Партнеры
Вход в систему
Яндекс.Метрика
on-line
Сейчас на сайте 0 пользователей и 13 гостей.

Максвелл Джеймс Клерк

(13.06.1831 − 05.11.1879)

Максвелл Английский ученый, великий физик-теоретик XIX века.
 Максвелл родился в год, когда Фарадей открыл закон электромагнитной индукции, а умер в год, когда родился Эйнштейн. Жизнь и деятельность Максвелла как бы перекинула символический мостик между этими двумя великими физиками, так как именно Максвелл сумел выразить в сухих строчках математических уравнений великие прозрения Фарадея, а уравнения Максвелла стали затем основой для построения теории относительности.
 Максвелл родился в г. Эдинбурге, в семье юриста и обладателя большого поместья в Шотландии. Мать Максвелла умерла, когда ребенку было девять лет, и его воспитанием занялись отец и тетя. Отец, высокообразованный человек, глубоко интересовавшийся проблемами естествознания, привил ребенку любовь к науке. В школе Максвелл увлекся математикой, и первой его научной работой, выполненной в пятнадцать лет, было открытие простого, но ранее неизвестного способа вычерчивания овальных фигур. За яркие математические способности Максвелла в школе прозвали «чокнутым». Однако Максвелл поражал не только выдающимися успехами в математике, но и постоянным любопытством по поводу того, как устроена и действует та или иная вещь
В 1847 г. Максвелл поступил в Эдинбургский университет, а в 1850 г. перешел в Кембридж, который и закончил в 1854 г. вторым по классу математики. После окончания университета он согласился занять должность профессора в колледже г. Абердине в Шотландии, главным образом для того, чтобы быть поближе к больному отцу, который скончался, не дождавшись приезда сына. Проработав в Абердине четыре года, Максвелл переезжает в Лондон, где с 1860 по 1865 гг. работает в Королевском колледже. Затем он уходит в отставку и уезжает в свое фамильное поместье Гленлейр вблизи деревни Партон в Шотландии, чтобы посвятить все время научным исследованиям.
В 1871 г. Максвелл соглашается вернуться к работе, чтобы заняться организацией первой физической лаборатории в Кембриджском университете. Эта лаборатория, получившая имя Кавендишской лаборатории, стала впоследствии одной из самых знаменитых физических лабораторий в мире. Максвелл становится первым ее директором.
Научная деятельность Максвелла охватывает проблемы электромагнетизма, кинетической теории газов, оптики, теории упругости и многое другое. Свою первую работу «О черчении овалов и об овалах со многими фокусами» Д.К. Максвелл выполнил, когда ему ещё не было 15 лет (1846 г., опубликована в 1851 г.). Одними из первых его исследований были работы по физиологии и физике цветного зрения и колориметрии (1852 − 72 г.). В 1861 г. Максвелл впервые демонстрировал цветное изображение, полученное от одновременного проецирования на экран красного, зелёного и синего диапозитивов, доказав этим справедливость трёхкомпонентной теории цветного зрения и одновременно наметив пути создания цветной фотографии. Он создал один из первых приборов для количественного измерения цвета, получившего название диска Максвелла. В 1857 − 59 г. Максвелл провёл теоретическое исследование устойчивости колец Сатурна и показал, что кольца Сатурна могут быть устойчивыми лишь в том случае, если они состоят из не связанных между собой твёрдых частиц.
 В исследованиях по электричеству и магнетизму (статьи «О фарадсевых силовых линиях», 1855 − 56 г., «О физических силовых линиях», 1861 − 62 г.; «Динамическая теория электромагнитного поля», 1864 г., двухтомный фундаментальный «Трактат об электричестве и магнетизме», 1873 г.) Д. К. Максвелл. математически развил воззрения М. Фарадея на роль промежуточной среды в электрических и магнитных взаимодействиях. Он попытался (вслед за Фарадеем) истолковать эту среду как всепроникающий мировой эфир, однако эти попытки не были успешны. Дальнейшее развитие физики показало, что носителем электромагнитных взаимодействий является электромагнитное поле, теорию которого (в классической физике) Максвелл и создал. В этой теории он обобщил все известные к тому времени факты макроскопической электродинамики и впервые ввёл представление о токе смещения, порождающем магнитное поле подобно обычному току (току проводимости, перемещающимся электрическим зарядам). Максвелл выразил законы электромагнитного поля в виде системы 4 дифференциальных уравнений в частных производных. Генрих Герц как-то сказал об этих уравнениях: «Кажется, будто они живут отдельной жизнью и обладают собственным разумом, будто они мудрее нас, даже мудрее того, кто их впервые написал...»
 Общий и исчерпывающий характер этих уравнений проявился в том, что их анализ позволил предсказать многие неизвестные до того явления и закономерности. Так, из них следовало существование электромагнитных волн, впоследствии экспериментально открытых Г. Герцем. Исследуя эти уравнения, Максвелл пришёл к выводу об электромагнитной природе света (1865 г.) и показал, что скорость любых других электромагнитных волн в вакууме равна скорости света. Он измерил (с большей точностью, чем В. Вебер и Ф. Кольрауш в 1856 г.) отношение электростатической единицы заряда к электромагнитной и подтвердил его равенство скорости света. Из теории Максвелла вытекало, что электромагнитные волны производят давление. Давление света было экспериментально установлено в 1899 г. П. Н. Лебедевым.
 Теория электромагнетизма Максвелла получила полное опытное подтверждение и стала общепризнанной классической основой современной физики. Роль этой теории ярко охарактеризовал А. Эйнштейн: «... тут произошел великий перелом, который навсегда связан с именами Фарадея, Максвелла, Герца. Львиная доля в этой революции принадлежит Максвеллу… После Максвелла физическая реальность мыслилась в виде непрерывных, не поддающихся механическому объяснению полей... Это изменение понятия реальности является наиболее глубоким и плодотворным из тех, которые испытала физика со времен Ньютона».
В исследованиях по молекулярно-кинетической теории газов (статьи «Пояснения к динамической теории газов», 1860, и «Динамическая теория газов», 1866 г.) Максвелл впервые решил статистическую задачу о распределении молекул идеального газа по скоростям, рассчитал зависимость вязкости газа от скорости и длины свободного пробега молекул (1860 г.), вычислив абсолютную величину последней, вывел ряд важных соотношений термодинамики (1860 г.).
 Дж. К. Максвелл был крупным популяризатором. Он написал ряд статей для Британской энциклопедии, популярные книги [такие как «Теория теплоты» (1870 г.), «Материя и движение» (1873 г.), «Электричество в элементарном изложении» (1881 г.), переведённые на русский язык]. Важным вкладом в историю физики является опубликование Максвеллом рукописей работ Г. Кавендиша по электричеству (1879 г.) с обширными комментариями.
 Этот замечательный ученый был в то же время мягким, религиозным, самоотверженным человеком. Он обладал прекрасным чувством юмора. Однажды, готовясь к лекции о только что изобретенном телефоне, Максвелл так описал систему телефонной связи: «Она обладает идеальной симметрией: проволока посередине, две трубки по концам проволоки и два болтуна около каждой трубки».
 Величие максвелловских уравнений не было сразу понято современниками. Теория Максвелла считалась сложной, недостаточно логически обоснованной, математически некорректной. Лишь после работ Г. Герца, обнаружившего электромагнитные волны, и П.Н. Лебедева, доказавшего существование светового давления, предсказанного теорией Максвелла, его уравнения завоевали всеобщее признание.
Максвелл прожил, к сожалению, недолгую жизнь и умер от рака в возрасте 48 лет.


  • Нобелевские лауреаты по физике.