James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell. Lähde: Katso kirjoittajan sivu, Wikimedia Commons

Joka oli James Clerk Maxwell?

James Clerk Maxwell (1831-1879) oli tiedemies, joka on erikoistunut matemaattisen fysiikan alueelle ja jonka panokset merkitsi.

Se tunnustettiin erityisesti sähkömagneettisen säteilyteorian formulaatiolla. Hänen ajatuksensa asetti tukikohdat, joihin radio on tänään rakennettu.

Hän kehitti myös teorioita Saturnuksen renkaiden vakaudesta, työskenteli kaasujen kinetiikan kanssa ja tunnetaan olevan ensimmäinen henkilö, joka tulostaa värivalokuvan.

Maxwellin löytöt auttoivat modernin fysiikan perustan luomiseen. Monet alueen asiantuntijat pitävät sitä 1800 -luvun tutkijana, jolla on suurin vaikutusvalta 2000 -luvun fysiikan alalla.

Tieteellisellä alalla tehdyillä panoksilla on sama merkitys kuin Isaac Newtonin ja Albert Einsteinin tekemät.

James Clerk Maxwell Biography

Alkuvuosina

James Clerk Maxwell syntyi 13. kesäkuuta 1831 Edimburgissa, Skotlannissa, keskiluokan perheessä. Hän oli parin ainoa poika, joka meni naimisiin pitkälle (hänen äitinsä oli hänet 40 -vuotiaana).

Hänen isänsä, John Clerk Maxwell, Middlebie, näkyvä lakimies, peri hänen tärkeän ajan sukunimensä. Jamesin sukunimi oli synonyymi korkealle skotlantilaiselle yhteiskunnalle. Frances Cay oli hänen äitinsä nimi, joka kuului korkean aseman perheeseen ajan yhteiskunnassa.

Pian Jamesin syntymän jälkeen perhe muutti Glenlair House -nimiseen maalaistaloon Middlebie.

Ensimmäiset tutkimukset

Kun Maxwell oli noin kahdeksan vuotta vanha, vuonna 1839 hänen äitinsä kuoli vatsan syöpään. Tapahtuman jälkeen hän aloitti luokkien vastaanottamisen ohjaajalta, joka vakuutti, että nuorella miehellä oli ongelmia oppimisesta tiedon muistamiseen kulumisen ajan takia.

Maxwell osoitti kuitenkin suurta uteliaisuutta varhaisessa iässä ja pahamaineisen kyvyn oppia uusia ideoita. Pian sen jälkeen, kun hänen tätinsä oli alkanut nähdä yksityisiä luokkia, hänen tätinsä lähetti hänet kouluun Edinburghin akatemiassa vuonna 1841, missä hän ystävystyi hänen tulevaisuutensa merkitsemään ihmisten kanssa.

Huolimatta hänen huomattavasta uteliaisuudestaan ​​oppia, hänen koulussaan saamansa opinto -ohjelma ei kiinnostanut häntä. Tästä syystä hän alkoi kumartua tieteeseen, siihen pisteeseen, että hän julkaisi ensimmäisen artikkelinsa vasta 14 -vuotiaana.

Esseessä Maxwell kuvasi sarjan soikeita käyriä, jotka voitaisiin jäljittää nastailla ja kierteillä analogisesti, ellipsellä. Hänen kiinnostuksensa geometriaan ja mekaanisiin malleihin jatkui koko elämänsä ajan opiskelijana ja auttoi häntä tutkijana hänen lavan aikana.

Voi palvella sinua: Chilen sanat

Korkeampi koulutus

16 -vuotiaana Maxwell aloitti opinnot Edimburgin yliopistossa, yksi Skotlannin tärkeimmistä. Ajan aikana hän pysyi tässä laitoksessa, hän julkaisi kaksi tieteellistä artikkelia.

Lisäksi hän omistautui fysiikkaan useita ylimääräisiä opintojaksoja niille, jotka hän sai yliopistossa. Hän tuli kokemaan kemiallisten, sähkö- ja magneettisten laitteiden improvisaatiosta talon sisällä, missä hän asui.

Osa näistä käytännöistä ajoi fotoelastisuuden (tarkoittaa, että stressin jakautumisen fyysisissä rakenteissa).

Vuonna 1850, kun hän oli noin 19, hän tuli Cambridgen yliopistoon ja hänen henkiset kykynsä alettiin tunnistaa. Tuossa instituutiossa hänellä oli matematiikan professori William Hopkinsille, joka piti Maxwellia yhtenä hänen tärkeimmistä opiskelijoistaan.

Neljä vuotta sen jälkeen, kun hän aloitti opinnot tässä laitoksessa, vuonna 1854 hänelle myönnettiin Smithin palkinto esseen suorittamisesta alkuperäisestä tieteellisestä tutkimuksesta.

Hänet valittiin stipendiksi, mutta hylkäsi hänet palatakseen Skotlantiin huolehtimaan isänsä, joka oli epävarmassa terveystilanteessa.

Henkilökohtainen menetys ja avioliitto

Vuonna 1856 hänet nimitettiin luonnonfilosofian professoriksi Marischal Collegessa, mutta hänen isänsä kuoli ennen nimittämistään, mikä tarkoitti tärkeätä emotionaalista iskua.

Tiedemies oli noin 15 vuotta vanha kuin muut Marischal -koulussa opettivat professorit. Se ei kuitenkaan ollut este tuottaa voimakas sitoutuminen asemaan, jonka hän oli olettanut. Kehitti uusia opinto -ohjelmia ja suunnitellut konferenssit opiskelijoiden kanssa.

Kaksi vuotta myöhemmin, vuonna 1858, hän meni naimisiin Marischal Collegen johtajan Katherine Mary Dewarin kanssa. Heillä ei koskaan ollut lapsia. Vuosia myöhemmin hänet nimitettiin luonnonfilosofian professoriksi King's Collegessa Lontoossa, Englannissa.

Edistyminen ammatillisella alueella

Seuraavat viisi vuotta olivat hänen uransa positiivisimpia tieteellisten saavutusten ansiosta. Tänä ajanjaksona hän julkaisi kaksi artikkelia, jotka käsittelivät sähkömagneettisen kentän teemaa ja tekivät värivalokuvan osoittamisen.

Hän teki myös teoreettisen ja kokeellisen työn kaasujen viskositeetista. Tieteellisellä alueella saamansa merkitys teki hänestä kuninkaallisen tieteellisen seuran jäsenen vuonna 1861.

Toisaalta hän vastasi Britannian yhdistyksen sähköyksiköiden kokeellisen määrityksen valvonnasta. Hänen panoksensa tieteenalalla johti fysiikan kansallisen laboratorion perustamiseen.

Hän antoi myös merkittävän panoksen valon nopeuden teorioihin sähkömagneettisten ja sähköstaattisten sähköyksiköiden mittauksen ansiosta.

Vuonna 1865 fyysikko erosi työstä, joka hänellä oli kuninkaan korkeakoulussa jäädäkseen eläkkeelle Glenlair -maatilaansa. Hän teki useita matkoja Lontooseen ja Italiaan, ja muutamaa vuotta myöhemmin hän aloitti tutkielman kirjoittamisen sähköstä ja magnetismista.

Voi palvella sinua: Sijaintitoimet: Konsepti ja ominaisuudet

Tutkimus

Maxwellin sähkömagnetismista koskeva tutkimus oli niin merkitystä, että sitä alettiin pitää yhtenä historian tärkeimmistä.

Sen sisällä Sähkö- ja magneettisopimus, Vuonna 1873 julkaistu Michael Faradayn fyysisten ideoiden muuntaminen matemaattisessa kaavalla nostettiin päätavoitteena. Hän yritti havainnollistaa Faradayn ideoita ymmärrettävästi.

Hänen tämän lain suhteen suorittamansa tutkimukset antoivat hänelle mahdollisuuden tehdä tärkeitä löytöjä fysiikan alueella, joka liittyy valon nopeuteen.

Hänet valittiin vuonna 1871 käyttämään professorina uudessa tuolissa, joka oli avattu Cambridgessä. Tämän ehdotuksen jälkeen Cavendish -laboratorion suunnittelu alkoi ja valvoi sen rakentamista. Huolimatta siitä, että hänellä oli vähän vastuussa olevaa opiskelijaa, hänellä oli ryhmä tunnettuja tutkijoita tällä hetkellä.

Kuolema

Kahdeksan vuotta myöhemmin, vuonna 1879, Maxwell alkoi kärsiä erilaisista sairauksista. Pian sen jälkeen kun hän palasi Glenlairiin, mutta hänen terveytensä ei parantunut.

Maxwill kuoli 5. marraskuuta 1879 kärsimään lyhyestä taudista. Hänen hautajaisilla ei ollut julkisia kunnianosoituksia, ja hänet haudattiin pieneen hautausmaalle Skotlannissa.

Osallistuminen tieteeseen

Sähkömagnetismi

Maxwellin Faradayn induktiolakia tehdyt tutkimukset, joissa todettiin, että magneettikenttä voi muuttaa sähkömagneettista, sallivat tärkeät löytöt.

Hän muotoili klassisen sähkömagneettisen säteilyn teorian, jossa hän yhdisti sähköä, valoa ja magnetismia ja osoitti, että kolme ovat saman ilmiön erilaisia ​​ilmenemismuotoja.

Hän osoitti, että valo koostuu sähkömagneettisista aaltoista ja että magneettiset ja sähkökentät kulkevat tilan läpi valon nopeudella.

Tämä johti teoriaan, joka ehdotti, että sähkömagneettiset aallot voitaisiin tuottaa laboratoriossa, jonka tutkija Heinrich Hertz osoitti vuotta myöhemmin.

Tämä Maxwell -tutkimus salli vuosien varrella radion, jonka tänään tiedämme, voitaisiin luoda tänään.

Tiedot Saturnuksen renkaista

Tutkijan nuorten aikana annettiin prioriteetti selittää, miksi Saturnuksen renkaat pidettiin johdonmukaisesti planeetan ympäri.

Maxwellin tutkimukset johtivat esseeseen Saturnuksen renkaiden liikkeen vakaudesta. Tämän esseen kehitys ansaitsi tieteellisen palkinnon.

Teoksen päätteli. 

Maxwellin päätelmät tästä aiheesta osoitettiin yli 100 vuotta myöhemmin, vuonna 1980, avaruuskoettimella Matkustaja, NASA lähetti planeetalle. 

Kaasujen kineettisen teorian tutkimus

Maxwell oli ensimmäinen tutkija, joka käytti todennäköisyys- ja tilastomenetelmiä kuvaamaan molekyylijoukon ominaisuuksia, joten hän voisi osoittaa, että kaasun molekyylien nopeuksilla on oltava tilastollinen jakauma.

Se voi palvella sinua: ketteryyttä fyysisessä koulutuksessa

Sen jakauma tunnetaan pian sen jälkeen Maxwell-Boltzmann -jakelulaki. Lisäksi hän tutki ominaisuuksia, jotka sallivat kaasun kuljettamisen lämpötilan ja paineen muutosten perusteella viskositeettiin, lämmönjohtavuuteen ja sen leviämiseen.

Värinäkymä

Kuten muutkin ajan tutkijat, Maxwell oli huomattava kiinnostus psykologiaan, etenkin värien visioon.

Noin 17 vuoden ajan, vuosina 1855–1872, hän julkaisi sarjan värin havaitsemista koskevan tutkimuksen, kyvyttömyyden nähdä tämän alueen värejä ja teorioita. Heille ansio Värinäköteoriasta.

Joidenkin relevanssitieteilijöiden, kuten Isaac Newtonin ja Thomas Youngin, tutkimus olivat perustana aiheeseen liittyvän tutkimuksen suorittamiselle. Fyysikolla oli kuitenkin erityinen kiinnostus valokuvauksen värin havaitsemiseen.

Suoritettuaan psykologisen työn värin havainnoinnissa hän päätti, että jos kolmen valon summa voisi toistaa ihmisen havaittavissa olevan värin, värivalokuvat voitaisiin tuottaa käyttämällä erityisiä suodattimia sen saavuttamiseksi.

Maxwell ehdotti, että jos valokuva on otettu mustavalkoisena punaisten, vihreiden ja sinisten suodattimien käytöllä, näytön kuvien läpinäkyvät vaikutelmat voitaisiin projisoida käyttämällä kolmella samanlaisella suodattimella varustetulla suojalla.

Color Vision -kokeen tulos

Tuolloin, kun Mawell päällekkäin kuvan näytöllä, hän huomasi, että ihmisen silmä havaitsee tuloksen täydellisenä kopiona kaikista väreistä, jotka olivat kohtauksessa.

Vuosia myöhemmin, vuonna 1861, kuninkaallisen värin teorian konferenssin aikana, tiedemies esitteli maailman ensimmäisen mielenosoituksen valokuvien värin käytöstä. Hän käytti analyysin tuloksia perustellakseen ideoitaan.

Kokeen tuloksia ei kuitenkaan odotettu johtuen pigmentaatioerosta suodattimien välillä, joita hän käytti värien lisäämiseen. Huolimatta siitä, että hän ei ollut saavuttanut haluamiaan tuloksia, hänen tutkimuksensa värivalokuvauksen käyttämisestä toimi värivalokuvauksen perustana muutamaa vuotta myöhemmin.

Viitteet

1. James Clerk Maxwell. Toipunut Britannicasta.com.
2. James Clerk Maxwell. Haettu kuuluisilta erityishenkilöiltä.org.
3. James Clerk Maxwell. Haettu löytämättä.yhteistyö.Yhdistynyt kuningaskunta.
4. James Clerk Maxwell. Haettu jstk.Wikipedia.org.
5. Joka oli James Clerk Maxwell. Org.Yhdistynyt kuningaskunta.