海因里希·魯道夫·赫茲（Heinrich Rudolf Hertz，1857年2月22日~1894年1月1日），出生于德國漢堡，德國物理學家。
赫茲從小表現出較強的動手能力和特殊的語言天賦，在中學時已經學會希臘語和阿拉伯語。1877年，赫茲轉入慕尼黑大學接受高等教育，開始學習物理學科。1878年，赫茲轉到柏林洪堡大學學習物理，并于兩年后獲得博士學位，成為赫爾曼·馮·亥姆霍茲（Hermann von Helmholtz）的助手。1885年，赫茲擔任卡爾斯魯厄理工學院物理學教授。1887年赫茲用實驗證實了電磁波的存在，并于1888年發表了論文，同時赫茲在電磁波實驗過程還發現了光電導效應。1889年，赫茲前往波恩大學任教，在病痛折磨下，他轉向力學理論研究。1893年12月，赫茲已完成絕大部分《力學原理》。1894年1月1日，赫茲在波恩病逝，享年37歲。
赫茲首次發表電磁波的發生和接收的實驗論文，為無線電通信創造了條件。并從電磁波的傳播規律，確定電磁波與光的同一性，驗證了詹姆斯·克拉克·麥克斯韋（James Clerk Maxwell）的理論。同時他還首先發現光電效應現象。1933年10月，國際電工技術委員會提出采用“赫茲”為頻率單位，1960年第11屆國際計量大會正式通過提案。
人物生平
早年經歷
1857年2月22日，赫茲出生在德國漢堡一個有著猶太血統的富裕家庭。父親古斯塔夫·費南迪德·赫茲（Gustav Ferdinand Hertz）是一位律師和市議員，母親安娜·伊麗莎白·普費弗科恩（Anna Elisabeth Pfefferkorn）是一名醫生的女兒。赫茲從小便展現出動手能力的天賦，少年時代他利用空余時間學習木工手藝和車工技術。在語言方面，赫茲也有特殊的天賦，除英語、法語和意大利語外，他還學會阿拉伯語等非必修語言。
中學畢業后，赫茲進入德累斯頓工程院學習。之后他進入軍隊服役一年，轉入慕尼黑工學院，很快又在1877年轉入慕尼黑大學開始自然科學的學習。在這期間，赫茲的興趣由工程轉向物理。
為學習自己更感興趣的物理學，赫茲在1878年來到柏林洪堡大學，在古斯塔夫·基爾霍夫（Gustav Robert Kirchhoff）和赫爾曼·馮·亥姆霍茲的指導下進行學習，開始自己的科研生活。在亥姆霍茲的支持下，赫茲開始研究論證運動電荷是否具有慣性質量，僅用3個月便成功解決問題，并在1880年發表《關于電流之動能上限的實驗研究》的論文，引起轟動。同年赫茲完成自己的學位論文《旋轉球體的感生效應》，取得博士學位。此后，赫茲留在亥姆霍茲身邊作為助手，對電磁學、極化放電和陰極射線等前沿領域進行研究。
工作經歷
1883年，赫茲前往英國基爾大學擔任講師。赫茲在基爾大學的講課很受歡迎，許多學生選擇赫茲的講課。但是基爾大學沒有物理實驗室，赫茲無法開展物理實驗。赫茲并不愿成為一個純理論物理學家，而當時卡爾斯魯厄理工學院有一個物理實驗室，并且邀請他擔任物理學教授。于是在1885年，赫茲前往卡爾斯魯厄大學教授物理學。第二年，赫茲與卡爾斯魯厄大學講師馬克斯·多爾（Max Doll）的女兒伊麗莎白·多爾（Elisabeth Doll）結婚。他們有兩個女兒：1887年10月20日出生的約翰娜和1891年1月14日出生的瑪蒂爾德，后者后來成為著名的生物學家。
赫茲于1887年首先用實驗證實了電磁波的存在，并于1888年發表了論文，同時赫茲在電磁波實驗過程還發現了光電導效應。多家大學邀請赫茲能前往自己的學校任教。1888年，吉森大學試圖從卡爾斯魯厄大學聘用赫茲，而普魯士文化部要求赫茲去柏林洪堡大學接替基爾霍夫的職位。但赫茲更希望從事研究工作，于是他在第二年前往波恩大學，接替德國物理學家魯道夫·克勞修斯（Rudolf Julius Emanuel Clausius）的職位。在波恩大學，他得以將大部分精力投入實驗當中。
患病逝世
在卡爾斯魯厄足球俱樂部期間，赫茲就飽受牙病的折磨。1888年年初，赫茲做了牙科手術，但病情并無根本好轉。1889年4月3日，赫茲在波恩擔任物理學教授和物理研究所所長，直至去世。1892年病情進一步惡化，他不得不因鼻子、喉嚨的劇痛停止實驗工作，轉向力學理論研究。1893年12月，赫茲已完成絕大部分《力學原理》，并在1894年出版。1894年1月1日，年僅37歲的赫茲因為敗血癥在波恩去世，并被埋葬在漢堡市的奧斯多夫公墓。1937年，他的妻子和女兒為逃離納粹德國，移居英國劍橋。
主要成果
對電磁波的研究
理論物理學家詹姆斯·麥克斯韋在當時已經從理論預言光是一種電磁波，但一直沒有實驗可以證明他的說法。1887年，赫茲用他自己設計的實驗裝置證實電磁波的存在，并根據實驗數據得出的波長以及電路的振蕩頻率算出電磁波的傳播速度，從而揭開電磁波的真相。后來他又繼續深入他的研究，用實驗的方法觀察到電磁波的折射、偏振、衍射等原本屬于光的性質。1888年1月赫茲在他的論文《論動電效應的傳播速度》中總結了他的實驗發現。
光電效應
1887年，赫茲在做電磁波實驗時，為便于觀察，有時用暗箱罩著接受回路。他注意到，接受器電極間的也有間歇的火花。于是赫茲對該現象進入深入研究。經過幾個月的工作，赫茲發現該現象產生的原因不是電磁的屏蔽效果，也與可見光無關，而與紫外線有關。紫外線的照射讓電極間的放電變得更容易。赫茲將自己對光電效應的研究成果寫成論文《紫外線對放電的影響》發表在《物理年鑒》上。1888年，德國物理學家霍爾瓦克斯用另外的實驗驗證赫茲的結論，從而推廣赫茲在光電效應方面的研究成果。
陰極射線
赫茲還在陰極射線領域進行了大量探索。赫茲利用金箔、銀箔做了大量有關陰極射線的穿透能力試驗，并用磁場使陰極射線發生偏轉，但用電場時卻沒有成功。于是赫茲在1883年有關陰極射線的兩篇論文中指出陰極射線是一種波或受擾動的以太被氣體吸收時的一種效應。赫茲的學生菲利普·倫納德在赫茲的研究上進一步研究，并因此在1905年獲得諾貝爾獎。
推導麥克斯韋理論
1890年，赫茲著手使內容上完善的麥克斯韋理論在形式上更加完美，發表了兩篇論述電磁場理論的文章，其中一篇討論關于靜止物體的電動力學。為得到近距作用理論，赫茲從基本方程中消除矢勢，同時取消麥克斯韋理論中對自由以太中的極化作用和電作用所作的區分。最終赫茲得到關于電場強度E和磁場強度H間的對稱方程，從而使麥克斯韋理論更加清晰和易于掌握。赫茲的成果使物理學家們逐漸接受麥克斯韋理論。
接觸力學
赫茲在1882年發表論文《關于彈性固體的接觸》，論文中推導兩任意曲面的彈性接觸解析解。他提出以下假設：接觸表面都是連續并且非協調，即接觸面積遠小于接觸體的輪廓；小應變；每個物體都可以看成一個彈性半空間；表面無摩擦。符合這些假設的接觸稱為赫茲接觸。赫茲接觸理論產生后，在此基礎上產生了黏著接觸理論、微滑微動接觸理論和滾動接觸理論等。這些接觸力學理論進一步幫助人們深入了解接觸的力學和物理特性。
赫茲振子
1887年，赫茲進行一系列實驗，成功證實電磁波的存在，以及光波和電磁波的統一性。為實驗順利進行，赫茲發明出一套原始輻射系統，后被稱為赫茲振子。赫茲振子主要部分是兩根平行且相對放置的金屬桿，用導線與感應線圈相連接以供給高壓電，依靠振子自身的電感和電容產生衰減的高頻振蕩而發射電磁波。為探測到振蕩器發射出的電磁波，赫茲采用偶極子諧振器作為接受器，每當振蕩器的間隙有火花跳過，則諧振器的間隙也有火花跳過。赫茲利用這套裝置多次觀察到電磁波在空間的傳播。之后赫茲多次進行實驗，不僅證明電磁波的傳播速度與光波一樣，還證明電磁波與光波一樣具有反射、折射、干涉和衍射等特點。赫茲的實驗促使波動光學理論的建立和完善，開啟無線電、電視和雷達的新時代。
氣象學
赫茲在氣象學方面也有所研究。在赫爾曼·馮·亥姆霍茲身邊當助手時，赫茲在氣象學領域發表了幾篇小文章，包括關于液體蒸發的研究、一種新型濕度計和一種確定潮濕空氣在絕熱變化時特性的圖形方法。
主要論文與著作
個人榮譽
人物評價
德國物理學家赫爾曼·馮·亥姆霍茲為《力學原理》所作的序言中寫道：“凡是認為人類的進步取決于人類智慧的最大限度的發展、取決于才智戰勝情感和大自然的力量的人，一定都為失去這個才智非凡的天才而陷入極大的悲痛之中。他以自己非凡的智力和個性，在其一生中（可惜這一生是如此短暫）取得了豐碩的成果，這些成果是本世紀很多最有天賦的探索者都為之奮斗而未能取得的。”
奧地利物理學家路德維希·玻爾茲曼在給赫爾曼·馮·亥姆霍茲的信中指出：“在尋找一種對自然界的整體性理解時，赫茲的發現具有十分重要的意義：毫無疑問，他已為未來的研究指明了唯一正確的方向。”
諾貝爾物理學獎阿爾伯特·愛因斯坦評價赫茲：“盡管詹姆斯·麥克斯韋和赫茲都始終堅信力學是物理學的可靠基礎，而我們在回顧中可以公道地把他們看成是動搖了以力學作為一切物理學思想的最終基礎這一信念的人。”
后世紀念
頻率單位
為紀念赫茲在電磁學領域的貢獻，人們把頻率的單位命名為赫茲，簡稱“赫”，符號為Hz。1933年10月，國際電工技術委員會提出采用“赫茲”為頻率單位，1960年第11屆國際計量大會正式通過為SI導出單位。
海因里希赫茲研究所
1928 年，海因里希-赫茲振蕩研究所在柏林成立。今天稱為弗勞恩霍夫電信研究所、海因里希赫茲研究所（HHI）。
海因里希赫茲亞毫米望遠鏡
1992年建造于亞利桑那州格雷厄姆山的亞毫米射電望遠鏡以赫茲的名字命名。
赫茲環形山
赫茲環形山位于月球背面赤道區的一座大型撞擊坑，約形成于39.2-38.5億年前。為紀念赫茲在科學領域的貢獻，1961年國際天文學聯合會批準以赫茲的名字命名這座環形山。
谷歌涂鴉
2012年2月22日，谷歌為紀念赫茲155周年誕辰，推出動態涂鴉紀念赫茲的工作。
赫茲獎章
赫茲獎章是為紀念赫茲，于1986年由電氣電子工程師學會頒發給在電磁領域做出貢獻的人。該獎章于1988年首次頒發，每年頒發一次，直到2001年。它于2009年11月正式停產。
人物關系
參考資料 >
赫茲，H.R. - 《中國大百科全書》第三版網絡版.《中國大百科全書》第三版網絡版.2024-04-11
赫茲接觸理論 - 《中國大百科全書》第三版網絡版.《中國大百科全書》第三版網絡版.2024-04-12
Heinrich Hertz (1857 - 1894) - Biography - MacTutor History of Mathematics.MacTutor Index - MacTutor History of Mathematics.2024-05-06
Prominente.Hamburger Friedh?fe.2024-05-22
赫茲振子 - 《中國大百科全書》第三版網絡版.《中國大百科全書》第三版網絡版.2024-04-12
Schriften vermischten Inhalts.BEIC.2024-05-06
History of HHI.Fraunhofer Heinrich-Hertz-Institut - Fraunhofer HHI.2024-05-22
Home.Mount Graham International Observatory.2024-05-22
Planetary Names.USGS.2024-05-06
Heinrich Rudolf Hertz's 155th Birthday.Google Doodles.2024-05-22
IEEE Heinrich Hertz Medal.ETHW.2024-05-06
Gustav Hertz – Facts - NobelPrize.org.The official website of the Nobel Prize - NobelPrize.org.2024-04-11