Die Stadt Hamburg hat der Welt viele Künstler, berühmte Persönlichkeiten und Wissenschaftler geschenkt. Physikstudenten auf der ganzen Welt, insbesondere in Hamburg, kennen Heinrich Hertz, den deutschen Physiker, der bewies, dass elektromagnetische Wellen tatsächlich existieren. Er zeigte, dass sich elektromagnetische Wellen durch die Luft über verschiedene Entfernungen ausbreiten können, und fasste zusammen, wie Objekte aus verschiedenen Materialien einander bei Kontakt beeinflussen. Mehr auf ihamburg.eu.
Wissenschaftliche Leistungen
Die Arbeiten von Hertz im Bereich der Elektrodynamik ermöglichten es, moderne Anwendungen des Lichts zu entwickeln. Außerdem nutzen Physiker die nach Hertz benannte Maßeinheit für Frequenz.
Das Leben des Wissenschaftlers
Heinrich Hertz wurde 1857 in Hamburg geboren. Sein Vater war Jude, trat jedoch zum Christentum über, und die Kinder der Familie wurden ebenfalls christlich erzogen. Trotzdem gelang es den Nationalsozialisten, Hertz nach seinem Tod wegen seiner jüdischen Wurzeln zu diffamieren, aber seine Reputation wurde nach dem Zweiten Weltkrieg wiederhergestellt.
Der junge Heinrich Hertz besuchte die Gelehrtenschule des Johanneums in Hamburg. Er interessierte sich für naturwissenschaftliche Fächer und studierte später Ingenieurwissenschaften in Frankfurt. Seine Mentoren waren Hermann von Helmholtz und Gustav Kirchhoff. Kirchhoff spezialisierte sich auf Spektroskopie, Strahlungsforschung und die Theorie elektrischer Schaltkreise, während Helmholtz Theorien zu Sehen, Schallwahrnehmung, Licht sowie Arbeiten in Thermodynamik und Elektrodynamik entwickelte. Diese Vorbilder inspirierten den jungen Wissenschaftler, sich mit Elektromagnetismus und Kontaktmechanik zu beschäftigen.
Große Entdeckungen
Im Jahr 1880 promovierte Heinrich Hertz in Philosophie und arbeitete als Professor, wo er Physik und theoretische Mechanik unterrichtete. Außerdem verfasste er seine Doktorarbeit, die sich der Theorie des Elektromagnetismus von James Clerk Maxwell widmete. Maxwell hatte Gleichungen formuliert, die die Funktionen von Magnetismus und Elektrizität mathematisch beschrieben. Hertz konzentrierte seine Arbeit darauf, diese Theorie zu beweisen.
Hertz entwickelte eine Dipolantenne mit einem Funkenüberschlag zwischen den Elementen, mit der er Radiowellen erzeugte. Zwischen 1879 und 1889 führte er Experimente durch, bei denen er magnetische und elektrische Felder nutzte, um Wellen zu erzeugen, die gemessen werden konnten. Er stellte fest, dass die Geschwindigkeit der Wellen der Lichtgeschwindigkeit entspricht. Er untersuchte auch die Eigenschaften der Felder, maß deren Stärke, Reflexion und Polarisation. Seine Arbeit zeigte, dass Licht und andere von ihm gemessene Wellen eine Form elektromagnetischer Strahlung sind, die durch Maxwells Gleichungen beschrieben wird. Hertz bewies, dass elektromagnetische Wellen tatsächlich durch die Luft übertragen werden.
Außerdem konzentrierte sich Hertz auf den fotoelektrischen Effekt, der auftritt, wenn ein elektrisch geladenes Objekt unter dem Einfluss von Licht – in seinem Fall ultravioletter Strahlung – diese Ladung schnell verliert.
Es ist erwähnenswert, dass der Wissenschaftler nicht glaubte, dass seine Experimente mit elektromagnetischer Strahlung praktischen Nutzen hätten. Doch ohne Hertz‘ Arbeiten gäbe es heute weder Fernsehen, Radio, Satellitenübertragungen noch Kommunikationstechnologien, und auch die Radioastronomie basiert auf den Arbeiten des Wissenschaftlers.
Die Arbeiten des Wissenschaftlers
Hertz forschte auch im Bereich der Kontaktmechanik, wo er sich mit Objekten aus festen Materialien befasste, die einander berühren. Er untersuchte die Belastungen, die Objekte aufeinander ausüben, sowie die Auswirkungen von Reibung auf die Wechselwirkung zwischen Oberflächen. Dieses Spezialgebiet ist besonders wichtig für den Maschinenbau.Der Wissenschaftler hielt Vorlesungen und arbeitete bis zu seinem Tod am 1. Januar 1894 an seinen Forschungen. Bereits einige Jahre vor seinem Tod begann sich sein Gesundheitszustand aufgrund eines onkologischen Prozesses zu verschlechtern. Sein Buch Die Prinzipien der Mechanik, seine letzte Veröffentlichung, wurde wenige Wochen vor seinem Tod in den Druck gegeben.