James Clerk Maxwell biografi og bidrag til vitenskap



James Clerk Maxwell (1831 - 1879) var en skotsk-fødte vitenskapsmann som spesialiserer seg i området i matematisk fysikk og hvis bidrag markerte et før og etter i historien til denne vitenskapen.

Betraktet som en av de viktigste forskerne som har hatt rekord, ble spesielt anerkjent for formuleringen av teorien om elektromagnetisk stråling. Hans idé lagde grunnlaget for hvilken radioen som er kjent i dag er bygget.

I tillegg utviklet denne fysikeren også teorier om grunnen til stabiliteten til Saturns ringer, en av planetens solsystemer; han jobbet med kinetikken av gasser, og er kjent for å ha vært den første personen til å skrive ut et fargebilde.

Discoveries of Clerk Maxwell bidro til å legge grunnlaget for moderne fysikk. Mange eksperter i området anser ham for å være det 19. århundre forsker som hadde størst innflytelse innen tjuende århundre fysikk..

Bidragene han har gjort på det vitenskapelige feltet, vurderes med samme nivå som de som er laget av Isaac Newton og Albert Einstein.

index

  • 1 Biografi
    • 1.1 Første år
    • 1.2 Første studier
    • 1.3 Videregående opplæring
    • 1.4 Personlig tap og ekteskap
    • 1.5 Fremskritt i fagområdet
  • 2 Bidrag til vitenskap
    • 2.1 Undersøkelser
    • 2.2 død
  • 3 Bidrag til vitenskap
    • 3.1 Elektromagnetisme
    • 3.2 Data på Saturns ringer
    • 3.3 Undersøkelse av kinetisk teori for gasser
    • 3.4 Fargesyn
  • 4 referanser

biografi

Første år

James Clerk Maxwell ble født 13. juni 1831 i Edinburgh, Skottland, til en middelklassefamilie. Han var det eneste barnet til et par som giftet seg i en avansert alder; moren hadde ham i en alder av 40 år.

Hans far, John Clerk Maxwell of Middlebie, en fremtredende advokat, arvet sitt etternavn fra en viktig familie av tiden. James etternavn var synonymt med skotsk høyt samfunn. Frances Cay var navnet på hennes mor, en kvinne som tilhørte en familie med høy posisjon i samfunnet av tiden.

Kort etter fødselen av klerken flyttet familien til en hytte kalt Glenlair House, som befant seg i Middlebie landsbyen og sogn.

Første studier

Da Maxwell var omtrent åtte år gammel, i 1839, døde moren etter å ha lidd av kreft i buken. Etter hendelsen, begynte Clerk ta lærdom fra en lærer som hevdet at den unge mannen hadde problemer med å lære på grunn av hvor lang tid det tok deg å lagre informasjon.

Klerk Maxwell viste imidlertid stor nysgjerrighet i en tidlig alder og en bemerkelsesverdig evne til å lære nye ideer. Kort tid etter begynner å se privattimer, hans tante sendte ham til skolen ved Academy of Edinburgh i 1841, hvor han ble venner med folk som merket deres fremtid.

Til tross for hans bemerkelsesverdige nysgjerrighet til å lære, studiene han mottok i skolen interesserte ikke ham. Av denne grunn begynte han å lene seg mot vitenskapen, i en slik grad at han selv utgav sin første artikkel knyttet til dette området da han bare var 14 år gammel..

I essayet beskrev Clerk Maxwell en serie ovale kurver som kunne tegnes med pins og tråder analogt, med en ellipse. Hans interesse for geometri og mekaniske modeller fortsatte gjennom hele sitt liv som student og hjalp ham i sin tid som forsker.

Høyere utdanning

Ved 16 år begynte James Clerk Maxwell å studere ved University of Edinburgh, en av de viktigste i Skottland. I perioden ble han i denne institusjonen, utgitt han to vitenskapelige artikler av sitt eget forfatterskap.

I tillegg viet fysikeren flere timer med tilleggsstudier til de han mottok ved universitetet. Han kom til å eksperimentere med improvisasjon av kjemiske, elektriske og magnetiske enheter inne i huset der han bodde.

En del av disse praksisene viste seg å oppdage fotelastisiteten (betyr det som bestemmer fordelingen av stress i fysiske strukturer).

I 1850, da fysikeren var omtrent 19 år gammel, gikk han inn på Universitetet i Cambridge, og hans intellektuelle evner begynte å bli anerkjent. I institusjonen i Cambridge hadde professor i matematikk William Hopkins, som ansett Maxwell som en av hans viktigste studenter.

Fire år etter begynnelsen av studier ved denne institusjonen, i 1854, ble han tildelt Smiths premie. Denne prestisjefylte prisen ble gitt til ham for å gjennomføre et essay om en original vitenskapelig forskning.

I tillegg ble han valgt for å skaffe stipend, en mulighet han nektet å vende tilbake til Skottland for å ta vare på sin far, som var i en usikker helse situasjon..

Personlig tap og ekteskap

I 1856 ble han utnevnt til professor i naturfilosofi ved Marischal College, men hans far døde før utnevnelsen, noe som medførte et stort tap for fysisk på grunn av de sterke båndene som knytter sammen med sin far.

Vitenskapsmannen var ca. 15 år yngre enn de andre lærerne som lærte på Marischal College; Dette var imidlertid ikke et hinder for å skape en sterk forpliktelse til stillingen han hadde antatt. Han utviklet nye studieprogrammer og program forelesninger med studenter.

To år senere, i 1858, giftet han seg med Katherine Mary Dewar, datteren til regissøren av Marischal College. De hadde aldri barn sammen. År senere ble han utnevnt som professor i naturfilosofi ved King's College London, England.

Fremskritt i fagområdet

De neste fem årene var den mest positive av karrieren hans takket være de vitenskapelige prestasjonene han oppnådde. I denne perioden publiserte han to artikler som adresserte emnet for det elektromagnetiske feltet og gjorde demonstrasjon av fargfotografering.

I tillegg gjorde han også et teoretisk og eksperimentelt arbeid på gassens viskositet. Vikten han oppnådde i det vitenskapelige området, gjorde ham verdig til å være medlem av Det kongelige vitenskapelige samfunn i 1861.

På den annen side var han ansvarlig for å overvåke den eksperimentelle bestemmelsen av elektriske enheter for British Association. Hans bidrag på vitenskapsområdet førte til etableringen av Nasjonalt Fysikk Laboratorium.

Han gjorde også viktige bidrag til teoriene om lysets hastighet, takket være måling av andelen elektromagnetiske og elektrostatiske enheter av elektrisitet.

Bidrag til vitenskap

I 1865 avsluttet fysikeren sin jobb på King's College for å trekke seg tilbake til sin Glenlair eiendom. Han gjorde flere turer til London og Italia, og noen år senere begynte han å skrive en avhandling om elektrisitet og magnetisme.

forskning

Maxwells forskning på elektromagnetisme var så viktig at forskeren begynte å bli ansett som en av de viktigste i historien.

I Traktat om elektrisitet og magnetisme, som ble utgitt i 1873, var hovedmålet å konvertere Michael Faradays fysiske ideer til en matematisk formel. Han forsøkte å illustrere forståelig Faradays ideer.

Undersøkelser utført angående denne loven tillot forsker for å gjøre viktige funn for området av fysikk, som til informasjon om lysets hastighet er bekymret.

Vitenskapsmannen ble valgt i år 1871, slik at han utøvde seg som professor i en ny stol som hadde blitt åpnet i Cambridge. Etter dette forslaget begynte han å designe Cavendish Laboratory og overvåket sin konstruksjon. Til tross for at han hadde få elever, hadde han en gruppe kjente forskere av tiden.

død

Åtte år senere, i 1879, begynte Maxwell å lide av sykdommer flere ganger. Kort tid etter kom han tilbake til Glenlair; Men hans helse forbedret seg ikke.

Forskeren døde 5. november 1879 etter å ha lidd en kort sykdom. Hans begravelse hadde ikke offentlig anerkjennelse; ble begravet i en liten kirkegård i Skottland.

Bidrag til vitenskap

elektromagnetisme

Maxwell studier utført på Faraday induksjon loven, som uttalte at et magnetfelt kan bytte til en elektromagnetisk, lov til å gjennomføre viktige vitenskapelige oppdagelser i dette feltet.

Ved forsøk på å lage en illustrasjon av denne lov, forskeren klart å bygge en mekanisk modell som resulterte i en "forskyvningsstrøm", som kan være grunnlaget for transversale bølger.

Fysikeren gjorde en beregning av disse bølgenees hastighet og oppdaget at de var svært nær lysets hastighet. Dette førte til en teori som antydet at elektromagnetiske bølger kan genereres i et laboratorium, som ble demonstrert senere år ved Heinrich Hertz vitenskapsmann.

Denne studien utført av Maxwell tillot at i løpet av årene kan radioen vi kjenner i dag, opprettes.

Fakta om Saturns ringer

I løpet av forskerens ungdom ble det gitt prioritet til å forklare hvorfor Saturns ringer fortsatte å spole sammen på planeten.

Maxwells forskning resulterte i prøven rettet På stabiliteten i bevegelsen av Saturns ringer. Utviklingen av dette essayet gjorde Maxwell verdig til en vitenskapelig premie.

Arbeidet konkluderte med at Saturns ringer må dannes av masser av materie som ikke var relatert til hverandre. Studien ble tildelt for det viktige bidraget til vitenskap som betydde.

Maxwells konklusjoner om dette emnet ble verifisert mer enn 100 år senere, i 1980, av en romprobe sendt til planeten. Sonden er den anerkjente Voyager, sendt av NASA.

Undersøkelse av kinetisk teori om gasser

Maxwell var den første forskeren som brukte metoder for sannsynlighet og statistikk for å beskrive egenskapene til et sett med molekyler, slik at han kunne demonstrere at hastighetene i molekylene til en gass må ha en statistisk fordeling.

Dens distribusjon var kjent kort tid etter som distribusjonsloven av Maxwell-Boltzmann. I tillegg undersøkte fysikeren egenskapene som tillater at en gass transporteres basert på endringer i temperatur og trykk på viskositet, termisk ledningsevne og diffusjon..

Fargesyn

Som andre forskere av tiden hadde Maxwell en bemerkelsesverdig interesse for psykologi, spesielt i fargesyn.

I ca 17 år, mellom 1855 og 1872, publiserte han en rekke undersøkelser han gjorde på oppfatningen av farge, manglende evne til å se farger og teorier om dette området. Takket være dem mottok han en medalje for en av hans essays, berettiget På teorien om fargesyn.

Undersøkelsene fra noen viktige forskere som Isaac Newton og Thomas Young tjente som grunnlag for å utføre forskning relatert til emnet. Imidlertid hadde fysikeren en spesiell interesse i oppfatningen av farge i fotografering.

Etter å ha gjort et psykologisk arbeid på fargeoppfattelsen, bestemte han seg for at hvis summen av tre lys kunne reproducere en hvilken som helst farge som var merkbar av mennesket, kunne fargebilder bli produsert ved hjelp av spesielle filtre for å oppnå det..

Maxwell foreslo at hvis et fotografi ble tatt i svart og hvitt ved bruk av røde, grønne og blåfiltre, kunne de gjennomsiktige inntrykkene av bildene projiseres på en skjerm med tre beskyttelsesapparater utstyrt med lignende filtre..

Resultatet av forsøket på fargesyn

I det øyeblikket Mawell lagde bildet på skjermen, skjønte han at menneskets øye ville oppleve resultatet som en fullstendig gjengivelse av alle fargene som var på scenen.

År senere, i 1861, under en forelesning ved Royal Intitution på teorien om farge, presenterte forskeren den første demonstrasjonen i verden om bruk av farge i fotografering. Han brukte resultatene av hans analyse for å rettferdiggjøre sine ideer.

Resultatene av forsøket var imidlertid ikke som forventet på grunn av en forskjell i pigmentering mellom filtrene som ble brukt til å legge til fargen.

Til tross for at han ikke hadde oppnådd de resultatene han ønsket, fungerte hans forskning på bruk av farge i fotografering som grunnlag for å gi opphav til fargfotografering noen få år senere..

referanser

  1. James Clerk Maxwell, Utgivere av Encyclopedia Britannica, (2018). Hentet fra britannica.com
  2. James Clerk Maxwell, Portal Famous Scientist, (n.d.). Hentet fra famousscientists.org
  3. James Clerk Maxwell, Portal Undiscovered Scotland, (n.d.). Tatt fra undiscoveredscotland.co.uk
  4. James Clerk Maxwell, Portal Wikipedia på engelsk, (n.d.). Hentet fra en.wikipedia.org
  5. Hvem var James Clerk Maxwell, Portal The Maxwell på Glenlair Trust, (n.d.). Tatt fra org.uk