Heinrich Hertz

Hertz El físico alemán Heinrich Hertz descubrió las ondas de radio, un hito ampliamente visto como confirmación de la teoría electromagnética de James Clerk Maxwell y que allanó el camino para numerosos avances en la tecnología de la comunicación. Nacido en Hamburgo el 22 de febrero de 1857, Hertz era el mayor de cinco hijos. Su madre era Elizabeth Pfefferkorn Hertz y su padre Gustav Hertz, un respetado abogado que más tarde se convertiría en legislador. En su juventud Heinrich mostró interés en construir cosas, y cuando era adolescente construyó un espectroscopio y un galvanómetro que estaban tan bien diseñados que Hertz los usó a lo largo de sus años universitarios. Inicialmente, Hertz planeó una carrera en ingeniería, pero después de un año de empleo en la oficina de obras públicas de Frankfurt, un verano de clases en el Politécnico de Dresde, un año de servicio militar en Berlín y un breve período en el departamento de ingeniería de la Universidad de Múnich, finalmente decidió seguir el tema que más le interesaba: la ciencia.

A lo largo de su vida Hertz leyó trabajos sobre ciencia y llevó a cabo experimentos como pasatiempo. Pero una vez que decidió que la ciencia iba a ser su carrera, se aplicó a estas tareas con aún mayor entusiasmo. En el invierno de 1877, estudió varios tratados científicos, y la primavera siguiente, adquirió cierta experiencia de laboratorio trabajando con Gustav von Jolly. Posteriormente se matriculó en la Universidad de Berlín, donde tuvo el privilegio de estudiar con el gran físico alemán Hermann von Helmholtz. Con el aliento de Helmholtz, Hertz decidió competir por un premio de investigación que se otorgaría al estudiante que mejor pudiera determinar si la electricidad se movía con inercia o no. Hertz comenzó una serie de experimentos sobre la materia, y este modo de aprendizaje parecía adecuado para él. En una carta enviada a su familia durante ese tiempo, confió: «No puedo decirles cuánta más satisfacción me da obtener conocimiento para mí y para los demás directamente de la naturaleza, en lugar de simplemente aprender de los demás y solo para mí.»

En agosto de 1879, Hertz ganó el premio por sus pruebas que demostraban que la electricidad no tenía inercia. Otro problema de premio pronto fue propuesto por Helmholtz, que quería que los estudiantes intentaran probar cuál de las teorías de los fenómenos electromagnéticos que circulaban entonces era correcta. Curiosamente, Hertz no optó por competir por este premio, pero años más tarde sería la primera persona en proporcionar con éxito el tipo de evidencia definitiva que buscaba Helmholtz. En ese momento, Hertz se embarcó en un estudio de inducción producida por esferas giratorias. Su trabajo en esta área le ayudó a obtener su doctorado antes de lo previsto, en 1880, magna cum laude.

El primer puesto académico de Hertz fue como profesor de física teórica en la Universidad de Kiel, pero debido a su insatisfacción allí aceptó un puesto en el Politécnico de Karlsruhe en 1885. Fue en Karlsruhe, donde permaneció hasta que recibió un nombramiento como profesor de física en la Universidad de Bonn en 1889, donde Hertz llevó a cabo su trabajo más importante. En 1886, Hertz comenzó a experimentar con chispas emitidas a través de un hueco en un bucle de metal corto unido a una bobina de inducción. Pronto construyó un aparato similar, pero sin la bobina de inducción, para actuar como detector. Cuando la bobina de inducción conectada al primer bucle (el transmisor) produjo una descarga de alto voltaje, una chispa saltó a través de la brecha, enviando una señal que Hertz detectó como una chispa más débil a través de la brecha en el aparato receptor, que colocó cerca. Para determinar la naturaleza de las señales que podía transmitir y recibir, Hertz desarrolló una serie de experimentos innovadores.

Midiendo las chispas laterales que se formaban alrededor de la chispa primaria y variando la posición del detector, Hertz pudo determinar que la señal exhibía un patrón de onda y determinar su longitud de onda. Luego, usando un espejo giratorio, encontró la frecuencia de las ondas invisibles, lo que le permitió calcular su velocidad. Sorprendentemente, las olas se movían a la velocidad de la luz. Por lo tanto, le pareció a Hertz que había descubierto una forma previamente desconocida de radiación electromagnética, y en el proceso confirmó la teoría del electromagnetismo de James Clerk Maxwell. Para probar aún más que este era el caso, Hertz continuó sus experimentos explorando el comportamiento de las ondas invisibles. Él descubrió que viajan en líneas rectas y podría ser centrado, difracción, refracción y polarización. Hertz anunció su descubrimiento inicial a finales de 1887 en su tratado «Sobre los Efectos Electromagnéticos Producidos por Perturbaciones Eléctricas en Aisladores», que envió a la Academia de Berlín. Más tarde publicó detalles adicionales tras la serie de experimentos que llevó a cabo en 1888. Durante un tiempo, las ondas que descubrió se conocían comúnmente como ondas hertzianas, pero hoy en día se conocen como ondas de radio.

Además de su avance en ondas de radio, Hertz es notable por el descubrimiento del efecto fotoeléctrico, que ocurrió mientras investigaba ondas electromagnéticas. Debido a algunas dificultades para detectar la pequeña chispa producida en su aparato receptor, Hertz a veces colocó el receptor en una caja oscura. Esto, descubrió, afectó a la longitud máxima de la chispa, que era más pequeña que cuando no usó el estuche. Con más investigaciones sobre el fenómeno, Hertz descubrió que la chispa producida era más fuerte si se exponía a la luz ultravioleta. Aunque no intentó explicar este hecho, otros, incluidos J. J. Thomson y Albert Einstein, pronto se darían cuenta de su importancia. El fenómeno de los electrones que se liberan de un material cuando absorbe energía radiante, que fue la causa de las chispas más fuertes observadas por Hertz cuando se usó radiación ultravioleta, se conocería como el efecto fotoeléctrico.

Después de 1889, cuando Hertz estaba enseñando en la Universidad de Bonn, estudió descargas eléctricas en gases enrarecidos y pasó una cantidad significativa de tiempo componiendo sus Principios de Mecánica. Desafortunadamente, nunca vio la obra publicada debido a su muerte prematura asociada con envenenamiento de sangre el día de Año Nuevo de 1894. Con solo 37 años de edad en ese momento, Hertz tampoco vivió para ver el tremendo impacto que el descubrimiento de las ondas de radio tendría en el mundo en el siglo XX.

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