هاينريش هرتز.. مكتشف الموجات القصيرة وتنبأ بالأشعة المهبطية

1857-1894/ ألمانيّ

ساهمت أبحاثه في تقدم الفيزياء، ولاسيما تلك التي نجح من خلالها في إثبات وجود الموجات الراديوية

الولادة و النشأة :

هاينريش رودولف هيرتز، ولد في هامبورغ بتاريخ 22 فبراير عام 1857م، ووالديه هما جوستاف هيرتس وآنا هيرتس.

الدراسة :

أظهر هاينريش رودولف هرتز أثناء دراسته في جوهان يومس جيليهرتينشولي في هامبورغ نبوغه في العلوم واللغات خصوصاً

وفي عمر الخامسة عشر ترك المدرسة بعد أن أتقن اللغات اللاتينية واليونانية وقليلا ًمن العربية والسنسكريتية وأصبح جاهزا ًلاجتياز اختبارات اللغة في الجامعة.

في ذلك الوقت درس هرتز الرياضيات والعلوم في بيته بمساعدة بعض الأساتذة الخصوصيين، وتعلَّم كيف يعمل على خراطة المعادن حيث كان يصمم مساءا ً نماذج لأجهزة علمية معقدة مثل المطياف الذي استخدمه في تجاربه الفيزيائية والكيميائية الأولى.

عاد هرتز في عمر السابعة عشر إلى المدرسة لينهي تحضيراته لامتحان دخول الجامعة وبعد نجاحه اختار دراسة العمارة، وانتقل إلى فرانكفورت حيث عمل هناك في مكتب هندسة معماري، وبقي يقرأ كتب الفيزياء بعد العمل.

ولكن سرعان ما شعر بالملل فانتقل إلى درسدن ليدرس الهندسة قبل أن يلتحق بالخدمة العسكرية..

درس هرتز العلوم والهندسة في مدن ألمانيا كدرسدن وميونيخ وبرلين، درس هناك بإشراف غوستاف روبرت كيرشوف، وهرمان فون هلمهولتز.

في عام 1880، حصل هرتز على شهادة الدكتوراه من جامعة هومبولت في برلين، ثم أمضى ثلاثة أعوام يعمل مع هرمان فون هلمهولتز كمساعد له.

وفي عام 1883، حصل هرتز على وظيفة كمحاضر في الفيزياء النظرية في جامعة كيل.

ثم في عام 1885، أصبح هرتز أستاذا متفرغاً في معهد كالسروه للتكنولوجيا.

الأعمال :

وضح هرتز من خلال أعماله سلوك كائنين شبة متماثلين متصلين عند التحميل، وحصل على النتائج معتمدا على النظرية الكلاسيكية لميكانيكا المرونة والاستمرارية.

أهم أسباب فشل هذه النظرية هو إهماله لطبيعة الاتصال بين المواد الصلبة. حيث كان من الطبيعي أن تهمل هذه الطبيعة في ذلك العصر لعدم وجود طرق تجريبية لاختبارها.

ولتطوير نظريته استخدم هرتز ملاحظاته عن حلقات نيوتن الإهليجية المتشكلة عند وضع كرة زجاجية على عدسة كأساس لها، مفترضا أن الضغط الذي تمارسه الكرة يتم توزيعه على شكل قطع ناقص .

واستخدم حلقات نيوتن مرة أخرى أثناء محاولاته لإثبات صحه نظريته باستخدام تجارب لحساب الإزاحة التي سببتها الكرة.

وقد أخذت هذه النظرية كأساس ومرجع لحساب الإزاحة النظرية في نظرية الالتصاق في عام 1971.

تعتبر نظرية هرتز خارجة عن السياق إذ أعتبر التصاق المواد بصفر (المادتين غير متصلتين). في عام 1975 نشر كلا من بوريس فلاديمير وفيتش ، مولر وتوب وروف افتراضات مختلفة التي أصبحت معروفة في الأوساط البحثية باسم نظرية DMT. لتصبح مع نظرية JKR أساس نظرية ميكانيكا الاتصال عند أي مرحلة انتقال.

تمكّن هاينريش هيرتز من ابتكار نوعاً جديداً من الأجهزة التي تعمل على قياس درجة الرطوبة.

حيث اتبع طُرقاً جديدة وبيانية تقوم بتحديد خصائص الهواء الرطب، خاصةً عند تعرّضه لتغيراتٍ مُصاحبة ناتجة عن ثبات درجات الحرارة.

اكتشف عام 1886 عملية التحريض المتبادل Mutual induction لدائرتين مفتوحتين ونجح في 2 كانون الأول في اكتشاف الرنين .Resonnance

اكتشف في تشرين الثاني عام 1888 الموجات القصيرة التي استطاع قياسها بواسطة مطنان Resonateur ولخّص اكتشافه في رسالتين أرسلهما إلى هلمهولتز.

في الفترة ما بين عام 1886 وعام 1889، نشر هرتز مقالين عن ما الذي يجب أن يكون معروفاً في مجال ميكانيكا الاتصال.

ومع ذلك معظم الأوراق التي تهتم بطبيعة ميكانيكا الإيصال أخذت ورقتي هرتز هاتين كمصدر هام لبعض الأفكار.

وقد نشر جوزيف فالنتين بوسين بعض الملاحظات الهامه عن أعمال هرتز، واعتبرت هذه الملاحظات ذات أهمية كبيرة في ميكانيكا الاتصال.

وضّح هاينريش هرتز ونقّح نظرية ماكسويل الخاصّة بالنظرية الكهرمغناطيسيّة للضوء، والتي شرحها ديفيد إدوارد هيجز لاحقاً.

بالإضافة لعمله محاضِراً في جامعة Kiel، كما توصل في أبحاثه إلى نتائج متوافقة مع نظرية Maxwell حول الكهرومغناطيسية.

الحياة الشخصية :

عام ألف وثمانمائة وستة وثمانين تزوج هرتز من Elisabeth Doll في مدينة Karlsruhe وأنجبا طفلتين جوانا وماتيلد التي أصبحت عالمة أحياء كان لها إسهامات في اكتشاف آلية حل المشكلات عند الحيوانات.

الوفاة :

بعمر الخامسة والثلاثين أصيب هاينريش هرتز بالشقيقة وبدأت صحته بالتدهور، وتوفي في الأول من كانون الثاني عام 1894 في مدينة Bonn الألمانية، نتيجة التهاب مناعي في الأوعية الدموية، ودُفن في مسقط رأسه في هامبورغ.

الجوائز و التكريمات :

• خلدت نظام الوحدات الدولي (SI) اسم هيرتز بجعله وحدة قياس التردد في اللجنة الكهرو تقنية الدولية عام 1930.
•  في عام 1928 تم تأسيس معهد هاينريش هرتز للتذبذبات في برلين. \
• في عام 1969 في ألمانيا الشرقية تم تخصيص ميدالية تذكارية باسم هاينريش هيرتز.
•  كما أنشئ وسام هاينريش هيرتز من جمعية مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) في عام 1987، وهو وسام سنوي يعطى للأبحاث البارزة المتعلقة بالموجات.
• أطلق اسم هرتز على إحدى فوهات القمر الموجودة في الجانب البعيد من القمر، خلف الجزء الشرقي.
• في روسيا يوجد سوق للمواد الإلكترونية باسمه في نيجني نوف ورود.
• سمى برج اتصالات في مدينة هامبورغ على اسمه.
• تم تكريم هرتز في اليابان أيضا باعتباره عضو في جماعة الكنز المقدس، والتي تحتوى على أهم الشخصيات البارزة التي خدمت البشرية، مثل العلماء.
• تم تكريم هاينريش هيرتز في الكثير من بلدان العالم بوضع صورته على طوابع البريد.
• في يوم عيد ميلاده في عام 2012، كرمت جوجل هيرتز عن ملخص عن سيره حياته وأهم أعماله في الصفحة الرسمية لها.

الأقوال :

• “نظرية ماكسويل هي نظام ماكسويل للتوازن”.
• “لا يمكن للشخص أن ينكر أن هذه المعادلات الرياضية تبدو و ان كأن لها ذكاء يفوق ذكاء مستكشفيها”.
• “إنني أزداد إدراكا بأني أنمو في مركز مجالات اهتمامي سواء كان ذلك حماقة أو حكمة فهو يعطيك شعورا جميلاً” .