Füüsika

James Clerk Maxwell (1831-1879)


Kuueteistaastaselt hakkas James õppima Edinburghi ülikoolis matemaatikat, loodusfilosoofiat ja loogikat. Aastal 1850 kolis ta Cambridge'i, astudes Peterhouse'i kolledžisse. Kuna stipendiumi saamine oli lihtsam, kolis ta Trinity kolledžisse, kus oli osalenud Isaac Newton (1642 - 1727). Lõpetas 1854. aastal matemaatika, tundes teiste õpilaste seas suurt tähelepanu. Sellegipoolest ei saanud ta parima õpilase auhinda, sest ta ei valmistunud piisavalt rasketeks kursuse lõpueksamiteks.

Maxwellist sai Trinity kolledži liige, kus ta töötas kuni 1856. aastani. Kuna ta soovis veeta rohkem aega oma raskelt haige isa juures, läks ta tööle loodusõppimise filosoofiaprofessoriks Marischali kolledžisse Aberdeenis, Šotimaal. Kolmainsuses viibides alustas Maxwell elektri ja magnetismi uurimist. Tema esimene töö sellel teemal avaldati 1856.

Veebruaris 1858 kihlus Maxwell Katherine Mary Dewariga ja abiellus temaga juunis 1859.

Aastal 1859 kandideeris ta Edinburghi ülikooli loodusfilosoofia õppetooliks, kuid kaotas ametikoha Peter Guthrie Taitile (1831–1901), kes oli isiklik sõber Edinburghi akadeemia päevil. Hoolimata matemaatiku omadustest, polnud Maxwell hea õpetaja alustavatele õpilastele, mis soosis Tait.

Vaatamata sellele, et temast sai Marischali kolledži direktori väimees, vallandati Maxwell 1860. aastal, kui ta astus Kingi kolledžisse ja pidi otsima teist tööd. Aastal 1860 määrati Maxwell Londoni King's College'is loodusfilosoofia õppetooli juhatajaks, kus ta viibis kuni 1865. aastani.

Pärast Londoni Kingi kolledžist lahkumist naasis Maxwell oma lapsepõlve Glenlairi piirkonda, kirjutades oma kuulsa raamatu elektromagnetismi kohta, 1873. aasta elektri- ja magnetismilepingu.

1871. aastal läks ta pärast suurt vastumeelsust tööle Cambridge'i Cavendishi laboratooriumi direktoriks. Ta aitas kavandada ja arendada seda olulist laboratooriumi, mille kaudu hilisemad füüsikud nagu J. J. Thomson (1856 - 1940) ja Ernest Rutherford (1871-1937) läbiksid.

Aastatel 1874–1879 pühendus ta intensiivselt Henry Cavendishi matemaatika ja eksperimentaalse elektri teoste ning käsikirjade redigeerimisele, mille ta avaldas 1879. Selleks ajaks oli tal tõsiseid terviseprobleeme maovähist. Ta naasis oma haige naisega suveks Glenlairisse. Maxwellil oli suur valu ja tema tervis halvenes jätkuvalt. Pärast suve Cambridge'i naastes suutis ta vaevu kõndida; varsti suri.

Maxwelli koht üheksateistkümnenda sajandi suurte füüsikute hulgas on tingitud tema uurimistööst elektromagnetilisuse, kineetilise gaasi teooria, värvinägemise, saturnirõngaste, geomeetrilise optika ja mõnede inseneriuuringute tõttu. Ta on kirjutanud neli raamatut ja umbes sada teadusartiklit. Ta oli ka Encyclopedia Britannica üheksanda väljaande teaduslik toimetaja, millesse ta kaastööd tegi.

Maxwelli kindlad teadmised teaduse ajaloost ja filosoofiast kajastuvad teatavates filosoofilistes käsitlustes tema originaalartiklites ja tema teostes üldiselt. Tema teosed on avaldanud ja avaldavad jätkuvalt tohutut mõju kogu füüsikas. Kuulus piiratud suhtelisuse teooria sündis elektromagnetismi ja "Maxwelli võrrandite" probleemide uurimisel. Maxwelli kasutuselevõetud elektrostaatilisi ja elektromagnetilisi üksussüsteeme kasutavad füüsikud ja insenerid tänaseni koos muudatustega. Tema uuringuid gaaside kineetilise teooria kohta töötasid edasi ja arendasid Boltzmann, Plank, Einstein ja teised. Pärast Hertzi eksperimenti, mis kinnitas elektromagnetiliste lainete olemasolu, on valguse elektromagnetilisel olemusel põhinevate uute tehnoloogiate väljatöötamine muutunud tõsiasjaks, mis mõjutab ja jätkab meie elule tohutut mõju.

Kuna Maxwell töötas paljudel erinevatel teemadel järjest, avaldades vahel isegi samateemalisi pabereid, mille vahel on mitu aastat, ei jälgi me tema teoste kirjeldamisel kronoloogilist järjestust, vaid tutvustame pigem mõnede teatud aspekte. tema panusest füüsikasse, näiteks värvide nägemise teooria, termodünaamika ja elektromagnetilisus.


Video: James Clerk Maxwell: The Greatest Victorian Mathematical Physicists - Professor Raymond Flood (Oktoober 2021).