Pieter Zeeman: físico neerlandés y premio Nobel por el efecto Zeeman

Pieter Zeeman nació en Zonnemaire, una pequeña ciudad de la isla de Schouwen-Duiveland (Países Bajos). Era hijo del reverendo Catharinus Forandinus Zeeman, ministro de la Iglesia Reformada Holandesa, y de su esposa, Willemina Worst.

Pieter se interesó por la física desde muy joven. En 1883, la aurora boreal pudo verse en los Países Bajos. Zeeman, que aún era un estudiante de secundaria, hizo un dibujo y una descripción de la aurora. Lo envió a Nature, donde se publicó. El editor elogió "las cuidadosas observaciones del profesor Zeeman desde su observatorio de Zonnemaire".

Después de terminar el bachillerato en 1883, Zeeman fue a Delft. Estudió lenguas clásicas, que necesitaba para ser admitido en la universidad. Se alojó con el Dr. J. W. Lely, codirector del gimnasio. Lely era hermano de Cornelis Lely, responsable de la idea y la construcción de las obras del Zuiderzee. En Delft conoció a Heike Kamerlingh Onnes, que se convertiría en su asesora de tesis.

Zeeman estudió física en la Universidad de Leiden con Kamerlingh Onnes y Hendrik Lorentz. En 1890, incluso antes de terminar su tesis, se convirtió en ayudante de Lorentz. Esto le permitió participar en las investigaciones sobre el efecto Kerr. En 1893 presentó su tesis doctoral sobre el efecto Kerr, la reflexión de la luz polarizada en una superficie magnetizada. A continuación, se trasladó durante seis meses al instituto de Friedrich Kohlrausch en Estrasburgo. En 1895, Zeeman regresó de Estrasburgo para enseñar matemáticas y física en Leiden. Se casó con Johanna Elisabeth Lebret (1873-1962); tuvieron tres hijas y un hijo.

En 1896, poco antes de trasladarse de Leiden a Ámsterdam, midió el desdoblamiento de las líneas espectrales por un fuerte campo magnético. En esta investigación estudió el efecto de los campos magnéticos sobre una fuente de luz. Descubrió que la línea espectral se divide en varias partes por el campo magnético. Kamerlingh Onnes comunicó a Lorentz las observaciones de Zeeman el sábado 31 de octubre de 1896 en la reunión de la Real Academia de las Artes y las Ciencias de los Países Bajos en Ámsterdam. El lunes siguiente, Lorentz llamó a Zeeman a su despacho y le presentó una explicación, basada en la teoría de la radiación electromagnética de Lorentz. El descubrimiento de Zeeman se conoce ahora como efecto Zeeman.

El descubrimiento fue importante. Demostró la teoría de Lorentz sobre la polarización de la luz emitida en presencia de un campo magnético. Demostró que las partículas oscilantes, la fuente de la luz, estaban cargadas negativamente y eran mil veces más ligeras que el átomo de hidrógeno. Esto fue mucho antes del descubrimiento del electrón por parte de Thomson. El efecto Zeeman se convirtió en una herramienta importante para comprender la estructura del átomo.

Poco después de su descubrimiento, Zeeman recibió una oferta de profesor en Ámsterdam. En 1900 se convirtió en profesor de física en la Universidad de Ámsterdam. En 1902, junto con Lorentz, recibió el Premio Nobel de Física por el descubrimiento del efecto Zeeman. Cinco años después, en 1908, sucedió a Van der Waals como profesor titular y director del Instituto de Física de Ámsterdam.

Un nuevo laboratorio construido en 1923 permitió a Zeeman seguir estudiando el efecto Zeeman. El laboratorio pasó a llamarse Laboratorio Zeeman en 1940. Durante el resto de su carrera siguió interesado en la investigación de la magneto-óptica. También estudió la propagación de la luz en medios en movimiento. Esto se convirtió en algo importante debido al estudio de la relatividad especial, y gozó de un gran interés por parte de Lorentz y Einstein. Más adelante en su carrera se interesó por la espectrometría de masas.

Zeeman murió el 9 de octubre de 1943 en Ámsterdam y fue enterrado en Haarlem.