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亨得里克·安頓·洛倫茲
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原文名	Hendrik Antoon Lorentz,
出生	1853 荷蘭阿納姆
逝世	1928
國籍	荷蘭
教育程度	萊頓大學(學士，碩士，博士)
職業	物理學家 數學家，
知名於	諾貝爾物理學獎

亨得里克·安頓·洛倫茲(Hendrik Antoon Lorentz,1853~1928)，荷蘭物理學家、數學家，電子論的創立者。

1902年與彼德·塞曼同共榮獲諾貝爾物理學獎。

人物生平

• 1853年7月18日，亨得里克·安頓·洛倫茲出生於荷蘭的阿納姆，並在該地上小學和中學，成績優異，少年時就對物理學感興趣，同時還廣泛地閱讀歷史和小說，並且熟練地掌握多門外語。他雖然生長在基督教的環境裡，但卻是一個自由思想家。

• 1870年，洛倫茲考入萊頓大學，學習數學、物理和天文。1875年獲博士學位。

• 1877年，萊頓大學聘請他為理論物理學教授，這個職位最早是為J. D.范德瓦爾斯設的，其學術地位很高，而這時洛倫茲年僅23歲。在萊頓大學任教35年，他對物理學的貢獻都是在這期間作出的。

• 1912年，洛倫茲辭去萊頓大學教授職務，到哈勒姆擔任一個博物館的顧問，同時兼任萊頓大學的名譽教授，每星期一早晨到萊頓大學就物理學當前的一些問題作演講。後來他還在荷蘭政府中任職。

• 1919~1926年，在教育部門工作，其間1921年起擔任高等教育部部長。

• 1911~1927年，擔任索爾維物理學會議的固定主席。在國際物理學界的各種集會上，他經常是一位很受歡迎的主持人。

• 1923年，國際科學協作聯盟委員會主席。他還是世界上許多科學院的外國院士和科學學會的外國會員。

• 1928年2月4日，洛倫茲在荷蘭的哈勃姆去世，終年75歲。為了悼念這位荷蘭近代文化的巨人，舉行葬禮的那天，荷蘭全國的電信、電話中止三分鐘。世界各地科學界的著名人物參加了葬禮。

科學成就

創立電子論

洛倫茲是經典電子論的創立者。他認為一切物質分子都含有電子，陰極射線的粒子就是電子。把以太與物質的相互作用歸結為以太與電子的相互作用。這一理論成功地解釋了塞曼效應。洛倫茲以電子概念為基礎來解釋物質的電性質。從電子論推導出運動電荷在磁場中要受到力的作用，即洛倫茲力。他把物體的發光解釋為原子內部電子的振動產生的。這樣當光源放在磁場中時，光源的原子內電子的振動將發生改變，使電子的振動頻率增大或減小，導致光譜線的增寬或分裂。

• 1896年10月，洛倫茲的學生塞曼發現，在強磁場中鈉光譜的D線有明顯的增寬，即產生塞曼效應，證實了洛倫茲的預言。塞曼和洛倫茲共同獲得1902年諾貝爾物理學獎。

洛倫茲變換公式

• 1892年，他研究過地球穿過靜止以太所產生的效應，為了說明邁克孫-莫雷實驗的結果，他獨立地提出了長度收縮的假說，認為相對以太運動的物體，其運動方向上的長度縮短了。

• 1895年，他發表了長度收縮的準確公式，即在運動方向上，長度收縮因子為。

• 1899年，他在發表的論文裡，計論了慣性系之間坐標和時間的變換問題，並得出電子與速度有關的結論。

• 1904年，他發表了著名的變換公式(J. H. 龐加萊首先稱之為洛倫茲變換 -Lorentz transformation)和質量與速度的關係式，並指出光速是物體相對於以太運動速度的極限。

• 1875年前，光的電磁理論與物質分子理論相結合的統一設想，還沒有被人明確提出。此後，洛倫茲對這一問題進行深入研究，寫出了題為《光的反射與折射理論》論文，對光的舊波動理論與光的新電磁理論作了綜合性評述，最後明確提出了這一統一設想，不僅使麥克斯韋的電磁理論有了更加堅實的物理基礎，而且據此創立了物質的電子論。隨後他又根據電子論，確立了電子在磁場中所受的力即"洛倫茲力"的概念。與此同時，他還與其同胞塞曼一起，發現並驗證了塞曼效應。塞曼效應是一種解釋置於磁場中的光源發射的各種譜線，受磁場影響分裂成幾條，各分譜線之間間隔的大小與磁場強度成正比的理論。塞曼最先發現這一現象並對其進行了研究，但他通過研究在理論上雖然可以正確解釋這一現象，卻在實驗中遇到了難題。洛倫茲對此進行反覆實驗，終於找到了問題的癥結所在，用實驗證實了塞曼理論的正確，使塞曼效應在理論和實驗上都站住了腳，成了物理學中的一個經典定律。

在狹義相對論中，洛倫茲變換是最基本的關係式，狹義相對論的運動學結論和時空性質，如同時性的相對性、長度收縮、時間延緩、速度變換公式、相對論多普勒效應等都可以從洛倫茲變換中直接得出。例如，狹義相對論關於不同慣性系之間物理事件時空坐標變換的基本關係式。設兩個慣性係為S系和S′系，它們相應的笛卡爾坐標軸彼此平行，S′系相對於S系沿x方向運動，速度為v，且當t=t′=0時，S′系與S系的坐標原點重合，則事件在這兩個慣性系的時空坐標之間的洛倫茲變換為x′=γ(x-vt)，y′=y，z′=z，t′=γ(t-vx/c2)，式中γ=(1-v2/c2)-1/2;c為真空中的光速 。不同慣性系中的物理定律必須在洛倫茲變換下保持形式不變。

在相對論以前，H.A.洛倫茲從存在絕對靜止以太的觀念出發，考慮物體運動發生收縮的物質過程得出洛倫茲變換。在洛倫茲理論中，變換所引入的量僅僅看作是數學上的輔助手段，並不包含相對論的時空觀。愛因斯坦與洛倫茲不同，以觀察到的事實為依據，立足於兩條基本原理:相對性原理和光速不變原理，着眼於修改運動、時間、空間等基本概念，重新導出洛倫茲變換，並賦予洛倫茲變換嶄新的物理內容。

出色的物理教育家

洛倫茲還是一位教育家，他在萊頓大學從事普通物理和理論物理教學多年，寫過微積分和普通物理等教科書。在哈勒姆他曾致力於通俗物理講演。他一生中花了很大一部分時間和精力審查別人的理論並給予幫助。他為人熱誠、謙虛，受到愛因斯坦、薛定諤和其他青年一代理論物理學家們的尊敬，他們多次到萊頓大學向他請教，愛因斯坦曾說過，他一生中受洛倫茲的影響最大。

人物評價

開放的國際主義精神

作為第一代理論物理學家，洛倫茲的顯著特點之一是對於一套套的新思想表現出不同尋常的開放態度，在物理學家中，洛倫茲是最富有國際性的，洛倫茲對理論物理的影響不僅通過他的著作，而且也通過他同從世界各地慕名而來的青年物理學家的個人交往。愛因斯坦、薛定諤和其他理論工作者經常到萊頓去拜訪他，聽取他對於他們一些最新思想的意見。但他從不干擾別人的思想，他和他們的關係是靠和善而平淡的基本個性來維持的。不過，洛倫茲的開放態度不完全是出於他的性格。從他在萊頓大學的就職演說中可以了解到，這也是洛倫茲作為理論物理學家的專業見解。洛倫茲說過，物理學研究的目的就在於尋求簡單的、可以說明所有現象的基本原理。但他告誡不要過分看重對基本原理的內心聯想，或者希望原理本身能夠進一步發揮。他認為，由於人們不能深入地洞察事物的本性，因而把任何已有的認識途徑作為唯一可靠的途徑加以提倡是輕率的。按照洛倫茲的觀點，各種基本的理論途徑應該同時由不同的研究者加以探索。

洛倫茲的電子論把經典物理學推上了它所能達到的最後高度。洛倫茲本人幾乎成了19世紀末、20世紀初物理學界的統帥。如果洛倫茲不那麼具有開放精神，這種成就本來可能使他過早地退出歷史舞台。當世紀之交的物理學革命打破了古典物理學時，洛倫茲說過，他感到遺憾的是，他為什麼不在舊的基礎崩潰之前死去。但是洛倫茲的個性是"超個人"的，他對過去價值的惋惜很快就由愉快地接受新事物所取代了。

在他事業的最初20年中，他的國際性工作僅限於著作。後來，他開始離開萊頓書房和教室，廣泛地與國外科學家進行個人接觸。由於洛倫茲在理論物理方面享有很高的威望、通曉多種語言並善於駕馭最為紊亂的辯論，所以他生前每次都被邀請參加物理學界最重要的國際會議，而且經常擔任大會的主席。

1898年，洛倫茲接受玻爾茲曼的邀請，為德國的自然科學與醫學學會的迪塞爾多夫會議物理組做演講。

1900年在巴黎，為國際物理代表會(世界性物理學家集會)做演講。洛倫茲在物理方面最重要的國際性活動是擔任物理學的索爾維會議的定期主席(1911-1927年)。

1911年洛倫茲主持了第一屆索爾維會議。這次會議使量子概念從四面八方突破了德語世界的邊境，成為一個在法國和英國同樣使人感興趣的論題。 洛倫茲在這些國際性的集會中主持會議並成為公認的領袖。大家對他淵博的學問、高明的技術、善於總結最複雜的爭論以及無比精煉的語言都非常佩服。

第一次大戰後，洛倫茲的國際主義活動帶有若干政治色彩，他的開放精神在他的國際主義立場中也得到了充分的體現。為恢復科學國際主義，洛倫茲作了持續的努力。

1909年至1921年，他擔任荷蘭皇家科學與文學研究院物理組的主任時，以自己的影響來說服人們參加戰後盟國創立的國際性科學組織。

1923年，他成為國聯文化協作國際委員會的七個委員之一，並繼承伯格森(H. Bergson)擔任主席。 這種本質上的偉大開放精神，使洛倫茲不僅在學術上富有成就，而且在人品上也贏得了同時代人的敬重。

1928年2月4日，洛倫茲去世，終年75歲。在他下葬那天，荷蘭的電報、電話服務暫停三分鐘以示哀悼。出席葬禮的有荷蘭王室、政府以及來自世界各國科學院的代表。英國皇家學會會長、著名的實驗物理學家盧瑟福，普魯士科學院代表、第二代職業理論物理學家的領導人愛因斯坦都在他的墓旁致了悼詞。

愛因斯坦在洛倫茲墓前致詞說:洛倫茲的成就"對我產生了最偉大的影響"，他是"我們時代最偉大、最高尚的人"。