HERTZ, Heinrich Rudolf (1857-1894)
Alman fizik bilgini. Elektromanyetik dalgaların varlığını ve ışık dalgalarıyla aynı özellikleri taşıdığını kanıtlamıştır.
22 Şubat 1857’de Hamburg’da doğdu, 1 Ocak 1894’te Bonn’da öldü. Hamburg kentinin Senato’suda da görev almış hukukçu bir baba ile çocuklarının eğitimine özen gösteren bir annenin çocuğuydu. Bu kültürlü ve varlıklı ailenin beş çocuğundan en büyüğü olan Heinrich Hertz, lise yıllarında özellikle matematik ve dil yeteneğiyle sivrilmiş, el becerisi de kullandığı deney ve ölçüm araçlarının çoğunu kendisi yapacak derecede gelişmişti. Mühendislik öğrenimi görmeye karar verdiğinden, 1875’te Frankfurt’a giderek bir mühendislik bürosunda bir yıl deneyim kazanıp giriş sınavlarına hazırlandı. Ancak, askerlik görevini tamamladıktan sonra mühendis olmaktan vazgeçip, bilimsel araştırma olanağı sağlayacak akademik yaşama atılmak üzere 1877’de Münih Üniversitesi’nde fizik öğrenimine başladı. Ertesi yıl Berlin Üniversitesi’ne geçmeye karar vermesi, yaşamına yön verecek en önemli rastlantılardan biriydi. Bu üniversitede öğrencisi olduğu Helmholtz’un, Hertz’in bilimsel kişiliği ve çalışmaları üzerindeki etkisi büyüktür.
1880’de, Berlin Üniversitesi’nde çok ender görülen üstün başarı derecesiyle doktorasını alan Hertz, Helmholtz’un laboratuvar asistanlığına atandı. Uç yıl sonra, matematiksel fizik dalında kadrosuz öğretim görevlisi olarak Kiel Üniversiteşi’ne geçti, 1885’te de Karlsruhe’deki Technische Hochschule’de fizik profesörlüğüne getirildi. En önemli çalışmalarını, zengin bir laboratuvarı olan bu kuruluşta gerçekleştiren Hertz, 1888’de Prusya Kültür Bakanlığı’nın önerdiği Bonn Üniversitesi fizik profesörlüğünü kabul ederek ertesi yıl göreve başladıysa da, erken ölümü nedeniyle bu görevi ancak beş yıl sürdürebildi.
Elektro-manyetik dalgaların keşfi
Hertz’in fizik öğrenimine başladığı yıllarda, elektrodinamiğin (ya da elektromanyetizmanın) kavramsal temelleri tümüyle atılmamıştı. Maxwell, We-ber ve başka fizikçilerin geliştirdiği elektromanyetizma kuramları arasındaki en büyük fark, Maxwell’in kuramı dışında hemen hemen tümünün “uzaktan etkileşim” ilkesine dayanmasıydı. Yüklü bir cismin ya da bir mıknatısın başka bir cisme uyguladığı kuvveti simgeleyen elektrik ya da manyetik alanların uzayı bir anda doldurduğunu kabul eden bu kuramlara karşılık, Maxwell’in kuramı, bir anlamda, “sonlu etki ulaşımı süresi”nin gerekliliğini öngörüyordu. Hertz, biçimsel olarak Maxwell’in kuramını inandırıcı bulmasına karşın, Helmholtz’un etkisiyle, bu kuramda da uzaktan etkileşimin söz konusu olması gerektiğine inandı. Bu kuramlar arasındaki ayrımın, kapalı akım devrelerinin indüklenme özelliklerinde görülebileceği kanısıyla indükleyiciler ile bunların yakınındaki açık etkilenme devrelerinin ya da saptayıcı devrelerin, araya konulan yalıtkan engellerden nasıl etkilendiğini araştırmaya başladı. 1887 sonlarına doğru, indükleyici ile saptayıcı arasındaki uzaklığı iyice artırdı ve etkinin havadan “geçişini” incelemeye hazırlandı. Karlsruhe’ deki karartılmış konferans salonunun öbür ucundaki saptayıcının aralığındaki sönük kıvılcım, etkinin gerçekten uzağa taşındığını gösteriyordu. Saptayıcının yerini ileri geri oynatarak kıvılcımın şiddetinde yol boyunca birbirini izleyen artma ve azalmalar gören Hertz, bu artış ve azalmaları, dalgaların duvarlardan yansımasıyla oluşan duraklı dalgaların karın ve düğüm noktaları olarak yorumladı. Ardışık iki karın ya da iki düğüm arasını yarım dalgaboyu kabul ederek hesapladığı dalgaboyunu, indükleme devresinin salınım frekansıyla çarpınca, ışık hızına eşit bir dalga hızı elde etti. Bu dalgaların niteliğini iyice anlayabilmek için, sert reçine prizmalardan geçirerek kırılmalarım, paralel iletken telli kafeslerden geçirerek polarılmalarını, odanın duvarlarından yansımalarını, iletken levhalardaki deliklerden geçirerek kırınımlarını inceledi; büyük çukur aynalar yaparak iletken cisimlerin görüntülerini düşürdü. Elektromanyetik dalgaların ışık dalgalarıyla aynı özellikleri taşıdığını gösteren bu deneyler, elektromanyetik etkinin sonlu hızla yayıldığını ve ışığın da bir elektromanyetik dalga olduğunu kesin bir biçimde kanıtlamıştı. Böylece Hertz, Maxwell denklemlerinde kuramsal olarak yer alan elektromanyetik dalgaların varlığını deneysel yoldan doğrulamıştı.
“Esir” ortamının niteliği
Bu bulgudan sonra Maxwell kuramını ayrıntılı bir biçimde incelemeye başlayan Hertz, yüklerin ve akımların bulunmadığı boş uzayda elektrik ve manyetik alan şiddetleri arasındaki bakışımı gösterdi, Max-well kuramının kavramlarını daha anlaşılır hale getirdi. Ancak, temel sorunun gene de boşluğu dolduran esirin özellikleriyle ilgili olduğu, cisimlerin hareketi sırasında esirin de sürüklenip sürüklenmediği anlaşılmadan bu sorunun çözülemeyeceği inancını sürdürdü. Başlangıçta esirin sürüklendiğini düşünmesine karşın, Fizeau deneyinin ve yıldız ışığı sapıncının bu görüşünü doğrulamadığını farkederek kanısını değiştiren Hertz’in düzenlemesinden sonra elektrodinamik hızla gelişti. Lorentz, elektron kuramı çerçevesinde alan ve kaynak kavramlarını bağdaştırmaya çalıştıysa da, elektrodinamiğin Maxwell denklemleriyle tutarlı son kavramsal yorumu, esirin varlığını gereksiz kılan Einstein’in özel görelilik kuramıyla gerçekleşebildi.
Hertz’in yeterince değerlendiremediği önemli bir buluşu da fotoelektrik olayıdır. Karlsruhe’deki ilk deneyleri sırasında, indükleyicideki şiddetli kıvılcımın ışığı saptayıcı devrenin üzerine düştüğü zaman, indüklenen kıvılcımın daha şiddetli olduğunu gözlemlemişti. 1887’de, bu olayın morötesi ışığın etkisinden kaynaklanabileceğini ve ışıkla elektrik arasındaki ilişkinin en anlamlı olgularından biri olabileceğini düşündü. Ancak, elektromanyetik dalgalar üzerindeki araştırmalarına ara vermek istemediği için, bu olayın yorumuyla ilgilenmedi.
Hertz’in fiziğe en büyük katkısı, doğruluğu sınanmamış kuramlar ve ilkeler arasında kesin bir seçim yapabilme olanağı sağlayarak elektrodinamiğin gelişme yolunu açmasıdır. Varlığını saptadığı elektromanyetik dalgalar ise, Hertz’in öldüğü yıl genç bir İtalyan mühendis adayının, Marconi’nin ilgisini çekerek çağdaş iletişimin temeli olmuştur.
• YAPITLAR (başlıca): Untersuchungen über die Ausbrei-tung der elektriscben Kraft, 1892, (“Elektrik Kuvvetinin Dağılımı Üstüne Araştırmalar”); Die Principien der Me-çhariik, in neuem Zusammenhange, 1894, (“Mekaniğin İlkelerine Yeni Yaklaşımlar”); Schriften vermischten In-balts, (ö.s.), 1895, (“Çeşitli içerikte Yazılar”).
• KAYNAKLAR: J. Hertz, Heinrich Hertz: Erinnerun-gen, Briefe, Tagebücher, 1927.
Türk ve Dünya Ünlüleri Ansiklopedisi