Heinrich Rudolf Hertz

1857
Február 22-én született Hamburgban.

1876
Egyetemi tanulmányait építészmérnöki szakon kezdte.

1878
A Berlini Egyetemen fizika szakos hallgató lett.

1880
Ledoktorált a Berlini Egyetemen, magna cum laude eredménnyel, Helmholtz tanársegédje volt.

1883
A Kieli Egyetem elméleti fizika előadója volt.

1885
A Karlsruhei Műszaki Egyetem fizikaprofesszora volt.

1886
Feleségül vette Elizabeth Dollt, két lányuk született.

1889-94
A Berlini Tudományos Akadémia levelező tagjává választotta és a Bonni Fizikai Intézet fizikaprofesszora és igazgatója volt.

1894
Január 1-én Bonnban 36 évesen súlyos betegségben meghalt.

Mit hagyott Heinrich Hertz az utókorra?

Munkásságával ő vetette meg a rádiózás, a televíziózás, a radar és a mikrohullámú sütő alapjait. Összegyűjtött művei három posztumusz kötetben jelentek meg 1894-95-ben. A nevét viseli sok egyéb között például a frekvencia (rezgésszám) mértékegysége (Hz), a hamburgi tévétorony, az arizonai csillagvizsgáló, valamint Berlinben a Heinrich Hertz Híradástechnikai Intézet. Tanára volt az első magyar Nobel-díjasnak, Lénárd Fülöpnek.

Kutatásainak előzményei és folytatása?

A rádiózás kezdeteinél meg kell említeni Faraday (mint a tudományág megalapítója) és Maxwell nevét, ez utóbbi beszélt először elektromágneses hullámokról, ezeket előállítani viszont azután Hertz-nek sikerült. Ő azonban nem élte meg Popov első rádióadását, azt az orosz tudós sem élte sokkal túl. Popov korai halálával Guglielmo Marconira és Karl Ferdinand Braunra várt a rádiózás gyakorlati feladatainak megoldása. Ők ketten 1909-ben vehették át munkásságukért a fizikai Nobel-díjat.

Már korai éveiben kiderült zsenialitása?

Már ifjú korában megmutatkozott matematika iránti szenvedélyes érdeklődése, kisgyermekként a vasárnapokat is geometria különórákon töltötte. Nyelvérzéke is rendkívüli volt, már fiatalon megtanult latinul, görögül, arabul, magántanárai a keleti nyelvek felé terelték volna, de Hertz jobban érdeklődött a természettudományok iránt. Apai tanácsra előbb egy építész mellé szegődött, majd építészmérnöknek tanult, aztán beállt a seregbe egy évre. Leszerelt és hamar visszatalált a fizikához, amiben később érdemeit szerezte.

Lemorzézták a nevét?

Hertz korai és tragikus halála után bő egy évvel Alexander Sztyepanovics Popov létrehozza az első rádióadást: Morze-jeleket továbbított egyik helyiségből a másikba. Az üzenet egyetlen nevet tartalmazott: Heinrich Hertzét, így tisztelegve a nagy előd emlékének. A sors kegyetlen játéka, hogy ő sem lehetett tanúja a rádiózás diadalának. Míg Hertz nem érte meg harminchetedik életévét, ő nem töltötte be a negyvenhetediket: a cári hivatalok zaklatásainak következtében agyvérzést kapott, amelybe négy nappal később belehalt.

Teslát is inspirálta?

1888-ban közzétette „A levegőben való elektrodinamikus hullámokról és visszaverődéséről” című tanulmányát, melyben igazolta, hogy a villamos rezgések a térben hullámszerűen terjednek. Ezeknek a hullámoknak megmérte a hullámhosszát és a sebességét, kimutatta, hogy rezgésük természete, visszaverődési és törési képességük ugyanolyan, mint a fényé és a hőhullámoké. Mindezek ellenére nem hitt a jelenség gyakorlati alkalmazásában. Később Nikola Tesla gondolkodott el először a rádióhullámok hasznosításáról.

Elektromágneses sugárzás

1883-ban magántanári minősítést kapott a Kieli Egyetemen. Ekkor már behatóan foglalkozott elektrodinamikával, és tanulmányozta Maxwell elektromágnesség-elméletét. 1886-ban Braun utódaként a Karlsruhei Politechnikum professzora lett. Itt kezdte azokat a megfigyeléseket, amelyek a Hertz-féle hullámokhoz vezettek. 1889-ben nevezték ki a Bonni Egyetem fizikaprofesszorává, itt folytatta az elektromosság ritkított gázokban való kisülésének a tanulmányozását. 1886-ban vibrátort és rezonátort használva kísérletileg kimutatta az elektromágneses hullámok létezését. Igazolta, hogy azok légüres térben is terjednek, és hogy velük visszaverődés, törés, interferencia, polarizáció hozható létre éppúgy, mint a fényhullámokkal. Hertz adott le és fogott fel elsőként rádióhullámokat. Kimondta, hogy az elektromágneses hullámok a fényhullámoktól csak hullámhosszban különböznek. Minden kétséget kizáróan megállapította, hogy a fény és a hő elektromágneses sugárzás. Ezek a kísérletek teljesen igazolták Maxwell elméletét.

Rádióhullámok

1888-ban Hertz Maxwell egyenletei és leírása alapján kísérletezni kezdett azzal, hogy vajon az elektromágneses hullámok képesek-e a térben terjedni elektromos vezeték nélkül. A kísérletet könnyedén megvalósította, és ennek során létrehozta és érzékelte az első mesterségesen létrehozott rádióhullámokat. Bár ő adott le és fogott fel először rádióhullámokat, nem hitt ezek gyakorlati alkalmazásában, mint mondta, kísérlete arra volt jó, hogy igazolja: „Maxwell mesternek igaza volt”. Mikor megkérdezték, mire lesz ez jó, azt felelte: „Szerintem semmire”. Az elektromágneses hullámoknak megmérte a hullámhosszát és a sebességét, illetve azt is kimutatta, hogy rezgésük természete, visszaverődési és törési képességük ugyanolyan, mint a fényé és a hősugárzásé. Munkásságával ő vetette meg a rádiózás, a televíziózás, a radar és a mikrohullámú sütő alapjait. Hertz munkájának csúcsa mégsem ez volt, hanem az első rezgőkör megszerkesztése.

Meteorológia

Hertzben mindig volt egy mély érdeklődés a meteorológia iránt, azonban nem járult hozzá jelentősebben a tudományág fejlődéséhez, leszámítva néhány korai cikkét, amit Helmholtz asszisztenseként írt Berlinben. Kutatta a folyadékok párolgását, készített egy újtípusú higrométert (levegőnedvesség-mérőt), és kidolgozott egy grafikai módszert a nedves levegő tulajdonságainak meghatározására adiabatikus változásnak kitéve. Sajnos fiatalon lett súlyos beteg és korán érte utol a halál. Hamburgban nagy tisztelet övezte munkásságát és bekerült a városházán kiállított 56 kiemelkedő személyt tartalmazó portrécsarnokba. A harmadik birodalom idejében ezek közül zsidó származásra való hivatkozással hetet, köztük az övét is egy időre eltávolították, de mára már visszakerült a megérdemelt helyére.

Katódsugarak

1892-ben Hertz kísérleteiben kimutatta, hogy a katódsugarak képesek áthatolni nagyon vékony fémfólián (például alumíniumfólián). Tanítványa, Philipp Lenard vitte tovább ezeket a kísérleteket, készített egy speciális katódsugárcsövet, és azt figyelte, hogy az ebben keletkezett sugárzás hogyan hatol át különböző anyagokon. Ő azonban nem tudta, hogy a fémlemezben az elektronok röntgensugárzást keltenek és ezeket tanulmányozza. Helmholz alakította ki a röntgensugarakat leíró egyenleteket, feltételezte a diszperziós elméletet még mielőtt Röntgen bejelentette felfedezését.

Fényelektromos effektus

Hertz észlelte először a fényelektromos-hatást, amelyet később Einstein magyarázott meg elméletileg (ezért kapta a fizikai Nobel-díjat). Megfigyelte ugyanis, hogy egy töltött fémtárgy hamarabb elveszti a töltését, ha ultraibolya fénnyel megvilágítja. De nem folytatta ezeket a kísérleteit és nem próbált magyarázatot találni a jelenségre.

1857.2.22 – 1894.1.1