هندريك أنتون لورنتس Hendrik Antoon Lorentz (عاش 18 يوليو1853، آرنهم – أربعة فبراير 1928، هارلم) كان فيزيائياً هولندياً تقاسم جائزة نوبل في الفيزياء لعام 1902 مع پيتر زيمان للاكتشاف والشرج النظري لتأثير زيمان. كما اشتق أيضاً معادلات التحويل التي استخدمها لاحقاً ألبرت أينشتاين ليصف الفراغ والزمن.

حصل على وسام رمفورد بعدها بست سنوات. في سنة 1917 فاز بوسام فرانكلن بفضل ابحاثه في طبيعة وبنية المادة وكانت آخر جوائزه وسام كوپلي سنة 1918. أشتهر بأبحاثه في الكهرومغناطيسية وهجر بصمته فيها حتى أعطي اسمه لتحويلات لورينتس وهن أساس النظرية النسبية الخاصة.

تجدر الإشارة إلى الفيزيائي الدانمركي لودڤيگ لورنز والذي كان له أيضا ذاك الأثر في الكهرومغناطيسية وكانت العلاقة بين هذين العالمين رديئة للغاية خصوصا ان الكثير يمزج بين الإثنين.

سيرته

حياته المبكرة

ولد بمدينة آرنهم، خلدرلاند، في هولندا، وكان والده صاحب مشتل. وتوفيت والدته وهوابن أربع سنين. بدت عليه معالم الذكاء منذ الصغر، ولج جامعة لايدن Leyden وحصل فيها على الإجازة في الرياضيات والفيزياء عام 1871، عاد بعدها إلى آرنهم حيث شرع يعلِّم فيها مساء ويُعِدُّ للحصول على شهادة الدكتوراه حول انعكاس الضوء وانكساره، وحاز وهوابن اثنين وعشرين عاماً شهادة الدكتوراه، وعيِّن بعد تخرجه بثلاث سنين أستاذاً للفيزياء النظرية بجامعة لايدن.

الحياة العملية

استاذ في ليدن

عام 1878، وعمره 24 عاماً، عـُيـِّن هندريك أنطون لورنتس أستاذاً للفيزياء النظرية بجامعة لايدن. وفي 25 يناير 1878، ألقى أولى محاضراته في نظريات الجزيئات في الفيزياء. في أول عشرين عام في ليدن، كان لورنتس مهتماً في المقام الأول بنظرية الكهرومغناطيسية لتفسير العلاقة بين الكهرباء، المغناطيسية، والضوء. بعد ذلك امتدت أبحاثه لمجالات أوسع بكثير بينما ظل مركزا في الفيزياء النظرية. من منشوراته، برزت اسهاماته في الميكانيكا، الديناميكا الحرارية، فهم الموائع، نظريات الحركة، نظرية الحالة الصلبة، الضوء، والانتشار. أبرز اسهاماته كانت في مجال الكهرومغناطيسية، نظرية الإلكترون، والنسبية.

وضع لورنتس نظرية تقول بأن الذرة قد تحتوى على جسيمات مشحونة واقترح ان تذبذب هذه الجسيمات هومصدر الضوء. عندما قام زميله پيتر زيمان باكتشاف تأثير زيمان (1896)، أمد لورنتس ذلك الاكتشاف بالتفسير النظرى. وقد فازت اكتشافاتهما العملية والنظرية بجائزة نوبل في الفيزياء لعام 1902. وارتبط اسم لورنتس بصيغة لورنتس، قوة لورنتس، توزيع لورنتس، وتحويل لورنتس.

الديناميكا الكهربائية والنسبية

ركز لورنتس اهتماماته الفهمية على توسيع آفاق نظرية ماكسويل في الكهرباء والضوء، وشرع يعالج ظاهرة انعكاس الضوء وانكساره منطلقاً من نظرية ماكسويل، وقاده ذلك إلى مفاهيم ثورية في بنية المادة.

نشر لورنتس عام 1878 بحثاً حول علاقة سرعة الضوء في الأوساط المادية بكثافتها، وتوصل هووالفيزيائي الدنماركي لورنز L.V. Lorenz إلى قانون عهد باسم قانون لورنتس-لورنز.

كما أسهم لورنتس في دراسة الأجسام المتحركة، واعتمدت تحويلاتٌ عُرِفت باسمه، تقدم بها عام 1904، على حتى القوى الكهرمغنطيسية بين الشحنات تخضع إلى تغيرات طفيفة نتيجة حركة هذه الشحنات، الأمر الذي يؤدي إلى تقلص في أبعاد الجسم المتحرك، وبذلك مهَّد الطريق لأينشتاين ونظريته النسبية، وقد عهدت إسهاماته تلك باسم انكماش لورنتس-فتس‌جرالد Lorentz-Fitzgerald contraction

وفي عام 1919 سمي لورنتس رئيساً للجنة طُلِب منها دراسة تأثير أمواج البحر في الأراضي المكتسبة من البحر في هولندا. وقد عمل في هذه الدراسة مدة ثماني سنوات أنجز في أثنائها حسابات نظرية ثبتت صحتها بدقة فائقة، وتُعَدُّ إنجازاً بارزاً له في هندسة السوائل.

عُرف لورنتس بإتقانه عدة لغات، وبإدارته البارعة للِّقاءات والندوات الفهمية وبدماثة خلقه، واختير عام 1923 ليكون عضواً في اللجنة الدولية للتعاون الفهمي، وأصبح رئيساً لها عام 1925.

حصل لورنتز على جائزة نوبل عام 1902 مناصفة مع پيتر زيمان Pieter Zeeman، لاكتشافهما مفعول زيمان في الضوء، وهومفعول يظهر بموجبه الخط الطيفي ذوالتواتر υ0 لمنبع ضوئي موضوع في حقل مغنطيسي H عند النظر إليه بمطياف من اتجاه عمودي على اتجاه الحقل محاطاً بخطين آخرين تواتراهما υ1 وυ2 هما:

حيث e وm شحنة الإلكترون وكتلته على الترتيب، وc سرعة الضوء في الفراغ، وهذا ما يبينه الشكل (1).

انتخب لورنتز عضواً في الجمعية الملكية عام 1905.

لورنتس والنسبية الخاصة

في 1905، سيستخدم أينشتاين الكثير من المفاهيم والأدوات والنتائج الرياضية التي تم نقاشها ليخط ورقته المعنونة "في كهروديناميكا الأجسام المتحركة", والتي تـُعهد اليوم بإسم نظرية النسبية الخاصة. ولأن لورنتس قد وضع أساسيات عمل أينشتاين، فتلك النظرية كانت تسمى في الأصل نظرية لورنتس-أينشتاين Lorentz-Einstein theory.

لورنتس والنسبية العامة

تقييم الآخرين له

پوانكاريه (1902) نطق عن نظرية لورنتس في الديناميكا الكهربية:

إن نظرية لورنتز هي النظرية الأكثر شمولية;انها بلا شك أفضل نظرية لتفسير الكثير من الحقائق، لقد استطاع التوصل للعديد من العلاقات... فالفضل يرجع للورنتس في ربط نتائج هيپوليت فيزوفي فهم بصريات الاجسام المتحركة بقوانين التشتت والامتصاص العادى والغير عادى... انظر كم كان سهلاً على ظاهرة زيمان اثبات فعاليتها، كما ساعدت أيضا على تصنيف نظرية فاراداي عن الدوران المغناطيسي، ما يعتبر تحدى لكل جهود جيمس كلرك ماكسويل.

بول لانجفان (1911)نطق عن لورنتز:

ان لورنتز جدير بان يرى المعادلات الأساسية للكهرومغناطيسية تعترف بمجموعة التحويلات التي تجعل من الممكن المرور من اطار مرجعى لاخر دون تغير للشكل، هذه التحويلات الجديدة لها أكبر تاثير في تحويلات الفراغ والوقت. لورنتس وإميل ويكرت (گوتنگن) حدثت بينهم مراسلات عدة عن الكهرومغناطيسية والنظرية النسبية، لورنتز كان يشرح أفكاره في رسائل لويكرت. هذه المراسلات بين لورنتز وويكرت قام بنشرها ويلفرد شرودر. لورنتز كان رئيس لأول مؤتمر سولڤاى انعقد في بروكسل في خريف 1911.بعد هذا المؤتمر بفترة قليلة، خط هنري بوانكاريه منطق عن الفيزياء الكمية وذلك يوضح وضع لورنتز في ذلك الوقت. ... في جميع لحظة (العشرين فيزيائى متعددى الجنسيات) كان يمكن سماعهم يتحدثون عن(الميكانيكا الكمية) التي تعارضت مع الميكانيكا القديمة. ولكن ما هي الميكانيكا القديمة،يا ترى؟ هل هي الميكانيكا من منظور نيوتن، الرجل الذي ما زال ملكاً متوجاً بلا منافس ونحن على مشارف نهاية القرن التاسع عشر،يا ترى؟ لا، إنها الميكانيكا من منظور لورنتس، الرجل الذي تعامل مع النسبية؛ الرجل الذي بدا عليه من خمسة أعوام إنه في قمة الجرأة.

ألبرت اينشتاين (1953) خط عن لورنتس:

بالنسبة لى شخصيا لقد عنى لى أكثر بكثير من غيره ممن قابلتهم في رحلة حياتى.

رغم ما يعهد عن لورنتز اهتمامه بالعمل على المبادئ النظرية، إلا أنه أيضا كان يهتم بالتطبيقات العملية. ففي الأعوام من 1918-1926، وبطلب من الحكومة الهولندية، ترأس لورنتس لجنة لحساب تأثير السد المقرر بناؤه للقاءة الفيضانات على الأعمال البحرية الأخرى بهولندا. الهندسة الهيدروليكية في ذلك الوقت كانت فهم تجريبي، ولكن اضطرابات المد والجزر التي تسبب فيها السد كانت غير مسبوقة مما جعل القوانين الناتجة عن تجارب أيضاً غير موثوق فيها. اقترح لورنتس البدء من المعادلات جريان الموائع الأساسية للحركة وحلها. هذه المهمة من الصعب أدائها إلا بحاسب آلى، بسبب طبيعة تدفق المياه في البحر. بدأ السد عمله عام 1933 وأثبتت تسقطات لورنتز ولجنته دقتها. وقد سـُمِّي أحد الهويسين بهذا السد على اسم لورنتز.

حياته الخاصة

تزوج لورنتس عام 1881 ابنةً لأستاذ في أكاديمية الفنون الجميلة، ورزق من زوجته ابنتان وولد، وغدت إحدى بناته فيزيائية تزوجت من مدير مخبر درجات الحرارة المنخفضة بجامعة لايدن.

عام 1912، تقاعد لورنتز مبكرا ليصبح مديرا للبحوث بمتحف تيلرز في هارلم,إلا أنه ظل استاذ زائر بجامعة ليدن والقى محاضرات أسبوعية هناك. بول اهرينفست هومن تلاه في منصبه بجامعة ليدن، مؤسس معهد الفيزياء النظرية الذي أطلق عليه فيما بعد معهد لورنتز.بجانب جائزة نوبل, فاز لورنتز بالكثير من الجوائز لعمله البارز. وفي عام 1905، حصل لورنتس على زمالة الجمعية الملكية بالانتخاب. منحته الجمعية وسام رمفورد عام 1908 ووسام كوبلي عام 1918.

توفى لورنتس في هارلم، هولندا. ويظهر احترام هولندا له في وصف اوين ويلانز ريتشاردسون لجنازته:

الجنازة كانت في عصر الجمعة،عشرة فبراير. لقد تم ايقاف خدمات التليفون والتلغراف لمدة ثلاث دقائق حداداً على أعظم رجل أنجبته هولندا. جاء الجنازة الكثير من زملائه وفيزيائيين من بلاد عديدة. الرئيس، السير إرنست رذرفورد، ممثلا للجمعية الملكية، ألقى خطابا على قبر لورنتس مقدرا إنجازاته.

ذكراه

وصف اوين ويلانز ريتشاردسون للورنتس:

رجل ذوقوى فكرية رائعة... رغم استغراقه في أفكاره، إلا أنه دائما ما يدرك تشعبات تلك الأفكار في جميع مكان في الكون... وضوح كتاباته يعكس قواه العظيمة... لقد امتلك الحيوية العقلية ووظفها بشكل ناجح في مناقشاته ومجادلاته، كما تميز بالبصيرة التي تمكنه من التغلب على الصعاب، كما تميز بالحكمة لقيادة المناقشة، لقد كان يقوم بذلك بمهارة عالية. لسنوات عديدة كان الفهماء متشوقين بشدة لما سيقوله لورنتس عن أي نظرية جديدة، وحتى بلغ الثانية والسبعين، لم يخيب ظنهم.

ذكراه وتكريمه

• جائزة نوبل للفيزياء(1902)
• وسام رمفورد (1908)
• وسام كوپلي (1918)

انظر أيضا

• گيرترويدا ده هاس-لورنتس
• Lorentz factor
• قورة لورنتس
• وسام لورنتس
• لورنتس (فوهة)

المصادر

مصادر أولية

Many papers by Lorentz (mostly in English) are available for online viewing in the Proceedings of the Royal Netherlands Academy of Arts and Science, Amsterdam.

• Lorentz, Hendrik Antoon (1900), "Considerations on Gravitation", Proc. Acad. Science Amsterdam 2: 559–574, http://en.wikisource.org/wiki/Considerations_on_Gravitation 

• Lorentz, Hendrik Antoon (1927–1931), Lectures on Theoretical Physics (vol. I-III), New York, [NY.]: Macmillan & Co. , (Vol. I online)

مصادر ثانوية

• de Haas-Lorentz, Geertruida L.; Fagginger Auer, Joh. C. (trans.) (1957), H.A. Lorentz: impressions of his life and work, Amsterdam: North-Holland Pub. Co. 
• Langevin, Paul (1911), "L'évolution de l'espace et du temps", Scientia X: 31–54  :n.p.
• Poincaré, Henri (1900), "La théorie de Lorentz et le principe de réaction", Archives Néerlandaises des Sciences exactes et naturelles V: 253–278  See English translation.
• Poincaré, Henri (1902), La science et l'hypothèse, Paris, [France]: Ernest Flammarion  : n.p.. The quotation is from the English translation (Poincaré, Henri (1952), Science and hypothesis, New York, [NY.]: Dover Publications, p. 175 )
• Poincaré, Henri (1913), Dernières pensées, Paris, [France]: Ernest Flammarion  :n.p.. The quotation in the article is from the English translation: (Poincaré, Henri; Bolduc, John W. (trans.) (1963), Mathematics and science: last essays, New York, [NY.]: Dover Publications  :n.p.)
• Sri Kantha, S. Einstein and Lorentz. Nature, July 13, 1995; 376: 111. (Letter)

وصلات خارجية

مشاع الفهم فيه ميديا متعلقة بموضوع Hendrik Antoon Lorentz.

• Publications of H.A. Lorentz
• Karl Grandin, ed. (1902). "Hendrik A. Lorentz Biography". Les Prix Nobel. The Nobel Foundation. Retrieved 2008-07-29.CS1 maint: extra text: authors list (link)

• Beenakker, Carlo, Lorentz and the Zuiderzee project, Leiden, [The Netherlands]: Instituut Lorentz, University of Leiden, http://ilorentz.org/history/zuiderzee/zuiderzee.html 
• van Helden, Albert (1999), "Hendrik Antoon Lorentz 1853–1928", in van Berkel, Klaas; van Helden, Albert; Palm, Lodewijk (eds.), A History of Science in The Netherlands: Survey, Themes and Reference, Leiden, [The Netherlands]: Brill, pp. 514–518, ISBN 90-04-10006-7, http://www.historyofscience.nl/author.cfm?RecordId=5 
• Kox, Anne J., Ph.D. students of H.A. Lorentz: 1881–1921, Leiden, [The Netherlands]: University of Leiden, http://www.lorentz.leidenuniv.nl/IL-publications/dissertations/lorentz.txt 
• O'Connor, John J.; Robertson, Edmund F., Hendrik Lorentz, MacTutor History of Mathematics archive, http://www-history.mcs.st-andrews.ac.uk/Biographies/Lorentz.html, retrieved on 2008-05-01 
• Movie of Lorentz's funeral