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Hendrik Antoon Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz
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Hendrik Antoon Lorentz.JPG
Desarrolló la teoría electromagnética de la luz y la teoría electrónica de la materia
NombreHendrik Antoon Lorentz
Nacimiento18 de julio de 1853
Arnhem, Holanda
Fallecimiento4 de febrero de 1928
Haarlem, Holanda
NacionalidadBandera de Holanda Holanda
CiudadaníaBandera de Holanda Holandés
OcupaciónFísico
PadresGerrit Frederik Lorentz y Geertruida van Ginkef
PremiosPremio NobelPremio Nobel de Física 1902

Hendrik Antoon Lorentz. Físico matemático holandés, y último gran representante de la física clásica y precursor de la nueva. Reunía a la lúcida lógica del matemático virtuoso y la aguda intuición que le permitía ver escondidas realidades en los símbolos de las teorías. Profundidad y claridad a la vez distinguen las ideas de este eminente innovador. Fue profesor a los veinticinco años de la Universidad de Leyden, en Holanda, se convirtió, durante los dos primeros decenios del siglo, en inspirador-guía de toda una generación de investigadores.

Síntesis biográfica

Nació en Arnhem, Holanda (Países Bajos), el 18 de julio de 1853. Hijo de Gerrit Frederik Lorentz propietario de una guardería infantil y su esposa Geertruida van Ginkef. Cuando él contaba con cuatro años de edad, su madre murió, y en 1862 su padre se volvió a casar con Luberta Hupkes.

En aquellos años, la enseñanza que se impartía a los niños y jóvenes era bastante rigurosa y sacrificada, ya que los horarios de clases muchas veces se extendían hasta el anochecer (se aplicaba en algún sentido el método de Dalton) y, fue bajo ese régimen de estudios, que Hendrik Antoon Lorentz adquirió los conocimientos de la enseñanza básica.

Por ello, cuando en 1866 se inauguró el primer establecimiento de enseñanza media (H.B.S) en Arnhem, Lorentz, como alumno talentoso que era, ingresó a ese establecimiento de inmediato al tercer año.

Estudios realizados

Al finalizar su quinto año de estudios medios y de haber recibido durante un año formación sobre los clásicos, se incorporó a la Universidad de Leyden en 1870, donde obtuvo su licenciatura en matemáticas y física, recibiendo el correspondiente título en el año 1871.

En 1872, Lorentz vuelve a Arnhem donde ocupa un cargo de profesor de enseñanza media y, a la vez, trabaja en la preparación de su tesis de doctorado que se basa sobre el reflejo y refracción de luz.

En 1875, a la temprana edad de 22 años, obtiene su grado de doctor, y tres años más tarde es nombrado profesor titular de la cátedra de física teórica de la Universidad de Leyden, donde, a pesar de recibir muchas invitaciones de universidades extranjeras para impartir clases, él siempre permaneció fiel a su Alma Mater, pese a que, en 1812, aceptó desempeñar la doble función de Director del Gabinete de física de la Fundación Teyler y Secretario de la "Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen" (Sociedad Holandesa de Ciencias), él continuó a Leyden como profesor extraordinario, entregando su aporte como docente las mañanas de los lunes por el resto de su vida.

La visión que tuvieron los directivos de la Fundación Teyler, para darle forma al contrato que ligaba a Lorentz con la institución, fue lo que permitió a éste desligarse de las obligaciones rutinarias académicas y liberalizar su mente, expandiendo las alas del pensamiento tras la consecución del asombro y el ritual de lo bello, transitando así dentro del reino más alto de la ciencia, algo que siempre en la humanidad ha estado restringido a unos pocos.

Vida privada

En 1881, Lorentz contrajo matrimonio con Aletta Catharina Kaiser, cuyo padre, J. W. Kaiser, era profesor de la Academia de bellas artes, llegando a ser director del museo que luego llegó a ser el reconocido Rijksmuseum (Galería Nacional de Artes) de Amsterdam, y el diseñador de los primeros sellos de franqueo de Holanda.

En su matrimonio, Lorentz tuvo dos hijas mujeres y un hijo varón. Su hija mayor, Dra. Geertruida Luberta Lorentz es un físico con muchos méritos propios y se encuentra casada con el Profesor W.J. de Haas, director del Laboratorio Criogénico (Kamerlingh Onnes Laboratory) de la universidad de Leyden.

Lorentz falleció el 4 de febrero de 1928, en Haarlem.

Labor científica

Desde el comienzo de su trabajo científico, Lorentz, dentro de sus propósitos de investigación, asumió como una de sus tareas trabajar en la extensión de la teoría de Maxwell sobre la electricidad y la luz.

Ya en la tesis de su doctorado, él trató los fenómenos de refracción y reflección de la luz desde un punto de vista que era entonces bastante novedoso, insertando en su trabajo fundamental sobre los campos de la óptica y de la electricidad, concepciones sobre la naturaleza de la materia que fueron consideradas revolucionarias y bellas.

En 1878, Lorentz publicó un ensayo sobre la relación entre la velocidad de luz y la densidad y composición del medio de tránsito. La fórmula resultante, que propuso para ello, fue presentada casi simultánea a otra relacionada sobre lo mismo, elaborada por el físico danés Lorenz, lo que dio origen a lo que hoy en física se conoce como la fórmula Lorenz-Lorentz.

Por otra parte, las contribuciones de Lorentz para el estudio de los fenómenos sobre el movimiento de los cuerpos, alcanzaron ribetes importantísimos dentro del almacenamiento de conocimientos que comporta la física.

En un extenso tratado sobre la aberración de la luz y sus consecuencias problemáticas que acarrea, postuló, siguiendo la hipótesis de A.J. Fresnel, la existencia de un éter de absoluta inmovilidad, y ensayó reconciliar el turbador silencio de los hechos con su teoría del electromagnetismo.

Lo anterior, fue lo que sirvió de base para la formulación de una teoría general sobre los fenómenos eléctricos y ópticos de cuerpos en movimiento.

Otros aportes

Por otro lado, Lorentz introduce el concepto del electrón a la teoría de Maxwell. Él admite la presencia, en todos los cuerpos, de partículas eléctricas con carga negativa, semejantes entre ellas y de masa pequeñísima.

Supone que las partículas -los electrones- llevan una carga igual al cuanto de electricidad revelado por las leyes electrolíticas de Faraday. Sin embargo, los electrones ligados a los átomos no son los únicos presentes en la materia. Los buenos conductores, los metales, contienen también electrones libres, cuyo movimiento, en general. ,es desordenado.

Si una fuerza electromotriz les impone un desplazamiento conjunto, aparecen en nuestra escala como corriente eléctrica: suposición concorde con el experimento (1876) de Henry Rowland, con la prueba de que el transporte mecánico de una carga electroestática produce idénticos efectos que la corriente.

Como la energía cinética de los electrones crece con la temperatura, se comprende por qué los buenos conductores del calor lo son también de la electricidad.

En su desplazamiento de conjunto, los electrones libres chocan frecuentemente con los átomos; la energía que transmiten a éstos se manifiesta como calor liberado (efecto Joule, 1840) durante el pasaje de la corriente. Si la velocidad que la agitación térmica confiere a los electrones es bastante elevada, les permite dejar el metal y dar origen, en tubos al vacío, a una corriente electrónica (efecto Edison, 1884).

Un campo magnético exterior actúa sobre los electrones que se desplazan en el conductor y desvían la corriente de su trayectoria (efecto Hall, 1880). Estos ejemplos son algunos entre los muchos que mostraron cómo la hipótesis lorentziana de la presencia, en un conductor, de electrones libres, esclareció el mecanismo de la conducción de la electricidad en los metales y otros fenómenos descubiertos por la experiencia, sin que la teoría, antes de la intervención del gran holandés, hubiera logrado, ni siquiera cualitativamente, interpretarlos.

A través del desarrollo de su trabajo científico, el físico holandés deduce en 1904, por consideraciones teóricas, la transformación de las coordenadas del espacio y del tiempo «transformación lorentziana», que permite a la descripción de los fenómenos electromagnéticos pasar de un sistema fijo a otro dotado con velocidad constante.

La transformación de Lorentz deja la forma de las ecuaciones de Maxwell sin alteración -invariante- como la transformación de Galileo deja sin modificación la forma de las ecuaciones newtonianas. La primera asegura, pues, en los sistemas móviles, la conservación de las leyes del electromagnetismo, como la segunda, la de las leyes de la mecánica.

Empero, por una diferencia importantísima, la transformación de Lorentz implica una consecuencia completamente extraña a los postulados básicos de la mecánica newtoniana: la distancia entre dos puntos y la duración de un acontecimiento dado no tienen los mismos valores en dos sistemas uno fijo, otro dotado de movimiento.

Exige, pues, que la duración de un mismo acontecimiento sea distinta en los dos sistemas. La distancia se acorta, la duración se dilata, si se pasa de un sistema a otro. El carácter absoluto de distancia y duración, formulado por la transformación de Galileo, está en la transformación de Lorentz. Aquí es cuando nos encontramos a Lorentz cerca de Albert Einstein.

Existe bastante justicia, de parte del mundo de la física teórica, cuando a Hendrik Antoon Lorentz se le considera como el alma que completó la labor teórica pendiente de sus predecesores y preparó el terreno para que se generara una fructífera recepción a nuevas ideas con base en la teoría cuántica.

Recibimiento del Premio Nobel

Hendrik Antoon Lorentz, recibió, en el año 1902, el Premio Nobel en Física, compartido con un discipulo suyo, Pieter Zeeman, quién había hecho las verificaciones experimentales de la teoría de Lorentz sobre la estructura atómica, demostrando los cambios que producen los efectos de un campo magnético fuerte sobre las oscilaciones de las longitudes de onda de la luz.

En 1919, fue nombrado presidente del comité que se abocó al estudio del movimiento de las aguas marinas durante y después del reclamo del Zuyderzee en los Países bajos, trabajo que es considerado como uno de los mayores aportes que se han realizado en el estudio de la hidráulica.

Legado

Sus cálculos teóricos, que corresponden al trabajo de ocho años, han sido reiteradamente confirmados en la práctica y constituyen parte de la estructura científica de la hidráulica.

Lorentz, merecidamente gozó de un gran respeto por parte de la comunidad científica mundial, y recibió una cantidad abrumadora de honores y distinciones provenientes de la mayoría de las partes del planeta. Frecuentemente, los congresos y simposios a los cuales a él le tocaba asistir, los presidía a solicitud de los concurrentes a ellos, manejando las sesiones con una habilidad excepcional, haciendo gala de su inteligencia, de su amable personalidad, y de su fluido dominio de varios idiomas.

Presidió hasta el día de su muerte, los Congresos Solvay y, en el año 1923, fue elegido miembro permanente del "Comité de intelectuales para la cooperación internacional" de la Liga de las Naciones, el cual estaba constituido, únicamente, sólo por los que se consideraba los siete más destacados eruditos del mundo. Lorentz lo presidió en 1925.

Gracias a su enorme prestigio, Lorentz gozaba de una gran influencia dentro de los círculos gubernamentales de su país, Holanda. Ello, le permitió convencer a sus gobernantes sobre la importancia del estudio y la investigación de las ciencias para el desarrollo del país.

Con esas condiciones, él pudo iniciar los pasos que finalmente condujeron a la creación de un organismo especializado en la promoción para hacer ciencia, el cual generalmente se le conoce bajo las siglas T.N.O. (Centro de Investigación Científica Aplicada).

Lorentz era una persona con mucho "angel". Llegaba con gran facilidad a las personas de cualquier edad y posición, demostrando un interés genuino con cualquiera que se cruzara en su trayectoria; se encariñaban con él tanto los líderes de su época como los ciudadanos comunes.

Véase también

Fuentes