Pieter zeeman

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físico holandés

Pieter Zeeman (holandés: [ˈzeːmɑn]; 25 de mayo de 1865 - 9 de octubre de 1943) fue un físico holandés que compartió el Premio Nobel de Física de 1902 con Hendrik Lorentz por su descubrimiento del efecto Zeeman.

Infancia y juventud

Pieter Zeeman nació en Zonnemaire, un pequeño pueblo en la isla de Schouwen-Duiveland, Países Bajos, hijo del reverendo Catharinus Forandinus Zeeman, ministro de la Iglesia reformada holandesa, y su esposa, Willemina Worst.

Pieter se interesó por la física a una edad temprana. En 1883, la aurora boreal resultó ser visible en los Países Bajos. Zeeman, entonces estudiante de la escuela secundaria de Zierikzee, hizo un dibujo y una descripción del fenómeno y lo envió a Nature, donde se publicó. El editor elogió "las cuidadosas observaciones del profesor Zeeman desde su observatorio en Zonnemaire".

Después de terminar la escuela secundaria en 1883, Zeeman fue a Delft para recibir educación complementaria en lenguas clásicas, entonces un requisito para ingresar a la universidad. Se quedó en casa del Dr. J.W. Lely, codirector del gimnasio y hermano de Cornelis Lely, responsable del concepto y realización de Zuiderzee Works. Mientras estaba en Delft, conoció a Heike Kamerlingh Onnes, quien se convertiría en su asesor de tesis.

Educación y carrera temprana

Retrato de Pieter Zeeman por Jan Veth, 1925.

Después de que Zeeman aprobara los exámenes de calificación en 1885, estudió física en la Universidad de Leiden con Kamerlingh Onnes y Hendrik Lorentz. En 1890, incluso antes de terminar su tesis, se convirtió en asistente de Lorentz. Esto le permitió participar en un programa de investigación sobre el efecto Kerr. En 1893 presentó su tesis doctoral sobre el efecto Kerr, el reflejo de la luz polarizada sobre una superficie magnetizada. Después de obtener su doctorado fue durante medio año al instituto Friedrich Kohlrausch de Estrasburgo. En 1895, después de regresar de Estrasburgo, Zeeman se convirtió en Privatdozent en matemáticas y física en Leiden. El mismo año se casó con Johanna Elisabeth Lebret (1873-1962); tenían tres hijas y un hijo.

Una foto que Zeeman tomó del efecto Zeeman.

En 1896, poco antes de mudarse de Leiden a Amsterdam, midió la división de líneas espectrales por un fuerte campo magnético, un descubrimiento que ahora se conoce como el efecto Zeeman, por el cual ganó el Premio Nobel de Física en 1902. Esta investigación involucró una investigación del efecto de los campos magnéticos en una fuente de luz. Descubrió que una línea espectral se divide en varios componentes en presencia de un campo magnético. Lorentz escuchó por primera vez acerca de las observaciones de Zeeman el sábado 31 de octubre de 1896 en la reunión de la Real Academia de Artes y Ciencias de los Países Bajos en Ámsterdam, donde Kamerlingh Onnes comunicó estos resultados. El lunes siguiente, Lorentz llamó a Zeeman a su oficina y le presentó una explicación de sus observaciones, basada en la teoría de la radiación electromagnética de Lorentz.

La importancia del descubrimiento de Zeeman pronto se hizo evidente. Confirmó la predicción de Lorentz sobre la polarización de la luz emitida en presencia de un campo magnético. Gracias al trabajo de Zeeman quedó claro que las partículas oscilantes que según Lorentz eran la fuente de emisión de luz estaban cargadas negativamente y eran mil veces más ligeras que el átomo de hidrógeno. Se llegó a esta conclusión mucho antes del descubrimiento del electrón por parte de J. J. Thomson. El efecto Zeeman se convirtió así en una herramienta importante para dilucidar la estructura del átomo.

Profesor en Ámsterdam

Einstein visitando Pieter Zeeman en Amsterdam, con su amigo Ehrenfest (circa 1920).

Poco después de su descubrimiento, a Zeeman se le ofreció un puesto como profesor en Ámsterdam, donde comenzó a trabajar en otoño de 1896. En 1900, a esto le siguió su ascenso a profesor de física en la Universidad de Ámsterdam. En 1902, junto con su antiguo mentor Lorentz, recibió el Premio Nobel de Física por el descubrimiento del efecto Zeeman. Cinco años más tarde, en 1908, sucedió a Van der Waals como profesor titular y director del Instituto de Física de Amsterdam.

En 1918 publicó "Algunos experimentos sobre la gravitación: la relación entre la masa y el peso de cristales y sustancias radiactivas" en las Proceedings of the Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen, confirmando experimentalmente el principio de equivalencia con respecto a la masa gravitacional e inercial.

Un nuevo laboratorio construido en Amsterdam en 1923 pasó a llamarse Laboratorio Zeeman en 1940. Esta nueva instalación permitió a Zeeman llevar a cabo una investigación refinada del efecto Zeeman. Durante el resto de su carrera permaneció interesado en la investigación de los efectos magneto-ópticos. También investigó la propagación de la luz en medios móviles. Este tema se convirtió en el centro de un interés renovado debido a la relatividad especial y disfrutó de un gran interés por parte de Lorentz y Einstein. Más tarde en su carrera se interesó en la espectrometría de masas.

Años posteriores

En 1898, Zeeman fue elegido miembro de la Real Academia de las Artes y las Ciencias de los Países Bajos en Ámsterdam, y se desempeñó como su secretario desde 1912 hasta 1920. Ganó la Medalla Henry Draper en 1921 y varios otros premios y títulos honoríficos. Zeeman fue elegido miembro extranjero de la Royal Society (ForMemRS) en 1921. Se jubiló como profesor en 1935.

Zeeman murió el 9 de octubre de 1943 en Ámsterdam y fue enterrado en Haarlem.

Premios y distinciones

Zeeman recibió los siguientes premios por sus contribuciones.

El cráter Zeeman en la Luna recibe su nombre en su honor.