Ein Hertz für das Herz. Om en fysikerfamilj som genom generationer gör epokgörande upptäckter.

Relevanta dokument
Hellmuth Hertz. . Fig 1.Hellmuths far Gustaf Hertz

Ultraljudsfysik. Falun

Nobelpristagaren som försvann. Om hur en man från Örebro belönades med Nobelpris tack vare en lyckad konstruktionsblick och största noggrannhet.

Fotoelektriska effekten

If you think you understand quantum theory, you don t understand quantum theory. Quantum mechanics makes absolutely no sense.

Nobelpris i fysik. Fysik i framkant, KTH 29 november 2013 P. Carlson

Varför forskar vi om elementarpartiklar? Svenska lärarare på CERN Tord Ekelöf, Uppsala universitet

1. Elektromagnetisk strålning

Halvledarfysik. Hur fasta tillståndets fysik kom till Lund.

En resa från Demokritos ( f.kr) till atombomben 1945

Välkomna till Kvantfysikens principer!

MATTIAS MARKLUND GRUNDLÄGGANDE FYSIKFORSKNING OCH MILITÄRFORSKNING

Marie Curie, kärnfysiker, Atomfysik. Heliumatom. Partikelacceleratorn i Cern, Schweiz.

1.5 Våg partikeldualism

Fysik TFYA68. Föreläsning 11/14

Milstolpar i tidig kvantmekanik

Information om kursen

WALLENBERGS FYSIKPRIS 2018

Kommer sig osäkerheten av att vår beskrivning av naturen är ofullständig, eller av att den fysiska verkligheten är genuint obestämd?

1 Den Speciella Relativitetsteorin

Bengt Edlén, atomspektroskopist

NOBEL VECKAN Press PM / Nobelstiftelsen

Fysik TFYA86. Föreläsning 10/11

TEKNISKA HÖGSKOLAN I LULEÅ lp2 96 Avd. för Fysik Per Arve. Laboration i Kvantfysik för F

FYSIK. Läroplanens centrala innehåll

Yrkeshögskolan Novia Utbildningsprogrammet i elektroteknik

Småsaker ska man inte bry sig om, eller vad tycker du? av: Sofie Nilsson 1

Två vänner från Fysicum

Två typer av strålning. Vad är strålning. Två typer av strålning. James Clerk Maxwell. Två typer av vågrörelse

Alla bilder finns på kursens hemsida

Relativistisk energi. Relativistisk energi (forts) Ekin. I bevarad energi ingår summan av kinetisk energi och massenergi. udu.

elektrostatik: laddningar I vila eller liten rörelse utan acceleration

BETYGSKRITERIER I KEMI, FYSIK OCH BIOLOGI

Akustik läran om ljudet

Att utforska mikrokosmos

Innehåll. Fysik Relativitetsteori. fy8_modernfysik.notebook. December 19, Relativitetsteorin Ljusets dualism Materiens struktur Kärnfysik

Föreläsning 2. Att uppbygga en bild av atomen. Rutherfords experiment. Linjespektra och Bohrs modell. Vågpartikel-dualism. Korrespondensprincipen

ELLÄRA. Denna power point är gjord för att du ska få en inblick i elektricitet. Vad är spänning, ström? Var kommer det ifrån? Varför lyser lampan?

Mål och betygskriterier i Fysik

Innehåll. Fysik Relativitetsteori. fy8_modernfysik.notebook. December 12, Relativitetsteorin Ljusets dualism Materiens struktur Kärnfysik

Kvantmekanik. Kapitel Natalie Segercrantz

Lågstadieelevernas inlärningsmaterial för utställningen. Elköping

Medicinsk Neutron Vetenskap. yi1 liao2 zhong1 zi3 ke1 xue2

Nobel Creations. Konstnärliga tolkningar av årets Nobelpris Av: NOBELMUSEET 2018 För mer information om våra skolprogram se: nobelcenter.

3.7 Energiprincipen i elfältet

Högstadieelevernas inlärningsmaterial för utställningen. Elköping

Akustik. Läran om ljudet

Vetenskapshistoria. Vi behandlar naturvetenskap. Vi gör en uppdelning efter olika ämnen. Uppdelningen är delvis kronologisk

Föredrag om relativitetsteorin AFI Håkan Sjögren

Ekman och Källén. Två världskända teoretiska lundafysiker.

Einsteinseminarier. hösten 2007

Medicinska fakulteten UTBILDNING, FORSKNING OCH INNOVATION SEDAN 1666

Fysik TFYA86. Föreläsning 9/11

RÖNTGEN. Röntgen tog världens första röntgenbild på en människa år Det var en bild av hans hustrus, Anna UPPTÄCKTEN

Månadens fysiker Juni 2017

Kapitel: 32 Elektromagnetiska vågor Maxwells ekvationer Hur accelererande laddningar kan ge EM-vågor

KVANTMEKANIKENS HISTORIA. Solvay Conference 1927

Vad skulle du vilja uppfinna?

Stephen Hawking och Gud. Tord Wallström

F2: Kvantmekanikens ursprung

I once saw Einstein on a train which whistled past our station. - Your clock ticks much too slow, I yelled. - Ach, nein. That's time dilation

Ämnesplan i Fysik Treälven

Instuderingsfrågor för godkänt i fysik år 9

Hur mycket betyder Higgspartikeln? MASSOR!

H Ä F T E 12 NATURVETENSKAPLIGA ÄMNEN

Översikt av fysiken

Supersymmetri. en ny värld av partiklar att upptäcka. Johan Rathsman, Lunds Universitet. NMT-dagar, Lund, Symmetrier i fysik

Sagan om ringarna. Berättelsen om en liten MAX hur han började gå, växte upp och blev stor.

HT14. Atombomben HALMSTAD HÖGSKOLA, INGENJÖRSMETODIK SAFA ALBDERI, ANTON HEMHAGEN HANDL:BENGT-GÖRAN ROSÉN

Ladans bearbetning av juluppdraget Min lampa

Supersymmetri. en ny värld av partiklar att upptäcka. Johan Rathsman, Lunds Universitet. NMT-dagar, Lund, Symmetrier i fysik

Nikolai Tesla och övergången till växelström

Introduktion till kursen. Fysik 3. Dag Hanstorp

Dopplereffekt och lite historia

Kommentarer till målen inför fysikprovet. Magnetism & elektricitet

Instuderingsfrågor Atomfysik

Kvantteknologi populärvetenskaplig beskrivning

Janne Rydberg och hans formel

Christian Hansen CERN BE-ABP

HEJ! Hej jag heter Bilal och nu ska jag berätta lite om energi och hur det gick i första terminen i 8 B på Apelgådsskolan.

Ulrike och kriget LÄSFÖRSTÅELSE. Elevmaterial VIBEKE OLSSON SIDAN 1. Namn: Kapitel 1. Frågor på raden (Du hittar svaret på raden, direkt i texten.

Hur mycket betyder Higgs partikeln? MASSOR! Leif Lönnblad. Institutionen för Astronomi och teoretisk fysik Lunds Universitet. S:t Petri,

TILLÄMPAD ATOMFYSIK Övningstenta 1

I Rymden finns ingen luft. Varför kan man inte höra några ljud där?

Försättsblad. Radion HT 2012 Anthony Hässelborg

för gymnasiet Polarisation

Copyright 2001 Ulf Rääf och DataRäven Elektroteknik, All rights reserved.

Trådlös kommunikation

Fritidsnämndens tipsrunda på Hälsans stig

III Astropartikelfysik och subatomär fysik

Från statisk elekricitet till kosmisk strålning: En laddad historia. Miklos Långvik, NO-biennalen Umeå

2.6.2 Diskret spektrum (=linjespektrum)

krävs för att kunna utföra arbete. Den finns i många former men kan inte förstöras, bara omvandlas från en form till en annan.

Fysik Kunskapens användning

Vad händer om du skruvar ur lampan i julgransbelysningen? Varför blir det så?

Upp gifter I=2,3 A. B=37 mt. I=1,9 A B=37 mt. B=14 mt I=4,7 A

Tentamen: Atom och Kärnfysik (1FY801)

Sven Gösta Nilsson och hans modell. Om en av de mest framgångsrika modellerna för atomkärnor någonsin och om människan som utvecklade den.

Målet med undervisningen är att eleverna ska ges förutsättningar att:

HEMPROV LJUD OCH LJUS

Transkript:

165 Ein Hertz für das Herz Om en fysikerfamilj som genom generationer gör epokgörande upptäckter.

En fysikerfamilj Hellmuth Hertz föddes i Berlin 1920. Hans föräldrar var Ellen och Gustav Hertz. Fem år senare skulle hans far belönas med nobelpriset i fysik. Heinrich Hertz som gett namn åt mätenheten för frekvens var bror till Hellmuths farfar. Hellmuth själv skulle bli en av Lunds Tekniska Högskolas mest framgångsrika professorer. Hellmuth Hertz med sonen Hans som sedan 1997 är professor i biomedicinsk fysik vid KTH i Stockholm. Ein Hertz für das Herz 166

Elektromagnetiska vågor 167 1888 var Heinrich Hertz den förste att påvisa existensen av de elektromagnetiska vågor som beskrivits av Maxwell 1873. En gnista i högspänningskretsen ger upphov till en gnista i den ringformade mottagaren. I fortsatta experiment kunde Hertz bekräfta Maxwells teori att ljus är en elektromagnetisk vågrörelse.

Uppväxt bland fysiker Den tyska fysikforskningen var världsledande i början av 1900-talet med bland andra Albert Einstein, som liksom Hellmuths far var professor i Berlin. Einstein fick 1921 års nobelpris i fysik för upptäckten av den fotoelektriska effekten. Relativitetsteorin var alltför kontroversiell för att prisbelönas. Ein Hertz für das Herz 168

Franck-Hertz experimentet 169 Endast 26 år gammal hade Gustav Hertz, tillsammans med James Franck utfört ett experiment som bekräftade Niels Bohrs atommodell. Franck och Hertz fick 1925 års Nobelpris i fysik för sitt experiment. Hellmuths far, Gustav Hertz, var professor vid Berlins Tekniska Högskola. 1935 fråntogs han dock rätten att examinera på grund av de nazistiska raslagarna. Han lämnade då sin professorstjänst, men kunde fortsätta som forskare vid företaget Siemens & Halske. Experimentet visade att elektroner som accelereras genom kvicksilverånga bromsas då de nått en viss energi, vilket bekräftar att atomen bara kan ta upp energi i kvantiserade steg.

Studier och krig 1939 började Hellmuth Hertz studera vid Berlins tekniska högskola, men fick avbryta sina studier när han blev inkallad till krigstjänst. Efter en kort tid vid Afrikakåren i Nordafrika, under Ökenräven, general Erwin Rommels ledning, blev han tillfångatagen, och överförd till USA som krigsfånge. Ein Hertz für das Herz 170

Nästan hemma igen 171 Väl i USA fick Hellmuth kontakt med James Franck, som delat nobelpriset med hans far. Franck, som var jude, hade lämnat sin professur i Tyskland när nazisterna tog makten 1933 och liksom Einstein, och många andra, flyttat till USA. Genom Francks förmedling kunde Hellmuth nu som krigsfånge, fortsätta sina fysikstudier. När kriget tog slut, återvände Hellmuth till Europa och genom insatser från Niels Bohr i Köpenhamn och Torsten Gustafson i Lund, fick han anställning som amanuens vid Fysicum i Lund.

Doktorand i Lund Som doktorand ledde Hellmuth Hertz uppbyggnaden av Lunds första accelerator, en 3 MeV van de Graaff-generator. Man hade i början problem med att nå upp till den förväntade spänningen och upptäckte att detta berodde på så kallade koronaurladdningar inne i vakuumtanken. Hellmuth måste finna orsaken till dessa urladdningar. Det ledde bland annat till konstruktionen av en högspänningstriod. Patentet för trioden såldes till elektronikföretaget Philips. Förtjänsten utgjorde grundplåten till Hellmuths första bil en ljusblå VW1200. Ein Hertz für das Herz 172

Biofysik 173 Genom, Birgit Nordbring, som senare skulle bli hans hustru, och som då var verksam vid växtfysiologiska institutionen i Lund, blev Hellmuth uppmärksammad på behovet av en snabb fuktighetsmätare för att studera växternas reglering av transpiration till omgivningen. Eftersom förutsättningarna för en korona-urladdning är beroende av luftfuktigheten, konstruerade Hellmuth Hertz en så kallad koronahygrometer. Med denna utrustning lyckades man nu studera växternas reglering av sitt vatteninnehåll. Problemen med kärnfysikacceleratorn hade sålunda lett till lösningen av ett problem inom växtfysiologin. Så här fungerar en koronahygrometer Experimentuppställning T air pressure stabilizer P cotton wool H constant humidity tube C transpiration chamber S wax seal L leaf under investigation W heat radiation filler E electric lamp (Teckningens olika delar är inte skalenlig)

Varför växer en växt uppåt? Ett annat problem, som Hans Burström, professor i växtfysiologi gjorde Hellmuth Hertz uppmärksam på, var växternas geoelektriska effekt. När en växt eller ett frö utsätts för gravitation strävar de ovanjordiska delarna att växa uppåt och roten att växa neråt. Detta fenomen är kopplat till en liten elektrisk spänning som uppkommer över t.ex. en solrosstam, som lägges horisontellt. I samband med arbetet på kärnfysikacceleratorn hade Hellmuth utvecklat en metod för beröringsfri mätning av fältstyrkan inuti generatorn. För att undersöka växternas geoelektriska effekt utvecklade han nu en kontaktfri fältmätande elektrod av samma typ som kommit till användning i generatorn. Ein Hertz für das Herz 174

Ultraljudsdiagnostik 175 Hjärtläkaren Inge Edler tog i början av 1950-talet kontakt med Hellmuth Hertz för att diskutera en metod för att undersöka hjärtats rörelser. Hellmuth föreslog att man skulle försöka med ultraljud, som han blivit intresserad av redan under sina studier i Berlin. Ultraljud är en vågrörelse av samma slag som vanligt ljud, men med högre frekvens. I en gränsyta mellan två material reflekteras en del av vågen, och man kan fånga upp ett eko. Ultraljudsteknik användes för materialprovning, och för sina första experiment lånade Hellmuth Hertz en apparat från Kockums skeppsvarv i Malmö.

Rörliga bilder Ein Hertz für das Herz 176

Bläckstråleskrivare 177 För att skriva ut bilder från ultraljudsundersökningar behövdes en snabb skrivare med hög upplösning. Hellmuth utgick från en befintlig skrivare, den så kallade mingografen, och i sitt arbete med att modifiera den upptäckte Hellmuth Hertz en metod att elektriskt styra en stråle av små bläckdroppar. Med hjälp av metoden kan man på några miljondels sekunder sätta en bläckfläck på ett papper. Svenska företag visade svalt intresse för Hellmuths innovation och han sålde till slut patenträttigheterna till USA. Bläckstråleskrivaren blev alltså en svensk uppfinning som kommersialiserades utomlands. Hellmuth Hertz bläckstråleskrivare. Prototyp. TM40522.

Hyllad professor 1963 utnämndes Hellmuth till professor i elektrisk mätteknik vid Lunds Tekniska Högskola. Med sina medarbetare och doktorander fortsatte han forskningen inom ultraljudsdiagnostik, biofysik och bläckstråleteknik. Konstverk utfört av konstnärsgruppen Beck & Ljung, beställd av institutionen för elektrisk mätteknik för att hedra Hellmuth Hertz. Ein Hertz für das Herz 178

Priser och belöningar 179 Det torde vara unikt att en forskare uppnår internationellt uppmärksammade framgångar inom så vitt skilda fält och Hellmuth Hertz tilldelades under sitt liv ett stort antal internationella priser och belöningar för sina forskningsresultat och uppfinningar. Hellmuth Hertz 1920-1990

Laskerpriset Tillsammans med professor Inge Edler fick Hellmuth Hertz 1977 Albert Lasker Clinical Research Award som är USA:s förnämsta utmärkelse inom medicinområdet. Prismotiveringen lyder: To Dr. Hertz, who brought his extraordinary technical knowledge and imagination from the field of physics to diagnostic medicine, and laid the foundation on which many of today s ultrasound advances have been built, this 1977 Albert Lasker Clinical Medical Research Award is given. Hellmuth Hertz och Inge Edler. Ein Hertz für das Herz 180 Innehållsförteckningen >> Nästa kapitel >>