Hertz, Heinrich

Hertz, Heinrich (1857-1894), scienziato tedesco.

Il nome di Heinrich Hertz è stato dato a un'unità di frequenza, un onore ricevuto perché è stato il primo a produrre artificialmente onde elettromagnetiche (onde radio) e per dimostrare che il loro comportamento è simile a quello della luce (1886-1888). Hertz e la maggior parte dei suoi contemporanei consideravano questi esperimenti la prova finale che la luce non è altro che onde elettriche, e più in generale una conferma decisiva delle teorie sul campo di James Maxwell e un rifiuto di teorie come quelle di Wilhelm Weber, che erano basate su azioni dirette a distanza. . La risoluzione dell'annosa questione della natura della luce e dell'elettromagnetismo fece guadagnare a Hertz un nome come uno dei principali fisici del suo tempo.

Nato nel 1857 ad Amburgo, Heinrich Hertz studiò prima ingegneria e poi fisica alle scuole politecniche di Dresda e Monaco prima di trasferirsi all'università di Berlino nel 1878. Qui Hermann Helmholtz aveva sviluppato la sua versione della teoria di Maxwell e aveva cercato di progettare esperimenti che avrebbero favorito questa teoria piuttosto che di Weber. Ben presto Hertz si distinse risolvendo un problema di premio dimostrando che se le correnti di conduzione sono accompagnate dal trasporto di massa, la massa è estremamente piccola. Con un occhio a Hertz, Helmholtz ha successivamente formulato un altro problema importante che richiedeva la rilevazione degli effetti della cosiddetta corrente di spostamento che dovrebbe esistere secondo la teoria di Maxwell. Tuttavia, Hertz ha stimato che le possibilità di un esito positivo di tali esperimenti erano scarse e invece si è rivolto ad altri problemi riguardanti l'elasticità e la durezza, l'evaporazione, le maree, un nuovo dinamometro, piastre fluttuanti e raggi catodici, che credeva erroneamente, a causa di uno dei suoi esperimenti erano elettricamente neutri (da allora sono stati spiegati come un raggio di elettroni). Impiegato dal 1880 come assistente di Helmholtz, Hertz scrisse undici articoli su questi argomenti.

Nel 1883 fu nominato professore di fisica teorica all'Università di Kiel e l'anno successivo tenne una serie pubblica di conferenze, Idee moderne sulla costituzione della materia, che anticipava alcune delle sue idee successive riguardanti la filosofia naturale e la natura dell'elettromagnetismo. Secondo Albrecht Fölsing, che pubblicò gli appunti di Hertz nel 1999, queste lezioni mostrano che nel 1884 Hertz aveva completamente adattato un punto di vista maxwelliano e aveva pensato all'oscillatore che in seguito utilizzò per produrre onde elettriche. Jed Buchwald, d'altra parte, ha sostenuto che Hertz ha continuato ad aderire alla teoria elettromagnetica di Helmholtz fino a quando non ha condotto i suoi esperimenti cruciali; questa scuola di pensiero si chiede se l'attrezzatura di laboratorio di Hertz dal 1886 al 1888 debba molto ai suoi esperimenti mentali del 1884.

Hertz si dedicò nuovamente al lavoro sperimentale dopo essersi trasferito a una cattedra presso la scuola politecnica di Karlsruhe, nel 1885. Avendo accidentalmente scoperto che poteva produrre oscillazioni elettriche veloci in fili caricati capacitivamente interrotti da spinterometri, tornò al problema che Helmholtz aveva posto : rilevamento degli effetti della corrente di spostamento. Dopo due anni di intensa sperimentazione, è stato in grado di rilevare e produrre onde elettromagnetiche.

Hertz lasciò a Marconi il compito di perseguire le potenzialità tecnologiche della sua scoperta e si rivolse invece a chiarimenti teorici della teoria di Maxwell per corpi a riposo e corpi in movimento. Il suo primo articolo su questi argomenti offre una presentazione quasi assiomatica della teoria di Maxwell e contiene le equazioni di Maxwell nella forma in cui continuano a essere presentate. Il secondo articolo, basato sul presupposto che un mezzo fittizio che riempie lo spazio chiamato "etere" sia trascinato da corpi in movimento, fu presto reso obsoleto dalle teorie della relatività di Hendrick Lorentz e Albert Einstein.

Gli articoli teorici furono pubblicati dopo che Hertz si era trasferito a una cattedra a Bonn, nel 1889. La sua presentazione assiomatica non faceva alcuna ipotesi sulla natura del campo elettromagnetico, e le sue osservazioni che la teoria di Maxwell non è altro che le equazioni di Maxwell hanno persino portato molti i fisici per concludere che ha trovato tali domande non importanti o non scientifiche. Tuttavia, la maggior parte degli studiosi moderni è dell'opinione che Hertz credesse che il campo elettromagnetico dovesse alla fine essere spiegato come uno stato in un etere meccanico e che abbia pensato al suo ultimo libro, Principi di Meccanica, come base per una tale riduzione dell'elettromagnetismo e di tutti gli altri fenomeni naturali alle leggi della meccanica.

Il libro, che può essere considerato l'ultimo grande lavoro fondamentale nella tradizione meccanicistica classica, è interessante per ragioni fisiche, matematiche e filosofiche. Nell'introduzione, Hertz spiega le teorie fisiche come immagini (mentali) del mondo (anticipando idee successive sui modelli) e stabilisce tre condizioni necessarie per giudicare e confrontare tali immagini. La sua immagine non si basava sulla forza come concetto di base, ma faceva affidamento su masse nascoste (l'etere?) Per produrre gli effetti solitamente attribuiti alle forze. È stato presentato in una forma geometrica differenziale che è stata imitata in successivi trattamenti di meccanica.

Hertz iniziò il suo lavoro sulla meccanica nel 1891. L'estate successiva contrasse un'infezione al naso. L'infezione gradualmente peggiorò e alla fine portò alla sua morte prematura nel 1894, poco prima della pubblicazione del suo ultimo libro.