Vidi kôd stranice Hendrik Antoon Lorentz

{{Infookvir znanstvenik
| ime               = Hendrik Antoon Lorentz
| slika             = Lorentz 2.jpg
| slika_širina      = 200px
| naslov            = 
| datum_rođenja     = [[18. srpnja]] [[1853.]]
| mjesto_rođenja    = [[Arnhem]], [[Gelderland]], [[Nizozemska]]
| datum_smrti       = [[4. veljače]] [[1928.]]
| mjesto_smrti      = [[Haarlem]], [[Sjeverna Nizozemska]], [[Nizozemska]]
| prebivalište      = 
| državljanstvo     = [[Nizozemci|Nizozemac]]
| narodnost         = 
| etnicitet         = 
| polje             = [[Fizika]]
| radna_institucija = [[Sveučilište u Leidenu]]
| alma_mater        = [[Sveučilište u Leidenu]]
| doktorski_mentor  = [[Pieter Rijke]]
| poznat_po         = [[Lorentzove transformacije]], <br/> [[Lorentzov faktor]], <br/> [[Lorentzov plin]], <br/> [[Lorentzov triplet]], <br/> [[Lorentzova sila]], <br/> [[Lorentzov broj]] <br/> [[Lorentzov model]]
| nagrade           = [[Nobelova nagrada za fiziku]] ([[1902.]]) <br/> [[Copleyeva medalja]] (1918.)
| fusnote           = 
}}   

[[datoteka:Time dilation.svg|mini|desno|300px|[[Lorentzov faktor]] kao funkcija [[brzina|brzine]] (u prirodnim jedinicama gdje je ''c'' = 1). Napominjemo da je za male brzine (manje od 0,1) ''γ'' približno jednak 1.]]

[[datoteka:Lorentz boost x direction standard configuration.svg|mini|desno|300px|[[Prostorvrijeme|Prostorno-vremenske koordinate]] događaja, koje mjeri svaki promatrač u svom [[Inercijski referentni okvir|inercijalnom referentnom okviru]] (u standardnoj konfiguraciji), prikazane su u govornim oblacima. <br/> '''Gore''': okvir ''F''' se kreće brzinom ''v'' duž osi ''x'' okvira ''F''. <br />'''Dolje:''' okvir ''F'' kreće se brzinom −''v'' duž osi ''x'' okvira ''F' ''.]] 

[[datoteka:Lorentz force.svg|mini|desno|300px|[[Lorentzova sila]]: [[putanja]] [[čestica|čestice]] u [[magnetsko polje|magnetskom polju]] ''B'' u ovisnosti o predznaku [[električni naboj|električnog naboja]] ''q''.]]

[[datoteka:Electrona in crystallo fluentia.svg|mini|desno|300px|[[Atom]]i u [[kristalna rešetka|kristalnoj rešetki]] otpuštaju 1, 2 ili 3 [[elektron]]a koji se kao slobodni elektroni gibaju kroz rešetku [[metal]]a.]]

'''Hendrik Antoon Lorentz''' ([[Arnhem]], [[Gelderland]], [[Nizozemska]], [[18. srpnja]] [[1853.]] - [[Haarlem]], [[Sjeverna Nizozemska]], [[Nizozemska]], [[4. veljače]] [[1928.]]), [[Nizozemska|nizozemski]] teorijski fizičar. [[Diploma|Diplomirao]] (1871.) [[matematika|matematiku]] i [[Fizika|fiziku]] i u 22. godini života [[doktor]]irao (1875.) na Sveučilištu u [[Leiden]]u [[Disertacija|disertacijom]] o [[refleksija|refleksiji]] i [[Lom svjetlosti|lomu svjetlosti]] ([[refrakcija]]). Sveučilišnu i istraživačku karijeru proveo je u Leidenu, a od 1923. vodio je i istraživački institut u Haarlemu. Izveo je [[transformacija|transformacijske]] relacije [[koordinata]] između [[Koordinatni sustav|koordinatnih sustava]] koji se gibaju velikim [[brzina]]ma ([[Lorentzove transformacije]]). Primio drugu po redu [[Nobelova nagrada za fiziku|Nobelovu nagradu iz fizike]] 1902. (s [[Pieter Zeeman|P. Zeemanom]]) za otkriće i klasični izračun cijepanja singletnih [[Spektar (fizika)|spektralnih linija]] u tri linije ([[Lorentzov triplet]]) kada se [[atom]] nalazi u vanjskome [[magnetsko polje|magnetskom polju]] (takozvani normalni [[Zeemanov učinak]]). Po njem je nazvan [[Mjesečevi krateri|krater na Mjesecu]] ([[Lorentz (krater)]]).<ref>{{Citiranje weba |url=https://www.enciklopedija.hr/Natuknica.aspx?ID=37155 |title=Lorentz, Hendrik Antoon |work=Hrvatska enciklopedija |publisher=Leksikografski zavod Miroslav Krleža |year=}}</ref>

== Životopis ==
U svojim teorijskim radovima Lorentz je objasnio gotovo sve [[Elektromagnetsko zračenje|elektromagnetske pojave]] poznate u to doba. Izvorno je primijenio [[Maxwellove jednadžbe]] na samo jedno [[elektromagnetsko polje]] u praznome prostoru ([[eter]]u, kako se u to doba smatralo), što ga stvaraju takozvani [[atom]]ski [[električni naboj]]i ([[elektron]]i i [[ion]]i). Iznimka je bio slavni [[Michelson-Morleyjev pokus]] i njegov nulti rezultat (nepostojanje etera), koji se bez dodatnih pretpostavki ([[postulat]]a) nije mogao objasniti. Lorentzova teorija (model) elektronske strukture tvari na razini atomskih veličina urodila je elektrodinamičkim posljedicama: Lorentz-Fitzgeraldovom [[Kontrakcija dužine|kontrakcijom duljin]]e tijela u smjeru gibanja za opažača u mirovanju. Maxwellove jednadžbe u praznome prostoru po Lorentzu vrijede za posebni koordinatni sustav koji se od ostalih razlikuje svojim stanjem mirovanja. Lorentz je također istraživao binarne smjese plinova, kod kojih je [[masa]] [[molekule]] jednoga mnogo veća od mase molekule drugoga plina. Rezultate je primijenio na slobodne elektrone u metalu ([[Lorentzov plin|Lorentzov elektronski plin]]), što je preteča savršenijemu [[Enrico Fermi|Fermijevu]] modelu elektronskoga plina. Prvi je izračunao širenje [[Interferencija valova|interferencijskih]] maksimuma pri [[ogib]]u [[svjetlost]]i u [[kristal]]ima ([[Lorentzov faktor]]). Lorentz je također otkrio da je za mnoge [[metal]]e omjer [[Toplinska vodljivost|toplinske provodnosti]] ''λ'' i [[Električna otpornost i provodnost|električne provodnosti]] ''σ'' približno isti i da se sporo mijenja s [[Apsolutna temperatura|apsolutnom temperaturom]] ''T'' ([[Lorentzov broj]] ''L = (λ/σ)· T''). 

=== Rani život===
H. A. Lorentz rođen je u [[Arnhem]]u, [[Gelderland]] ([[Nizozemska]]), kao sin Gerrita Frederika Lorentza (1822. – 1893.) i Geertruide van Ginkel (1826. – 1861.). Nakon majčine smrti 1862., njegov se otac oženio Lubertom Hupkes. Iako je odgojen kao [[protestant]], Hendrik Lorentz je po religijskom uvjerenju bio [[Slobodoumlje|slobodni mislioc]].<ref name="freethinker">{{cite web |title=Lorentz, Hendrik Antoon |url=http://www.encyclopedia.com/topic/Hendrik_Antoon_Lorentz.aspx |publisher=Complete Dictionary of Scientific Biography |accessdate=25. travnja 2012. |author=Russell McCormmach |quote=Although he grew up in Protestant circles, he was a freethinker in religious matters; he regularly attended the local French church to improve his French.}}</ref> Od 1866. do 1869. pohađao je školu "Hogere Burger" u Arnhemu, novi tip škole nedavno ustanovljen od strane [[Johan Rudolph Thorbecke|J. R. Thorbeckeja]]. Njegovi su rezultati u školi bili izvrsni, a briljirao je u znanstvenim predmetima, engleskom, francuskom i njemačkom. Godine 1870., položio je [[klasični jezici|klasične jezike]], koji su bili preduvjet za primanje na sveučilište.<ref name="NtvN2011">{{cite journal |first=Anne J. |last=Kox |title=Hendrik Antoon Lorentz (in Dutch) |journal=Nederlands Tijdschirft voor Natuurkunde |volume=77 |issue=12 |page=441 |year=2011}}</ref>

=== Znanstvena karijera ===
Lorentz je studirao [[fizika|fiziku]] i [[matematika|matematiku]] na [[Sveučilište u Leidenu|Sveučilištu u Leidenu]], gdje je bio pod jakim utjecajem njegovog [[profesor]]a [[astronomija|astronomije]] [[Frederik Kaiser|F. Kaisera]], koji ga je usmjerio na karijeru u fizici. Nakon diplome, vratio se 1871. u Arnhem, gdje je predavao matematiku u školi, no nastavio je i studij u [[Leiden]]u. Godine 1875. Lorentz stječe [[doktor]]at pod mentorstvom [[Pieter Rijke|P. Rijkea]] s radom ''"{{jezik|nl|Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht}}"'' (''O teoriji o refleksiji i refrakciji svjetlosti''), u kojoj je preradio [[James Clerk Maxwell|Maxwellovu]] elektromagnetsku teoriju .<ref name="NtvN2011"/>

Osim što je bio sveučilišni profesor u [[Sveučilište u Leidenu|Leidenu]], bio je i direktor istraživačkog instituta u Haarlemu. Svojim radovima mnogo je pridonio razvoju [[elektromagnetizam|elektromagnetske teorije]] i poznavanju strukture materije. Proučavao je pojave kod naelektriziranih tijela u gibanju i postavio osnovu za [[specijalna teorija relativnosti|specijalnu teoriju relativnosti]]. Prvi je izračunao širenje [[interferencija|interferencijskih]] maksimuma kod [[lom svjetlosti|loma svjetlosti]] u [[kristal]]ima ([[Lorentzov faktor]]). Proučavao je binarne plinove u kojih je masa molekula jednog plina mnogo veća od mase od mase molekula drugog plina ([[Lorentzov plin]]) i rezultate primijenio na teoriju [[elektron]]a u [[metal]]u. Godine [[1902.]] dobio je [[Nobelova nagrada za fiziku|Nobelovu nagradu za fiziku]] s [[Pieter Zeeman|P. Zeemanom]] s kojim je otkrio i na osnovi klasične teorije prvi proračunao cijepanje singletnih spektralnih linija u tri komponenete ([[Lorentzov triplet]]) u vanjskom magnetskom polju (normalni [[Zeemanov učinak]]). 

=== Lorentzove transformacije ===
{{glavni|Lorentzove transformacije}}

'''Lorentzove transformacije''' (po H. A. Lorentzu) su [[Linearna algebra|algebarske linearne relacije]] koje povezuju [[koordinate]] (''x, y, z, t'') nekoga fizičkog događaja u mirnome sustavu S (''x, y, z, t'') s pripadajućim koordinatama (''x', y', z', t' '') u sustavu S' (''x', y', z', t' '') koji se prema sustavu S giba uzduž osi ''x'' stalnom [[brzina|brzinom]] ''v''. One se danas izvode, dokazuju i tumače iz dva [[postulat]]a [[Albert Einstein|Einsteinove]] [[Posebna teorija relativnosti|posebne teorije relativnosti]] (1905.): 
# postulata o konstantnosti [[brzina svjetlosti|brzine svjetlosti]] ''c'' u svim [[Inercijski referentni okvir|inercijskim sustavima]] bez obzira na brzinu sustava, izvora ili detektora [[svjetlost]]i, te 
# postulata kovarijantnosti da prirodni zakoni moraju imati isti oblik u svim inercijskim sustavima. 

Polazeći od toga da svjetlosni [[signal]]i ([[foton]]i) putuju brzinom ''c'' u oba sustava i da se [[Jednoliko ubrzano gibanje po pravcu|pravocrtna gibanja]] iz jednoga, kao takva, vide i u drugom sustavu i obratno (''x = c∙t'' i ''x' = c∙t' ''), kao i od [[Načelo relativnosti|načela relativnosti]] (zamjene uloge sustava S i S' i koordinata u njima), dobivaju se uz odgovarajući algebarski formalizam Lorentzove transformacije u obliku:

:<math> t' =  \gamma \cdot (t - \frac{v }{c^2} \cdot x) </math>
:<math> x' = \gamma \cdot (x - v \cdot t) </math> 
:<math> y' = y </math>
:<math> z' = z </math>

gdje se ''γ'' uobičajeno naziva [[Lorentzov faktor|Lorentzovim faktorom]] i vrijedi: 

:<math> \gamma = \frac{1}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} = \frac{1}{\sqrt{1 - \beta^2}} </math>

Obratne (inverzne) transformacije dobivaju se zamjenom ''v'' s –''v'' u već napisanim odnosima, na primjer: <math> x = \gamma \cdot (x' + v \cdot t') </math> ili <math> y = y' </math> … i tako dalje). Jedna je od temeljnih simetrija u fizici [[invarijantnost]] fizičkih zakona na Lorentzove transformacije (relativistička invarijantnost): jednadžbe fizike u svakom teoretskom pokušaju trebaju imati isti oblik u svim inercijskim sustavima. U modernoj [[Fizika elementarnih čestica|fizici elementarnih čestica]], invarijantnost se općenito postiže zapisom veličina i jednadžbi u 4-[[vektor]]skoj formulaciji, po uzoru na 4 koordinate [[Prostorvrijeme|prostor–vremena]] u [[Posebna teorija relativnosti|posebnoj teoriji relativnosti]].

=== Lorentzova sila ===
{{glavni|Lorentzova sila}}

'''Lorentzova sila''' je [[sila]] kojom [[električno polje|električno]] i [[magnetsko polje]] djeluju na [[električni naboj|nabijenu]] [[čestica|česticu]] u [[gibanje|gibanju]]. Kada se nabijena "točkasta" čestica (mjere čestica su male tako da su vanjska polja [[Homogenost|homogena]] kroz područje što ga čestica ispunjava) giba u navedenim poljima, na nju djeluje sila:

:<math> \mathbf{F} = q \cdot \mathbf{E} + q \cdot \mathbf{v} \times \mathbf{B} </math>

gdje je: ''q'' - [[električni naboj]] čestice, ''E'' - [[jakost električnoga polja]], ''v'' - [[brzina]] čestice, ''B'' - [[magnetska indukcija]]. [[Vektor]]i ''E'' i ''B'' neovisni su o brzini čestice ''v''. Drugi član u Lorentzovoj sili opisuje silu kojom magnetsko polje indukcije ''B'' djeluje na električki nabijenu česticu u gibanju, što je ujedno i definicijska jednadžba za magnetsku indukciju ''B''. Analogno, ''F<sub>E</sub> = q∙E'' definicijska je jednadžba za vektor električnog polja ''E''. Lorentzova je sila ključna za opis i proračun gibanja nabijenih čestica u magnetskom polju ([[ubrzivač čestica]]), za razdvajanje [[ion]]a različitih [[masa]] u električnom i magnetskom polju ([[masena spektrometrija]]), te u modernoj akceleratorskoj tehnici linearnih ili sudarajućih snopova čestica gdje se primjenom [[Supravodljivost|supravodičkih]] tehnologija postižu vrlo homogena polja velike magnetske indukcije.

=== Lorentzov model ===
'''Lorentzov model''' je slika [[atom]]ske građe [[tvar]]i ([[metal]]a, [[Dielektrik|dielektričnih materijala izolatora]]) i klasični izračun doprinosa električnoga polja okolnih [[dipol]]a u unutrašnjosti [[Krutine|čvrste tvari]]. U modelu Lorentzova polja, tvar se oko zamišljenoga pokusnog dipola razdvaja u dva područja: [[sfera|sferu]], u središtu koje je pokusni dipol i [[polumjer]] koje odgovara mnogostrukom atomskom razmaku, te ostatak dielektrika u kojem vlada [[električna polarizacija]] opisana [[vektor]]om <math> \vec P </math>. Bilo koji kubični raspored atoma unutar sfere, kojim bi atomi djelovali na pokusni dipol, rezultira uvijek nultim električnim poljem u središtu. Međutim, polarizirani naboj na površini sfere daje u njezinu središtu električno polje nazvano Lorentzovim poljem <math> \mathbf{E_L} </math> koje je on prvi izračunao: 

:<math> \mathbf{E_L} = \frac{\mathbf{P}}{3 \cdot \varepsilon_0} </math>   

gdje je: <math> \mathbf{P} </math> - [[električna polarizacija]] na promatranom mjestu, a ''ε<sub>0</sub>'' [[dielektrična permitivnost vakuuma]]. Dakle, u nekom položaju u tvari, lokalno polje <math> \mathbf{E_{lok}} </math> iznosi: 

:<math> \mathbf{E_{lok}} = \mathbf{E_v} + \mathbf{E_L} </math>

gdje je: ''E<sub>v</sub>'' - vanjsko [[električno polje]], a ''E<sub>L</sub>'' - Lorentzovo polje. To je temeljni odnos za proračun i povezivanje atomskih i makroskopskih veličina električnih svojstava tvari. Važni je dio Lorentzove teorije i model elektronskoga plina, zasnovan oko 1900.: [[atom]]i u [[kristalna rešetka|kristalnoj rešetki]] otpuštaju 1, 2 ili 3 [[elektron]]a koji se kao slobodni elektroni gibaju kroz rešetku metala.

== Izvori ==
{{izvori}}

{{Hrvatska enciklopedija – autorska prava}}

== Vanjske poveznice ==
{{commonscat-inline|Hendrik Antoon Lorentz}}

{{Nobelova nagrada za fiziku}}

{{GLAVNIRASPORED:Lorentz, Hendrik Antoon}}
[[Kategorija:Nizozemski fizičari]]
[[Kategorija:Dobitnici Nobelove nagrade za fiziku]]
[[Kategorija:Teoretski fizičari]]