James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell. Vir: Glej stran za avtorja, Wikimedia Commons

Kdo je bil James Clerk Maxwell?

James Clerk Maxwell (1831-1879) je bil znanstvenik, ki se je specializiral za področje matematične fizike in katerih prispevki so pomenili mejnik v zgodovini te discipline.

Še posebej ga je prepoznala s formulacijo teorije elektromagnetnega sevanja. Njegova ideja je postavila baze, na katerih je danes zgrajen radio, ki je danes znan.

Razvil je tudi teorije o stabilnosti Saturnovih prstanov, sodeloval s kinetiko plinov in je znan po tem, da je bila prva oseba, ki je natisnila barvno fotografijo.

Maxwellova odkritja so prispevala k postavitvi temeljev sodobne fizike. Številni strokovnjaki na tem območju menijo, da je znanstvenik devetnajstega stoletja največjega vpliva na področju fizike dvajsetega stoletja.

Prispevki na znanstvenem področju imajo enako pomembnost kot tisti, ki sta jih prispevala Isaac Newton in Albert Einstein.

James Clerk Maxwell Biografija

Zgodnja leta

James Clerk Maxwell se je rodil 13. junija 1831 v Edimburgu na Škotskem v družini srednjega razreda. Bil je edini sin para, ki se je poročil z napredno starostjo (mati ga je imela pri 40 letih).

Njegov oče John Clerk Maxwell iz Middlebieja, ugledni odvetnik, je podedoval priimek pomembne družine tistega časa. Jamesov priimek je bil sinonim za visoko škotsko družbo. Frances Cay je bilo ime njegove matere, ki je pripadala družini z visokim položajem v družbi tistega časa.

Kmalu po rojstvu Jamesa se je družina preselila v podeželsko hišo, imenovano Glenlair House, v Middlebieju.

Prve študije

Ko je bil Maxwell star približno osem let, je leta 1839 umrla njegova mati zaradi trebušnega raka. Po dogodku je začel prejemati pouk od mentorja, ki je zagotovil, da ima mladenič težave pri učenju zaradi časa, ki ga je vzel za zapomnjenje informacij.

Vendar je Maxwell že v zgodnji mladosti pokazal veliko radovednost in zloglasno sposobnost učenja novih idej. Kmalu potem, ko je začel videti zasebne razrede, ga je teta leta 1841 poslala v šolo na akademiji Edinburgh, kjer se je spoprijateljil z ljudmi, ki so zaznamovali njegovo prihodnost.

Kljub svoji izjemni radovednosti do učenja ga študijski program, ki ga je prejel v šoli. Zaradi tega se je začel prikloniti znanosti, do te mere, da je objavil svoj prvi članek, ko je bil star komaj 14 let.

V eseju je Maxwell opisal vrsto ovalnih krivulj, ki jih je mogoče izslediti z zatiči in nitmi po analogiji, z elipso. Njegovo zanimanje za geometrijo in mehanske modele se je nadaljevalo skozi vse življenje kot študent in mu pomagalo med fazo kot raziskovalec.

Vam lahko služi: čilske izreke

Višja izobrazba

Maxwell je pri 16 letih začel študij na univerzi Edimburg, eni najpomembnejših Škotskih. V času, ko je ostal v tej ustanovi, je objavil dva znanstvena članka.

Poleg tega je fiziki posvetil več dodatnih ur študij tistim, ki jih je prejel na univerzi. Izkušnje je prišel z improvizacijo kemičnih, električnih in magnetnih naprav v hiši, kjer je živel.

Del teh praks je služil odkrivanju fotoelastičnosti (pomeni, da določa porazdelitev stresa v fizičnih strukturah).

Leta 1850, ko je bil star približno 19 let, je vstopil na univerzo v Cambridgeu in njegove intelektualne sposobnosti so začele prepoznavati. V tej ustanovi je imel kot profesor matematike Williama Hopkinsa, ki je Maxwella smatral za enega njegovih najpomembnejših študentov.

Štiri leta po začetku študij v tej ustanovi, leta 1854, je prejel Smithovo nagrado za izvedbo eseja o izvirni znanstveni raziskavi.

Izbrana je bila za štipendijo, vendar jo je zavrnila, da se je vrnila na Škotsko, da bi skrbela za svojega očeta, ki je bil v negotovih zdravstvenih razmerah.

Osebna izguba in poroka

Leta 1856 je bil imenovan za profesorja naravne filozofije na Marischal College, vendar je njegov oče umrl pred njegovim imenovanjem, kar je pomenilo pomemben čustveni udarec.

Znanstvenik je bil star približno 15 let kot drugi profesorji, ki so poučevali na marischalni šoli. Vendar pa ni bila ovira, da bi ustvarili močno zavezanost položaju, ki ga je prevzel. Razvili nove študijske programe in načrtovane konference s študenti.

Dve leti pozneje, leta 1858, se je poročil s Katherine Mary Dewar, hčerko direktorja Marischal College. Nikoli niso imeli otrok. Leta kasneje je bil imenovan za profesorja naravne filozofije na King's College v Londonu v Angliji.

Napredek na poklicnem območju

Naslednjih pet let je bilo najbolj pozitivno v njegovi karieri zahvaljujoč znanstvenim dosežkom, ki jih je dosegel. V tem obdobju je objavil dva članka, ki sta obravnavala temo elektromagnetnega polja in predstavila barvno fotografijo.

Naredil je tudi teoretično in eksperimentalno delo na viskoznosti plinov. Pomen, ki ga je pridobil na znanstvenem območju, ga je postal član kraljevega znanstvenega društva leta 1861.

Po drugi strani je bil zadolžen za nadzor eksperimentalne določitve električnih enot za Britansko združenje. Njegovi prispevki na področju znanosti so povzročili ustvarjanje Nacionalnega laboratorija za fiziko.

Pomembno je prispeval tudi k teorijam svetlobne hitrosti, zahvaljujoč merjenju deleža elektromagnetnih in elektrostatičnih enot električne energije.

Leta 1865 je fizik odstopil od dela, ki ga je imel na King's College, da bi se upokojil na svojo kmetijo Glenlair. Večkrat je opravil v London in Italijo, nekaj let pozneje pa je začel pisati traktat o električni energiji in magnetizmu.

Vam lahko služi: Lokacija dejanja: koncept in značilnosti

Raziskave

Maxwellove raziskave o elektromagnetizmu so bile tako pomembne, da je začelo šteti za enega najpomembnejših v zgodovini.

V Pogodba o električni energiji in magnetizmu, Objavljeno leta 1873, pretvorba fizičnih idej Michaela Faradaya v matematični formuli je bila postavljena kot njegov glavni cilj. Poskušal je razumljivo ponazoriti ideje Faradaya.

Preiskave, ki jih je izvedel v zvezi s tem zakonom, so mu omogočile pomembna odkritja na področju fizike, povezanih s hitrostjo svetlobe.

Leta 1871 je bil izbran za izvajanje kot profesor na novem stolu, ki se je odprl v Cambridgeu. Po tem predlogu se je začela in nadzirala oblikovanje laboratorija Cavendish. Kljub temu, da je imel malo študentov, je imel skupino priznanih znanstvenikov.

Smrt

Osem let pozneje, leta 1879, je Maxwell začel trpeti zaradi različnih bolezni. Kmalu potem, ko se je vrnil v Glenlair, vendar se njegovo zdravje ni izboljšalo.

Maxwill je umrl 5. novembra 1879, potem ko je utrpel kratko bolezen. Njegov pogreb ni imel javnih priznanj in je bil pokopan na majhnem pokopališču na Škotskem.

Prispevki k znanosti

Elektromagnetizem

Študije, ki jih je Maxwell naredil na Faradayjevem indukcijskem zakonu, v katerih je bilo navedeno, da lahko magnetno polje spremeni elektromagnetno, so omogočile pomembna odkritja.

Oblikoval je klasično teorijo elektromagnetnega sevanja, kjer je poenotil elektriko, svetlobo in magnetizem, in dokazal, da so trije različni manifestaciji istega pojava.

Pokazal je, da svetloba sestavlja elektromagnetni valovi in ​​da magnetna in električna polja potujejo skozi prostor s hitrostjo svetlobe.

To je povzročilo teorijo, ki je nakazovala, da je mogoče elektromagnetne valove ustvariti v laboratoriju, ki ga je leta pozneje dokazal znanstvenik Heinrich Hertz.

Ta študija Maxwell je z leti dovolila radio, ki jo danes poznamo.

Podatki o Saturnovih obročih

Med znanstvenikovo mladostjo je bila dana prednostna naloga, da se razloži, zakaj so se Saturnovi prstani skladno vzdrževali okoli planeta.

Maxwellove preiskave so imele esej z naslovom O stabilnosti gibanja Saturnovega prstana. Razvoj tega eseja si je zaslužil znanstveno nagrado.

Delo je ugotovilo, da bi morale Saturnove obroče oblikovati množice snovi, ki niso povezane med seboj. 

Maxwellovi sklepi o tej temi so bili več kot 100 let pozneje, leta 1980, dokazali vesoljska sonda Voyager, poslala NASA na planet. 

Raziskave kinetične teorije plinov

Maxwell je bil prvi znanstvenik, ki je uporabil metode verjetnosti in statistike za opis lastnosti nabora molekul, tako da bi lahko dokazal, da morajo hitrosti molekul plina imeti statistično porazdelitev.

Lahko vam služi: okretnost v telesni vzgoji

Njegova distribucija je bila znana kmalu zatem kot Maxwell-Boltzmannov zakon o distribuciji. Poleg tega je raziskal lastnosti, ki omogočajo prevoz plina na podlagi sprememb temperature in tlaka na viskoznost, toplotno prevodnost in njegovo razširjanje.

Barvni vid

Tako kot drugi takratni znanstveniki se je tudi Maxwell izjemno zanimal za psihologijo, zlasti za vizijo barve.

Približno 17 let, med letoma 1855 in 1872. Zahvaljujoč njim je prejel medaljo za enega od svojih esejev z naslovom O teoriji barvnega vida.

Raziskave nekaterih pomembnih znanstvenikov, kot sta Isaac Newton in Thomas Young, so bile osnova za izvajanje raziskav, povezanih s temo. Vendar se je fizik še posebej zanimal za dojemanje barve pri fotografiji.

Po izvajanju psihološkega dela na dojemanju barve, je ugotovil, da bi lahko barvne fotografije, če bi lahko vsota treh luči reproducirala katero koli barvo, ki jo opazimo.

Maxwell je predlagal, da če fotografija posneta črno -belo z uporabo rdečih, zelenih in modrih filtrov, bi lahko prosojni vtisi slik na zaslonu projicirali s tremi zaščitniki, opremljenimi s podobnimi filtri.

Rezultat eksperimenta barvnega vida

V času, ko je Mawell na zaslonu postavil sliko, je spoznal, da bo človeško oko rezultat dojemalo kot popolno reprodukcijo vseh barv, ki so bile na sceni.

Leta pozneje, leta 1861, je znanstvenik med konferenco na Royal Intesion About Color teorijo predstavil prvo demonstracijo na svetu o uporabi barve v fotografiji. Rezultate svoje analize je uporabil za utemeljitev svojih idej.

Vendar rezultatov poskusa ni bilo pričakovati zaradi razlike v pigmentaciji med filtri, ki jih je uporabil za dodajanje barve. Kljub temu, da ni dosegel želenih rezultatov, je njegova raziskava o uporabi barve v fotografiji služila kot osnova za barvno fotografijo nekaj let kasneje.

Reference

1. James Clerk Maxwell. Okreval od Britannice.com.
2. James Clerk Maxwell. Pridobljeno od znanih.org.
3. James Clerk Maxwell. Pridobljeno iz neodkrite.co.Združeno kraljestvo.
4. James Clerk Maxwell. Pridobljeno iz.Wikipedija.org.
5. Kdo je bil James Clerk Maxwell. Okreval od org.Združeno kraljestvo.