LORENTZ, Hendrik Antoon (1853-1928)
Hollandalı kuramsal fizik bilgini. Elektromanyetiklik kurammm geliştirilmesinde ve maddenin elektriksel yapısının anlaşdmasmda önemli katkıları olmuştur.
18 Temmuz 1853’te Amhem’de doğdu, 4 Şubat 1928’de Haarlem’de öldü. Birinciliklerle dolu ilk ve ortaöğrenimini Arnhem’de tamamladıktan sonra Leiden Üniversitesi’nde yükseköğrenime başlayan Lo-rentz, üç yıl gibi kısa bir sürede doktora yeterlilik sınavını vermeyi başardı. 1875’te henüz yirmi bir yaşındayken hazırladığı doktora çalışmasının büyük bir yankı uyandırması üzerine hem Utrecht Üniversi-tesi’nin matematik kürsüsünden, hem de Leiden Üniversitesi’nin birkaç yıl önce kurulmuş olan kuramsal fizik kürsüsünden çağrı aldı. O yıllarda tüm Avrupa’da ancak birkaç üniversitede benzeri bulunan kuramsal fizik kürsüsünün çağrısını kabul etmekle bilimsel geleceğinin yönünü de belirleyen Lorentz en önemli kuramsal çalışmalarını Leiden Üniversitesi’nde çalıştığı yıllarda gerçekleştirdi. 1902’de Nobel Fizik Ödülü’nü Zeeman ile paylaştı. 1912’de Leiden Üniversitesi’nden ayrıldı ve Haarlem’deki Teyler Enstitüsü’nün araştırma yöneticiliğini üstlendi.
Onursal profesörlüğünü sürdürdüğü Leiden Üniversitesi’nde düzenli olarak konuşmalar da yaptığı bu dönemde, Teyler Enstitüsü’nün laboratuvarmı geliştiren, 1919 ile 1926 yılları arasında üniversite sınavlarının iyileştirilmesi gibi konularda çalışmalar yapan bir komisyonda çalışan Lorentz, 1921’de bu komisyonun yükseköğretim ile ilgili bölümünün başkanlığına getirildi.
1920’den sonra Zuider Zee’de denizden tarıma uygun arazi kazanılmasını amaçlayan projenin yöneticiliğini yapan Lorentz, Hollanda Akademisi’nin Fizik Bölümü’nün başkanlığında bulunmuş, Zeeman ile paylaştığı Nobel Ödülü’nün yanı sıra, Royal Society’nin Rumford ve Copley madalyalarını almış, Alman Fizik Derneği ve Royal Society üyeliklerine seçilmiş, Paris ve Cambridge üniversiteleri tarafından onursal doktor unvanıyla ödüllendirilmiştir.
Hollanda’nın uluslararası bilimsel kuruluşlarda etkinlik göstermesini ve uluslararası bilimsel işbirliğinin, I. Dünya Savaşı’nda yenik düşen ulusları da kapsayacak biçimde genişletilmesini sağlamak amacıyla yoğun çabalar harcayan, uluslararası Solvay Konferanslarının örgütlenmesine ve yönetilmesine büyük katkılarda bulunan Lorentz, bu konferanslarda ortaya çıkan karmaşık bilimsel sorunları özetlemekteki başarısıyla kuramsal fizik alanının gerçek önderi konumuna yükselebilmiştir. Aralarında Ein-stein ve Schrödinger gibi dehaların da yer aldığı bir bilim adamlan topluluğu Lorentz’in görüşlerine her zaman önem vermişler ve fiziğin amacının tüm olaylara, temel ilkelere dayalı basit açıklamalar getirmek olduğuna inanan bu bilim adamına sık sık danışmak gereğini duymuşlardır.
Lorentz’in başlıca ilgi alanları olan elektromanyetik ve optik konularında 1870’lerde, birbirleriyle çelişen görüşler, kuramlar ve yanıt bekleyen soruların oluşturduğu bir karmaşa egemendi. Optik konusunda esneklik kuramını andıran bir kuram geçerliydi. Ancak esnek ortamlarda hem dik hem de uzunlamasına dalgalar olmasına karşın optikte yalnızca dik dalgaların bulunması problemine çözüm bulunamamıştı. Elektrik alanında ise, kuvvetin merkezi olup olmaması, etkileşmenin uzaktan ya da alan aracılığıyla olması, elektrik akımında kaç tane sıvının bulunduğu, ışıkla elektrik arasında bağlantının var olup olmadığı, kuvvetlerin mutlak mı göreli hızla mı bağımlı olduğu, elektrik dalgalarının içinde yayıldığı bir esirin bulunup bulunmadığı gibi sorulara verdikleri yanıtlarla birbirlerinden ayrılan, en etkilisi Weber’in geliştirdiği olmak üzere birçok kuram savunuluyordu. Maxwell’ in elektromanyetiklik kuramı da optikle elektromanyetik kuram arasındaki ilişkiyi ciddiye almasına karşın, geometrik optikteki yansıma ve kırılma yasalarını açıklayamaması ve elektrik yükünün özelliğine ilişkin bir açıklamada bulunmaktan kaçınması gibi nedenlerle eleştirilmiş, ancak bu kuramı uzaktan etkilemeli bir kuram olarak yorumlayan Helmholtz’un katkılarıyla karmaşadan kurtarılabilmişti.
Lorentz, Fresnel’in kırılma ve yansıma formüllerinin, Maxwell kuramının Helmholtz tarafından yorumlanan biçiminden elde edilebileceğini kanıtlayan doktora çalışmasıyla hem optikteki esneklik kuramının yerini elektromanyetiklik kurammm almasını, hem de madde ile elektromanyetik alanın birbirlerinden ayrılmasını sağladı. Daha sonra yoğunluk ile kırılma indisi arasındaki bağıntıyı buldu, esirin özelliklerini inceledi ve ısı kuramıyla ilgili önemli araştırmalar yaptı.
Yüklü parçacıkların titreşimi
Elektromanyetik ışımanın nedenini elektrik yüklerinin titreşimine bağlayan Maxwell kuramının, radyo dalgaları için doğru olduğunun 1887’de Hertz tarafından kanıtlanmasının ardından, ışığın da maddenin içerdiği yüklü parçacıkların titreşiminin doğurduğu bir elektromanyetik ışıma olduğunu göstermeyi amaçlayan Lorentz’in çalışmaları 1896’da, öğrencisi Zeeman’ın gerçekleştirdiği bir deneyle doğrulandı. Lorentz’in savı doğruysa, ışığın güçlü bir manyetik alandan etkilenmesi gerektiği görüşüne dayanan Zeeman deneyinin en önemli sonucu atomda yüklü parçacıkların bulunduğunu göstermesiydi. Birkaç yıl sonra J.J. Thomson’un elektronun varlığını kesin olarak saptamasıyla önemi daha da belirginleşen buluşları Lorentz ve Zeeman’ın 1902 Nobel Fizik Ödülü’nü almalarını sağladı.
Lorentz-Fitzgerald büzüşmesi
1895’te tamamladığı bir çalışmada Maxwell denklemlerine günümüzde kullanılan vektörel biçimlerini kazandıran, bu dört denklemin alan hareket denklemleri olduğunu öne süren ve alanın maddeyle etkileşmesinin kendi adıyla anılan bir kuvvet denklemi yardımıyla anlatılabileceğini gösteren Lorentz, o yıllarda gerçekleştirilen Michelson-Morley deneyinin sonuçlarını yorumlarken ünlü “kısalma” (büzüşme) varsayımını ortaya attı. Aynı zamanlarda Fitzgerald tarafından da geliştirildiği için Lorentz-Fitzgerald büzüşmesi olarak anılan bu varsayıma göre hareket eden cisimler hareket yönünde kısalırlar. Lorentz daha sonra da hareket halindeki ortamlarda elektromanyetik formüllerin dönüşümünü sağlayan Lorentz dönüşümlerini buldu ve bu dönüşümler yardımıyla bir yüklü parçacığın kütlesinin hızla birlikte artacağını, hızı ışık hızına yaklaşırken hacminin sıfıra, kütlesininse sonsuza yaklaşacağını dolayısıyla bu parçacıkların hızının ışık hızını aşamayacağını gösterdi. Poincare, Lorentz dönüşümlerinin göreli hareket halinde olan elektromanyetik sistemlerde geçerli bir ilke olduğunu öne sürdü. Einstein ise Lorentz dönüşümlerinin hem mekanik hem de elektromanyetik kuramlarda ve hem yüklü hem de yüksüz parçacıklar için geçerli genel bir ilke olduğunu ve bu dönüşümlerin özel görelilik kuramından elde edilebileceğini gösterdi.
Lorentz’in bir başka katkısı da mekanik kütleyi açıklamakta elektronun enerjisiyle ilgili hesaplardan yararlanma girişimini başlatmasıydı. Abraham Lar-mor ve Wien’le birlikte, elektromanyetik kuramın tüm fiziği birleştiren tek kuram olduğu kanısına ulaşan ve bir süre için fizikçilerin görevinin kuramsal buluşlara uygulama alanı bulmakla sınırlı kalacağına inanan Lorentz, Poincare’nin elektromanyetik kuvvetlerin yalnız başına kararlı denge sağlayamadığını göstermesi ve klasik kuramın açıklayamadığı “siyah cisim ışıması” probleminin Planck’m kuvantum kuramıyla açıklanabildiğinin anlaşılması üzerine kuvantum kuramını savunmaya başladı ve 1911’de başkanlığını yaptığı Solvay Konferansı’nda elektron kuramının kuvantum kuramı ile uyumlu hale getirilmesinin gerektiğini öne sürdü.
Lorentz, çağdaş kuramsal fiziğin ve özellikle elektromanyetik kuramın gelişmesine önderlik eden çalışmalarının yanı sıra, bilim adamları arası ve uluslararası bilimsel işbirliğinin yaygınlaştırılmasına katkılarıyla da unutulmayacak adlar arasında yer almaktadır.
• YAPITLAR (başlıca): H.A.Lorentz, Collected Papers, (ö.s.), P.Zeeman, A.D.Fokker (der.), 9 cilt, 1935-1939, (“H.A.Lorentz, Toplu Makaleler”).
Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi