Biografii fizicieni

11
ELECTROMAGNETISM 415 6. BIOGRAFII Acest mic capitol se bazează pe referatele întocmite de studenţi ai facultăţii de Electronică şi Telecomunicatii, specializarea Inginerie Economică. Departe de a epuiza lista tuturor marilor personalităţi care au contribuit la descoperirea, formularea şi dezvoltarea teoriei câmpului electromagnetic, acest capitol atrage atenţia asupra a două aspecte importante : pe de o parte este necesar ca - dincolo de informaţiile de natură ştiinţifică - cei care deschid asemenea manuale să afle în ce condiţii au fost făcute marile descoperiri şi cui se datorează ele ; pe de altă parte efortul unor studenţi de a accesa o anumită bibliografie şi de a formula un text (material) cu o anume logică, rigoare şi respect faţă de istoria fizicii este un gest cu implicaţii în construcţia - bazată pe valori perene - a propriei personalităţi. Mesajul acestei cărţi / şi al acestui capitol / este următorul : singura reţetă care îi aduce fiecărui om bogăţie spirituală (unicul gen de valoare care nu se poate pierde şi care - în timpuri oricât de grele - te poate ajuta să supravieţuieşti, să înţelegi şi să mergi mai departe) este INVATATURA. Invăţătura (în orice domeniu, la orice vârstă, în orice împrejurări) reprezintă un "antrenament" al creierului, de fapt singurul posibil. Cum am fi astăzi dacă n-am fi învăţat alfabetul ? Cum am fi dacă n-am învăţa să folosim calculatorul ? Cum am fi dacă n-am şti să folosim curentul electric (televizor, telefon, maşină de spălat, fier de călcat, becuri, tehnică de calcul, etc.) ? Se spune că diferenţa dintre om şi animale constă în RATIUNE. Ce-ar fi ca fiecare dintre noi să-şi respecte statutul de OM INZESTRAT CU RATIUNE, OM INZESTRAT CU CREIER CARE FUNCTIONEAZA, OM DISPUS SA INVETE ?! Am avea - atât în plan personal cât şi în plan colectiv - numai de câştigat. BIBLIOGRAFIE SUPLIMENTARA RECOMANDATA 1. Alexander Hellemans, Bryan Bunch, "Istoria descoperirilor ştiinţifice", Seria Cultură Generală, Editura Orizonturi / Editura Lider, Bucureşti, 1988 2. John Simmons, "100 cei mai mari savanţi ai lumii", Editura Lider / Editura Cartea pentru toţi, Bucureşt, 1996 3. Nicolae Chiorcea, "Fizicieni şi inventatori celebri. Dicţionar de biografii.", Editura Stiinţă şi tehnică, Bucureşti, 2001 4. Nicolae Chiorcea, "Fizicienii laureaţi ai premiului Nobel", Editura Teora, Bucureşti, 1998 5. ***, "Dicţionar de fizică", Editura enciclopedică română, Bucureşti, 1972 6. Gheorghe Hoţanu, "Principii şi legi fundamentale în fizică", Editura Albatros, Bucureşti, 1983 7. Max von Laue, "Istoria fizicii", Editura ştiinţifică, Bucureşti, 1965 8. ***, Colecţia revistei Stiinţă şi tehnică / în special articolele semnate de Andrei Dorobanţu şi de Cristian Român 9. Ioan - Ioviţ Popescu, Ion Dima, "Premiile Nobel pentru fizică. 1901 - 1998", Editura Academiei Române, Bucureşti, 1998 9. Internet

Transcript of Biografii fizicieni

Page 1: Biografii fizicieni

ELECTROMAGNETISM 415

6. BIOGRAFII Acest mic capitol se bazează pe referatele întocmite de studenţi ai

facultăţii de Electronică şi Telecomunicatii, specializarea Inginerie Economică. Departe de a epuiza lista tuturor marilor personalităţi care au contribuit la descoperirea, formularea şi dezvoltarea teoriei câmpului electromagnetic, acest capitol atrage atenţia asupra a două aspecte importante : pe de o parte este necesar ca - dincolo de informaţiile de natură ştiinţifică - cei care deschid asemenea manuale să afle în ce condiţii au fost făcute marile descoperiri şi cui se datorează ele ; pe de altă parte efortul unor studenţi de a accesa o anumită bibliografie şi de a formula un text (material) cu o anume logică, rigoare şi respect faţă de istoria fizicii este un gest cu implicaţii în construcţia - bazată pe valori perene - a propriei personalităţi.

Mesajul acestei cărţi / şi al acestui capitol / este următorul : singura reţetă care îi aduce fiecărui om bogăţie spirituală (unicul gen de valoare care nu se poate pierde şi care - în timpuri oricât de grele - te poate ajuta să supravieţuieşti, să înţelegi şi să mergi mai departe) este INVATATURA.

Invăţătura (în orice domeniu, la orice vârstă, în orice împrejurări) reprezintă un "antrenament" al creierului, de fapt singurul posibil. Cum am fi astăzi dacă n-am fi învăţat alfabetul ? Cum am fi dacă n-am învăţa să folosim calculatorul ? Cum am fi dacă n-am şti să folosim curentul electric (televizor, telefon, maşină de spălat, fier de călcat, becuri, tehnică de calcul, etc.) ?

Se spune că diferenţa dintre om şi animale constă în RATIUNE. Ce-ar fi ca fiecare dintre noi să-şi respecte statutul de OM INZESTRAT CU

RATIUNE, OM INZESTRAT CU CREIER CARE FUNCTIONEAZA, OM DISPUS SA INVETE ?!

Am avea - atât în plan personal cât şi în plan colectiv - numai de câştigat. BIBLIOGRAFIE SUPLIMENTARA RECOMANDATA 1. Alexander Hellemans, Bryan Bunch, "Istoria descoperirilor ştiinţifice", Seria

Cultură Generală, Editura Orizonturi / Editura Lider, Bucureşti, 1988 2. John Simmons, "100 cei mai mari savanţi ai lumii", Editura Lider / Editura

Cartea pentru toţi, Bucureşt, 1996 3. Nicolae Chiorcea, "Fizicieni şi inventatori celebri. Dicţionar de biografii.",

Editura Stiinţă şi tehnică, Bucureşti, 2001 4. Nicolae Chiorcea, "Fizicienii laureaţi ai premiului Nobel", Editura Teora,

Bucureşti, 1998 5. ***, "Dicţionar de fizică", Editura enciclopedică română, Bucureşti, 1972 6. Gheorghe Hoţanu, "Principii şi legi fundamentale în fizică", Editura Albatros,

Bucureşti, 1983 7. Max von Laue, "Istoria fizicii", Editura ştiinţifică, Bucureşti, 1965 8. ***, Colecţia revistei Stiinţă şi tehnică / în special articolele semnate de Andrei

Dorobanţu şi de Cristian Român 9. Ioan - Ioviţ Popescu, Ion Dima, "Premiile Nobel pentru fizică. 1901 - 1998",

Editura Academiei Române, Bucureşti, 1998 9. Internet

Page 2: Biografii fizicieni

BIOGRAFII 416

Michael Faraday Bunescu Iolanda – Maria , Streza Florin La sfârşitul secolului al XVIII-lea, în apropierea Londrei, la Newington,

trăia un fierar sărac şi bolnăvicios. Făcea de toate, în special potcovărie. Muncea din greu ca să asigure întreţinerea unei familii numeroase, cu patru copii. Al treilea copil, Michael Faraday, s-a născut la 22 septembrie 1791.

Copilăria şi adolescenţa lui Faraday au fost deosebit de grele. Abia ştia să scrie şi să citească (atât cât învăţase în primele clase ale unei şcoli primare, ale cărei cursuri n-a avut răgazul să le termine). Ca să uşureze viaţa familiei, la 13 ani (după moartea tatălui său) s-a angajat ca ucenic şi servitor fără plată în atelierul unui librar – legător de cărţi. Acolo a învăţat meseria, devenind calfă ; opt ani a lucrat în subsolul din casa unde patronul avea prăvălia.

In tot acest timp, dornic să ştie cât mai mult, să cunoască mai de aproape fenomenele care îl interesau, le-a consacrat tot timpul liber de care dispunea. Lectura Enciclopediei britanice l-a familiarizat cu primele noţiuni de fizică.

Numai cititul cărţilor nu putea – însă – potoli setea lui de cunoaştere. Ajutat de fratele său a reuşit să plătească taxele pentru a frecventa un ciclu de conferinţe publice serale de fizică şi astronomie. Impreună cu alţi tineri studioşi a organizat o societate intitulată "Societatea filozofică a oraşului", în cadrul căreia ţineau adevărate prelegeri despre ceea ce audiau, citeau sau experimentau.

Adolescentul Faraday a evaluat corect distanţa care îl separa de obiectivele alese şi a înţeles că n-o poate micşora fără o pregătire corespunzătoare. S-a străduit deci din răsputeri să-şi completeze cunoştiinţele pregătindu-se multilateral.

Spirit iscoditor, a pornit să reproducă experienţe dintr-o carte de popularizare a chimiei, ca să-şi verifice şi să-şi sporească îndemânarea. Experienţele simple erau efectuate într-un modest laborator pe care şi-l înjghebase în podul unui grajd.

Un eveniment de seamă în viaţa lui Faraday a fost audierea lecţiilor cunoscutului chimist Davy, pe care le-a expus apoi în rezumat în faţa prietenilor săi.

In 1813 Faraday a fost angajat, ca asistent chimist, într-un laborator de fizică şi chimie. Angajat pentru muncă "brută" i se cereau totuşi calităţi care depăşeau acest calificativ. Trebuia să cunoască aparatele, să preîntâmpine şi – la nevoie – să remedieze eventualele defecţiuni, pentru a evita capriciile şi nervii conferenţiarului. Lua parte, personal, din ce în ce mai frecvent, la experimentele pe care le făcea Davy (şeful său direct) sau alţi conferenţiari.

Munca lui Faraday l-a satisfăcut pe deplin pe Davy. Curând acesta nu se mai putea lipsi de Faraday la efectuarea experienţelor. L-a obligat chiar să-l însoţească în străinătate – în Franţa, Italia, Elveţia – într-un lung turneu (2 ani) de conferinţe însoţite de demonstraţii experimentale. A fost o ocazie de a lua

Page 3: Biografii fizicieni

ELECTROMAGNETISM 417

contact cu situaţia existentă în ştiinţa europeană, de a vedea prinicipalele laboratoare şi de a stabili relaţii personale cu o parte din marii savanţi ai vremii.

Activitatea neobositului cercetător, roadele valoroase ale acestei munci au fost remarcate de conducătorii Instituţiei Regale, care i-au oferit direcţia laboratorului (în anul 1825, când Davy a părăsit această funcţie).

Realizările lui Faraday au fost strălucite. A avut o contribuţie de bază în electromagnetism. El a întocmit şi prezentat la Royal Society prima serie de "Cercetări experimentale" într-un memoriu ale cărui capitole sunt intitulate : "Inducţia electromagnetică", "Producerea electricităţii prin magnetism", "O nouă stare electrică a materiei (spaţiului)", "Fenomenul magnetic al lui Arago". Memoriul lui Faraday a devenit – pe drept cuvânt – celebru, deoarece are o importanţă covârşitoare : a pus bazele electrotehnicii moderne.

Cronologic vorbind, cele mai mari descoperiri au fost : - inducţia electromagnetică (1831) ; - legile electrolizei (1833) ; - autoinducţia (1834) ; - liniile de forţă electrice şi dielectrice (1837 – 1838) ; - schimbarea stării de polarizare a luminii sub acţiunea unui câmp

magnetic (1845) ; - descoperirea diamagnetismului şi paramagnetismului (1846). Cu realizările sale, Faraday îmbrăţişează un domeniul vast

(electrochimie, electricitate produsă de surse diferite, producerea electricităţii în pilele voltaice, dielectrici, efectul Faraday, magnetism, teoria liniilor de forţă, conservarea energiei); în toate direcţiile abordate a obţinut rezultate hotărâtoare pentru progresul ştiinţific. Timp de aproape patru decenii Faraday a oferit generos roadele muncii sale. A început în anul 1816 cu o lucrare despre materia radiantă, iar ultima sa lucrare, consacrată magnetismului, a fost publicată în anul 1855. A ţinut 29 de serii de comunicări – ultima în anul 1851 – şi a prezentat în lunga sa carieră 108 memorii. Acest material vast se impune prin aportul valoric considerabil, prin seriozitatea cu care a fost tratată fiecare problemă şi – mai ales – prin îndrăzneala şi originalitatea soluţiilor găsite.

Pentru a aprecia corect valoarea operei lui Faraday trebuie să ţinem seama şi de condiţiile de lucru ale unui cercetător, în epoca sa, chiar în laboratoare bine înzestrate. Faraday îşi construia singur aparatajul complicat reclamat de experienţele sale atât de variate şi de originale. Pentru măsurători şi control, în lipsă de altceva mai bun, recurgea frecvent la improvizaţii : "Nu am putut să obţin nici o dovadă a electricitătii care trece prin conductorii secundari, nici cu limba, nici cu scântei şi nici prin încălzirea unei sârme subţiri." Profund impresionat de cele văzute – după o vizită la Londra – Helmholtz a notat : "Puţină sârmă şi câteva bucăţi de lemn vechi şi de fier par să-i fi servit pentru cele mai mari descoperiri."

Page 4: Biografii fizicieni

BIOGRAFII 418

Faraday confirmă cele spuse de Maxwell : "Nici o ramură a cunoştinţelor nu oferă un câmp mai delicat şi mai pregătit pentru descoperiri, acelor învăţaţi care urmăresc cercetările, nu numai cu ardoare, dar şi cu precauţiune, care combină experienţa cu judecata, care se îndoiesc de ideile lor preconcepute, care pun mai multă valoare pe fapte decât pe teorie, care nu sunt grăbiţi să generalizeze şi, mai presus de toate, care, la fiecare pas, vor să examineze din nou părerile lor proprii, atât prin raţionament, cât şi prin experienţe."

Omul de ştiinţă, în viziunea lui Faraday, se conturează şi mai bine în următoarele însemnări :" Savantul trebuie să fie un om care doreşte să asculte orice presupunere, dar care stabileşte el însuşi dacă ea este justă sau nu. Aspectele exterioare nu trebuie să încătuşeze aripile omului de ştiinţă ; pentru el nu trebuie să existe o ipoteză favorită, el este dator să rămână în afara diverselor şcoli şi să nu recunoască nici o autoritate. El trebuie să manifeste respect nu faţă de personalităţi ci faţă de fapte. Telul principal al cercetărilor lui trebuie să fie adevărul. Dacă acestor calităţi li se va alătura şi hărnicia, el va putea spera că va izbândi să ridice un colţ al perdelei ce ascunde templul ştiinţei."

Iată profesiunea de credinţă a savantului englez, exprimată limpede, fără ocol. Ideile sale n-ar face notă discordantă nici astăzi într-un laborator de cercetări.

Este greu să parcurgi anumite capitole ale fizicii fără ca o piesă, un aparat, un fenomen, să nu te ducă cu gândul la Faraday. Este – de asemenea – dificil să desprinzi de opera savantului englez electrotehnica sau unele ştiinţe mai noi ce contribuie curent la viaţa noastră de toate zilele – cum este, de pildă, radiotehnica. Acest cercetător a dăruit omenirii cât zece savanţi proeminenţi şi fiecare dintre numeroasele sale realizări – singură – i-ar fi asigurat celebritatea.

După moartea savantului – în prezenţa imensei moşteniri pe care o lăsase – urmaşii săi au răspuns cu singura favoare pe care i-o mai puteau acorda : au legat numele generosului donator de înfăptuirile sale. Prima apropiere dintre fenomenele magnetice şi cele luminoase a devenit efectul Faraday (schimbarea stării de polarizare a luminii în prezenţa câmpului magnetic). Numim astăzi "teoria Faraday – Maxwell" apropierea unor fenomene magnetice, electrice şi luminoase, comandată de câmpuri magnetice şi electrice legate inseparabil şi de propagarea lor cu viteză finită. Această îndrăzneaţă, originală şi fertilă teorie are la bază contribuţia calitativă a primului savant şi pe cea cantitativă a ultimului. In electroliză întâlnim legile şi numărul lui Faraday. Tot o lege a descoperitorului inducţiei ne conduce la formula cu care calculăm tensiunea indusă. Pe alte file ale fizicii întâlnim "spaţiul întunecat al lui Faraday", "cuşca lui Faraday", iar anumite tratamente medicale cu ajutorul curentului alternativ de joasă frecvenţă se numesc "faradizare". Unele dintre cele mai răspândite piese în tehnicile moderne, condensatorii electrici, au ca unităţi de măsură submultipli al "faradului".

Page 5: Biografii fizicieni

ELECTROMAGNETISM 419

In biografia lui Faraday, scrisă de chimistul francez Henry Sainte – Claire Deville, găsim următoarele aprecieri : " Simplifica fenomenele şi teoriile, fără să le micşoreze vreodată valoarea, numai ca să le prezinte elementar şi precis unui auditoriu care era extrem de atent şi bine dispus. Marele fizician n-a făcut niciodată vre-un sacrificiu în dorinţa de a plăcea şi de a-şi atrage aplauzele. Exact şi riguros în dezvoltarea ideilor, scrupulos şi chiar puritan în formă, el a învăţat pe alţii totdeauna serios şi nu a vulgarizat."

James Clark Maxwell Bunescu Iolanda - Maria

James Clark Maxwell s-a născut la 13 noiembrie 1831, în anul în care

Faraday a descoperit fenomenul şi legile inducţiei. La maturitate Maxwell s-a acoperit de glorie cu lucrări teoretice strâns legate de studiul matematic al fenomenului descoperit de Faraday.

Tatăl lui Maxwell, un scoţian înstărit, a urmărit atent pregătirea fiului său. La 14 ani Maxwell a conceput şi prezentat o metodă mecanică pentru a trasa ovale perfecte, folosind ace şi aţă. Conducerea şcolii a premiat-o cu medalia de aur pentru matematică şi a prezentat-o elogios la Societatea Regală din Edinburgh.

Maxwell a urmat timp de trei ani cursurile de fizică şi matematică ale Universităţii din Edinburgh, unde s-a făcut remarcat (profesorul Hopkins a afirmat :"Pare imposibil ca Maxwell să interpreteze greşit o temă de fizică.")

Având existenţa asigurată de averea familiei, la sfârşitul anilor de şcolarizare activează o scurtă perioadă de timp ca cercetător independent, apoi predă un curs de hidrostatică şi optică la Trinity College, după care preia catedra de filozofie naturală la Marischal College (din Aberdeen).

Intre anii 1860 şi 1868 deţine catedra de fizică şi astronomie de la cunoscutul King's College, din Londra. Este o perioadă de muncă intensă, rodnică, cu rezultate remarcabile. Totuşi Maxwell nu este mulţumit, drept pentru care părăseşte învăţământul, retrăgându-se la proprietatea moştenită, unde definitivează lucrarea "Electricitate şi magnetism".

Activitatea lui Maxwell s-a desfăşurat într-un ritm susţinut, în domenii variate ale fizicii. Teoriile sale, cărora nu a avut timp în scurta-i viaţă, să le pună la punct o bază experimentală corespunzătoare, au fost confirmate pe deplin de lucrările urmaşilor (ca exemplu : existenţa undelor electromagnetice a fost confirmată de către H. Hertz).

La 18 ani a început să publice articole valoroase în Analele Universităţii. Unul dintre acestea - "Despre echilibrul solidelor elastice" - poate fi socotit punctul de plecare al unei descoperiri ulterioare : o dublă refracţie temporară produsă în lichide vâscoase. La sfârşitul anului 1855 şi începutul anului următor

Page 6: Biografii fizicieni

BIOGRAFII 420

a publicat o altă lucrare remarcabilă, prima în domeniul de bază al activităţii sale : "Despre liniile de forţă ale lui Faraday".

Ca şi Faraday, Maxwell agrează analogiile şi modelele mecanice şi recurge, de regulă, la un studiu fizic al fenomenelor şi al înlănţuirii lor. Cercetările lui Faraday i-au servit ca punct de pornire. A căutat să înţeleagă bazele fizice ale afirmaţiilor acestuia şi să le exprime matematic. In acest scop şi-a imaginat un model mecanic, în care locul liniilor de forţă era luat de tuburi subţiri, flexibile şi elastice, străbătute de un lichid incompresibil.

Tratatul "Electricitate şi magnetism" este cea mai valoroasă lucrare a lui Maxwell. Ea prezintă şi studiază fenomenele şi legile cunoscute, formulate de către înaintaşii şi contemporanii lui : Öersted, Ampère, Faraday, etc. Se opreşte - în special - asupra operei şi ideilor lui Faraday privitoare la inducţie şi la liniile de forţă, cărora le conferă o exprimare matematică. In prezentarea lui Maxwell fenomenele electrice şi magnetice sunt analizate şi exprimate matematic. Se relevă posibilităţile de cercetare a fenomenelor electrice şi magnetice. Se precizează o bază fizică, sigură, pentru apropierea electricităţii de magnetism. Maxwell nu ezită să formuleze ipoteze îndrăzneţe, revoluţionare, care îi permit înlănţuirea unitară a materialului studiat.

Lucrările lui Maxwell referitoare la cinetica gazelor, "Teoria căldurii" şi "Materie şi mişcare", au o înaltă valoare şi originalitate. Atras de cinetica gazelor i-a consacrat experienţe şi studii laborioase. Calculul probabilităţilor - folosit pentru prima dată de Maxwell în teoria cinetică - legea de distribuţie a erorilor (a lui Gauss), multe experienţe de control şi, fireşte, scânteia de geniu indispensabilă, i-au îngăduit să aibă şi în acest sector o contribuţie remarcabilă.

Studiul fizico - matematic al inelelor lui Saturn l-a condus pe Maxwell la următoarea concluzie : inelele sunt alcătuite din particule independente, cu mişcări proprii neregulate ; totuşi ansamblul acestor particule - inelele - păstrează un aspect regulat, stabil.

Teoria cinetică a gazelor a fost completată şi desăvârşită ulterior de către alţi savanţi. George Thomson spune :"El (Maxwell) nu a fost întemeietorul teoriei cinetice [...]. Dar el a fost primul care a văzut posibilitatea ca în acest haos să domnească totuşi o anumită ordine. El a demonstrat, matematic, că tocmai pentru că mişcările şi ciocnirile sunt haotice, distribuţia energiei între particule este precisă şi poate fi calculată."

Maxwell a fost un teoretician strălucit. El nu a desconsiderat niciodată valoarea şi utilitatea experimentelor. Dimpotrivă. In mansarda locuinţei sale din Londra şi-a instalat un laborator, în care consacra multe ore cercetărilor experimentale. El obişnuia să construiască, cu banii proprii, aparate şi utilaje pentru încercări, pe care apoi le dăruia universităţii în care îşi desfăşura activitatea.

Maxwell a adus în învăţământ idei noi. A combătut hotărât cursurile desprinse de laborator şi a asigurat lecţiilor sale o solidă bază experimentală. A luptat cu repulsia oficialităţilor faţă de fizica experimentală şi - mai ales - cu

Page 7: Biografii fizicieni

ELECTROMAGNETISM 421

opoziţia vehementă a unor industriaşi, care vedeau în experienţele de fizică şi chimie o imixtiune în secretele de fabricaţie.

Comportarea dielectricilor în prezenţa câmpurilor electrice, apariţia câmpurilor electrice şi magnetice, enunţată pentru prima dată de către Faraday, transmiterea progresivă, cu viteză finită, a acţiunilor - toate aceste idei noi în fizică l-au interesat pe Maxwell. A pornit studiul său de la ideile lui Faraday, competându-le cu ceea ce lipsea : concizia şi precizia unui studiu riguros, matematic.

In lucrarea sa Ostwald apreciază analog contribuţia lui Maxwell : "Această concepţie (a lui Faraday) a rămas neinteligibilă pentru contemporani şi n-a devenit accesibilă decât atunci când Maxwell i-a dat o traducţie matematică".

Studiile teoretice şi intuiţia l-au condus pe Maxwell la o ipoteză originală. In conductori, particulele electrice se mişcă liber, alcătuind curentul de conducţie. In schimb în dielectrici, sub acţiunea unui câmp electric, particulele electrice oscilează în jurul unei poziţii de echilibru : se deplasează pe distanţe limitate "ca nişte corăbii ancorate". Curentul de deplasare crează şi el un câmp magnetic analog aceluia care ia naştere în jurul unui conductor străbătut de curent electric.

Curentul de deplasare poate fi privit ca prelungirea în dielectric a curentului de conducţie dintr-un circuit închis în care este intercalat un condensator cu dielectricul corespunzător, dar poate exista şi independent, în cazul unui circuit deschis.

Un câmp electric variabil în timp produce curenţi de deplasare şi, prin intermediu acestora, un câmp magnetic variabil. Aceste două câmpuri sunt legate inseparabil : primul dă naştere, necondiţionat, celui de-al doilea. Reciproca este la fel de adevărată : un câmp magnetic variabil în timp dă naştere unui câmp electric variabil şi el în timp - afirmă Maxwell.

Câmpurile variabile, cel electric şi cel magnetic, există deci simultan. Unul atrage după sine apariţia celuilalt. Aceste două câmpuri, legate inseparabil, alcătuiesc câmpul electromagnetic. Fără o confirmare experimentală, sprijinindu-se exclusiv pe raţionament şi intuiţie, Maxwell a înălţat un edificiu teoretic impresionant.

Maxwell a reuşit să traducă în expresii matematice riguroase ideile precursorilor, completate cu propriile sale idei. Ecuaţiile electromagnetismului, care îi poartă numele, vădesc legătura strânsă, de la cauză la efect, dintre câmpurile electric şi magnetic.

"Ecuaţiile lui Maxwell reprezintă o formulare sintetică a legilor fundamentale ale electricităţii şi magnetismului. Ele au rezistat remarcabil de bine testului vremii. Deşi au fost reinterpretate pentru a corespunde teoriei cuantice şi a ţine seamă de electroni, ele continuă să fie indispensabile. Fizicienii moderni care se ocupă de fizica teoretică nu ştiu ce înseamnă

Page 8: Biografii fizicieni

BIOGRAFII 422

respectul faţă de personalităţi şi cu atât mai puţin faţă de teoriile lor, dar până şi aceşti teoreticieni ezită să se atingă de ecuaţiile lui Maxwell" (G. Thomson).

Maxwell a murit înainte de a împlini 48 de ani.

Heinrich Hertz Mocanu Roxana

"Am în minte ce mi-am spus adesea, că prefer să ajung un cercetător eminent decât un inginer eminent."

La 22 februarie 1857 familia avocatului dr. Gustav Hertz din Hamburg a

înregistrat un eveniment fericit : naşterea primului copil, Heinrich. Jurist distins, tatăl a întrevăzut în noul născut un continuator al meseriei sale, care-i asigurase o bună reputaţie şi chiar, la un moment dat, alegerea sa ca senator. Mama nutrea cam aceleaşi gânduri şi a încercat să călăuzească paşii copilului către studiul limbilor străine şi al artelor plastice. Copilul a fost - însă - de altă părere, din fericire pentru fizică, pentru progresul ştiinţific.

Heinrich Hertz a primit cunoştinţele de bază în oraşul său natal, unde a urmat cursurile şcolii primare. S-a pregătit apoi un an în casa părintească, pentru a intra într-un cunoscut liceu - Johanneum - ale cărui cursuri le-a terminat luându-şi examenul de maturitate cu note excelente, acordate de o comisie zgârcită în aprecieri. In aceşti ani, în afara seriozităţii şi sârguinţei la învăţătură, Hertz a vădit înclinări şi talent deosebit în unele direcţii : la desenul industrial şi la realizarea celor mai neaşteptate aplicaţii practice. Construia cu mijloace improvizate, din ce-i cădea în mână, scule şi instrumente de măsurat, optice şi mecanice, remarcabile ca valoare şi utilitate. A urmat, duminicile, cursurile speciale organizate în cadrul unei şcoli profesionale.

Cu aceste preferinţe manifestate de timpuriu, îndată ce a putut să formuleze o alegere pentru pregătirea sa, Heinrich Hertz s-a îndreptat către ştiinţele aplicate. După bacalaureatul obţinut ca un elev sârguincios, cu activitate şi preocupări multilaterale, îi putem urmări peregrinarea la Politehnica din Frankfurt, la Politehnica din Dresda, apoi la München, după ce - voluntar - trecuse printr-un regiment de căi ferate din Berlin. Explicaţia acestei peregrinări ? Poate doza de înclinare, inerentă tinereţii, pentru schimbarea ambianţei de toate zilele. Poate, o analiză a adevăratelor sale aptitudini şi o căutare a drumului corespunzător acestor aptitudini. Poate, un presentiment al scurtei sale existenţe, care îl îndemna să-şi utilizeze cât mai bine darurile fireşti şi timpul pe care îl avea la îndemână.

La München sosise, în luna octombrie a anului 1877, cu o bună pregătire teoretică şi practică de rigoare, impusă de regulamentul Politehnicii. Se părea că un drum fără obstacole îl va conduce la diploma de inginer pentru care optase. S-a ivit, totuşi, un obstacol hotărâtor. In ciuda vârstei fragede (avea 20 de ani)

Page 9: Biografii fizicieni

ELECTROMAGNETISM 423

şi-a cântărit temeinic simţămintele în legătură cu viitoarea profesie şi a conchis că drumul pe care pornise nu era cel potrivit.

După acest agitat început de pregătire Hertz era, în fine, lămurit fără reţineri în ceea ce priveşte viitoarea sa carieră.

Trecerea la universalitatea care îl interesa şi la care a ajuns efectiv ceva mai târziu, l-ar fi costat sacrificarea unui semestru de studii, poate chiar mai mult. "Atâta timp cât muncesc numai după cărţile altora mă stăpâneşte simţământul că sunt un membru complet inutil al societăţii."

Pentru a ajunge unde dorea, trebuia să-şi ducă la bun sfârşit pregătirea universitară. Trebuia să se pregătească temeinic, şi a făcut-o cu râvnă, cuviincios. Si-a alcătuit un program de lucru sever, cu obiective precise. Si-a lărgit şi adâncit cunoştinţele teoretice în domeniul matematicilor şi mecanicii. Pentru pregătirea practică a urmat cursurile de fizică, cu lucrări de laborator, organizate pentru începători la Universitate şi la Scoala Tehnică Superioară.

In toamna anului 1878 Hertz s-a hotărât să-şi continue studiile la Universitatea din Berlin, unde îl atrăgeau prelegerile unor savanţi eminenţi : Helmholtz şi Kirchhoff, în preajma cărora dorea să-şi desăvârşească pregătirea.

Studiile strălucite ale tânărului fizician, doctoratul acordat cu laudele comisiei examinatoare, au atras atenţia profesorului Helmholtz care, după obţinerea doctoratului, i-a încredinţat lui Hertz funcţia de asistent.

In anul 1883 a început un curs de fizică - matematică la Universitatea din Kiel, aşezământ academic modest, cu puţini studenţi. Munca în acest oraş nu i-a adus satisfacţii. Işi ţinea lecţiile în săli aproape goale, îl supăra lipsa unui laborator - pe care a căutat s-o suplinească organizându-şi un laborator particular, modest, care nu-i îngăduia să atace problemele care îl preocupau.

A reuşit să se desprindă de această ambianţă favorabilă abia în 1885, când a trecut la Universitatea din Karlsruhe, oraşul marilor sale realizări, unde putea să-şi sprijine prelegerile pe experimente şi să-şi continue cercetările. Pentru prima oară după aproape doi ani păşea într-un laborator comparabil cu acela pe care îl pregătise odată cu Berlinul. In 1886, încurajat de Helmholtz, a confirmat experimental ecuaţiile lui Maxwell.

Incepând din anul 1888 Hertz şi-a continuat activitatea ca profesor de fizică şi cercetător în laboratorul Universităţii din Bonn. Din nefericire o boală necruţătoare a oaselor şi-a făcut apariţia în forme din ce în ce mai supărătoare. Luptând cu dureri atroce şi-a continuat prelegerile până în decembrie 1893.

La 1 ianuarie 1894 boala a triumfat, curmând o existenţă plină de promisiuni. Nu împlinise 37 de ani.

"O mare parte a zilei o consacru lucrului în laborator şi, din păcate, zilele sunt atât de scurte."

(H. Hertz)

Page 10: Biografii fizicieni

BIOGRAFII 424

Nikola Tesla - un destin Popescu Bogdan

Nikola Tesla s-a născut la Smiljan, provincia Lika din Croaţia. A urmat

cursurile Scolii Politehnice din Gratz, unde a studiat fizica, matematica şi mecanica.

In ciuda faptului că Tesla era un student cu performanţe foarte bune, în 1877 părăseşte şcoala din motive financiare. El îşi continuă studiile la Praga, unde în 1881 se angajează la prietenul său Theodor Puscas, alături de care pune în funcţiune prima centrală telefonică din Budapesta, cu tehnologia lui Thomas Edison. In timpul petrecut la Budapesta descoperă fenomenul de câmp electric învârtitor (1882) şi curentul alternativ trifazat, invenţii pe care le va prezenta Institutului American de Inginerie Electrică. In 1884 inventează alternatorul electric.

De la Budapesta Nikola Tesla merge la Paris, unde este recomandat de către Theodor Puscas lui Thomas Alva Edison drept fiind un real talent. Ajunge la New York, unde va lucra în laboratoarele din Menlo Park.

Tesla îi împărtăşeşte conceptul curentului trifazat lui Edison, dar acesta îl respinge, paradigma acestuia fiind curentul continuu. Acest diferend - împreună cu altele - au condus la o inevitabilă rupere a relaţiilor dintre cei doi.

In 1888 inventează un motor inductiv pentru curentul alternativ. In 1891 Tesla stabileşte o colaborare cu magnatul industrial George

Westinghouse, care îi finanţează proiectele ; astfel reuşeşte să-şi continue cercetările în ceea ce priveşte curentul alternativ. In această perioadă pune în funcţiune primul generator de curent alternativ trifazat, amplasat la cascada Niagara. Din acel moment industria producătoare de curent electric a cunoscut o revoluţie uimitoare, sistemele electrice din întreaga lume începând să se dezvolte pe baza tehnologiei lui Tesla.

In 1889 părăseşte compania lui Westinghouse pentru a-şi deschide propriul laborator şi compania sa "Tesla Electric" pe South Fifth Avenue, deschizându-şi propria lume a electro-tehnologiei. Aici se dedică studiului frecvenţelor înalte, făcând experienţe dintre cele mai ciudate (fulgere) şi atrăgând atenţia publicului. In presa americană Tesla devenise un adevărat personaj ! S-a afirmat despre el - la un moment dat - că ar veni de pe planeta Venus.

In 1891 inventează bobina Tesla, care produce o tensiune ridicată la frecvenţă înaltă.

In anul 1893, la Expoziţia Mondială de la Chicago Tesla face o demonstraţie a efectelor curentului alternativ la frecvenţe înalte.

La 24 februarie 1893, la "Franklin Institute" din Philadelphia prezintă planurile unui sistem de transmisie a informaţiei fără ajutorul vreunui cablu conductor ci prin aer - cu ajutorul unei antene şi al unui circuit oscilant (predecesorul radioului, al cărui brevet de invenţie îi aparţine).

Page 11: Biografii fizicieni

ELECTROMAGNETISM 425

La 13 martie 1895 laboratorul lui Tesla cade pradă unui incendiu1 cu consecinţe devastatoare, în care toate notele şi aparatele sale sunt distruse complet. Pierderea suferită atunci a fost în special materială (pentru că schiţele şi proiectele erau bine depozitate în memoria sa).

După cum se spune, Tesla avea o memorie "de elefant". La vârsta de 17 ani construia tot felul de dispozitive ale căror proiecte se aflau în mintea lui, reuşind să le memoreze până în cele mai mici detalii. El însuşi afirma într-o carte de-a sa "My invention" (Zagreb 1977) : "Fiecare dispozitiv inventat a funcţionat exact cum mi l-am proiectat în minte, iar experimentul a funcţionat conform planului. In douăzeci de ani nu a existat nici o excepţie."

Profitând de generosul suport al sindicatului bancar John Pierpond Morgan, Tesla învinge dificultăţile financiare foarte repede şi are ocazia să-şi dezvolte două dintre invenţiile sale care au revoluţionat sistemul comunicaţional pe calea undelor (2 septembrie 1897). Pentru a-şi valida invenţiile, va face o demonstraţie (pe data de 1 iulie 1898) în faţa comisiei de brevetare, sub titlul "Un dispozitiv de control la distanţă, fără fir, a unei bărci sau a unui vehicul". Acest pricipiu al controlului la distanţă cu ajutorul unei telecomenzi este - astăzi - folosit în tehnica militară (pentru controlul rachetelor, care pot fi dirijate de la distanţe de sute de kilometri). Descoperirea undelor electromagnetice a avut ca urmare descoperirea radarului, într-o formă mai primitivă. El a descoperit şi efectele terapeutice ale undelor electromagnetice.

Acest om a îmbogătit sensul cuvântului electricitate, găsindu-i aplicaţii diverse : lumina, comunicarea, comanda la distanţă, etc. Visul lui a fost ca fiecare om să poată dispune de puterea dată de energia electrică în mod liber, fără nici un fel de taxe.

Datorită crahului bursier din New York (1903) Morgan îşi retrage finanţarea, temându-se că Tesla nu mai poate fi controlat.

Tesla şi cu "colegii" săi de destin au executat un pas înainte. Oamenii de ştiinţă ai zilelor noastre sunt abia la începutul erei moderne, în care direcţia este precis stabilită dar în care capătul nu se vede.

Moare în 1943. In ciuda realizărilor, nu a obţinut niciodată premiul Nobel.

1 Se presupune că totul a fost provocat de încercarea de a transforma scoarţa terestră

într-o priză electrică. Proiectul presupunea o putere de distrugere terifiantă, care - îndreptată

spre un singur punct de pe glob - conform calculelor ar fi însemnat ceva de ordinul 1016 J

(egal cu 10 megatone de TNT), aproape puterea exploziei din Tungusta, Siberia.