Дял:
Биография на Джеймс Кларк Максуел и принос към науката
Джеймс Кларк Максуел (1831 - 1879) е учен от шотландски произход, който се специализира в областта на математическата физика и чиито приноси се отбелязват преди и след в историята на тази наука..
Считан за един от най-важните учени, който е имал рекорд, е признат особено за формулирането на теорията на електромагнитното излъчване. Неговата идея постави основите, върху които се изгражда известното днес радио.
В допълнение, този физик също е разработил теории за причината за стабилността на пръстените на Сатурн, една от планетите на Слънчевата система; той работи с кинетиката на газовете и е известно, че е първият човек, който е отпечатал цветна снимка.
Откритията на писаря Максуел допринесоха за поставянето на основите, които дадоха място на съвременната физика. Много експерти в областта го смятат за учен от 19-ти век, който има най-голямо влияние в областта на физиката на двадесети век..
Приносът, който той е направил в научната област, се разглежда с едно и също ниво на значение като тези, направени от Исак Нютон и Алберт Айнщайн.
индекс
- 1 Биография
- 1.1 Първи години
- 1.2 Първи изследвания
- 1.3 Висше образование
- 1.4 Лична загуба и брак
- 1.5 Аванси в професионалната област
- 2 Принос към науката
- 2.1 Разследвания
- 2.2 Смърт
- 3 Принос към науката
- 3.1 Електромагнетизъм
- 3.2 Данни за пръстените на Сатурн
- 3.3 Изследване на кинетичната теория на газовете
- 3.4 Цветна визия
- 4 Препратки
биография
Първи години
Джеймс Кларк Максуел е роден на 13 юни 1831 г. в Единбург, Шотландия, в семейство от среден клас. Той беше единственото дете на двойка, женени в напреднала възраст; майка му го е имала на 40-годишна възраст.
Баща му, Джон Клерк Максуел от Миддби, известен адвокат, наследил фамилното му име от важно семейство по онова време. Фамилията на Джеймс е синоним на шотландското висше общество. Франсис Кей беше името на майка й, жена, която принадлежеше на семейство с висока позиция в обществото на онова време.
Малко след раждането на писаря семейството се премества в къща, наречена Glenlair House, която се намира в селището Middlebie и енорийската енория..
Първи изследвания
Когато Максуел е на около осем години, през 1839 г. майка му умира след като страда от рак на корема. След събитието чиновникът започнал да получава занятия от учител, който твърдял, че младежът има проблеми с ученето поради времето, което му отне, за да запомни информацията.
Въпреки това, Clerk Maxwell показа голямо любопитство в ранна възраст и забележителна способност да научи нови идеи. Малко след като започнаха да гледат частни класове, леля му го изпрати на училище в Академията в Единбург през 1841 г., където се сприятелил с хора, които бележат неговото бъдеще.
Въпреки забележителното му любопитство, учебна програма, която получи в училище, не го интересуваше. Поради тази причина той започва да се опира на науката до такава степен, че дори публикува първата си статия, свързана с тази област, когато е само на 14 години..
В есето Клерк Максуел описва поредица от овални криви, които могат да бъдат нарисувани с щифтове и нишки по аналогия, с елипса. Интересът му към геометрията и механичните модели продължи през целия си живот като студент и му помагаше по време на работата му като изследовател.
Висше образование
На 16-годишна възраст Джеймс Клерк Максуел започва да учи в Единбургския университет, един от най-важните в Шотландия. През периода, в който е останал в тази институция, той публикува две научни статии от собственото си авторство.
Освен това физикът е посветил няколко часа допълнително обучение на тези, които е получил в университета. Той дойде да експериментира с импровизацията на химически, електрически и магнитни устройства вътре в къщата, където живееше.
Част от тези практики служат за откриване на фотоеластичността (средство, което определя разпределението на стреса във физическите структури)..
През 1850 г., когато физикът е бил на около 19 години, той влиза в университета в Кеймбридж и неговите интелектуални способности започват да се разпознават. В института на Кеймбридж е като професор по математика Уилям Хопкинс, който счита Максуел за един от най-важните си ученици..
Четири години след началото на обучението си в тази институция, през 1854 г., той получава наградата на Смит. Тази престижна награда му бе присъдена за провеждане на есе за оригинално научно изследване.
Освен това той е избран да получи стипендия, възможност, която отказва да се върне в Шотландия, за да се грижи за баща си, който е в несигурно здравословно състояние..
Лична загуба и брак
През 1856 г. е назначен за професор по естествена философия в колежа „Маришал“, но баща му е починал преди назначаването му, което означава значителна загуба за физика поради силните връзки, които го свързват с баща му..
Ученият беше на около 15 години по-млад от другите учители, които преподаваха в колежа „Маришал“; Това обаче не е пречка за генериране на силна ангажираност към позицията, която той е поел. Разработва нови учебни програми и програмни лекции със студенти.
Две години по-късно, през 1858 г., той се жени за Катрин Мери Дюар, дъщерята на директора на колежа Маришал. Те никога не са имали деца заедно. Години по-късно той е назначен за професор по естествена философия в Кингс Колидж Лондон, Англия.
Напредък в професионалната област
Следващите пет години бяха най-позитивни в кариерата му благодарение на постигнатите научни постижения. В този период той публикува две статии, които разглеждат темата за електромагнитното поле и правят демонстрация на цветна фотография.
Освен това той направи теоретична и експериментална работа по вискозитета на газовете. Значението, което той е получил в научната област, го прави достоен да бъде член на Кралското научно дружество през 1861 година.
От друга страна, той отговаряше за наблюдението на експерименталното определяне на електрически единици за Британската асоциация. Неговият принос в областта на науката доведе до създаването на Националната лаборатория по физика.
Той също така направи важен принос към теориите за скоростта на светлината, благодарение на измерването на дела на електромагнитните и електростатичните единици на електричеството..
Принос към науката
През 1865 г. физикът напуска работата си в King's College, за да се пенсионира в неговото имение Glenlair. Той прави множество пътувания до Лондон и Италия и няколко години по-късно започва да пише трактат за електричеството и магнетизма.
изследване
Изследванията на Максуел за електромагнетизма са от такова значение, че ученият започва да се счита за един от най-важните в историята.
В Договор за електричеството и магнетизма, която беше публикувана през 1873 г., основната цел беше превръщането на физическите идеи на Майкъл Фарадей в математическа формула. Той се опитал да илюстрира разбираемо идеите на Фарадей.
Извършените от него изследвания по този закон позволяват на учените да направят важни открития за областта на физиката, що се отнася до съответната информация за скоростта на светлината..
Ученият е избран през 1871 г., така че той упражнява като професор в нов стол, който е бил отворен в Кеймбридж. След това предложение той започва да проектира лабораторията на Кавендиш и контролира нейното изграждане. Въпреки че имаше малко ученици, той имаше група известни учени по онова време.
смърт
Осем години по-късно, през 1879 г., Максуел започва да страда от болести няколко пъти. Малко след като се върна в Гленлайр; здравето му обаче не се подобри.
Ученият умира на 5 ноември 1879 г., след като е претърпял кратка болест. Погребението му не е имало обществени почести; е погребан в малко гробище в Шотландия.
Принос към науката
електромагнетизма
Проучванията, които Максуел осъзнава върху закона за индукцията на Фарадей, който повдига, че магнитното поле може да се промени в едно електромагнитно, позволиха да се реализират важни открития в този научен обхват.
Когато се опитва да направи илюстрация на този закон, ученият постига изграждането на механичен модел, който е довел до "ток на изместване", който може да бъде в основата на напречните вълни..
Физикът изчисли скоростта на тези вълни и откри, че те са много близки до скоростта на светлината. Това доведе до теория, която предполага, че електромагнитните вълни могат да бъдат генерирани в лаборатория, която е демонстрирана години по-късно от учения Хайнрих Херц..
Това изследване, проведено от Максуел, позволи през годините радиото, което познаваме днес, да бъде създадено.
Факти за пръстените на Сатурн
По време на младостта на учените, приоритет беше да се обясни защо пръстените на Сатурн се въртят кохерентно около планетата.
Изследването на Максуел е довело до пробния процес За стабилността на движението на пръстените на Сатурн. Развитието на това есе направи Максуел достоен за научна награда.
Работата стига до заключението, че пръстените на Сатурн трябва да се формират от маси от материя, които не са свързани помежду си. Проучването е възложено за значимия принос към науката, който е имал предвид.
Заключенията на Максуел по този въпрос бяха проверени повече от 100 години по-късно, през 1980 г., от космическа сонда, изпратена на планетата. Сондата е разпозната пътник, изпратено от НАСА.
Изследване на кинетичната теория на газовете
Максуел е първият учен, който прилага методите на вероятността и статистиката, за да опише свойствата на набор от молекули, така че той може да докаже, че скоростите на молекулите на газа трябва да имат статистическо разпределение..
Неговото разпространение е известно скоро след като законът за разпространение на Максуел-Болцман. Освен това физикът изследва свойствата, които позволяват да се транспортира газ въз основа на промените в температурата и налягането върху вискозитета, топлинната проводимост и дифузията..
Цветна визия
Подобно на другите учени по онова време, Максуел имаше забележителен интерес към психологията, особено в цветното зрение.
За около 17 години, между 1855 и 1872 г., той публикува поредица от изследвания, които е направил за възприемането на цвета, невъзможността да види цветове и теории за тази област. Благодарение на тях той получава медал за едно от своите есета, озаглавен Относно теорията на цветното зрение.
Изследванията на някои важни учени като Исак Нютон и Томас Янг служат като основа за провеждане на изследвания, свързани с темата. Физикът обаче проявяваше особен интерес към възприемането на цвета във фотографията.
След като извърши психологическа работа по възприемането на цвета, той реши, че ако сумата от три светлини може да възпроизведе всеки цвят, забележим от човешкото същество, цветни снимки могат да бъдат произведени с помощта на специални филтри, за да се постигне това..
Максуел предложи, ако една снимка е била направена в черно и бяло с използването на червени, зелени и сини филтри, прозрачните отпечатъци на изображенията могат да бъдат прожектирани на екран, като се използват три протектора, снабдени с подобни филтри..
Резултатът от експеримента за цветно зрение
В момента, в който Мауел насложи изображението на екрана, той осъзна, че човешкото око ще възприеме резултата като пълно възпроизвеждане на всички цветове, които бяха на сцената..
Години по-късно, през 1861 г., по време на лекция в Кралската институция за теорията на цветовете, ученият представи първата демонстрация в света за използването на цвета в фотографията. Той използва резултатите от анализа си, за да оправдае идеите си.
Въпреки това, резултатите от експеримента не са били очаквани, поради разликата в пигментацията между филтрите, използвани за добавяне на цвета.
Въпреки, че не е постигнал желаните резултати, неговите изследвания върху използването на цвета във фотографията послужиха като основа за създаването на цветна фотография няколко години по-късно..
препратки
- Джеймс Клерк Максуел, Издатели на Енциклопедия Британика, (2018). Взети от britannica.com
- Джеймс Клерк Максуел, портал Известен учен, (n.d.). Взето от famousscientists.org
- Джеймс Клерк Максуел, Портал Неоткрита Шотландия, (n.d.). Взети от undiscoveredscotland.co.uk
- Джеймс Кларк Максуел, портал Wikipedia на английски език (n.d.). Взето от en.wikipedia.org
- Кой е Джеймс Кларк Максуел, портал Максуел в Glenlair Trust, (n.d.). Взето от org.uk