Pieter Zeeman

Pieter Zeeman [ze:mɑn] (Zonnemaire, 25 maggio 1865 – Amsterdam, 9 ottobre 1943) è stato un fisico olandese.

Nel 1902 divise il Premio Nobel per la Fisica con Hendrik Lorentz, per la sua scoperta dell'effetto Zeeman.

Pieter Zeeman nacque a Zonnemaire, una piccola città sull'isola di Schouwen-Duiveland, nei Paesi Bassi, figlio di Catharinus Forandinus Zeeman, ministro della Chiesa riformata olandese, e di Willemina Worst.

Si interessò precocemente alla fisica. Nel 1883 il fenomeno dell'aurora boreale fu visibile in Paesi Bassi. Zeeman, a quel tempo studente delle scuole superiori a Zierikzee, ne fece un disegno e una descrizione, che mandò al giornale Nature, dove venne pubblicato. L'editore ringraziò "le attente osservazioni del Professor Zeeman dal suo osservatorio di Zonnemaire", cosa certamente lusinghiera per uno studente di scuola superiore.

Finita la scuola, nel 1883 andò a Delft per studiare ulteriormente le lingue classiche, a quel tempo un requisito fondamentale per chiunque volesse essere ammesso all'università. In quel periodo visse a casa del Dr. J.W. Lely, co-direttore del ginnasio e fratello di Cornelis Lely, il responsabile della progettazione e della realizzazione dei lavori dello Zuiderzee. A Delft Zeeman conobbe anche Heike Kamerlingh Onnes, che sarebbe poi diventato suo relatore di tesi.

Zeeman passò gli esami di ammissione all'università nel 1885, e iniziò a studiare fisica all'Università di Leida, dove ebbe come professori Heike Kamerlingh Onnes e Hendrik Lorentz. nel 1890, prima ancora di aver finito la sua tesi, divenne l'assistente di Lorentz. Questo gli permise di far parte di un programma di ricerca sull'effetto Kerr. Nel 1893 presentò la sua tesi di dottorato appunto su un argomento correlato all'effetto Kerr (la riflessione della luce polarizzata su una superficie magnetizzata). Una volta ottenuto il dottorato, andò per sei mesi all'Istituto F. Kohlrausch di Strasburgo. Nel 1895, tornato da Strasburgo, Zeeman divenne Privatdozent in matematica e fisica a Leida. Lo stesso anno si sposò con Johanna Elisabeth Lebret (1873–1962), da cui ebbe tre figlie e un figlio.

Nel 1896, tre anni dopo la sua tesi sull'effetto Kerr, scoprì quello che poi divenne noto come effetto Zeeman. Come approfondimento della sua tesi di ricerca, cominciò a studiare l'effetto di un campo magnetico su una sorgente di luce. Scoprì che una linea spettrale viene separata in più componenti sotto l'effetto del campo magnetico. Lorentz sentì parlare per la prima volta delle osservazioni di Zeeman sabato 31 ottobre 1896, al meeting dell'Accademia Reale delle Arti e delle Scienze dei Paesi Bassi di Amsterdam, dove questi risultati vennero annunciati da Kamerlingh Onnes. Il lunedì seguente, Lorentz chiamò Zeeman nel suo ufficio e gli presentò una spiegazione delle sue osservazioni, basata sulla sua teoria della radiazione elettromagnetica.

L'importanza della scoperta di Zeeman divenne presto evidente: si trattava della prima conferma delle predizioni di Lorentz sulla polarizzazione della luce emessa alla presenza di un campo magnetico. Dalle osservazioni di Zeeman fu evidente che le particelle oscillanti (che secondo le teorie di Lorentz erano la sorgente dell'emissione luminosa) erano cariche negativamente, e che erano circa un migliaio di volte più leggere di un atomo di idrogeno. Questa conclusione venne raggiunta poco tempo prima della scoperta dell'elettrone da parte di Thomson (che di fatto fornì un'evidenza sperimentale a quanto calcolato da Lorentz separatamente), e segnò un passo importante nella scoperta della struttura dell'atomo.

Grazie alla sua scoperta, a Zeeman venne offerta la carica di lettore ad Amsterdam nel 1897, e nel 1900 venne promosso professore di fisica all'Università di Amsterdam. Nel 1902 gli venne conferito il Premio Nobel per la fisica per la scoperta dell'effetto Zeeman, insieme al suo primo mentore Lorentz. Cinque anni più tardi, nel 1908, succedette a Van der Waals come professore ordinario e Direttore del Physics Institute di Amsterdam. Questa nuova posizione gli permise di raffinare i suoi studi sull'effetto Zeeman. Per il resto della sua carriera continuò ad interessarsi ai fenomeni ottico-magnetici, ma studiò anche la propagazione della luce in mezzi in movimento, argomento diventato di interesse centrale nella fisica dopo la scoperta della relatività ristretta di Albert Einstein. Più tardi nella sua carriera si interessò anche di spettrometria di massa.

Nel 1923 venne costruito un nuovo laboratorio ad Amsterdam, che dal 1940 fu rinominato Zeeman Laboratory.

Nel 1898, Zeeman fu eletto membro dell'Accademia Reale delle Arti e delle Scienze di Amsterdam, e ne divenne segretario dal 1912 al 1920. Il 15 maggio 1910 divenne Socio dell'Accademia delle Scienze di Torino.^[1]

Vinse molte altre onorificenze, tra cui la prestigiosa Henry Draper Medal nel 1921. Divenne professore Emerito nel 1935.

Zeeman morì il 9 ottobre 1943 ad Amsterdam, e venne sepolto ad Haarlem.

Premio Nobel per la fisica 1902

• Medaglia Matteucci (1912)
• Medaglia Henry Draper (1921)
• Medaglia Rumford (1922)

Il cratere Zeeman sulla Luna porta il suo nome come pure un asteroide, 29212 Zeeman^[2].

• Pieter Zeeman, The Effect of Magnetisation on the Nature of Light Emitted by a Substance, in Nature, vol. 55, febbraio 1897, p. 347 (archiviato dall'url originale il 4 luglio 2007).
• Oliver Lodge, The Influence of a Magnetic Field on Radiation Frequency, in Proceedings of the Royal Society of London, vol. 60, 11 febbraio 1897, pp. 513-514.
• J Larmor, The Influence of a Magnetic Field on Radiation Frequency, in Proceedings of the Royal Society of London, vol. 60, 11 febbraio 1897, pp. 514-515.
• P Zeeman, Fresnel's coefficient for light of different colours. (First part), in Royal Netherlands Academy of Art and Sciences, Proceedings, vol. 17, I, 1914, pp. 445-451. URL consultato il 16 febbraio 2007 (archiviato dall'url originale il 19 maggio 2009).
• P Zeeman, Fresnel's coefficient for light of different colours. (Second part), in Royal Netherlands Academy of Art and Sciences, Proceedings, vol. 18, I, 1915, pp. 398-408. URL consultato il 16 febbraio 2007 (archiviato dall'url originale il 19 maggio 2009).
• Zeeman, P. (1900) The Effects Of A Magnetic Field On Radiation Memoirs By Faraday Kerr And Zeeman (American Book Company)
• Zeeman, P. (1913) Researches in magneto-optics: with special reference to the magnetic resolution of spectrum lines (London: Macmillan)

• Effetto Zeeman

• Wikisource contiene una pagina dedicata a Pieter Zeeman
• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Pieter Zeeman

• Zeeman, Pieter, su Treccani.it – Enciclopedie on line, Istituto dell'Enciclopedia Italiana.
• Zeeman, Pieter, su sapere.it, De Agostini.
• (EN) Pieter Zeeman, su Enciclopedia Britannica, Encyclopædia Britannica, Inc.
• (EN) Pieter Zeeman, su nobelprize.org.
• (EN) Pieter Zeeman, su Mathematics Genealogy Project, North Dakota State University.
• Pieter Zeeman, su accademiadellescienze.it, Accademia delle Scienze di Torino.
• (EN) Opere di Pieter Zeeman, su Open Library, Internet Archive.
• (EN) Albert van Helden Pieter Zeeman 1865 – 1943 In: K. van Berkel, A. van Helden and L. Palm ed., A History of Science in The Netherlands. Survey, Themes and Reference (Leiden: Brill, 1999) 606 - 608

V · D · M Vincitori del Premio Nobel per la fisica
1901 - 1925	Wilhelm Conrad Röntgen (1901) • Hendrik Lorentz, Pieter Zeeman (1902) • Antoine Henri Becquerel, Marie Curie, Pierre Curie (1903) • John William Strutt Rayleigh (1904) • Philipp von Lenard (1905) • Joseph John Thomson (1906) • Albert Abraham Michelson (1907) • Gabriel Lippmann (1908) • Carl Ferdinand Braun, Guglielmo Marconi (1909) • Johannes Diderik van der Waals (1910) • Wilhelm Wien (1911) • Nils Gustaf Dalén (1912) • Heike Kamerlingh Onnes (1913) • Max von Laue (1914) • William Henry Bragg, William Lawrence Bragg (1915) • Charles Glover Barkla (1917) • Max Planck (1918) • Johannes Stark (1919) • Charles Edouard Guillaume (1920) • Albert Einstein (1921) • Niels Bohr (1922) • Robert Millikan (1923) • Manne Siegbahn (1924) • James Franck, Gustav Hertz (1925)
1926 - 1950	Jean Baptiste Perrin (1926) • Arthur Compton, Charles Thomson Rees Wilson (1927) • Owen Willans Richardson (1928) • Louis de Broglie (1929) • Chandrasekhara Venkata Raman (1930) • Werner Karl Heisenberg (1932) • Paul Dirac, Erwin Schrödinger (1933) • James Chadwick (1935) • Carl David Anderson, Victor Franz Hess (1936) • Clinton Joseph Davisson, George Paget Thomson (1937) • Enrico Fermi (1938) • Ernest Orlando Lawrence (1939) • Otto Stern (1943) • Isidor Isaac Rabi (1944) • Wolfgang Pauli (1945) • Percy Williams Bridgman (1946) • Edward Victor Appleton (1947) • Patrick Maynard Stuart Blackett (1948) • Hideki Yukawa (1949) • Cecil Frank Powell (1950)
1951 - 1975	John Douglas Cockcroft, Ernest Walton (1951) • Felix Bloch, Edward Mills Purcell (1952) • Frits Zernike (1953) • Max Born, Walther Bothe (1954) • Polykarp Kusch, Willis Lamb (1955) • John Bardeen, Walter Houser Brattain, William Bradford Shockley (1956) • Tsung-Dao Lee, Chen Ning Yang (1957) • Pavel Alekseevič Čerenkov, Il'ja Michajlovič Frank, Igor' Evgen'evič Tamm (1958) • Owen Chamberlain, Emilio Segrè (1959) • Donald Glaser (1960) • Robert Hofstadter, Rudolf Ludwig Mössbauer (1961) • Lev Davidovič Landau (1962) • Maria Goeppert-Mayer, Hans Jensen, Eugene Wigner (1963) • Nikolaj Gennadievič Basov, Aleksandr Michajlovič Prochorov, Charles Hard Townes (1964) • Richard Feynman, Julian Schwinger, Shin'ichirō Tomonaga (1965) • Alfred Kastler (1966) • Hans Bethe (1967) • Luis Álvarez (1968) • Murray Gell-Mann (1969) • Hannes Alfvén, Louis Néel (1970) • Dennis Gabor (1971) • John Bardeen, Leon Cooper, Robert Schrieffer (1972) • Leo Esaki, Ivar Giaever, Brian Josephson (1973) • Antony Hewish, Martin Ryle (1974) • Aage Niels Bohr, Ben Mottelson, James Rainwater (1975)
1976 - 2000	Burton Richter, Samuel Chao Chung Ting (1976) • Philip Warren Anderson, Nevill Francis Mott, John Hasbrouck van Vleck (1977) • Pëtr Leonidovič Kapica, Arno Penzias, Robert Woodrow Wilson (1978) • Sheldon Lee Glashow, Abdus Salam, Steven Weinberg (1979) • James Cronin, Val Fitch (1980) • Nicolaas Bloembergen, Arthur Schawlow, Kai Siegbahn (1981) • Kenneth Geddes Wilson (1982) • Subrahmanyan Chandrasekhar, William Alfred Fowler (1983) • Simon van der Meer, Carlo Rubbia (1984) • Klaus von Klitzing (1985) • Gerd Binnig, Heinrich Rohrer, Ernst Ruska (1986) • Georg Bednorz, Karl Alexander Müller (1987) • Leon Max Lederman, Melvin Schwartz, Jack Steinberger (1988) • Hans Dehmelt, Wolfgang Paul, Norman Foster Ramsey (1989) • Jerome Isaac Friedman, Henry Way Kendall, Richard Edward Taylor (1990) • Pierre-Gilles de Gennes (1991) • Georges Charpak (1992) • Russell Alan Hulse, Joseph Hooton Taylor Jr. (1993) • Bertram Brockhouse, Clifford Shull (1994) • Martin Lewis Perl, Frederick Reines (1995) • David M. Lee, Douglas Osheroff, Robert Coleman Richardson (1996) • Steven Chu, Claude Cohen-Tannoudji, William Phillips (1997) • Robert Laughlin, Horst Störmer, Daniel Tsui (1998) • Gerardus 't Hooft, Martinus Veltman (1999) • Žores Ivanovič Alfërov, Jack St. Clair Kilby, Herbert Kroemer (2000)
2001 - oggi	Eric Allin Cornell, Wolfgang Ketterle, Carl Wieman (2001) • Raymond Davis Jr., Riccardo Giacconi, Masatoshi Koshiba (2002) • Aleksej Alekseevič Abrikosov, Vitalij Lazarevič Ginzburg, Anthony James Leggett (2003) • David Gross, David Politzer, Frank Wilczek (2004) • Roy Glauber, John L. Hall, Theodor Hänsch (2005) • John Cromwell Mather, George Fitzgerald Smoot (2006) • Albert Fert, Peter Grünberg (2007) • Yōichirō Nambu, Makoto Kobayashi, Toshihide Maskawa (2008) • Charles K. Kao, Willard Sterling Boyle, George Elwood Smith (2009) • Andrej Gejm, Konstantin Novosëlov (2010) • Saul Perlmutter, Brian P. Schmidt, Adam Riess (2011) • Serge Haroche, David Wineland (2012) • François Englert, Peter Higgs (2013) • Isamu Akasaki, Hiroshi Amano, Shūji Nakamura (2014) • Takaaki Kajita, Arthur McDonald (2015) • David Thouless, Duncan Haldane, John Michael Kosterlitz (2016) • Rainer Weiss, Barry Clark Barish, Kip Thorne (2017) • Arthur Ashkin, Gérard Mourou, Donna Strickland (2018) • Jim Peebles, Michel Mayor, Didier Queloz (2019) • Roger Penrose, Reinhard Genzel, Andrea Ghez (2020) • Syukuro Manabe, Klaus Hasselmann, Giorgio Parisi (2021) • Alain Aspect, John Clauser, Anton Zeilinger (2022) • Pierre Agostini, Ferenc Krausz, Anne L'Huillier (2023) • John Hopfield, Geoffrey Hinton (2024)

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