Hertz, Heinrich

Hertz, Heinrich (1857–1894), scientifique allemand.

Le nom de Heinrich Hertz a été donné à une unité de fréquence, un honneur qu'il a reçu parce qu'il a été la première personne à produire artificiellement des ondes électromagnétiques (ondes radio) et à démontrer que leur comportement est similaire à celui de la lumière (1886–1888). Hertz et la plupart de ses contemporains considéraient ces expériences comme la preuve finale que la lumière n'est rien d'autre que des ondes électriques, et plus généralement une corroboration décisive des théories des champs de James Maxwell et un rejet de théories telles que celle de Wilhelm Weber, qui reposaient sur des actions directes à distance. . Le règlement de la question de longue date de la nature de la lumière et de l'électromagnétisme a valu à Hertz un nom comme l'un des principaux physiciens de son temps.

Né en 1857 à Hambourg, Heinrich Hertz a d'abord étudié l'ingénierie puis la physique aux écoles polytechniques de Dresde et de Munich avant de rejoindre l'université de Berlin en 1878. Ici Hermann Helmholtz avait développé sa propre version de la théorie de Maxwell et tenté de concevoir des expériences qui favoriseraient cette théorie. plutôt que celui de Weber. Bientôt Hertz s'est distingué en résolvant un problème de prix montrant que si les courants de conduction sont accompagnés d'un transport de masse, la masse est extrêmement faible. En regardant Hertz, Helmholtz a ensuite formulé un autre problème de prix appelant à la détection des effets du soi-disant courant de déplacement qui devraient exister selon la théorie de Maxwell. Cependant, Hertz a estimé que les chances d'aboutir à de telles expériences étaient minces et se sont plutôt tournés vers d'autres problèmes concernant l'élasticité et la dureté, l'évaporation, les marées, un nouveau dynamomètre, des plaques flottantes et des rayons cathodiques, qu'il croyait à tort, en raison de une de ses expériences, étaient électriquement neutres (ils ont depuis été expliqués comme un rayon d'électrons). Employé à partir de 1880 comme assistant de Helmholtz, Hertz a écrit onze articles sur ces sujets.

En 1883, il est nommé professeur de physique théorique à l'Université de Kiel et l'année suivante, il donne une série de conférences publiques, Idées modernes sur la constitution de la matière, qui a anticipé certaines de ses idées ultérieures concernant la philosophie naturelle et la nature de l'électromagnétisme. Selon Albrecht Fölsing, qui a publié les notes de cours de Hertz en 1999, ces conférences montrent qu'en 1884, Hertz avait complètement adapté un point de vue maxwellien et avait pensé à l'oscillateur qu'il utilisait plus tard pour produire des ondes électriques. Jed Buchwald, d'autre part, a soutenu que Hertz a continué à adhérer à la théorie électromagnétique de Helmholtz jusqu'à ce qu'il mène ses expériences cruciales; cette école de pensée se demande si l'équipement de laboratoire de Hertz de 1886 à 1888 doit beaucoup à ses expériences de pensée de 1884.

Hertz se tourna de nouveau vers le travail expérimental après avoir rejoint un poste de professeur à l'école polytechnique de Karlsruhe, en 1885. Ayant accidentellement découvert qu'il pouvait produire des oscillations électriques rapides dans des fils à charge capacitive rompus par des éclateurs, il revint au problème que Helmholtz avait posé : détection des effets du courant de déplacement. Après deux ans d'expérimentation intensive, il a pu détecter et produire des ondes électromagnétiques.

Hertz a laissé à Marconi le soin de poursuivre les potentiels technologiques de sa découverte et s'est plutôt tourné vers des clarifications théoriques de la théorie de Maxwell pour les corps au repos et les corps en mouvement. Son premier article sur ces questions offre une présentation presque axiomatique de la théorie de Maxwell et contient les équations de Maxwell sous la forme qu'elles continuent à être présentées. Le deuxième article, basé sur l'hypothèse qu'un milieu fictif de remplissage d'espace appelé «éther» est entraîné par des corps en mouvement, a été rapidement rendu obsolète par les théories de la relativité de Hendrick Lorentz et Albert Einstein.

Les articles théoriques ont été publiés après que Hertz eut déménagé à un poste de professeur à Bonn, en 1889. Sa présentation axiomatique ne faisait aucune hypothèse sur la nature du champ électromagnétique, et ses remarques selon lesquelles la théorie de Maxwell n'est rien d'autre que les équations de Maxwell ont même conduit de nombreuses les physiciens pour conclure qu'il a trouvé ces questions sans importance ou non scientifiques. Cependant, la plupart des savants modernes sont d'avis que Hertz croyait que le champ électromagnétique devrait finalement être expliqué comme un état dans un éther mécanique et qu'il a pensé à son dernier livre, Principes de mécanique, comme base d'une telle réduction de l'électromagnétisme ainsi que de tous les autres phénomènes naturels aux lois de la mécanique.

Le livre, qui peut être considéré comme le dernier ouvrage fondamental majeur de la tradition mécaniste classique, est intéressant pour des raisons physiques, mathématiques et philosophiques. Dans l'introduction, Hertz explique les théories physiques comme des images (mentales) du monde (anticipant les idées ultérieures sur les modèles) et met en place trois conditions nécessaires pour juger et comparer de telles images. Sa propre image ne se basait pas sur la force comme concept de base, mais reposait sur des masses cachées (l'éther?) Pour produire les effets habituellement attribués aux forces. Il a été présenté sous une forme géométrique différentielle qui a été imitée dans les traitements ultérieurs de la mécanique.

Hertz a commencé son travail de mécanique en 1891. L'été suivant, il contracta une infection du nez. L'infection s'est progressivement aggravée et a finalement conduit à sa mort prématurée en 1894, peu de temps avant la publication de son dernier livre.