Hendrik Lorentz

Hendrik Antoon Lorentz于1853年7月18日出生在荷兰的Arnhem。父亲Gerrit Frederik Lorentz经营苗圃，母亲是Geertruida van Ginkel。⁠[1][2][3]

Biografisch Woordenboek van Nederland的条目把父亲的职业记为种植者（kweker），并把母亲的名字印作Geertruida Ginkel；A. J. Kox的传记称父亲在Arnhem附近经营园艺生意（tuindersbedrijf），Frits Berends的文章称他是一位富裕的园艺家。Leiden University介绍Berends与Dirk van Delft所著传记的文章则写道，父亲因腿疾不得不放弃园艺工作，后来先后做过木匠和杂货商，又因生意不好关掉了店铺；家里继承了土地，却无法靠它维持生活，家境并不宽裕。⁠[4][5][6][7]

关于母亲去世和父亲再婚的时间，各处记载不一：Nobel Prize官网的传记记为他4岁时母亲去世、父亲于1862年娶Luberta Hupkes；Kox记为母亲1857年去世、父亲约五年后再婚；Russell McCormmach为Dictionary of Scientific Biography撰写的条目记为父亲在他9岁时再婚。Leiden University的文章写道，Lorentz 8岁时，他3岁的弟弟夭折，六周后母亲也去世；Berends从户籍档案中发现，父亲在母亲去世半年后再婚。⁠[1][5][3][7]

他小名Hentje，是个安静、开朗的孩子，学说话很晚，却很早就显出过人的聪明；10岁时，他用零花钱买了一本对数表。他小时候玩耍时摔倒，摔断了鼻梁。Aletta Kaiser的兄弟后来记下，她的一个姐妹觉得他的鼻子与整体“niet passend bij het geheel”（不相称），但他眼镜后面那双闪亮的乌黑眼睛弥补了许多。⁠[5]

他在Arnhem上小学，随后进入一种延长的初等教育学校，即所谓Franse school；老师Timmer鼓励学生自主学习，这对他帮助很大。Royal Society的讣告和MacTutor的传记记为他在Timmer先生的小学读到13岁，随后进入新开办的高级中学。校长Timmer把他引入了数学和物理的世界，他对Timmer心怀感激。他就读的小学除上午和下午的课外，晚上也上课，Nobel Prize官网的传记称这种做法在某种意义上类似Dalton教学法。⁠[5][8][9][7][1]

1866年，Arnhem第一所高级中学（H.B.S.）开办，他直接进入三年级。读完五年级后，他又用一年时间学习古典语言，1870年进入Leiden University。Biografisch Woordenboek van Nederland把他在HBS的时间记为1866—1869年。他17岁时通过了Leiden University的入学考试。⁠[1][4][8]

他进入H.B.S.三年级时，班上只有另外两名学生。物理老师van de Stadt曾在莱顿求学；化学老师Van Bemmelen后来在两人求学初期把他介绍给了Heike Kamerlingh Onnes。⁠[6]

他在HBS各科成绩都很突出，毕业考试的答卷近乎传奇，老师们批改有疑问的答卷时会拿它来对照。为了取得上大学的资格，他另外上了希腊语和拉丁语课。他第一次接触实验物理也是在中学时期：他回忆，自己曾在一座音乐厅里举着绑在长杆上的风速计跑动。⁠[5]

他在Arnhem读书时一直是班上第一名。他很早就被自然科学吸引，课外还广泛阅读维多利亚时代的小说和宗教改革史。⁠[3]

1870年，他进入Leiden University学习数学和物理。天文学家Frederik Kaiser为他重新开讲一门已经停开的课，使他几乎得到私人辅导；他与Kaiser成了好友，听他讲授理论天文学，也听当时该校唯一的物理学教授Pieter Leonhard Rijke的课。⁠[1][6][3][5]

他在1871年取得数学和物理学的初级学位（kandidaats）。Kox记为他18岁时以magna cum laude的成绩通过，Biografisch Woordenboek van Nederland记为1871年11月，McCormmach的条目称他入学一年半后通过考试，Berends的文章则记为1872年。⁠[1][5][4][3][6]

1872年，他回到Arnhem父母家中，在夜校任教，同时独自准备博士论文；他从19岁起就在夜校教数学，在Arnhem一直住到1878年。Biografisch Woordenboek van Nederland把返回Arnhem的时间记为1872年2月，把通过doctoraal考试的时间记为1873年6月；McCormmach的条目记为1873年以summa cum laude通过，并称他在家中住了七年，一边自学一边在夜间中学教课。这期间他买了一套Fresnel全集，这是他在普通教科书之外拥有的第一部参考书。⁠[1][6][4][3][5]

1875年12月11日（星期六），他在Leiden University以magna cum laude的成绩获得博士学位，导师是Pieter Rijke，论文题为“Over de theorie der terugkaatsing en breking van het licht”，讨论光的反射和折射理论。Nobel Prize官网的传记和Royal Society的讣告记为他获得学位时22岁，McCormmach的条目记为21岁。⁠[5][4][6][10][1][8][3]

论文从James Clerk Maxwell的电磁理论出发处理光的反射和折射，这一立场在当时是新的；他得出结论，Maxwell的理论比其他理论更能解释这些现象。他依据的是经Hermann von Helmholtz阐释的Maxwell理论。BritannicaEncyclopædia BritannicaEncyclopædia Britannica（大英百科全书，又译不列颠百科全书）是1768年在苏格兰爱丁堡开始出版的英语综合性百科全书，也指出版它的总部位于美国芝加哥的 Encyclopædia Britannica, Inc.（对外称 The Britannica Group）；纸质版于2012年停印，此后以 Britannica.com 线上百科、面向学校与图书馆的数字教育产品和 Merriam-Webster 词典为主要业务。点击查看完整词条称这篇论文改进了Maxwell的电磁理论；Biografisch Woordenboek van Nederland认为，他是欧洲大陆上少数读懂Maxwell论文的物理学家之一。⁠[1][6][4][3][11]

他一度拿不定主意该从事物理还是数学。1877年，Utrecht University请他担任数学教授，他没有接受。按照Rijke的建议，他同年申请了莱顿一所文理中学的教职，打算同时担任编外讲师（privaatdocent）。⁠[3][5][4]

荷兰1876年通过的高等教育法使阿姆斯特丹的Athenaeum升格为大学，Leiden University原有的物理学教席也一分为二，Rijke保留实验物理学；Berends的文章把新设的教席称为数学物理学教席。Rijke最初属意于自己从前的学生Johannes Diderik van der Waals，但他选择了阿姆斯特丹，于是选中了Lorentz。⁠[6][3][5]

1878年，24岁的他出任Leiden University新设的理论物理学教席，这是荷兰第一个理论物理学教席；McCormmach的条目称它也是欧洲最早的此类教席之一，Berends的文章称之为世界上最早的此类教席之一。Britannica、MacTutor的传记和Franklin Institute的页面把这一职位称为数学物理学教授。⁠[1][2][3][12][7][11][9][13][8][5][6]

他以就职演讲“De moleculaire theorieën in de natuurkunde”（物理学中的分子理论）开始任教，发表演讲时还不满25岁；Kox把演讲日期记为1878年1月28日，Biografisch Woordenboek van Nederland记为1月25日，并把题目印作“De moleculaire theoriën in de natuurkunde”。他在演讲中提出，物理研究的目标是找到能推导出各种现象的简单基本原理，同时提醒不要过分看重与这些原理相联系的心理图像。⁠[5][4][3][6]

此后他多次收到国外大学的教席邀请，但始终留在母校。⁠[1]

1878年，他发表论文，讨论光在介质中的速度与介质密度和成分的关系；McCormmach的条目写道，他在1878年的论文中把分子设想为含有带电谐振子，用来解释光的色散，由此开始了他关于色散的研究计划。Biografisch Woordenboek van Nederland把导出相关公式的论文“Over het verband tusschen de voortplantingssnelheid van het licht……”（发表于荷兰皇家科学院的Verhandelingen）记在1879年。这个公式称为Lorenz-Lorentz公式：Nobel Prize官网的传记写道，丹麦物理学家Ludvig Lorenz几乎同时提出了这一公式，Biografisch Woordenboek van Nederland则写道，L. V. Lorenz早在1869年就沿完全不同的途径导出了它。⁠[1][3][4][8]

同在1878年，他解释了光的偏振面在磁场中的旋转。1884年，他开始研究磁化对反射光偏振的影响。⁠[4][9]

1886年，他发表了一篇关于光行差的长篇论文，采纳Augustin-Jean Fresnel关于以太静止不动、渗透一切物体的假说，以此作为运动物体电学和光学现象一般理论的基础；他在其中得出结论，Fresnel的以太理论优于George Gabriel Stokes的理论。⁠[1][3]

1881年5月10日起，他是Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences物理学部（Afd. Natuurkunde）的院士。⁠[14]

1881年7月15日，他在阿姆斯特丹与Aletta Catharina Kaiser结婚；Royal Society的讣告把她的名字印作Alletta。她1858年生于阿姆斯特丹，父亲是Jan Willem Kaiser，母亲是Johanna Buisman，她是家中八个孩子里最小的女儿。⁠[8][15]

她的父亲J. W. Kaiser是美术学院教授、后来成为阿姆斯特丹Rijksmuseum的那座博物馆的馆长，也是荷兰第一批邮票的设计者。⁠[1]

她是Lorentz大学时代的老师、天文学家Frederik Kaiser（1808—1872年）的侄女。Agnes van Steen的文章正文写两人经Kaiser的儿子相识，文章脚注则写两人是在Kaiser-Fabius夫妇那里相识的；Aletta的兄弟则听说，她第一次见到Lorentz时，他正坐在旋转木马上。⁠[3][12][15][5]

婚后夫妇住在莱顿的Hooigracht 60号，1886年起迁到同一条街的48号。⁠[15]

他编写了两本在荷兰广泛使用的教科书：1882年出版的Leerboek der differentiaal- en integraalrekening（微积分教程），1900年有德文译本；1888—1890年出版的Beginselen der natuurkunde（物理学原理），到1929年出了第9版。1892年以前，他平均每年发表约一篇论文。⁠[4][3][9]

从1882年起，他多年为Diligentia学会讲课，还为Maatschappij tot Nut van ’t Algemeen莱顿分会作系列讲座。⁠[4]

Heike Kamerlingh Onnes候选物理学教授时，学院内部意见严重分歧，Van Bemmelen和Lorentz都支持他；Kamerlingh Onnes获任命后，于1882年开始低温研究。Lorentz接过了Kamerlingh Onnes为医学生开设的繁重课程，承担了约20年，直到学校任命第三位物理学教授为止。Berends的文章认为他是Kamerlingh Onnes理想的同事。⁠[6]

1892年，他在Archives néerlandaises第25卷（第363—551页）发表了电子论的第一篇论文“La théorie électromagnétique de Maxwell et son application aux corps mouvants”（Maxwell的电磁理论及其在运动物体上的应用）。⁠[8][9][3][2]

这一理论认为，物质中含有带电的微小粒子，即电子；电子传导电流，电子的振动产生光。他在电子的存在被证实之前就提出了这一设想。电子论使分子理论得以用于电学，并解释了光波在运动的透明物体中的行为；他借此修正并完善了Maxwell的电磁理论，物质的电性和磁性都用带电原子粒子的运动来解释。Albert Einstein后来把这一理论称为“Maxwell–Lorentz theory”。⁠[2][1][9][11][16][6]

他在1892年用这一理论导出了Fresnel曳引系数，说明它来自光的干涉，而不是以太真的被部分拖动。磁场对运动带电粒子施加的力今称Lorentz力；Kox把它的提出记在1892年，McCormmach的条目则称这一公式出现在1895年的Versuch中，是Lorentz本人对电动力学的贡献。⁠[3][5][16]

Albert A. Michelson与Morley的实验没有测出地球相对以太的运动，他的电子论未能解释这一结果。George Francis FitzGerald已独立提出，运动物体会在运动方向上收缩；他在1892年采用了这一收缩假说来解释实验的零结果，这一效应后来称为FitzGerald-Lorentz收缩。McCormmach的条目写道，他在1895年给出了精确形式的收缩假说。⁠[11][5][9][8][3]

1895年，他出版了Versuch einer Theorie der electrischen und optischen Erscheinungen in bewegten Körpern（关于运动物体中电学和光学现象的理论尝试），这是电子论的成书形式。MacTutor的传记认为，1892年的论文和这部书体现了电动力学相对性原理的首次系统出现。⁠[4][5][9][17]

同年，他引入了局部时间的概念，即不同地点的时间以不同的速率流逝，并证明电磁场方程在匀速运动中采用局部时间后保持形式不变。他在1895年提出对应态定理，1899年在“Théorie simplifiée”中和1904年的论文中加以改进，并在1915年The Theory of Electrons第二版中给出最终形式；1895年的版本只适用于宏观方程，且只精确到v/c的一阶，后来他证明了微观方程的精确形式。到1900年，Joseph Larmor在Aether and Matter中已把这一定理证明到v²/c²的量级。⁠[11][8][3]

他在1895年引入的辅助量随速度而变，局部时间就是其中之一；1899年他修改了这些辅助量，使之严格满足自由空间的Maxwell方程，由此出现的收缩因子与FitzGerald-Lorentz收缩假说相符。同年他提出推广的收缩假说，认为物质系统与场以同样方式收缩；1899年的论文中已经有长度收缩、时间膨胀以及随速度变化的力和质量。1900年，Henri Poincaré认识到，局部时间就是随系统运动、用光信号对钟的观察者所记录的时间。⁠[3]

1896年，他的学生、当时在莱顿从事实验物理研究的Pieter Zeeman发现，磁场能使光谱线分裂。Zeeman在1896年9月重新尝试这一实验，Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences于1896年10月31日公布了他的发现。⁠[16][9][6][2][5]

他随即用电子论和Lorentz力解释了这一现象，并预言一条谱线会分裂为三条，分裂出的谱线边缘具有不同的偏振；Zeeman随后的实验证实了他预言的圆偏振。他由此得出结论：原子中发光的振动粒子带负电，质量极小。由谱线分裂的大小可以求出这种粒子的电荷与质量之比，这一比值是当时公认数值的一千倍；Biografisch Woordenboek van Nederland写道，它们的质量比最轻的原子小一千倍以上。他对这一效应最简单类型的理论解释发表在1897年的Philosophical Magazine第43卷。⁠[3][6][16][5][8][4]

Britannica把先后顺序写作：Lorentz的理论认为强磁场应当影响光的波长，他的学生Zeeman在1896年证实了这一点。⁠[11]

他应Ludwig Boltzmann之邀，在杜塞尔多夫举行的德国自然科学家和医生大会（Versammlung deutscher Naturforscher und Ärzte）上演讲，这是他第一次出国参加学术会议，从此进入国际物理学界。McCormmach的条目和Kox把这次会议记在1898年，Biografisch Woordenboek van Nederland和Berends的文章记为1897年。⁠[3][5][4][6]

1900年，他在巴黎举行的国际物理学大会上演讲。同年12月11日，莱顿为他获得博士学位25周年举行庆祝活动，多位著名科学家撰文，出版了一部纪念文集。⁠[5][3][6][8]

1901年，他为Maatschappij tot Nut van ’t Algemeen所作的系列讲座以Zichtbare en onzichtbare bewegingen为名出版，MacTutor的传记把这本书记作Visible and Invisible Movements。⁠[4][9]

他与Pieter Zeeman共获1902年度Nobel Prize物理学奖，各得一半，获奖理由是“in recognition of the extraordinary service they rendered by their researches into the influence of magnetism upon radiation phenomena”，即表彰两人研究磁场对辐射现象的影响所作的非凡贡献。获奖时他的所属机构是Leiden University。⁠[2][3]

Britannica称，这一奖项表彰的是他经Zeeman的发现所证实的电磁辐射理论；MacTutor的传记称他因电子的数学理论获奖。颁奖典礼于1902年12月10日举行。⁠[11][9][6]

Royal Swedish Academy of Sciences院长Hj. Théel在颁奖典礼上致颁奖词，称莱顿的Lorentz和阿姆斯特丹的Zeeman在光学现象与电磁现象的联系上做了开创性工作，并说“The greatest credit for the further development of the electromagnetic theory of light is due to Professor Lorentz”；他的理论能解释旧理论所能解释的一切，又克服了旧理论的一些最大缺陷，还圆满解释了Zeeman发现的现象，一些Zeeman起初没有注意到的细节（包括分裂谱线的偏振）也能预先推知，后来得到Zeeman证实。颁奖词称Zeeman效应是近几十年来最重要的实验进展之一，并说科学院认为两人分享奖金“not only justified, but just”。⁠[18]

1902年12月11日，他作Nobel演讲，题为“The Theory of Electrons and the Propagation of Light”（电子论与光的传播）。演讲一开头他就说明，“Professor Zeeman has been prevented by illness from undertaking the journey to Stockholm”，即Zeeman因病未能前往斯德哥尔摩。⁠[19]

他在演讲中把物理世界描述为由普通物质、电子和以太构成：电子是比原子还小的带电粒子，在导体中可以自由移动，在绝缘体中围绕固定位置振动；光的电场迫使束缚的电子振动，由于电子有质量，它们对不同颜色的光反应不同，由此产生色散。他用发光物体中电子的振动解释Zeeman效应，指出磁场改变振动频率，使一条谱线分裂为三条，并指出更复杂的光谱意味着更复杂的原子结构，而这是他的理论尚未解释的。⁠[19]

他还在演讲中指出，Zeeman分裂给出的电荷与质量之比与阴极射线的测量值一致：电子的电荷与电解离子的电荷同一量级，质量只有氢原子的约八百分之一，在剑桥的J. J. ThomsonJ. J. ThomsonJ. J. Thomson（Sir Joseph John Thomson，1856—1940年）是英国物理学家，1884年起任University of Cambridge的Cavendish实验物理学教授，1897年通过阴极射线实验发现电子（他称之为微粒），因气体导电的理论和实验研究独得1906年度Nobel Prize物理学奖；他后来与F. W. Aston发现氖的同位素，1918年起任Trinity College院长直至去世。点击查看完整词条用完全不同的方法证实了这一结果。他讨论了电子运动在周围以太中储存能量而产生的、随速度变化的表观质量；把以太视为静止，认为地球穿过以太而不拖动它，并用电子论重现了Fizeau实验所证实的Fresnel曳引系数。演讲结尾，他提出分子之间的力也可能本质上是电磁力。⁠[19]

他在演讲中还说明，“electrons”这个名称是Johnstone Stoney后来引入的；提出原子归根到底可能是无所不在的以太的某种局部变化；提到俄国物理学家Egorov和Georgievsky在Zeeman发现后不久发现，磁场中的钠焰发出部分偏振的光，并讨论了Voigt的理论和Kaufmann、Abraham关于表观质量的研究；他给出水的Fresnel曳引系数为0.44。演讲最后，他希望自己能在接下来的问题的解决中“play a modest part”。⁠[19]

1903年，他提出金属的电子理论，并由此导出只在长波极限下成立的黑体辐射公式。同年，他在Proc. Amst. Acad.第6卷发表了对应原理（Principle of Correlation）。⁠[3][8]

1904年，他发表论文“Electromagnetic Phenomena in a System Moving With Any Velocity Smaller Than That of Light”，提出了后来以他命名的Lorentz变换，这一名称是Henri Poincaré提议的。这一变换建立在运动引起的电磁力的微小变化之上，会使运动物体发生微小的收缩，从而说明Michelson和Morley的实验为何测不出地球相对以太的运动，并描述了运动物体质量、长度和时间的变化，为Albert Einstein的狭义相对论铺平了道路，构成其基础。Berends的文章把它描述为从运动观察者到静止观察者的参照系变换，其中时间和长度都随之改变，认为它修补了经典理论，而Einstein 1905年的理论使它成为逻辑上的必然结果。⁠[1][11][9][6][5][3][3]

1904年，他在柏林讲演电子论等当时物理学的热点问题，1905年又在巴黎讲演。⁠[3]

1905年，他曾考虑转任慕尼黑大学（University of Munich）理论物理学教授；Leiden University任命了第三位物理学教授，免去他讲授入门课程的负担，他才同意留下。1906年，J. P. Kuenen出任第三位物理学教授，负责一年级的教学，此举部分是因为担心他前往慕尼黑。⁠[3][4][6][5]

1906年，他前往美国美国美国是位于北美洲、实行联邦制的国家，由50个州、作为合众国政府所在地的哥伦比亚特区以及波多黎各、关岛等属地组成，首都为华盛顿哥伦比亚特区。1776年7月4日，大陆会议通过《独立宣言》。2020年人口普查（2020年4月1日）全国常住人口为331,449,281人（约3.31亿人）；众议院435个议席依据人口普查结果在各州之间分配。点击查看完整词条，以Earnest Kempton Adams讲座讲者的身份在纽约的Columbia UniversityColumbia UniversityColumbia University（哥伦比亚大学，正式名称 Columbia University in the City of New York）是位于美国纽约市的私立研究型大学，常春藤盟校成员。学校前身是1754年依英王 George II 特许状创立的 King's College，是纽约州历史最悠久、全美第五古老的高等教育机构；1784年改名 Columbia College，1896年迁至曼哈顿晨边高地并启用大学名称。学校设17个学院，另有4所附属学院，2025年秋季在校学生35,978人。2026年7月1日起，法学学者 Jennifer L. Mnookin 任校长。点击查看完整词条讲授电子论；这些讲座经扩充后于1909年在莱比锡以The Theory of Electrons为名出版。他一生四次访问美国，分别在1906年、1922年、1924年和1926年。⁠[5][3][9][17][4]

1908年，他在罗马举行的第四届国际数学家大会上演讲，运用Gibbs的统计力学得出结论：Rayleigh-Jeans定律是唯一与经典分子力学相容的辐射定律，能量均分必然成立，这打消了他用能量均分失效来解释支持Planck定律的实验结果的希望；他转而采纳James Jeans的看法，认为差异来自辐射与物质之间没有达到真正的平衡。演讲一结束，Wilhelm Wien等人就从实验角度提出异议：按Rayleigh-Jeans定律，室温下的银条在黑暗中也会清晰可见。他很快公开收回了这一结论，承认Planck定律在实验上成立。⁠[3][9]

Leiden University的文章写道，他在罗马的演讲指出Max Planck的假说与当时的物理学相冲突；Nobel物理学委员会刚刚提名Planck，但听了这次演讲的Gösta Mittag-Leffler改变了对Planck的看法，Planck因此未能获奖。McCormmach的条目则写道，1908年他公开支持Planck的量子理论，认为它是唯一能解释黑体辐射完整光谱的理论，是最早这样做的人之一，并强调了量子假说与电子论假设之间的深刻对立。他与Planck的友谊并未中断：在他错过的那届Nobel Prize颁奖前一天，Planck在莱顿演讲，就住在他Hooigracht的家中。⁠[7][3]

他拒绝接受Einstein的光量子假说，认为光的干涉和衍射看来无法与光的粒子性相调和，并指出对光量子大小的估算会得出荒谬的结果；他接受了Planck的辐射定律，但始终心存疑虑，1923年12月10日在巴黎作题为“l’Ancienne et la nouvelle mécanique”的演讲时仍表示人们并不理解量子理论。他与Planck和Einstein的通信表明，他一直在寻求对量子的经典解释。Biografisch Woordenboek van Nederland称他对Planck的辐射理论、Einstein的相对论和量子理论等最新发展极为谨慎，但愿意接受量子理论的新公理；MacTutor的传记称他从未完全接受量子理论，希望能把它纳入经典物理的框架；McCormmach的条目写道，他对经典物理的逝去深感惋惜。⁠[3][4][9][3]

他与Einstein的通信始于1908年。1909年，Einstein写信说对他的工作印象深刻，他回信说自己早就钦佩Einstein。⁠[20][7]

1909—1921年，他任Royal Netherlands Academy of Arts and Sciences物理学部主席。⁠[3]

他到哈勒姆Teylers任职的起始时间各处记载不同：Kox记为1910年1月起任Teyler’s Stichting物理陈列馆（Fysisch Kabinet）馆长，Leiden University的文章也记为1910年；Teylers Museum关于他与Einstein的页面称他1909—1928年任该馆物理实验室主任；Nobel Prize官网的传记、Biografisch Woordenboek van Nederland、Digitaal Wetenschapshistorisch Centrum的院士记录和Teylers Museum另一页面都记为1912年。⁠[5][7][20][1][4][14][12]

1910年，他在哥廷根作了一系列讲座；同年，在他的倡议下，莱顿开设了一所免费公共图书馆。⁠[5][4]

1911年2月11日（星期六），他与Einstein第一次见面。他邀请Einstein到莱顿讲演，Einstein夫妇住在他家；当天他带Einstein和Mileva Marić参观Teylers Museum，由艺术收藏部馆长John Hulk（1855—1913年）给他们看馆藏绘画和素描，Lorentz很可能还带他们参观了自己设备精良的新实验室；他前一天曾写便条给Hulk，说将于次日约下午2点与Einstein夫妇到馆。Teylers Museum的页面写道，Einstein在这次来访前不久写信给一位朋友，说他对Lorentz的钦佩无人能及；Kox的传记记下Einstein在1911年把Lorentz称作一件“levend kunstwerk”（活的艺术品）。⁠[20][7][5]

1911年秋，他在布鲁塞尔主持第一届Solvay会议，会议讨论经典物理与量子理论；他在开幕致辞中把Planck的能量子假说比作一道奇妙的光，说它打开了意想不到的前景。Heike Kamerlingh Onnes在会议期间的一封信中说他“has won everyone’s heart”，并称赞他主持会议时“exceptional clarity, facility and friendliness”。⁠[9][6][5]

1912年，Ernest Solvay与他合作创办了Institut International de Physique。⁠[5]

约1910年，他因事务繁忙、研究时间太少、教学负担沉重而决定离开莱顿；1912年，在讲授理论物理各个领域35年之后，他辞去Leiden University的教席。他曾想请Einstein接任，但Einstein刚在苏黎世的Eidgenössische Technische Hochschule就职；他转而推荐比自己小27岁的Paul Ehrenfest（1880—1933年），称他是一位“inspiring, passionate and witty lecturer”。Ehrenfest于1912年秋到任，两人性格虽有差异，合作却十分融洽。⁠[3][8][9][6][7][5]

Ehrenfest到任后不久，他携家迁居哈勒姆，在那里担任Teyler’s Stichting物理陈列馆馆长和Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen的秘书，同时保留Leiden University特别教授（Britannica称荣誉教授）的身份，此后终生每周一上午在莱顿讲课，介绍物理学的最新进展。Teylers的实验室参照伦敦Royal Institution的实验室为他改建，他第一次有了自己的实验室，一名助手可以在他指导下做实验，实现了他的夙愿。Nobel Prize官网的传记和American Institute of Physics的人物档案把他出任该学会秘书的时间记为1912年，Digitaal Wetenschapshistorisch Centrum的记录记为1920—1928年，Berends的文章也称他后来才任秘书。⁠[1][5][15][4][3][11][17][14][6]

他的周一讲座涵盖了物理学的大部分新进展：1913—1914年，他讲授当时仍在发展中的Einstein引力理论；1925—1926年讲Heisenberg的矩阵力学，1927年讲Schrödinger的理论，都是在这些理论出现约一年之后，那时他已年过七十。⁠[6]

1912年，他在Collège de France讲授热力学中的统计理论，讲稿于1916年在莱比锡以法文出版。⁠[9]

1914—1918年，他发起成立了一个科学咨询委员会，后来由此发展出荷兰应用科学研究组织TNO。他凭借在政府中的威望，使官员认识到科学对国家生产的价值。⁠[4][1][17]

战争期间，他与Einstein的通信更加密切，讨论电子论与狭义相对论的关系，留下了数百页计算稿。1915年8月2日，Einstein来信，称连地位很高的人也抱有狭隘的民族情绪，令他深感失望。他密切关注Einstein在1915—1916年完成的引力理论，与Einstein长篇通信讨论其中的问题，并作出了一些重要贡献；McCormmach的条目把他对广义相对论的基础性贡献记在1914—1917年，并称他对这一理论抱有强烈的同情。他1915年的一篇文章显示他已掌握了这一全新的理论；1916年1月Einstein的一封来信打消了他最后的疑虑，他在1916年1月10日至11日写信告诉Ehrenfest，自己现在理解了这一理论，并已祝贺Einstein取得的出色成果。Einstein对他的赞扬十分高兴，这从Einstein 1916年1月17日的信中可以看出；Ehrenfest在回信中把这次交流比作两个共济会员互相打暗号认出对方，并请他用一次周一讲座专讲广义相对论，Willem de Sitter听了讲座，后来也发表了这方面的论文。⁠[20][6][5][3]

1916年1月北荷兰省阿姆斯特丹以北的大片地区遭水灾，荷兰随后于1918年6月通过了封闭Zuiderzee的法律。他主持负责筹备封闭工程的国家委员会，委员会由工程师、海洋学家和气象学家组成，研究拦海大坝（Afsluitdijk）对Waddenzee水位和水流的影响。Nobel Prize官网的传记把他出任委员会主席的时间记为1919年；McCormmach的条目称他在1920年负责计算封闭大坝的高度。⁠[4][5][6][1][3]

他为计算所需的堤坝高度引入了一种新的、以科学为基础的方法。最终报告于1926年11月由Algemeene Landsdrukkerij出版，其中一半以上出自他手。他的理论计算是八年开创性工作的成果，后来在实践中得到了惊人的证实；1953年荷兰其他地方遭受洪灾时，这些堤坝的高度经受住了考验。⁠[6][4][1]

1919年，两支英国考察队观测了日食。同年9月22日，他发电报告诉Einstein，Arthur Eddington等人的观测证实了广义相对论的一个重要部分。同年12月21日，Einstein向他探询在莱顿担任特别教授的可能；1920年，Einstein成为Leiden University的特别教授，并发表就职演讲。⁠[6][20][7]

1919年起，他是新成立的荷兰教育委员会（Onderwijsraad）委员，1921—1926年任其高等教育部主席；他与莱顿教授Cornelis van Vollenhoven共同主持制定了规范大学考试的新学术章程，还是海牙Nederlands Lyceum的创办人之一，并多年担任该校董事。⁠[4]

1919—1925年，他在Leiden University的讲义由几位学生整理，以Lessen over theoretische natuurkunde（理论物理学讲义）为名分八部分陆续出版，随后有德文版和英文版，英文版Lectures on Theoretical Physics共八卷，1931年在伦敦出版。1920年，他出版了The Einstein Theory of Relativity: A Concise Statement。⁠[4][3][9]

战后，他致力于恢复国际科学合作，尤其是昔日交战国科学家之间的关系。战后多年，德国研究者不被邀请参加国际会议，法国和比利时研究者拒绝出席有德国人参加的会议。他设法废除把同盟国一方排除在国际组织之外的条款，并作为科学院物理学部主席推动荷兰加入战后的国际科学机构；在1918年成立的Conseil International de Recherches中，他推动接纳德国科学家，1925年取得成功。McCormmach的条目写道，科学界持续的分裂令他十分不快。⁠[8][3][4][7]

1923年，他当选为国际联盟知识合作委员会（International Committee of Intellectual Cooperation）委员，该委员会由世界上七位最杰出的学者组成；他接替的是因不满委员会运作而辞职的Einstein。委员会的宗旨包括重建战后欧洲的关系、恢复各国科学家之间的友好关系，它是UNESCO的前身。他在1923—1928年先后任委员和主席；Digitaal Wetenschapshistorisch Centrum的记录把他在委员会的职务记为1923年任秘书、1925年任主席。⁠[1][3][5][6][7][14]

1923年他70岁生日时，Leiden University的特别教授职位改为由Leidsch Universiteits-Fonds资助的讲座教授职位，使他能讲课至去世。这一年他正式退休，此后以讲座教授的身份继续每周一的课。⁠[4][5]

同年，他在伦敦Royal Institution讲演，在University of CambridgeUniversity of CambridgeUniversity of Cambridge（剑桥大学）是位于英国英格兰剑桥的大学，学校以1209年为创立年份，由学部（School）、学系和自治学院（College）共同组成，是Russell Group成员。点击查看完整词条获荣誉学位，并作题为Clerk Maxwell’s Electromagnetic Theory的Rede讲座。他还获得University of Paris的荣誉博士学位。⁠[8][3]

Leiden University的文章刊出一张1923年在莱顿天文台拍摄的照片，照片中有Einstein、Ehrenfest、Willem de Sitter、Eddington和Lorentz。⁠[7]

1925年，他接替Henri Bergson出任国际联盟知识合作委员会主席。同年，他在Institute of Metals发表题为“The Motion of Electricity in Metallic Bodies”的演讲。⁠[1][5][4][3][8]

1925年12月11日，莱顿在大学大礼堂（Great Auditorium）庆祝他获得博士学位50周年，庆祝活动的记录刊登在Physica第6卷（1925年）上。出席者有Prince Hendrik、Niels Bohr、Marie Curie、Einstein和首相Colijn，后三人致辞。Heike Kamerlingh Onnes在庆典上宣布设立Lorentz基金，宗旨是促进理论物理学研究、加强荷兰与外国科学家的联系；基金募得10万荷兰盾，在当时是一笔相当大的数目，捐款来自2000人，其中1000人在荷兰、1000人来自其他19个国家。这一基金至今仍在。Royal Society的讣告则把这笔基金记在1926年，称之为Lorentz Foundation，用于派荷兰青年物理学家出国和邀请外国青年到荷兰的大学。全国性周刊De Haagse Post为这次庆典刊登了一幅漫画。⁠[5][4][6][8]

Leiden University授予他医学荣誉博士学位，以感谢他长年为医学生授课；Kox把授予时间记在1925年的庆典，Royal Society的讣告则记为1926年由校评议会授予。⁠[5][8]

Einstein为庆典的纪念册写了一页手稿，称德国人开始认识到Lorentz在协约国与德国科学家之间的和解努力是出于最善良、最高尚的用意。他曾经的助手Hendrika Johanna van Leeuwen出席了庆典，事后形容他有“beminnelijke eenvoud en warme belangstelling voor allen om hem heen”，即可亲的朴实和对身边每个人的热情关怀。Leiden University的文章刊有他1925年在游行队伍中行走的照片。⁠[20][12][7]

1926年，他在美国Cornell UniversityCornell UniversityCornell University（康奈尔大学）是位于美国纽约州伊萨卡（Ithaca）的私立研究型大学，常春藤盟校成员，也是纽约州的联邦赠地大学，在常春藤盟校中独一无二。学校由 Ezra Cornell 与 Andrew Dickson White 于1865年创办，1868年开学。除伊萨卡主校区外，学校在纽约市设有 Weill Cornell Medicine 和 Cornell Tech，并在卡塔尔设有医学院分校。2024年秋季在校学生26,793人。现任校长为 Michael I. Kotlikoff。点击查看完整词条讲授量子力学。⁠[17]

1927年，他亲自把第一枚Lorentz奖章颁给Max Planck。同年，他在帕萨迪纳的讲座以Problems of Modern Physics为名在波士顿出版，由H. Bateman编辑。⁠[5][3][17]

他主持了1911年、1913年、1921年、1924年和1927年的前五届Solvay会议，这一会议每三年在布鲁塞尔举行一次；Nobel Prize官网的传记称他直到去世一直担任所有Solvay会议的主席。战后Solvay会议不再邀请德国和奥地利物理学家，1921年第一届战后会议没有邀请任何德国物理学家；他作为Solvay理事会主席设法取消这一禁令，终于在1927年使他们重新获邀。1927年10月的第五届会议讨论的是量子力学。⁠[4][1][6][7][8][5]

1927年，在第五届Solvay会议之前不久，他在科莫主持了一次专门讨论量子理论的会议；这次科莫之行是为了出席Alessandro Volta逝世百年纪念活动。⁠[5][8]

1928年1月16日他病倒，几周后于2月4日在哈勒姆去世，享年74岁。病程短暂，幸而没有痛苦，他的去世出人意料。荷兰举国哀悼。他本应在1928年1月28日迎来担任教授50周年，没能等到这一天。⁠[5][1][11][3][8]

葬礼于1928年2月10日（星期五）中午在哈勒姆举行。中午12点，荷兰国营电报和电话业务暂停三分钟以示哀悼。送葬队伍有15辆马车，其中一辆完全被花圈覆盖，成千上万的人观看了送葬行列。荷兰王室、政府和科学界的代表，以及世界各国科学院的代表到场，许多同事和外国知名物理学家也出席了葬礼。⁠[8][9][3][6][5]

Ehrenfest、Ernest Rutherford、Paul Langevin和Einstein在葬礼上致辞；Rutherford以Royal Society主席的身份代表学会出席并在墓旁致悼词。McCormmach的条目写道，Einstein在墓旁称他是当代最伟大、最高尚的人。⁠[6][8][9][3]

妻子Aletta Lorentz-Kaiser（1858—1931年）在1881—1912年间积极参与莱顿的妇女运动：1885年任Vereeniging tot verzorging van kleine kinderen的秘书，该会开办的托儿所于同年11月11日开张，她1893年离开理事会；1900年任莱顿妇女选举权协会的司库，并把目标对准大学教授；1902年任Vereeniging Onderlinge Vrouwenbescherming莱顿分会主席；1904年底倡议在Raamland开办一座公共游乐场，并加入其理事会；1907年与Lizzy van Dorp等人创建Nederlandsche Bond voor Vrouwenkiesrecht，任全国理事会副主席，负责宣传，并主持1907年11月成立的莱顿分会至1911年；1910年主持Nationale Vrouwenraad在莱顿的接待委员会。1912年她随丈夫迁居哈勒姆，1931年在阿姆斯特丹去世。⁠[12][15][15]

她在1907年2月5日给Lizzy van Dorp的信中写道：“Ik wilde dadelijk op de proffenjacht gaan”（我想立刻去猎取教授），并列出了愿意暂时支持Bond的教授，其中有Lorentz；Teylers Museum的页面也写她在丈夫的同事中招募会员，并称之为proffenjacht。Lorentz经常帮助妇女运动：Jacoba Elisabeth Vreede回忆，莱顿女大学生读书会的刊物大多由Lorentz教授和H. L. Drucker教授提供。他的学生Adriaan Fokker在1946年写道，Aletta是一位“ingetogen vrouw”（矜持的女性），观点也许有些严格，是妇女解放“een overtuigde voorstandster en verdedigster”（坚定的支持者和捍卫者）。⁠[15][12]

关于子女的数目，各处记载不一：Nobel Prize官网的传记和Kox记为两个女儿和一个儿子，Royal Society的讣告称他身后留下遗孀和三个子女，Biografisch Woordenboek van Nederland记为两个儿子和两个女儿。McCormmach的条目列出长女Geertruida Luberta（1885年生）、次女Johanna Wilhelmina（1889年生）、一个在襁褓中夭折的儿子和1895年出生的次子Rudolf；Agnes van Steen的文章写道，那个儿子生于1893年，不到一年就夭折，Rudolf同样体弱多病。⁠[1][5][8][4][3][15]

长女Geertruida Luberta（昵称Berta，1885—1973年）学习物理，1912年在父亲指导下获得博士学位，论文研究Brown运动及相关现象的理论，被认为是对电子Brown运动的首项研究；Berends认为，父亲指导女儿的博士论文“would not be allowed today”。她在学期间加入了Bond voor Vrouwenkiesrecht，1907—1910年任莱顿女大学生协会理事。她于1910年与物理学家Wander Johannes de Haas（1878—1957年）结婚，de Haas后来任Leiden University低温实验室（Kamerlingh Onnes Laboratory）主任。父亲曾设法为她安排翻译工作，但没有成功。⁠[12][15][1][17][7]

次女Johanna Wilhelmina（昵称Hanny）于1912年与律师H. C. Leemhorst结婚；儿子Rudolf在1912年还未到结婚年龄，后来与M. C. van Vollenhoven结婚，并担任Teylers和Hollandsche Maatschappij der Wetenschappen两处的图书馆员；Berends认为，用任人唯亲来形容这件事言过其实，这是没有社会保障的时代的产物。Berta在为父亲写的传记中没有提及母亲在妇女运动中的工作，但记载了父母接济一个贫困家庭：母亲为家中的一对双胞胎准备奶瓶，父亲设法让这家的一个儿子当上了泥瓦匠。⁠[15][7]

McCormmach的条目写道，他既没有古怪天才的做派，也不是埋头书斋的苦行者，而是一位生活规律、自律的学者，很有幽默感，善于交谈，总喜欢和朋友抽支雪茄、喝杯葡萄酒；他在新教环境中长大，但在宗教上是自由思想者。熟悉他的人都觉得他内心非常和谐。他学外语很快，能从上下文推断出语法和习惯用法，还经常去当地的法语教堂以提高法语水平。⁠[3]

他能流利地说德语、法语和英语。Nobel Prize官网的传记称他有极大的个人魅力，毫无私心，真诚关心每一个与他相遇的人，既受到时代领袖的爱戴，也受到普通民众的喜爱，主持国际会议的技巧出众；Royal Society的讣告形容他有难以言表的魅力和令人惊讶的谦逊，对每个学生都有一句亲切而恰当的鼓励。Kox写道，认识他的人称赞他的热忱和对他人问题的关心，也常提到他的温和以及略带讽刺的疏离感，并称他工作再忙也总会抽时间接待客人，边抽雪茄边喝葡萄酒交谈。⁠[5][1][8]

Berends称他是一个非常有礼貌的人，与人保持一定的距离，并说他在史料中显得近乎完美，传记作者只能去寻找一些小瑕疵。Biografisch Woordenboek van Nederland称他讲课清晰而有独创性，是出色的科普讲者，处事圆融，通晓多种语言，因而自然成为国际会议的主持人；他十分关心教育，也关心出身寒微的年轻人。⁠[7][4]

从1912年起，他指导了莱顿最早的四位物理学女博士生：Johanna Reudler（1880—1962年）、Eva Bruins（1885—1966年）、Hendrika Johanna van Leeuwen（1887—1974年）和他自己的女儿Berta。van Leeuwen在1917年担任他的助手时，因有人认为这一职位应当由男性Adriaan Fokker担任而几乎辞职，Lorentz不同意这种看法；她于1919年完成关于磁性的博士论文“Vraagstukken uit de Electronentheorie van het Magnetisme”，1920年起在Technische Hogeschool Delft（今Delft University of Technology）任助手，1947年成为该校第一位理论与应用物理学女讲师。Fokker于1913年在他的指导下获得博士学位。⁠[12]

他在莱顿指导过的学生有Johannes Droste、A. D. Fokker、L. S. Ornstein和P. Zeeman，Balthasar van der Pol曾在Teylers跟随他做博士后研究；他的老师是Frederik Kaiser和P. L. Rijke。世界各地的年轻物理学家来到莱顿听他的课，Einstein等年轻理论家常到莱顿拜访他，与他讨论自己的想法。⁠[17][3][4]

Lorentz比Einstein年长25岁。Einstein把他视为导师和榜样，并说自己受惠于Lorentz先前奠定的基础；相对论早期曾被称为Lorentz-Einstein理论。他在哈勒姆家中书房的壁炉架上放着一张Einstein的照片。Einstein是他的合作者、同事和朋友。⁠[20][7][17]

McCormmach的条目写道，Einstein说Lorentz是对他一生影响最大的人；Berends的文章写道，Einstein说在人生旅途中遇到的人里，Lorentz对他个人的意义超过任何人。⁠[3][6]

Einstein在1905年主张，电子论中的以太以及与之相关的绝对空间和绝对时间概念是多余的。McCormmach的条目写道，Lorentz钦佩这一重新诠释，但始终没有采纳，认为两种诠释的观测结果相同、选择哪一种是趣味问题，直到去世仍相信以太和绝对空间、绝对时间是真实的；在Einstein 1905年的论文发表之前，他从未用相对性原理来称呼自己的理论；他把时间膨胀看作数学技巧，而把长度收缩看作分子力造成的真实效应。Janssen和Kox的补充条目称，1905年以后他认识到自己理论中的辅助量就是运动观察者实际测得的量，但仍把Lorentz不变性看作牛顿式空间和时间中各条定律偶然共有的性质，而不是相对论时空的对称性。Biografisch Woordenboek van Nederland称，Einstein 1905年的相对论把Lorentz作为结论推导出的假说设定为适用于一切现象的公设。⁠[3][4]

他获得的荣誉包括：London Mathematical Society荣誉会员（1898年）；Royal Society外籍会员（1905年5月11日）；Royal Society的Rumford奖章（1908年）和Copley奖章（1918年）；Franklin Institute的Franklin奖（1917年，物理学），表彰“For researches which have contributed to our knowledge of the nature of light and the ultimate constitution of matter”，即对认识光的本质和物质终极构成的贡献；Royal Society of Edinburgh会士（1920年）。他还是德国物理学会外籍会员，获得法国荣誉军团勋章，并获授Order of Orange-Nassau司令勋章。⁠[9][17][14][8][11][13][3][5]

他在1890年以前已是荷兰自然科学与医学大会（Nederlands Natuur- en Geneeskundig Congres）的成员。⁠[14]

1924年，他出版了Clerk Maxwell’s Electromagnetic Theory。他去世后，Pieter Zeeman和A. D. Fokker编辑了他的Collected Papers，共九卷，于1935—1939年在海牙出版。⁠[9][3]

他的论文和通信分藏于多处：Museum Boerhaave收藏他1869—1928年的文稿，Algemeen Rijksarchief收藏他1888—1928年的文稿，Columbia University收藏他1926年的The Quantum Theory讲义，American Institute of Physics的Niels Bohr Library & Archives收藏Einstein与他和Kamerlingh Onnes的通信（1901—1926年，缩微胶片），Library of CongressLibrary of CongressLibrary of Congress（美国国会图书馆）是美国国会的图书馆，1800年创建，位于华盛顿哥伦比亚特区国会山，为国会、公众和其他联邦机构提供参考咨询服务。点击查看完整词条和Deutsches Museum等机构也有收藏。⁠[17][4]

A. J. Kox编辑了他的科学通信选集Selected Scientific Correspondence，第一卷于2008年出版。⁠[3]

他去世后，荷兰成立了由一百位知名人士组成的全国委员会负责建立纪念碑，委员会认为不宜举行设计竞赛。主要的纪念碑建在Arnhem，于1931年揭幕，由雕塑家Wenckebach完成，表现Lorentz居中，两侧分别是Huygens、Fresnel、Maxwell和Planck、Einstein、Bohr；莱顿和哈勒姆也建立了较为朴素的公共纪念物。2008年，视觉艺术家van Houwelingen提议在纪念碑空白的墙面上刻上20世纪诺贝尔物理学奖得主的名字。⁠[6]

他在莱顿Hooigracht 48号的故居外墙有一块刻着Lorentz名字的门楣石，故居对面的一面墙上写着Lorentz力公式。月球上有一座以Lorentz命名的环形山。Instituut-Lorentz有一组由Heike Kamerlingh Onnes的侄子Harm Kamerlingh Onnes制作的彩色玻璃窗，描绘Zeeman的实验发现和Lorentz的理论解释，Lorentz基金会的标志就是从这组玻璃窗抽象而来的。⁠[15][16][9]

2019年10月25日，Frits Berends与Dirk van Delft合著的传记Lorentz. Gevierd fysicus, geboren verzoener（Lorentz：受人称颂的物理学家，天生的调解人）由Prometheus出版社出版；同年10月，A. J. Kox出版了另一部传记Een levend kunstwerk。Leiden University的文章写道，此前并没有真正的Lorentz传记。⁠[7]

Nobel Prize官网的传记认为，他的工作彻底改变了当时对物质本质的认识；所有理论物理学家都把他视为世界上的领军人物，他完成了前人未竟的工作，并为随后基于量子理论的新思想得到富有成果的接纳准备了基础。Royal Society的讣告称他是“one of the greatest scientific figures of our time”，认为他的理论在经典物理范围内的应用完整、精确而明确，因而是经典哲学的顶点，并在描述葬礼当天的悼念时称他是当代荷兰最伟大的人物；讣告引用Joseph Larmor的话说，综观他一生的工作，就是一部过去半个世纪物理科学史的通识教育。⁠[1][8]

MacTutor的传记引用O. W. Richardson的评价，称他智力非凡，著作格外清晰，并有智慧把讨论引向富有成果的方向。Britannica认为他的物理学工作范围广泛，核心目标是建立一个把电、磁和光联系起来的统一理论。Biografisch Woordenboek van Nederland称他是经典时期伟大物理学家的最后一位代表，Berends也称他是经典物理学的最后一位伟大代表，同时参与了新思想的发展。McCormmach的条目引用Einstein的话，称Lorentz把场与物质分开是“act of intellectual liberation”，并认为他的工作把经典物理推进到“furthest stage of clarity, precision, and unity”。Berends还指出，Lorentz力使粒子在加速器中循环运行，Lorentz变换至今仍在CERN每天使用。⁠[9][11][4][6][3][7]

Leiden University：官网：https://www.universiteitleiden.nl/en（在新窗口打开）。⁠[21]

Teylers Museum：官网：https://teylersmuseum.nl/nl（在新窗口打开）。⁠[22]