James Clerk Maxwell životopis a príspevky k vede



James Clerk Maxwell (1831 - 1879) bol vedcom škótskeho pôvodu, ktorý sa špecializoval na oblasť matematickej fyziky a ktorého príspevky sa vyznačovali pred a po dejinách tejto vedy..

Považovaný za jedného z najdôležitejších vedcov, ktorý zaznamenal rekord, bol uznaný najmä pre formuláciu teórie elektromagnetického žiarenia. Jeho myšlienka položila základy, na ktorých je vybudované rádio, ktoré je dnes známe.

Okrem toho tento fyzik tiež rozvíjal teórie o dôvodoch stability Saturnových prstencov, jednej z planét slnečnej sústavy; pracoval s kinetikou plynov a je známe, že bol prvou osobou, ktorá vytlačila farebnú fotografiu.

Objav Clerka Maxwella prispel k položeniu základov, ktoré ustúpili modernej fyzike. Mnohí odborníci v tejto oblasti ho považujú za vedca 19. storočia, ktorý mal najväčší vplyv v oblasti fyziky dvadsiateho storočia..

Príspevky, ktoré urobil vo vedeckej oblasti, sa posudzujú s rovnakou dôležitosťou ako tie, ktoré vypracovali Isaac Newton a Albert Einstein.

index

  • 1 Životopis
    • 1.1 Prvé roky
    • 1.2 Prvé štúdie
    • 1.3 Vysokoškolské vzdelávanie
    • 1.4 Osobné straty a manželstvo
    • 1.5 Pokroky v profesionálnej oblasti
  • 2 Príspevky k vede
    • 2.1 Vyšetrovanie
    • 2.2 Smrť
  • 3 Príspevky k vede
    • 3.1 Elektromagnetizmus
    • 3.2 Údaje o Saturnových krúžkoch
    • 3.3 Skúmanie kinetickej teórie plynov
    • 3.4 Farebné videnie
  • 4 Odkazy

životopis

Prvé roky

James Clerk Maxwell sa narodil 13. júna 1831 v Edinburghu v Škótsku do rodiny strednej triedy. Bol jediným dieťaťom páru, ktorý sa oženil v pokročilom veku; jeho matka ho mala vo veku 40 rokov.

Jeho otec, John Clerk Maxwell z Middlebie, prominentný právnik, zdedil svoje rodinné meno z dôležitej rodiny tej doby. Jamesovo priezvisko bolo synonymom škótskej vysokej spoločnosti. Frances Cay bola meno jej matky, ženy, ktorá patrila do rodiny s vysokým postavením v spoločnosti tej doby.

Krátko po narodení úradníka sa rodina presťahovala do chaty s názvom Glenlair House, ktorá sa nachádzala v obci Middlebie a vo farnosti..

Prvé štúdie

Keď mal Maxwell približne osem rokov, v roku 1839 zomrela jeho matka po rakovine brucha. Po podujatí začal úradník dostávať kurzy od učiteľa, ktorý tvrdil, že mladý muž má problémy s učením kvôli množstvu času, ktorý mu trvalo zapamätať si informácie..

Clerk Maxwell však v ranom veku preukázal veľkú zvedavosť a pozoruhodnú schopnosť učiť sa nové nápady. Krátko po tom, čo začal vidieť súkromné ​​triedy, jeho teta ho poslala do školy na Edinburgh Academy v roku 1841, kde sa spriatelil s ľuďmi, ktorí označili jeho budúcnosť.

Napriek pozoruhodnej zvedavosti, ktorú sa učil, ho študijný program, ktorý získal v škole, nezaujímal. Z tohto dôvodu sa začal prikláňať k vede, do takej miery, že dokonca vydal svoj prvý článok týkajúci sa tejto oblasti, keď mal len 14 rokov..

V eseji, Clerk Maxwell opísal sériu oválnych kriviek, ktoré by mohli byť kreslené kolíkmi a niťami analogicky, s elipsou. Jeho záujem o geometriu a mechanické modely pokračoval počas celého jeho života ako študent a pomáhal mu počas jeho pôsobenia ako výskumný pracovník.

Vysokoškolské vzdelávanie

Vo veku 16 rokov začal James Clerk Maxwell študovať na univerzite v Edinburghu, jednej z najdôležitejších v Škótsku. V čase, keď v tejto inštitúcii zostal, vydal dva vedecké články z vlastného autorského práva.

Okrem toho, fyzik venoval niekoľko hodín ďalšieho štúdia tým, ktorých získal na univerzite. Prišiel experimentovať s improvizáciou chemických, elektrických a magnetických zariadení v dome, kde žil.

Časť týchto praktík slúžila na objavenie fotoelasticity (prostriedky, ktoré určujú rozloženie napätia vo fyzických štruktúrach)..

V roku 1850, keď mal fyzik približne 19 rokov, vstúpil na University of Cambridge a jeho intelektuálne schopnosti sa začali uznávať. V inštitúcii Cambridge mal ako profesor matematiky William Hopkins, ktorý považoval Maxwella za jedného z jeho najdôležitejších študentov.

Štyri roky po začatí štúdia na tejto inštitúcii, v roku 1854, mu bola udelená Smithova cena. Toto prestížne ocenenie mu bolo udelené za realizáciu eseje o pôvodnom vedeckom výskume.

Okrem toho bol vybraný, aby získal štipendium, príležitosť, ktorú odmietol vrátiť do Škótska, aby sa staral o svojho otca, ktorý bol v neistej zdravotnej situácii..

Osobná strata a manželstvo

V roku 1856 bol menovaný profesorom prírodnej filozofie na Marischal College, ale jeho otec zomrel pred jeho vymenovaním, čo znamenalo pre fyzika významnú stratu kvôli silným väzbám, ktoré ho viazali na svojho otca..

Vedec bol o 15 rokov mladší ako ostatní učitelia, ktorí učili na Marischal College; To však nebola prekážka, ktorá by viedla k silnému odhodlaniu zaujať pozíciu, ktorú zaujal. Vyvinul nové študijné programy a programové konferencie so študentmi..

O dva roky neskôr, v roku 1858, sa oženil s Katherine Mary Dewarovou, dcérou režiséra Marischal College. Nikdy nemali deti. O niekoľko rokov neskôr bol menovaný profesorom prírodnej filozofie na King's College London v Anglicku.

Pokroky v profesionálnej oblasti

Ďalších päť rokov bolo vďaka pozitívnym výsledkom, ktoré dosiahol, najpozitívnejšou jeho kariérou. V tomto období vydal dva články, ktoré sa venovali téme elektromagnetického poľa a predvádzali farebnú fotografiu.

Okrem toho vykonal teoretickú a experimentálnu prácu na viskozite plynov. Dôležitosť, ktorú získal vo vedeckej oblasti, ho prinútila byť v roku 1861 členom Kráľovskej vedeckej spoločnosti.

Na druhej strane mal na starosti dozor nad experimentálnym určovaním elektrických jednotiek pre Britskú asociáciu. Jeho príspevky v oblasti vedy viedli k vytvoreniu Národného fyzikálneho laboratória.

Významne prispel aj k teóriám rýchlosti svetla vďaka meraniu podielu elektromagnetických a elektrostatických jednotiek elektriny..

Príspevky k vede

V roku 1865 fyzik opustil svoju prácu na King's College, aby odišiel do svojho majetku v Glenlair. Urobil niekoľko ciest do Londýna a Talianska a o niekoľko rokov neskôr začal písať pojednanie o elektrine a magnetizme.

výskum

Maxwellov výskum elektromagnetizmu bol taký dôležitý, že vedec sa začal považovať za jedného z najdôležitejších v histórii.

V Zmluva o elektrickej energii a magnetizme, , ktorý bol publikovaný v roku 1873, hlavným cieľom bola konverzia fyzických myšlienok Michaela Faradaya na matematický vzorec. Snažil sa zrozumiteľne ilustrovať myšlienky Faraday.

Vyšetrovania, ktoré vykonal v súvislosti s týmto zákonom, umožnili vedeckému pracovníkovi vykonať dôležité objavy pre oblasť fyziky, pokiaľ ide o príslušné informácie o rýchlosti svetla..

Vedec bol vybraný v roku 1871 tak, že pôsobil ako profesor v novej stoličke, ktorá bola otvorená v Cambridge. Po tomto návrhu začal navrhovať Cavendish Laboratory a dohliadal na jeho výstavbu. Napriek tomu, že mal málo študentov, mal skupinu renomovaných vedcov tej doby.

úmrtia

O osem rokov neskôr, v roku 1879, začal Maxwell niekoľkokrát trpieť chorobami. Krátko potom, čo sa vrátil do Glenlair; jeho zdravie sa však nezlepšilo.

Vedec zomrel 5. novembra 1879 po krátkej chorobe. Jeho pohreb nemal verejné pocty; bol pochovaný na malom cintoríne v Škótsku.

Príspevky k vede

elektromagnetizmus

Štúdie, ktoré si Maxwell uvedomil o zákone indukcie Faradayu, ktoré vyvolalo, že sa magnetické pole môže zmeniť na jedno elektromagnetické, umožnili, aby v tomto vedeckom rozsahu uskutočnili dôležité objavy..

Keď sa snažil urobiť ilustráciu tohto zákona, vedec dosiahol konštrukciu mechanického modelu, ktorý spôsobil "posunutý prúd", ktorý by mohol byť základom priečnych vĺn.

Fyzik urobil výpočet rýchlosti týchto vĺn a zistil, že sú veľmi blízke rýchlosti svetla. To viedlo k teórii, ktorá naznačovala, že elektromagnetické vlny by mohli byť generované v laboratóriu, čo bolo preukázané o niekoľko rokov neskôr vedcom Heinrichom Hertzom..

Táto štúdia, ktorú uskutočnil Maxwell, umožnila, aby sa v priebehu rokov vytvorilo rádio, ktoré poznáme dnes.

Fakty o krúžkoch Saturn

Počas vedcovej mladosti bola priorita vysvetľovať, prečo sa Saturnove krúžky otáčali koherentne okolo planéty.

Výsledkom Maxwellovho výskumu bol súdny proces O stabilite pohybu Saturnových prstencov. Vývoj tejto eseje urobil z Maxwella hodného vedeckej ceny.

Práca dospela k záveru, že prstence Saturn musia byť tvorené hmotami hmoty, ktoré neboli navzájom spojené. Štúdia bola udelená za významný prínos pre vedu, čo znamenalo.

Maxwellove závery k tejto téme boli overené viac ako 100 rokov neskôr, v roku 1980, vesmírnou sondou vyslanou na planétu. Sonda je rozpoznaná cestovateľ, NASA.

Skúmanie kinetickej teórie plynov

Maxwell bol prvý vedec, ktorý použil metódy pravdepodobnosti a štatistiky na opis vlastností súboru molekúl, takže mohol demonštrovať, že rýchlosti molekúl plynu musia mať štatistické rozdelenie.

Jeho distribúcia bola známa krátko na to ako zákon distribúcie Maxwella-Boltzmanna. Okrem toho fyzik skúmal vlastnosti, ktoré umožňujú prepravu plynu na základe zmien teploty a tlaku na viskozitu, tepelnú vodivosť a difúziu..

Farebné videnie

Ako ostatní vedci tej doby, aj Maxwell mal pozoruhodný záujem o psychológiu, najmä vo farebnom videní.

Približne 17 rokov, medzi rokmi 1855 a 1872, publikoval sériu výskumov o vnímaní farieb, neschopnosti vidieť farby a teórie o tejto oblasti. Vďaka nim dostal medailu za jednu zo svojich esejí, nazvanú O teórii farebného videnia.

Vyšetrovanie niektorých významných vedcov ako Isaac Newton a Thomas Young slúžilo ako základ pre výskum súvisiaci s danou problematikou. Fyzik sa však osobitne zaujímal o vnímanie farby vo fotografii.

Potom, čo urobil psychologickú prácu na vnímaní farby, zistil, že ak súčet troch svetiel dokáže reprodukovať akúkoľvek farbu vnímateľnú ľudskou bytosťou, farebné fotografie by sa mohli vytvoriť pomocou špeciálnych filtrov, aby sa to dosiahlo..

Maxwell navrhol, že ak bola fotografia urobená čiernobielo s použitím červených, zelených a modrých filtrov, transparentné zobrazenia obrázkov by mohli byť premietané na obrazovku pomocou troch chráničov vybavených podobnými filtrami..

Výsledok experimentu na farebnom videní

V momente, keď Mawell prekrýva obraz na obrazovke, si uvedomil, že ľudské oko bude vnímať výsledok ako úplnú reprodukciu všetkých farieb, ktoré boli na scéne..

O niekoľko rokov neskôr, v roku 1861, počas prednášky v Kráľovskej inštitúcii o teórii farieb, vedec predstavil prvú demonštráciu na svete o používaní farby vo fotografii. Výsledky svojej analýzy využil na odôvodnenie svojich myšlienok.

Výsledky experimentu však neboli také, ako sa očakávalo, kvôli rozdielu v pigmentácii medzi filtrami použitými na pridanie farby.

Napriek tomu, že nedosiahol požadované výsledky, jeho výskum používania farieb vo fotografii slúžil ako základ pre vznik farebnej fotografie o niekoľko rokov neskôr..

referencie

  1. James Clerk Maxwell, vydavatelia encyklopédie Britannica, (2018). Prevzaté z britannica.com
  2. James Clerk Maxwell, slávny vedec portálu, (n.d.). Prevzaté zo slávnej scientológie.org
  3. James Clerk Maxwell, Portál neobjavené Škótsko, (n.d.). Prevzaté z undiscoveredscotland.co.uk
  4. James Clerk Maxwell, Wikipédia portálu v angličtine (n.d.). Prevzaté z en.wikipedia.org
  5. Kto bol James Clerk Maxwell, Portál Maxwell v Glenlair Trust, (n.d.). Prevzaté z org.uk