Heinrich Hertz

Letos uplynulo 160 let od narození Heinricha Hertze a také 120 let od jeho důkazu pravdivosti Maxwellových rovnic.

Heinrich Rudolf Hertz se narodil 22.února 1857 v rodině advokáta a hamburského senátora. Jako osmnáctiletý ukončil středoškolské vzdělání a odešel studovat na techniku do Mnichova, ale po dvou letech přešel na univerzitu do Berlína a začal studovat matematiku a fyziku. Zde si Hertze povšiml významný profesor fyziky Hermann von Helmholtz a vzal ho do své laboratoře jako praktikanta. Později mu svěřil samostatnou úlohu, za jejíž vyřešení Hertz získal v roce 1879 zlatou medaili univerzity. Studium na univerzitě Hertz ukončil doktorskou disertací O indukci v otáčejících se tělesech.

V letech 1880-1883 byl Hertz Helmholtzovým asistentem. V roce 1883 se stal soukromým docentem na univerzitě v Kielu a o dvě léta byl jmenován řádným profesorem fyziky na technice v Karlsruhe. Zde provedl svoje výzkumy elektromagnetických vln, kterými se proslavil.

Myšlenkou získat elektromagnetické vlny a prozkoumat jejich vlastnosti se Hertz zabýval již od roku 1879, kdy berlínská Akademie věd vypsala konkursní téma na experimentální potvrzení existence posuvných proudů, které byly jednou ze základních hypotéz Maxwellovy teorie elektromagnetického pole. Tehdy známé experimentální metody neposkytovaly možnost řešení této úlohy, a proto musel Hertz vzpracovat nové metody a zhotvit vlastní zdroj elektromagnetických vln a rezonátor, kterým dokazoval existenci vlnění. V roce 1887 na zasedání berlínské Akademie věd Hertz oznámil, že úspěšně vyřešil konkursní téma a dokázal existenci posuvných proudů. Mimoto zjistil, že elektromagnetické vlny, které předpověl James Clerk Maxwell.

Sestrojil indukční cívku produkující jiskry, kolem nichž se mělo podle Maxwellovy teorie do prostoru šířit elektromagnetické pole. Další částí zařízení byla první přijímací anténa v historii. Téměř se nelišila od dnešních televizních antén, místo přijímače ale byly mezi její póly připojeny kovové koule, které od sebe dělila tenká mezera. Když badatel spustil jiskřiště, objevily se jiskřičky také mezi koulemi antény, přestože obě zařízení nic nespojovalo. Důkaz šíření elektromagnetických vln byl na světě. V souladu s Maxwellovými rovnicemi Heinrich Hertz také potvrdil, že vlny procházejí nevodiči, zatímco kovové plochy je odrážejí. Vědec studoval i fotoelektrický jev, který později proslavil Einsteina, a katodové záření, jež přineslo Nobelovu cenu Roentgenovi. Podle pozdějších rekonstrukcí jeho prací, pracoval Hertz s vlnovou délkou kolem 1 m, jeho další pokusy v roce 1887 byly s vlnovou délkou 30 cm, tedy až 1 GHz!

V dalších pracích Hertz důkladně prozkoumal odraz, lom, interferenci, polarizaci a ohyb elektromagnetického vlnění, ukázal, že rychlost šíření těchto vln se rovná rychlosti světla a experimentálně dokázal teoreticky odvozený Maxwellův vztah mezi indexem lomu prostředí a jeho dielektrickou konstantou. Takto vlastně Hertz jako první dokázal, že světlo je ve své podstatě elektromagnetické vlnění. Výsledky těchto výzkumů zveřejnil v roce 1889 v práci „O paprscích elektrické síly“. V roce 1889 byl Hertz jmenován profesorem fyziky na univerzitě v Bonnu, kde se stal nástupem Rudolfa Clausia. Tady pokračoval ve vědecké práci.

Hertzovy práce v oblasti elektromagnetických vln měly základní význam pro další vývoj, který vedl v konečném důsledku k vynálezu rádia a televize. Dva roky po smrti Heinricha Hertze, v roce 1896, vyslal ruský vynálezce rádia Alexandr Štěpanovič Popov první radiogram. Obsahoval dvě slova: Geinrich Gertz.

Nacisté vynálezcovy práce pálili kvůli židovskému původu jeho otce, přesto jim nevadilo Hertzovy vlny využívat, jen jednotku kmitočtu Hz (Hertz) přejmenovali na Helmholtz, který byl čistým árijcem.

Zemřel 1. ledna 1894 v Bonnu.