James Clerk Maxwell biografie a příspěvky k vědě



James Clerk Maxwell (1831 - 1879) byl vědec skotského původu, který se specializoval na oblast matematické fyziky a jejíž příspěvky v historii této vědy označily před a po.

Považován za jednoho z nejvýznamnějších vědců, kteří měli záznam, byl uznán zejména pro formulaci teorie elektromagnetického záření. Jeho myšlenka položila základy, na kterých je vybudováno rádio, které je dnes známo.

Navíc tento fyzik také vyvinul teorie o příčině stability prstenců Saturn, jedné z planet sluneční soustavy; pracoval s kinetikou plynů a je známo, že byl první osobou, která tiskla barevná fotografie.

Objevy Clerka Maxwella přispěly k položení základů, které ustoupily moderní fyzice. Mnozí odborníci v této oblasti ho považují za vědce z 19. století, který měl největší vliv v oblasti fyziky dvacátého století..

Příspěvky, které učinil ve vědeckém oboru, jsou považovány za stejně důležité jako u Isaaca Newtona a Alberta Einsteina.

Index

  • 1 Biografie
    • 1.1 První roky
    • 1.2 První studie
    • 1.3 Vysokoškolské vzdělávání
    • 1.4 Osobní ztráty a manželství
    • 1.5 Pokroky v profesní oblasti
  • 2 Příspěvky k vědě
    • 2.1 Vyšetřování
    • 2.2 Smrt
  • 3 Příspěvky k vědě
    • 3.1 Elektromagnetismus
    • 3.2 Údaje o Saturnových prstencích
    • 3.3 Zkoumání kinetické teorie plynů
    • 3.4 Barevné vidění
  • 4 Odkazy

Biografie

První roky

James Clerk Maxwell se narodil 13. června 1831 v Edinburghu ve Skotsku do rodiny střední třídy. On byl jediné dítě páru, který si vzal v pokročilém věku; jeho matka ho měla ve věku 40 let.

Jeho otec, John Clerk Maxwell z Middlebie, prominentní právník, zdědil jeho rodinné jméno od důležité rodiny času. Jamesovo příjmení bylo synonymem skotské vysoké společnosti. Frances Cay byla jméno její matky, ženy, která patřila k rodině s vysokou pozicí ve společnosti té doby.

Krátce po narození úředníka se rodina přestěhovala do chaty jménem Glenlair House, která se nacházela ve vesnici Middlebie a ve farnosti..

První studie

Když Maxwell byl přibližně osm roků, v 1839, jeho matka umřela poté, co trpěl rakovinou břicha. Po této události začal Clerk přijímat třídy od učitele, který tvrdil, že mladý muž má problémy s učením kvůli množství času, který mu trvalo zapamatovat si informace..

Clerk Maxwell však v raném věku projevil velkou zvědavost a pozoruhodnou schopnost učit se novým nápadům. Krátce po tom, co začal vidět soukromé třídy, jeho teta ho poslala do školy na Edinburghské akademii v roce 1841, kde se stýkal s lidmi, kteří označili jeho budoucnost.

Přes jeho pozoruhodnou zvědavost učit se, studijní program, který obdržel ve škole ho nezajímal. Z tohoto důvodu se začal vracet k vědě, až do té míry, že dokonce ve svých 14 letech vydal svůj první článek týkající se této oblasti..

V eseji, Clerk Maxwell popsal sérii oválných křivek, které by mohly být kresleny s kolíky a nitě analogicky, s elipsou. Jeho zájem o geometrii a mechanické modely pokračoval během jeho života jako student a pomáhal jemu během jeho času jako výzkumník.

Vysokoškolské vzdělávání

Ve věku 16 let začal James Clerk Maxwell studium na univerzitě v Edinburghu, jedné z nejdůležitějších ve Skotsku. Během doby, kdy zůstal v této instituci, publikoval dva vědecké články z vlastního díla.

Kromě toho fyzik věnoval několik hodin dalšího studia těm, které získal na univerzitě. Přišel experimentovat s improvizací chemických, elektrických a magnetických zařízení v domě, kde žil.

Část těchto praktik sloužila k odhalení fotoelasticity (prostředky, které určují rozložení napětí ve fyzických strukturách).

V roce 1850, kdy byl fyzik asi 19 let, vstoupil na univerzitu v Cambridge a jeho intelektuální schopnosti začaly být uznávány. V instituci Cambridge měl jako profesor matematiky William Hopkins, který považoval Maxwella za jednoho z jeho nejdůležitějších studentů.

Čtyři roky po zahájení studia na této instituci, v roce 1854, mu byla udělena Smithova cena. Toto prestižní ocenění mu bylo uděleno za provedení eseje o původním vědeckém výzkumu.

Kromě toho byl vybrán, aby získal stipendium, příležitost odmítl vrátit se do Skotska, aby se postaral o svého otce, který byl v nejistém zdravotním stavu..

Osobní ztráta a manželství

V 1856 on byl jmenován jako profesor přírodní filozofie u Marischal vysoké školy, ale jeho otec zemřel před jeho jmenováním, který znamenal důležitou ztrátu pro fyzika kvůli silným vazbám, které vázaly jej k jeho otci..

Vědec byl o 15 let mladší než ostatní učitelé, kteří učili na Marischal College; Nebylo to však překážkou pro vytvoření silného závazku k postoji, který převzal. Se studenty navázal nové studijní programy a programové konference..

O dva roky později, v roce 1858, se oženil s Katherine Mary Dewarovou, dcerou ředitele Marischal College. Nikdy neměli děti společně. O několik let později byl jmenován profesorem přírodní filozofie na King's College London v Anglii.

Pokroky v profesionální oblasti

Dalších pět let bylo díky vědeckým úspěchům, kterých dosáhl, nejpozitivnější z jeho kariéry. V tomto období publikoval dva články, které se zabývaly tématem elektromagnetického pole a předvedly ukázky barevné fotografie.

Kromě toho, on také dělal teoretickou a experimentální práci na viskozitě plynů. Důležitost, kterou on získal ve vědecké oblasti dělala jej hodný bytí člen královské vědecké společnosti v 1861.

Na druhé straně měl na starosti dozor nad experimentálním určením elektrických jednotek pro Britskou asociaci. Jeho příspěvky v oblasti vědy vedly k vytvoření Národní fyzikální laboratoře.

Významně přispěl k teorii rychlosti světla, a to díky měření podílu elektromagnetických a elektrostatických jednotek elektřiny..

Příspěvky k vědě

V 1865, fyzik opustil jeho práci u Kingovy vysoké školy k důchodu do jeho Glenlair panství. On dělal několik cest do Londýna a Itálie a nemnoho roků později začalo psát pojednání o elektřině a magnetismu.

Vyšetřování

Maxwellův výzkum elektromagnetismu byl tak důležitý, že vědec začal být považován za jednoho z nejdůležitějších v historii.

V Smlouva o elektřině a magnetismu, který byl publikován v roce 1873, hlavním cílem byla konverze fyzických myšlenek Michaela Faradaye do matematického vzorce. Pokoušel se srozumitelně ilustrovat myšlenky Faradaye.

Výzkumy, které provedl s ohledem na tento zákon, umožnily vědeckým pracovníkům učinit důležité objevy pro oblast fyziky, pokud jde o odpovídající informace o rychlosti světla..

Vědec byl vybrán v roce 1871, takže působil jako profesor v nové židli, která byla otevřena v Cambridge. Po tomto návrhu začal navrhovat Cavendish Laboratory a dohlížel na její stavbu. Navzdory tomu, že měl jen málo studentů, měl skupinu známých vědců té doby.

Smrt

O osm let později, v roce 1879, začal Maxwell několikrát trpět chorobami. Krátce poté, co se vrátil do Glenlair; jeho zdraví se však nezlepšilo.

Vědec zemřel 5. listopadu 1879 poté, co utrpěl krátkou nemoc. Jeho pohřeb neměl veřejné pocty; byl pohřben na malém hřbitově ve Skotsku.

Příspěvky k vědě

Elektromagnetismus

Studie, které si Maxwell uvědomil o zákonu indukce Faradaye, které vyvolalo, že se magnetické pole může změnit na jedno elektromagnetické, umožnily, aby v tomto vědeckém rozsahu uskutečnily důležité objevy.

Při pokusu o ilustraci tohoto zákona, vědec dosáhl konstrukce mechanického modelu, který dal vzniknout "posunutí proudu", který by mohl být základem příčných vln.

Fyzik vypočítal rychlost těchto vln a zjistil, že jsou velmi blízko rychlosti světla. Toto vedlo k teorii, která navrhla, že elektromagnetické vlny mohly být vytvořeny v laboratoři, který byl demonstrován roky později vědcem Heinrich Hertz..

Tato studie, kterou provedl Maxwell, umožnila, aby se v průběhu let vytvořilo rádio, které známe dnes.

Fakta o Saturnových prstencích

Během mládí vědce se upřednostňovalo vysvětlení, proč se Saturnovy prstence otáčejí soudržně kolem planety.

Maxwellův výzkum vyústil ve zkušební proces O stabilitě pohybu Saturnových prstenců. Vývoj této eseje učinil Maxwella hodným vědecké ceny.

Práce došla k závěru, že prstence Saturn musí být tvořeny hmotami hmoty, které nebyly navzájem příbuzné. Studie byla udělena za významný přínos pro vědu.

Maxwellovy závěry na toto téma byly ověřeny o více než 100 let později, v roce 1980, vesmírnou sondou vyslanou na planetu. Sonda je rozpoznaná Voyager, NASA.

Studium kinetické teorie plynů

Maxwell byl první vědec aplikovat metody pravděpodobnosti a statistiky popisovat vlastnosti souboru molekul, tak on mohl demonstrovat, že rychlosti molekul plynu musí mít statistické rozdělení \ t.

Jeho distribuce byla známa krátce poté, co byl zákon o distribuci Maxwella-Boltzmanna. Fyzik dále zkoumal vlastnosti, které umožňují transport plynu na základě změn teploty a tlaku na viskozitu, tepelnou vodivost a difúzi..

Barevné vidění

Jako ostatní vědci té doby, Maxwell měl pozoruhodný zájem o psychologii, obzvláště ve vidění barev.

Pro přibližně 17 roků, mezi 1855 a 1872, on publikoval sérii výzkumu on dělal na vnímání barvy, neschopnost vidět barvy a teorie o této oblasti. Díky nim získal medaili za jeden ze svých esejí, nazvaný O teorii barevného vidění.

Vyšetřování některých významných vědců, jako je Isaac Newton a Thomas Young, sloužilo jako základ pro výzkum související s daným tématem. Fyzik měl však zvláštní zájem o vnímání barvy ve fotografii.

Poté, co provedl psychologickou práci na vnímání barvy, určil, že kdyby součet tří světel mohl reprodukovat jakoukoli barvu vnímanou lidskou bytostí, barevné fotografie by mohly být vyrobeny pomocí speciálních filtrů, aby se toho dosáhlo..

Maxwell navrhl, že pokud byla fotografie pořízena černobíle s použitím červeného, ​​zeleného a modrého filtru, transparentní otisky obrazů by mohly být promítány na obrazovku pomocí tří chráničů vybavených podobnými filtry..

Výsledek experimentu na barevném vidění

Ve chvíli, kdy Mawell překryl obraz na obrazovce, si uvědomil, že lidské oko bude vnímat výsledek jako úplnou reprodukci všech barev, které byly na scéně..

O několik let později, v roce 1861, během přednášky na Královské ústavě o teorii barev, vědec představil první demonstraci na světě o použití barvy ve fotografii. Výsledky své analýzy využil k ospravedlnění svých myšlenek.

Výsledky experimentu však nebyly podle očekávání způsobeny rozdílem v pigmentaci mezi filtry použitými pro přidání barvy.

Navzdory tomu, že se mu nepodařilo dosáhnout požadovaných výsledků, jeho výzkum využití barvy ve fotografii sloužil jako základ pro vznik barevné fotografie o několik let později..

Odkazy

  1. James Clerk Maxwell, vydavatelé encyklopedie Britannica, (2018). Převzato z britannica.com
  2. James Clerk Maxwell, Portál slavný vědec, (n.d.). Převzato ze slavné vědy.org
  3. James Clerk Maxwell, Skotsko neobjevené na portálu, (n.d.). Převzato z undiscoveredscotland.co.uk
  4. James Clerk Maxwell, Wikipedia portálu v angličtině, (n.d.). Převzato z en.wikipedia.org
  5. Kdo byl James Clerk Maxwell, Portál Maxwell v Glenlair Trust, (n.d.). Převzato z org.uk