Σύνοψη

Ο Pieter Zeeman (25 Μαΐου 1865 - 9 Οκτωβρίου 1943) ήταν Ολλανδός φυσικός, ο οποίος μοιράστηκε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 1902 με τον Hendrik Lorentz για την ανακάλυψη του φαινομένου Zeeman.

Ο Pieter Zeeman γεννήθηκε στο Zonnemaire, μια μικρή πόλη στο νησί Schouwen-Duiveland των Κάτω Χωρών, γιος του αιδεσιμότατου Catharinus Forandinus Zeeman, ιερέα της Ολλανδικής Μεταρρυθμισμένης Εκκλησίας, και της συζύγου του, Willemina Worst.

Ο Pieter άρχισε να ενδιαφέρεται για τη φυσική σε νεαρή ηλικία. Το 1883, το Βόρειο Σέλας έτυχε να είναι ορατό στις Κάτω Χώρες. Ο Zeeman, μαθητής τότε στο γυμνάσιο του Zierikzee, έκανε ένα σχέδιο και μια περιγραφή του φαινομένου και το υπέβαλε στο Nature, όπου και δημοσιεύθηκε. Ο συντάκτης εξήρε "τις προσεκτικές παρατηρήσεις του καθηγητή Zeeman από το παρατηρητήριό του στο Zonnemaire".

Αφού τελείωσε το γυμνάσιο το 1883, ο Ζέεμαν πήγε στο Ντελφτ για συμπληρωματική εκπαίδευση στις κλασικές γλώσσες, που τότε ήταν προϋπόθεση για την εισαγωγή στο Πανεπιστήμιο. Έμεινε στο σπίτι του Dr J.W. Lely, συνδιευθυντή του γυμνασίου και αδελφού του Cornelis Lely, ο οποίος ήταν υπεύθυνος για τη σύλληψη και την υλοποίηση των έργων Zuiderzee. Ενώ βρισκόταν στο Delft, συνάντησε για πρώτη φορά την Heike Kamerlingh Onnes, η οποία επρόκειτο να γίνει σύμβουλος της διατριβής του.

Αφού ο Zeeman πέρασε τις εξετάσεις πιστοποίησης το 1885, σπούδασε φυσική στο Πανεπιστήμιο του Leiden υπό τους Kamerlingh Onnes και Hendrik Lorentz. Το 1890, πριν ακόμη ολοκληρώσει τη διατριβή του, έγινε βοηθός του Lorentz. Αυτό του επέτρεψε να συμμετάσχει σε ένα ερευνητικό πρόγραμμα σχετικά με το φαινόμενο Kerr. Το 1893 υπέβαλε τη διδακτορική του διατριβή σχετικά με το φαινόμενο Kerr, την ανάκλαση πολωμένου φωτός σε μια μαγνητισμένη επιφάνεια. Μετά την απόκτηση του διδακτορικού του πήγε για μισό χρόνο στο ινστιτούτο του Friedrich Kohlrausch στο Στρασβούργο. Το 1895, μετά την επιστροφή του από το Στρασβούργο, ο Zeeman έγινε Privatdozent στα μαθηματικά και τη φυσική στο Leiden. Την ίδια χρονιά παντρεύτηκε την Johanna Elisabeth Lebret (είχαν τρεις κόρες και έναν γιο.

Το 1896, λίγο πριν μετακομίσει από το Λέιντεν στο Άμστερνταμ, μέτρησε τη διάσπαση των φασματικών γραμμών από ένα ισχυρό μαγνητικό πεδίο, μια ανακάλυψη γνωστή σήμερα ως φαινόμενο Ζέεμαν, για την οποία κέρδισε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής του 1902. Η έρευνα αυτή αφορούσε τη διερεύνηση της επίδρασης των μαγνητικών πεδίων σε μια πηγή φωτός. Ανακάλυψε ότι μια φασματική γραμμή διασπάται σε διάφορες συνιστώσες παρουσία μαγνητικού πεδίου. Ο Lorentz άκουσε για πρώτη φορά για τις παρατηρήσεις του Zeeman το Σάββατο 31 Οκτωβρίου 1896 στη συνεδρίαση της Βασιλικής Ολλανδικής Ακαδημίας Τεχνών και Επιστημών στο Άμστερνταμ, όπου τα αποτελέσματα αυτά ανακοινώθηκαν από τον Kamerlingh Onnes. Την επόμενη Δευτέρα, ο Λόρεντζ κάλεσε τον Ζέεμαν στο γραφείο του και του παρουσίασε μια εξήγηση των παρατηρήσεών του, βασισμένη στη θεωρία του Λόρεντζ για την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία.

Η σημασία της ανακάλυψης του Zeeman έγινε σύντομα εμφανής. Επιβεβαίωσε την πρόβλεψη του Lorentz για την πόλωση του φωτός που εκπέμπεται παρουσία μαγνητικού πεδίου. Χάρη στο έργο του Zeeman κατέστη σαφές ότι τα ταλαντευόμενα σωματίδια που σύμφωνα με τον Lorentz ήταν η πηγή της εκπομπής φωτός ήταν αρνητικά φορτισμένα και χίλιες φορές ελαφρύτερα από το άτομο του υδρογόνου. Το συμπέρασμα αυτό είχε επιτευχθεί πολύ πριν από την ανακάλυψη του ηλεκτρονίου από τον J. J. Thomson. Το φαινόμενο Zeeman έγινε έτσι ένα σημαντικό εργαλείο για τη διαλεύκανση της δομής του ατόμου.

Λίγο μετά την ανακάλυψή του, ο Ζέεμαν πήρε θέση λέκτορα στο Άμστερνταμ, όπου άρχισε να εργάζεται το φθινόπωρο του 1896. Το 1900 ακολούθησε η προαγωγή του σε καθηγητή φυσικής στο Πανεπιστήμιο του Άμστερνταμ. Το 1902, μαζί με τον πρώην μέντορά του Λόρεντζ, έλαβε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής για την ανακάλυψη του φαινομένου Ζέεμαν. Πέντε χρόνια αργότερα, το 1908, διαδέχθηκε τον Van der Waals ως τακτικό καθηγητή και διευθυντή του Ινστιτούτου Φυσικής στο Άμστερνταμ.

Το 1918 δημοσίευσε το βιβλίο "Μερικά πειράματα για τη βαρύτητα: Akademie van Wetenschappen, επιβεβαιώνοντας πειραματικά την αρχή της ισοδυναμίας όσον αφορά τη βαρυτική και την αδρανειακή μάζα.

Ένα νέο εργαστήριο που χτίστηκε στο Άμστερνταμ το 1923 μετονομάστηκε σε Εργαστήριο Zeeman το 1940. Αυτή η νέα εγκατάσταση επέτρεψε στον Zeeman να συνεχίσει την εκλεπτυσμένη έρευνα του φαινομένου Zeeman. Για το υπόλοιπο της καριέρας του παρέμεινε να ενδιαφέρεται για την έρευνα στη μαγνητο-οπτική. Διερεύνησε επίσης τη διάδοση του φωτός σε κινούμενα μέσα. Το θέμα αυτό έγινε το επίκεντρο ενός ανανεωμένου ενδιαφέροντος λόγω της ειδικής σχετικότητας, και απολάμβανε το έντονο ενδιαφέρον του Λόρεντζ και του Αϊνστάιν. Αργότερα στην καριέρα του άρχισε να ενδιαφέρεται για τη φασματομετρία μάζας.

Το 1898 ο Zeeman εξελέγη μέλος της Βασιλικής Ολλανδικής Ακαδημίας Τεχνών και Επιστημών στο Άμστερνταμ και διετέλεσε γραμματέας της από το 1912 έως το 1920. Κέρδισε το μετάλλιο Henry Draper το 1921, καθώς και πολλά άλλα βραβεία και τιμητικούς τίτλους. Ο Zeeman εξελέγη ξένο μέλος της Βασιλικής Εταιρείας (ForMemRS) το 1921. Συνταξιοδοτήθηκε ως καθηγητής το 1935.

Ο Zeeman πέθανε στις 9 Οκτωβρίου 1943 στο Άμστερνταμ και θάφτηκε στο Haarlem.

Ο Zeeman έλαβε τα ακόλουθα βραβεία για τη συμβολή του.

Ο κρατήρας Zeeman στη Σελήνη πήρε το όνομά του προς τιμήν του.

Πηγές

1. Πίτερ Ζέεμαν
2. Pieter Zeeman