Биография
Работы Генриха Герца (Heinrich Hertz) стали одним из важнейших экспериментов в истории физики. Немецкий ученый обнаружил способ создавать и регистрировать электромагнитные волны – невидимые возмущения электрического и магнитного полей, доказав теорию шотландца Джеймса Максвелла. Спустя несколько лет другие изобретатели начали использовать их для передачи сигналов без проводов. Появилось радио, затем телевидение, спутниковая и мобильная связь.
Детство и юность
Генрих Рудольф Герц родился 22 февраля 1857 года в Гамбурге. Его отец связал биографию с ремеслом адвоката, позже стал судьей и сенатором. Мальчик был старшим из 5-х детей, вслед за ним родились три брата и сестра.
Ребенок рос в состоятельной семье, получил хорошее образование и уже в подростковом возрасте проявил способности к наукам. По воскресеньям Генрих ходил в школу ремесленников и работал за столярным верстаком. Он любил Гомера и Данте Алигьери, оставаясь один, декламировал их стихи. Парень также интересовался математикой и естествознанием.
После школы молодой человек отправился во Франкфурт-на-Майне, планировал стать инженером. В свободные часы Герц изучал физику и архитектуру, читал Платона и Еврипида. Во время прохождения практики парень почти не общался с коллегами. Однажды Генрих посчитал, что за день почти не произнес ничего, кроме приветствия и благодарности за принесенный кофе.
Весной 1876 года Герц попал в Дрезденский политех, затем поступил на службу в железнодорожный полк в Берлине. В Мюнхен молодой человек переехал, чтобы продолжить изучение математики. Когда Генрих составлял расписание, то обратил внимание, что времени на науку у него не останется. В письмах ученый утверждал, что становиться великим исследователем ему хотелось больше, чем быть известным инженером. При этом он понимал, что из-за проблем с финансами в таком случае у него сохранится зависимость от семьи.
В 1877-м Генрих получил разрешение от отца на смену профессии. Родители с интересом следили за научными экспериментами сына.
Научная карьера Генриха Герца
В Берлинском университете Герц оказался осенью 1878 года. На университетской доске объявлений он заметил условия конкурсной задачи по физике. Экспериментаторам предстояло выяснить, обладает ли электричество инерцией, которую можно обнаружить по дополнительным токам при включении и выключении цепи. Генрих решил попробовать. Преподаватель Герман фон Гельмгольц предоставил молодому человеку необходимую литературу и выделил отдельную комнату в институте. Приходить и уходить можно было по своему усмотрению.
Исследование было закончено через 10 дней. Премия досталась Герцу, ему вручили золотую медаль. Вскоре Гельмгольц предложил еще одну задачу, требовалось экспериментально обнаружить связь между электродинамическими силами и поляризацией изоляторов. Однако Генрих выбрал другую тему – электромагнитную индукцию во вращающихся шарах. В возрасте 23-х лет молодой человек получил докторскую степень и стал ассистентом Гельмгольца. Он получил бесплатную квартиру при институте и жалование в 1100 марок в год.
Весной 1883 года Герц перебрался в Киль. Он преподавал теоретическую физику, дома устроил небольшую лабораторию. Перед переездом Генрих увлекся решением задачи: что происходит с плавающей льдиной, когда на нее встает человек.
На новом месте преподаватель встретил мало заинтересованную аудиторию, на его занятия ходило не больше 50 человек. Параллельно немецкий физик продолжал научную работу. В 1884 году он опубликовал исследование, сопоставляющее уравнение Максвелла с уравнениями конкурирующей электродинамики. Весной 1885-го Герц возглавил кафедру физики в Карлсруэ.
Свои опыты по исследованию электромагнитных волн Герц начал осенью 1886 года. В теории Максвелла электрические и магнитные явления были связаны с распространением света. Этой картине противостояли другие описания электродинамики. Из первых работ Генриха появилась статья о «быстрых электрических колебаниях». Ученый отмечал свою зависимость от предшественников.
Немецкий физик заметил, что искра в одном проводнике может сопровождаться появлением искры в другом, расположенном на расстоянии. Чтобы изучить эти явления, Герц сконструировал два устройства. Первое представляло металлический вибратор, подключенный к индукционной катушке. Второе – провол
очный контур с крошечным зазором. В своих экспериментах ученый исследовал резонанс, обнаружил стоячие волны и изучал их отражение от металлических поверхностей. Эти опыты подтвердили предсказание Максвелла.
Работа «О лучах электрической силы» вышла в Берлинской академии 13 декабря 1888 года. Герц получил международное признание, его приглашали университеты Европы и США. В 1889-м немец перебрался в Бонн. Ученый вел переписку с Максом Планком, Вильгельмом Рентгеном и Эрнстом Махом. Молодого человека беспокоило чрезмерное выделение его заслуг, он старался не задевать чувства коллег, чьи работы оставались в тени.
К практической системе дальней связи Герц так и не перешел. В Бонне он вернулся к изучению катодных лучей.
Личная жизнь
Личная жизнь немецкого физика хорошо изучена. В 1885 году в Карлсруэ молодой ученый оказался в центре скандала, когда состоялся разрыв помолвки с дочерью коллеги.
В июле 1886-го Герц вступил в брак. Его женой стала Элизабет Долль, дочь геодезиста Макса Долля. Родились двое детей: в Карлсруэ Иоганна, в Бонне – Матильда. Супруга помогала мужу с подготовкой научных текстов и участвовала в некоторых экспериментах.
После смерти мужа вдова осталась с двумя маленькими дочерьми. Родители Герца помогали родственникам, оплатили обучение детей. Иоганна стала педиатром, Матильда увлекалась скульптурой, а затем биологией. Элизабет так и не вышла замуж. После прихода к власти в Германии нацистов семья уехала в Великобританию.
Смерть Генриха Герца
В 1892 году состояние здоровья физика сильно ухудшилось после перенесенной мигрени. Современники описывали болезненное поражение носа, потребовались операции. Зимой Герц не мог полноценно преподавать в университете, вернулся к работе в 1893-м, когда болезнь временно отступила. Дэниел Эван Джонс вспоминал, что студенты не замечали тяжесть состояния Генриха.
Герц умер 1 января 1894-го в Бонне, в возрасте 36 лет. Изобретателя похоронили в родном Гамбурге, его могила находится на Ольсдорфском кладбище. Причину смерти установили спустя 100 лет. Врач Харальд Фельдманн выяснил, что ученый скончался от гранулематоза Вегенера.
Существует популярный миф, будто перед смертью Генрих не видел никакой практической пользы в собственном открытии. Ему приписывали фразы о бесполезности волн для связи. Эти слова возникли из ответа инженера Генриху Хуберу, который планировал запустить связь между станциями с помощью обращенных друг к другу зеркал. В письме Герц ответил, что устройство в Нидерландах не подойдет для этих работ. Уже в поздних пересказах выросло общее отрицание беспроводной телеграфии.
Память
Исследования катодных лучей продолжил ассистент ученого Филипп Ленард. Позднее он опубликовал собрание работ Герца. Книга «Принципы механики» вышла уже после смерти автора, предисловие к ней написал Герман фон Гельмгольц. При демонстрации первого в России прибора беспроводной телеграфии Александр Попов передал слово «Герц». Именем изобретателя названа единица измерения частоты герц.
Отношение к наследию и памяти Герца в Германии изменилось после прихода к власти Адольфа Гитлера. Предки немецкого физика по отцу были евреями. В 1834 году его дед вместе с семьей принял протестантизм, это решение было связано с ограничениями гражданских прав для последователей иудаизма в Гамбурге. Сам Генрих вырос лютеранином.
Из-за еврейского происхождения ученого его портрет сняли с почетного места в ратуше Гамбурга. Имя Герца убирали из названий учреждений и улиц, а его дети лишились работы. В 1939 году немецкие физики предложили переименовать единицу измерения «герц» в «гельмгольц», вышли «разоблачения» его работ. После падения режима нацистов начался процесс публичного восстановления заслуг Генриха и его вклада в науку.
Открытия в физике
- Экспериментальное подтверждение электромагнитной теории света Джеймса Максвелла
- Открытие фотоэффекта
- Разработка теории резонансного контура
- Теория удара упругих шаров
Интересные факты
- В подростковом возрасте Герц выучил арабский язык.
- В 1887 году Генрих опубликовал статью о влиянии ультрафиолетового света. Эту работу включают в историю открытия фотоэффекта.
- В 1931 году скульптор Фридрих Вильд разработал для Гамбурга памятник Герцу. Его установке помешали нацисты. Сейчас «Эфирная волна» стоит у здания телерадиокомпании NDR.
- Немецкий физик внес существенный вклад в развитие метеорологии. В 1884 году ученый создал первую термодинамическую диаграмму атмосферы.
- Ассистент Герца Ленард впоследствии стал убежденным нацистом. В книге «Великие естествоиспытатели» он представлял развитие науки как достижение ученых «арийского происхождения». Успехи Герца в изучении электромагнитных волн Филипп представлял наследственностью по линии матери.
