[7月18日]科学历史上的今天——亨德里克·安东·洛伦兹（Hendrik Antoon Lorentz）

1853年7月18日，亨德里克·安东·洛伦兹（Hendrik Antoon Lorentz）出生于荷兰阿纳姆。他提出狭义相对论的基础洛伦茨变换，发现了描述带点粒子在电磁场中所受的洛伦茨力。

洛伦兹祖先曾在德国莱茵兰地区务农。洛伦兹与同母异父的哥哥扬·亨德里克·雅各布一起长大。六岁时洛伦兹开始小学学习，之后入学刚出现的一所新型高中（Hogere Burgerschool）。在校期间，不仅数学与物理成绩很优秀，他的英语、法语、德语也很出色。一批优秀的教师，特别是H·范德斯塔特（H. van der Stadt，曾写过多部著名的物理学著作）与雅各布·马丁·范·贝梅莱纳（Jacob Martin van Bemmelena），对于他的学业助益颇深。

洛伦兹进入莱顿大学学习物理和数学，在那里他深受天文学教授弗里德里克·凯撒（Frederik Kaiser）的影响。获得学士学位后，他于 1871 年回到阿纳姆，在夜校教授数学课程。但除担任教职外，他还在莱顿继续学习。1875 年，洛伦兹在彼得·赖克（Pieter Rijke）指导下完成题为《关于光的反射和折射理论》（Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht）的论文，获得了博士学位。论文中，他完善了詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clerk Maxwell）的电磁理论。

毕业后，洛伦兹拒绝了乌得勒支大学的邀请，并在莱顿当地的一所高中谋得了一份临时工作。1877，在范德瓦尔斯拒绝莱顿大学的理论物理学教授职务后，由洛伦兹做了替补。这是荷兰首个理论物理学教授职位，而洛伦兹此后的工作，促进了理论物理学的独立。

在莱顿的头二十年，洛伦兹主要对电、磁和光的电磁理论感兴趣。之后，他将研究扩展到更广泛的领域，但仍专注于理论物理。洛伦兹在流体力学、广义相对论等多个领域做出重大贡献，而他最重要的贡献是在电磁学、电子理论和相对论领域。洛伦兹理论认为原子可能由带电粒子组成，并提出这些带电粒子的振荡带来了光。1896 年，洛伦兹的同事（此前的学生）彼得·塞曼（Pieter Zeeman）证实了强磁场影响带电粒子振荡，因此发光波长改变，即“塞曼效应”。洛伦兹提供了相应的理论解释。他俩因此获得了 1902 年的诺贝尔物理学奖。

1892年和1895年，洛伦兹致力于描述在相对于以太移动的参考系中的电磁现象（光的传播）。他发现，通过使用一个新时间变量（本地时间），就可以简化从一个参考系到另一个参考系的转换。虽然洛伦兹没有详细解释“本地时间”的物理意义，但他用它解释了光的像差和菲索实验（Fizeau experiment）。1892 年，为了解释迈克耳孙-莫雷实验（Michelson-Morley），洛伦兹还提出运动物体在运动方向上收缩（FitzGerald-Lorentz contraction）。1899年与1904年，洛伦兹在这一变换上加入“时间稀释”，该变换被亨利·庞加莱（Henri Poincaré）称之为“洛伦兹变换”。由于这是狭义相对论的基础，狭义相对论最初叫做“洛伦兹-爱因斯坦理论”（Lorentz–Einstein theory）。

后来，洛伦兹也是一开始就支持爱因斯坦研究广义相对论的少数人之一。他写了几篇论文，并和爱因斯坦进行当面讨论，书信讨论。