

Хотя сам ученый ровным счетом не видел значимости открытых им радиоволн. Он даже решил написать письмо членам палаты коммерции Дрездена. Он предложил прекратить заниматься исследованием этих волн. Он считал, что это занятие, по его словам, является абсолютно бесполезным.

Однако если Герц не видел смысла в использовании волн, то русский ученый Александр Попов более чем оценил открытие немецкого профессора. Ему удалось применить его для радиосвязи. По большому счету, он стал основателем современной радиофизики. И первые слова, которые были переданы по первой беспроволочной связи, были «Генрих Герц». Это произошло весной 1896-го, когда самого Герца уже не было на свете.

Последние годы жизни великого ученого

После триумфа Герцу предложили переехать в Бонн. Там он возглавил бы кафедру физики университета. Он принял предложение и стал там жить.

Однажды, экспериментируя, он был свидетелем, как появлялись искры в его экспериментальном аппарате. Эти результаты стали открытием совершенно нового явления. Его назвали «фотоэффект».

Между прочим, позднее последователь Герца, гениальный Альберт Эйнштейн смог теоретически обосновать данное явление. За это ему дали Нобелевскую премию. Это произошло в далеком 1921-м.

Кончина Генриха Рудольфа Герца

Напряжённая работа ученого не прошла безнаказанно для него. И в 1892-м, после длительной мигрени, ему поставили страшный диагноз. У него выявили заражение крови. Он ослеп, потом заболели зубы, уши, нос. Врачи пытались спасти гениального экспериментатора. Он пережил ряд операций, но все было тщетно. В первый день 1894-го его не стало. Оставшийся неоконченный труд дописал и издал наставник Герца - Герман Гельмгольц.

Наследники

Элизабет Герц, супруга гения, больше не вышла замуж.

Дочери изобретателя, Матильда и Джоанна, также не узнали прелести семейной жизни. Наследников у Герца не осталось.

Когда в стране к власти пришел Гитлер, дочери и мать эмигрировали на берега Туманного Альбиона.

Племянник Герца пошел по стопам своего знаменитого дяди. Он тоже занимался физикой и даже стал Нобелевским лауреатом. Он смог создать медицинский сонограф. Из этого прибора вышли все современные аппараты УЗИ.

Жизнь после смерти

Чтобы увековечить память о гениальном физике, была введена новая единица частоты. Она называется «Герц».

В 1987-м была учреждена соответствующая медаль. Каждый год ею награждают учеников - теоретиков и экспериментаторов.

Один из лунных кратеров и телерадиокоммуникационная башня в Германии названы именем Генриха Герца…

(1857-1894) немецкий физик, один из основателей электродинамики

Генрих Рудольф Герц родился 22 февраля 1857 года в семье гамбургского адвоката, позднее ставшего сенатором. Уже в ранние годы он проявил блестящие способности в самых разнообразных областях знаний и был необыкновенно сообразительным учеником. Генрих Герц с одинаковым интересом и успехом изучал физику и арабский язык, имел хорошие ремесленные навыки, любил работать на токарном станке и писать стихи. К сожалению, Герцу всю жизнь мешало слабое здоровье.

В 1875 году после окончания классической гимназии, решив стать инженером, Г.Герц поступает в Дрезденское, а затем в Мюнхенское высшее техническое училище. Он в течение всей жизни был чрезвычайно скромен в оценке своих способностей и достижений и поначалу даже считал, что занятия наукой не его удел и в лучшем случае он может стать инженером. В Высшем техническом училище в Мюнхене дела Генриха Герца шли хорошо, пока изучались общие предметы, но как только началась специализация, он изменил свое решение. Интерес к науке берет свое. Герц рвется к научной работе и поступает в Берлинский университет на физическое отделение, где начинает изучать физику под руководством крупнейшего немецкого физика того времени Германа Людвига Фердинанда Гельмгольца (1821 - 1894).

Герц с большим желанием стремится к занятиям в физических лабораториях, в которые допускались лишь студенты, занимающиеся решением конкурсных задач. Гельм-гольц предложил Герцу задачу из наиболее запутанной области электродинамики и не ошибся в способностях молодого ученого. Данная задача была им решена за 3 месяца, а не за 9, на которые было рассчитано ее решение. При работе над этой проблемой выявились заложенные в Герце черты исследователя: редкое трудолюбие, большое упорство и искусство экспериментатора, тем более что он сам изготавливал и отлаживал приборы. Работа молодого физика была удостоена премии.

В 1879 году в возрасте 22 лет Генрих Герц успешно защитил диссертацию под руководством Гельмгольца, и ему присудили степень доктора «с отличием» - явление исключительно редкое, в особенности для студентов. В 1880 году он закончил университет и стал ассистентом своего учителя. С 1883 по 1885 год Герц по рекомендации Гельмгольца заведовал кафедрой теоретической физики в провинциальном городе Киле. В 1885 году он принимает приглашение Высшей технической школы в Карлсруэ и становится ее профессором. В Карлсруэ Герц приступает к своим опытам но проверке теории электричества, предложенной английским физиком Джеймсом Клерком Максвеллом (1831-1879).

Он тщательно изучил все, что было известно к этому времени об электрических колебаниях, и в теоретическом, и в экспериментальном плане. Для проведения опытов необходимо было создать генератор электрических колебаний высокой частоты. В 1887 году в работе «Об очень быстрых электрических колебаниях» Г.Герц предложил удачную конструкцию генератора, названного вибратором Герца, и метод обнаружения электромагнитных колебаний с помощью резонанса - резонатор Герца. Таким образом, ученый впервые разработал теорию открытого вибратора, излучающего электромагнитные волны в пространстве.

Проведя многочисленные опыты при различных взаимных положениях вибратора и резонатора, Герц пришел к выводу о существовании электромагнитных волн, распространяющихся с конечной скоростью, равной скорости света. Экспериментально были обнаружены свойства электромагнитных волн: отражение, преломление, интерференция и поляризация. Ученый доказал, что и электромагнитные волны, и световые волны (свет) - явления одной природы и различаются только длиной волны. Все свои выводы Герц изложил в работе «О лучах электрической силы», вышедшей в декабре 1888 года, который считается годом открытия электромагнитных волн и экспериментального подтверждения теории Максвелла.

О результатах своих опытов Генрих Герц доложил в 1888 году Берлинской Академии наук. После этих блестящих исследований стало ясно, что в основу электродинамики следует положить теорию Максвелла, выражающую полную взаимосвязь между электрическими и магнитными явлениями.

Но лучшим доказательством истинности теории Максвелла являлись не только опыты, но и практическое воплощение научных идей. Не прошло и десятка лет со времени опытов Герца, как открытые им экспериментально электромагнитные волны стали применяться на практике. Интересно заметить, что сам Герц не представлял практической значимости открытых им радиоволн и даже написал в дрезденскую палату коммерции письмо о том, что исследование радиоволн надо прекратить как бесполезное. То, что не удалось понять Генриху Герцу, со всей полнотой оценил русский физик Александр Степанович Попов (1859-1906), впервые в мире применивший электромагнитные волны для радиосвязи и тем самым основавший современную радиофизику. И не случайно первыми словами, переданными им по первой беспроволочной связи 24 марта 1896 года на расстояние 250 метров, были «Генрих Герц».

В ходе изготовления своего вибратора Герц в 1887 году наблюдал внешний фотоэффект, заметив, что электрический разряд между двумя электродами происходит сильнее, если электроды освещать ультрафиолетовым светом.

В 1889 году Герц переезжает в Бонн, где возглавляет кафедру физики Боннского университета. В 1891 году он обобщает все свои экспериментальные исследования в области электродинамики в большой статье «Исследования о распространении электрической силы».

Напряженная работа Герца сказалась на его и без того слабом здоровье. Он потерял зрение и слух, после чего началось общее заражение крови. 1 января 1894 года в возрасте 37 лет знаменитый ученый скоропостижно скончался.

Он завершил огромный труд, начатый еще английским физиком Майклом Фарадеем (1791-1867), представления которого Джеймс Максвелл преобразовал в математические образы, а он в электромагнитные волны, ставшие ему вечным памятником. Не случайно единица частоты колебаний была названа его именем. Из работ Герца возникли практически все направления современной физики.

Герман Гельмгольц называл Герца самым талантливым из своих учеников и написал о нем следующее: «Наделенный редчайшими дарами ума и характера, он собрал в своей, увы, столь короткой жизни урожай почти нежданных плодов, обрести которые тщетно стремились в течение истекающего столетия многие из самых одаренных его коллег. В старое, классическое время сказали бы, что он пал жертвой богов».

Генрих Герц краткая биография немецкого физика, основоположника электродинамики изложена в этой статье.

Генрих Герц краткая биография

Генрих родился 22 февраля 1857 года в еврейской семье адвоката, который после стал сенатором. Учился парень прекрасно, любил все предметы и писать стихи.

В 1875 году оканчивает гимназию, и поступает в Дрезденское, а потом в Мюнхенское техническое высшее училище. Но решив идти по стезе точных наук, он поступает в университет Берлина. В этом учебном заведении он сутки напролет проводил в физических лабораториях. После летних каникул он в 1879 году возвращается в университет и работает над работой «Об индукции во вращающихся телах», которая являлась докторской диссертацией. Герц достаточно быстро закончил исследование, несмотря на то, что работа была рассчитана минимум месяца на три. Успешно защитив работу, он получил степень доктора.

Герц в период с 1883 года по 1885 год заведует кафедрой теоретической физики в Киле. Поскольку здесь не было лаборатории, то он занимался теоретическими вопросами. Ученый скорректировал систему уравнения электродинамики Неймана.

В 1885 году Генрих Герц получает приглашение от технической школы в Карлсруэ. Приняв его, он проводит здесь знаменитые опыты, исследуя распространение электрической силы. В кабинете физики, обнаружив несколько индукционных катушек, проводил лекционные демонстрации с ними. Тут -то Герц и обнаружил, что при помощи катушек можно получить электрические быстрые колебания. В результате он создал высокочастотный генератор — источник высокочастотных колебаний и резистор, который принимал эти колебания.

Не прекращая проводить многочисленные опыты, Генрих приходит к выводу, что существуют электромагнитные волны, которые распространяются с конечной скоростью. Исследования в этой области изложены в его работе «О лучах электрической силы» 1888 года. Таким образом, он был первым, кто обнаружил электромагнитные волны.