Biografija Jamesa Clerka Maxwella i doprinosi znanosti



James Clerk Maxwell (1831. - 1879.) bio je znanstvenik škotskog podrijetla koji se specijalizirao za područje matematičke fizike i čiji su doprinosi označeni prije i poslije u povijesti ove znanosti..

Smatra se da je jedan od najvažnijih znanstvenika koji je imao rekord, bio prepoznat posebno za formulaciju teorije elektromagnetskog zračenja. Njegova ideja postavila je temelje na kojima se gradi radio koji je danas poznat.

Osim toga, ovaj fizičar je također razvio teorije o razlogu stabilnosti prstena Saturna, jednog od planeta Sunčevog sustava; radio je s kinetikom plinova i poznato je da je prva osoba koja je ispisala fotografiju u boji.

Otkrića Clerka Maxwella doprinijela su postavljanju temelja koji su ustupili mjesto modernoj fizici. Mnogi stručnjaci u tom području smatraju ga znanstvenikom iz 19. stoljeća koji je imao najveći utjecaj na području fizike dvadesetog stoljeća..

Doprinosi koje je načinio u znanstvenom području smatraju se istom razinom važnosti kao oni koje su iznijeli Isaac Newton i Albert Einstein.

indeks

  • 1 Biografija
    • 1.1 Prve godine
    • 1.2 Prve studije
    • 1.3 Visoko obrazovanje
    • 1.4. Osobni gubitak i brak
    • 1.5 Napredak u stručnom području
  • 2 Prilozi znanosti
    • 2.1 Istrage
    • 2.2 Smrt
  • 3 Prilozi znanosti
    • 3.1 Elektromagnetizam
    • 3.2 Podaci o Saturnovim prstenovima
    • 3.3 Istraživanje kinetičke teorije plinova
    • 3.4. Boja vida
  • 4 Reference

biografija

Prve godine

James Clerk Maxwell rođen je 13. lipnja 1831. u Edinburghu u Škotskoj, u obitelji srednje klase. On je bio jedino dijete u braku koji je stupio u brak; njegova majka ga je imala u dobi od 40 godina.

Njegov otac, John Clerk Maxwell iz Middlebieja, istaknuti odvjetnik, naslijedio je svoje prezime iz važne tadašnje obitelji. Jamesovo prezime bilo je sinonim za škotsko visoko društvo. Frances Cay bila je ime njezine majke, žene koja je pripadala obitelji s visokim položajem u tadašnjem društvu.

Ubrzo nakon rođenja činovnika, obitelj se preselila u vikendicu Glenlair House, koja se nalazila u selu Middlebie i župnoj crkvi..

Prve studije

Kad je Maxwell imao oko osam godina, 1839. njegova majka je umrla nakon što je patila od raka abdomena. Nakon događaja, službenik je počeo primati nastavu od učitelja koji je tvrdio da mladić ima problema s učenjem zbog vremena koje mu je trebalo da zapamti informacije.

Međutim, Clerk Maxwell je pokazao veliku znatiželju u ranoj dobi i izvanrednu sposobnost da uči nove ideje. Ubrzo nakon što je počeo vidjeti privatne satove, njegova tetka ga je poslala u školu na Edinburgh Academy 1841., gdje se sprijateljio s ljudima koji su označili njegovu budućnost..

Unatoč njegovoj izvanrednoj znatiželji, studijski program koji je primio u školi nije ga zanimalo. Zbog toga se počeo nagibati prema znanosti, do te mjere da je čak objavio svoj prvi članak vezan uz to područje kada je imao samo 14 godina..

U eseju, Clerk Maxwell je opisao niz ovalnih krivulja koje se mogu nacrtati pomoću igala i niti po analogiji, s elipsom. Njegovo zanimanje za geometriju i mehaničke modele nastavilo se tijekom cijelog života kao student i pomagalo mu je dok je radio kao istraživač.

Visoko obrazovanje

Sa 16 godina, James Clerk Maxwell počeo je studirati na Sveučilištu u Edinburghu, jednom od najvažnijih u Škotskoj. Tijekom vremena boravka u ovoj ustanovi objavio je dva znanstvena članka iz vlastitog autorstva.

Osim toga, fizičar je posvetio više sati dodatnog studija onima koje je primio na sveučilištu. Došao je eksperimentirati s improvizacijom kemijskih, električnih i magnetskih uređaja unutar kuće u kojoj je živio.

Dio tih postupaka poslužio je za otkrivanje fotoelastičnosti (sredstvo koje određuje raspodjelu stresa u fizičkim strukturama).

Godine 1850., kada je fizičar imao oko 19 godina, ušao je na Sveučilište u Cambridgeu i njegove intelektualne sposobnosti su počele biti prepoznate. U instituciji u Cambridgeu je kao profesor matematike William Hopkins, koji je smatrao Maxwell kao jedan od njegovih najvažnijih učenika.

Četiri godine nakon početka studija na ovoj ustanovi, 1854. godine, nagrađen je Smithovom nagradom. Ova prestižna nagrada dodijeljena mu je za izvođenje eseja o izvornom znanstvenom istraživanju.

Osim toga, izabran je da dobije stipendiju, priliku koju je odbio vratiti u Škotsku kako bi se brinuo o svom ocu, koji je bio u nesigurnoj zdravstvenoj situaciji..

Osobni gubitak i brak

Godine 1856. imenovan je za profesora prirodne filozofije na koledžu Marischal, ali njegov je otac umro prije imenovanja, što je značilo značajan gubitak fizičara zbog jakih veza koje su ga povezivale s njegovim ocem..

Znanstvenik je bio oko 15 godina mlađi od ostalih učitelja koji su predavali na koledžu Marischal; Međutim, to nije bila prepreka da se stvori snažna predanost položaju koji je preuzeo. Razvio je nove studijske programe i programska predavanja sa studentima.

Dvije godine kasnije, 1858. godine, oženio se s Katherine Mary Dewar, kćeri ravnatelja Marischal Collegea. Nikad nisu imali djecu zajedno. Godinama kasnije postavljen je za profesora prirodne filozofije na King's College u Londonu, Engleska.

Napredak u stručnom području

Sljedećih pet godina bili su najpozitivniji u njegovoj karijeri zahvaljujući postignutim znanstvenim dostignućima. U tom je razdoblju objavio dva članka koji su se bavili temom elektromagnetskog polja i prikazali fotografiju u boji.

Također je napravio teorijski i eksperimentalni rad na viskoznosti plinova. Značaj koji je dobio u znanstvenom području učinio ga je dostojnim da bude član Kraljevskog znanstvenog društva 1861. godine.

S druge strane, bio je zadužen za nadzor eksperimentalnog određivanja električnih jedinica za britansku udrugu. Njegov doprinos u području znanosti doveo je do stvaranja Nacionalnog laboratorija za fiziku.

On je također dao važan doprinos teorijama o brzini svjetlosti, zahvaljujući mjerenju udjela elektromagnetskih i elektrostatičkih jedinica električne energije..

Prilozi znanosti

Godine 1865. fizičar je napustio posao na King's Collegeu kako bi se povukao u svoj Glenlair. On je napravio višestruke posjete Londonu i Italiji, a nekoliko godina kasnije počeo je pisati raspravu o elektricitetu i magnetizmu.

istraživanje

Maxwellovo istraživanje elektromagnetizma bilo je toliko važno da se znanstvenik počeo smatrati jednim od najvažnijih u povijesti.

U Ugovor o električnoj energiji i magnetizmu, koji je objavljen 1873., glavni je cilj bio pretvaranje fizičkih ideja Michaela Faradaya u matematičku formulu. Pokušao je razumljivo ilustrirati Faradayeve ideje.

Istraživanja koja je proveo u odnosu na ovaj zakon omogućila su znanstveniku da napravi važna otkrića za područje fizike, što se tiče odgovarajućih informacija o brzini svjetlosti..

Znanstvenik je izabran u godini 1871. tako da je kao profesor vršio novu stolicu koja je otvorena u Cambridgeu. Nakon tog prijedloga počeo je dizajnirati laboratorij Cavendish i nadzirao njegovu izgradnju. Unatoč tome što je imao samo nekoliko učenika, imao je skupinu poznatih znanstvenika toga vremena.

smrt

Osam godina kasnije, 1879., Maxwell je nekoliko puta počeo patiti od bolesti. Ubrzo nakon što se vratio u Glenlair; međutim, njegovo se zdravlje nije popravilo.

Znanstvenik je umro 5. studenoga 1879. nakon kratke bolesti. Njegov pokop nije imao javne počasti; pokopan je u malom groblju u Škotskoj.

Prilozi znanosti

elektromagnetizam

Studije koje je Maxwell shvatio o zakonu indukcije Faradaya, koje je podiglo da se magnetsko polje može promijeniti u jedan elektromagnetski, dopustilo je da je ostvarilo važna otkrića u ovom znanstvenom opsegu.

Pokušavajući ilustrirati ovaj zakon, znanstvenik je postigao konstrukciju mehaničkog modela koji je doveo do "struje pomaka", koja bi mogla biti osnova za poprečne valove..

Fizičar je izračunao brzinu tih valova i otkrio da su vrlo blizu brzine svjetlosti. To je dovelo do teorije koja je sugerirala da elektromagnetski valovi mogu biti generirani u laboratoriju, što su demonstrirali godinama kasnije znanstvenik Heinrich Hertz..

Ova studija koju je proveo Maxwell dopustio je da se tijekom godina radio koji znamo danas može stvoriti.

Činjenice o Saturnovim prstenovima

Za vrijeme znanstvene mladosti, prioritet je bio objašnjenje zašto se Saturnovi prstenovi koherentno vrte oko planeta.

Maxwellovo istraživanje rezultiralo je suđenjem O stabilnosti kretanja Saturnovih prstenova. Razvojem ovog eseja Maxwell je zaslužio znanstvenu nagradu.

U radu je zaključeno da prstenovi Saturna moraju biti formirani od mase tvari koje nisu međusobno povezane. Studija je dodijeljena za važan doprinos znanosti koji je značio.

Maxwellovi zaključci na tu temu potvrđeni su više od 100 godina kasnije, 1980. godine, pomoću svemirske sonde koja je poslana na planetu. Sonda je prepoznata putnik, poslao NASA.

Istraživanje kinetičke teorije plinova

Maxwell je bio prvi znanstvenik koji je primijenio metode vjerojatnosti i statistike za opisivanje svojstava skupa molekula, tako da je mogao pokazati da brzine molekula plina moraju imati statističku distribuciju..

Njegova raspodjela je ubrzo poznata kao zakon distribucije Maxwell-Boltzmanna. Osim toga, fizičar je istraživao svojstva koja dopuštaju transport plina na temelju promjene temperature i pritiska na viskoznost, toplinsku vodljivost i difuziju..

Boja vida

Kao i drugi znanstvenici tog vremena, Maxwell je imao izvanredan interes za psihologiju, osobito u viziji boja.

Oko 17 godina, između 1855. i 1872. godine, objavio je niz istraživanja o percepciji boje, nemogućnosti da vidi boje i teorije o tom području. Zahvaljujući njima dobio je medalju za jedan od svojih eseja pod naslovom O teoriji vizije boje.

Istraživanja nekih važnih znanstvenika kao što su Isaac Newton i Thomas Young poslužila su kao osnova za provođenje istraživanja vezanih uz tu temu. Međutim, fizičar je imao poseban interes za percepciju boje u fotografiji.

Nakon što je obavio psihološki rad na percepciji boje, utvrdio je da, ako zbroj triju svjetala može reproducirati bilo koju boju koju ljudsko biće može uočiti, moguće je izraditi fotografije u boji pomoću posebnih filtera kako bi se to postiglo..

Maxwell je predložio da se, ako je fotografija snimljena u crno-bijeloj tehnici pomoću crvenih, zelenih i plavih filtera, prozirni otisci slika mogu projicirati na zaslon pomoću tri zaštitnika opremljenih sličnim filterima..

Rezultat eksperimenta s vidom boje

U trenutku kad je Mawell stavio sliku na zaslon, shvatio je da će ljudsko oko percipirati rezultat kao potpunu reprodukciju svih boja koje su bile na sceni..

Godinama kasnije, 1861., tijekom predavanja u Kraljevskoj ustanovi o teoriji boja, znanstvenik je predstavio prvu demonstraciju u svijetu o upotrebi boje u fotografiji. Rezultate svoje analize upotrijebio je kako bi opravdao svoje ideje.

Međutim, rezultati eksperimenta nisu bili očekivani, zbog razlike u pigmentaciji između filtera koji se koriste za dodavanje boje.

Unatoč tome što nije postigao željene rezultate, njegova istraživanja o uporabi boje u fotografiji poslužila su kao osnova za stvaranje fotografije u boji nekoliko godina kasnije..

reference

  1. James Clerk Maxwell, izdavači enciklopedije Britannica, (2018.). Preuzeto s britannica.com
  2. James Clerk Maxwell, Portal poznati znanstvenik, (n.d.). Preuzeto iz famousscientists.org
  3. James Clerk Maxwell, Portal Neotkrivena Škotska, (n.d.). Preuzeto iz undiscoveredscotland.co.uk
  4. James Clerk Maxwell, Portal Wikipedia na engleskom jeziku (n.d.). Preuzeto s en.wikipedia.org
  5. Tko je bio James Clerk Maxwell, Portal Maxwell u Glenlair Trust, (n.d.). Preuzeto iz org.uk