Scurtă biografie a lui James Maxwell despre bărbat. Pionier al teoriei cantitative a culorii

James Clerk Maxwell (1831-79) - fizician englez, creator al electrodinamicii clasice, unul dintre fondatorii fizicii statistice, organizator și primul director (din 1871) al Laboratorului Cavendish, a prezis existența undelor electromagnetice, a propus ideea naturii electromagnetice a luminii și a stabilit prima lege statistică. - legea distribuţiei moleculelor după viteză, numită după el.

Când un fenomen poate fi descris ca un caz special al unui principiu general aplicabil altor fenomene, atunci ei spun că acest fenomen a fost explicat

Maxwell James Clerk

Dezvoltând ideile lui Michael Faraday, el a creat teoria câmpului electromagnetic (ecuațiile lui Maxwell); a introdus conceptul de curent de deplasare, a prezis existența undelor electromagnetice și a prezentat ideea naturii electromagnetice a luminii. A stabilit o distribuție statistică numită după el. El a studiat vâscozitatea, difuzia și conductibilitatea termică a gazelor. Maxwell a arătat că inelele lui Saturn constau din corpuri separate. Lucrează viziunea culorilor și colorimetria (discul Maxwell), optică (efectul Maxwell), teoria elasticității (teorema lui Maxwell, diagrama Maxwell-Cremona), termodinamică, istoria fizicii etc.

Familial. Ani de studiu

James Maxwell s-a născut pe 13 iunie 1831, la Edinburgh. A fost singurul fiu al nobilului și avocatului scoțian John Clerk, care, după ce a moștenit moșia soției unei rude, născută Maxwell, a adăugat acest nume la numele său de familie. După nașterea fiului lor, familia s-a mutat în sudul Scoției, în propria moșie, Glenlare („Adăpostul în vale”), unde băiatul și-a petrecut copilăria.

Dintre toate ipotezele... alege-o pe cea care nu încetează să te mai gândești la lucrurile studiate

Maxwell James Clerk

În 1841, tatăl lui James l-a trimis la o școală numită Academia din Edinburgh. Aici, la vârsta de 15 ani, Maxwell a scris primul său articol științific, „On Drawing Ovals”. În 1847 a intrat la Universitatea din Edinburgh, unde a studiat timp de trei ani, iar în 1850 s-a mutat la Universitatea din Cambridge, unde a absolvit în 1854. În acel moment, James Maxwell era un matematician de primă clasă, cu intuiția superb dezvoltată. a unui fizician.

Crearea Laboratorului Cavendish. Munca de predare

După absolvirea universității, James Maxwell a fost lăsat la Cambridge să munca pedagogică. În 1856 a primit un post de profesor la Marischal College de la Universitatea din Aberdeen (Scoția). În 1860 a fost ales membru al Societății Regale din Londra. În același an s-a mutat la Londra, acceptând oferta de a ocupa postul de șef al departamentului de fizică de la King's College, Universitatea din Londra, unde a lucrat până în 1865.

Întors la Universitatea Cambridge în 1871, Maxwell a organizat și a condus primul laborator special echipat pentru experimente fizice din Marea Britanie, cunoscut sub numele de Laboratorul Cavendish (numit după omul de știință englez Henry Cavendish). Formarea acestui laborator, care la începutul secolelor XIX-XX. a devenit unul dintre cele mai mari centre ale științei mondiale, a dedicat Maxwell ultimii ani a vieții tale.

Pentru a conduce munca științifică complet corect prin experimente sistematice și demonstrații precise necesită arta strategiei.

Maxwell James Clerk

În general, puține fapte din viața lui Maxwell sunt cunoscute. Timid și modest, a căutat să trăiască în singurătate și nu a ținut jurnale. În 1858 James Maxwell s-a căsătorit, dar viata de familie, aparent, s-a dovedit fără succes, și-a exacerbat nesociabilitatea și l-a înstrăinat de foștii săi prieteni. Există o presupunere că mulți materiale importante Viața lui Maxwell a fost pierdută în incendiul din 1929 de la casa sa din Glenclair, la 50 de ani după moartea sa. A murit de cancer la vârsta de 48 de ani.

Activitati stiintifice

Sfera neobișnuit de largă de interese științifice a lui Maxwell a acoperit teoria fenomene electromagnetice, teoria cinetică a gazelor, optică, teoria elasticității și multe altele. Una dintre primele sale lucrări a fost cercetarea privind fiziologia și fizica vederii culorilor și colorimetriei, începută în 1852. În 1861, James Maxwell a obținut pentru prima dată o imagine color proiectând simultan diapozitive roșii, verzi și albastre pe un ecran. Aceasta a dovedit validitatea teoriei cu trei componente a vederii și a subliniat modalități de a crea fotografii color. În lucrările sale 1857-59, Maxwell a studiat teoretic stabilitatea inelelor lui Saturn și a arătat că inelele lui Saturn pot fi stabile numai dacă constau din particule (corpi) care nu sunt conectate între ele.

În 1855, D. Maxwell a început o serie de lucrări principale despre electrodinamică. Au fost publicate articole „Despre Faradays”. liniile electrice„(1855-56), „Despre liniile fizice de forță” (1861-62), „Teoria dinamică a câmpului electromagnetic” (1869). Cercetarea a fost finalizată cu publicarea unei monografii în două volume, „Tratat de electricitate și magnetism” (1873).

Orice mare om este unic. În procesiunea istorică a oamenilor de știință, fiecare dintre ei are propria sa sarcină specifică și propriul său loc specific.

Maxwell James Clerk

Crearea teoriei câmpului electromagnetic

Când James Maxwell a început să cerceteze fenomenele electrice și magnetice în 1855, multe dintre ele fuseseră deja bine studiate: în special, au fost stabilite legile interacțiunii sarcinilor electrice staționare (legea lui Coulomb) și a curenților (legea lui Ampere); S-a dovedit că interacțiunile magnetice sunt interacțiuni ale sarcinilor electrice în mișcare. Majoritatea oamenilor de știință din acea vreme credeau că interacțiunea se transmite instantaneu, direct prin vid (teoria acțiunii la distanță lungă).

O întorsătură decisivă către teoria acțiunii pe rază scurtă a fost făcută de Michael Faraday în anii '30. secolul al XIX-lea Conform ideilor lui Faraday, sarcina electrica creează în spațiul înconjurător câmp electric. Câmpul unei sarcini acționează asupra alteia și invers. Interacțiunea curenților se realizează printr-un câmp magnetic. Faraday a descris distribuția câmpurilor electrice și magnetice în spațiu folosind linii de forță, care, în opinia sa, seamănă cu linii elastice obișnuite într-un mediu ipotetic - eterul mondial.

Maxwell a acceptat pe deplin ideile lui Faraday despre existența unui câmp electromagnetic, adică despre realitatea proceselor din spațiu lângă sarcini și curenți. El credea că corpul nu poate acționa acolo unde nu există.

Primul lucru pe care l-a făcut D.K Maxwell - a dat ideile lui Faraday stricte forma matematica, atât de necesar în fizică. S-a dovedit că odată cu introducerea conceptului de câmp, legile lui Coulomb și Ampere au început să fie exprimate cel mai complet, profund și elegant. În fenomen inducție electromagnetică Maxwell a văzut o nouă proprietate a câmpurilor: un câmp magnetic alternant generează în spațiul gol un câmp electric cu linii de forță închise (așa-numitul câmp electric vortex).

Următorul și ultimul pas în descoperirea proprietăților de bază ale câmpului electromagnetic a fost făcut de Maxwell fără să se bazeze pe experiment. El a bănuit strălucitor că un câmp electric alternativ generează un câmp magnetic, la fel ca unul normal. curent electric(ipoteza curentului de deplasare). Până în 1869, toate legile de bază ale comportamentului câmpului electromagnetic au fost stabilite și formulate sub forma unui sistem de patru ecuații, numit ecuații lui Maxwell.

Adevăratul centru al științei nu sunt volumele lucrări științifice, ci mintea vie a unei persoane și, pentru a avansa știința, este necesar să direcționăm gândirea umană într-o direcție științifică. Se poate face în diverse moduri: anunțarea unei descoperiri, apărarea unei idei paradoxale sau inventarea unei fraze științifice sau prezentarea unui sistem de doctrină

Maxwell James Clerk

Ecuațiile lui Maxwell sunt ecuațiile de bază ale electrodinamicii macroscopice clasice, care descriu fenomene electromagnetice în medii arbitrare și în vid. Ecuațiile lui Maxwell au fost obținute de J.C. Maxwell în anii 60. secolul al XIX-lea ca urmare a generalizării legilor fenomenelor electrice şi magnetice constatate din experienţă.

O concluzie fundamentală a rezultat din ecuațiile lui Maxwell: viteza finită de propagare a interacțiunilor electromagnetice. Acesta este principalul lucru care distinge teoria acțiunii pe rază scurtă de acțiune de teoria acțiunii pe rază lungă. Viteza s-a dovedit a fi egală cu viteza luminii în vid: 300.000 km/s. Din aceasta, Maxwell a concluzionat că lumina este o formă de unde electromagnetice.

Lucrează pe teoria cinetică moleculară a gazelor

Rolul lui James Maxwell în dezvoltarea și stabilirea teoriei cinetice moleculare este extrem de important ( nume modern- mecanică statistică). Maxwell a fost primul care a făcut o afirmație despre natura statistică a legilor naturii. În 1866 a descoperit prima lege statistică - legea distribuției moleculelor după viteză (distribuția Maxwell). În plus, el a calculat vâscozitatea gazelor în funcție de vitezele și calea liberă a moleculelor și a derivat o serie de relații termodinamice.

Distribuția lui Maxwell este distribuția vitezei moleculelor unui sistem într-o stare de echilibru termodinamic (cu condiția ca mișcarea de translație a moleculelor să fie descrisă de legile mecanicii clasice). Înființată de J.C. Maxwell în 1859.

Maxwell a fost un genial popularizator al științei. A scris o serie de articole pentru Encyclopedia Britannica și cărți populare: „The Theory of Heat” (1870), „Matter and Motion” (1873), „Electricity in Elementary Exposition” (1881), care au fost traduse în limba rusă; a susținut prelegeri și rapoarte pe teme fizice pentru un public larg. Maxwell a manifestat, de asemenea, un mare interes pentru istoria științei. În 1879 a publicat lucrările lui G. Cavendish despre electricitate, oferindu-le comentarii ample.

Evaluarea lucrării lui Maxwell

Lucrările omului de știință nu au fost apreciate de contemporanii săi. Ideile despre existența unui câmp electromagnetic păreau arbitrare și infructuoase. Abia după ce Heinrich Hertz a demonstrat experimental existența undelor electromagnetice prezise de Maxwell în 1886-89, teoria sa a câștigat acceptarea universală. Acest lucru s-a întâmplat la zece ani după moartea lui Maxwell.

După confirmarea experimentală a realității câmpului electromagnetic, s-a făcut o descoperire științifică fundamentală: există diverse tipuri materie și fiecare dintre ele are propriile legi care nu pot fi reduse la legile mecanicii lui Newton. Cu toate acestea, Maxwell însuși nu era clar conștient de acest lucru și la început a încercat să construiască modele mecanice ale fenomenelor electromagnetice.

Fizicianul american Richard Feynman a spus excelent despre rolul lui Maxwell în dezvoltarea științei: „În istoria omenirii (dacă te uiți la ea, să zicem, zece mii de ani mai târziu), cel mai semnificativ eveniment al secolului al XIX-lea va fi, fără îndoială, descoperirea lui Maxwell. a legilor electrodinamicii. Pe fundalul acestui important descoperire științifică război civilîn America, în același deceniu, va arăta ca un incident provincial.”

James Maxwell a murit 5 noiembrie 1879, Cambridge. El este înmormântat nu în mormântul marilor bărbați ai Angliei - Westminster Abbey - ci într-un mormânt modest de lângă biserica lui îndrăgita dintr-un sat scoțian, nu departe de moșia familiei.

James Clerk Maxwell - citate

Pentru a conduce munca științifică complet corect prin experimente sistematice și demonstrații precise necesită artă strategică.

Dintre toate ipotezele, alegeți-o pe cea care nu interferează cu gândirea ulterioară asupra lucrurilor studiate.

Dezvoltarea științei necesită, în orice eră dată, nu numai ca oamenii să gândească în general, ci să-și concentreze gândurile asupra acelei părți a vastului câmp al științei care este timp dat necesită dezvoltare.

James Clark Maxwell s-a născut pe 13 iunie 1831 la 14 St. India la Edinburgh. Era foarte curios. La vârsta de trei ani, cererea lui principală este: „Arată-mi cum se face”, iar întrebarea sa principală este: „Cum se întâmplă?” Perseverența lui în a afla trăsături caracteristice acțiunea oricărui dispozitiv sau a fenomenelor naturale din jur a fost exprimată în următoarea întrebare: „Dar ce este special la asta?”

Mama lui James a murit de cancer când James avea opt ani. Întreaga sa viață ulterioară a fost legată de tatăl său, care a fost marele său prieten și primul mentor în afacerile științifice. Când Maxwell avea 10 ani, a fost trimis la Academia din Edinburgh. În timp ce studia încă la Academia din Edinburgh, a fost scris primul său articol despre curbele ovale, al cărui rezumat a fost publicat în Proceedings of the Royal Society of Edinburgh în aprilie 1846. Întrucât autorul articolului avea doar 14 ani, articolul lui Maxwell a fost citită la o ședință a societății de către profesorul Forbes: Era considerat indecent ca un școlar să se adreseze direct membrilor societății. Ideea lucrării a fost că cu ajutorul a doi ace și a unui fir puteți desena o elipsă. Maxwell a generalizat această metodă pentru a construi curbe de diferite forme complexe.

Generalizarea metodei științifice, analiza observațiilor, este unul dintre factorii importanți în cercetarea adevărată.

Descoperirea legii gravitației lui Newton se datorează faptului că Newton a reușit să facă o generalizare strălucită, admițând că aceeași forță care atrage un măr pe Pământ atrage și Luna. Benjamin Franklin a făcut o altă generalizare, stabilind că fulgerele și micile scântei electrice, care puteau fi obținute în acele vremuri în laborator, erau fenomene de același fel. Ideea lui Faraday despre liniile electrice și magnetice de forță, dezvoltată inițial din observațiile comportamentului piliturii de fier lângă un magnet, a fost o generalizare extrem de îndrăzneață. Manifestat în chiar vârstă fragedă Dorința lui Maxwell de a înțelege natura lucrurilor din jurul lui, hotărârea sa de a nu se retrage fără a ajunge la fundul explicațiilor, împreună cu nu mai puțin abilitate importantă la generalizări care au dezvăluit foarte clar la tânărul Maxwell faptele unui om de știință de primă clasă.

După ce a părăsit școala, din 1847 până în 1850, Maxwell a studiat la Universitatea din Edinburgh, apoi s-a transferat la Peterhouse, cunoscut pe atunci drept St. Peter's College la Universitatea din Cambridge. La Universitatea din Edinburgh, Maxwell a studiat cu zel matematica, unele probleme de fizică și chimie, precum și filozofia. Cambell și Garnett (colegii de studenți ai lui Maxwell) scriu: „Prelegerile despre filozofie l-au interesat foarte mult. Curiozitatea lui nemărginită și-a găsit hrană în erudiția inepuizabilă a profesorului”. La vârsta de nouăsprezece ani, Maxwell a scris un articol „Despre echilibrul corpurilor elastice”, în care a propus o nouă metoda stiintificaîn domeniul rezistenţei materialelor – metoda fotoelasticităţii. Acest articol este remarcabil. Frumoasele imagini color pe care Maxwell le-a observat pe mostre transparente iluminate cu lumină polarizată i-au permis să găsească direcțiile și magnitudinea tensiunilor maxime din interior. solide formă complexă.

După ce și-a început studiile la Universitatea Cambridge ca student la Peterhouse, Maxwell s-a mutat curând la Trinity College. Cerințele pentru nivelul de pregătire matematică la Universitatea Cambridge erau foarte mari. Maxwell a fost al doilea, iar Routh a fost câștigătorul. Cu toate acestea, Premiul Smith, care a avut loc imediat după examenul de onoruri în matematică și a fost considerat aparent un test și mai riguros al adevăratei abilități matematice și al originalității gândirii, a fost împărtășit de Routh cu Maxwell.

În 1854, Maxwell a absolvit Universitatea Cambridge cu o diplomă de licență cu onoare. Are 22 de ani. Are o înălțime medie, păr negru. Ochi căprui adânci. Simplitate extremă în îmbrăcăminte. Recent. Umor ciudat pe care nu toată lumea îl înțelege. Prietenie. Și principalul lucru este capacitatea de a stabili probleme, de a vedea probleme interesante în fenomene familiare, în proza vieții de zi cu zi. După examenele sale finale, Maxwell a devenit profesor la Trinity College. Predarea la un colegiu din Cambridge sau Oxford a fost o experiență destul de plăcută la acea vreme. Tatăl lui James a visat că fiul său va primi un scaun la Glasgow și a făcut tot posibilul pentru asta. Profesorul Forbes l-a informat că există un post vacant pentru un profesor de fizică la Marshall College din Aberdeen. Numirea lui Maxwell la scaun a fost anunțată în aprilie 1856, când avea doar 24 de ani. Este trist că tatăl său a murit cu doar câteva zile înainte de această veste.

Aparent, Maxwell nu a fost niciodată un lector strălucit și nu a fost niciodată deosebit de pasionat de prelegeri. Predarea lui Maxwell în Aberdeen a fost de scurtă durată, deoarece în 1860 colegiile au fuzionat pentru a forma Universitatea din Aberdeen. Unele profesori au fost eliminate, iar Maxwell a fost printre cei disponibilizați. În același an a fost acceptat la Departamentul de Fizică al Societății Regale din Londra.

Anii petrecuți în Aberdeen au fost foarte productivi pentru munca științifică. În 1856 a primit Premiul Adams pentru munca sa științifică asupra structurii inelelor lui Saturn. În 1857, i-a scris lui Lewis Campbell (viitorul său biograf): „Am căzut din nou peste Saturn, am făcut deja câteva breșe în inelul solid, iar acum m-am scufundat într-un mediu lichid, cufundat într-o lume cu adevărat uimitoare. simboluri și denumiri voi pătrunde în curând într-o nebuloasă care amintește oarecum de starea aerului, să zicem, în timpul asediului Sevastopolului, o pădure de tunuri, ocupând zona unui dreptunghi cu laturile de 100 și 30.000 de mile. scot ghiulele care nu se opresc niciodată, ci se rotesc într-un cerc cu o rază de 170.000 de mile.” Maxwell a lucrat din greu la problema lui Saturn timp de trei ani, ceea ce i-a demonstrat capacitatea de a se dedica pentru o lungă perioadă de timp o singura problema. În același timp, a început să studieze teoria cinetică a gazelor și în 1859 a prezentat prima sa lucrare despre teoria cinetică a gazelor Asociației Britanice. Pe baza studiilor teoretice ale lui Maxwell și ale remarcabilului fizician austriac L. Boltzmann (1844-1906) a fost creată mecanica statistică. Termodinamica este direct legată de mecanica statistică. În același timp, a obținut relații între principalii parametri termofizici, cunoscuți acum sub numele de „relațiile termodinamice ale lui Maxwell”. În același timp a publicat lucrare originală, în care a dezvoltat teoria vederii culorilor. Pe lângă toate acestea, Maxwell a dedicat mare atentie problemele electromagnetismului și mai ales descoperirile lui Faraday.

Timp de cinci ani, Maxwell a deținut funcția de profesor de fizică la King's College din Londra, iar în 1871 a fost numit primul profesor de fizică experimentală la Cambridge. Astfel, ultimii ani din viața lui Maxwell au fost asociați cu crearea Laboratorului Cavendish de la Universitatea Cambridge și cu predarea fizicii acolo. Cu toții îl cunoaștem pe Maxwell ca fizician teoretician, dar s-a dovedit că proiectează și construiește multe instrumente și echipamente experimentale. Laboratorul Cavendish are o întreagă colecție de instrumente Maxwelliene, care este foarte apreciată acolo.

Cu doi ani înainte de moartea sa, Maxwell a început să simtă simptomele unei boli ale tractului digestiv, dar schimbări grave nu au fost descoperite până în 1879. În septembrie 1979, în timp ce stătea la Glenlair, Maxwell s-a simțit rău și s-a întors cu soția sa la Cambridge. Știa deja că moare de cancer - boala de la care mama lui a murit la aceeași vârstă. Suferința lui a fost mare, dar nu s-a plâns niciodată. Mintea i-a rămas limpede până la capăt. Nici proximitatea morții nu l-a lipsit de stăpânirea de sine, iar pe 5 noiembrie a murit în liniște.

Maxwell nu a fost doar un fizician, ci și o persoană minunată. Medicul său scoțian Dr. J.W. Lorraine a scris: „Trebuie să spun că acesta este unul dintre cei mai buni oameni„Caracterul lui ca persoană, din câte pot judeca, este cel mai perfect exemplu de domn, iar acesta este, poate, mult mai valoros decât toate realizările sale științifice”.

Spre deosebire de Faraday, care a primit multe onoruri și premii, Maxwell a primit doar două grade de distincție - în 1872, doctor în drept la Universitatea din Edinburgh și în 1876, doctor în drept la Oxford. Adevărat, la vârsta de 24 de ani a fost ales membru al Societății Regale din Edinburgh, iar în 1861 - membru al Societății Regale din Londra (LKO). În 1860, LKO i-a acordat medalia Ruhmkorff.

MAXWELL (Maxwell) James Clerk ( Funcţionar) (1831-79), fizician englez, creator al electrodinamicii clasice, unul dintre fondatorii fizicii statistice, organizator și prim director (din 1871) al Laboratorului Cavendish. Dezvoltând ideile lui M. Faraday, el a creat teoria câmpului electromagnetic (ecuațiile lui Maxwell); a introdus conceptul de curent de deplasare, a prezis existența undelor electromagnetice și a prezentat ideea naturii electromagnetice a luminii. A stabilit o distribuție statistică numită după el. El a studiat vâscozitatea, difuzia și conductibilitatea termică a gazelor. A arătat că inelele lui Saturn constau din corpuri individuale. Lucrează viziunea culorilor și colorimetria (discul Maxwell), optică (efectul Maxwell), teoria elasticității (teorema lui Maxwell, diagrama Maxwell-Cremona), termodinamică, istoria fizicii etc.

MAXWELL (Maxwell) James Clerk (13 iunie 1831, Edinburgh, - 5 noiembrie 1879, Cambridge), fizician englez, creator al electrodinamicii clasice, unul dintre fondatorii fizicii statistice, fondatorul uneia dintre cele mai mari din lume. centre științifice sfârşitul anului 19 - devreme secolele 20 - Laboratorul Cavendish; a creat teoria câmpului electromagnetic, a prezis existența undelor electromagnetice, a prezentat ideea naturii electromagnetice a luminii, a stabilit prima lege statistică - legea distribuției moleculelor după viteză, numită după el.

Familial. Ani de studiu

Maxwell a fost singurul fiu al nobilului și avocatului scoțian John Clerk, care, după ce a moștenit moșia soției unei rude, născută Maxwell, a adăugat acest nume numelui său de familie. După nașterea fiului lor, familia s-a mutat în sudul Scoției, în propria moșie Glenlair („Adăpost în vale”), unde băiatul și-a petrecut copilăria. În 1841, tatăl lui James l-a trimis la o școală numită Academia din Edinburgh. Aici, la vârsta de 15 ani, Maxwell a scris primul său articol științific, „On Drawing Ovals”. În 1847 a intrat la Universitatea din Edinburgh, unde a studiat timp de trei ani, iar în 1850 s-a mutat la Universitatea din Cambridge, unde a absolvit în 1854. În acel moment, Maxwell era un matematician de primă clasă, cu intuiția superb dezvoltată a un fizician.

Crearea Laboratorului Cavendish. Munca de predare

După ce a absolvit universitatea, Maxwell a fost lăsat la Cambridge pentru munca de predare. În 1856 a primit un post de profesor la Marischal College de la Universitatea din Aberdeen (Scoția). În 1860 a fost ales membru al Societății Regale din Londra. În același an s-a mutat la Londra, acceptând oferta de a ocupa postul de șef al departamentului de fizică de la King's College, Universitatea din Londra, unde a lucrat până în 1865.

Întors la Universitatea din Cambridge în 1871, Maxwell a organizat și a condus primul laborator special echipat din Marea Britanie pentru experimente fizice, cunoscut sub numele de Laboratorul Cavendish (numit după omul de știință englez G. Cavendish). Formarea acestui laborator, care la începutul secolelor XIX-XX. transformat într-unul dintre cele mai mari centre ale științei mondiale, Maxwell și-a dedicat ultimii ani ai vieții.

Se cunosc puține fapte din viața lui Maxwell. Timid, modest, a căutat să trăiască singur; nu am tinut jurnalele. În 1858, Maxwell s-a căsătorit, dar viața sa de familie, aparent, nu a avut succes, i-a agravat nesociabilitatea și l-a înstrăinat de foștii săi prieteni. Există speculații că o mare parte din materialul important despre viața lui Maxwell a fost pierdut în incendiul din 1929 de la casa sa din Glenclair, la 50 de ani după moartea sa. A murit de cancer la vârsta de 48 de ani.

Activitati stiintifice

Sfera neobișnuit de largă de interese științifice a lui Maxwell acoperea teoria fenomenelor electromagnetice, teoria cinetică a gazelor, optică, teoria elasticității și multe altele. Una dintre primele sale lucrări a fost cercetarea privind fiziologia și fizica vederii culorilor și colorimetriei, începută în 1852. În 1861, Maxwell a obținut pentru prima dată o imagine color proiectând simultan diapozitive roșii, verzi și albastre pe un ecran. Aceasta a dovedit validitatea teoriei cu trei componente a vederii și a subliniat modalități de a crea fotografii color. În lucrările sale 1857-59, Maxwell a studiat teoretic stabilitatea inelelor lui Saturn și a arătat că inelele lui Saturn pot fi stabile numai dacă constau din particule (corpi) care nu sunt conectate între ele.

În 1855, Maxwell a început o serie de lucrări principale despre electrodinamică. Au fost publicate articolele „Despre liniile de forță ale lui Faraday” (1855-56), „Despre liniile fizice de forță” (1861-62) și „Teoria dinamică a câmpului electromagnetic” (1869). Cercetarea a fost finalizată cu publicarea unei monografii în două volume, „Tratat de electricitate și magnetism” (1873).

Crearea teoriei câmpului electromagnetic

Când Maxwell a început să cerceteze fenomenele electrice și magnetice în 1855, multe dintre ele fuseseră deja bine studiate: în special, au fost stabilite legile de interacțiune a sarcinilor electrice staționare (legea lui Coulomb) și a curenților (legea lui Ampere); S-a dovedit că interacțiunile magnetice sunt interacțiuni ale sarcinilor electrice în mișcare. Majoritatea oamenilor de știință din acea vreme credeau că interacțiunea se transmite instantaneu, direct prin vid (teoria acțiunii la distanță lungă).

O întorsătură decisivă către teoria acțiunii cu rază scurtă a fost făcută de M. Faraday în anii '30. secolul al XIX-lea Conform ideilor lui Faraday, o sarcină electrică creează un câmp electric în spațiul înconjurător. Câmpul unei sarcini acționează asupra alteia și invers. Interacțiunea curenților se realizează printr-un câmp magnetic. Faraday a descris distribuția câmpurilor electrice și magnetice în spațiu folosind linii de forță, care, în opinia sa, seamănă cu linii elastice obișnuite într-un mediu ipotetic - eterul mondial.

Primul lucru pe care l-a făcut Maxwell a fost să ofere ideilor lui Faraday o formă matematică riguroasă, atât de necesară în fizică. S-a dovedit că odată cu introducerea conceptului de câmp, legile lui Coulomb și Ampere au început să fie exprimate cel mai complet, profund și elegant. În fenomenul inducției electromagnetice, Maxwell a văzut o nouă proprietate a câmpurilor: un câmp magnetic alternant generează în spațiul gol un câmp electric cu linii de forță închise (așa-numitul câmp electric vortex).

Următorul și ultimul pas în descoperirea proprietăților de bază ale câmpului electromagnetic a fost făcut de Maxwell fără să se bazeze pe experiment. El a făcut o presupunere strălucitoare că un câmp electric alternativ generează un câmp magnetic, la fel ca un curent electric obișnuit (ipoteza curentului de deplasare). Până în 1869, toate legile de bază ale comportamentului câmpului electromagnetic au fost stabilite și formulate sub forma unui sistem de patru ecuații, numit ecuații lui Maxwell.

Lucrează pe teoria cinetică moleculară a gazelor

Rolul lui Maxwell în dezvoltarea și stabilirea teoriei cinetice moleculare (denumirea modernă este mecanică statistică) este extrem de important. Maxwell a fost primul care a făcut o afirmație despre natura statistică a legilor naturii. În 1866 a descoperit prima lege statistică - legea distribuției moleculelor după viteză (distribuția Maxwell). În plus, el a calculat vâscozitatea gazelor în funcție de vitezele și calea liberă a moleculelor și a derivat o serie de relații termodinamice.

Maxwell a fost un genial popularizator al științei. A scris o serie de articole pentru Encyclopedia Britannica și cărți populare: „The Theory of Heat” (1870), „Matter and Motion” (1873), „Electricity in Elementary Exposition” (1881), care au fost traduse în limba rusă; a susținut prelegeri și rapoarte la subiecte fizice pentru un public larg. Maxwell a manifestat, de asemenea, un mare interes pentru istoria științei. În 1879 a publicat lucrările lui G. Cavendish despre electricitate, oferindu-le comentarii ample.

Evaluarea lucrării lui Maxwell

Lucrările omului de știință nu au fost apreciate de contemporanii săi. Ideile despre existența unui câmp electromagnetic păreau arbitrare și infructuoase. Abia după ce G. Hertz în 1886-89 a demonstrat experimental existența undelor electromagnetice prezise de Maxwell, teoria sa a primit recunoaștere universală. Acest lucru s-a întâmplat la zece ani după moartea lui Maxwell.

După confirmarea experimentală a realității câmpului electromagnetic, a fost făcută o descoperire științifică fundamentală: există diferite tipuri de materie și fiecare dintre ele are propriile legi, care nu sunt reductibile la legile mecanicii lui Newton. Cu toate acestea, Maxwell însuși nu era clar conștient de acest lucru și la început a încercat să construiască modele mecanice ale fenomenelor electromagnetice.

Fizicianul american R. Feynman a vorbit excelent despre rolul lui Maxwell în dezvoltarea științei: „În istoria omenirii (dacă te uiți la ea, să zicem, zece mii de ani mai târziu), cel mai semnificativ eveniment al secolului al XIX-lea va fi, fără îndoială, cel al lui Maxwell. descoperirea legilor electrodinamicii Pe fundalul acestei deschideri științifice importante, războiul civil american din același deceniu va arăta ca un incident provincial.”

Maxwell este înmormântat nu în mormântul marilor bărbați ai Angliei - Westminster Abbey - ci într-un mormânt modest de lângă biserica lui îndrăgita dintr-un sat scoțian, nu departe de moșia familiei.

Maxwell, James Clerk - matematician și fizician englez de origine scoțiană. Fondator al electrodinamicii clasice moderne, teoria cinetică a gazelor. A efectuat o serie de studii importante în termodinamică și fizică moleculară. Creatorul teoriei cantitative a culorilor a pus bazele principiilor fotografiei color.

Biografie

James Clerk Maxwell s-a născut pe 13 iunie 1831 în capitala scoțiană Edinburgh. Tatăl, John Clerk Maxwell. Era membru al baroului și deținea o proprietate în Scoția de Sud. Mama, Frances Kay, era fiica unui judecător de la Curtea Amiralității.

Mama lui James a murit când el avea opt ani. Tatăl meu a trebuit să-l crească singur. De-a lungul vieții, James a păstrat sentimente foarte calde pentru tatăl său, care a avut întotdeauna grijă de el.

Când a venit timpul ca James să primească o educație, profesorii au fost invitați inițial la el acasă. Cu toate acestea, acești profesori erau ignoranți și nepoliticoși, iar alții nu puteau fi găsiți. Prin urmare, tatăl a decis să-și trimită fiul la Academia din Edinburgh.

La început, tânărul Maxwell era destul de precaut să studieze la academie, dar treptat s-a implicat. Lecțiile au trezit în el un interes real, iar geometria a atras o atenție deosebită. Această știință a devenit baza pe care au crescut toate realizările științifice viitoare ale lui Maxwell.

Maxwell a dat academiei un imn de rămas bun, care a fost ulterior cântat cu plăcere de mai mult de o generație de studenți. James intră apoi la Universitatea din Edinburgh. Aici studiază teoria elasticității, rezultatele acestei lucrări sunt foarte apreciate de specialiști.

În 1850, Maxwell a plecat la Cambridge, în ciuda nemulțumirii tatălui său cu această decizie. Mai întâi studiază la St. College. Peter, apoi se mută la Trinity College. Pur și simplu i-a uimit pe profesori cu cunoștințele sale și a ocupat locul doi la absolvire. După ce și-a primit diploma de licență, Maxwell a rămas la Trinity College pentru a lucra ca profesor. În această perioadă, el a studiat problema culorilor, geometriei și electricității. În 1854, într-o scrisoare către unul dintre prietenii săi

James și-a anunțat intenția de a „ataca electricitatea”. Acest lucru a avut succes - în curând a fost publicată lucrarea "On Faraday's Lines of Force" - una dintre cele mai lucrări majore Maxwell. Lucrarea principală Această perioadă a vieții omului de știință este crearea teoriei culorilor. El a demonstrat experimental cum se amestecă culorile. Aceste studii au stat ulterior la baza fotografiei color.

În 1856, Maxwell a devenit profesor de filozofie naturală la Colegiul Aberdeen Marischal. El, de fapt, a creat aici de la zero departamentul de fizică. În 1858, Maxwell s-a căsătorit cu Catherine Mary Dewar, care era fiica șefului Colegiului Marischal.

În această perioadă, omul de știință s-a angajat în calcularea mișcării inelelor lui Saturn, publicând un tratat „Despre stabilitatea mișcării inelelor lui Saturn”. Această lucrare a devenit mai târziu un clasic.

În același timp, Maxwell s-a concentrat pe teoria cinetică a gazelor. În iunie 1860, a dat un raport pe această temă la întâlnirea Asociației Britanice de la Oxford.

Tot în 1860, Maxwell a trebuit să-și ia rămas bun de la funcția de profesor de la Marischal College. Curând după aceasta, a fost invitat la King's College pentru a ocupa funcția de profesor în departamentul de filosofie naturală.

Pe 17 mai 1861, omul de știință a făcut prima demonstrație din lume fotografie color. O sută de ani mai târziu, compania Kodak a dovedit că Maxwell a fost pur și simplu norocos la acea vreme - era imposibil să obțină imagini verzi și roșii folosind metoda lui, aceste culori au fost formate întâmplător; Cu toate acestea, principiile erau încă corecte, deși cu erori minore.

După aceasta, Maxwell se concentrează pe studiul electromagnetismului. Sunt publicate lucrările „Despre liniile fizice de forță” și „Teoria dinamică a câmpului electromagnetic”. Din acel moment și până la sfârșitul vieții, omul de știință a lucrat la problemele măsurătorilor electrice.

În 1865, sănătatea lui Maxwell s-a deteriorat și în anul viitor pleacă din Londra pentru moșia lui Glenlar. În 1867 a plecat în Italia pentru a-și îmbunătăți sănătatea. În această perioadă au fost publicate cărțile „Teoria căldurii” și „Teoria căldurii”.

În 1871, Maxwell a devenit profesor la Universitatea Cambridge. Doi ani mai târziu, omul de știință își încheie opera întregii sale vieți - Tratatul în două volume despre electricitate și magnetism. Apoi au fost publicate cărțile „Materia și mișcarea”,

Din 1874 până în 1879, Maxwell a procesat lucrările lui Henry Cavendish, care i-au fost prezentate solemn de către Ducele de Devonshire.

Până în acest moment, sănătatea lui se deteriora foarte mult. În curând a fost pus un diagnostic de cancer. La 5 noiembrie 1879, James Clerk Maxwell a murit. Trupul său a fost îngropat în satul Parton, lângă părinții săi.

Principalele realizări ale lui Maxwell

În timpul vieții lui Maxwell, multe dintre lucrările sale nu au fost apreciate în mod corespunzător, dar mai târziu opera sa și-a luat locul cuvenit în istoria științei.
Cercetările în domeniul teoriei câmpului electromagnetic a devenit baza ideii de câmp în fizica secolului al XX-lea. Acest lucru a fost subliniat de mulți oameni de știință, inclusiv Leopold Infeld, Albert Einstein și Rudolf Peierls.
Contribuție la teoria cinetică moleculară.
Dezvoltare metode statistice, care a contribuit la dezvoltarea mecanicii statistice. A fost inventat termenul de „mecanică statistică”.
Crearea teoriei culorii. Teoria electromagnetică a luminii.
Dezvoltarea teoriei dinamice a gazelor.

Date importante din biografia lui Maxwell

13 iunie 1831 - la Edinburgh.
1841 – admiterea la Academia din Edinburgh.
1846 - prima lucrare științifică „Despre proprietățile ovalelor și curbelor cu multe focare”.
1847 – admiterea la Universitatea din Edinburgh.
1850 – raport „Despre echilibrul corpurilor elastice”. Admiterea la Universitatea Cambridge.
1854 – absolvirea facultății. Începutul activității profesorale.
1856 - moartea tatălui. Maxwell devine membru al Societății Regale din Edinburgh.
1857 - lucrare „Despre liniile de forță ale lui Faraday”.
1858 - s-a căsătorit cu Katherine Mary Dewar.
1859 - primul articol despre teoria cinetică a gazelor.
1860 – Profesor de fizică la Universitatea din Londra.
1860 - Primește medalia Rumford pentru cercetări în optică și culori.
1861 – prima fotografie color din lume.
1861-1864 – publicarea lucrărilor „Teoria dinamică a câmpului electromagnetic”, „Despre liniile fizice ale forțelor”.
1865 – mutare la Glenlare.
1867 - călătorie în Italia.
1871 – Profesor de fizică experimentală la Universitatea Cambridge.
1873 – publicarea lucrărilor „Materia și mișcarea”, „Tratat de electricitate și magnetism”.
1874 - Laboratorul Cavendish și-a început activitatea.
1878-1879 – publicarea articolelor „Despre tensiunile apărute în gazele rarefiate din cauza inegalității de temperatură”, „Analiza armonică”.
5 noiembrie 1879 - James Clerk Maxwell a murit în casa sa din Cambridge.

Singurul detaliu de relief al lui Venus numit nume masculin– Lanțul muntos James Maxwell.
La școală, Maxwell știa foarte puțină aritmetică.
După ce a primit un mesaj despre participarea obligatorie la un serviciu de la Universitatea Cambridge, el a spus: „Ma duc să mă culc la ora asta”.
Îi plăcea să cânte cântece scoțiene, acompaniindu-se la chitară.
La opt ani, putea cita aproape orice verset din Cartea Psalmilor.

Stat: Regatul Unit

Domeniul de activitate:Știință, fizică

Cea mai mare realizare: A devenit fondatorul electrodinamicii.

De când știința a fost deschisă întregii omeniri, toată lumea a încercat să găsească ceva nou în ea. Și scrie-ți numele în istorie. Desigur, oameni care sunt interesați umaniste, numele fizicienilor, chimiștilor și matematicienilor sunt necunoscute. Dar, cu toate acestea, există unele personalități care sunt pe buzele tuturor, chiar și oameni care habar nu au ce este fizica. James Maxwell este un astfel de om de știință care și-a lăsat amprenta asupra istoriei matematicii și fizicii.

James Clerk Maxwell, fizician scoțian, cel mai bine cunoscut pentru formularea sa a teoriei electromagnetice. El este considerat de majoritatea fizicienilor moderni a fi savantul din secolul al XIX-lea care a avut cea mai mare influență asupra fizicii secolului al XX-lea și este clasat loc de cinste cu Isaac Newton şi pentru caracterul fundamental al contribuţiilor sale.

Primii ani

Viitorul fizician s-a născut pe 13 iunie 1831 la Edinburgh. Numele de familie inițial a fost Clerk, cu un nume de familie suplimentar adăugat de tatăl său, care a lucrat ca avocat și a moștenit moșia Middleby. James era un singur copil. Părinții lui s-au căsătorit destul de târziu pentru acele vremuri, iar mama lui avea 40 de ani la momentul nașterii sale. Băiatul și-a petrecut copilăria pe moșia Middleby, care a fost redenumită Glenlare.

Mama lui a murit în 1839 de cancer abdominal, iar tatăl său a devenit figura principală în creșterea sa. Datorită lui, tânărul James a devenit interesat de științele exacte. La școală a manifestat o curiozitate acută la o vârstă fragedă și a avut o memorie fenomenală. În 1841 a fost trimis la școală la Academia din Edinburgh. Alți studenți au inclus viitorul său biograf Lewis Campbell și prietenul său Peter Guthrie Tait.

Interesele lui Maxwell au depășit cu mult programa școlară și nu a plătit o atenție deosebită asupra rezultatelor examenelor. Prima sa lucrare științifică, publicată când avea doar 14 ani, a descris o serie generalizată de curbe ovale care puteau fi urmărite folosind știfturi și fire, analoge unei elipse. Această fascinație pentru geometrie și modele mecanice a continuat de-a lungul carierei sale și a fost de mare ajutor în cercetările sale ulterioare.

La 16 ani a intrat la Universitatea Edinburgh, unde a citit cu voracitate cărți despre toate subiectele și a publicat încă două lucrări științifice. În 1850 a intrat în Cambridge. După absolvire, lui James i s-a oferit un post de profesor. La acea vreme, era interesat de electricitate și culori, care mai târziu aveau să stea la baza primei fotografii color.

Cariera și descoperirile lui James Muswell

În 1854 a continuat să lucreze la Trinity College, dar pe măsură ce sănătatea tatălui său s-a deteriorat, a trebuit să se întoarcă în Scoția. În 1856 a fost numit profesor de filozofie naturală la Marischal College, Aberdeen, dar această numire a fost umbrită de vestea tristă a morții tatălui său. Aceasta a fost o mare pierdere personală pentru Maxwell, deoarece avea o relație strânsă cu tatăl său. În iunie 1858, Maxwell s-a căsătorit cu Catherine Dewar, fiica directorului colegiului unde a început să lucreze. Cuplul nu a avut copii, dar a existat o relație de încredere și respect reciproc.

În 1860, Marischal și King's College au fuzionat pentru a forma Universitatea din Aberdeen. Maxwell a fost rugat să-și părăsească funcția. A aplicat pentru un post la Universitatea Edinburgh, dar a fost respins în favoarea prietenului său de școală Tait. După refuz, James se mută la Londra.

Următorii cinci ani au fost, fără îndoială, cei mai fructuosi din cariera lui. În această perioadă, două dintre lucrările sale clasice pe câmp electromagnetic, iar demonstrația lui de fotografie color a avut loc. Maxwell a condus determinarea experimentală a unităților electrice pentru Asociația Britanică pentru Avansarea Științei, iar această muncă de măsurare și standardizare a dus la crearea Laboratorului Național de Fizică.

Cercetările lui Maxwell asupra electromagnetismului au fost cele care i-au creat numele printre cei mari oameni de știință în istorie. În prefața tratatului său despre electricitate și magnetism (1873), Maxwell a afirmat că sarcina sa principală a fost să transforme ideile fizice ale lui Faraday în formă matematică. În încercarea de a ilustra legea inducției lui Faraday (că un câmp magnetic în schimbare produce un câmp electromagnetic indus), Maxwell a construit un model mecanic. El a descoperit că modelul generează un „curent de deplasare” corespunzător în mediul dielectric, care poate fi apoi locația unde de forfecare. Calculând viteza acestor unde, a descoperit că ele erau foarte apropiate de viteza luminii.

Teoria lui Maxwell sugera că unde electromagnetice poate fi generată în laborator, o posibilitate demonstrată pentru prima dată de Heinrich Hertz în 1887, la opt ani după moartea lui Maxwell. Pe lângă teoria sa electromagnetică, Maxwell a adus contribuții majore în alte domenii ale fizicii. Încă la vârsta de 20 de ani, el și-a demonstrat măiestria fizicii clasice scriind un eseu despre inelele lui Saturn, în care a concluzionat că inelele trebuie să fie compuse din mase de materie care nu au legătură între ele - concluzie care a fost confirmată mai mult decât 100 de ani mai târziu, prima sondă spațială Voyager care a ajuns pe planeta inelată.

Ultimii ani de viață

În 1871, Maxwell a fost ales noul profesor la Cavendish College, Cambridge. El a început să proiecteze laboratorul local și a supravegheat construcția acestuia. Maxwell a avut puțini studenți, dar aceștia erau de cel mai înalt calibru și includeau William D. Niven, John Ambrose (mai târziu va deveni Sir John Ambrose), Richard Tetley Glazebrooke, John Henry Poynting și Arthur Schuster.

În timpul Paștelui 1879, Maxwell s-a îmbolnăvit grav de cancer abdominal. Din ce a murit odată mama lui. Neputând să țină prelegeri ca înainte, s-a întors la Glenlare în iunie, dar starea lui nu s-a îmbunătățit. Mare fizician James Muswell a murit pe 5 noiembrie 1879. În mod ciudat, Maxwell nu a primit onoruri publice și a fost îngropat în liniște într-un mic cimitir din satul Parton, Scoția.