Tiedotus

James Clerk Maxwell


James Clerk Maxwell oli skotlantilainen fyysikko ja matemaatikko. Hän syntyi vuonna 1831 ja kuoli vuonna 1879. Varhaisesta iästä lähtien hän osoitti kykynsä tehdä matematiikkaa. 15-vuotiaana hän kirjoitti paperin, joka esitteli menetelmän soikeiden käyrien jäljittämiseksi ja lähetti sen kuninkaallisen yhdistyksen Skotlannin seurakuntaan. Sen analysoinnista vastaavat tutkijat epäilivät, että joku oli tehnyt niin nuori.

Vuotta myöhemmin Maxwell tapasi tuolloin hyvin vanhan skotlantilaisen Nicolin, joka oli keksinyt polarisoidun valonilmaisimen, nimeltään Nicolin prisma. Tämän kontaktin ansiosta Maxwell olisi kiinnostunut myös optiikasta. 19-vuotiaana hän opiskeli matematiikkaa Cambridgen yliopistossa. Seitsemän vuotta myöhemmin se teoreettisesti osoitti, että Saturnuksen renkaiden on oltava valmistettu kiinteistä hiukkasista, koska jos ne muodostettaisiin nesteistä tai kaasuista, niillä ei olisi vakautta pyörimisen pitämiseksi.

Pian sen jälkeen tutkittuaan kaasujen käyttäytymistä matemaattisesti, hän tuli teoreettiseen johtopäätökseen, että niiden molekyylit liikkuvat kaikkiin suuntiin ja kaikilla mahdollisilla nopeuksilla törmääen toisiinsa ja esteitä vastaan. Se osoitti, että suurin osa niistä kuitenkin liikkuisi keskimääräisillä nopeuksilla, mikä tarkoittaa, että paras indikaattori kaasun sisäisestä sekoittustilasta olisi sen molekyylien keskimääräinen nopeus. Tämä antoi hänen päätellä, että ruumiinlämpö voitaisiin tulkita tämän keskimääräisen molekyylinopeuden perusteella. Tällaiset johtopäätökset olivat ratkaisevia, kun hylättiin vanha "kalorienesteen" teoria, jonka mukaan lämpö olisi eräänlainen aine, joka siirtyisi kuumimmasta kehosta kylmempään.

30-vuotiaana Maxwellistä tuli ensimmäinen kokeellisen fysiikan tuoli Cambridgessa. Vaikka hänen tietonsa antoivat hänelle mahdollisuuden tehdä niin, hän ei ollut innostunut työstään, koska hän ei arvostellut opetusta.

Vuodesta 1864 lähtien hän omistautui Faradayn magnetismiteorioiden matemaattiseen muotoiluun saadakseen yksinkertaisia ​​yhtälöitä, jotka mahdollistivat sekä sähköisten että magneettisten ilmiöiden kuvaamisen. siten osoitettiin teoreettisesti, että sähkö ja magneettisuus ovat olennaisesti samaa asiaa. Lisäksi Maxwell ennusti formulaatioillaan, että sähkövarauksen värähtely tuottaa magneettikentän. Yritettäessä laskea tämän kentän etenemisnopeutta oli yllättävää saada likimääräinen arvo 300 000 000 m / s: tämä oli itse valon nopeus, jonka Fizeau ja Foucault ovat jo kokeellisesti laskeneet!

Silloin hän ajatteli, että tämä ei voi olla pelkkää sattumaa. Päinvastoin, hän totesi, että valo ei ole muuta kuin sähkömagneettista säteilyä. Lisäksi, jos sähkövaraukset voisivat värähtellä millä tahansa nopeudella, ne voivat aiheuttaa säteilyä kaikilla aallonpituuksilla, valon ollessa vain näiden säteilyjen erityinen muoto.

On mielenkiintoista huomata, että kaikki nämä julkaisemattomat johtopäätökset on saatu yksinomaan teoreettisista laskelmista ja huomioista, ilman, että voimme vielä kehittää kokeita niiden vahvistamiseksi. Siihen asti, näkyvän valon lisäksi, tunnettiin vain infrapuna- ja ultraviolettisäteily, mutta Maxwell ennusti, että siellä oli muitakin, joilla on eri aallonpituudet, minkä Hertz myöhemmin vahvistaa.

Maxwell kuitenkin uskoi, että sähkömagneettiset aallot eivät leviäneet tyhjiössä, vaan käyttivät eetterin välitystä, nestettä, jota olisi läsnä koko maailmankaikkeudessa, aineessa ja tiloissa, joissa siitä puuttuu. Seuraavat tutkijat hylkäävät tämän käsityksen.

Maxbridge julkaisi Cambridgessa Henry Cavendishin edellisellä vuosisadalla kokeilun sähköstä, joka oli vielä tuntematon. Hänen kunniakseen hän perusti kyseiseen yliopistoon Cavendish-laboratorion, jossa tapahtui vuosia myöhemmin tärkeä radioaktiivisuuden tutkimus. Maxwell kuoli muutama päivä ennen 48. syntymäpäiväänsä. Hän kuvasi olevansa syvästi uskonnollinen ja erittäin onnellinen avioliitossa.

Bibliografia: Fysiikan oppiminen, Scipione Publisher.


Video: Great Minds: James Clerk Maxwell, Electromagnetic Hero (Kesäkuu 2021).