Zusammenfassung

Pieter Zeeman (Zonnemaire, 25. Mai 1865 - Amsterdam, 9. Oktober 1943) war ein niederländischer Physiker und Nobelpreisträger.

Zeeman wurde in dem seeländischen Dorf Zonnemaire als Sohn des reformierten Pfarrers Catharinus Forandinus Zeeman (1828-1906) und Wilhelmina Worst geboren. Nach dem Besuch der Dorfschule, die nur aus einem Klassenzimmer bestand, brachte ihm sein Vater Grundkenntnisse der französischen Sprache bei, und er konnte die Hogereburgerschool (HBS) (heute Teil der Pontes-Schulgruppe) in Zierikzee besuchen. Während seiner Zeit an der HBS beobachtete er besonders helle Nordlichter, die im November 1882 in Nordeuropa zu sehen waren. Zeeman teilte seine Entdeckung dem Groninger Physiklehrer H.J.H. Groeneman mit, der einen Artikel und eine Zeichnung darüber in der Zeitschrift Nature veröffentlichte.

Da die HBS keinen direkten Zugang zur Universität bot und Zeeman Mathematik und Physik studieren wollte, musste er zunächst ein Jahr Zusatzunterricht am Gymnasium in Delft nehmen. Er wurde im Haus des stellvertretenden Schulleiters J.W. Lely (dem Bruder von Cornelis Lely) untergebracht und erhielt Latein- und Griechischunterricht zur Vorbereitung auf die Hochschulaufnahmeprüfung.

Während seines Aufenthalts in Delft kam Zeeman in Kontakt mit Heike Kamerlingh Onnes, bei der er später Vorlesungen in Mechanik erhielt. Im Jahr 1885 bestand er die Aufnahmeprüfung und wurde als Student von Kamerlingh Onnes und Hendrik Lorentz an der Staatlichen Universität in Leiden zugelassen. Kamerlingh Onnes war besonders beeindruckt von Zeemans Verständnis von Maxwells berühmtem Buch Theory of Heat. Noch vor seiner Promotion wurde Zeeman 1890 zum Assistenten von Professor Lorentz ernannt. 1893 promovierte er bei Kamerlingh Onnes mit einer Dissertation über Magnetooptik: Messungen zum Kerr-Phänomen der polaren Reflexion an Eisen, Kobalt und Nickel.

Nach seiner Promotion arbeitete Zeeman sechs Monate in Straßburg bei Emil Cohn am Kohlrausch-Institut, wo er die Ausbreitung von elektrischen Schwingungen in Flüssigkeiten untersuchte. Anschließend war er Privatdozent für Mathematik und Physik an der Universität Leiden, bevor er 1896 zum Dozenten für Physik an der Universität Amsterdam ernannt wurde.

Im Anschluss an seine Doktorarbeit über den Nukleareffekt untersuchte er 1896 die Wirkung magnetischer Felder auf das Licht und entdeckte den so genannten Meereseffekt, über den er 1897 in Nature und anderen wichtigen Fachzeitschriften berichtete. Dieser Effekt beruht auf dem Phänomen, dass sich die Spektrallinien eines Atoms, das Licht aus einem angeregten Zustand aussendet, in Gegenwart eines starken Magnetfeldes aufspalten. Sie ist einer der Beweise für die Existenz der Quantisierung in den Elektronenorbitalen um das Atom und damit eines der Indizien für die Richtigkeit der Quantenmechanik, die übrigens erst 1900 von Max Planck und anderen entwickelt wurde. Einige Jahre zuvor war es ihm übrigens gelungen, die Antwort auf den von der Königlich-Holländischen Gesellschaft der Wissenschaften ausgeschriebenen Wettbewerb über diesen nuklearen Effekt zu geben und 1892 die Goldmedaille zu gewinnen.

Seine Entdeckung war ein wichtiger Beweis für die Lorentzsche Theorie der elektromagnetischen Strahlung. Aus den Messergebnissen von Zeeman zog Lorentz nicht nur den Schluss, dass die für die Lichtemission in den Atomen verantwortlichen Teilchen eine negative Ladung besitzen, sondern er konnte nun auch das Verhältnis zwischen der Ladung und der Masse der Teilchen berechnen - den Quotienten q

Von da an konzentrierten Zeeman und Lorentz ihre gemeinsame Forschung auf den Einfluss des Magnetismus auf Lichtstrahlen. Zeeman selbst untersuchte die Aufspaltung von Spektrallinien in vielen verschiedenen Substanzen und hielt die Ergebnisse in einer Reihe von Fotografien fest. Seine Arbeiten auf diesem Gebiet waren von großer Bedeutung für alle weiteren Forschungen über die Struktur der Atome.

Im Jahr 1900 wurde Zeeman zum außerordentlichen Professor für Physik an der Universität von Amsterdam ernannt. Als er dieses Amt annahm, hielt er eine Antrittsrede mit dem Titel: "Experimentelle Forschungen über Teile, die kleiner sind als Atome", in der er die neuesten Forschungen über "wichtige Bausteine unseres Wissens über die Natur" (die später entdeckten Elektronen) darlegte. Im Jahr 1908 wurde er als Nachfolger von Van der Waals zum ordentlichen Professor und Direktor des Physikalischen Instituts auf Roeterseiland in der Nähe von Plantage ernannt.

Da dieses Labor seinen Ansprüchen nicht mehr genügte, erhielt er bereits 1914 von der Universität Amsterdam die Zusage, dass ein neues Labor für ihn gebaut werden würde. Wegen des Ausbruchs des Ersten Weltkriegs musste Zeeman jedoch bis 1923 warten, bevor er das neue Labor "Physica" in der Plantage Muidergracht nutzen konnte. In der Zwischenzeit arbeitete Zeeman im alten Labor an der Erforschung des optischen Dopplereffekts, eines Effekts, der in der Astronomie genutzt wird, um mehr über die Bewegung der Sterne zu erfahren. Er beschäftigte sich auch mit der Ausbreitung von Licht in sich bewegenden Festkörpern.

Im Jahr 1902 teilte er sich den Nobelpreis mit Hendrik Lorentz für seine Entdeckung des Meereseffekts. Dies war eine Reaktion auf die Experimente der amerikanischen Physiker Albert Michelson und Edward Morley. Am Tag der Präsentation, dem 10. Dezember 1902, war Zeeman krank. Lorentz musste daher dem schwedischen König und anderen geladenen Gästen die Forschungen seines ehemaligen Schülers erklären. Im Jahr 1912 erhielt Zeeman die Matteucci-Medaille sowie die Henry-Draper-Medaille (1921), die Rumford-Medaille und die Benjamin-Franklin-Medaille (1925). Bis zu seinem Tod beschäftigte er sich mit der Erforschung der Ausbreitung von Licht in Medien wie Wasser, Quarz und Feuerstein.

1932 wurde Zeeman zu Ehren des 350-jährigen Jubiläums der Amsterdamer Hochschule und als Dank für die großen physikalischen Fortschritte der Niederlande von der Universität Göttingen zum Ehrenmitglied der Universität Göttingen ernannt.

Zeeman erhielt zahlreiche Ehrendoktorwürden, u. a. von den Universitäten Oxford und Leuven, und wurde zum (Ehren-)Mitglied zahlreicher wissenschaftlicher Vereinigungen ernannt.

Bei seiner Pensionierung im Alter von 70 Jahren wurde Zeeman zum Commandeur in de Orde van de Nederlandse Leeuw ernannt. Anlässlich seines 75. Geburtstags im Jahr 1940 wurde das Laboratorium "Physica" von 1923 in Amsterdam nach ihm benannt. Nach seinem Tod am 9. Oktober 1943 wurden seine sterblichen Überreste einfach auf dem Allgemeinen Friedhof in Haarlem beigesetzt, nicht weit von dort, wo auch Lorentz begraben ist.

Quellen

1. Pieter Zeeman
2. Pieter Zeeman
3. Geboorteakte Burgerlijke Stand Zonnemaire 1865, aktenummer 10
4. ^ a b "Fellows of the Royal Society". London: Royal Society. Archived from the original on 2015-03-16.
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