Джеймс Максвелл. Біографія вченого

БІОГРАФІЇ ВЕЛИКИХ ВЧЕНИХ
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Біографії великих вчених

Максвелл Джеймс Клерк. Біографія вченого

Біографії великих вчених

Джеймс Максвелл (1831-1879).

Джеймс Клерк Максвелл народився в Единбурзі 13 червня 1831 року. Незабаром після народження хлопчика батьки відвезли його до свого маєтку Гленлер. З цього часу "берлога у вузькій ущелині" міцно ввійшла в життя Максвелла. Тут жили та померли його батьки, тут довго жив і похований він сам.

Коли Джеймсу було вісім років, у хату прийшло нещастя: тяжко захворіла мати і незабаром померла. Тепер єдиним вихователем Джеймса став батько, до якого він на все життя зберіг почуття ніжної прихильності та дружби. Джон Максвелл був не тільки батьком і вихователем сина, але і його найвірнішим другом.

Незабаром настав час, коли хлопчикові треба було починати вчитися. Спочатку запрошували вчителів додому. Але шотландські домашні вчителі були такими ж грубими і неосвіченими, як і їхні англійські колеги, з таким сарказмом і ненавистю, описані Діккенсом. Тому вирішено було віддати Джеймса в нову школу, яка мала гучну назву Единбурзької академії.

Хлопчик поступово втягнувся у шкільне життя. Він став з великим інтересом ставитись до уроків. Особливо йому подобалася геометрія. Вона на все життя залишилася одним із найсильніших захоплень Максвелла. Геометричні образи та моделі зіграли величезну роль у його науковій творчості. З неї почався науковий шлях Максвелла.

Максвелл закінчив академію в одному з перших випусків. На прощання з улюбленою школою він написав гімн Единбурзької академії, який дружно і з захопленням співали її вихованці. Тепер перед ним відчинилися двері Единбурзького університету.

Будучи студентом, Максвелл виконав серйозне дослідження з теорії пружності, що здобуло високу оцінку фахівців. І тепер перед ним постало питання про перспективу його подальшого навчання у Кембриджі.

Найстарішим коледжем Кембриджу було засновано 1284 року коледж св. Петра (Пітерхауз), найбільш знаменитий - коледж св. Трійці (Трініті-коледж), заснований у 1546 році. Славу цього коледжу створив його знаменитий вихованець Ісаак Ньютон. Пітерхауз і Трініті-коледж були послідовно місцем перебування в Кембриджі молодого Максвелла. Після короткого перебування в Пітерхаузі Максвелл перевівся до Трініті-коледжу.

Обсяг знань Максвелла, міць його інтелекту та самостійність мислення дозволили йому досягти високого місця у своєму випуску. Він посів друге місце.

Молодий бакалавр був залишений у Трініті-коледжі як викладач. Але його турбували наукові проблеми. Крім його старого захоплення геометрією та проблемою кольорів, якими він почав займатися ще 1852 року, Максвелл зацікавився електрикою.

20 лютого 1854 Максвелл повідомляє Томсон про свій намір "атакувати електрику". Результатом "атаки" було твір "Про фарадеєві силові лінії" - першу з трьох основних праць Максвелла, присвячених вивченню електромагнітного поля. Слово "поле" вперше з'явилося в тому самому листі Томсону, але ні в цьому, ні в наступному творі, присвяченому силовим лініям. Максвел його не вживає. Це поняття знову з'явиться лише 1864 року у роботі " Динамічна теорія електромагнітного поля " .

Восени 1856 року Максвелл вступив на посаду професора натуральної філософії Марішаль-коледжу в Абердіні. Кафедра натуральної філософії, тобто кафедра фізики в Абердіні, до Максвелла, по суті, не існувала, і молодому професору довелося організовувати навчальну та наукову роботу з фізики.

Перебування в Абердіні ознаменувалося важливою подією і в особистому житті Максвелла: він одружився з дочкою глави Марішаль-коледжу Даніеля Дьюара Кетрін Мері Дьюар. Сталася ця подія у 1858 році. З цього часу і до кінця життя подружжя Максвелл проходило свій життєвий шлях рука об руку.

У 1857-1859 роках вчений провів свої розрахунки руху кілець Сатурна. Він показав, що рідке кільце при обертанні зруйнується хвилями, що виникають у ньому, і розіб'ється на окремі супутники. Максвелл розглядав рух кінцевого ряду таких супутників. Найважче математичне дослідження принесло йому премію Адамса та славу першокласного математика. Премированное твір видано 1859 року Кембриджським університетом.

Від вивчення кілець Сатурна цілком природним був перехід до розгляду рухів молекул газу. Абердинський період життя Максвелла закінчився виступом його на зборах Британської асоціації 1859 з доповіддю "Про динамічну теорію газів". Цей документ започаткував багаторічні та плідні дослідження Максвелла в галузі кінетичної теорії газів та статистичної фізики.

Оскільки кафедру, де працював Максвелл, закрили, вченому довелося підшукувати нову роботу. У 1860 Максвелла обирають професором натуральної філософії Кінг-коледжу в Лондоні.

Лондонський період ознаменувався публікацією великої статті "Пояснення до динамічної теорії газів", яка була опублікована у провідному англійському фізичному журналі "Філософський журнал" у 1860 році. Цією статтею Максвел вніс величезний внесок у нову галузь теоретичної фізики - статистичну фізику. Засновниками статистичної фізики в її класичній формі вважають Максвелл, Больцман і Гіббс.

Літо 1860 перед початком осіннього семестру в Лондоні дружини Максвелл провели в родовому маєтку Гленлер. Однак відпочити та набратися сил Максвеллу не вдалося. Він захворів на віспу у важкій формі. Лікарі побоювалися за його життя. Але надзвичайна мужність і терпіння відданої йому Кетрін, яка робила все, щоб виходити хворого чоловіка, допомогли їм перемогти страшну хворобу. Таким важким випробуванням почалося його лондонське життя. У цей період свого життя Максвел опублікував велику статтю про квіти, а також роботу "Пояснення до динамічної теорії газів". Але головна праця його життя була присвячена теорії електрики.

Він публікує дві основні роботи з створеної ним теорії електромагнітного поля: "Про фізичні силові лінії" (1861-1862) та "Динамічна теорія електромагнітного поля" (1864-1865). За десять років Максвелл виріс у найбільшого вченого, творця фундаментальної теорії електромагнітних явищ, що стала поряд з механікою, термодинамікою та статистичною фізикою одним із засад класичної теоретичної фізики.

У цей період життя Максвелл почав роботи з електричним вимірам. Він був особливо зацікавлений у раціональній системі електричних одиниць, оскільки створена ним електромагнітна теорія світла ґрунтувалася лише на збігу відношення електростатичних та електромагнітних одиниць електрики зі швидкістю світла. Цілком природно, що він став одним із активних членів "Комісії одиниць" Британської асоціації. Крім того, Максвелл глибоко розумів тісний зв'язок науки та техніки, важливість цього союзу як для прогресу науки, так і для технічного прогресу. Тому з шістдесятих років і до кінця життя він невпинно працював у галузі електричних вимірів.

Напружене лондонське життя погано позначилося на здоров'ї Максвелла та його дружини, і вони вирішили пожити у своєму родовому маєтку Гленлері. Це рішення стало неминучим після важкого захворювання Максвелла наприкінці літнього відпочинку 1865 року, який він, як завжди, проводив у своєму маєтку. Максвелл залишив службу в Лондоні і п'ять років (з 1866 по 1871) прожив у Гленлері, виїжджаючи зрідка в Кембридж на іспити, і лише в 1867 за порадою лікарів здійснив подорож до Італії. Займаючись у Гленлері господарськими справами, Максвелл не залишав наукових занять. Він напружено працював над головною працею свого життя "Трактатом з електрики та магнетизму", написав книгу "Теорія теплоти", важливу роботу про регуляторів, ряд статей з кінетичної теорії газів, брав участь у зборах Британської асоціації. Творче життя Максвелла в селі тривало так само інтенсивно, як і в університетському місті.

1871 року Максвелл видав у Лондоні книгу "Теорія тепла". Цей підручник мав велику популярність. Вчений писав, що метою його книги "Теорія тепла" було виклад вчення про теплоту "в тій послідовності, в якій воно розвивалося".

Незабаром після виходу "Теорії тепла" Максвелл отримав пропозицію зайняти новостворену кафедру експериментальної фізики в Кембриджі. Він погодився і 8 березня 1871 року був призначений професором кавендіша Кембриджського університету.

У 1873 році виходять "Трактат з електрики та магнетизму" (у двох томах) і книга "Матерія і рух".

"Матерія та рух" - це невелика книжка, присвячена викладу основ механіки.

"Трактат з електрики та магнетизму" - головна праця Максвелла і вершина його наукової творчості. У ньому він підбив підсумки багаторічної роботи з електромагнетизму, що почалася ще на початку 1854 року. Передмова до "Трактату" датована 1 лютого 1873 року. Дев'ятнадцять років працював Максвелл над своєю основною працею!

Максвелл розглянув всю суму знань з електрики та магнетизму свого часу, починаючи з основних фактів електростатики і закінчуючи створеною ним електромагнітною теорією світла. Він підбив підсумки боротьби теорій дальнодії і близької дії, що почалася ще за життя Ньютона, присвятивши останній розділ своєї книги розгляду теорій дії на відстані. Максвелл не висловився відкрито проти теорій електрики, що існували до нього; він виклав фарадіївську концепцію як рівноправну з панівними теоріями, але весь дух його книги, його підхід до аналізу електромагнітних явищ були настільки новими і незвичайними, що сучасники відмовлялися зрозуміти книгу.

У знаменитій передмові до "Трактату" Максвелл так характеризує мету своєї праці: описати найважливіші з електромагнітних явищ, показати, як їх можна виміряти і "простежити математичні співвідношення між величинами, що вимірюються". Він вказує, що постарається "по можливості висвітлити зв'язок математичної форми цієї теорії та загальної динаміки, щоб певною мірою підготуватися до визначення тих динамічних законів, серед яких нам слід би шукати ілюстрації або пояснення електромагнітних явищ".

Закони механіки Максвелл вважає основними законами природи. Не випадково тому як фундаментальну передумову до основних своїх рівнянь електромагнітної теорії він викладає основні положення динаміки. Але разом з тим Максвелл розуміє, що теорія електромагнітних явищ - це якісно нова теорія, що не зводиться до механіки, хоча механіка полегшує проникнення в цю нову область явищ природи.

Головні висновки Максвелла зводяться до наступного: змінне магнітне поле, що збуджується змінним струмом, створює в навколишньому просторі електричне поле, яке в свою чергу збуджує магнітне поле, і т. д. Електричні та магнітні поля, що змінюються, взаємно породжуючи один одного, утворюють єдине перемінне поле – електромагнітну хвилю.

Він вивів рівняння, що свідчать, що магнітне поле, створюване джерелом струму, поширюється від нього з постійною швидкістю. Виникнувши, електромагнітне поле поширюється у просторі зі швидкістю світла 300 000 км/с, займаючи все більший та більший обсяг. Д. Максвелл стверджував, що хвилі світла мають таку ж природу, як і хвилі, що виникають навколо дроту, у якому є змінний електричний струм. Вони відрізняються один від одного лише довжиною. Дуже короткі хвилі є видиме світло.

У середині сімдесятих була опублікована робота Максвелла "Про динамічний доказ молекулярної будови тіл", що представляє важливе доповнення до його "Теорії тепла" та його робіт з кінетичної теорії газів.

У 1874 році він розпочинає велику історичну роботу: вивчення наукової спадщини вченого XVIII століття Генрі Кавендіша і готує її до друку. Після досліджень Максвелла стало ясно, що Кавендіш задовго до Фарадея відкрив вплив діелектрика на величину електроємності і за 15 років до Кулон відкрив закон електричних взаємодій.

Роботи Кавендіша з електрики з описом експериментів зайняли великий том, що вийшов в 1879 під назвою "Статті з електрики високоповажного Генрі Кавендіша". Це була остання книга Максвелла, випущена за його життя. 5 листопада 1879 року у Кембриджі він помер.

Автор: Самін Д.К.

Рекомендуємо цікаві статті розділу Біографії великих вчених:

▪ Везалій Андреас. Біографія

▪ Фрейд Зігмунд. Біографія

▪ Фермі Енріко. Біографія

Дивіться інші статті розділу Біографії великих вчених.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву

Найбільший у світі зовнішній дисплей від Samsung 01.04.2023

Компанія Samsung Electronics у партнерстві з Нью-Йорком Метт Вищої бейсбольної ліги поставила величезний цифровий дисплей на Citi Field у Нью-Йорку. Цей екран є не тільки найбільшим у світі, але й яскравим, забезпечуючи неперевершені візуальні враження для всіх, хто відвідує ігри на стадіоні.

Світлодіодний екран, що має величезну площу 17400 1616,5 квадратних футів (це приблизно 6900 квадратних метрів), важко не помітити. На додаток до цього гіганта, також менший світлодіодний екран площею 641 квадратних футів (приблизно XNUMX квадратний метр).

З осені 2022 року Samsung Electronics встановила на стадіоні понад 29,8 тисячі квадратних футів нових світлодіодних дисплеїв, довівши загальну кількість пікселів до приголомшливих 40 мільйонів.

Завдяки новій технології вболівальники ніколи не пропустять жодного моменту дії, незалежно від того, де вони знаходяться на стадіоні. Екрани здатні відображати гру в приголомшливій роздільній здатності 4K, а також результати, статистику та іншу корисну інформацію.

Інші цікаві новини:

▪ Робомобілі зможуть приймати рішення, що ґрунтуються на моральності

▪ Пристрій бездротової зарядки гаджетів на відстані до метра

▪ Розетки та вимикачі зі старих рибальських мереж

▪ Встановлено рекорд із запусків у космос

▪ Поліпшення хіміотерапії

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Вузли радіоаматорської техніки. Добірка статей

▪ стаття Що писах, писах. Крилатий вислів

▪ статья Які представники тваринного світу, крім людей і дельфінів, мають унікальні імена? Детальна відповідь

▪ стаття Утоплення. Медична допомога

▪ стаття Лак для солом'яних капелюхів. Прості рецепти та поради

▪ стаття Сигналізатор перевищення швидкості. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт