James Clerk Maxwell biografija. Maxwell James - biografija, ?injenice iz ?ivota, fotografije, pozadinske informacije

"... dogodila se velika prekretnica koja se zauvijek vezuje za imena Faradaya, Maxwella, Hertza. Lavovski udio u ovoj revoluciji pripada Maxwellu... Nakon Maxwella, fizi?ka stvarnost je zami?ljena u obliku kontinuiranih polja to se ne bi moglo mehani?ki objasniti... Ova promjena u konceptu stvarnosti je najdublja i najplodnija od one vrste koju je fizika do?ivjela od Newtona."

Einstein

Aforizmi i citati Jamesa Maxwella.
“Kada se fenomen mo?e opisati kao poseban slu?aj nekog op?teg principa primjenjivog na druge pojave, onda ka?u da je ovaj fenomen obja?njen.”

“... Za razvoj nauke potrebno je u svakoj datoj eri ne samo da ljudi razmi?ljaju op?enito, ve? da koncentri?u svoje misli na onaj dio ogromne oblasti nauke koja trenutno zahtijeva razvoj.”

“Od svih hipoteza... izaberite onu koja ne spre?ava dalje razmi?ljanje o stvarima koje se istra?uju”

"Da bi se nau?ni rad sasvim korektno obavljao putem sistematskih eksperimenata i preciznih demonstracija, potrebna je strate?ka umjetnost"

„... Istorija nauke nije ograni?ena na nabrajanje uspe?nih istra?ivanja. Mora nam govoriti o neuspje?nom istra?ivanju i objasniti za?to neki od najsposobnijih ljudi nisu mogli prona?i klju? znanja i kako je ugled drugih dao samo ve?u podr?ku gre?kama u koje su upali.


“Svaki veliki ?ovjek je jedinstven. U istorijskoj povorci nau?nika, svaki od njih ima svoj specifi?ni zadatak i svoje specifi?no mesto.

„Pravi centar nauke nisu tomovi nau?nih radova, ve? ?ivi um ?oveka, a da bi se nauka unapredila, potrebno je ljudsku misao usmeriti u nau?ni kanal. To se mo?e u?initi na razli?ite na?ine: objavljivanjem otkri?a, zagovaranjem paradoksalne ideje ili izmi?ljanjem nau?ne fraze, ili izlaganjem sistema doktrine.



Maxwell i teorija elektromagnetnog polja.
Maxwell je prou?avao elektri?ne i magnetske fenomene kada su mnoge od njih ve? bile dobro prou?ene. Nastao je Coulombov zakon, Ampereov zakon, tako?e je dokazano da su magnetne interakcije povezane djelovanjem elektri?nih naboja. Mnogi nau?nici tog vremena bili su pristalice teorije dugog dometa, koja ka?e da se interakcija doga?a trenutno i u praznom prostoru.

Glavnu ulogu u teoriji akcije kratkog dometa odigrale su studije Michaela Faradaya (30-ih godina 19. stolje?a). Faraday je tvrdio da je priroda elektri?nog naboja zasnovana na okolnom elektri?nom polju. Polje jednog naboja povezano je sa susjednim u dva smjera. Struje me?usobno djeluju uz pomo? magnetskog polja. Prema Faradeyu, magnetska i elektri?na polja su opisana od njega u obliku linija sile, koje su elasti?ne linije u hipoteti?kom mediju - u eteru.

Maksvel je objasnio Faradejeve ideje u matemati?kom obliku, ?to je fizici zaista bilo potrebno. Uvo?enjem koncepta polja, Coulombovi i Ampereovi zakoni postali su uvjerljiviji i dublji zna?ajniji. U konceptu elektromagnetne indukcije, Maxwell je mogao razmotriti svojstva samog polja. Pod djelovanjem naizmjeni?nog magnetnog polja u praznom prostoru nastaje elektri?no polje sa zatvorenim linijama sile. Ova pojava se naziva vrtlo?no elektri?no polje.
Maxwell je pokazao da naizmjeni?no elektri?no polje mo?e stvoriti magnetsko polje, sli?no obi?noj elektri?noj struji. Ova teorija je nazvana hipoteza struje pomaka. U budu?nosti, Maxwell je izrazio pona?anje elektromagnetnih polja u svojim jedna?inama.


Referenca. Maxwellove jednad?be su jednad?be koje opisuju elektromagnetne pojave u razli?itim medijima i vakuumskom prostoru, a odnose se i na klasi?nu makroskopsku elektrodinamiku. Ovo je logi?an zaklju?ak izvu?en iz eksperimenata zasnovanih na zakonima elektri?nih i magnetskih fenomena.
Glavni zaklju?ak Maxwellovih jednad?bi je kona?nost ?irenja elektri?nih i magnetskih interakcija, ?to je razgrani?ilo teoriju interakcije kratkog dometa i teoriju interakcije dugog dometa. Karakteristike brzine su se pribli?ile brzini svjetlosti od 300.000 km/s. To je Maxwellu dalo razlog da tvrdi da je svjetlost fenomen povezan s djelovanjem elektromagnetnih valova.

Molekularno-kineti?ka teorija Maksvelovih gasova.

Maxwell je doprinio prou?avanju molekularne kineti?ke teorije (danas se zove statisti?ka mehanika). Bio je prvi koji je do?ao na ideju o statisti?koj prirodi zakona prirode. Maxwellstvorio je zakon raspodjele molekula po brzinama, a uspio je izra?unati i viskoznost plinova u odnosu na indikatore brzine i srednju slobodnu putanju molekula plina. Zahvaljuju?i Maxwellovom radu, imamo niz termodinami?kih odnosa.


Referenca. Maksvelova distribucija je teorija distribucije brzina molekula sistema u uslovima termodinami?ke ravnote?e. Termodinami?ka ravnote?a je uslov za translatorno kretanje molekula opisano zakonima klasi?ne dinamike.
Nau?ni radoviMaxwell: "Teorija toplote", "Materija i kretanje", "Elektricitet u elementarnom prikazu". Tako?e se interesovao za istoriju nauke. Svojevremeno je uspio da objavi djela Cavendisha, kojaMaxwelldodano sa va?im komentarima.
Maxwell je bio aktivan u prou?avanju 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.

O tome su pisali mnogi nau?nici Fizi?ar Fejnman je rekao o Maxwellkoji je otkrio zakone elektrodinamikeMaxwell, pogledao kroz vekove u budu?nost.

(1831-1879) Engleski fizi?ar, tvorac teorije elektromagnetnog polja

James Clerk Maxwell ro?en je 1831. godine u bogatoj plemi?koj porodici koja je pripadala plemi?koj i staroj ?kotskoj porodici ?inovnika. Njegov otac, D?on Klerk, koji je usvojio prezime Maksvel, bio je advokat. Pokazivao je veliko interesovanje za prirodne nauke, bio je ?ovek razli?itih kulturnih interesovanja, putnik, pronalaza? i nau?nik. D?ejms je proveo djetinjstvo u Glenlaru, slikovitom kutku udaljenom nekoliko milja od Irskog mora.

D?ejms je veoma voleo da prera?uje stvari, pobolj?ava njihov dizajn, izra?uje, crta, plete i vez. Njegovu prirodnu radoznalost i sklonost usamljeni?kom razmi?ljanju u potpunosti je razumjela njegova porodica, a posebno njegov otac. D?ejms je svoje prijateljstvo sa ocem nosio kroz ?ivot, a kao odrastao re?i ?e da je najve?i uspeh u ?ivotu imati ljubazne i mudre roditelje. Dje?ak je rano ostao bez majke: 1839. umrla je bez ve?e operacije.

Godine 1841, u dobi od 10 godina, James je upisao akademiju u Edinburgu, srednju ?kolu poput klasi?ne gimnazije. Do petog razreda u?io je bez ve?eg interesovanja, bio je dosta bolestan. U petom razredu dje?ak se zainteresirao za geometriju, po?eo je da pravi modele geometrijskih tijela i smi?lja svoje metode za rje?avanje problema. Godine 1846., kada nije imao ni 15 godina, napisao je svoj prvi nau?ni rad - "O crtanju ovala i ovala sa mnogo trikova", koji je naknadno objavljen u zbornicima Kraljevskog dru?tva iz Edinburga. Ovaj mladala?ki rad otvara dvotomnu zbirku Maksvelovih nau?nih ?lanaka.

1847. godine, bez zavr?ene gimnazije, upisao se na Univerzitet u Edinburgu. U to vrijeme, James se zainteresirao za eksperimente u optici, hemiji, magnetizmu i bavio se dosta fizike i matematike. 1850. godine predao je izvje?taj ?lanovima Kraljevskog dru?tva "O ravnote?i elasti?nih tijela", u kojem je dokazao poznatu teoremu pod nazivom "Maxwellova teorema".

1850. D?ejms je pre?ao na Univerzitet Kembrid?, na ?uveni Triniti koled?, gde je nekada studirao Isak Njutn. Va?nu ulogu u oblikovanju nau?nog pogleda mladog ?ovjeka odigrala je njegova interakcija sa nau?nicima koled?a, prije svega s Georgeom Stokesom i Williamom Thomsonom (Kelvin). Mukotrpno prou?avanje rada Michaela Faradaya o elektricitetu utrlo je put za njegova daljnja istra?ivanja.

Godine 1854. Maxwell je diplomirao na Univerzitetu u Kembrid?u, primiv?i drugu nagradu - Smith Prize, dodijeljenu za pobjedu na najte?em ispitu iz matematike. Prvu nagradu izgubio je od Rausa, budu?eg slavnog mehani?ara i matemati?ara. Odmah nakon diplomiranja po?eo je da predaje na Triniti koled?u. Maxwell dr?i predavanja o hidraulici i optici, te istra?uje teoriju boja. Godine 1855. poslao je izvje?taj "Eksperimenti u boji" Kraljevskom dru?tvu u Edinburgu, razvijaju?i teoriju vida boja. Kako svedo?e savremenici, D?ejms Maksvel nije bio briljantan u?itelj, ali se veoma savesno odnosio prema svojim pedago?kim obavezama. Njegova prava strast bila su nau?na istra?ivanja.

U to vrijeme probudio je interesovanje za probleme elektriciteta i magnetizma, te je 1855-1856 zavr?io svoje prvo djelo u ovoj oblasti - "Na Faradejevim linijama sile". U njemu se ve? ocrtavaju glavne karakteristike njegovog budu?eg velikog djela. Od 1855. godine nau?nik je ?lan Kraljevskog dru?tva u Edinburgu.

Godine 1856. profesor J. Maxwell odlazi da radi na Odsjeku za prirodnu filozofiju na Univerzitetu Aberdeen u ?kotskoj, gdje ostaje do 1860. godine. Godine 1857. poslao je svoj rad o elektromagnetizmu Michaelu Faradayu, koji ga je veoma dirnuo. Faraday je bio zadivljen snagom talenta mladog nau?nika. U tom periodu Maksvel je, paralelno sa problemima elektromagnetizma, re?avao nau?ne probleme u drugim oblastima. U?estvuje na takmi?enju Univerziteta u Kembrid?u o stabilnosti prstenova Saturna, a na konkurs prijavljuje rad „O stabilnosti prstenova Saturna“ u kojem pokazuje da prstenovi nisu ?vrsti ili te?ni, ve? su roj meteorita. Ovaj rad je nazvan jednom od velikih primjena matematike, a nau?nik je dobio po?asnu Adamsovu nagradu.

D?ejms Maksvel je jedan od tvoraca kineti?ke teorije gasova. Godine 1859. ustanovio je statisti?ki zakon za raspodjelu molekula plina u stanju toplinske ravnote?e po brzinama, koji je nazvan Maxwellova raspodjela.

Od 1860. do 1865. Maksvel je bio profesor fizike na Kraljevskom koled?u Univerziteta u Londonu. Ovdje je prvi put sreo svog idola - Michaela Faradaya, koji je ve? bio star i bolestan.

Izbor J. Maxwella 1861. za ?lana Kraljevskog dru?tva u Londonu bio je priznanje va?nosti njegovih nau?nih radova, me?u kojima treba ista?i dva va?na ?lanka o elektromagnetizmu: "O fizi?kim linijama sile" (1861-1862). ) i "Dinami?ka teorija elektromagnetnog polja" (1864-1862). 1865). U posljednjem radu predstavljena je teorija elektromagnetnog polja koju je formulisao kao sistem vi?e jedna?ina - Maxwellovih jedna?ina, izra?avaju?i sve osnovne zakone elektromagnetnih pojava. Tako?e daje ideju o svetlosti kao elektromagnetnim talasima.

1 Teorija elektromagnetnog polja je najve?e nau?no dostignu?e D?ejmsa Maksvela, ozna?ilo je po?etak nove faze u fizici. Ve?ina nau?nika je visoko cijenila teoriju Maxwella, koji je postao jedan od vode?ih svjetskih fizi?ara.

Godine 1865. do?ivio je nesre?u dok je jahao. Po?to je pretrpio te?ku bolest, napustio je katedru na Univerzitetu u Londonu i preselio se u rodni Glenlar, na svoje imanje, gdje je ?est godina (do 1871.) nastavio istra?ivanje teorije elektromagnetizma i toplote. Rezultati njegovog rada objavljeni su 1871. u The Theory of Heat.

1871. godine, o tro?ku potomka poznatog engleskog nau?nika iz 18. veka, Henrija Kevendi?a - vojvode od Kevendi?a - osnovana je katedra za eksperimentalnu fiziku na Univerzitetu u Kembrid?u, ?iji je prvi profesor bio Maksvel. Uz katedru, preuzeo je i laboratoriju, ?ija je izgradnja tek po?ela pod njegovim nadzorom i rukovodstvom. Bio je to budu?i ?uveni Cavendish laboratorij - nau?no-istra?iva?ki centar, koji je kasnije postao poznat u cijelom svijetu. Dana 16. juna 1874. godine odr?ana je inauguracija Laboratorije Cavendish, kojoj je Maksvel bio na ?elu do kraja ?ivota. Nakon toga, predvodili su ga J. Rayleigh, D. D. Gomson, E. Rutherford, W. Bragg.

James Maxwell je bio odli?an ?ef laboratorije i imao je neupitan autoritet me?u osobljem. Odlikovao se velikom jednostavno??u, blago??u i iskreno??u u opho?enju s ljudima, uvijek je bio principijelan i aktivan, cijenio i volio humor.

Maksvel je u Kevendi?u radio veliki nau?ni i pedago?ki rad. Godine 1873. objavljen je njegov "Traktat o elektricitetu i magnetizmu", koji sumira njegova istra?ivanja u ovoj oblasti i postaje vrhunac njegovog nau?nog rada. Traktatu je posvetio osam godina, a posljednjih pet godina ?ivota posvetio je obradi i objavljivanju neobjavljenih djela Henryja Cavendisha, po kojem je laboratorija i dobila ime. Maxwell je 1879. objavio dva velika toma Cavendishovih djela sa svojim komentarima.

Nikada nije pokazivao sebi?nost i ogor?enost, nije te?io slavi i uvijek je mirno prihvatao kritike upu?ene njemu. Njegovi saputnici su uvijek bili samokontrola i izdr?ljivost. ?ak i kada se te?ko razbolio i do?ivio stra?ne bolove, ostao je uravnote?en i miran. Nau?nik je hrabro ispunio doktorove rije?i da mu preostaje ne vi?e od mjesec dana ?ivota.

James Clerk Maxwell umro je 5. novembra 1879. od raka u dobi od ?etrdeset osam godina. Doktor koji ga je lije?io pi?e u svojim memoarima da je James hrabro izdr?ao bolest. Do?ivio je nevjerovatan bol, ali niko od ljudi oko njega nije ni znao za to. Sve do smrti razmi?ljao je jasno i jasno, savr?eno svjestan svoje neposredne smrti i zadr?avaju?i potpunu smirenost.

Mnoge nau?ne publikacije i ?asopisi su nedavno objavili ?lanke o dostignu?ima u fizici i savremenim nau?nicima, a retke su publikacije o fizi?arima iz pro?losti. ?eljeli bismo da ispravimo ovu situaciju i podsjetimo na jednog od istaknutih fizi?ara pro?log stolje?a, Jamesa Clerka Maxwella. Ovo je poznati engleski fizi?ar, otac klasi?ne elektrodinamike, statisti?ke fizike i mnogih drugih teorija, fizi?kih formula i izuma. Maxwell je postao osniva? i prvi ?ef Cavendish laboratorije.

Kao ?to znate, Maxwell je do?ao iz Edinburga i ro?en je 1831. godine u plemi?koj porodici, koja je imala vezu sa ?kotskim prezimenom Clerks of Penicuik. Maxwellovo djetinjstvo proteklo je na imanju Glenlar. D?ejmsovi preci su bili politi?ari, pesnici, muzi?ari i nau?nici. Vjerovatno je on naslijedio sklonost naukama.

D?ejmsa je bez majke (po?to je umrla kada je on imao 8 godina) odgajao otac koji se brinuo o de?aku. Otac je ?elio da njegov sin studira prirodne nauke. James se odmah zaljubio u tehnologiju i brzo je razvio prakti?ne vje?tine. Mali Maxwell je prve lekcije kod ku?e uzeo uporno, jer mu se nisu svi?ale o?tre metode obrazovanja koje je koristio u?itelj. Dalje ?kolovanje odvijalo se u aristokratskoj ?koli, gdje je dje?ak pokazao velike matemati?ke sposobnosti. Maxwell je posebno volio geometriju.

Mnogim velikim ljudima geometrija se ?inila nevjerovatnom naukom, a ?ak je sa 12 godina govorio o ud?beniku geometrije kao o svetoj knjizi. Maksvel je voleo geometriju kao i druga nau?na svetila, ali je imao lo? odnos sa ?kolskim drugovima. Stalno su mu smi?ljali uvredljive nadimke, a jedan od razloga je bila njegova smije?na odje?a. Maksvelovog oca smatrali su ekscentrikom i sinu je kupovao ode?u koja mu je izmamila osmeh.

Maxwell je ve? u djetinjstvu pokazao veliko obe?anje na polju nauke. Godine 1814. poslan je da studira u Edinbur?koj gimnaziji, a 1846. je nagra?en medaljom za zasluge u matematici. Njegov otac je bio ponosan na svog sina i dobio je priliku da predstavi jedan od nau?nih radova svog sina pred odborom Edinbur?ke akademije nauka. Ovaj rad se bavio matemati?kim prora?unima elipti?nih figura. Tada se ovaj rad zvao "O crtanju ovala i o ovalama s mnogo trikova". Napisana je 1846. godine i objavljena za ?iroke narodne mase 1851. godine.

Maxwell je po?eo intenzivno studirati fiziku nakon prelaska na Univerzitet u Edinburghu. Kalland, Forbes i drugi su postali njegovi u?itelji. Odmah su u Jamesu vidjeli visok intelektualni potencijal i neodoljivu ?elju za prou?avanjem fizike. Prije ovog perioda, Maxwell se bavio odre?enim granama fizike i prou?avao optiku (posvetio je dosta vremena polarizaciji svjetlosti i Newtonovim prstenovima). U tome mu je pomogao poznati fizi?ar William Nicol, koji je svojevremeno izumio prizmu.

Naravno, Maxwellu nisu bile strane druge prirodne nauke, a posebnu pa?nju je posvetio prou?avanju filozofije, istorije nauke i estetike.

Godine 1850. u?ao je u Kembrid?, gde je Njutn nekada radio, a 1854. je stekao akademsku diplomu. Nakon toga, njegova istra?ivanja doti?u se oblasti elektri?ne energije i elektri?nih instalacija. A 1855. dobio je ?lanstvo u vije?u Triniti koled?a.

Maksvelov prvi zna?ajan nau?ni rad bio je O Faradejevim linijama sile, koji se pojavio 1855. Svojevremeno je Boltzmann o Maxwellovom ?lanku rekao da ovaj rad ima duboko zna?enje i pokazuje koliko svrsishodno mladi nau?nik pristupa nau?nom radu. Boltzmann je vjerovao da Maksvel ne samo da razumije pitanja prirodnih nauka, ve? je dao i poseban doprinos teorijskoj fizici. Maxwell je u svom ?lanku iznio sve trendove u evoluciji fizike u narednih nekoliko decenija. Kasnije su Kirchhoff, Mach i. do?li do istog zaklju?ka.

Kako je nastala Cavendish laboratorija?

Po zavr?etku studija na Kembrid?u, D?ejms Maksvel ostaje ovde kao u?itelj, a 1860. godine postaje ?lan Kraljevskog dru?tva u Londonu. Istovremeno se preselio u London, gdje je dobio mjesto ?efa 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 istra?ivanja u oblasti fizike, koja je nazvana Cavendish Laboratory (u ?ast Henryja Cavendisha). Maksvel je ostatak svog ?ivota posvetio razvoju laboratorije, koja je postala pravi centar nau?nih istra?ivanja.

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

?ta je nau?no nasle?e D?ejmsa Maksvela?

Maxwellova nau?na aktivnost pokrivala je mnoga podru?ja u fizici: teoriju elektromagnetnih pojava, kinemati?ku teoriju plinova, optiku, teoriju elasti?nosti i dr. Prvo ?to je zanimalo Jamesa Maxwella bilo je prou?avanje i provo?enje istra?ivanja u fiziologiji i fizici vida boja.

Maxwell je po prvi put uspio dobiti sliku u boji, koja je dobijena zahvaljuju?i istovremenoj projekciji crvenog, zelenog i plavog raspona. Time je Maxwell jo? jednom dokazao svijetu da je slika vida u boji zasnovana na trokomponentnoj teoriji. Ovo otkri?e ozna?ilo je po?etak stvaranja fotografija u boji. U periodu od 1857-1859, Maxwell je bio u mogu?nosti da istra?i stabilnost Saturnovih prstenova. Njegova teorija ka?e da ?e prstenovi Saturna biti stabilni samo pod jednim uslovom - nepovezano??u ?estica ili tijela.

Od 1855. Maksvel je posebnu pa?nju posvetio radu u oblasti elektrodinamike. Postoji nekoliko nau?nih radova iz ovog perioda "O Faradayevim linijama sila", "O fizi?kim linijama sile", "Traktat o elektricitetu i magnetizmu" i "Dinami?ka teorija elektromagnetnog polja".

Maxwell i teorija elektromagnetnog polja.

Kada je Maxwell po?eo prou?avati elektri?ne i magnetske fenomene, mnoge od njih su ve? bile dobro prou?ene. Je napravljeno Coulombov zakon, Amperov zakon, tako?er je dokazano da su magnetske interakcije povezane djelovanjem elektri?nih naboja. Mnogi nau?nici tog vremena bili su pristalice teorije dugog dometa, koja ka?e da se interakcija doga?a trenutno i u praznom prostoru.

Glavnu ulogu u teoriji akcije kratkog dometa odigrale su studije Michaela Faradaya (30-ih godina 19. stolje?a). Faraday je tvrdio da je priroda elektri?nog naboja zasnovana na okolnom elektri?nom polju. Polje jednog naboja povezano je sa susjednim u dva smjera. Struje me?usobno djeluju uz pomo? magnetskog polja. Prema Faradeyu, magnetska i elektri?na polja su opisana od njega u obliku linija sile, koje su elasti?ne linije u hipoteti?kom mediju - u eteru.

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

Maksvel je objasnio Faradejeve ideje u matemati?kom obliku, ?to je fizici zaista bilo potrebno. Uvo?enjem koncepta polja, Coulombovi i Ampereovi zakoni postali su uvjerljiviji i dublji zna?ajniji. U konceptu elektromagnetne indukcije, Maxwell je mogao razmotriti svojstva samog polja. Pod djelovanjem naizmjeni?nog magnetnog polja u praznom prostoru nastaje elektri?no polje sa zatvorenim linijama sile. Ova pojava se naziva vrtlo?no elektri?no polje.

Maxwellovo sljede?e otkri?e bilo je da naizmjeni?no elektri?no polje mo?e generirati magnetsko polje, sli?no kao obi?na elektri?na struja. Ova teorija je nazvana hipoteza struje pomaka. U budu?nosti, Maxwell je izrazio pona?anje elektromagnetnih polja u svojim jedna?inama.


Referenca. Maxwellove jednad?be su jednad?be koje opisuju elektromagnetne pojave u razli?itim medijima i vakuumskom prostoru, a odnose se i na klasi?nu makroskopsku elektrodinamiku. Ovo je logi?an zaklju?ak izvu?en iz eksperimenata zasnovanih na zakonima elektri?nih i magnetskih fenomena.
Glavni zaklju?ak Maxwellovih jednad?bi je kona?nost ?irenja elektri?nih i magnetskih interakcija, ?to je razgrani?ilo teoriju interakcije kratkog dometa i teoriju interakcije dugog dometa. Karakteristike brzine su se pribli?ile brzini svjetlosti od 300.000 km/s. To je Maxwellu dalo razlog da tvrdi da je svjetlost fenomen povezan s djelovanjem elektromagnetnih valova.

Molekularno-kineti?ka teorija Maksvelovih gasova.

Maxwell je doprinio prou?avanju molekularne kineti?ke teorije (sada se ova nauka zove statisti?ka mehanika). Maxwell je prvi do?ao na ideju o statisti?koj prirodi zakona prirode. Stvorio je zakon raspodjele molekula po brzinama, a uspio je izra?unati i viskoznost plinova u odnosu na indikatore brzine i srednju slobodnu putanju molekula plina. Tako?e, zahvaljuju?i Maxwellovom radu, imamo niz termodinami?kih odnosa.

Referenca. Maksvelova distribucija je teorija distribucije brzina molekula sistema u uslovima termodinami?ke ravnote?e. Termodinami?ka ravnote?a je uslov za translatorno kretanje molekula opisano zakonima klasi?ne dinamike.

Maksvel je imao mnogo objavljenih nau?nih radova: "Teorija toplote", "Materija i kretanje", "Elektri?nost u elementarnoj prezentaciji" i drugi. Maksvel nije samo preselio nauku u to razdoblje, ve? je bio zainteresovan i za njegovu istoriju. Svojevremeno je uspio da objavi radove G. Cavendisha, koje je dopunio svojim komentarima.

?ta ?e svijet pamtiti o Jamesu Clerku Maxwellu?

Maxwell je bio aktivan u prou?avanju 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 nau?nici su pisali o Maksvelu. Fizi?ar R. Feynman je za njega rekao da je Maksvel, koji je otkrio zakone elektrodinamike, gledao kroz vekove u budu?nost.

Epilog. James Clerk Maxwell umro je 5. novembra 1879. u Kembrid?u. Sahranjen je u malom ?kotskom selu u blizini njegove omiljene crkve, koja se nalazi nedaleko od njegovog porodi?nog imanja.

James Maxwell u ovom ?lanku predstavlja kratku biografiju engleskog fizi?ara, tvorca klasi?ne elektrodinamike, jednog od osniva?a statisti?ke fizike.

Kratka biografija Jamesa Clerka Maxwella

Maksvel D?ejms Klerk ro?en je 13. juna 1831. u Edinburgu u porodici ?kotskog plemi?a. Sa 10 godina upisao je Akademiju u Edinburgu, gdje je postao prvi student.

Od 1847. do 1850. studirao je na Univerzitetu u Edinburgu. Ovdje se zainteresirao za eksperimente u hemiji, optici, magnetizmu, studirao je matematiku, fiziku i mehaniku. Tri godine kasnije, da bi nastavio ?kolovanje, D?ejms se prebacio na Kembrid? Triniti koled? i po?eo da prou?ava elektricitet iz knjige M. Faradaja. Zatim je zapo?eo eksperimentalno istra?ivanje elektriciteta.
Nakon ?to je uspje?no zavr?io fakultet (1854), mladi nau?nik je pozvan da predaje. Dvije godine kasnije napisao je ?lanak "O Faradejevim linijama sile".

U isto vrijeme, Maxwell je razvijao kineti?ku teoriju plinova. Izveo je zakon prema kojem se molekuli plina raspore?uju prema brzini kretanja (Maxwellova raspodjela).

Godine 1856-1860. Maxwell je profesor na Univerzitetu u Aberdeenu; u 1860-1865 predavao je na Kraljevskom koled?u u Londonu gdje je prvi put upoznao Faradaya. U tom periodu nastaje njegovo glavno djelo "Dinami?ka teorija elektromagnetnog polja" (1864-1865), u kojem su zakoni koje je otkrio izra?eni u obliku sistema ?etiri diferencijalne jedna?ine (Maxwellove jedna?ine). Nau?nik je tvrdio da promjenjivo magnetsko polje formira vrtlo?no elektri?no polje u okolnim tijelima iu vakuumu, a to, zauzvrat, uzrokuje pojavu magnetnog polja.
Ovo otkri?e je postalo nova faza u poznavanju svijeta. A. Poincar? je smatrao da je Maxwellova teorija vrhunac matemati?ke misli. Maxwell je sugerirao da elektromagnetski valovi moraju postojati i da je njihova brzina ?irenja jednaka brzini svjetlosti. Dakle, svjetlost je vrsta elektromagnetnih valova. On je teorijski potkrijepio takav fenomen kao ?to je svjetlosni pritisak.

Tvorac klasi?ne elektrodinamike, jedan od osniva?a statisti?ke fizike.


Maxwell James Clerk (13. jun 1831, Edinburg - 5. novembar 1879, Cambridge), engleski fizi?ar, tvorac klasi?ne elektrodinamike, jedan od osniva?a statisti?ke fizike. ?lan Londonskog kraljevskog dru?tva (1860). Sin ?kotskog plemi?a iz plemi?ke porodice ?inovnika. Studirao je na univerzitetima u Edinburgu (1847-50) i Cambridgeu (1850-54). Profesor na koled?u Marischal u Aberdinu (1856-60), zatim na Univerzitetu u Londonu (1860-65). Od 1871. profesor na Univerzitetu Kembrid?, gde je M. osnovao prvu specijalno opremljenu fizikalnu laboratoriju u Velikoj Britaniji - Cavendish Laboratory, ?iji je direktor bio od 1871. godine.

Nau?na djelatnost M. pokriva probleme elektromagnetizma, kineti?ku teoriju plinova, optiku, teoriju elasti?nosti i jo? mnogo toga. Svoje prvo djelo, O crtanju ovala i o ovalima s mnogo trikova, M. je zavr?io kada jo? nije imao 15 godina (1846, objavljeno 1851). Jedna od njegovih prvih studija bio je rad na fiziologiji i fizici vida boja i kolorimetrije (1852-72, vidi Mjerenje boja). Godine 1861. M. je po prvi put demonstrirao sliku u boji dobijenu simultanim projektovanjem crvene, zelene i plave prozirnosti na ekran, ?ime je dokazao valjanost trokomponentne teorije vida boja i istovremeno nazna?io na?ine stvaranja fotografija u boji. Stvorio je jedan od prvih instrumenata za kvantitativno mjerenje boje, nazvan disk M. ?vrste ?estice.



U istra?ivanjima elektriciteta i magnetizma (?lanci "O Faradsovim linijama polja", 1855-56; "O linijama fizi?kog polja", 1861-62; "Dinami?ka teorija elektromagnetnog polja", 1864; dvotomni fundamentalni "Traktat o elektricitetu i Magnetizam", 1873) M. je matemati?ki razvio stavove M. Faradaya o ulozi srednjeg medija u elektri?nim i magnetskim interakcijama. Poku?ao je (slijede?i Faradaya) da protuma?i ovaj medij kao svepro?imaju?i svjetski etar, ali ti poku?aji nisu bili uspje?ni. Dalji razvoj fizike pokazao je da je elektromagnetno polje nosilac elektromagnetnih interakcija, ?iju je teoriju (u klasi?noj fizici) stvorio M. U ovoj teoriji, M. je generalizovao sve ?injenice makroskopske elektrodinamike poznate do tada i po prvi put uveo ideju o struji pomaka koja stvara magnetsko polje poput obi?ne struje (struja vodljivosti, pokretni elektri?ni naboji). M. je izrazio zakone elektromagnetnog polja u obliku sistema od ?etiri parcijalne diferencijalne jedna?ine (vidi Maksvelove jedna?ine). Op?a i iscrpna priroda ovih jedna?ina o?itovala se u ?injenici da je njihova analiza omogu?ila predvi?anje mnogih ranije nepoznatih pojava i pravilnosti. Tako je iz njih proiza?lo postojanje elektromagnetnih talasa, koje je kasnije eksperimentalno otkrio G. Hertz. Istra?uju?i ove jedna?ine, M. je do?ao do zaklju?ka o elektromagnetnoj prirodi svjetlosti (1865) i pokazao da je brzina bilo kojeg drugog elektromagnetnog talasa u vakuumu jednaka brzini svjetlosti. Izmjerio je (sa ve?om precizno??u nego W. Weber i F. Kohlrausch 1856.) omjer elektrostati?ke jedinice naelektrisanja i elektromagnetne i potvrdio njenu jednakost sa brzinom svjetlosti. Iz teorije M. proizlazilo je da elektromagnetski valovi proizvode pritisak. Svjetlosni pritisak je eksperimentalno ustanovio 1899. PN Lebedev.


M. teorija elektromagnetizma dobila je punu eksperimentalnu potvrdu i postala univerzalno priznata klasi?na osnova moderne fizike. Ulogu ove teorije slikovito je opisao A. Ajn?tajn: „... ovde se dogodila velika prekretnica koja se zauvek vezuje za imena Faradaja, Maksvela, Herca. Lavovski udio u ovoj revoluciji pripada Maxwellu... Nakon Maxwella, fizi?ka stvarnost je zami?ljena u obliku kontinuiranih polja koja se ne mogu mehani?ki objasniti... Ova promjena u konceptu stvarnosti je najdublja i najplodnija od onih koje fizika je iskusila jo? od vremena Njutna” (Zbornik nau?nih radova, tom 4, M., 1967, str. 138).

U studijama o molekularno-kineti?koj teoriji plinova (?lanci Obja?njenja dinami?ke teorije plinova, 1860. i Dinami?ka teorija plinova, 1866.), M. je prvi rije?io statisti?ki problem raspodjele idealnih molekula plina po brzinama (v. Maxwellova distribucija). M. je izra?unao zavisnost viskoznosti gasa od brzine i srednjeg slobodnog puta molekula (1860), izra?unavaju?i apsolutnu vrednost potonjeg, izveo niz va?nih relacija termodinamike (1860). Eksperimentalno izmjeren koeficijent viskoznosti suhog zraka (1866). 1873-74, M. je otkrio fenomen dvostruke refrakcije u struji (M. efekat).

M. je bio veliki popularizator. Napisao je niz ?lanaka za Encyclopaedia Britannica, popularne knjige [kao ?to su Teorija toplote (1870), Materija i kretanje (1873), Elektricitet u osnovnoj prezentaciji (1881), preveden na ruski jezik. Va?an doprinos istoriji fizike je objavljivanje M. rukopisa radova G. Cavendisha o elektricitetu (1879) sa op?irnim komentarima M.