James Clerk Maxwell biogrāfija un ieguldījums zinātnē

James Clerk Maxwell (1831 - 1879) bija Skotijas izcelsmes zinātnieks, kas specializējies matemātiskās fizikas jomā un kura iemaksas atzīmēja pirms un pēc šīs zinātnes vēstures..

Par elektromagnētiskā starojuma teorijas formulēšanu tika atzīts, ka tas ir viens no svarīgākajiem zinātniekiem, kam ir bijis ieraksts. Viņa ideja noteica pamatus, uz kuriem balstās šodien pazīstamais radio.

Turklāt šis fiziķis izstrādāja arī teorijas par Saturna gredzenu stabilitāti, kas ir viena no Saules sistēmas planētām; viņš strādāja ar gāzu kinētiku, un ir zināms, ka tā ir pirmā persona, kas drukāja krāsu fotogrāfiju.

Klerkera Maxvela atklājumi veicināja pamatus, kas deva ceļu mūsdienu fizikai. Daudzi eksperti šajā jomā uzskata, ka viņš ir 19. gadsimta zinātnieks, kam bija vislielākā ietekme 20. gadsimta fizikas jomā..

Zinātniskajā jomā veiktos ieguldījumus uzskata par tādiem pašiem svarīgiem kā tie, ko izstrādāja Īzaks Ņūtons un Alberts Einšteins.

Indekss

• 1 Biogrāfija
  • 1.1 Pirmie gadi
  • 1.2. Pirmie pētījumi
  • 1.3 Augstākā izglītība
  • 1.4 Personas zaudēšana un laulība
  • 1.5. Progress profesionālajā jomā
• 2 Ieguldījumi zinātnē
  • 2.1 Izmeklējumi
  • 2.2 Nāve
• 3 Ieguldījumi zinātnē
  • 3.1. Elektromagnētisms
  • 3.2. Saturna gredzenu dati
  • 3.3 Gāzu kinētiskās teorijas izpēte
  • 3.4 Krāsu redze
• 4 Atsauces

Biogrāfija

Pirmie gadi

James Clerk Maxwell dzimis 1831. gada 13. jūnijā Edinburgā, Skotijā, vidusšķiras ģimenē. Viņš bija vienīgais bērns pārim, kurš precējies vecumā; viņa māte viņam bija 40 gadu vecumā.

Viņa tēvs, John Clerk Maxwell no Middlebie, ievērojams advokāts, mantojis savu ģimenes vārdu no nozīmīgas laika ģimenes. Džeimsa uzvārds bija sinonīms Skotijas augstajai sabiedrībai. Frances Cay bija viņas mātes, sievietes, kas piederēja pie ģimenes ar augstu stāvokli sabiedrībā, vārds.

Neilgi pēc ierēdņa dzimšanas ģimene pārcēlās uz kotedžu Glenlair House, kas atradās Middlebie ciematā un pagastā.

Pirmie pētījumi

Kad Maxvels bija aptuveni astoņus gadus vecs, 1839. gadā viņa māte nomira pēc vēdera vēža. Pēc pasākuma sekretārs sāka saņemt nodarbības no pasniedzēja, kurš apgalvoja, ka jaunietim bija problēmas mācīties, ņemot vērā laiku, kas viņam bija nepieciešams, lai iegaumētu informāciju..

Tomēr kanceleja Maksvela agrīnā vecumā izrādīja lielu ziņkārību un ievērojamu spēju apgūt jaunas idejas. Drīz pēc tam, kad sākās redzēt privātās nodarbības, viņa tante viņu nosūtīja uz skolu Edinburgas akadēmijā 1841. gadā, kur viņš ar draugiem, kuri atzīmēja savu nākotni, bija draugi..

Neskatoties uz viņa ievērojamo zinātkāri, ko viņš mācās, skolā saņemtais studiju programma viņu neinteresēja. Šī iemesla dēļ viņš sāka virzīties uz zinātni tādā mērā, ka viņš pat publicēja savu pirmo rakstu, kas saistīts ar šo jomu, kad viņš bija tikai 14 gadus vecs..

Esejā Clerk Maxwell aprakstīja virkni ovālu līkņu, ko pēc analoģijas var izdarīt ar tapām un diegiem ar elipsi. Viņa interese par ģeometriju un mehāniskajiem modeļiem turpinājās visā mūžā kā students un palīdzēja viņam pētnieka laikā.

Augstākā izglītība

Pēc 16 gadu vecuma Džeimss Klerks Maxvels sāka studēt Edinburgas Universitātē, kas ir viens no svarīgākajiem Skotijā. Laikā, kad viņš palika šajā iestādē, viņš publicēja divus zinātniskus rakstus par savu autorību.

Turklāt fiziķis vairākas stundas veltīja papildu pētījumus tiem, kurus viņš saņēma universitātē. Viņš ieradās eksperimentēt ar ķīmisko, elektrisko un magnētisko ierīču improvizāciju mājā, kurā viņš dzīvoja.

Daļa no šīm praksēm kalpoja, lai atklātu fotoelastību (nozīmē, ka nosaka stresa sadalījumu fiziskajās struktūrās).

1850. gadā, kad fiziķis bija aptuveni 19 gadus vecs, viņš ieradās Kembridžas universitātē un viņa intelektuālās spējas sāka atzīt. Kembridžas institūcijā bija matemātikas profesors William Hopkins, kurš uzskatīja, ka Maxvels ir viens no viņa svarīgākajiem studentiem..

Četrus gadus pēc studiju uzsākšanas šajā iestādē 1854. gadā viņam tika piešķirta Smitha balva. Šis prestižais apbalvojums tika piešķirts viņam par eseju par oriģinālajiem zinātniskajiem pētījumiem.

Turklāt viņš tika izvēlēts, lai iegūtu stipendiju, un viņš atteicās atgriezties Skotijā, lai rūpētos par savu tēvu, kurš bija nestabils veselības stāvoklis..

Personīgie zaudējumi un laulība

1856. gadā viņš tika iecelts par dabas filozofijas profesoru Marischal koledžā, bet viņa tēvs nomira pirms viņa iecelšanas amatā, kas nozīmēja, ka fiziķim radās nozīmīgi zaudējumi, jo tie saista viņa tēvu..

Zinātnieks bija apmēram 15 gadus jaunāks par citiem skolotājiem, kuri mācīja Marischal koledžā; Tomēr tas nebija šķērslis, lai radītu stingru apņemšanos pieņemt savu nostāju. Viņš izstrādāja jaunas studiju programmas un programmas lekcijas ar studentiem.

Divus gadus vēlāk, 1858.gadā, viņš apprecējās ar Katherine Mary Dewar, Marischal koledžas direktora meitu. Viņiem nekad nebija bērnu. Gadus vēlāk viņš tika iecelts par dabaszinātņu profesoru Londonas Karaliskajā koledžā Anglijā.

Attīstība profesionālajā jomā

Nākamie pieci gadi, pateicoties sasniegtajiem zinātniskajiem sasniegumiem, bija visizdevīgākie. Šajā laikā viņš publicēja divus rakstus, kas aplūkoja elektromagnētiskā lauka tēmu un demonstrēja krāsu fotografēšanu.

Turklāt viņš veica arī teorētisku un eksperimentālu darbu par gāzu viskozitāti. Zinātniskā jomā iegūtā nozīme padarīja viņu cienīgu kļūt par Karaliskās zinātnes biedrības locekli 1861. gadā.

No otras puses, viņš bija atbildīgs par Britu asociācijas elektrisko vienību eksperimentālās noteikšanas uzraudzību. Viņa ieguldījums zinātnes jomā noveda pie Nacionālās fizikas laboratorijas izveides.

Pateicoties elektromagnētisko un elektrostatisko elektrības vienību īpatsvaram, viņš arī devis lielu ieguldījumu gaismas ātruma teorijās..

Ieguldījumi zinātnē

1865. gadā fiziķis pameta savu darbu King's College, lai dotos pensijā savā Glenlaira muižā. Viņš veica vairākus braucienus uz Londonu un Itāliju, un pēc dažiem gadiem sāka rakstīt traktātu par elektrību un magnētismu.

Izmeklējumi

Maksvela pētījums par elektromagnētismu bija tik svarīgs, ka zinātnieks sāka uzskatīt par vienu no svarīgākajiem vēsturē.

In Līgums par elektrību un magnētismu, kas tika publicēts 1873. gadā, galvenais mērķis bija pārveidot Michael Faraday fiziskās idejas par matemātisku formulu. Viņš mēģināja ilustrēt Faradejas idejas.

Pētījumi, ko viņš veica saistībā ar šo likumu, ļāva zinātniekam veikt svarīgus atklājumus fizikas jomā, ciktāl tas attiecas uz atbilstošo informāciju par gaismas ātrumu.

Zinātnieks tika izraudzīts 1871. gadā, lai viņš būtu līdzīgs profesoram jaunajā Kembridžā atvērtajā krēslā. Pēc šī priekšlikuma viņš sāka veidot Cavendish laboratoriju un uzraudzīja tās būvniecību. Neskatoties uz to, ka viņa mācībās bija maz studentu, viņam bija zināmu laiku slavenu zinātnieku grupa.

Nāve

Astoņus gadus vēlāk, 1879. gadā, Maxvels vairākas reizes sāka ciest no slimībām. Drīz pēc tam, kad viņš atgriezās Glenlairā; tomēr viņa veselība nav uzlabojusies.

Zinātnieks nomira 1879. gada 5. novembrī pēc īsas slimības. Viņa apbedīšanai nebija publisku apbalvojumu; tika apglabāts nelielā kapsētā, kas atrodas Skotijā.

Ieguldījumi zinātnē

Elektromagnētisms

Pētījumi, ko Maxvels saprata par Faradejas indukcijas likumu, kas izraisīja to, ka magnētiskais lauks var mainīties uz vienu elektromagnētisko, ļāva realizēt svarīgus atklājumus šajā zinātniskajā jomā..

Mēģinot izdarīt ilustrāciju par šo likumu, zinātnieks sasniedza mehāniskā modeļa konstrukciju, kas radīja "pārvietošanas strāvu", kas varētu būt par pamatu šķērsvirziena viļņiem..

Fiziķis aprēķināja šo viļņu ātrumu un atklāja, ka tie ir ļoti tuvu gaismas ātrumam. Tas noveda pie teorijas, kas liecināja, ka laboratorijā var rasties elektromagnētiskie viļņi, ko vēlāk demonstrēja zinātnieks Heinrich Hertz.

Šis pētījums, ko veica Maxvels, ļāva, lai gadu gaitā radītu radio, ko mēs zinām šodien.

Fakti par Saturna gredzeniem

Zinātnieka jaunatnes laikā priekšroka tika dota tam, kāpēc Saturnas gredzeni turpināja vērpoties visā pasaulē.

Maksvela pētījuma rezultātā tika uzsākta tiesvedība Par Saturna gredzenu kustības stabilitāti. Šīs esejas izstrāde padarīja Maxvelu par zinātnisku balvu.

Darbā tika secināts, ka Saturna gredzeniem jābūt veidotiem no masas, kas nav saistītas viena ar otru. Pētījums tika piešķirts par nozīmīgo ieguldījumu zinātnē.

Maksvela secinājumi par šo tēmu tika pārbaudīti vairāk nekā 100 gadus vēlāk, 1980. gadā, ar kosmosa zondi, kas nosūtīta uz planētu. Zonde ir atzīta Voyager, NASA.

Gāzu kinētiskās teorijas izpēte

Maxwell bija pirmais zinātnieks, kas izmantoja varbūtības un statistikas metodes, lai aprakstītu molekulu kopas īpašības, tāpēc viņš varēja pierādīt, ka gāzes molekulu ātrumam jābūt statistiski sadalītam..

Tās izplatīšana bija zināma neilgi pēc Maxwell-Boltzmann izplatīšanas likuma. Turklāt fiziķis pētīja īpašības, kas ļauj transportēt gāzi, pamatojoties uz temperatūras un spiediena uz viskozitāti, siltumvadītspēju un difūziju..

Krāsu redze

Tāpat kā citiem šī brīža zinātniekiem, Maxvelam bija ievērojama interese par psiholoģiju, īpaši krāsu redzējumā.

Aptuveni 17 gadus, no 1855. līdz 1872. gadam viņš publicēja virkni pētījumu, ko viņš veica par krāsu uztveri, nespēju redzēt krāsas un teorijas par šo jomu. Pateicoties viņiem, viņš saņēma medaļu par vienu no viņa esejām, kam bija tiesības Par krāsu redzes teoriju.

Dažu svarīgu zinātnieku, piemēram, Īzaka Ņūtona un Tomasa Young, pētījumi kalpoja par pamatu pētījumiem, kas saistīti ar šo tēmu. Tomēr fiziķim bija īpaša interese par krāsu uztveri fotogrāfijā.

Veicot psiholoģisku darbu pie krāsu uztveres, viņš noteica, ka, ja trīs gaismu summa varētu atveidot cilvēka uztveramu krāsu, var iegūt krāsu fotogrāfijas, izmantojot speciālus filtrus..

Maksvela ierosināja, ka, fotografējot melnā un baltā krāsā, izmantojot sarkanos, zaļos un zilos filtrus, attēlu pārredzamos iespaidus varētu projicēt uz ekrāna, izmantojot trīs aizsargus, kas aprīkoti ar līdzīgiem filtriem..

Krāsu redzes eksperimenta rezultāts

Uz brīdi, kad Mawell uz ekrāna novietoja attēlu, viņš saprata, ka cilvēka acs uztvertu rezultātu kā pilnīgu visu krāsu, kas bija uz skatuves, reproducēšanu..

Gadus vēlāk, 1861. gadā, lekcijas laikā Royal Intitution par krāsu teoriju, zinātnieks prezentēja pirmo demonstrāciju pasaulē par krāsu izmantošanu fotogrāfijā. Viņš izmantoja analīzes rezultātus, lai pamatotu savas idejas.

Tomēr eksperimenta rezultāti nebija tādi, kādi bija gaidīti, jo atšķirība pigmentācijā starp filtriem, ko izmantoja, lai pievienotu krāsu.

Neskatoties uz to, ka viņš nav sasniedzis vēlamos rezultātus, viņa pētījumi par krāsu izmantošanu fotogrāfijā kalpoja par pamatu, lai pēc dažiem gadiem radītu krāsu fotogrāfiju..

Atsauces

1. James Clerk Maxwell, Encyclopedia Britannica izdevēji (2018). Ņemts no britannica.com
2. James Clerk Maxwell, Portal Famous Scientist, (n.d.). Ņemts no slaveno zinātnieku.org
3. James Clerk Maxwell, Skotijas neatklātā portāla (n.d.). Ņemts no undiscoveredscotland.co.uk
4. James Clerk Maxwell, portāla Wikipedia angļu valodā, (n.d.). Uzņemts no en.wikipedia.org
5. Kas bija James Clerk Maxwell, portāls The Maxwell pie Glenlair Trust, (n.d.). No org.uk