1.荷蘭物理學家洛倫茲創(chuàng)立電子論

　　洛倫茲認為一切物質(zhì)分子都含有電子，陰極射線的粒子就是電子。把以太與物質(zhì)的相互作用歸結(jié)為以太與電子的相互作用。這一理論成功地解釋了塞曼效應(yīng)，與塞曼一起獲1902年諾貝爾物理學獎。

　　洛倫茲是經(jīng)典電子論的創(chuàng)立者.他認為電具有“原子性”，電的本身是由微小的實體組成的.后來這些微小實體被稱為電子.洛倫茲以電子概念為基礎(chǔ)來解釋物質(zhì)的電性質(zhì).從電子論推導(dǎo)出運動電荷在磁場中要受到力的作用，即洛倫茲力.他把物體的發(fā)光解釋為原子內(nèi)部電子的振動產(chǎn)生的.這樣當光源放在磁場中時，光源的原子內(nèi)電子的振動將發(fā)生改變，使電子的振動頻率增大或減小，導(dǎo)致光譜線的增寬或分裂.1896年10月，洛倫茲的學生塞曼發(fā)現(xiàn)，在強磁場中鈉光譜的D線有明顯的增寬，即產(chǎn)生塞曼效應(yīng)，證實了洛倫茲的預(yù)言.塞曼和洛倫茲共同獲得1902年諾貝爾物理學獎.

　　1904年，洛倫茲證明，當把麥克斯韋的電磁場方程組用伽利略變換從一個參考系變換到另一個參考系時，真空中的光速將不是一個不變的量，從而導(dǎo)致對不同慣性系的觀察者來說，麥克斯韋方程及各種電磁效應(yīng)可能是不同的.為了解決這個問題，洛倫茲提出了另一種變換公式，即洛倫茲變換。后來，愛因斯坦把洛倫茲變換用于力學關(guān)系式，創(chuàng)立了狹義相對論.

　　2.提出洛倫茲變換公式

　　1892年他研究過地球穿過靜止以太所產(chǎn)生的效應(yīng)，為了說明邁克孫-莫雷實驗的結(jié)果，他獨立地提出了長度收縮的假說，認為相對以太運動的物體，其運動方向上的長度縮短了。1895年，他發(fā)表了長度收縮的準確公式，即在運動方向上，長度收縮因子為(1-v2/c2)1/2。1899年，他在發(fā)表的論文里，計論了慣性系之間坐標和時間的變換問題，并得出電子與速度有關(guān)的結(jié)論。1904年，他發(fā)表了著名的變換公式(J.-H.龐加萊首先稱之為洛倫茲變換)和質(zhì)量與速度的關(guān)系式，并指出光速是物體相對于以太運動速度的極限。

　　1875年前，光的電磁理論與物質(zhì)分子理論相結(jié)合的統(tǒng)一設(shè)想，還沒有被人明確提出。此后，洛倫茲對這一問題進行深入研究，寫出了題為《光的反射與折射理論》論文，對光的舊波動理論與光的新電磁理論作了綜合性評述，最后明確提出了這一統(tǒng)一設(shè)想，不僅使麥克斯韋的電磁理論有了更加堅實的物理基礎(chǔ)，而且據(jù)此創(chuàng)立了物質(zhì)的電子論。隨后他又根據(jù)電子論，確立了電子在磁場中所受的力即“洛倫茲力”的概念。與此同時，他還與其同胞塞曼一起，發(fā)現(xiàn)并驗證了塞曼效應(yīng)。塞曼效應(yīng)是一種解釋置于磁場中的光源發(fā)射的各種譜線，受磁場影響分裂成幾條，各分譜線之間間隔的大小與磁場強度成正比的理論。塞曼最先發(fā)現(xiàn)這一現(xiàn)象并對其進行了研究，但他通過研究在理論上雖然可以正確解釋這一現(xiàn)象，卻在實驗中遇到了難題。洛倫茲對此進行反復(fù)實驗，終于找到了問題的癥結(jié)所在，用實驗證實了塞曼理論的正確，使塞曼效應(yīng)在理論和實驗上都站住了腳，成了物理學中的一個經(jīng)典定律。

　　3.出色的物理教育家

　　洛倫茲還是一位教育家，他在萊頓大學從事普通物理和理論物理教學多年，寫過微積分和普通物理等教科書。在哈勒姆他曾致力于通俗物理講演。他一生中花了很大一部分時間和精力審查別人的理論并給予幫助。他為人熱誠、謙虛，受到愛因斯坦、薛定諤和其他青年一代理論物理學家們的尊敬，他們多次到萊頓大學向他請教，愛因斯坦曾說過，他一生中受洛倫茲的影響最大。

　　荷蘭物理學家洛倫茲趣事

　　在物理學家中，洛倫茲是最富有國際性的。在他事業(yè)的最初20年中，他的國際性工作僅限于著作。后來，他開始離開萊頓書房和教室，廣泛地與國外科學家進行個人接觸。他的電子理論使他在物理學界獲得領(lǐng)導(dǎo)地位。1898年，洛倫茲接受玻爾茲曼的邀請，為德國的自然科學與醫(yī)學學會的迪塞爾多夫會議物理組做演講。1900年在巴黎，為國際物理代表會(世界性物理學家集會)做演講。洛倫茲在物理方面最重要的國際性活動是擔任物理學的索爾維會議的定期主席(1911—1927年)，他在臨終前還主持了最后一次會議。洛倫茲在這些國際性的集會中主持會議并成為公認的領(lǐng)袖。大家對他淵博的學問、高明的技術(shù)、善于總結(jié)最復(fù)雜的爭論以及無比精煉的語方都非常佩服。第一次大戰(zhàn)后，洛倫茲的國際主義活動帶有若干政治色彩。1909年至1921年，他擔任荷蘭皇家科學與文學研究院物理組的主任時，以自己的影響來說服人們參加戰(zhàn)后盟國創(chuàng)立的國際性科學組織。1923年，他成為國聯(lián)文化協(xié)作國際委員會的七個委員之一，并繼承伯格森(H.Bergson)擔任主席。

　　洛倫茲在物理學上最重要的貢獻是他的電子論。早在他作學位論文之前，由于讀過菲涅耳文集而深受其影響;后來受到H.von亥姆霍茲的啟發(fā)，他用J.C.麥克斯韋的電磁理論來處理光在電介質(zhì)交界面上的反射和折射問題作為他的博士論文，在論文的末尾，他提到把光磁理論與物質(zhì)的分子理論結(jié)合起來的前景，這就是他后來創(chuàng)立電子論的根源。1878年，他發(fā)表了光與物質(zhì)相互作用的論文，把以太與普通的物質(zhì)區(qū)別開來，認為以太是靜止的，無所不在，而普通物質(zhì)的分子則都含有帶電的諧振子;在這個基礎(chǔ)上，他導(dǎo)出了分子折射率的公式(即洛倫茲-洛倫茨公式)1892年，他開始發(fā)表電子論的文章，他認為一切物質(zhì)的分子都含有電子，陰極射線的粒子就是電子，電子是很小的有質(zhì)量的剛球，電子對于以太是完全透明的，以太與物質(zhì)的相互作用歸結(jié)為以太與物質(zhì)中的電子的相互作用。這在個基礎(chǔ)上，1895年他提出了著名的洛倫茲力公式。1896年，P.塞曼發(fā)現(xiàn)放在磁場中的光源，其光譜線發(fā)生分裂(塞曼效應(yīng))。洛倫茲立即用他的電子論對這一現(xiàn)象作了定量的解釋。由于這一貢獻，他和塞曼共同獲得1902年的諾貝爾物理學獎。