Friedrich Hasenöhrl ( alemán: [ˈhaːzn̩øːɐ̯l] ; 30 de noviembre de 1874 - 7 de octubre de 1915) fue un físico austríaco .
Friedrich Hasenöhrl nació en Viena , Austria-Hungría en 1874. Su padre era abogado y su madre pertenecía a una destacada familia aristocrática. Después de su educación primaria, estudió ciencias naturales y matemáticas en la Universidad de Viena con Joseph Stefan (1835-1893) y Ludwig Boltzmann (1844-1906). En 1896, obtuvo un doctorado con Franz-Serafin Exner con una tesis titulada "Über den Temperaturkoeffizienten der Dielektrizitätskonstante in Flüssigkeiten und die Mosotti-Clausius'sche Formel".
Trabajó con Heike Kamerlingh Onnes en Leiden en el laboratorio de baja temperatura y allí también se hizo amigo de HA Lorentz .
En 1907 sucedió a Boltzmann en la Universidad de Viena como jefe del Departamento de Física Teórica. Tuvo allí varios alumnos ilustres y tuvo una influencia especialmente significativa en Erwin Schrödinger , quien más tarde ganó el Premio Nobel de Física por sus contribuciones a la mecánica cuántica .
En una autobiografía, Schrödinger afirmó que "ningún otro ser humano tuvo mayor influencia sobre mí que Fritz Hasenöhrl, excepto quizás mi padre Rudolph". [1]
Cuando estalló la Primera Guerra Mundial en 1914, se alistó inmediatamente como voluntario en el ejército austrohúngaro. Luchó como Oberleutnant contra los italianos en el Tirol . Fue herido, se recuperó y regresó al frente. Luego fue asesinado por una granada en un ataque al Monte Plaut (Folgaria) el 7 de octubre de 1915, a la edad de 40 años.
Desde JJ Thomson en 1881, muchos físicos como Wilhelm Wien (1900), Max Abraham (1902) y Hendrik Lorentz (1904) utilizaron ecuaciones equivalentes a
para la llamada " masa electromagnética ", que expresa cuánta energía electromagnética aporta a la masa de los cuerpos.
Siguiendo esta línea de pensamiento, Hasenöhrl (1904, 1905) publicó varios artículos sobre la inercia de una cavidad que contiene radiación. [H 1] [H 2] Esta fue una derivación completamente clásica (no relativista) y utilizó la ecuación de Maxwell para la presión de la luz . Hasenöhrl asoció específicamente la masa "aparente" por inercia con el concepto de energía mediante la ecuación: [H 1]
donde μ es la masa aparente, E 0 es la energía de radiación y la velocidad de la luz. Posteriormente utilizó la notación: [H 2]
donde hε 0 es la energía de radiación. También concluyó que este resultado es válido para todos los cuerpos radiantes, es decir, para todos los cuerpos cuya temperatura es > 0K. Por este resultado, Hasenöhrl recibió el Premio Haitinger de la Academia de Ciencias de Austria . Escribió en 1904: [H 2]
Dado que el contenido calorífico de todo cuerpo consiste en parte en calor radiante, lo que hemos demostrado en una cavidad, es cierto mutatis mutandis para todo cuerpo cuya temperatura sea diferente de 0° A. En particular, todo cuerpo debe tener una masa aparente. determinada por la radiación interior y que, por tanto, depende sobre todo de la temperatura.
Sin embargo, Abraham demostró que el cálculo de Hasenöhrl para la masa aparente era incorrecto, por lo que publicó otro artículo en 1905, donde presentó la crítica de Abraham y corrigió su fórmula a: [H 3]
Esta era la misma relación (como el propio Hasenöhrl señaló) que para la fórmula de masa electromagnética dada anteriormente. Los resultados de Hasenöhrl (relativos a la masa aparente y la termodinámica) mediante el uso de radiación de cavidad fueron elaborados y criticados aún más por Kurd von Mosengeil (1906/7), quien ya incorporó la teoría de la relatividad de Albert Einstein en su trabajo. Max Planck dio un amplio resumen de la termodinámica relativista y la equivalencia masa-energía utilizando radiación de cavidad en 1907. [2] [3] [4]
En algunos artículos adicionales (1907, 1908) [H 4] Hasenöhrl desarrolló más su trabajo de 1904 y concluyó que sus nuevos resultados estaban ahora de acuerdo con las teorías de Mosengeil y Planck. Sin embargo, se quejó del hecho de que Planck (1907) no mencionara sus resultados anteriores de 1904 (como la dependencia de la masa aparente de la temperatura). En 1908, Planck escribió que los resultados del nuevo enfoque de Hasenöhrl de 1907 eran de hecho equivalentes a los de la relatividad. [5]
Posteriormente, varios autores dieron crédito a Hasenöhrl por sus logros de 1904 sobre la radiación de las cavidades.
F. Hasenöhrl fue el primero en señalar que la radiación del cuerpo negro posee inercia . [6]
—Max Planck , 1909.
Radiación en una cavidad en movimiento . Este caso es de interés histórico, ya que puede tratarse únicamente mediante electrodinámica, incluso sin la teoría de la relatividad. Entonces se llega necesariamente a atribuir impulso y, por tanto, masa inercial a la energía de radiación en movimiento. Curiosamente, F. Hasenöhrl ya había encontrado este resultado antes de la introducción de la teoría de la relatividad. Sin embargo, sus conclusiones necesitaban corrección en algunos puntos. K. v. Mosengeil fue el primero en ofrecer una solución completa a este problema. [7]
— Wolfgang Pauli , 1921
Existen diferentes explicaciones para este resultado y su desviación de la fórmula relativista . Enrico Fermi y otros argumentaron [8] [9] que este problema es análogo al llamado problema 4/3 de la masa electromagnética. Es decir, si Hasenöhrl hubiera incluido el caparazón en sus cálculos de una manera consistente con la relatividad, el prefactor de 4/3 habría sido 1, por lo que habría obtenido . No podría haber hecho esto, ya que no tenía la mecánica relativista con la que podría modelar la cáscara.
Por otro lado, Stephen Boughn y Tony Rothman en 2011 [10] (y Boughn en 2012 [11] ), quienes dieron un relato histórico de diferentes soluciones al problema, argumentaron que la explicación anterior es insuficiente. Después de proporcionar una descripción relativista completa y una solución del problema de la cavidad (en el "caso de velocidad constante" y el "caso de aceleración lenta"), escribieron:
... de manera más general, la razón por la que [Hasenöhrl] logró un resultado incorrecto en ambas ocasiones es que quiere equiparar rigurosamente el trabajo realizado con la energía cinética, como exige el teorema trabajo-energía. Lamentablemente, no sabe cómo calcular correctamente la energía. En particular, Hasenöhrl no concibe el hecho de que si los radiadores están perdiendo energía, deben estar perdiendo masa, lo que contiene un elemento de ironía porque es precisamente una relación masa-energía lo que está tratando de establecer. [...]
Terminemos diciendo que Fritz Hasenöhrl intentó un experimento mental legítimo y lo abordó con las herramientas disponibles en ese momento. Estaba trabajando durante un período de transición y no creó la nueva teoría necesaria que le permitiera resolver el problema de manera correcta y completa. Sin embargo, su conclusión básica sigue siendo válida y se le debe dar crédito por ello.
Las ecuaciones para la masa electromagnética, como las de Hasenöhrl (por ejemplo, Heaviside (1889), Poincaré (1900), Abraham (1902)), formalmente similares a la famosa ecuación de Einstein (1905) para la equivalencia masa-energía, [12] que de los cuales el caso especial de un cuerpo masivo estacionario es ampliamente conocido como , han provocado a menudo cuestionamientos desinformados sobre la prioridad de Einstein en el descubrimiento, comenzando poco después de su publicación y continuando hasta el día de hoy.
Max von Laue aclaró ya en 1921 que, si bien la inercia de la energía electromagnética se conocía mucho antes que Hasenöhrlt, Einstein fue de hecho el primero en establecer la equivalencia de la masa real y el contenido total de energía-momento y comprender las profundas implicaciones de este principio. en relatividad . [13]
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