MAXWELL, James Clerk(Maxwell, James Clerk) (1831–1879), engleski fizičar. Rođen 13. juna 1831. u Edinburgu u porodici škotskog plemića iz plemićke porodice činovnika. Studirao je prvo u Edinburgu (1847-1850), zatim na univerzitetima u Kembridžu (1850-1854). Godine 1855. postao je član Vijeća Triniti koledža, 1856.-1860. bio je profesor na Marishall koledžu na Univerzitetu Aberdeen, od 1860. vodio je odjel za fiziku i astronomiju na King's koledžu na Londonskom univerzitetu. Godine 1865, zbog teške bolesti, Maksvel je dao ostavku na fotelju i nastanio se na svom porodičnom imanju Glenlar blizu Edinburga. Nastavio je da studira nauke, napisao je nekoliko eseja iz fizike i matematike. Godine 1871. preuzeo je katedru eksperimentalne fizike na Univerzitetu u Kembridžu. Organizovao je istraživačku laboratoriju koja je otvorena 16. juna 1874. godine i nazvana Cavendish - u čast G. Cavendisha.

Maksvel je završio svoj prvi naučni rad još u školi, izumevši jednostavan način za crtanje ovalnih oblika. Ovaj rad je objavljen na sastanku Kraljevskog društva i čak objavljen u njegovim Zbornicima. Kao član Vijeća Trinity Collegea, eksperimentirao je na teoriji boja, djelujući kao nasljednik Jungove teorije i Helmholtzove teorije o tri osnovne boje. U eksperimentima s miješanjem boja, Maxwell je koristio poseban vrh, čiji je disk podijeljen na sektore obojene različitim bojama (Maxwellov disk). Kada se vrtaljka brzo rotirala, boje su se spojile: ako je disk obojen na način na koji su locirane boje spektra, izgledao je bijeli; ako je jedna polovina obojena crveno, a druga polovina žutom, izgledalo je narandžasto; miješanje plave i žute dalo je utisak zelene. Godine 1860, za svoj rad na percepciji boja i optici, Maxwell je bio nagrađen medaljom Rumford.

Godine 1857. Univerzitet u Kembridžu raspisao je konkurs za najbolji rad o stabilnosti Saturnovih prstenova. Ove formacije je otkrio Galileo početkom 17. stoljeća. i predstavljao je nevjerovatnu misteriju prirode: činilo se da je planeta okružena sa tri neprekidna koncentrična prstena, koja se sastoje od supstance nepoznate prirode. Laplas je dokazao da oni ne mogu biti čvrsti. Nakon trošenja matematička analiza, Maxwell je bio uvjeren da ni oni ne mogu biti tečni, te je došao do zaključka da takva struktura može biti stabilna samo ako se sastoji od roja nepovezanih meteorita. Stabilnost prstenova je osigurana njihovom privlačenjem prema Saturnu i međusobnim kretanjem planete i meteorita. Za ovaj rad Maxwell je dobio nagradu J. Adams.

Jedno od prvih Maksvelovih radova bila je njegova kinetička teorija gasova. Naučnik je 1859. godine održao prezentaciju na sastanku Britanskog udruženja u kojoj je dao raspodjelu molekula po brzinama (Maxwellova raspodjela). Maxwell je razvio ideje svog prethodnika u razvoju kinetičke teorije plinova od strane R. Clausiusa, koji je uveo koncept " srednja dužina slobodno trčanje." Maksvel je pošao od ideje o gasu kao skupu savršeno elastičnih loptica koje se nasumično kreću u zatvorenom prostoru. Kuglice (molekule) se mogu podijeliti u grupe prema njihovim brzinama, dok u stacionarnom stanju broj molekula u svakoj grupi ostaje konstantan, iako mogu napustiti grupe i ući u njih. Iz takvog razmatranja proizilazilo je da su „čestice raspoređene prema brzinama prema istom zakonu kao što su greške opažanja raspoređene u teoriji metode najmanjih kvadrata, tj. u skladu sa Gausovom statistikom." U okviru svoje teorije, Maksvel je objasnio Avogadrov zakon, difuziju, provodljivost toplote, unutrašnje trenje (teorija transporta). 1867. pokazao je statističku prirodu drugog zakona termodinamike ("Maxwellov demon").

Godine 1831., godine Maxwellovog rođenja, M. Faraday je izveo klasične eksperimente koji su ga doveli do otkrića elektromagnetne indukcije. Maxwell je počeo proučavati elektricitet i magnetizam oko 20 godina kasnije, kada su postojala dva pogleda na prirodu električnih i magnetnih efekata. Naučnici kao što su A.M. Ampere i F. Neumann držali su se koncepta djelovanja dugog dometa, smatrajući elektromagnetne sile analogom gravitacijskog privlačenja između dvije mase. Faraday je bio pristalica ideje o linijama sile koje povezuju pozitivne i negativne električne naboje ili sjever i južni polovi magnet. Linije sile ispunjavaju čitav okolni prostor (polje, Faradayevom terminologijom) i određuju električne i magnetske interakcije. Nakon Faradaya, Maxwell je razvio hidrodinamički model linija sila i izrazio tada poznate odnose elektrodinamike matematičkim jezikom koji odgovara Faradejevim mehaničkim modelima. Glavni rezultati ove studije ogledaju se u radu Faradejeve linije sile (Faradejeve linije sile, 1857). U 1860-1865 Maxwell je stvorio teoriju elektro magnetsko polje, koju je formulisao u obliku sistema jednačina (Maxwell-ove jednačine) opisujući osnovne zakone elektromagnetnih pojava: 1. jednačina izražava Faradejevu elektromagnetnu indukciju; 2. - magnetoelektrična indukcija, koju je otkrio Maxwell i zasnovana na konceptima struja pomaka; 3. - zakon održanja količine električne energije; 4. - vrtložna priroda magnetnog polja.

Nastavljajući da razvija ove ideje, Maxwell je došao do zaključka da bi bilo kakve promjene u električnom i magnetskom polju trebale uzrokovati promjene u linijama sile koje prodiru u okolni prostor, tj. moraju postojati impulsi (ili talasi) koji se šire u medijumu. Brzina širenja ovih talasa (elektromagnetni poremećaj) zavisi od dielektrične i magnetske permeabilnosti medija i jednaka je odnosu elektromagnetne jedinice prema elektrostatičkoj jedinici. Prema Maxwellu i drugim istraživačima, ovaj odnos je 3×10 10 cm/s, što je blizu brzine svjetlosti koju je sedam godina ranije izmjerio francuski fizičar A. Fizeau. U oktobru 1861. Maksvel je obavestio Faradeja o svom otkriću da je svetlost elektromagnetna smetnja koja se širi u neprovodnom mediju, tj. vrsta elektromagnetnih talasa. Ova završna faza istraživanja opisana je u Maxwellovom radu Dinamička teorija elektromagnetnog polja (Traktat o elektricitetu i magnetizmu, 1864), a rezultat njegovog rada na elektrodinamici sažeo je slavni Traktat o elektricitetu i magnetizmu (1873).

Prošle godine Maxwellov život se pripremao za štampanje i objavljivanje rukopisnog naslijeđa Cavendisha. Dva velika toma su objavljena u oktobru 1879. Maksvel je umro u Kembridžu 5. novembra 1879. godine.

Engleski matematičar, fizičar i mehaničar Džejms Klerk Maksvel rođen je u Edinburgu (Škotska) 13. juna 1831. godine. Ubrzo se porodica budućeg naučnika preselila na njegovo imanje Middleby, gdje je dječak proveo svoje djetinjstvo.

Godine 1841., vraćajući se ponovo u Edinburg, mladić je upisao Edinburšku akademiju. Nakon što je diplomirao, Maxwell je počeo studirati na istoimenom univerzitetu.

Godine 1853. upisao je Trinity College, Cambridge. Tamo se Maxwell zainteresirao za proučavanje elektriciteta i ubrzo počeo eksperimentalno istraživanje u ovoj oblasti.

Tokom 1950-ih, naučnik je bio aktivno uključen u nastavu, radeći u svom rodnom Kembridžu, a zatim na Univerzitetu Aberdeen i King's College London. U to vrijeme stvorio je teoriju boja, koja je kasnije omogućila pojavu fotografije u boji, a također je razvio teoriju plinova, koja je postala osnova moderne statičke mehanike.

Godine 1864-65, Maxwell je stvorio svoju čuvenu "Dinamičku teoriju elektromagnetnog polja", koja je postala njegov glavni naučni rad i smatra se vrhuncem matematičke misli tog vremena. Godine 1866. otkrio je zakon raspodjele idealnih molekula plina po brzinama, kasnije nazvan po naučniku.

Godine 1871. Maxwell se vratio da radi na Univerzitetu u Kembridžu kao profesor eksperimentalne fizike. U to vrijeme napisao je enciklopediju "Traktat o elektricitetu i magnetizmu" (1873), posvećenu uspomeni na Michaela Faradaya.

James Maxwell (1831-1879).

Džejms Klerk Maksvel rođen je u Edinburgu 13. juna 1831. godine. Ubrzo nakon rođenja dječaka, roditelji su ga odveli na svoje imanje Glenlar. Od tada je "brlog u uskoj klisuri" čvrsto ušao u život Maxwella. Ovdje su mu živjeli i umrli roditelji, ovdje je on sam živio i dugo bio sahranjen.

Kada je Džejms imao osam godina, nesreća je došla u kuću: njegova majka se teško razbolela i ubrzo umrla. Sada je jedini Džejmsov vaspitač bio njegov otac, prema kome je zadržao osećaj nežne naklonosti i prijateljstva do kraja života. Džon Maksvel nije bio samo otac i vaspitač svog sina, već i njegov najverniji prijatelj.

Ubrzo je došlo vrijeme kada je dječak morao početi učiti. U početku su učitelji bili pozvani u kuću. Ali škotski kućni učitelji bili su jednako grubi i neuki kao i njihovi engleski kolege, koje je Dikens opisao sa takvim sarkazmom i mržnjom. Stoga je odlučeno da se Jamesu da nova škola, koja je nosila glasno ime Edinburške akademije.

Dječak je postepeno uvučen školski život. Postao je više zainteresovan za lekcije. Posebno je volio geometriju. Ona je ostala jedan od Maxwellovih najjačih hobija do kraja života. Geometrijske slike i modeli igrali su veliku ulogu u njegovom naučnom radu. S njom je započeo Maxwellov naučni put.

Maxwell je diplomirao na akademiji u jednoj od prvih diploma. Na rastanku sa voljenom školom komponovao je himnu Akademije u Edinburgu, koju su složno i sa oduševljenjem pevali njeni učenici. Sada su vrata Univerziteta u Edinburghu bila širom otvorena pred njim.

Kao student, Maxwell je izvršio ozbiljna istraživanja teorije elastičnosti, što su stručnjaci visoko cijenili. A sada se suočio sa pitanjem perspektiva njegovog daljeg studiranja na Kembridžu.

Osnovan 1284. godine, St. Petra (Peterhouse), a najpoznatiji je College of St. Triniti koledž (Trinity College), osnovan 1546. godine. Slavu ovog koledža stvorio je njegov slavni učenik Isaac Newton. Peterhouse i Trinity College su uzastopno bili prebivalište mladog Maxwella u Kembridžu. Nakon kratkog boravka u Peterhouseu, Maxwell se prebacio na Trinity College.

Obim Maxwellovog znanja, snaga njegovog intelekta i nezavisnost misli omogućili su mu da postigne visoko mjesto u svom oslobađanju. Zauzeo je drugo mjesto.

Mladi prvostupnik je ostavljen na Triniti koledžu kao nastavnik. Ali bio je zabrinut naučni problemi. Pored svoje stare fascinacije geometrijom i problemom boja, koje je počeo da proučava još 1852. godine, Maksvel se zainteresovao za elektricitet.

20. februara 1854. Maxwell obavještava Thomsona o svojoj namjeri da "napadne električnu energiju". Rezultat "napada" bio je esej "O Faradayevim linijama sile" - prvi od tri glavna Maxwellova rada posvećena proučavanju elektromagnetnog polja. Riječ "polje" prvi put se pojavila u istom pismu Thomsonu, ali ni u ovom ni u kasnijem radu o linijama sile. Maxwell to ne koristi. Ovaj koncept se ponovo pojavljuje tek 1864. godine u djelu "Dinamička teorija elektromagnetnog polja".

U jesen 1856. Maxwell je preuzeo mjesto profesora prirodne filozofije na Marischal College u Aberdeenu. Odsjek za prirodnu filozofiju, odnosno odsjek za fiziku u Aberdeenu, prije Maksvela nije postojao, a mladi profesor je morao da organizuje obrazovni i naučni rad u fizici.

Obilježen je boravak u Aberdeenu važan događaj iu Maxwellovom privatnom životu: oženio se kćerkom šefa Marischal Collegea Daniela Dewara, Katherine Mary Dewar. Ovaj događaj se zbio 1858. Od tog vremena do kraja života, Maxwellovi su koračali svojim životnim putem ruku pod ruku.

1857-1859, naučnik je izvršio svoje proračune kretanja Saturnovih prstenova. Pokazao je da će tečni prsten tokom rotacije biti uništen talasima koji nastaju u njemu i da će se razbiti na zasebne satelite. Maxwell je razmatrao kretanje konačnog broja takvih satelita. Najteže matematičko istraživanje donijelo mu je Adamsovu nagradu i slavu kao prvoklasnog matematičara. Nagrađeni esej je 1859. objavio Univerzitet u Kembridžu.

Sa proučavanja Saturnovih prstenova, bilo je sasvim prirodno preći na razmatranje kretanja molekula gasa. Period Maksvelovog života u Aberdeenu završio se njegovim govorom na sastanku Britanskog udruženja 1859. sa izveštajem "O dinamičkoj teoriji gasova". Ovaj dokument je označio početak Maksvelovog dugogodišnjeg plodnog istraživanja u oblasti kinetičke teorije gasova i statističke fizike.

Pošto je odjel u kojem je Maxwell radio bio zatvoren, naučnik je morao tražiti novi posao. Godine 1860. Maxwell je izabran za profesora prirodne filozofije na King's College London.

Londonski period obilježilo je objavljivanje velikog članka "Objašnjenja dinamičke teorije plinova", koji je 1860. godine objavljen u vodećem engleskom časopisu za fiziku, Philosophical Journal. Maksvel je ovim člankom dao ogroman doprinos novoj grani teorijske fizike – statističkoj fizici. Osnivači statističke fizike u njenom klasičnom obliku su Maxwell, Boltzmann i Gibbs.

Maxwellovi su ljeto 1860. proveli na imanju porodice Glenlar prije početka jesenjeg semestra u Londonu. Međutim, Maxwell nije uspio da se odmori i dobije snagu. Razbolio se od velikih boginja u teškom obliku. Ljekari su se plašili za njegov život. Ali izuzetna hrabrost i strpljenje Catherine, koja mu je bila odana, koja je učinila sve da izvuče svog bolesnog muža, pomogla im je da pobijede strašnu bolest. Na tako teškom testu započeo je njegov život u Londonu. Tokom ovog perioda svog života, Maksvel je objavio veliki članak o bojama, kao i delo "Objašnjenja dinamičke teorije gasova". Ali glavni rad njegovog života bio je posvećen teoriji elektriciteta.

Objavljuje dva velika rada o teoriji elektromagnetnog polja koju je stvorio: "O fizičkim linijama sile" (1861-1862) i "Dinamička teorija elektromagnetnog polja" (1864-1865). Za deset godina Maksvel je izrastao u najvećeg naučnika, kreatora fundamentalna teorija elektromagnetne pojave, koje su, uz mehaniku, termodinamiku i statističku fiziku, postale jedan od temelja klasične teorijske fizike.

U istom periodu svog života, Maxwell je počeo raditi na električnim mjerenjima. Posebno ga je zanimao racionalni sistem električnih jedinica, budući da se elektromagnetska teorija svjetlosti koju je stvorio zasnivala samo na podudarnosti odnosa elektrostatičkih i elektromagnetskih jedinica elektriciteta sa brzinom svjetlosti. Sasvim je prirodno da je postao jedan od aktivnih članova "Komisije jedinica" Britanskog udruženja. Osim toga, Maxwell je duboko razumio zatvoriti vezu nauke i tehnologije, važnost ovog saveza kako za napredak nauke tako i za tehnički napredak. Stoga je od šezdesetih godina do kraja života neumorno radio na polju električnih mjerenja.

Stresan život u Londonu uzeo je danak na zdravlje Maxwella i njegove supruge, te su odlučili živjeti na svom porodičnom imanju Glenlar. Ova odluka postala je neizbježna nakon Maxwellove teške bolesti na kraju njegovog ljetnog odmora 1865. godine, koji je proveo kao i obično na svom imanju. Maksvel je napustio službu u Londonu i živio pet godina (od 1866. do 1871.) u Glenlaru, povremeno putujući u Kembridž na preglede, a tek 1867. godine, po savetu lekara, otputovao je u Italiju. Baveći se ekonomskim poslovima u Glenlaru, Maxwell nije napustio naučne studije. Naporno je radio na glavnom djelu svog života, Traktat o elektricitetu i magnetizmu, napisao je knjigu The Theory of Heat, važno djelo o regulatorima, niz članaka o kinetičkoj teoriji plinova i učestvovao je na sastancima britanskih Udruženje. Maxwellov stvaralački život na selu nastavio se jednako intenzivno kao i u univerzitetskom gradu.

Godine 1871. Maxwell je objavio Teoriju topline u Londonu. Ovaj udžbenik je bio veoma popularan. Naučnik je napisao da je svrha njegove knjige "Teorija toplote" bila da predstavi doktrinu toplote "u redosledu kojim se razvijala".

Ubrzo nakon objavljivanja Teorije toplote, Maksvel je dobio ponudu da preuzme novoorganizovanu katedru eksperimentalne fizike u Kembridžu. On se složio i 8. marta 1871. imenovan je za profesora Kevendiša na Univerzitetu u Kembridžu.

Godine 1873. objavljeni su Rasprava o elektricitetu i magnetizmu (u dva toma) i knjiga Materija i kretanje.

"Materija i kretanje" je mala knjiga posvećena predstavljanju osnova mehanike.

"Traktat o elektricitetu i magnetizmu" - Maxwellovo glavno djelo i njegov vrhunac naučnog stvaralaštva. U njemu je sažeo rezultate dugogodišnjeg rada na elektromagnetizmu, koji je započeo još početkom 1854. godine. Predgovor "Traktatu" je datiran 1. februara 1873. godine. Devetnaest godina Maksvel je radio na svom fundamentalnom delu!

Maxwell je pregledao cjelokupno znanje o elektricitetu i magnetizmu svog vremena, počevši od osnovnih činjenica o elektrostatici i završavajući s elektromagnetskom teorijom svjetlosti koju je stvorio. Borbu između teorija dugog dometa i akcije kratkog dometa, koja je započela još za Njutnovog života, sažeo je, posvetivši poslednje poglavlje svoje knjige razmatranju teorija dejstva na daljinu. Maxwell nije otvoreno govorio protiv teorija elektriciteta koje su postojale prije njega; predstavio je Faradejev koncept kao jednak mainstream teorijama, ali cijeli duh njegove knjige, njegov pristup analizi elektromagnetnih pojava, bio je toliko nov i neobičan da su savremenici odbijali razumjeti knjigu.

U čuvenom predgovoru Traktatu, Maksvel karakteriše svrhu svog rada na sledeći način: da opiše najvažnije elektromagnetne pojave, da pokaže kako se oni mogu izmeriti i „pratiti matematičke odnose između izmerenih veličina“. Ističe da će nastojati „koliko god je to moguće rasvijetliti vezu između matematičke forme ove teorije i opće dinamike, kako bi se u određenoj mjeri pripremio za definiciju tih dinamičkih zakona, među kojima treba tražiti za ilustracije ili objašnjenja elektromagnetnih pojava."

Maxwell zakone mehanike smatra osnovnim zakonima prirode. Nije slučajno što, stoga, kao temeljnu premisu svojih osnovnih jednačina elektromagnetske teorije, postavlja osnovne odredbe dinamike. Ali u isto vrijeme, Maxwell razumije da je teorija elektromagnetnih pojava kvalitativno nova teorija, koja se ne svodi na mehaniku, iako mehanika olakšava prodor u ovo novo polje prirodnih fenomena.

Maxwellovi glavni zaključci se svode na sljedeće: naizmjenično magnetsko polje pobuđeno promjenjivom strujom stvara električno polje u okolnom prostoru, koje zauzvrat pobuđuje magnetsko polje itd. jedno naizmjenično elektromagnetno polje je elektromagnetski val.

Izveo je jednadžbe koje pokazuju da se magnetsko polje koje stvara izvor struje širi iz njega konstantnom brzinom. Nakon što je nastalo, elektromagnetno polje se širi u svemiru brzinom svjetlosti od 300.000 km/s, zauzimajući sve veći i veći volumen. D. Maksvel je tvrdio da su talasi svetlosti iste prirode kao i talasi koji nastaju oko žice u kojoj postoji naizmenična električna struja. Razlikuju se jedni od drugih samo po dužini. Vrlo kratke talasne dužine vidljiva je svjetlost.

Godine 1874. započinje veliki istorijski rad: proučavanje naučnog nasleđa naučnika iz osamnaestog veka Henrija Kevendiša i priprema ga za objavljivanje. Nakon Maxwellovog istraživanja, postalo je jasno da je mnogo prije Faradaya, Cavendish otkrio utjecaj dielektrika na veličinu električnog kapaciteta, a 15 godina prije nego što je Coulomb otkrio zakon električnih interakcija.

Cavendishevi radovi o elektricitetu, koji opisuju eksperimente, zauzeli su veliki volumen, objavljeni 1879. pod naslovom "Radovi o elektricitetu časnog Henryja Cavendisha". Ovo je bila posljednja Maxwellova knjiga objavljena za vrijeme njegovog života. 5. novembra 1879. umro je u Kembridžu.

Džejms Maksvel je rođen 13. juna 1831. godine u glavnom gradu Škotske, gradu Edinburgu, u porodici advokata i naslednog plemića Džona Klerka Maksvela. Džejms je proveo djetinjstvo na porodičnom imanju u Južnoj Škotskoj. Majka mu je rano umrla, a dječaka je odgojio otac. On je bio taj koji je Jamesu usadio ljubav prema tehničkim naukama. Godine 1841. upisao je Akademiju u Edinburgu. Zatim je 1847. studirao na Univerzitetu u Edinburgu tri godine. Ovdje Maxwell proučava i razvija teoriju elastičnosti, postavlja naučne eksperimente. Godine 1850 - 1854. studirao je na Univerzitetu Kembridž, gde je diplomirao.

Nakon završetka studija, Džejms ostaje da predaje na Kembridžu. U to vrijeme počinje rad na teoriji boja, koja je kasnije bila osnova fotografije u boji. Maksvel se takođe zainteresuje za elektricitet i magnetni efekat.

Godine 1856. James Maxwell je postao profesor na koledžu Marischal u Aberdeenu u Škotskoj, gdje je radio do 1860. godine. U junu 1858. Maxwell se oženio kćerkom direktora koledža. Radeći u Aberdeenu, Džejms radi na raspravi O stabilnosti kretanja Saturnovih prstenova (1859), koju je priznala i odobrila naučna zajednica. Istovremeno, Maxwell je razvijao kinetičku teoriju plinova, koja je činila osnovu moderne statističke mehanike, a kasnije, 1866. godine, otkrio je zakon o raspodjeli molekulskih brzina, nazvan po njemu.

Godine 1860 - 1865. James Maxwell je bio profesor na Odsjeku za prirodnu filozofiju na King's Collegeu (London). 1864. godine objavljen je njegov članak "Dinamička teorija elektromagnetnog polja", koji je postao glavni Maxwellov rad i predodredio smjer njegovih daljnjih istraživanja. Naučnik se do kraja života bavio problemima elektromagnetizma.

Godine 1871. Maxwell se vratio na Univerzitet u Kembridžu, gdje je vodio prvu laboratoriju za fizičke eksperimente, nazvanu po engleskom naučniku Henryju Cavendishu - Cavendish Laboratory. Tamo je predavao fiziku i učestvovao u opremanju laboratorije.

Godine 1873. naučnik konačno završava rad na dvotomnom djelu Traktat o elektricitetu i magnetizmu, koje je postalo istinsko enciklopedijsko nasljeđe u polju fizike.

Veliki naučnik umro je 5. novembra 1879. od raka i sahranjen je u blizini porodičnog imanja, u škotskom selu Parton.

Rezultat iz biografije

Nova funkcija! Prosječna ocjena koju je ova biografija dobila. Prikaži ocjenu

Mnoge naučne publikacije i časopisi su nedavno objavili članke o dostignućima u fizici i savremenim naučnicima, a retke su publikacije o fizičarima iz prošlosti. Željeli bismo da ispravimo ovu situaciju i podsjetimo na jednog od istaknutih fizičara prošlog stoljeća, Jamesa Clerka Maxwella. Ovo je poznati engleski fizičar, otac klasične elektrodinamike, statističke fizike i mnogih drugih teorija, fizičke formule i izume. Maxwell je postao osnivač i prvi šef Cavendish laboratorije.

Kao što znate, Maksvel je došao iz Edinburga i rođen je 1831. godine u plemićkoj porodici koja je imala srodstvo sa škotskim prezimenom Clerks of Penicuik. Maxwellovo djetinjstvo proteklo je na imanju Glenlar. Džejmsovi preci su bili političari, pjesnicima, muzičarima i naučnicima. Vjerovatno je on naslijedio sklonost naukama.

Džejmsa je bez majke (pošto je umrla kada je on imao 8 godina) odgajao otac koji se brinuo o dečaku. Otac je želio da njegov sin uči prirodne nauke. James se odmah zaljubio u tehnologiju i brzo je razvio praktične vještine. Mali Maxwell je prve lekcije kod kuće uzeo uporno, jer mu se nisu svidjele oštre metode obrazovanja koje je koristio učitelj. Dalje školovanje odvijalo se u aristokratskoj školi, gdje je dječak pokazao velike matematičke sposobnosti. Maxwell je posebno volio geometriju.

Mnogim velikim ljudima geometrija se činila nevjerovatnom naukom, a čak je sa 12 godina govorio o udžbeniku geometrije kao o svetoj knjizi. Maksvel je voleo geometriju kao i druga naučna svetila, ali je imao loš odnos sa školskim drugovima. Stalno su mu smišljali uvredljive nadimke, a jedan od razloga je bila njegova smiješna odjeća. Maksvelovog oca smatrali su ekscentrikom i kupio je svom sinu odeću koja mu je izmamila osmeh.

Maxwell je već u djetinjstvu pokazao velika obećanja na polju nauke. Godine 1814. poslan je da studira u Edinburškoj gimnaziji, a 1846. je nagrađen medaljom za zasluge u matematici. Njegov otac je bio ponosan na svog sina i dobio je priliku da predstavlja jednog od njih naučni radovi sina pred odborom Edinburške akademije nauka. Ovaj rad se bavio matematičkim proračunima eliptičnih figura. Tada se ovaj rad zvao "O crtanju ovala i o ovalama s mnogo trikova". Napisana je 1846. godine i objavljena za široke narodne mase 1851. godine.

Maxwell je počeo intenzivno studirati fiziku nakon prelaska na Univerzitet u Edinburgu. Kalland, Forbes i drugi su postali njegovi učitelji. Odmah su u Jamesu vidjeli visok intelektualni potencijal i neodoljivu želju za proučavanjem fizike. Prije ovog perioda, Maxwell se bavio određenim granama fizike i proučavao optiku (posvetio je dosta vremena polarizaciji svjetlosti i Newtonovim prstenovima). U tome mu je pomogao poznati fizičar William Nicol, koji je svojevremeno izumio prizmu.

Naravno, Maxwellu nisu bile strane druge prirodne nauke, a posebnu pažnju posvetio je proučavanju filozofije, istorije nauke i estetike.

Godine 1850. ušao je u Kembridž, gde je Njutn nekada radio, a 1854. je stekao akademsku diplomu. Nakon toga, njegova istraživanja dotiču se oblasti električne energije i električnih instalacija. A 1855. dobio je članstvo u vijeću Triniti koledža.

Maksvelov prvi značajan naučni rad bio je O Faradejevim linijama sile, koji se pojavio 1855. Svojevremeno je Boltzmann o Maxwellovom članku rekao da ovaj rad ima duboko značenje i pokazuje koliko ciljano mladi naučnik pristupa naučnom radu. Boltzmann je vjerovao da Maksvel nije samo razumio pitanja prirodnih nauka, već je dao i poseban doprinos teorijskoj fizici. Maxwell je u svom članku iznio sve trendove u evoluciji fizike u narednih nekoliko decenija. Kasnije su Kirchhoff, Mach i. došli do istog zaključka.

Kako je nastala Laboratorija Cavendish?

Po završetku studija na Kembridžu, Džejms Maksvel ostaje ovde kao učitelj, a 1860. godine postaje član Kraljevskog društva u Londonu. Istovremeno se preselio u London, gdje je dobio mjesto šefa odsjeka za fiziku na King's Collegeu na Univerzitetu u Londonu. Na ovoj poziciji radio je 5 godina.

Godine 1871. Maxwell se vratio u Cambridge i stvorio prvu laboratoriju u Engleskoj za istraživanja u oblasti fizike, koja je nazvana Cavendish Laboratory (u čast Henry Cavendisha). Razvoj laboratorije, koja je postala pravi centar naučno istraživanje, Maxwell je posvetio ostatak svog života.

Malo se zna o Maksvelovom životu, jer nije vodio beleške ili dnevnike. Bio je skromna i stidljiva osoba. Maksvel je umro u 48. godini od raka.

Šta je naučno nasleđe Džejmsa Maksvela?

Maxwellova naučna aktivnost pokrivala je mnoga područja u fizici: teoriju elektromagnetnih pojava, kinematičku teoriju plinova, optiku, teoriju elastičnosti i dr. Prvo što je zanimalo Jamesa Maxwella bilo je proučavanje i provođenje istraživanja u fiziologiji i fizici vida boja.

Maxwell je po prvi put uspio dobiti sliku u boji, koja je dobijena zahvaljujući istovremenoj projekciji crvenog, zelenog i plavog raspona. Time je Maxwell još jednom dokazao svijetu da je slika vida u boji zasnovana na trokomponentnoj teoriji. Ovo otkriće označilo je početak stvaranja fotografija u boji. U periodu od 1857-1859, Maxwell je bio u mogućnosti da istraži stabilnost Saturnovih prstenova. Njegova teorija kaže da će prstenovi Saturna biti stabilni samo pod jednim uslovom - nepovezanošću čestica ili tijela.

Od 1855. Maksvel je posebnu pažnju posvetio radu u oblasti elektrodinamike. Postoji nekoliko naučnih radova iz ovog perioda "O Faradayevim linijama sile", "O fizičkim linijama sile", "Traktat o elektricitetu i magnetizmu" i "Dinamička teorija elektromagnetnog polja".

Maxwell i teorija elektromagnetnog polja.

Kada je Maxwell počeo proučavati električne i magnetne fenomene, mnoge od njih su već bile dobro proučene. Je napravljeno Coulombov zakon, Amperov zakon, također je dokazano da su magnetske interakcije povezane djelovanjem električnih naboja. Mnogi naučnici tog vremena bili su pristalice teorije dugog dometa, koja kaže da se interakcija događa trenutno i u praznom prostoru.

Glavnu ulogu u teoriji akcije kratkog dometa odigrale su studije Michaela Faradaya (30-ih godina 20 XIX godina veka). Faraday je tvrdio da je priroda električnog naboja zasnovana na okolnom električnom polju. Polje jednog naboja povezano je sa susjednim u dva smjera. Struje međusobno djeluju uz pomoć magnetskog polja. Magnetski i električna polja prema Faradeyu, on ih opisuje u obliku linija sile, koje su elastične linije u hipotetičkom mediju - u eteru.

Maxwell je podržavao Faradayevu teoriju o postojanju elektromagnetnih polja, odnosno bio je pristalica procesa koji se pojavljuju oko naboja i struje.

Maksvel je objasnio Faradejeve ideje u matematički oblik, koji je bio preko potreban fizici. Uvođenjem koncepta polja, Coulombovi i Ampereovi zakoni postali su uvjerljiviji i dublji značajniji. U konceptu elektromagnetne indukcije, Maxwell je mogao razmotriti svojstva samog polja. Pod djelovanjem naizmjeničnog magnetnog polja u praznom prostoru nastaje električno polje sa zatvorenim linijama sile. Ova pojava se naziva vrtložno električno polje.

Maxwellovo sljedeće otkriće bilo je da naizmjenično električno polje može generirati magnetsko polje, slično normalnom. električna struja. Ova teorija je nazvana hipoteza struje pomaka. U budućnosti, Maxwell je izrazio ponašanje elektromagnetnih polja u svojim jednačinama.

Referenca. Maxwellove jednačine su jednačine koje opisuju elektromagnetne pojave u raznim medijima i vakuumskom prostoru, a također pripadaju klasičnoj makroskopskoj elektrodinamici. Ovo je logičan zaključak izvučen iz eksperimenata zasnovanih na zakonima električnih i magnetskih fenomena.
Glavni zaključak Maxwellovih jednačina je konačnost širenja električnih i magnetskih interakcija, što je razlikovalo teoriju interakcije kratkog dometa i teoriju interakcije dugog dometa. Brzinske karakteristike približile su se brzini svjetlosti od 300.000 km/s. To je Maxwellu dalo razlog da tvrdi da je svjetlost fenomen povezan s djelovanjem elektromagnetnih valova.

Molekularno-kinetička teorija Maksvelovih gasova.

Maxwell je doprinio proučavanju molekularne kinetičke teorije (sada se ova nauka zove statistička mehanika). Maxwell je bio prvi koji je došao na ideju o statističkoj prirodi zakona prirode. Stvorio je zakon raspodjele molekula po brzinama, a uspio je izračunati i viskoznost gasova u odnosu na indikatore brzine i srednju slobodnu putanju molekula gasa. Takođe, zahvaljujući Maxwellovom radu, imamo niz termodinamičkih odnosa.

Referenca. Maksvelova distribucija je teorija distribucije brzina molekula sistema u uslovima termodinamičke ravnoteže. Termodinamička ravnoteža- ovo stanje kretanje napred molekule opisane zakonima klasične dinamike.

Maksvel je imao mnogo naučnih radova koji su objavljeni: "Teorija toplote", "Materija i kretanje", "Električnost u elementarnoj prezentaciji" i drugi. Maksvel nije samo preselio nauku u to razdoblje, već je bio zainteresovan i za njegovu istoriju. Svojevremeno je uspio da objavi radove G. Cavendisha, koje je dopunio svojim komentarima.

Šta će svijet pamtiti o Jamesu Clerku Maxwellu?

Maxwell je bio aktivan u proučavanju elektromagnetnih polja. Njegova teorija o njihovom postojanju nije dobila svjetsko priznanje sve do jedne decenije nakon njegove smrti.

Maksvel je prvi klasifikovao materiju i svakoj dodelio sopstvene zakone, koji nisu svedeni na zakone Njutnove mehanike.

Mnogi naučnici su pisali o Maksvelu. Fizičar R. Feynman je o njemu rekao da je Maksvel, koji je otkrio zakone elektrodinamike, gledao kroz vekove u budućnost.

Epilog. James Clerk Maxwell umro je 5. novembra 1879. u Kembridžu. Sahranjen je u malom škotskom selu u blizini njegove omiljene crkve, koja se nalazi nedaleko od njegovog porodičnog imanja.