Heinrich Rudolph Hertz nació en Hamburgo, el 22 de febrero de 1857, fue hijo de un importante abogado y legislador, desde joven demostró poseer aptitudes para la técnica construyendo diferentes tipos de instrumentos en un taller casero. De joven abandonó los estudios universitarios de ingeniería en la Universidad de Munich para dedicarse al estudio de la física en la Universidad de Berlín, bajo la tutela de Hermann von Helmotz, uno de los más famosos físicos de la época, con el que comenzó a trabajar después en 1880, como asistente, en el Instituto de Física de Berlín. Fue uno de los más distinguidos investigadores de la segunda mitad del siglo XIX, curioso, inteligente y humilde como todos los grandes, su campo de estudio era la Física y dentro de la Física los fenómenos Electromagnéticos. Fue el primero en transmitir ondas de radio. Tras recibirse de ingeniero en 1878, abandonó dicha profesión para dedicarse a la investigación en Física, materia en la que se doctoró por la Universidad de Berlín en 1880.
Pertenecía a una familia judía que se había convertido al cristianismo. Su padre era consejero en la ciudad de Hamburgo. En su infancia demostró tener unas capacidades fuera de lo común, pues se sabe que leía a los clásicos en versión original (Platón y tragedias griegas). También leía árabe y su madre presumía de que Rudolph siempre era el primero de la clase. No obstante, a pesar de su demostrada capacidad para los estudios, era también muy aficionado a las actividades prácticas, como la carpintería y el torno, donde también destacaba por su habilidad.
Los estudios
En 1876 comenzó sus estudios de ingeniería en el Polytechnikum de Dresde. En 1877 después del servicio militar pasó a estudiar ciencias en el Polytechnikum de Munich y más tarde en la universidad de Berlin, de la que recibió un doctorado en 1880 y continuó en la misma como asistente de Hermann von Helmholtz hasta 1883 En este año entró como profesor en la universidad de Kiel y comenzó sus estudios sobre la teoría electromagnética de James Clerk Maxwell.
En 1886 pasó a ser profesor del Polytechnikum de Karlsruhe, en donde realizó los diversos ensayos que le condujeron al descubrimiento de lo que después se denominarían ondas hertzianas.
En 1883 se dedicó a impartir conferencias de física teórica en la Universidad de Kiel y dos años más tarde pasó a desempeñar funciones de profesor de física en el Politécnico de Karlsruhe. En 1886 contrajo nupcias con la hija de un profesor de esa propia institución, con la que tuvo dos hijas.
En 1883 Hertz comenzó a interesarse en los estudios realizados diez años antes por el científico escocés James Clerk Maxwell acerca del electromagnetismo. Maxwell, basándose en ecuaciones matemáticas, intuyó la existencia de las ondas electromagnéticas, aunque nunca pudo comprobar si sus predicciones eran ciertas.
Por su parte Hertz, por medio de un oscilador elemental que él mismo había construido y apoyado en las investigaciones que realizaba en el laboratorio de Karlsruhe, pudo demostrar en la práctica que las predicciones de Maxwell eran ciertas y que las ondas electromagnéticas no sólo se propagaban a través del espacio, sino que poseían también propiedades de reflexión, difracción, refracción, polarización e interferencia. Incluso llegó a comprobar que se propagaban a la misma velocidad de la luz, es decir, a 300 mil kilómetros por segundo, descubriendo que tanto la luz como el calor constituían, igualmente, radiaciones electromagnéticas.
Construyó un circuito eléctrico que, de acuerdo a las ecuaciones de Maxwell podía producir ondas magnéticas. Cada oscilación produciría únicamente una onda, por lo que la radiación generada constaría de una longitud de onda grande.
Para establecer la presencia de la mencionada radiación, Hertz fabricó un dispositivo conformado de dos espiras entre las cuales existía un pequeño espacio de aire; Hertz se dio cuenta de que al pasar corriente por la primera espira, se originaba corriente en la segunda.
Transmisión de ondas
La explicación que dio a este fenómeno fue que la transmisión de ondas electromagnéticas se generaba a través del espacio existente entre las dos espiras. Por medio de un detector, Hertz determinó la longitud de onda que era de 66 centímetros o 2.2 pies y su velocidad.
También el científico demostró que la naturaleza de estas ondas y la susceptibilidad hacia la reflexión y la refracción era igual que la de las ondas de luz.
Cuando Hertz trabajaba como profesor de física en la Universidad de Bonn se dedicó al estudio de los rayos catódicos y logró determinar su carácter ondulatorio; además demostró que el calor proporciona una forma de radiación electromagnética.
Escribió una sola obra llamada “Gesammelte Werke” que consta de tres tomos, el primero incluye algunos trabajos y la conferencia dictada en Heidelberg en la Asamblea de los naturistas: “Sobre las ondas eléctricas”; el tomo dos es “Trabajos Varios” y el tomo tres es “Principios de mecánica”.
Sin embargo, Hertz no llegó a imaginar en ningún momento la importancia que tendría en el futuro el resultado de sus investigaciones para las transmisiones inalámbricas, pues en ese momento no le encontró aplicación práctica a su descubrimiento. En 1889 Hertz fue nombrado profesor de física de la Universidad de Bonn, donde continuó realizando
investigaciones relacionadas con descargas eléctricas en gases enrarecidos. Otro de sus descubrimientos fue el efecto fotoeléctrico.
En 1888 Hertz había descrito en una revista tecnológica de temas relacionados con la electricidad, la forma en que había generado ondas electromagnéticas en su oscilador. Por aquel entonces un físico italiano muy joven llamado Guglielmo Marconi leyó su artículo y se preguntó si se podría emplear el oscilador de Hertz y las ondas electromagnéticas para transmitir señales telegráficas inalámbricas.
En 1894 Marconi comenzó a realizar sus primeros experimentos para mejorar la sensibilidad del oscilador y el receptor inalámbrico, incrementar su potencia y hacer que cubriera una distancia mucho mayor. En el otoño de 1895 después de realizar muchas pruebas, el transmisor de Marconi podía cubrir una distancia de 2 kilómetros, superando incluso obstáculos naturales. Había nacido la transmisión inalámbrica por ondas de radio. Marconi se trasladó a Inglaterra, donde dio a conocer su transmisor.
El 12 de diciembre de 1901 la letra “S” del código de telegrafía Morse atravesó el éter a través del Océano Atlántico, transmitida desde Poldhu, en Inglaterra hasta las costas de Terranova, en América, cubriendo una distancia de 3 400 km .
En honor a Heindrich Rudolph Hertz, en 1933 se tomó internacionalmente el acuerdo de denominar oficialmente “hertz” (Hz) a la unidad de medida de la frecuencia de las ondas hertzianas, radiofrecuencia o altas frecuencias empleadas en las transmisiones inalámbricas.
Mediante el hertz se determina también la medida de la corriente alterna de baja frecuencia que llega hasta las industrias y nuestros hogares. Sus múltiplos como, por ejemplo, el kilohertz (kHz), el megahertz (MHz) y el gigahertz (GHz), se utilizan en la práctica para medir las altas frecuencia de todo tipo de emisiones inalámbricas, como las de radio, televisión, telefonía móvil o celular, radiocontrol, etc., así como la frecuencia de trabajo de los microprocesadores de los ordenadores o computadoras.
Experimento
En uno de sus experimentos utilizó un alambre enrollado en espiral (resonador o emisor) conectado a un circuito oscilante (compuesto de una bobina de inducción y una botella de Leiden). Las oscilaciones producidas por este dispositivo (ondas electromagnéticas) eran detectadas por otro alambre con la misma disposición (detector) que en sus extremos tenía conectadas dos pequeñas esferas muy próximas, separadas solamente por el aire. Cada vez que se producía una oscilación en el emisor, entre las esferas del detector saltaba una chispa.
Esta era la evidencia de la existencia de las ondas electromagnéticas (ondas hertzianas) que hasta la fecha nadie había demostrado y al mismo tiempo sus experimentos sirvieron para la demostración práctica de las ecuaciones de Maxwell. Hertz utilizó diversas configuraciones de resonadores y detectores en sus experimentos y también utilizó reflectores parabólicos en los mismos.
En uno de sus ensayos realizado en 1887 tuvo indicios del efecto fotoeléctrico, pero no siguió investigando sobre él.
Acrecenta sus conocimientos
Hertz continuó con sus estudios sobre las ondas electromagnéticas, midiendo la longitud y velocidad de estas, comprobando que se podían someter a reflexión y refracción y que al mismo tiempo eran capaces de atravesar ciertos materiales Estas características descritas coincidían con las de la luz y el calor, por lo cual Hertz dedujo que su naturaleza era la misma y todas eran ondas electromagnéticas.
En 1889 Hertz sucedió a Rudolf Clausius como profesor de física de la universidad de Bonn en donde se dedicó, entre otros, al estudió los rayos catódicos.
Muerte
Heinrich Rudolph Hertz murió enfermo, a la edad de 37 años, en la ciudad de Bonn, el 1 de enero de 1894. Después de una larga enfermedad que durante dos años lo tuvo alejado, por lo menos parte del tiempo de sus clases y su laboratorio. Una infección de las cavidades nasales se transformó en septicemia o envenenamiento de la sangre.
La unidad de frecuencia
Las telecomunicaciones deben su existencia a este científico y es por ello por lo que, como homenaje, la comunidad científica dió su nombre a la unidad de frecuencia el Hertz o Hercio (Hz), decisión que se tomó en el año 1930 por la Comisión Electrotécnica Internacional.
Fuentes: www.asifunciona.com – www.iea.gov.mx – EcuRed
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