Zinātnes vēsturē ir veikti daudzi atklājumi. Tomēr tikai daži no tiem mums ir jāsaskaras katru dienu. Mūsdienu dzīvi nav iespējams iedomāties bez tā, ko darīja Hercs Heinrihs Rūdolfs.
Šis vācu fiziķis kļuva par dinamikas pamatlicēju un pierādīja visai pasaulei elektromagnētisko viļņu pastāvēšanas faktu. Pateicoties viņa pētījumiem, mēs izmantojam televīziju un radio, kas ir stingri ienākuši katra cilvēka dzīvē.
Ģimene
Heinrihs Hercs dzimis 1857. gada 22. februārī. Viņa tēvs Gustavs pēc sava darba rakstura bija jurists pēc tam, kad viņš bija ieguvis Hamburgas pilsētas senatora pakāpi, kur ģimene dzīvoja. Zēna māte ir Betija Augusta. Viņa bija slavenā Ķelnes bankas dibinātāja meita. Ir vērts teikt, ka šī iestāde joprojām darbojas Vācijā. Heinrihs bija Betijas un Gustava pirmdzimtais. Vēlāk ģimenē parādījās vēl trīs zēni un viena meitene.
Skolas gadi
Bērnībā Heinrihs Hercs bija vājš un slimīgs zēns. Tāpēc viņam nepatika spēles brīvā dabā un fiziskie vingrinājumi. Bet, no otras puses, Heinrihs ar lielu entuziasmu lasīja dažādas grāmatas un mācījās svešvalodas. Viss šisveicināja atmiņas apmācību. Par topošā zinātnieka biogrāfiju ir interesanti fakti, kas liecina, ka zēnam pašam izdevies apgūt arābu un sanskritu.
Vecāki ticēja, ka viņu pirmdzimtais noteikti kļūs par juristu, sekojot sava tēva pēdās. Zēns tika nosūtīts uz Hamburgas reālskolu. Tur viņam vajadzēja studēt jurisprudenci. Taču vienā no skolas izglītības līmeņiem sāka rīkot fizikas stundas. Un no šī brīža Henrija intereses radikāli mainījās. Par laimi, viņa vecāki neuzstāja studēt jurisprudenci. Viņi ļāva zēnam atrast savu dzīves aicinājumu un pārcēla viņu uz ģimnāziju. Brīvdienās Heinrihs mācījās amatniecības skolā. Zēns daudz laika pavadīja aiz zīmējumiem, mācījās galdniecību. Būdams skolēns, viņš veica pirmos mēģinājumus radīt instrumentus un aparātus fizisko parādību pētīšanai. Tas viss liecināja, ka bērnu piesaistīja zināšanas.
Studentu gadi
1875. gadā Heinrihs Hercs saņēma savu Abitur. Tas viņam deva tiesības iestāties universitātē. 1875. gadā viņš devās uz Drēzdeni, kur kļuva par augstākās tehniskās skolas studentu. Sākumā jauneklim patika mācīties šajā iestādē. Tomēr Heinrihs Hercs drīz saprata, ka inženiera karjera nav viņa aicinājums. Jaunais vīrietis pameta skolu un devās uz Minheni, kur viņu uzreiz pieņēma universitātes otrajā kursā.
Ceļš uz zinātni
Kā students Heinrihs sāka tiekties pēc pētniecības aktivitātēm. Taču drīz jauneklis to sapratauniversitātē iegūtajām zināšanām tam acīmredzami nepietiek. Tāpēc, saņēmis diplomu, viņš devās uz Berlīni. Šeit, Vācijas galvaspilsētā, Heinrihs kļuva par universitātes studentu un ieguva darbu par asistentu Hermaņa Helmholca laboratorijā. Šis tā laika ievērojamais fiziķis pamanīja talantīgu jaunekli. Drīz vien starp viņiem izveidojās labas attiecības, kas vēlāk pārtapa ne tikai ciešā draudzībā, bet arī zinātniskā sadarbībā.
Doktora grāda iegūšana
Slavenā fiziķa vadībā Hercs aizstāvēja disertāciju, kļūstot par atzītu speciālistu elektrodinamikas jomā. Tieši šajā virzienā viņš vēlāk veica fundamentālus atklājumus, kas iemūžināja zinātnieka vārdu.
Tajos gados vēl nebija pētīts ne elektriskais, ne magnētiskais lauks. Zinātnieki uzskatīja, ka pastāv vienkārši šķidrumi. Viņiem esot inerce, kuras dēļ vadītājā parādās un pazūd elektriskā strāva.
Heinrihs Hercs veica daudzus eksperimentus. Tomēr sākumā viņš nesaņēma pozitīvus rezultātus inerces noteikšanā. Neskatoties uz to, 1879. gadā viņš saņēma Berlīnes universitātes balvu par saviem pētījumiem. Šī balva bija spēcīgs stimuls turpināt viņa pētniecisko darbību. Herca zinātnisko eksperimentu rezultāti vēlāk veidoja viņa disertācijas pamatu. Viņas aizstāvēšana 1880. gada 5. februārī bija jaunas zinātnieces karjeras sākums, kuram tajā laikā bija 32 gadi. Hercs tika kronēts ar doktora grādu, izsniedzot Berlīnes universitātes diplomu arpagodinājumi.
Pārvaldiet savu laboratoriju
Heinrihs Hercs, kura zinātnieka biogrāfija nebeidzās ar disertācijas aizstāvēšanu, kādu laiku turpināja teorētiskos pētījumus Fizikas institūtā, kas atrodas Berlīnes Universitātē. Tomēr viņš drīz saprata, ka eksperimenti viņu piesaista arvien vairāk.
1883. gadā pēc Helmholca ieteikuma jaunais zinātnieks ieguva jaunu amatu. Viņš kļuva par docentu Ķīlē. Sešus gadus pēc šīs iecelšanas Hercs ieguva fizikas profesora pakāpi, uzsākot darbu Karlsrūē, kur atradās Augstākā tehniskā skola. Šeit Hercs pirmo reizi saņēma savu eksperimentālo laboratoriju, kas viņam nodrošināja radošuma brīvību un iespēju iesaistīties viņu interesējos eksperimentos. Zinātnieka galvenā pētniecības joma bija ātro elektrisko svārstību izpēte. Šie bija jautājumi, ar kuriem Hercs strādāja, būdams students.
Heinrihs apprecējās Karlsrūē. Elizabete Lelle kļuva par viņa sievu.
Zinātnisko atklājumu pierādījumu iegūšana
Neskatoties uz laulību, zinātnieks Heinrihs Hercs nepameta savu darbu. Viņš turpināja veikt pētījumus par inerces izpēti. Savā zinātniskajā attīstībā Hercs balstījās uz Maksvela izvirzīto teoriju, saskaņā ar kuru radioviļņu ātrumam jābūt līdzīgam gaismas ātrumam. Laikā no 1886. līdz 1889. gadam Hertz veica daudzus eksperimentus šajā virzienā. Rezultātā zinātnieks pierādīja elektromagnētisko viļņu esamību.
Neskatoties uz to, kasaviem eksperimentiem jaunais fiziķis izmantoja primitīvu aprīkojumu, viņam izdevās iegūt diezgan nopietnus rezultātus. Herca darbs bija ne tikai apstiprinājums elektromagnētisko viļņu klātbūtnei. Zinātnieks arī noteica to izplatīšanās, laušanas un atstarošanas ātrumu.
Heinrihs Hercs, kura atklājumi veidoja mūsdienu elektrodinamikas pamatu, par savu darbu saņēma milzīgu skaitu dažādu balvu. Starp tiem:
- Baumgartnera balva, ko piešķir Vīnes akadēmija;
- medaļa viņiem. Matteuchi, ko pasniedza Zinātņu biedrība Itālijā;
- Parīzes Zinātņu akadēmijas balva;
- Japānas Svēto dārgumu ordenis.
Turklāt mēs visi zinām herci – frekvences vienību, kas nosaukta slavenā atklājēja vārdā. Tajā pašā laikā Heinrihs kļuva par Romas, Berlīnes, Minhenes un Vīnes Zinātņu akadēmiju korespondējošo locekli. Zinātnieka izdarītie secinājumi ir patiesi nenovērtējami. Pateicoties Heinriha Herca atklātajam, cilvēcei vēlāk kļuva iespējami tādi izgudrojumi kā bezvadu telegrāfs, radio un televīzija. Un šodien bez viņiem nav iespējams iedomāties savu dzīvi. Un hercs ir mērvienība, kas mums ir pazīstama no skolas laikiem.
Fotoefekta atvēršana
Kopš 1887. gada zinātnieki sāka pārskatīt savus teorētiskos priekšstatus par gaismas dabu. Un tas notika, pateicoties Heinriha Herca pētījumiem. Veicot darbu ar atvērtu rezonatoru, slavenais fiziķis vērsa uzmanību uz to, ka tad, kad dzirksteļu spraugas tiek apgaismotas ar ultravioleto gaismu, pāreja starptās dzirksteles. Šādu fotoelektrisko efektu rūpīgi pārbaudīja krievu fiziķis A. G. Stoletovs 1888.-1890. Izrādījās, ka šo parādību izraisa negatīvās elektrības izvadīšana no metāla virsmām ultravioletās gaismas iedarbības dēļ.
Heinrihs Hercs ir fiziķis, kurš atklāja fenomenu (to vēlāk skaidroja Alberts Einšteins), ko mūsdienās plaši izmanto tehnoloģijās. Tātad fotoelementu darbības pamatā ir fotoelektriskais efekts, ar kura palīdzību iespējams iegūt elektrību no saules gaismas. Šādas ierīces ir īpaši aktuālas kosmosā, kur nav citu enerģijas avotu. Tāpat ar fotoelementu palīdzību no filmas tiek reproducēta ierakstītā skaņa. Un tas vēl nav viss.
Šodien zinātnieki ir iemācījušies savienot fotoelementus ar relejiem, kā rezultātā ir izveidoti dažādi "redzēšanas" automāti. Šīs ierīces var automātiski aizvērt un atvērt durvis, izslēgt un ieslēgt gaismas, kārtot priekšmetus utt.
Meteoroloģija
Hertz vienmēr ir bijusi dziļa interese par šo zinātnes jomu. Un, lai gan zinātnieks nav padziļināti pētījis meteoroloģiju, viņš rakstīja vairākus rakstus par šo tēmu. Tas bija periods, kad fiziķis strādāja Berlīnē par Helmholca palīgu. Hertz veica arī pētījumus par šķidrumu iztvaikošanu, nosakot adiabātiskām izmaiņām pakļautā neapstrādāta gaisa īpašības, iegūstot jaunu grafisko rīku un higrometru.
Sazinieties ar mehāniķiem
Lielākā Hertz popularitāte radīja atklājumus elektrodinamikas jomā. 1881.-1882.gadā.zinātnieks publicēja divus rakstus par kontaktmehānikas tēmu. Šim darbam bija liela nozīme. Tā rezultātā tika iegūti rezultāti, kas balstīti uz klasisko elastības teoriju un kontinuuma mehāniku. Izstrādājot šo teoriju, Hercs novēroja Ņūtona gredzenus, kas veidojas stikla sfēras uzlikšanas rezultātā uz lēcas. Līdz šim šī teorija ir nedaudz pārskatīta, un visi esošie pārejas kontaktu modeļi ir balstīti uz to, prognozējot nanobīdes parametrus.
Hertz dzirksteles radio
Šis zinātnieka izgudrojums bija dipola antenas priekštecis. Hertz radio uztvērējs tika izveidots no viena apgrieziena induktora, kā arī no sfēriskā kondensatora, kurā tika atstāta gaisa sprauga dzirkstelei. Aparātu fiziķis ievietoja aptumšotā kastē. Tas ļāva labāk saskatīt dzirksteli. Tomēr šāds Heinriha Herca eksperiments parādīja, ka dzirksteles garums kastē ir ievērojami samazināts. Tad zinātnieks noņēma stikla paneli, kas bija novietots starp uztvērēju un elektromagnētisko viļņu avotu. Tādējādi dzirksteles garums palielinājās. Kas izraisīja šo parādību, Hertz nebija laika paskaidrot.
Un tikai vēlāk, pateicoties zinātnes attīstībai, zinātnieka atklājumus beidzot saprata arī citi un tie kļuva par pamatu "bezvadu ēras" rašanās brīdim. Kopumā Herca elektromagnētiskie eksperimenti izskaidroja polarizāciju, refrakciju, atstarošanu, traucējumus un ātrumu, kāds piemīt elektromagnētiskajiem viļņiem.
Siju efekts
1892. gadā, pamatojoties uz viņa eksperimentiem, Hertzdemonstrēja katoda staru pāreju caur plānu foliju, kas izgatavota no metāla. Šo "staru efektu" pilnīgāk izpētīja izcilā fiziķa Filipa Lenarda students. Viņš arī izstrādāja katoda caurules teoriju un pētīja dažādu materiālu iespiešanos ar rentgena stariem. Tas viss kļuva par pamatu lielākajam izgudrojumam, kas mūsdienās tiek plaši izmantots. Tas bija rentgenstaru atklājums, kas formulēts, izmantojot gaismas elektromagnētisko teoriju.
Lielā zinātnieka atmiņa
1892. gadā Hercs cieta no smagas migrēnas, pēc kuras viņam tika diagnosticēta infekcija. Zinātnieks vairākas reizes tika operēts, mēģinot atbrīvoties no slimības. Tomēr trīsdesmit sešu gadu vecumā Hercs Heinrihs Rūdolfs nomira no asins saindēšanās. Līdz pašām pēdējām dienām slavenais fiziķis strādāja pie sava darba "Mehānikas principi, kas izklāstīti jaunā saistībā". Šajā grāmatā Hercs mēģināja izprast savus atklājumus, izklāstot turpmākos veidus, kā pētīt elektriskās parādības.
Pēc zinātnieka nāves šo darbu pabeidza un publicēšanai sagatavoja Hermans Helmholcs. Šīs grāmatas priekšvārdā viņš norādīja, ka Hercs bija talantīgākais no saviem audzēkņiem un viņa atklājumi vēlāk noteiks zinātnes attīstību. Šie vārdi kļuva pravietiski. Interese par zinātnieka atklājumiem pētnieku vidū parādījās dažus gadus pēc viņa nāves. Un 20. gadsimtā, pamatojoties uz Hertz darbiem, sāka attīstīties gandrīz visas mūsdienu fizikas jomas.
1925. gadā par likumu atklāšanu par elektronu sadursmi ar atomu zinātniekam tika piešķirta Nobela prēmija. Saņēma viņas lielā fiziķa brāļadēlu Gustavu Ludvigu Hercu. 1930. gadā Starptautiskā elektrotehniskā komisija pieņēma jaunu mērvienību sistēmu. Viņa kļuva par hercu (Hz). Šī ir frekvence, kas atbilst vienam svārstību periodam sekundē.
1969. gadā piemiņas zīme viņiem. G. Hercs. 1987. gadā tika izveidota Heinriha Herca IEEE medaļa. Tās ikgadējā prezentācija ir veidota par izciliem sasniegumiem eksperimentu un teorijas jomā, izmantojot jebkādus viļņus. Pat Mēness krāteris, kas atrodas aiz debess ķermeņa austrumu malas, tika nosaukts Herca vārdā.
