HEINRICH HERTZ lebte in einer Zeit, in der fast alle Grundprobleme der klassischen Physik geklärt schienen. Die Erkenntnisse aus der Elektrizitätslehre, der Wärmelehre und der Optik trugen zur Fundierung neuer Produktionszweige bei, die sich schnell entwickelten. Es entstanden solche interdisziplinären Gebiete wie die Astrophysik, die Biophysik oder die physikalische Chemie. Noch offen waren die Einordnung einiger Entdeckungen und die Lösung einiger ungeklärter theoretischer Probleme.
Kindheit, Jugend, Ausbildung
HEINRICH RUDOLPH HERTZ - meist wird der zweite Vorname weggelassen - wurde am 22. 2. 1857 als ältester Sohn des Rechtsanwaltes und späteren Senators GUSTAV HERTZ geboren. Seine Eltern legten Wert auf eine solide Erziehung. Nach Besuch einer Privatschule und häuslichem Unterricht besuchte er die Gelehrtenschule des Johanneums in Hamburg, wo er 1875 ein ausgezeichnetes Abitur ablegte.
Seine Begabung lag nicht nur auf mathematisch-naturwissenschaftlichem Gebiet, auch Sprachen lagen ihm und sein handwerkliches Geschick war ebenfalls stark ausgeprägt. So besuchte er sonntags die Gewerbeschule, um dort handwerkliche Fähigkeiten zu erwerben. Als einer seiner dortigen Lehrer, ein Drechslermeister, nach Jahren hörte, HERTZ sei Professor geworden, soll er geantwortet haben: "Ach wie schade, was wäre das für ein tüchtiger Drechsler geworden!" Nur in einem Fach - der Musik - versagte er völlig.
Typisch für HERTZ war neben seiner Vielseitigkeit auch lebenslang seine Bescheidenheit. Das mag ihn davon abgehalten haben, sofort eine wissenschaftliche Laufbahn anzustreben. Er beschloss, Ingenieurwissenschaften zu studieren und begann nach einer einjährigen Vorbereitung im Büro eines Architekten 1876 ein Studium in Dresden. Nach Ableistung seines einjährigen Militärdienstes setzte er das Studium an der Technischen Hochschule in München fort. Bald erkannte er, dass seine wirklichen Interessen der Naturwissenschaft gehörten und wechselte zunächst zur Universität in München, 1878 nach Berlin. Dort waren u. a. die berühmten Physiker GUSTAV KIRCHHOFF (1824-1887) und HERMANN VON HELMHOLTZ (1821-1894) seine Lehrer. Besonders HELMHOLTZ wurde bald auf HERTZ aufmerksam und hat seine wissenschaftliche Entwicklung stark beeinflusst.
Erste wissenschaftliche Arbeiten
Seine erste selbstständige wissenschaftliche Arbeit war die Lösung einer Preisaufgabe der Berliner Universität über den Nachweis der trägen Masse von Selbstinduktionsströmen. Diese Preisaufgabe bearbeitete er erfolgreich, wenn auch mit negativem Ergebnis. Bereits 1880 promovierte er mit einer theoretischen Arbeit über die Induktion in rotierenden Kugeln. Er erhielt das in Berlin selten vergebene Prädikat "magna cum laude" (sehr gut).
Hochschullehrer und Forscher
Nach zwei Jahren Assistententätigkeit bei HELMHOLTZ in Berlin habilitierte sich HERTZ in Kiel in theoretischer Physik und war dort von 1883-1885 tätig. 1885 wurde er als Professor für Physik an die Technische Hochschule Karlsruhe berufen. Dort heiratete er 1886 ELISABETH DOLL, die Tochter eines Kollegen.
In den folgenden Jahren gelangen ihm in Karlsruhe seine grundlegenden Entdeckungen über elektromagnetische Wellen. Diese brachten ihm zahlreiche Ehrungen ein. 1889 erfolgte seine Berufung an die Universität Bonn. Kurz danach begann eine quälende Kiefererkrankung, der er am 1. 1. 1894 erlag, noch nicht 37 Jahre alt.
Zu Ehren von HEINRICH HERTZ wurde als Einheit der Frequenz das Hertz (Kurzzeichen: Hz) festgelegt. Die in der Nachrichtentechnik genutzten elektromagnetischen Wellen bezeichnet man auch als hertzsche Wellen.
Wissenschaftliche Leistungen
Die Probleme, die zu seiner berühmtesten Entdeckung, dem Nachweis der elektromagnetischen Wellen, führten, beschäftigten ihn mehr als 10 Jahre seines Lebens.
Im Jahre 1863 hatte der Schotte JAMES CLERK MAXWELL
(1831-1879) Erkenntnisse der Elektrodynamik seiner Zeit in den berühmten maxwellschen Gleichungen zusammengefasst. Neben bekannten Tatsachen enthielten diese Gleichungen auch viel Neues. Eine ihrer wesentlichen Aussagen war, dass nicht nur bewegte elektrische Ladungen, also elektrische Ströme, Magnetfelder erzeugen. MAXWELL behauptete, dass auch in der Umgebung veränderlicher elektrischer Felder magnetische Felder entstehen. So etwas wurde aber noch nie experimentell nachgewiesen. Wenn es aber richtig war, dann hatte das die Konsequenz, dass sich eine elektromagnetische Störung wellenförmig im Raum ausbreiteten müsste.
HELMHOLTZ interessierte sich dafür, machte das Problem im Jahre 1879 zu einer Preisaufgabe der Berliner Universität und forderte HERTZ zur Bearbeitung auf. HERTZ stellte nach kurzer Berechnung fest, dass nur extrem schnell veränderliche elektrische Felder messbare Magnetfelder erzeugen, falls dieser Effekt überhaupt existiert. Solche schnell veränderlichen Felder waren aber nur in sehr hochfrequenten Schwingungen möglich, die man mit damaligen Mitteln nicht erzeugen konnte.
Aus diesem Grund lehnte HERTZ die Bearbeitung der Aufgabe als aussichtslos ab. Aber seine "Aufmerksamkeit blieb geschärft für alles, was mit elektrischen Schwingungen zusammenhing". Das belegen auch Einträge in seinem Tagebuch schon aus seiner Kieler Zeit. So heißt es dort:
- 19. 1. 1884: "Elektrodynamische Versuche überlegt"
- 27. 1. 1884: "Über elektromagnetische Strahlen nachgedacht"
- 11. 5. 1884: "Abends tüchtig Elektrodynamik nach Maxwell"
- 16. 5. 1884: "Den ganzen Tag Elektrodynamik gearbeitet"
