MAXWELL (Максуел) Джеймс Кларк (секретар) (1831-79), британски физик, основател на класическата електродинамика, един от основателите на статистическата физика, организатор и първи директор (от 1871) на лабораторията Кавендиш. Развитие на идеите на Фарадей, той създава теорията на електромагнитното поле (уравненията на Максуел); въвежда понятието за изместване ток, той прогнозира съществуването на електромагнитни вълни, въведена идеята за електромагнитната природа на светлината. Създадена статистическото разпределение, кръстен на него. Проект вискозитет, топлопроводимост и дифузия на газове. Той показа, че пръстените на Сатурн се състоят от отделни органи. Дейност на колориметрия и цветното зрение (Максуел диск), оптика (Максуел ефект) теория на еластичността (теорема на Максуел, Максуел Графика - Кремона), термодинамиката и др Физика истории.
Семейство. ученически години
Максуел беше единственият син на шотландски благородник и адвокат Джон Кларк, който, след като наследи имоти на роднина на съпругата му, баща Максуел добавена това име до името му. След раждането на сина си, семейството се премества в южната част на Шотландия, в собствен имот Glenler ( "Подслон в долината"), където той прекарва детството си момчето. През 1841 г. баща му изпраща Джеймс до училището, което се нарича "The Единбург академия". Тук, в 15 години, Максуел написва първия си научен труд "За изготвянето на овалите." През 1847 г. той постъпва в университета в Единбург, където учи в продължение на три години, а през 1850 г. се премества в университета в Кеймбридж, където се дипломира през 1854 г. По това време Максуел беше първокласен математик с превъзходна физика интуиция.
Създаване на лабораторията Кавендиш. преподаване работа
След дипломирането си, Максуел беше оставен Кеймбридж за преподаване. През 1856 той получи позицията на професор по Marischal колеж в Университета на Абърдийн (Шотландия). През 1860 г. е избран за член на Кралското дружество в Лондон. През същата година той се премества в Лондон, като офертата за да стане ръководител на катедрата по физика в Кингс Колидж към Лондонския университет, където работи до 1865.
Връщайки се през 1871 г. до Cambridge University, Максуел организиран и глава на първо място в специално оборудвана лаборатория UK за физични експерименти, известни като лабораторията Кавендиш (името на британски учен G. Кавендиш). Създаването на лабораторията, която в началото на 19-20 век. се превърна в един от най-големите центрове на световната наука, Максуел, посветен на последните години от живота си.
Факти от живота на Максуел е малко известни. Shy, скромен, той иска да живее в самота; дневници, не се съхраняват. През 1858 г. Максуел е женен, но брачен живот, както изглежда, е разработила безуспешно, заточени си необщителен, отчуждени от бившите си приятели. Предполага се, че много от най-важните материали за живота на Максуел е починал при пожар през 1929 г. в родния си glenlerskom, 50 години след смъртта му. Той е починал от рак на възраст 48.
Необичайно широк обхват на научни интереси включват теорията на Максуел на електромагнитни явления, кинетичната теория на газовете, оптика, теория на еластичност и др. Един от първите негови творби са изследвания върху физиологията и физиката на цветното зрение и колориметрия, започнало през 1852 г. През 1861 г., Максуел беше първият път картинката цвят проектира на екрана в същото време най-червено, зелено и синьо слайдовете. Това доказа валидността на теорията на три-и начини за създаване на цветна снимка. В документи 1857-59 Максуел теоретично изследва стабилността на пръстените на Сатурн, и показва, че Saturn пръстен може да бъде стабилен само в случай, че се състои от несвързани частици (органи).
Електромагнитната теория на полето
Когато Максуел през 1855 започва да учи електрически и магнитни явления, много от тях вече са добре проучени: по-специално, задайте фиксирани законите на взаимодействие на електрически заряди (закона на Кулон) и ток (закон на Ампер); Тя доказа, че магнитното взаимодействие е взаимодействието на движещите се електрически заряди. Повечето учени по онова време са смятали, че взаимодействието се предава мигновено, директно през празнотата (теорията на действие от разстояние).
Решаващ завой към теорията на малък обхват, е направено от Майкъл Фарадей през 30-те години. 19. Според идеите на Фарадей, електрическия заряд в околното пространство създава електрично поле. Полето действа на заряда на една от друга, както и обратното. Реакцията се извършва токове от магнитно поле. Разпределение на електрически и магнитни полета в пространството, описани от Фарадей силови линии, които по негово мнение като обикновен еластичен линия на хипотетичната среда - етера.
идеи Максуел Фарадей напълно взеха съществуването на електромагнитното поле, което е реалността на процесите в пространството в близост до заряди и токове. Той вярвал, че тялото не може да действа, когато не е.
Първото нещо, което прави Максуел - идеи Фарадей даде строга математическа форма, много необходима в областта на физиката. Оказа се, че с въвеждането на концепцията за закон поле на Кулон и Ампер започва да се изрази по-пълно, дълбоко и грациозно. В електромагнитна индукция явлението Максуел видя нови области собственост: променливо магнитно поле генерира празно пространство в електрическо поле със затворени силови линии (електрическо поле т.нар вихър).
Следващата и последна стъпка в откриването на основните свойства на електромагнитни полета Максуел е направено без никаква зависимост от експеримента. Те бяха изразени брилянтен предположение, че променливо електрическо поле създава магнитно поле като нормален електрически ток (хипотезата на тока на изместване). До 1869 всички основни характеристики на поведението на електромагнитни полета са били идентифицирани и формулирана като система от четири уравнения, известни като уравнения на Максуел.
От уравненията на Максуел, последвано фундаментален извод краен скоростта на разпространението на електромагнитните взаимодействия. Това е това, което отличава теорията с малък обсег на теория на далечни разстояния. Скоростта е равна на скоростта на светлината във вакуум: 300000 km / сек. От това, Максуел заключи, че светлината е форма на електромагнитни вълни.
Работата по молекулно-кинетичната теория на газовете
Максуел е изключително голяма роля в развитието и формирането на молекулно-кинетичната теория на (модерен име - статистическата механика). Максуел първи изрази одобрение на статистическия характер на законите на природата. През 1866 г. той откри първата статистическа закон - закона на скоростното разпределение (Максуел разпределение). Освен това, той изчислява вискозитет стойности газ като функция на скоростта и средният свободен пътя на молекули, получени редица термодинамични отношения.
Оценка на работата на Максуел
Работата на учения не са били оценени от неговите съвременници. Идеята за съществуването на електромагнитното поле изглежда произволно и безплодно. Едва след като Hertz в 1886-89 експерименти доказаха съществуването на електромагнитни вълни прогнозирани от Максуел, неговата теория е всепризнат. Това стана на десет години след смъртта на Максуел.
След експерименталния потвърждаване на електромагнитното поле на реалността е направен основен научно откритие: има различни видове материя, и всеки от тях има свои собствени закони, не може да бъде намалена на законите на Нютоновата механика. Въпреки това, самият Максуел едва ли е наясно с това ясно и в началото се опита да изгради механичен модел на електромагнитните явления.
За ролята на Максуел в развитието на науката известната каза американският физик Ричард Файнман: "В историята на човечеството (когато и да го погледнеш, да речем, десет хиляди години) най-значимото събитие на 19-ти век, разбира се, ще бъде откриването на Електродинамични закони Максуел На фона на това важно изследване. откриването на гражданската война в Америка през това десетилетие ще изглежда като провинциален инцидент. "
Максуел е погребан не в гроба на великите мъже на Англия - Уестминстърското абатство - но в един скромен гроб до любимата си църква в шотландския село, недалеч от семейното имение.
Свързани статии