ハインリヒ・ルドルフ・ヘルツ （Heinrich Rudolf Hertz, 1857年 2月22日 - 1894年 1月1日 ）は、ドイツ の物理学者 。マックスウェル の電磁気理論をさらに明確化し発展させた。1888年 に電磁波 の放射 の存在を、それを生成・検出する機械の構築によって初めて実証した。
ドイツのハンブルク で、裕福な文化的階級の家に生まれた。父は弁護士としてハンブルクの顧問を歴任し、後に政治家となった。母は医者の娘だった。3歳年下の弟と妹がいた[ 1]
ヨハネウム学院 に入ると、アラビア語 とサンスクリット語 の語学と同じように、科学への適性も見せた。ドイツのドレスデン 、ミュンヘン 、ベルリン 市で科学と工学を学んだ。キルヒホフ とヘルムホルツ の指導学生として、1880年 にベルリン大学にて博士号を取得。その後もヘルムホルツの下に研究生として残った。
1883年 、キール大学 の理論物理の講師となった。1885年 には、カールスルーエ工科大学 の教授となり、そこで電磁波を発見した。
1878年の夏、ミュンヘン工科大学にいたころの指導教官が気象学者の ヴィルヘルム・フォン・ベゾルト （ドイツ語版 ） 気象学 にも深い興味を抱いていた。しかし、ベルリン でヘルムホルツの助手をしていたころにいくつか論文を書いた程度で、気象学の業績は多くない。例えば、液体 の蒸発 についての研究、新たな湿度計 の考案、湿潤な大気が断熱 的に変化したときの特性をグラフを使って判定する方法などの論文がある[ 2]
カールスルーエ大学 のキャンパスにあるハインリヒ・ヘルツの胸像1886年から1889年の間にヘルツは後に接触力学 と呼ばれるようになる分野の論文を2編発表している。接触の基本的性質に関する論文の多くは、このヘルツの2つの論文を参照・引用している。ジョゼフ・ヴァランタン・ブシネスク （フランス語版 ） ニュートン環 を観察するという実験を行った。
1881年 に行われたマイケルソン の実験（1887年のマイケルソン・モーレーの実験 の前身）でエーテル の存在が否定されたのをうけて、ヘルツは電磁波の伝播をする機構を見つけるためにマクスウェルの方程式 の再計算を行った。1886年、ヘルツは接地されない端子群から成る「ヘルツアンテナ」受信装置を開発している。また、極超短波 送信用のダイポールアンテナ も開発した。それらのアンテナは理論的観点から言えば最も単純な実用的アンテナ である。
1887年、電磁波 の発信と受信の実験を行い、アナーレン・デア・フィジーク という学術誌に発表した。発信装置は誘導コイル とアンテナを組み合わせたもので、受信装置はスパークギャップ のあるコイル であり、電磁波を受信すると火花放電が観測できる。火花をより観察しやすいように、ヘルツは暗くした箱の中に装置を置いた。すると、箱の中では火花を観測できる発信装置と受信装置の最大距離が短くなることを発見した。また、発信装置と受信装置の間にガラス板を置くと、紫外線が吸収され、やはり火花を観測できる距離が短くなったことから、紫外線が電子を補助していると考えた。さらに紫外線を吸収しない石英 ガラスでは距離が短くならないことも発見した。
1887年の実験の理論的結果 ヘルツは数カ月間実験を繰り返し、その結果をまとめた。この実験を通して、マクスウェル とファラデー が予言した通り、電磁波が空間を伝播することが証明され、無線 の発明の基礎となった。ただし彼はそれ以上この現象を研究することはなく、観察された現象についていかなる解釈も提示していない。
ヘルツの実験装置では、送信装置から12メートルの位置に亜鉛 の反射板を置いて、定常波 を形成していた。電磁波の波長は約4メートルである。その間の様々な位置に受信装置をおいて、振幅 や波動の方向を観測した。そして、電磁波の速度は光速 に等しいという結果を得た。電場 強度や極性も測定している。
また同じ1887年、ヘルツは紫外線 の照射により帯電した物体は電荷 を容易に失うという光電効果 （後にアインシュタイン によって説明された）を発見した。これは、電磁波をより強く発信する方法を探していて、紫外線を発信装置に当てると電磁波が強くなることを見出したのが発端である。
ヘルツは様々な媒体での波動の伝播から、波面伝播形状の一種ヘルツコーン を発見した。ヘルツはまた、電磁波が様々な物体を透過し、物質によっては反射されることを発見した。
ヘルツは自分の実験の実用的価値を理解していなかった。彼は次のように述べている。
「それは何の役にも立っていない……単にマックスウェル先生が正しかったことを証明しただけの実験だ。我々の肉眼では見えない不思議な電磁波は確かに存在する。しかし、単に存在するだけだ」[ 3] その発見の今後について聞かれると、ヘルツは次のように答えている。
「たぶん、何もない」[ 3] 彼の発見の理論付けは後世の者が行い、それが無線通信 時代をもたらした。
1892年、ヘルツは陰極線 が極めて薄い金属箔（アルミニウム 箔など）を透過することができることを実験で示した。ヘルツの教え子だったフィリップ・レーナルト はその研究をさらに推し進め、様々な素材での透過性を調べた。
1892年、激しい偏頭痛 から感染症と診断されたヘルツは、何度か手術を受けたが、1894年にボン で、多発血管炎性肉芽腫症 （ウェゲナー肉芽腫症）のため死去した。遺体はハンブルクのユダヤ人墓地に埋葬された。
妻エリザベートは再婚しなかった。1930年代 になってアドルフ・ヒトラー が台頭してくると、エリザベートは2人の娘と共にイングランドに移住した。1960年代になって チャールズ・サスキンド(Charles Susskind)が娘の1人にインタビューし、ハインリヒ・ヘルツの伝記を執筆した[ 4]
ドイツの切手に描かれたヘルツ 甥であるグスタフ・ヘルツ は1925年にノーベル物理学賞 を受賞、その息子であるC.ヘルツは医療用超音波検査 を発明した。
1930年、ヘルツの名前は周波数 を示すSI単位 であるヘルツ に採用された[ 5]
1969年、東ドイツ でハインリヒ・ヘルツ記念賞が設けられた。1987年にはIEEE がハインリヒ・ヘルツ・メダルを創設した。
月 にはヘルツの名を冠したクレーター がある（裏側にある）。ハンブルクにはハインリヒ・ヘルツ塔 （ドイツ語版 ）
電波の入門書で見ることがある通商産業省 が作成した『電波の樹』はマックスウェル 、ファラデー 、アンペール が根とされ、ヘルツが幹の役割を担う形で100年に亘る電波利用の歴史が図として描かれている。
ヘルツ自身は自分をユダヤ人だとは思っていなかったが、ナチ は彼をユダヤ人の家系だとし、ハンブルク市庁舎に掲げられていたヘルツの肖像画を撤去した。ヘルツ本人はルター派 だったが、父方は確かにユダヤ教 であり[ 1] キリスト教 に改宗したという事実がある。なお、その肖像画は後に再び一般に公開されるようになった[ 6]
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^ “『発明発見物語全集～磁石と電気の発明発見物語』を題材とするTVアニメ『タイムトラベル少女～マリ・ワカと8人の科学者たち～』が7月9日（土）より放送開始 | moca-モカ- ”. moca-news.net . 2023年3月8日 閲覧。 ^ “タイムトラベル少女-マリ・ワカと8人の科学者たち- 第10話「ヘルツの誇り」:タイムトラベル少女-マリ・ワカと8人の科学者たち- [第1話無料 - ニコニコチャンネル:アニメ]”. タイムトラベル少女-マリ・ワカと8人の科学者たち- . 2023年12月8日 閲覧。
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