Heinrich Rudolf Hertz, inventatorul undelor radio. „Nu cred că undele fără fir pe care le-am descoperit vor avea vreo aplicație practică”

Oricine din lumea științifică (și nu doar) poate fi familiarizat cu termenul „hertz” –cuvântul ce definește măsura de frecvență acceptată la nivel international și denumire ce poartă numele celui care a creat această unitate.

Heinrich Rudolf Hertz (1857-1894) a fost un fizician german cunoscut pentru contribuțiile sale revoluționare în domeniul undelor electromagnetice și al comunicațiilor fără fir, descoperirea sa epocală fiind confirmarea experimentală a existenței undelor electromagnetice, care fusese prezisă teoretic de fizicianul scoțian James Clerk Maxwell (1831 – 1879).

• De ce a fost ridicat Stonehenge? Iată ce spun cele mai recente cercetări!
• Legăturile genomice dintre oamenii moderni și strămoși ar putea fi mai vechi decât s-a crezut

Așadar, Hertz a fost primul om care a demonstrat existența undelor electromagnetice, experimentele sale ulterioare punând bazele comunicațiilor radio moderne.

Experimentele lui Hertz au demonstrat că undele electromagnetice, precum cele generate de o antenă, pot fi propagate prin spațiu și au aceleași proprietăți ca lumina și alte tipuri de radiații electromagnetice. Hertz a reușit să demonstreze aceste concepte în mod experimental în 1887, iar frecvența undelor radio, măsurată în hertzi (Hz), îi poartă numele în onoarea sa.

Lucrările lui Hertz au reprezentat un pas important în dezvoltarea teoriei electromagnetismului, având un impact semnificativ asupra cercetărilor ulterioare și dezvoltării în domeniul telecomunicațiilor și radiocomunicațiilor.

„Nu este de nici un fel de folos… acesta este doar un experiment care demonstrează că maestrul Maxwell avea dreptate – avem doar aceste unde electromagnetice misterioase pe care nu le putem vedea cu ochiul liber. Dar ele sunt acolo”, spunea la început, oarecum neîncrezător în studiul său, Heinrich Rudolf Hertz. Afirmația a făcut-o după ce a reușit să demonstreze, cu success de altfel, existența undelor electromagnetice prezise de teoria electromagnetismului a lui James Clerk Maxwell, dând credit lucrării lui Maxwell și confirmând prezența acestor unde invizibile.

Heinrich Rudolf Hertz s-a născut la 22 februarie 1857, la Hamburg, în Germania, și a crescut într-o familie de intelectuali. (Tatăl lui Hertz a fost un avocat renumit al vremii și senator al Orașului Imperial Liber din Hamburg).

Interesul lui Hertz pentru știință și matematică a început de la o vârstă fragedă, excelând la aceste materii pe tot parcursul educației sale. A studiat fizica și matematica în cadrul Universității din Berlin, unde și-a obținut doctoratul în 1880, iar după terminarea studiilor, Hertz a ocupat mai multe poziții academice în Germania.

Printre contribuțiile majore ale lui Hertz la știință și tehnologie se numără:

• Undele Hertziene – Experimentele lui Hertz de la sfârșitul secolului al XIX-lea au demonstrat existența undelor electromagnetice, care sunt cunoscute și sub numele de unde hertziene. Hertz a produs și detectat aceste unde, demonstrând că ele pot fi generate de circuite electrice și că se comportă în mod similar cu undele luminoase.
• Efectul fotoelectric – Hertz a efectuat experimente privind efectul fotoelectric, care constă în emisia de electroni dintr-un material atunci când este expus la lumină. Deși nu a înțeles pe deplin principiile care stau la baza acestui efect, munca sa a pus bazele cercetărilor ulterioare, inclusiv explicația revoluționară a lui Albert Einstein privind efectul fotoelectric, care a jucat un rol crucial în dezvoltarea mecanicii cuantice.
• Comunicarea fără fir: Lucrările lui Hertz privind undele electromagnetice au avut un impact profund asupra dezvoltării comunicațiilor fără fir experiemtele lui deschizând calea pentru aplicarea practică a undelor radio și pentru inventarea telegrafiei fără fir și, mai târziu, a radiodifuziunii.
• În onoarea sa, unitatea de măsură a frecvenței, „hertz” (Hz), a fost numită după el. Hertzul este o măsură a numărului de cicluri (sau oscilații) pe secundă ale unei unde și este o unitate fundamentală în studiul undelor, inclusiv al undelor electromagnetice.
• Lucrările lui Hertz s-au bazat pe teoriile lui James Clerk Maxwell, care a derivat ecuațiile ce descriu modul în care câmpurile electrice și magnetice interacționează între ele. Cu toate acestea, ecuațiile lui Maxwell nu au furnizat dovezi directe ale existenței undelor electromagnetice. Experimentele lui Hertz, care au fost efectuate la sfârșitul secolului al XIX-lea, au fost concepute pentru a testa predicțiile ecuațiilor lui Maxwell și pentru a furniza dovezi empirice ale existenței undelor electromagnetice. Experimentele lui Hertz presupuneau generarea de unde electromagnetice cu ajutorul unui generator de eclatoare, care producea o descărcare electrică scurtă și intensă ce crea un câmp electric și un câmp magnetic ce oscilau la o anumită frecvență. Apoi a folosit un receptor simplu, format dintr-o antenă în buclă, pentru a detecta prezența undelor electromagnetice.
• Unul dintre cele mai faimoase experimente ale sale a fost măsurarea vitezei undelor electromagnetice. Pentru a realiza acest experiment, Hertz a folosit un generator de scântei, care putea produce unde electromagnetice de mare frecvență. Hertz a amplasat un emițător și un receptor la o distanță cunoscută unul față de celălalt. Generatorul de scântei producea o descărcare electrică în emițător, generând astfel un impuls de unde electromagnetice. Hertz a folosit apoi receptorul pentru a măsura timpul necesar ca undele electromagnetice să parcurgă distanța dintre emițător și receptor și să declanșeze o scânteie în receptor. Măsurând timpul de întârziere dintre unda transmisă și scânteia primită, Hertz a putut calcula viteza undelor electromagnetice.
• Experimentele lui Hertz au confirmat existența undelor electromagnetice și au demonstrat că acestea se propagă cu aceeași viteză ca și lumina. Această descoperire a avut un impact profund asupra dezvoltării teoriei electromagnetice și a deschis calea către utilizarea ulterioară a undelor electromagnetice în comunicații și tehnologie.
• În ciuda muncii sale revoluționare, Hertz nu a primit Premiul Nobel în timpul vieții sale. Această omisiune a fost un subiect de dezbatere istorică, deoarece contribuțiile lui au fost recunoscute postum.

În 1892, Hertz a fost diagnosticat cu o infecție (după o criză de migrene severe). A murit în urma unor complicații apărute în timpul operației la care fusese supus,  la 1 ianuarie 1894, la vârsta de 36 de ani. Hertz este înmormântat la Bonn.

Heinrich Hertz a fost căsătorit (din 1886 și până la moartea sa) cu Elisabeth Doll, cei doi având împreună două fiice – Johanna și Mathilde.

Mathile Carmen Hertz (1891 – 1975) a fost biolog, una dintre primele femei de știință influente în domeniul biologiei și un pionier în domeniul psihologiei comparative.

Johanna Hertz (1887 – 1967) a fost scriitoare, cea mai cunoscută carte a ei fiind o lucrarea biogarfică despre viața și cariera tatălui ei, Heinrich Hertz.

Surse:

https://www.goodreads.com/author/quotes/997562.Heinrich_Rudolph_Hertz

https://www.britannica.com/biography/Heinrich-Hertz

Vă mai recomandăm să citiți și:

Thomas Edison, unul dintre cei mai prolifici inventatori. „Există un mod mai bun de a face – Găsește-l!”

Tim Berners Lee, inventatorul World Wide Web. „Aduci o contribuție lumii prin ceea ce cauți pe Internet”

Daniel Gabriel Fahrenheit, inventatorul termometrului cu mercur și al scării de temperatură Fahrenheit

Rudolf Diesel, inventatorul motorului diesel. Dispărut fără urmă într-o călătorie pe mare