James Maxwell kratka biografija o tom čovjeku. Pionir kvantitativne teorije boja

James Clerk Maxwell (1831-79) - engleski fizičar, tvorac klasične elektrodinamike, jedan od osnivača statističke fizike, organizator i prvi direktor (od 1871.) Laboratorije Cavendish, predvidio je postojanje elektromagnetnih valova, iznio ideju o elektromagnetnoj prirodi svjetlosti, uspostavio prvi statistički zakon - zakon raspodjele molekula po brzini, nazvan po njemu.

Kada se neka pojava može opisati kao poseban slučaj nekog opšteg principa primjenjivog na druge pojave, onda kažu da je ovaj fenomen objašnjen

Maxwell James Clerk

Razvijajući ideje Michaela Faradaya, stvorio je teoriju elektromagnetnog polja (Maxwellove jednačine); uveo koncept struje pomaka, predvidio postojanje elektromagnetnih valova i iznio ideju o elektromagnetnoj prirodi svjetlosti. Uspostavio statističku distribuciju nazvanu po njemu. Proučavao je viskozitet, difuziju i toplotnu provodljivost gasova. Maxwell je pokazao da se Saturnovi prstenovi sastoje od odvojenih tijela. Radi na viziji boja i kolorimetriji (Maxwell disk), optici (Maxwell efekt), teoriji elastičnosti (Maxwell-ova teorema, Maxwell-Cremona dijagram), termodinamici, historiji fizike itd.

Porodica. Godine studija

Džejms Maksvel je rođen 13. juna 1831. godine u Edinburgu. Bio je sin jedinac škotskog plemića i advokata Johna Clerka, koji je, naslijedivši imanje supruge rođaka, rođene Maxwell, svom prezimenu dodao ovo ime. Nakon rođenja sina, porodica se preselila u južnu Škotsku, na svoje imanje Glenlar („Sklonište u dolini“), gdje je dječak proveo djetinjstvo.

Od svih hipoteza... izaberite onu koja ne prestaje dalje razmišljati o stvarima koje se proučavaju

Maxwell James Clerk

1841. Jamesov otac ga je poslao u školu pod nazivom Edinburška akademija. Ovdje, sa 15 godina, Maxwell je napisao svoj prvi naučni članak, “O crtanju ovala”. Godine 1847. upisao je Univerzitet u Edinburgu, gde je studirao tri godine, a 1850. se preselio na Univerzitet u Kembridžu, gde je diplomirao 1854. Do tada je Džejms Maksvel bio prvoklasni matematičar sa izvanredno razvijenom intuicijom. fizičara.

Stvaranje Cavendish laboratorije. Nastavni rad

Nakon što je diplomirao na univerzitetu, James Maxwell je ostavljen na Cambridgeu pedagoški rad. Godine 1856. dobio je mjesto profesora na Marischal koledžu na Univerzitetu u Aberdeenu (Škotska). Godine 1860. izabran je za člana Kraljevskog društva u Londonu. Iste godine preselio se u London, prihvativši ponudu da preuzme mjesto šefa odsjeka za fiziku na King's Collegeu na Univerzitetu u Londonu, gdje je radio do 1865. godine.

Vrativši se na Univerzitet Kembridž 1871. godine, Maksvel je organizovao i vodio prvu britansku specijalno opremljenu laboratoriju za fizičke eksperimente, poznatu kao Laboratorija Kevendiš (nazvana po engleskom naučniku Henriju Kevendišu). Formiranje ove laboratorije, koja je na prijelazu iz 19. u 20. st. je postao jedan od najvećih centara svjetske nauke, posvetio se Maxwellu poslednjih godina sopstveni život.

Za potpuno ispravno vođenje naučnog rada kroz sistematske eksperimente i tačne demonstracije potrebna je umjetnost strategije.

Maxwell James Clerk

Generalno, poznato je nekoliko činjenica iz Maxwellovog života. Stidljiv i skroman, nastojao je da živi u samoći i nije vodio dnevnike. 1858. James Maxwell se oženio, ali porodicni zivot, očigledno, ispao neuspešno, pogoršao njegovu nedruštvenost i otuđio ga od bivših prijatelja. Postoji pretpostavka da mnogi važnih materijala Maksvelov život je izgubljen u požaru 1929. u njegovoj kući u Glenkleru, 50 godina nakon njegove smrti. Umro je od raka u 48. godini.

Naučna djelatnost

Maxwellova neobično široka sfera naučnih interesovanja pokrivala je teoriju elektromagnetne pojave, kinetička teorija plinova, optika, teorija elastičnosti i još mnogo toga. Jedan od njegovih prvih radova bilo je istraživanje o fiziologiji i fizici vida boja i kolorimetrije, započeto 1852. Godine 1861. James Maxwell je prvi put dobio sliku u boji simultanim projektiranjem crvenih, zelenih i plavih slajdova na ekran. Ovo je dokazalo valjanost trokomponentne teorije vida i ocrtalo načine za stvaranje fotografije u boji. U svojim radovima 1857-59, Maxwell je teorijski proučavao stabilnost Saturnovih prstenova i pokazao da Saturnovi prstenovi mogu biti stabilni samo ako se sastoje od čestica (tijela) koje nisu međusobno povezane.

Godine 1855. D. Maxwell je započeo seriju svojih glavnih radova o elektrodinamici. Objavljeni su članci “O Faradejevima”. dalekovodi"(1855-56), "O fizičkim linijama sile" (1861-62), "Dinamička teorija elektromagnetnog polja" (1869). Istraživanje je završeno objavljivanjem dvotomne monografije “Traktat o elektricitetu i magnetizmu” (1873).

Bilo koji sjajna osoba je jedinstvena. U istorijskoj povorci naučnika, svaki od njih ima svoj specifični zadatak i svoje specifično mesto.

Maxwell James Clerk

Stvaranje teorije elektromagnetnog polja

Kada je Džejms Maksvel 1855. počeo da istražuje električne i magnetne fenomene, mnoge od njih su već bile dobro proučene: posebno su ustanovljeni zakoni interakcije stacionarnih električnih naelektrisanja (Coulombov zakon) i struja (Amperov zakon); Dokazano je da su magnetne interakcije interakcije pokretnih električnih naboja. Većina naučnika tog vremena vjerovala je da se interakcija prenosi trenutno, direktno kroz prazninu (teorija dugog dometa).

Odlučan zaokret teoriji kratkog dometa napravio je Michael Faraday 30-ih godina. 19. vek Prema Faradejevim idejama, električni naboj stvara u okolnom prostoru električno polje. Polje jednog naboja djeluje na drugo, i obrnuto. Interakcija struja se odvija kroz magnetno polje. Faraday je opisao distribuciju električnih i magnetnih polja u prostoru pomoću linija sile, koje, po njegovom mišljenju, nalikuju na obične elastične linije u hipotetičkom mediju - svjetskom etru.

Maxwell je u potpunosti prihvatio Faradejeve ideje o postojanju elektromagnetnog polja, odnosno o realnosti procesa u svemiru u blizini naboja i struja. Vjerovao je da tijelo ne može djelovati tamo gdje ga nema.

Prva stvar koju je D.K. uradio Maxwell - dao je striktne Faradejeve ideje matematički oblik, tako neophodno u fizici. Pokazalo se da su uvođenjem pojma polja, Coulombovi i Ampereovi zakoni počeli da se izražavaju najpotpunije, dublje i elegantnije. U fenomenu elektromagnetna indukcija Maxwell je vidio novo svojstvo polja: naizmjenično magnetno polje stvara u praznom prostoru električno polje sa zatvorenim linijama sile (tzv. vrtložno električno polje).

Sljedeći i posljednji korak u otkrivanju osnovnih svojstava elektromagnetnog polja napravio je Maxwell bez ikakvog oslanjanja na eksperiment. On je napravio briljantnu pretpostavku da naizmjenično električno polje stvara magnetno polje, baš kao i normalno. struja(hipoteza struje pomaka). Do 1869. godine uspostavljeni su svi osnovni zakoni ponašanja elektromagnetnog polja i formulisani u obliku sistema od četiri jednačine, nazvanih Maksvelove jednačine.

Pravi centar nauke nisu svesci naučni radovi, već živi um čoveka, a da bi se nauka unapredila, potrebno je ljudsku misao usmeriti u naučni pravac. To se može uraditi Različiti putevi: najavljivanje nekog otkrića, odbrana paradoksalne ideje, ili izmišljanje naučne fraze, ili postavljanje sistema doktrine

Maxwell James Clerk

Maxwellove jednadžbe su osnovne jednadžbe klasične makroskopske elektrodinamike, koje opisuju elektromagnetne pojave u proizvoljnim medijima iu vakuumu. Maxwellove jednačine je dobio J.C. Maxwell 60-ih godina. 19. vek kao rezultat uopštavanja zakona električnih i magnetskih fenomena pronađenih iz iskustva.

Iz Maxwellovih jednačina slijedio je fundamentalni zaključak: konačnost brzine širenja elektromagnetnih interakcija. Ovo je glavna stvar koja razlikuje teoriju djelovanja kratkog dometa od teorije djelovanja dugog dometa. Ispostavilo se da je brzina jednaka brzini svjetlosti u vakuumu: 300.000 km/s. Iz ovoga je Maksvel zaključio da je svetlost oblik elektromagnetnih talasa.

Radi na molekularnoj kinetičkoj teoriji gasova

Uloga Jamesa Maxwella u razvoju i uspostavljanju molekularne kinetičke teorije je izuzetno važna ( moderno ime- statistička mehanika). Maxwell je bio prvi koji je dao izjavu o statističkoj prirodi zakona prirode. Godine 1866. otkrio je prvi statistički zakon - zakon raspodjele molekula po brzini (Maxwellova raspodjela). Osim toga, izračunao je viskoznost plinova u zavisnosti od brzina i srednjeg slobodnog puta molekula, te izveo niz termodinamičkih odnosa.

Maksvelova raspodela je raspodela brzina molekula sistema u stanju termodinamičke ravnoteže (pod uslovom da je translaciono kretanje molekula opisano zakonima klasične mehanike). Osnovao ga je J.C. Maxwell 1859.

Maksvel je bio sjajan popularizator nauke. Napisao je niz članaka za Enciklopediju Britannica i popularne knjige: “Teorija toplote” (1870), “Materija i kretanje” (1873), “Električnost u elementarnom izlaganju” (1881), koje su prevedene na ruski; držao predavanja i izvještaje na fizičke teme za široku publiku. Maksvel je takođe pokazao veliko interesovanje za istoriju nauke. Godine 1879. objavio je radove G. Cavendisha o elektricitetu, dajući im opširne komentare.

Evaluacija Maxwellovog rada

Njegovi savremenici nisu cijenili radove naučnika. Ideje o postojanju elektromagnetnog polja činile su se proizvoljnim i neplodnim. Tek nakon što je Heinrich Hertz eksperimentalno dokazao postojanje elektromagnetnih valova koje je predvidio Maxwell 1886-89, njegova teorija je stekla univerzalno prihvaćanje. To se dogodilo deset godina nakon Maxwellove smrti.

Nakon eksperimentalne potvrde realnosti elektromagnetnog polja, došlo je do fundamentalnog naučnog otkrića: postoje različite vrste materije, a svaka od njih ima svoje zakone koji se ne mogu svesti na Newtonove zakone mehanike. Međutim, sam Maxwell jedva da je toga bio jasno svjestan i u početku je pokušao izgraditi mehaničke modele elektromagnetnih pojava.

Američki fizičar Richard Feynman odlično je rekao o Maksvelovoj ulozi u razvoju nauke: „U istoriji čovečanstva (ako je pogledate, recimo, deset hiljada godina kasnije), najznačajniji događaj 19. veka nesumnjivo će biti Maksvelovo otkriće. zakona elektrodinamike. Na pozadini ovog važnog naučno otkriće Građanski rat u Americi u istoj deceniji će izgledati kao provincijski incident.”

James Maxwell je preminuo 5. novembar 1879, Cambridge. On nije sahranjen u grobnici velikih ljudi Engleske - Westminsterskoj opatiji - već u skromnom grobu pored njegove voljene crkve u škotskom selu, nedaleko od porodičnog imanja.

James Clerk Maxwell - citati

Za potpuno ispravno vođenje naučnog rada kroz sistematske eksperimente i tačne demonstracije potrebna je strateška vještina.

Od svih hipoteza izaberite onu koja ne sprečava dalje razmišljanje o stvarima koje se proučavaju.

Razvoj nauke zahtijeva u bilo kojoj eri ne samo da ljudi razmišljaju općenito, već i da koncentrišu svoje misli na onaj dio ogromnog polja nauke koji je dato vrijeme zahteva razvoj.

Džejms Klark Maksvel je rođen 13. juna 1831. u ulici 14 St. Indija u Edinburgu. Bio je veoma radoznao. U dobi od tri godine, njegov glavni zahtjev je: “Pokaži mi kako se to radi”, a njegovo glavno pitanje je: “Kako se to dešava?” Njegova upornost u otkrivanju karakteristične karakteristike djelovanje bilo kojeg uređaja ili okolnih prirodnih fenomena bilo je izraženo u sljedećem pitanju: „Ali šta je tu posebno?“

Džejmsova majka je umrla od raka kada je Džejms imao osam godina. Cijeli njegov daljnji život bio je vezan za oca, koji mu je bio veliki prijatelj i prvi mentor u naučnim poslovima. Kada je Maxwell imao 10 godina, poslan je na akademiju u Edinburgu. Još dok je studirao na Akademiji u Edinburgu, napisan je njegov prvi članak o ovalnim oblinama, čiji je sažetak objavljen u Proceedings of the Royal Society of Edinburgh u aprilu 1846. Pošto je autoru članka bilo samo 14 godina, Maxwellov članak je na sastanku društva pročitao profesor Forbs: Smatralo se nepristojnim da se školarac direktno obraća članovima društva. Ideja rada bila je da uz pomoć dvije igle i konca možete nacrtati elipsu. Maxwell je generalizirao ovu metodu za konstruiranje krivulja različitih složenih oblika.

Uopštavanje naučne metode, analiza zapažanja, jedan je od važnih faktora u pravom istraživanju.

Otkriće Newtonovog zakona gravitacije je zbog činjenice da je Newton uspio napraviti briljantnu generalizaciju, priznajući da ista sila koja privlači jabuku na Zemlju privlači i Mjesec. Benjamin Franklin je napravio još jednu generalizaciju, utvrdivši da su munje i male električne varnice, koje su se tada mogle dobiti u laboratoriji, bile pojave iste vrste. Faradayeva ideja o električnim i magnetskim linijama sile, izvorno razvijena iz promatranja ponašanja željeznih strugotina u blizini magneta, bila je izuzetno hrabra generalizacija. Manifestuje se u samom rane godine Maxwellova želja da razumije prirodu stvari oko sebe, njegova odlučnost da se ne povuče a da ne dođe do dna objašnjenja, zajedno sa ništa manje važna sposobnost generalizacijama su vrlo jasno otkrile kod mladog Maksvela odlike prvoklasnog naučnika.

Nakon što je završio školu, od 1847. do 1850. godine, Maksvel je studirao na Univerzitetu u Edinburgu, a zatim se prebacio u Peterhouse, tada poznat kao St. Peter's College na Univerzitetu u Kembridžu. Na Univerzitetu u Edinburgu, Maksvel je revnosno proučavao matematiku, neka pitanja fizike i hemije, kao i filozofiju. Cambell i Garnett (Maxwellovi kolege studenti) pišu: "Predavanja o filozofiji su ga jako zanimala. Njegova neograničena radoznalost našla je hranu u profesorovoj neiscrpnoj erudiciji." U dobi od devetnaest godina, Maxwell je napisao članak “O ravnoteži elastičnih tijela”, u kojem je predložio novu plodnu naučna metoda u oblasti otpornosti materijala - metoda fotoelastičnosti. Ovaj članak je izvanredan. Prekrasne slike u boji koje je Maxwell promatrao na prozirnim uzorcima osvijetljenim polariziranom svjetlošću omogućile su mu da pronađe smjerove i veličinu maksimalnih naprezanja unutar čvrste materije složenog oblika.

Pošto je započeo studije na Univerzitetu Kembridž kao student u Peterhausu, Maksvel se ubrzo preselio na Triniti koledž. Zahtevi za nivo matematičke obuke na Univerzitetu Kembridž bili su veoma visoki. Maxwell je bio drugi, a Routh pobjednik. Međutim, nagradu Smith, koja je održana odmah nakon ispita iz matematike i koja se očigledno smatrala još rigoroznijim testom pravih matematičkih sposobnosti i originalnosti mišljenja, Routh je podijelio s Maxwellom.

Godine 1854. Maksvel je diplomirao na Univerzitetu Kembridž sa odličnim uspehom. Ima 22 godine. Prosječne je visine, tamne kose. Duboko usađene smeđe oči. Ekstremna jednostavnost u odjeći. Recency. Čudan humor koji ne razumeju svi. Friendliness. A glavna stvar je sposobnost postavljanja problema, uočavanja zanimljivih problema u poznatim pojavama, u prozi svakodnevnog života. Nakon završnih ispita, Maksvel je postao nastavnik na Triniti koledžu. Predavanje na koledžu u Kembridžu ili Oksfordu bilo je prilično prijatno iskustvo u to vreme. Džejmsov otac je sanjao da će njegov sin dobiti stolicu u Glazgovu i učinio je sve što je bilo moguće za to. Profesor Forbs ga je obavijestio da postoji konkurs za profesora fizike na Marshall Collegeu u Aberdeenu. Maksvelovo imenovanje na mesto predsednika objavljeno je u aprilu 1856. godine, kada je imao samo 24 godine. Tužno je što mu je otac preminuo samo nekoliko dana prije ove vijesti.

Očigledno, Maxwell nikada nije bio briljantan predavač i nikada nije bio posebno oduševljen predavanjima. Maksvelovo podučavanje u Aberdinu bilo je kratkog veka, jer su se 1860. godine koledži spojili i formirali Univerzitet u Aberdinu. Neka profesorska mjesta su eliminirana, a među otpuštenima je bio i Maxwell. Iste godine primljen je na Odsjek za fiziku Kraljevskog društva u Londonu.

Godine provedene u Aberdeenu bile su vrlo produktivne za naučni rad. Godine 1856. dobio je Adamsovu nagradu za svoj naučni rad o strukturi Saturnovih prstenova. Godine 1857. napisao je Lewisu Campbellu (svom budućem biografu): "Ponovo sam pao na Saturn. Već sam napravio nekoliko proboja u čvrstom prstenu, a sada sam uronio u tečni medij, uronjen u svijet zaista nevjerovatnog simbole i oznake. Uskoro ću se upustiti u "maglinu koja pomalo podsjeća na stanje zraka, recimo, tokom opsade Sevastopolja. Šuma topova, koja zauzima površinu pravougaonika sa stranicama od 100 i 30.000 milja, izbaciti topovske kugle koje se nikada ne zaustavljaju, već se rotiraju u krugu radijusa od 170.000 milja." Maxwell je tri godine naporno radio na problemu Saturna, što je pokazalo njegovu sposobnost da se posveti dugo vremena jedan problem. Istovremeno je počeo da proučava kinetičku teoriju gasova i 1859. predstavio svoj prvi rad o kinetičkoj teoriji gasova Britanskoj asocijaciji. Na osnovu teorijskih studija Maxwella i izvanrednog austrijskog fizičara L. Boltzmanna (1844-1906) nastala je statistička mehanika. Termodinamika je direktno povezana sa statističkom mehanikom. Istovremeno je dobio odnose između glavnih termofizičkih parametara, danas poznatih kao "Maxwellove termodinamičke relacije". Istovremeno je objavljivao originalni rad, u kojoj je razvio teoriju vida boja. Uz sve to, Maxwell se posvetio velika pažnja problemi elektromagnetizma i posebno Faradejeva otkrića.

Maksvel je pet godina bio profesor fizike na Kraljevskom koledžu u Londonu, a 1871. je imenovan za prvog profesora eksperimentalne fizike na Kembridžu. Tako su posljednje godine Maxwellovog života bile povezane sa stvaranjem Cavendish laboratorije na Univerzitetu Cambridge i predavanjem fizike tamo. Svi znamo Maxwella kao teoretskog fizičara, ali se pokazalo da je dizajnirao i napravio mnoge instrumente i eksperimentalnu opremu. Laboratorija Cavendish ima čitavu kolekciju Maksvelovih instrumenata, koja je tamo veoma cenjena.

Dvije godine prije smrti, Maxwell je počeo osjećati simptome bolesti probavnog trakta, ali ozbiljne promjene nisu otkrivene sve do 1879. U septembru 1979., dok je boravio u Glenlairu, Maxwell se osjećao loše i vratio se sa suprugom u Cambridge. Već je znao da umire od raka - bolesti od koje je u istoj dobi umrla njegova majka. Njegova patnja je bila velika, ali se nikada nije žalio. Njegov um je ostao bistar do kraja. Čak ga ni blizina smrti nije lišila samokontrole, pa je 5. novembra tiho umro.

Maxwell nije bio samo fizičar, već i divna osoba. Njegov škotski ljekar dr. J.W. Lorraine je napisala: „Moram reći da je ovo jedan od najbolji ljudi„Njegov karakter ličnosti, koliko ja mogu da procenim, je najsavršeniji primer džentlmena, a to je, možda, mnogo vrednije od svih njegovih naučnih dostignuća.

Za razliku od Faradaya, koji je dobio mnoga priznanja i nagrade, Maksvel je dobio samo dva stepena odlikovanja - 1872. godine, doktora prava na Univerzitetu u Edinburgu i 1876. godine, doktora prava na Oksfordu. Istina, sa 24 godine izabran je za člana Kraljevskog društva u Edinburgu, a 1861. godine - za člana Londonskog kraljevskog društva (LKO). Godine 1860. LKO mu je dodijelio Ruhmkorffovu medalju.

MAXWELL (Maxwell) James Clerk ( Službenik) (1831-79), engleski fizičar, tvorac klasične elektrodinamike, jedan od osnivača statističke fizike, organizator i prvi direktor (od 1871) Cavendish laboratorije. Razvijajući ideje M. Faradaya, stvorio je teoriju elektromagnetnog polja (Maxwellove jednačine); uveo koncept struje pomaka, predvidio postojanje elektromagnetnih valova i iznio ideju o elektromagnetnoj prirodi svjetlosti. Uspostavio statističku distribuciju nazvanu po njemu. Proučavao je viskozitet, difuziju i toplotnu provodljivost gasova. Pokazali su da se Saturnovi prstenovi sastoje od pojedinačnih tijela. Radi na viziji boja i kolorimetriji (Maxwell disk), optici (Maxwell efekt), teoriji elastičnosti (Maxwell-ova teorema, Maxwell-Cremona dijagram), termodinamici, historiji fizike itd.

MAXWELL (Maxwell) James Clerk (13. jun 1831, Edinburg, - 5. novembar 1879, Cambridge), engleski fizičar, tvorac klasične elektrodinamike, jedan od osnivača statističke fizike, osnivač jedne od najvećih svjetskih naučni centri krajem 19. - početkom 20. vijeka - Laboratorija Cavendish; stvorio teoriju elektromagnetnog polja, predvidio postojanje elektromagnetnih valova, iznio ideju o elektromagnetnoj prirodi svjetlosti, uspostavio prvi statistički zakon - zakon raspodjele molekula po brzini, nazvan po njemu.

Porodica. Godine studija

Maxwell je bio jedini sin škotskog plemića i advokata Johna Clerka, koji je, naslijedivši imanje supruge rođaka, rođene Maxwell, svom prezimenu dodao ovo ime. Nakon rođenja sina, porodica se preselila u južnu Škotsku, na svoje imanje Glenlare („Sklonište u dolini“), gdje je dječak proveo svoje djetinjstvo. 1841. Jamesov otac ga je poslao u školu pod nazivom Edinburška akademija. Ovdje, sa 15 godina, Maxwell je napisao svoj prvi naučni članak, “O crtanju ovala”. Godine 1847. upisao je Univerzitet u Edinburgu, gde je studirao tri godine, a 1850. se preselio na Univerzitet u Kembridžu, gde je diplomirao 1854. U to vreme, Maksvel je bio prvorazredni matematičar sa izvanredno razvijenom intuicijom fizičar.

Stvaranje Cavendish laboratorije. Nastavni rad

Nakon što je diplomirao na univerzitetu, Maksvel je ostavljen u Kembridžu radi predavača. Godine 1856. dobio je mjesto profesora na Marischal koledžu na Univerzitetu u Aberdeenu (Škotska). Godine 1860. izabran je za člana Kraljevskog društva u Londonu. Iste godine preselio se u London, prihvativši ponudu da preuzme mjesto šefa odsjeka za fiziku na King's Collegeu na Univerzitetu u Londonu, gdje je radio do 1865. godine.

Vrativši se na Univerzitet Kembridž 1871. godine, Maksvel je organizovao i vodio prvu specijalno opremljenu laboratoriju u Velikoj Britaniji za fizičke eksperimente, poznatu kao Cavendish Laboratory (nazvana po engleskom naučniku G. Cavendishu). Formiranje ove laboratorije, koja je na prijelazu iz 19. u 20. st. pretvoren u jedan od najvećih centara svjetske nauke, Maxwell je posvetio posljednje godine svog života.

Poznato je nekoliko činjenica iz Maxwellovog života. Stidljiv, skroman, tražio je da živi sam; Nisam vodio dnevnike. Godine 1858. Maxwell se oženio, ali je njegov porodični život, očigledno, bio neuspješan, pogoršao njegovu nedruštvenost i udaljio ga od bivših prijatelja. Nagađa se da je veliki dio važnog materijala o Maxwellovom životu izgubljen u požaru 1929. u njegovoj kući u Glenlareu, 50 godina nakon njegove smrti. Umro je od raka u 48. godini.

Naučna djelatnost

Maxwellova neobično široka sfera naučnih interesa pokrivala je teoriju elektromagnetnih pojava, kinetičku teoriju plinova, optiku, teoriju elastičnosti i još mnogo toga. Jedan od njegovih prvih radova bilo je istraživanje o fiziologiji i fizici vida boja i kolorimetrije, započeto 1852. Godine 1861. Maksvel je prvi put dobio sliku u boji istovremeno projektujući crvene, zelene i plave slajdove na ekran. Ovo je dokazalo valjanost trokomponentne teorije vida i ocrtalo načine za stvaranje fotografije u boji. U svojim radovima 1857-59, Maxwell je teorijski proučavao stabilnost Saturnovih prstenova i pokazao da Saturnovi prstenovi mogu biti stabilni samo ako se sastoje od čestica (tijela) koje nisu međusobno povezane.

Godine 1855. Maxwell je započeo seriju svojih glavnih radova o elektrodinamici. Objavljeni su članci „O Faradejevim linijama sile” (1855-56), „O fizičkim linijama sile” (1861-62) i „Dinamička teorija elektromagnetnog polja” (1869). Istraživanje je završeno objavljivanjem dvotomne monografije “Traktat o elektricitetu i magnetizmu” (1873).

Stvaranje teorije elektromagnetnog polja

Kada je Maksvel 1855. počeo da istražuje električne i magnetne fenomene, mnoge od njih su već bile dobro proučene: posebno su utvrđeni zakoni interakcije stacionarnih električnih naelektrisanja (Coulombov zakon) i struja (Amperov zakon); Dokazano je da su magnetne interakcije interakcije pokretnih električnih naboja. Većina naučnika tog vremena vjerovala je da se interakcija prenosi trenutno, direktno kroz prazninu (teorija dugog dometa).

Odlučan zaokret teoriji kratkog dometa napravio je M. Faraday 30-ih godina. 19. vek Prema Faradayjevim idejama, električni naboj stvara električno polje u okolnom prostoru. Polje jednog naboja djeluje na drugo, i obrnuto. Interakcija struja se odvija kroz magnetno polje. Faraday je opisao distribuciju električnih i magnetnih polja u prostoru pomoću linija sile, koje, po njegovom mišljenju, nalikuju na obične elastične linije u hipotetičkom mediju - svjetskom etru.

Prvo što je Maksvel učinio bilo je da je Faradejevim idejama dao rigoroznu matematičku formu, tako neophodnu u fizici. Pokazalo se da su uvođenjem pojma polja, Coulombovi i Ampereovi zakoni počeli da se izražavaju najpotpunije, dublje i elegantnije. U fenomenu elektromagnetne indukcije, Maxwell je vidio novo svojstvo polja: naizmjenično magnetsko polje stvara u praznom prostoru električno polje sa zatvorenim linijama sile (tzv. vrtložno električno polje).

Sljedeći i posljednji korak u otkrivanju osnovnih svojstava elektromagnetnog polja napravio je Maxwell bez ikakvog oslanjanja na eksperiment. On je napravio briljantnu pretpostavku da naizmjenično električno polje stvara magnetsko polje, baš kao i obična električna struja (hipoteza struje pomaka). Do 1869. godine uspostavljeni su svi osnovni zakoni ponašanja elektromagnetnog polja i formulisani u obliku sistema od četiri jednačine, nazvanih Maksvelove jednačine.

Radi na molekularnoj kinetičkoj teoriji gasova

Maxwellova uloga u razvoju i uspostavljanju molekularne kinetičke teorije (moderni naziv je statistička mehanika) je izuzetno važna. Maxwell je bio prvi koji je dao izjavu o statističkoj prirodi zakona prirode. Godine 1866. otkrio je prvi statistički zakon - zakon raspodjele molekula po brzini (Maxwellova raspodjela). Osim toga, izračunao je viskoznost plinova u zavisnosti od brzina i srednjeg slobodnog puta molekula, te izveo niz termodinamičkih odnosa.

Evaluacija Maxwellovog rada

Njegovi savremenici nisu cijenili radove naučnika. Ideje o postojanju elektromagnetnog polja činile su se proizvoljnim i neplodnim. Tek nakon što je G. Hertz 1886-89 eksperimentalno dokazao postojanje elektromagnetnih talasa koje je predvideo Maksvel, njegova teorija je dobila univerzalno priznanje. To se dogodilo deset godina nakon Maxwellove smrti.

Nakon eksperimentalne potvrde realnosti elektromagnetnog polja, došlo je do temeljnog naučnog otkrića: postoje različite vrste materije, a svaka od njih ima svoje zakone, koji se ne svode na Newtonove zakone mehanike. Međutim, sam Maxwell jedva da je toga bio jasno svjestan i u početku je pokušao izgraditi mehaničke modele elektromagnetnih pojava.

Američki fizičar R. Feynman odlično je govorio o Maxwellovoj ulozi u razvoju nauke: „U istoriji čovečanstva (ako je pogledate, recimo, deset hiljada godina kasnije), najznačajniji događaj 19. veka nesumnjivo će biti Maksvelov otkriće zakona elektrodinamike. Na pozadini ovog važnog naučnog otvaranja, američki građanski rat u istoj deceniji će izgledati kao provincijski incident."

Maksvel nije sahranjen u grobnici velikih ljudi Engleske - Westminsterskoj opatiji - već u skromnom grobu pored svoje voljene crkve u škotskom selu, nedaleko od porodičnog imanja.

Maxwell, James Clerk - engleski matematičar i fizičar škotskog porijekla. Osnivač moderne klasične elektrodinamike, kinetičke teorije plinova. Proveo niz važnih studija iz termodinamike i molekularne fizike. Tvorac kvantitativne teorije boja, postavio je temelje principa fotografije u boji.

Biografija

Džejms Klerk Maksvel rođen je 13. juna 1831. godine u škotskoj prestonici Edinburgu. Otac, John Clerk Maxwell. Bio je član advokature i posjedovao imanje u Južnoj Škotskoj. Majka, Frensis Kej, bila je ćerka sudije Admiralskog suda.

Džejmsova majka je umrla kada je on imao osam godina. Moj otac ga je morao sam odgajati. Džejms je tokom svog života zadržao veoma topla osećanja prema ocu, koji je zaista uvek brinuo o njemu.

Kada je došlo vrijeme da se Džejms obrazuje, učitelji su prvobitno bili pozvani u njegov dom. Međutim, ovi učitelji su bili neuki i nepristojni, a drugi se nisu mogli naći. Stoga je otac odlučio da sina pošalje na akademiju u Edinburgu.

U početku je mladi Maxwell bio prilično oprezan prema studiranju na akademiji, ali se postepeno uključio. Lekcije su kod njega izazvale iskreno interesovanje, a posebnu pažnju privukla je geometrija. Upravo je ta nauka postala osnova na kojoj su rasla sva Maxwellova buduća naučna dostignuća.

Maksvel je akademiji dao himnu na rastanku, koju je kasnije sa zadovoljstvom pevalo više od jedne generacije studenata. Džejms tada ulazi na Univerzitet u Edinburgu. Ovdje proučava teoriju elastičnosti, a rezultati ovog rada su visoko cijenjeni od strane stručnjaka.

1850. Maksvel odlazi u Kembridž, uprkos očevom nezadovoljstvu ovom odlukom. Prvo studira na St. Collegeu. Peter's, a zatim se seli na Trinity College. Jednostavno je oduševio nastavnike svojim znanjem i zauzeo drugo mjesto na maturi. Nakon što je stekao diplomu, Maksvel je ostao na Triniti koledžu da radi kao nastavnik. U tom periodu proučavao je problem boja, geometrije i elektriciteta. Godine 1854. u pismu jednom od svojih prijatelja

James je najavio svoju namjeru da "napadne električnu energiju". To je bilo uspješno - ubrzo je objavljeno djelo "Na Faradejevim linijama sile" - jedno od tri naj glavni radovi Maxwell. Glavni posao Ovaj period života naučnika je stvaranje teorije boja. Eksperimentalno je dokazao kako se boje miješaju. Ove studije su kasnije formirale osnovu fotografije u boji.

Godine 1856. Maxwell je postao profesor prirodne filozofije na koledžu Aberdeen Marischal. On je, zapravo, ovdje od nule stvorio odjel za fiziku. 1858. Maksvel se oženio Ketrin Meri Djuar, ćerkom šefa koledža Marišal.

Tokom ovog perioda, naučnik se bavio izračunavanjem kretanja Saturnovih prstenova, objavljujući raspravu „O stabilnosti kretanja Saturnovih prstenova“. Ovaj rad je kasnije postao klasik.

Istovremeno, Maksvel se fokusirao na kinetičku teoriju gasova. U junu 1860. dao je izvještaj o ovoj temi na sastanku Britanskog udruženja u Oksfordu.

Takođe 1860. godine, Maksvel je morao da se oprosti od svog profesorskog mesta na Marišal koledžu. Ubrzo nakon toga, pozvan je na King's College za mjesto profesora na odsjeku za prirodnu filozofiju.

17. maja 1861. naučnik je demonstrirao prvi na svijetu fotografija u boji. Stotinu godina kasnije, kompanija Kodak dokazala je da je Maxwell u to vrijeme jednostavno imao sreće - nije bilo moguće dobiti zelene i crvene slike njegovom metodom, te su boje nastale slučajno. Međutim, principi su i dalje bili tačni, iako sa manjim greškama.

Nakon toga, Maxwell se fokusira na proučavanje elektromagnetizma. Objavljeni su radovi “O fizičkim linijama sila” i “Dinamička teorija elektromagnetnog polja”. Od tog vremena do kraja života, naučnik je radio na problemima električnih mjerenja.

Godine 1865. Maksvelovo zdravlje se pogoršalo i u sljedeće godine odlazi iz Londona na svoje imanje Glenlar. Godine 1867. otišao je u Italiju da poboljša svoje zdravlje. U tom periodu objavljene su knjige “Teorija toplote” i “Teorija toplote”.

Godine 1871. Maksvel je postao profesor na Univerzitetu Kembridž. Dvije godine kasnije, naučnik završava djelo cijelog svog života - dvotomni Traktat o elektricitetu i magnetizmu. Tada su objavljene knjige “Materija i kretanje”,

Od 1874. do 1879. Maxwell je obrađivao djela Henryja Cavendisha, koja mu je svečano uručio vojvoda od Devonshirea.

Do tada se njegovo zdravlje uveliko pogoršavalo. Ubrzo je postavljena dijagnoza raka. 5. novembra 1879. umro je James Clerk Maxwell. Njegovo tijelo je sahranjeno u selu Parton, pored njegovih roditelja.

Maxwellova glavna dostignuća

Tokom Maksvelovog života, mnoga njegova dela nisu bila pravilno cenjena, ali je kasnije njegov rad zauzeo mesto koje mu pripada u istoriji nauke.
Istraživanja u oblasti teorije elektromagnetnog polja postala su osnova ideje o polju u fizici 20. veka. Na to su ukazivali mnogi naučnici, uključujući Leopolda Infelda, Alberta Ajnštajna i Rudolfa Pejerlsa.
Prilog teoriji molekularne kinetike.
Razvoj statističke metode, što je doprinijelo razvoju statističke mehanike. Skovao je termin "statistička mehanika".
Stvaranje teorije boja. Elektromagnetska teorija svjetlosti.
Razvoj dinamičke teorije gasova.

Važni datumi u Maxwellovoj biografiji

13. juna 1831. - u Edinburgu.
1841 – prijem na Akademiju u Edinburgu.
1846 - prvi naučni rad “O svojstvima ovala i krivulja s mnogo žarišta.”
1847 – prijem na Univerzitet u Edinburghu.
1850 – izvještaj “O ravnoteži elastičnih tijela.” Prijem na Univerzitet Kembridž.
1854 – diploma na univerzitetu. Početak profesorske djelatnosti.
1856 - očeva smrt. Maxwell postaje član Kraljevskog društva u Edinburgu.
1857 - djelo "O Faradayjevim linijama sile."
1858 - oženjen Katherine Mary Dewar.
1859 - prvi članak o kinetičkoj teoriji plinova.
1860 – Profesor fizike na Univerzitetu u Londonu.
1860. - Dobiva Rumfordovu medalju za istraživanje optike i boja.
1861 – prva fotografija u boji na svijetu.
1861-1864 – objavljivanje radova “Dinamička teorija elektromagnetnog polja”, “O fizičkim linijama sila”.
1865 – preseljenje u Glenlare.
1867 - putovanje u Italiju.
1871 – Profesor eksperimentalne fizike na Univerzitetu Kembridž.
1873. – objavljivanje djela “Materija i kretanje”, “Traktat o elektricitetu i magnetizmu”.
1874 - Laboratorija Cavendish je počela sa radom.
1878-1879 – objavljivanje članaka “O naponima koji nastaju u razrijeđenim plinovima zbog temperaturne nejednakosti”, “Harmonička analiza”.
5. novembra 1879. - James Clerk Maxwell umro je u svom domu u Kembridžu.

Jedini reljefni detalj Venere po imenu muško ime– Planinski lanac James Maxwell.
U školi je Maxwell znao vrlo malo aritmetike.
Nakon što je primio poruku o obaveznom dolasku na službu na Univerzitetu Kembridž, rekao je: „U ovo vreme idem u krevet."
Voleo je da izvodi škotske pesme, prateći sebe na gitari.
Sa osam godina mogao je da citira skoro svaki stih iz Knjige psalama.

država: Velika britanija

Područje djelatnosti: Nauka, fizika

Najveće dostignuće: Postao je osnivač elektrodinamike.

Od kada je nauka otvorena čitavom čovečanstvu, svako je pokušavao da u njoj pronađe nešto novo. I upiši svoje ime u istoriju. Naravno, ljudi koji su zainteresovani humanističkih nauka, imena fizičara, hemičara i matematičara su nepoznata. Ali, ipak, postoje neke ličnosti koje su svima na usnama, čak i ljudima koji nemaju pojma šta je fizika. Džejms Maksvel je jedan od takvih naučnika koji je ostavio trag u istoriji matematike i fizike.

James Clerk Maxwell, škotski fizičar, najpoznatiji po svojoj formulaciji elektromagnetne teorije. Većina modernih fizičara ga smatra naučnikom iz 19. veka koji je imao najveći uticaj na fiziku 20. veka, a rangiran je počasno mesto sa Isakom Njutnom i za fundamentalnu prirodu njegovih doprinosa.

ranim godinama

Budući fizičar rođen je 13. juna 1831. godine u Edinburgu. Prvobitno prezime bilo je Clerk, a dodatno prezime je dodao njegov otac, koji je radio kao advokat i naslijedio imanje Middleby. Džejms je bio jedino dete. Roditelji su mu se vjenčali prilično kasno za ta vremena, a majka je u vrijeme njegovog rođenja imala 40 godina. Dječak je proveo djetinjstvo na imanju Middleby, koje je preimenovano u Glenlare.

Majka mu je umrla 1839. od raka abdomena, a otac je postao glavna figura u njegovom odrastanju. Zahvaljujući njemu mladi Džejms se zainteresovao za egzaktne nauke. U školi je pokazivao veliku radoznalost u ranoj mladosti i imao je fenomenalno pamćenje. Godine 1841. poslan je u školu na Akademiju u Edinburgu. Među ostalim studentima su bili i njegov budući biograf Lewis Campbell i njegov prijatelj Peter Guthrie Tait.

Maxwellovi interesi su išli daleko izvan školskog programa, a on nije platio posebnu pažnju na rezultate ispita. Njegov prvi naučni rad, objavljen kada je imao samo 14 godina, opisao je generalizovani niz ovalnih krivulja koje su se mogle pratiti pomoću igala i niti, analogno elipsi. Ova fascinacija geometrijom i mehaničkim modelima nastavila se kroz njegovu karijeru i bila mu je velika pomoć u kasnijim istraživanjima.

Sa 16 je upisao Univerzitet u Edinburgu, gde je halapljivo čitao knjige o svim temama i objavio još dve naučni radovi. Godine 1850. upisao je Cambridge. Nakon diplomiranja, Jamesu je ponuđeno mjesto profesora. U to vrijeme zanimali su ga elektricitet i boje, koje će kasnije biti osnova prve fotografije u boji.

Karijera i otkrića Jamesa Muswella

Godine 1854. nastavio je da radi na Triniti koledžu, ali kako se zdravlje njegovog oca pogoršalo, morao je da se vrati u Škotsku. Godine 1856. imenovan je za profesora prirodne filozofije na koledžu Marischal u Aberdeenu, ali je ovo imenovanje zasjenjeno tužnom viješću o smrti njegovog oca. Ovo je bio veliki lični gubitak za Maxwella, jer je imao blizak odnos sa svojim ocem. U junu 1858. Maxwell se oženio Catherine Dewar, kćerkom direktora koledža na kojem je počeo raditi. Par nije imao djece, ali je postojao odnos povjerenja i međusobnog poštovanja.

Godine 1860. Marischal i King's College su se spojili i formirali Univerzitet u Aberdeenu. Maksvel je zamoljen da napusti svoju poziciju. Prijavio se za poziciju na Univerzitetu u Edinburgu, ali je odbijen u korist svog školskog druga Taita. Nakon odbijanja, James se seli u London.

Sljedećih pet godina nesumnjivo su bile najplodnije u njegovoj karijeri. U tom periodu, dva njegova klasična rada na elektromagnetno polje, i održana je njegova demonstracija fotografije u boji. Maxwell je vodio eksperimentalno određivanje električnih jedinica za Britansko udruženje za unapređenje nauke, a ovaj rad na mjerenju i standardizaciji doveo je do stvaranja Nacionalne fizičke laboratorije.

Upravo je Maxwellovo istraživanje elektromagnetizma stvorilo njegovo ime među velikanima naučnici istorije. U predgovoru svojoj raspravi o elektricitetu i magnetizmu (1873), Maxwell je izjavio da je njegov glavni zadatak bio da transformiše Faradejeve fizičke ideje u matematički oblik. U pokušaju da ilustruje Faradejev zakon indukcije (da promjenjivo magnetsko polje proizvodi indukovano elektromagnetno polje), Maxwell je konstruirao mehanički model. Otkrio je da model generiše odgovarajuću "struju pomaka" u dielektričnom mediju, što onda može biti lokacija poprečni talasi. Izračunavajući brzinu ovih talasa, otkrio je da su oni veoma blizu brzini svetlosti.

Maxwellova teorija je to sugerirala elektromagnetnih talasa mogu se proizvesti u laboratoriji, što je mogućnost koju je prvi pokazao Heinrich Hertz 1887. godine, osam godina nakon Maxwellove smrti. Pored svoje elektromagnetske teorije, Maksvel je dao veliki doprinos drugim oblastima fizike. Još u dobi od 20 godina, pokazao je svoje majstorstvo klasične fizike tako što je napisao esej o Saturnovim prstenovima, u kojem je zaključio da prstenovi moraju biti sastavljeni od masa materije koje nisu međusobno povezane – zaključak koji je potvrđen više od 100 godina kasnije prva svemirska sonda Voyager koja je stigla do planete sa prstenom.

poslednje godine života

Godine 1871. Maxwell je izabran za novog profesora na Cavendish koledžu u Kembridžu. Počeo je projektirati lokalni laboratorij i nadgledao njegovu izgradnju. Maksvel je imao malo učenika, ali oni su bili najvišeg kalibra i uključivali su Williama D. Nivena, Johna Ambrosea (kasnije Sir John Ambrosea), Richarda Tetleya Glazebrookea, Johna Henryja Poyntinga i Arthura Schustera.

Tokom Uskrsa 1879. godine, Maxwell se ozbiljno razbolio od raka abdomena. Od čega mu je jednom umrla majka. Pošto nije mogao da drži predavanja kao ranije, vratio se u Glenlare u junu, ali mu se stanje nije poboljšalo. Veliki fizičar James Muswell umro je 5. novembra 1879. godine. Začudo, Maksvel nije dobio nikakve javne počasti i tiho je sahranjen na malom groblju u selu Parton u Škotskoj.