Perintis teori warna kuantitatif. James Clerk Maxwell - biografi

MAXWELL, James Clerk

Ahli fizik Inggeris James Clerk Maxwell dilahirkan di Edinburgh dalam keluarga bangsawan Scotland dari keluarga Kerani bangsawan. Beliau belajar pertama di Edinburgh (1847–1850), kemudian di universiti Cambridge (1850–1854). Pada tahun 1855, Maxwell menjadi ahli majlis Kolej Trinity, pada tahun 1856–1860. adalah seorang profesor di Kolej Marischal, Universiti Aberdeen, dan dari 1860 mengetuai jabatan fizik dan astronomi di King's College, Universiti London. Pada tahun 1865, disebabkan penyakit yang serius, Maxwell meletak jawatan dari jabatan itu dan menetap di ladang keluarganya di Glenlare berhampiran Edinburgh. Di sana dia terus belajar sains dan menulis beberapa esei tentang fizik dan matematik. Pada tahun 1871 beliau mengambil kerusi fizik eksperimen di Universiti Cambridge. Maxwell menganjurkan makmal penyelidikan, yang dibuka pada 16 Jun 1874 dan dinamakan Cavendish sebagai penghormatan kepada Henry Cavendish.

Maxwell menyiapkan kerja saintifik pertamanya semasa masih di sekolah, mencipta cara mudah untuk melukis bentuk bujur. Karya ini telah dilaporkan pada mesyuarat Royal Society dan juga diterbitkan dalam Prosidingnya. Semasa menjadi ahli Majlis Kolej Trinity, beliau terlibat dalam eksperimen mengenai teori warna, bertindak sebagai penerus teori Jung dan teori tiga warna primer Helmholtz. Dalam eksperimen mengenai pencampuran warna, Maxwell menggunakan bahagian atas khas, cakera yang dibahagikan kepada sektor yang dicat dengan warna yang berbeza (cakera Maxwell). Apabila bahagian atas berputar dengan cepat, warna bergabung: jika cakera dicat dengan cara yang sama seperti warna spektrum, ia kelihatan putih; jika separuh daripadanya dicat merah dan separuh lagi kuning, ia kelihatan oren; mencampurkan biru dan kuning mencipta kesan hijau. Pada tahun 1860, Maxwell telah dianugerahkan Pingat Rumford untuk kerjanya mengenai persepsi warna dan optik.

Pada tahun 1857, Universiti Cambridge mengumumkan pertandingan untuk kertas terbaik mengenai kestabilan cincin Zuhal. Pembentukan ini ditemui oleh Galileo pada awal abad ke-17. dan mempersembahkan misteri alam semula jadi yang menakjubkan: planet ini kelihatan dikelilingi oleh tiga cincin sepusat berterusan, yang terdiri daripada bahan yang tidak diketahui sifatnya. Laplace membuktikan bahawa mereka tidak boleh kukuh. Selepas menjalankan analisis matematik, Maxwell menjadi yakin bahawa mereka tidak boleh cair, dan membuat kesimpulan bahawa struktur sedemikian hanya boleh stabil jika ia terdiri daripada sekumpulan meteorit yang tidak berkaitan. Kestabilan cincin dipastikan oleh tarikan mereka kepada Zuhal dan pergerakan bersama planet dan meteorit. Untuk kerja ini, Maxwell menerima Hadiah J. Adams.

Salah satu karya pertama Maxwell ialah teori kinetik gasnya. Pada tahun 1859, saintis itu memberikan laporan pada mesyuarat Persatuan British di mana beliau membentangkan pengagihan molekul mengikut kelajuan (pengedaran Maxwellian). Maxwell mengembangkan idea pendahulunya dalam pembangunan teori kinetik gas oleh Rudolf Clausius, yang memperkenalkan konsep "jalan bebas min". Maxwell meneruskan dari idea gas sebagai ensemble banyak bola kenyal yang ideal bergerak kelam-kabut dalam ruang tertutup. Bola (molekul) boleh dibahagikan kepada kumpulan mengikut kelajuan, manakala dalam keadaan pegun bilangan molekul dalam setiap kumpulan kekal malar, walaupun mereka boleh keluar dan masuk kumpulan. Daripada pertimbangan ini ia diikuti bahawa "zarah diedarkan mengikut kelajuan mengikut undang-undang yang sama seperti ralat pemerhatian diedarkan dalam teori kaedah kuasa dua terkecil, i.e. mengikut statistik Gaussian." Sebagai sebahagian daripada teorinya, Maxwell menjelaskan hukum Avogadro, resapan, kekonduksian terma, geseran dalaman (teori pemindahan). Pada tahun 1867 beliau menunjukkan sifat statistik undang-undang kedua termodinamik.

Pada tahun 1831, tahun Maxwell dilahirkan, Michael Faraday menjalankan eksperimen klasik yang membawanya kepada penemuan induksi elektromagnet. Maxwell mula mengkaji elektrik dan kemagnetan kira-kira 20 tahun kemudian, apabila terdapat dua pandangan tentang sifat kesan elektrik dan magnet. Para saintis seperti A. M. Ampere dan F. Neumann berpegang kepada konsep tindakan jarak jauh, melihat daya elektromagnet sebagai analog dengan tarikan graviti antara dua jisim. Faraday adalah penyokong idea garis daya yang menghubungkan cas elektrik positif dan negatif atau kutub utara dan selatan magnet. Garisan daya memenuhi seluruh ruang sekeliling (medan, dalam terminologi Faraday) dan menentukan interaksi elektrik dan magnet. Mengikuti Faraday, Maxwell membangunkan model garis daya hidrodinamik dan menyatakan hubungan elektrodinamik yang diketahui ketika itu dalam bahasa matematik yang sepadan dengan model mekanikal Faraday. Hasil utama penyelidikan ini dicerminkan dalam karya "Garisan Kekuatan Faraday" (1857). Pada tahun 1860–1865 Maxwell mencipta teori medan elektromagnet, yang dirumuskannya dalam bentuk sistem persamaan (persamaan Maxwell) yang menerangkan undang-undang asas fenomena elektromagnet: persamaan pertama menyatakan aruhan elektromagnet Faraday; Ke-2 – aruhan magnetoelektrik, ditemui oleh Maxwell dan berdasarkan idea tentang arus anjakan; 3 - undang-undang pemuliharaan elektrik; Ke-4 - sifat pusaran medan magnet.

Terus mengembangkan idea-idea ini, Maxwell membuat kesimpulan bahawa sebarang perubahan dalam medan elektrik dan magnet harus menyebabkan perubahan dalam garis daya yang menembusi ruang sekeliling, i.e. mesti ada denyutan (atau gelombang) yang merambat dalam medium. Kelajuan perambatan gelombang ini (gangguan elektromagnet) bergantung pada kebolehtelapan dielektrik dan magnetik medium dan adalah sama dengan nisbah unit elektromagnet kepada satu elektrostatik. Menurut Maxwell dan penyelidik lain, nisbah ini ialah 3·10 10 cm/s, iaitu hampir dengan kelajuan cahaya yang diukur tujuh tahun lebih awal oleh ahli fizik Perancis A. Fizeau. Pada Oktober 1861, Maxwell memaklumkan kepada Faraday tentang penemuannya: cahaya ialah gangguan elektromagnet yang merambat dalam medium bukan konduktor, i.e. sejenis gelombang elektromagnet. Peringkat akhir penyelidikan ini digariskan dalam karya Maxwell "The Dynamic Theory of the Electromagnetic Field" (1864), dan hasil kerjanya mengenai elektrodinamik telah diringkaskan dalam "Treatise on Electricity and Magnetism" (1873) yang terkenal.

Biografi ringkas James Maxwell ahli fizik Inggeris, pencipta elektrodinamik klasik, salah seorang pengasas fizik statistik, dibentangkan dalam artikel ini.

James Clerk Maxwell biografi secara ringkas

Maxwell James Clerk dilahirkan pada 13 Jun 1831 di Edinburgh dalam keluarga seorang bangsawan Scotland. Pada usia 10 tahun dia memasuki Akademi Edinburgh, di mana dia menjadi pelajar pertama.

Dari 1847 hingga 1850 beliau belajar di Universiti Edinburgh. Di sini saya mula berminat dengan eksperimen dalam kimia, optik, kemagnetan, dan belajar matematik, fizik, dan mekanik. Tiga tahun kemudian, untuk meneruskan pendidikannya, James berpindah ke Trinity College Cambridge dan mula belajar elektrik dari buku M. Faraday. Kemudian dia memulakan penyelidikan eksperimen mengenai elektrik.
Selepas berjaya menamatkan pengajian dari kolej (1854), saintis muda itu telah dijemput untuk mengajar. Dua tahun kemudian dia menulis artikel "On Faraday lines of force."

Pada masa yang sama, Maxwell sedang membangunkan teori kinetik gas. Dia memperoleh undang-undang mengikut mana molekul gas diagihkan mengikut halajunya (taburan Maxwell).

Pada tahun 1856-1860 Maxwell ialah seorang profesor di Universiti Aberdeen; pada tahun 1860-1865 dia mengajar di King's College London, tempat dia pertama kali bertemu Faraday. Dalam tempoh inilah karya utamanya, "Teori Dinamik Medan Elektromagnet" (1864-1865), telah dicipta, di mana corak yang ditemuinya dinyatakan dalam bentuk sistem empat persamaan pembezaan (persamaan Maxwell). Para saintis berpendapat bahawa medan magnet yang berubah membentuk medan elektrik pusaran dalam badan sekeliling dan dalam vakum, dan ini, seterusnya, menyebabkan kemunculan medan magnet.
Penemuan ini menjadi peringkat baru dalam pengetahuan dunia. A. Poincaré menganggap teori Maxwell sebagai kemuncak pemikiran matematik. Maxwell mencadangkan bahawa gelombang elektromagnet mesti wujud dan kelajuan perambatannya adalah sama dengan kelajuan cahaya. Ini bermakna cahaya adalah sejenis gelombang elektromagnet. Beliau secara teorinya menyokong fenomena tekanan ringan.

Faktor terpenting dalam mengubah wajah dunia ialah perluasan ufuk pengetahuan saintifik. Ciri utama dalam perkembangan sains pada masa ini ialah penggunaan elektrik yang meluas dalam semua cabang pengeluaran. Dan orang ramai tidak lagi boleh menolak untuk menggunakan elektrik, setelah merasakan manfaatnya yang ketara. Pada masa ini, saintis mula mengkaji dengan teliti gelombang elektromagnet dan kesannya terhadap pelbagai bahan.

Pencapaian sains yang hebat pada abad ke-19. adalah teori cahaya elektromagnet yang dikemukakan oleh saintis Inggeris D. Maxwell (1865), yang merumuskan penyelidikan dan kesimpulan teori banyak ahli fizik dari negara yang berbeza dalam bidang elektromagnetisme, termodinamik dan optik.

Maxwell terkenal kerana merumuskan empat persamaan yang merupakan ungkapan undang-undang asas elektrik dan kemagnetan. Kedua-dua bidang ini telah dikaji secara meluas sebelum Maxwell selama bertahun-tahun, dan diketahui umum bahawa ia saling berkaitan. Walau bagaimanapun, walaupun pelbagai undang-undang elektrik telah ditemui dan ia adalah benar untuk keadaan tertentu, tidak ada satu pun teori umum dan seragam sebelum Maxwell.

D. Maxwell datang kepada idea perpaduan dan saling hubungan medan elektrik dan magnet, dan atas dasar ini mencipta teori medan elektromagnet, mengikut mana, setelah timbul di mana-mana titik di angkasa, medan elektromagnet merambat di dalamnya pada kelajuan yang sama dengan kelajuan cahaya. Oleh itu, beliau mewujudkan hubungan antara fenomena cahaya dan elektromagnetisme.

Dalam empat persamaannya, pendek tetapi agak kompleks, Maxwell dapat menerangkan dengan tepat kelakuan dan interaksi medan elektrik dan magnet. Oleh itu, dia mengubah fenomena kompleks ini menjadi satu teori yang boleh difahami. Persamaan Maxwell telah digunakan secara meluas pada abad yang lalu dalam kedua-dua sains teori dan gunaan. Kelebihan utama persamaan Maxwell ialah persamaan umum yang boleh digunakan dalam semua keadaan. Semua undang-undang elektrik dan kemagnetan yang diketahui sebelum ini boleh diperoleh daripada persamaan Maxwell, serta banyak keputusan lain yang tidak diketahui sebelumnya.

Keputusan yang paling penting ini diperolehi oleh Maxwell sendiri. Daripada persamaannya kita boleh membuat kesimpulan bahawa terdapat ayunan berkala medan elektromagnet. Sebaik sahaja dimulakan, getaran sedemikian, dipanggil gelombang elektromagnet, akan merebak di angkasa. Daripada persamaannya, Maxwell dapat menyimpulkan bahawa kelajuan gelombang elektromagnet tersebut adalah kira-kira 300,000 kilometer (186,000 batu) sesaat, Maxwell melihat bahawa kelajuan ini adalah sama dengan kelajuan cahaya. Dari sini dia membuat kesimpulan dengan betul bahawa cahaya itu sendiri terdiri daripada gelombang elektromagnet. Oleh itu, persamaan Maxwell bukan sahaja undang-undang asas elektrik dan kemagnetan, ia adalah undang-undang asas optik. Sesungguhnya, semua undang-undang optik yang diketahui sebelum ini boleh disimpulkan daripada persamaannya, sama seperti keputusan dan hubungan yang tidak diketahui sebelum ini. Cahaya yang boleh dilihat bukanlah satu-satunya bentuk sinaran elektromagnet yang mungkin.

Persamaan Maxwell menunjukkan bahawa mungkin terdapat gelombang elektromagnet lain yang berbeza dalam panjang gelombang dan frekuensi daripada cahaya yang boleh dilihat. Kesimpulan teori ini kemudiannya disahkan dengan jelas oleh Heinrich Hertz, yang mampu mencipta dan membetulkan gelombang yang tidak kelihatan, yang kewujudannya telah diramalkan oleh Maxwell.

Buat pertama kali dalam amalan, ahli fizik Jerman G. Hertz berjaya memerhatikan perambatan gelombang elektromagnet (1883). Dia juga menentukan bahawa kelajuan perambatan mereka ialah 300 ribu km/saat. Secara paradoks, dia percaya bahawa gelombang elektromagnet tidak akan mempunyai aplikasi praktikal. Dan beberapa tahun kemudian, atas dasar penemuan ini oleh A.S. Popov menggunakannya untuk menghantar radiogram pertama di dunia. Ia hanya terdiri daripada dua perkataan: "Heinrich Hertz."

Hari ini kami berjaya menggunakannya untuk televisyen. Sinar-X, sinar gamma, sinar inframerah, sinar ultraungu adalah contoh sinaran elektromagnet yang lain. Semua ini boleh dikaji melalui persamaan Maxwell. Walaupun Maxwell mencapai pengiktirafan terutamanya untuk sumbangannya yang menakjubkan kepada elektromagnetisme dan optik, dia juga membuat sumbangan kepada bidang sains lain, termasuk teori astronomi dan termodinamik (kajian haba). Subjek minat khusus beliau ialah teori kinetik gas. Maxwell menyedari bahawa tidak semua molekul gas bergerak pada kelajuan yang sama. Sesetengah molekul bergerak lebih perlahan, ada yang bergerak lebih cepat, dan ada yang bergerak pada kelajuan yang sangat tinggi. Maxwell memperoleh formula yang menentukan zarah bagi molekul gas tertentu akan bergerak pada sebarang kelajuan tertentu. Formula ini, dipanggil taburan Maxwell, digunakan secara meluas dalam persamaan saintifik dan mempunyai aplikasi penting dalam banyak bidang fizik.

Ciptaan ini menjadi asas kepada teknologi moden untuk penghantaran maklumat tanpa wayar, radio dan televisyen, termasuk semua jenis komunikasi mudah alih, yang operasinya berdasarkan prinsip penghantaran data melalui gelombang elektromagnet. Selepas pengesahan eksperimen tentang realiti medan elektromagnet, penemuan saintifik asas telah dibuat: terdapat pelbagai jenis bahan, dan setiap daripada mereka mempunyai undang-undang sendiri, yang tidak boleh dikurangkan kepada undang-undang mekanik Newton.

Ahli fizik Amerika R. Feynman dengan cemerlang bercakap tentang peranan Maxwell dalam pembangunan sains: "Dalam sejarah umat manusia (jika anda melihatnya, katakan, sepuluh ribu tahun kemudian), peristiwa paling penting pada abad kesembilan belas sudah pasti akan menjadi peristiwa Maxwell. penemuan hukum elektrodinamik. Berlatarbelakangkan penemuan saintifik yang penting ini, Perang Saudara Amerika dalam dekad yang sama akan kelihatan seperti insiden wilayah.

Maxwell, James Clerk - ahli matematik dan fizik Inggeris yang berasal dari Scotland. Pengasas elektrodinamik klasik moden, teori kinetik gas. Menjalankan beberapa kajian penting dalam termodinamik dan fizik molekul. Pencipta teori kuantitatif warna, meletakkan asas prinsip fotografi warna.

Biografi

James Clerk Maxwell dilahirkan pada 13 Jun 1831 di ibu kota Scotland, Edinburgh. Bapa, John Clerk Maxwell. Dia adalah ahli bar dan memiliki ladang di Scotland Selatan. Ibu, Frances Kay, adalah anak perempuan seorang hakim Mahkamah Admiralty.

Ibu James meninggal dunia ketika dia berumur lapan tahun. Ayah saya terpaksa membesarkannya sendiri. Sepanjang hidupnya, James mengekalkan perasaan yang sangat hangat untuk bapanya, yang sentiasa menjaganya.

Apabila tiba masanya untuk James menerima pendidikan, guru pada mulanya dijemput ke rumahnya. Walau bagaimanapun, guru-guru ini jahil dan kurang ajar, dan yang lain tidak dapat ditemui. Oleh itu, bapa memutuskan untuk menghantar anaknya ke Akademi Edinburgh.

Pada mulanya, Maxwell muda agak berhati-hati untuk belajar di akademi, tetapi secara beransur-ansur terlibat. Pelajaran membangkitkan minat yang tulen kepadanya, dan geometri menarik perhatian khusus. Sains inilah yang menjadi asas di mana semua pencapaian sains masa depan Maxwell berkembang.

Maxwell memberikan akademi itu lagu perpisahan, yang kemudiannya dinyanyikan dengan keseronokan oleh lebih daripada satu generasi pelajar. James kemudiannya memasuki Universiti Edinburgh. Di sini dia mengkaji teori keanjalan, hasil kerja ini sangat dihargai oleh pakar.

Pada tahun 1850, Maxwell pergi ke Cambridge, walaupun bapanya tidak berpuas hati dengan keputusan ini. Mula-mula dia belajar di Kolej St. Peter's, kemudian berpindah ke Kolej Trinity. Dia hanya memukau guru-guru dengan ilmunya dan mendapat tempat kedua pada tamat pengajian. Selepas menerima ijazah sarjana muda, Maxwell kekal di Kolej Trinity untuk bekerja sebagai seorang guru. Dalam tempoh ini, beliau mengkaji masalah warna, geometri, dan elektrik. Pada tahun 1854, dalam surat kepada salah seorang kawannya

James mengumumkan hasratnya untuk "menyerang elektrik." Ini berjaya - tidak lama kemudian karya "On Faraday Lines of Force" diterbitkan, salah satu daripada tiga karya terbesar Maxwell. Kerja utama tempoh kehidupan saintis ini ialah penciptaan teori warna. Dia secara eksperimen membuktikan bagaimana warna bercampur. Kajian-kajian ini seterusnya membentuk asas fotografi warna.

Pada tahun 1856, Maxwell menjadi profesor falsafah semula jadi di Aberdeen Marischal College. Dia, sebenarnya, mencipta jabatan fizik di sini dari awal. Pada tahun 1858, Maxwell berkahwin dengan Catherine Mary Dewar, yang merupakan anak perempuan ketua Kolej Marischal.

Dalam tempoh ini, saintis terlibat dalam mengira pergerakan cincin Zuhal, menerbitkan risalah "Mengenai kestabilan pergerakan cincin Zuhal." Karya ini kemudiannya menjadi karya klasik.

Pada masa yang sama, Maxwell memberi tumpuan kepada teori kinetik gas. Pada bulan Jun 1860, beliau memberikan laporan mengenai topik ini pada mesyuarat Persatuan British di Oxford.

Juga pada tahun 1860, Maxwell terpaksa mengucapkan selamat tinggal kepada jawatan profesornya di Kolej Marischal. Tidak lama selepas ini, beliau telah dijemput ke King's College untuk jawatan profesor di jabatan falsafah semula jadi.

Pada 17 Mei 1861, saintis itu menunjukkan gambar berwarna pertama di dunia. Seratus tahun kemudian, syarikat Kodak membuktikan bahawa Maxwell hanya bertuah pada masa itu - adalah mustahil untuk mendapatkan imej hijau dan merah menggunakan kaedahnya, warna-warna ini terbentuk secara kebetulan. Walau bagaimanapun, prinsipnya masih betul, walaupun dengan kesilapan kecil.

Selepas ini, Maxwell memberi tumpuan kepada kajian elektromagnetisme. Karya "On Physical Lines of Force" dan "Dynamic Theory of the Electromagnetic Field" diterbitkan. Dari masa itu hingga akhir hayatnya, saintis itu bekerja pada masalah pengukuran elektrik.

Pada tahun 1865, kesihatan Maxwell merosot, dan pada tahun berikutnya dia meninggalkan London untuk ke ladang Glenlarnya. Pada tahun 1867 dia pergi ke Itali untuk meningkatkan kesihatannya. Dalam tempoh ini, buku "Theory of Heat" dan "Theory of Heat" telah diterbitkan.

Pada tahun 1871, Maxwell menjadi profesor di Universiti Cambridge. Dua tahun kemudian, saintis itu menyelesaikan kerja sepanjang hidupnya - Risalah dua jilid mengenai Elektrik dan Magnet. Kemudian buku "Matter and Motion" diterbitkan,

Dari 1874 hingga 1879, Maxwell memproses karya Henry Cavendish, yang telah dipersembahkan kepadanya oleh Duke of Devonshire.

Pada masa ini, kesihatannya semakin merosot. Tidak lama kemudian diagnosis kanser dibuat. Pada 5 November 1879, James Clerk Maxwell meninggal dunia. Jenazahnya dikebumikan di kampung Parton, bersebelahan dengan ibu bapanya.

Pencapaian utama Maxwell

Semasa hayat Maxwell, banyak karyanya tidak dihargai dengan betul, tetapi kemudiannya karyanya mengambil tempat yang sepatutnya dalam sejarah sains.
Penyelidikan dalam bidang teori medan elektromagnet menjadi asas kepada idea bidang dalam fizik abad ke-20. Ini telah ditunjukkan oleh ramai saintis, termasuk Leopold Infeld, Albert Einstein, dan Rudolf Peierls.
Sumbangan kepada teori kinetik molekul.
Pembangunan kaedah statistik yang menyumbang kepada pembangunan mekanik statistik. Memperkenalkan istilah "mekanik statistik".
Penciptaan teori warna. Teori elektromagnet cahaya.
Perkembangan teori dinamik gas.

Tarikh penting dalam biografi Maxwell

13 Jun 1831 - di Edinburgh.
1841 - kemasukan ke Akademi Edinburgh.
1846 - karya saintifik pertama "Mengenai sifat bujur dan lengkung dengan banyak fokus."
1847 - kemasukan ke Universiti Edinburgh.
1850 - laporan "Mengenai keseimbangan badan elastik." Kemasukan ke Universiti Cambridge.
1854 - tamat pengajian dari universiti. Permulaan aktiviti profesor.
1856 - kematian bapa. Maxwell menjadi ahli Royal Society of Edinburgh.
1857 - kerja "Pada garis kuasa Faraday."
1858 - berkahwin dengan Katherine Mary Dewar.
1859 - artikel pertama mengenai teori kinetik gas.
1860 - Profesor Fizik di Universiti London.
1860 - Menerima Pingat Rumford untuk penyelidikan dalam optik dan warna.
1861 - gambar berwarna pertama di dunia.
1861-1864 - penerbitan karya "Teori Dinamik Medan Elektromagnet", "Pada Garis Daya Fizikal".
1865 - berpindah ke Glenlare.
1867 - perjalanan ke Itali.
1871 - Profesor Fizik Eksperimen di Universiti Cambridge.
1873 - penerbitan karya "Matter and Motion", "Treatise on Electricity and Magnetism".
1874 - Makmal Cavendish memulakan kerjanya.
1878-1879 - penerbitan artikel "Mengenai tegasan yang timbul dalam gas jarang disebabkan oleh ketidaksamaan suhu", "Analisis harmonik".
5 November 1879 - James Clerk Maxwell meninggal dunia di rumahnya di Cambridge.

Satu-satunya ciri relief Venus yang dinamakan sempena nama seorang lelaki ialah banjaran gunung James Maxwell.
Di sekolah, Maxwell tahu sangat sedikit aritmetik.
Selepas menerima mesej mengenai kehadiran wajib dalam perkhidmatan di Universiti Cambridge, dia berkata: "Saya baru sahaja hendak tidur pada masa ini."
Dia suka menyanyikan lagu-lagu Scotland, mengiringi dirinya dengan gitar.
Pada usia lapan tahun, dia boleh memetik hampir semua ayat dari Kitab Mazmur.

(13.06.1831 - 05.11.1879)

((1831-1879), ahli fizik Inggeris, pencipta elektrodinamik klasik, salah seorang pengasas fizik statistik. Dilahirkan pada 13 Jun 1831 di Edinburgh dalam keluarga seorang bangsawan Scotland dari keluarga bangsawan Kerani. Beliau belajar pertama di Edinburgh (1847-1850), kemudian di Cambridge (1850-1854) University. Pada tahun 1855 beliau menjadi ahli majlis Kolej Trinity, pada tahun 1856-1860 beliau adalah profesor falsafah semula jadi di Kolej Marischal, Universiti Aberdeen, dan dari tahun 1860 beliau mengetuai jabatan fizik dan astronomi di King's College, Universiti London. Pada tahun 1865, disebabkan penyakit yang serius, Maxwell meletak jawatan dan menetap di ladang keluarganya di Glenlare berhampiran Edinburgh. Di sini dia terus belajar sains dan menulis beberapa esei tentang fizik dan matematik.

Pada tahun 1871, kerusi fizik eksperimen telah ditubuhkan di Universiti Cambridge, yang Maxwell bersetuju untuk mendudukinya. Di sini dia memikul beban untuk menganjurkan makmal penyelidikan di jabatan itu, makmal fizikal pertama di England. Dana untuk penciptaannya telah disumbangkan oleh Duke of Devonshire, Lord Chancellor of the University, tetapi semua kerja organisasi dijalankan di bawah pengawasan dan arahan Maxwell (selain itu, dia melaburkan banyak dana peribadi di dalamnya). Makmal itu dibuka pada 16 Jun 1874 dan dinamakan Cavendish - sebagai penghormatan kepada saintis Inggeris yang luar biasa pada akhir abad ke-18. G. Cavendish, yang kepadanya Duke adalah anak saudara. Makmal telah disesuaikan untuk kerja saintifik dan demonstrasi kuliah. Selepas itu, ia menjadi salah satu makmal fizik yang paling terkenal di dunia.

Pada tahun-tahun terakhir hidupnya, Maxwell menghabiskan banyak masa untuk membuat persediaan untuk mencetak dan menerbitkan warisan tulisan tangan Cavendish yang sangat besar - karya teori dan eksperimennya mengenai elektrik. Dua jilid besar telah diterbitkan pada Oktober 1879. Maxwell meninggal dunia di Cambridge pada 5 November 1879. Selepas upacara pengebumian di kapel Trinity College, dia dikebumikan di tanah perkuburan keluarga di Scotland.

Maxwell menyelesaikan kerja saintifik pertamanya semasa masih di sekolah: pada usia 15 tahun, dia menghasilkan cara mudah untuk melukis bentuk bujur. Karya ini telah dilaporkan pada mesyuarat Royal Society dan juga diterbitkan dalam Prosidingnya. Semasa menjadi ahli Kolej Trinity, dia terlibat dalam eksperimen mengenai teori warna, bertindak sebagai penerus teori Jung dan teori Helmholtz tentang tiga warna utama. Dalam eksperimennya mengenai pencampuran warna, Maxwell menggunakan bahagian atas khas, cakera yang dibahagikan kepada sektor yang dicat dengan warna yang berbeza ("cakera Maxwell"). Apabila bahagian atas berputar dengan cepat, warna bergabung: jika cakera dicat dengan cara yang sama seperti warna spektrum, ia kelihatan putih; jika separuh daripadanya dicat merah dan separuh lagi kuning, ia kelihatan oren; mencampurkan biru dan kuning mencipta kesan hijau. Kombinasi warna yang berbeza menghasilkan warna yang berbeza. Tidak lama kemudian, Maxwell berjaya menunjukkan peranti ini pada kuliahnya di Royal Society. Pada tahun 1860 beliau telah dianugerahkan Pingat Rumford untuk kerjanya mengenai persepsi warna dan optik.

Pada tahun 1857, Universiti Cambridge mengumumkan pertandingan untuk kerja terbaik mengenai kestabilan cincin Saturnus, di mana Maxwell memutuskan untuk mengambil bahagian. Pembentukan ini ditemui oleh Galileo pada awal abad ke-17. dan mempersembahkan misteri alam semula jadi yang menakjubkan: planet ini kelihatan dikelilingi oleh tiga cincin sepusat berterusan, yang terdiri daripada bahan yang tidak diketahui sifatnya. Laplace membuktikan bahawa mereka tidak boleh kukuh. Selepas menjalankan analisis matematik, Maxwell yakin bahawa mereka tidak boleh cair, dan membuat kesimpulan bahawa struktur sedemikian stabil hanya jika ia terdiri daripada sekumpulan meteorit yang tidak berkaitan. Kestabilan cincin dipastikan oleh tarikan mereka kepada Zuhal dan pergerakan bersama planet dan meteorit. Untuk kerja ini, Maxwell menerima Hadiah J. Adams dan segera menjadi pemimpin dalam fizik matematik.

Salah satu karya pertama Maxwell yang memberikan sumbangan paling penting kepada sains ialah teori kinetik gasnya. Pada tahun 1859, beliau menyampaikan laporan pada mesyuarat Persatuan British di mana beliau menyimpulkan taburan molekul mengikut kelajuan (taburan Maxwellian). Maxwell mengembangkan idea pendahulunya dalam pembangunan teori kinetik gas oleh R. Clausius, yang memperkenalkan konsep "jalan bebas min" (jarak purata yang dilalui oleh molekul gas antara perlanggarannya dengan molekul lain). Maxwell meneruskan dari idea gas sebagai ensemble banyak bola anjal yang ideal bergerak kelam-kabut dalam ruang tertutup dan hanya mengalami perlanggaran elastik. Bola (molekul) boleh dibahagikan kepada kumpulan mengikut kelajuan, manakala dalam keadaan pegun bilangan molekul dalam setiap kumpulan kekal malar, walaupun mereka boleh keluar dan masuk kumpulan. Daripada pertimbangan ini, ia mengikuti bahawa "zarah diedarkan mengikut kelajuan mengikut undang-undang yang sama mengikut mana ralat pemerhatian diedarkan dalam teori kaedah kuasa dua terkecil, iaitu mengikut statistik Gaussian." Beginilah cara statistik memasukkan perihalan fenomena fizikal buat kali pertama. Sebagai sebahagian daripada teorinya, Maxwell menjelaskan hukum Avogadro, resapan, kekonduksian terma, geseran dalaman (teori pemindahan).

Pada tahun 1867 beliau menunjukkan sifat statistik undang-undang kedua termodinamik ("setan Maxwell"). Pada tahun 1831, tahun Maxwell dilahirkan, M. Faraday menjalankan eksperimen klasik yang membawanya kepada penemuan induksi elektromagnet. Maxwell mula mengkaji elektrik dan kemagnetan kira-kira 20 tahun kemudian, apabila terdapat dua pandangan tentang sifat kesan elektrik dan magnet. Para saintis seperti A.M. Ampere dan F. Neumann berpegang kepada konsep tindakan jarak jauh, menganggap daya elektromagnet sebagai analog tarikan graviti antara dua jisim. Faraday adalah penyokong idea garis daya yang menghubungkan cas elektrik positif dan negatif atau kutub utara dan selatan magnet. Mereka memenuhi seluruh ruang sekeliling (medan, dalam terminologi Faraday) dan menentukan interaksi elektrik dan magnet. Maxwell mengkaji kerja Faraday dengan paling teliti dan mengembangkan idea bidang untuk hampir keseluruhan kehidupan kreatifnya.

Mengikuti Faraday, beliau membangunkan model hidrodinamik garis daya dan menyatakan hubungan elektrodinamik yang diketahui ketika itu dalam bahasa matematik yang sepadan dengan model mekanikal Faraday. Hasil utama penyelidikan ini dicerminkan dalam karya Faraday's Lines of Force, yang diarahkan kepada Faraday pada tahun 1857. Pada tahun 1860-1865, Maxwell mencipta teori medan elektromagnet, yang dirumuskannya dalam bentuk sistem persamaan (persamaan Maxwell ) menerangkan semua undang-undang asas fenomena elektromagnet: Persamaan pertama menyatakan aruhan elektromagnet Faraday ke-2 - induksi magnetoelektrik, ditemui oleh Maxwell dan berdasarkan konsep arus sesaran ke-3 - undang-undang pemuliharaan jumlah elektrik; daripada idea medan magnet, Maxwell membuat kesimpulan bahawa sebarang perubahan dalam medan elektrik dan magnet harus menyebabkan perubahan dalam garisan daya yang menembusi ruang sekeliling, iaitu perlu ada denyutan (atau gelombang) yang merambat dalam medium perambatan gelombang ini (gangguan elektromagnet) bergantung pada kebolehtelapan dielektrik dan magnetik medium dan adalah sama dengan nisbah unit elektromagnet elektrik kepada satu elektrostatik. Menurut Maxwell dan penyelidik lain, nisbah ini ialah 3x1010 cm/s, yang sangat hampir dengan kelajuan cahaya yang diukur tujuh tahun lebih awal oleh ahli fizik Perancis A. Fizeau.

Pada Oktober 1861, Maxwell memberitahu Faraday tentang penemuannya: cahaya ialah gangguan elektromagnet yang merambat dalam medium tidak konduktor, i.e. sejenis gelombang elektromagnet. Peringkat akhir ini dicerminkan dalam karya Maxwell Dynamic Theory of the Electromagnetic Field (Treatise on Electricity and Magnetism, 1864), dan hasil kerjanya mengenai elektrodinamik telah diringkaskan oleh Treatise on Electricity and Magnetism (1873) yang terkenal. Masalah eksperimen dan teknikal untuk mendapatkan dan menggunakan gelombang elektromagnet dalam julat spektrum yang luas, di mana cahaya boleh dilihat hanya menyumbang sebahagian kecil, berjaya diselesaikan oleh generasi saintis dan jurutera seterusnya. Aplikasi teori Maxwell memberi dunia semua jenis komunikasi radio, termasuk penyiaran radio dan televisyen, radar dan bantuan navigasi, dan cara untuk mengawal roket dan satelit. 1831-1879), ahli fizik Inggeris, pencipta elektrodinamik klasik, salah seorang pengasas fizik statistik.