Biographie de James Maxwell. Biographie de James MaxwellJames Maxwell

James Clerk Maxwell (1831-79) - physicien anglais, créateur de l'électrodynamique classique, l'un des fondateurs de la physique statistique, organisateur et premier directeur (depuis 1871) du Laboratoire Cavendish, a prédit l'existence des ondes électromagnétiques, a avancé l'idée de la nature électromagnétique de la lumière, a établi la première loi statistique - la loi de répartition des molécules par vitesse, qui porte son nom.

Lorsqu'un phénomène peut être décrit comme un cas particulier d'un principe général applicable à d'autres phénomènes, alors on dit que ce phénomène a été expliqué

Maxwell James Greffier

Développant les idées de Michael Faraday, il crée la théorie du champ électromagnétique (équations de Maxwell) ; a introduit le concept de courant de déplacement, prédit l'existence d'ondes électromagnétiques et avancé l'idée de la nature électromagnétique de la lumière. Établi une distribution statistique qui porte son nom. Il a étudié la viscosité, la diffusion et la conductivité thermique des gaz. Maxwell a montré que les anneaux de Saturne sont constitués de corps séparés. Travaux sur la vision des couleurs et la colorimétrie (disque de Maxwell), l'optique (effet Maxwell), la théorie de l'élasticité (théorème de Maxwell, diagramme de Maxwell-Cremona), la thermodynamique, l'histoire de la physique, etc.

Famille. Années d'études

James Maxwell est né le 13 juin 1831 à Édimbourg. Il était le fils unique du noble et avocat écossais John Clerk, qui, ayant hérité de la succession de l'épouse d'un parent, née Maxwell, a ajouté ce nom à son nom de famille. Après la naissance de leur fils, la famille a déménagé dans le sud de l'Écosse, dans leur propre domaine, Glenlar (« Refuge dans la vallée »), où le garçon a passé son enfance.

De toutes les hypothèses... choisissons celle qui ne cesse de réfléchir davantage aux choses étudiées

Maxwell James Greffier

En 1841, le père de James l'envoya dans une école appelée Edinburgh Academy. Ici, à l'âge de 15 ans, Maxwell a écrit son premier article scientifique, « On Drawing Ovals ». En 1847, il entre à l'Université d'Édimbourg, où il étudie pendant trois ans, et en 1850, il s'installe à l'Université de Cambridge, où il obtient son diplôme en 1854. À cette époque, James Maxwell était un mathématicien de premier ordre doté d'une intuition superbement développée. d'un physicien.

Création du Laboratoire Cavendish. Travail d'enseignement

Après avoir obtenu son diplôme universitaire, James Maxwell a été laissé à Cambridge pour travailler comme enseignant. En 1856, il reçut un poste de professeur au Marischal College de l'Université d'Aberdeen (Écosse). En 1860, il fut élu membre de la Royal Society de Londres. La même année, il s'installe à Londres, acceptant une offre d'occuper le poste de chef du département de physique du King's College de l'Université de Londres, où il travaille jusqu'en 1865.

De retour à l'Université de Cambridge en 1871, Maxwell organisa et dirigea le premier laboratoire britannique spécialement équipé pour les expériences physiques, connu sous le nom de Laboratoire Cavendish (du nom du scientifique anglais Henry Cavendish). La formation de ce laboratoire, qui au tournant des XIXe-XXe siècles. devenu l'un des plus grands centres scientifiques mondiaux, Maxwell y a consacré les dernières années de sa vie.

Mener un travail scientifique de manière parfaitement correcte grâce à des expériences systématiques et des démonstrations précises nécessite l’art de la stratégie.

Maxwell James Greffier

En général, peu de faits sur la vie de Maxwell sont connus. Timide et modeste, il cherchait à vivre dans la solitude et ne tenait pas de journal. En 1858, James Maxwell s'est marié, mais sa vie de famille a apparemment échoué, a aggravé son insociabilité et l'a éloigné de ses anciens amis. Il y a des spéculations selon lesquelles une grande partie des documents importants sur la vie de Maxwell ont été perdus dans l'incendie de sa maison de Glenlare en 1929, 50 ans après sa mort. Il est décédé d'un cancer à l'âge de 48 ans.

Activité scientifique

La sphère d'intérêt scientifique inhabituellement large de Maxwell couvrait la théorie des phénomènes électromagnétiques, la théorie cinétique des gaz, l'optique, la théorie de l'élasticité et bien plus encore. L'un de ses premiers travaux fut une recherche sur la physiologie et la physique de la vision des couleurs et de la colorimétrie, commencée en 1852. En 1861, James Maxwell obtint pour la première fois une image couleur en projetant simultanément des diapositives rouges, vertes et bleues sur un écran. Cela a prouvé la validité de la théorie de la vision à trois composantes et a décrit les moyens de créer de la photographie couleur. Dans ses travaux de 1857 à 1859, Maxwell a étudié théoriquement la stabilité des anneaux de Saturne et a montré que les anneaux de Saturne ne peuvent être stables que s'ils sont constitués de particules (corps) qui ne sont pas reliées les unes aux autres.

En 1855, D. Maxwell commença une série de ses principaux travaux sur l'électrodynamique. Les articles « Sur les lignes de force de Faraday » (1855-56), « Sur les lignes de force physiques » (1861-62) et « Théorie dynamique du champ électromagnétique » (1869) ont été publiés. Les recherches furent complétées par la publication d'une monographie en deux volumes, « Traité sur l'électricité et le magnétisme » (1873).

Chaque grand homme est unique. Dans le cortège historique des scientifiques, chacun d’eux a sa tâche spécifique et sa place spécifique.

Maxwell James Greffier

Création de la théorie du champ électromagnétique

Lorsque James Maxwell commença ses recherches sur les phénomènes électriques et magnétiques en 1855, nombre d'entre eux étaient déjà bien étudiés : en particulier, les lois d'interaction des charges électriques stationnaires (loi de Coulomb) et des courants (loi d'Ampère) avaient été établies ; Il a été prouvé que les interactions magnétiques sont des interactions de charges électriques en mouvement. La plupart des scientifiques de l’époque croyaient que l’interaction se transmettait instantanément, directement à travers le vide (théorie de l’action à longue portée).

Un tournant décisif vers la théorie de l'action à courte portée a été réalisé par Michael Faraday dans les années 30. 19ème siècle Selon les idées de Faraday, une charge électrique crée un champ électrique dans l'espace environnant. Le champ d’une charge agit sur une autre, et vice versa. L'interaction des courants s'effectue à travers un champ magnétique. Faraday a décrit la distribution des champs électriques et magnétiques dans l'espace à l'aide de lignes de force qui, à son avis, ressemblent à des lignes élastiques ordinaires dans un milieu hypothétique - l'éther mondial.

Maxwell a pleinement accepté les idées de Faraday sur l'existence d'un champ électromagnétique, c'est-à-dire sur la réalité des processus dans l'espace à proximité des charges et des courants. Il croyait que le corps ne peut pas agir là où il n’existe pas.

La première chose que D.K. Maxwell - a donné aux idées de Faraday une forme mathématique stricte, si nécessaire en physique. Il s'est avéré qu'avec l'introduction du concept de champ, les lois de Coulomb et d'Ampère ont commencé à s'exprimer de la manière la plus complète, la plus profonde et la plus élégante. Dans le phénomène d'induction électromagnétique, Maxwell a vu une nouvelle propriété des champs : un champ magnétique alternatif génère dans l'espace vide un champ électrique avec des lignes de force fermées (le soi-disant champ électrique vortex).

La prochaine et dernière étape dans la découverte des propriétés fondamentales du champ électromagnétique a été franchie par Maxwell sans aucune dépendance à l'expérience. Il a brillamment deviné qu'un champ électrique alternatif génère un champ magnétique, tout comme un courant électrique ordinaire (hypothèse du courant de déplacement). En 1869, toutes les lois fondamentales du comportement du champ électromagnétique étaient établies et formulées sous la forme d'un système de quatre équations, appelées équations de Maxwell.

Le véritable foyer de la science n'est pas constitué de volumes d'ouvrages scientifiques, mais de l'esprit vivant d'une personne, et pour faire progresser la science, il est nécessaire d'orienter la pensée humaine dans une direction scientifique. Cela peut se faire de différentes manières : en annonçant une découverte, en défendant une idée paradoxale, ou en inventant une expression scientifique, ou en exposant un système de doctrine.

Maxwell James Greffier

Les équations de Maxwell sont les équations de base de l'électrodynamique macroscopique classique, décrivant les phénomènes électromagnétiques dans des milieux arbitraires et sous vide. Les équations de Maxwell ont été obtenues par J.C. Maxwell dans les années 60. 19ème siècle à la suite de la généralisation des lois des phénomènes électriques et magnétiques découvertes par l'expérience.

Une conclusion fondamentale découle des équations de Maxwell : la finitude de la vitesse de propagation des interactions électromagnétiques. C'est la principale chose qui distingue la théorie de l'action à courte portée de la théorie de l'action à longue portée. La vitesse s’est avérée égale à la vitesse de la lumière dans le vide : 300 000 km/s. Maxwell en conclut que la lumière est une forme d’ondes électromagnétiques.

Travaux sur la théorie cinétique moléculaire des gaz

Le rôle de James Maxwell dans le développement et l'établissement de la théorie de la cinétique moléculaire (le nom moderne est mécanique statistique) est extrêmement important. Maxwell fut le premier à faire une déclaration sur la nature statistique des lois de la nature. En 1866, il découvre la première loi statistique - la loi de la distribution des molécules par vitesse (distribution de Maxwell). De plus, il a calculé la viscosité des gaz en fonction des vitesses et du libre parcours moyen des molécules, et en a dérivé un certain nombre de relations thermodynamiques.

La distribution de Maxwell est la distribution de vitesse des molécules d'un système en état d'équilibre thermodynamique (à condition que le mouvement de translation des molécules soit décrit par les lois de la mécanique classique). Créée par J.C. Maxwell en 1859.

Maxwell était un brillant vulgarisateur scientifique. Il a écrit un certain nombre d'articles pour l'Encyclopedia Britannica et des livres populaires : « The Theory of Heat » (1870), « Matter and Motion » (1873), « Electricity in Elementary Exposition » (1881), qui ont été traduits en russe ; a donné des conférences et des rapports sur des sujets physiques pour un large public. Maxwell a également montré un grand intérêt pour l'histoire des sciences. En 1879, il publie les travaux de G. Cavendish sur l'électricité, en les commentant de manière approfondie.

Évaluation du travail de Maxwell

Les travaux du scientifique n'étaient pas appréciés par ses contemporains. Les idées sur l’existence d’un champ électromagnétique semblaient arbitraires et infructueuses. Ce n’est qu’après qu’Heinrich Hertz eut prouvé expérimentalement l’existence des ondes électromagnétiques prédites par Maxwell en 1886-1889 que sa théorie fut universellement acceptée. Cela s'est produit dix ans après la mort de Maxwell.

Après confirmation expérimentale de la réalité du champ électromagnétique, une découverte scientifique fondamentale a été faite : il existe différents types de matière, et chacun d’eux a ses propres lois, qui ne sont pas réductibles aux lois de la mécanique de Newton. Cependant, Maxwell lui-même n’en était guère conscient et tenta d’abord de construire des modèles mécaniques des phénomènes électromagnétiques.

Le physicien américain Richard Feynman a très bien dit à propos du rôle de Maxwell dans le développement de la science : « Dans l'histoire de l'humanité (si vous la regardez, disons, dix mille ans plus tard), l'événement le plus important du XIXe siècle sera sans aucun doute la découverte de Maxwell. des lois de l'électrodynamique. Dans le contexte de cette découverte scientifique importante, la guerre civile américaine de la même décennie ressemblera à un incident provincial.

James Maxwell est décédé 5 novembre 1879, Cambridge. Il n'est pas enterré dans la tombe des grands hommes d'Angleterre - l'abbaye de Westminster - mais dans une tombe modeste à côté de son église bien-aimée dans un village écossais, non loin du domaine familial.

James Clerk Maxwell - citations

Mener un travail scientifique de manière parfaitement correcte grâce à des expériences systématiques et des démonstrations précises nécessite des compétences stratégiques.

Parmi toutes les hypothèses, choisissez celle qui n’empêche pas de poursuivre la réflexion sur les choses étudiées.

Le développement de la science exige, à une époque donnée, non seulement que les gens pensent en général, mais qu'ils concentrent leurs pensées sur cette partie du vaste domaine scientifique qui, à un moment donné, nécessite un développement.

Qu'est-ce que c'est que l'éducation ? Studio 3 millions à Saint-Pétersbourg en divisant même 50tr, c'est 5 ans sans manger et sans payer %, expliquez maintenant combien d'enfants vous aurez sur 24 m² ? Et à quoi allez-vous les utiliser ? Aujourd'hui, les navires + la croissance du VIH a dépassé l'Afrique + les Norkamans + les bas salaires + le manque de travail normalement rémunéré + l'augmentation de l'âge de la retraite + les travailleurs invités. Voici le résultat. Quel est le problème que nous avons au sommet ? L'Ukraine, qui a été foutue, et il n'y a plus rien à discuter. Les mots gras écrivent toutes sortes de conneries, apparemment sur commande!!

Vit- Qu'est-il arrivé à Jésus après la résurrection ?

))) Seul le corps matériel peut être ressuscité. L'âme humaine est immortelle. Par conséquent, le corps ne peut être élevé nulle part. C'est la poussière de la terre. Il reste au sol.

Dowlet - Quels peuples sont les véritables héritiers de la Volga Bulgarie

Restons-en aux faits ! TURKMÈNES ET BULGARES : PARALLÈLES ET PASSAGES HISTORIQUES Sur les rives de la Volga et de la Kama au Moyen Âge, il existait un royaume indépendant - la Bulgarie de la Volga (VII-XII siècles), qui existait simultanément avec l'État des Bulgares du Danube. "Qu'est-ce que les Bulgares ont à voir avec les Turkmènes ?!", vous demandez-vous. Le fait est qu’à cette époque lointaine, les destins des ancêtres des Turkmènes et des Bulgares se sont croisés plus d’une fois. Les premières informations sur les Bulgares apparaissent au IVe siècle. ANNONCE à l'époque des Huns (ancêtres des Turkmènes Oghuz), lorsqu'ils en faisaient partie, se déplaçaient de l'Asie centrale vers l'Europe de l'Est. Les noms de leurs tribus sont connus - Onogur et Kutrigur. Le célèbre turcologue russe N.A. Baskakov estime que le mot « ogur » est la forme dialectale bulgare du mot « oguz », et identifie spécifiquement le sous-groupe « oguz-bulgare » des langues turques (gagaouze moderne, turcs des Balkans), qui se caractérisent par le remplacement de la consonne « z » par « r » (comparez les ethnonymes turkmènes « Ogres », « Ogurjali »). Après l'effondrement de l'empire des Huns d'Asie centrale, les Bulgares sont devenus une partie de l'État des Gek-Turkmènes (ancien empire turc), et peu de temps après l'effondrement de cet empire en deux États (khanats occidentaux et orientaux), les Les Bulgares rejoignirent le Khanat occidental, dans lequel les Oguzes jouèrent un rôle de premier plan. Quand ce khanat au 7ème siècle. a perdu son pouvoir et s'est désintégré après un certain temps, à sa place sont apparues deux nouvelles associations - les Khazars (dans la région caspienne) et les Bulgares (dans la région d'Azov). La « Chronique » de Jean de Nikius (VIIe siècle) indique que Khan Kubrat de la tribu Onogur, neveu du prince turkmène-Oguz Orkhan, est devenu le chef des Bulgares. Kubrat Khan en 632 a réuni de nombreuses familles bulgares sous son règne et a créé un État appelé Grande Bulgarie. Mais après la mort de Kubrat (dans les années 20 du VIIIe siècle), cet État s'est effondré. Selon Nikephoros, les cinq fils de Kubrat, "... se souciant peu de la volonté de leur père, peu de temps après, ils se séparèrent les uns des autres, et chacun d'eux sépara sa propre partie du peuple". Les Khazars n'ont pas tardé à en profiter et ont attaqué la horde la plus proche de Batbay, le fils aîné de Kubrat. Décidant de sauver leurs familles, l'un des frères se rend chez les Avars turcs, l'autre sous la protection des Byzantins. Les tribus bulgares étaient dispersées. Le troisième fils de Kubrat, Khan Asparukh, a émigré vers les Balkans et, après avoir soumis les Slaves, a créé l'État des Bulgares du Danube. Une autre partie des tribus bulgares s'est déplacée vers la Volga et a formé l'État des Bulgares de la Volga. Parmi les tribus bulgares de la région de la Volga, les tribus suivantes sont mentionnées : Savir, Avar, Abdal. Si l’on compare ces ethnonymes bulgares avec les ethnonymes turkmènes modernes, ce qui suit devient clair. Les Abdals, qui ont une ancienne origine hephtalite, existent toujours parmi les Turkmènes - les Abdals turkmènes vivent à Astrakhan et à Stavropol (Fédération de Russie), et le clan Abdal faisant partie des Turkmènes-Chovdurs est installé dans le velayat de Dashoguz (Turkménistan). Les Savirs, qui faisaient autrefois partie de l'alliance Xiongnu, firent plus tard partie des Bulgares, des Khazars et des Turkmènes Oghuz. Il a été conservé comme ethnonyme parmi les Geklen (clan Suvar) et les Chovdurs de Stavropol (clan Savardzhaly). Au 8ème siècle des sources enregistrent les tribus suivantes des Bulgares de la Volga : Chakar, Kuvayar, Yupan, Okhsun, Kurigir, Eskil, Sivan. Il est à noter que les noms des tribus bulgares Kurigir peuvent être identifiés avec le nom de la tribu médiévale Oguz-Turkmène Karkyr ; Sivan - avec le Gek-Turkmène Suvan et le clan turkmène moderne Suvan (Ersary) ; chakar - avec chekir (naissance à ersary, geklen, salyr, sakar). Selon le linguiste S. Ataniyazov, la tribu Eskil faisait toujours partie des Huns blancs (Hephtalites). Le nom de cette tribu peut être identifié avec le nom de l'ethnonyme turkmène Eski. Kuvayar peut être comparé aux Kavars. L'archéologue S.P. Tolstov les fait remonter aux Khorezmiens (via Khvar, Khovar). Les Kavars se sont battus courageusement contre les Byzantins et au sein des Magyars (Hongrois). Les données linguistiques sont également remarquables. Malgré le fait que les Bulgares modernes des Balkans, préservant l'ethnonyme turc, ont fusionné avec les Slaves et ont adopté leur langue au Moyen Âge, la langue bulgare contient de nombreux mots turcs qui ont des racines communes avec les mots de la langue turkmène moderne. Citons-en quelques-uns. BULGARE - TURKMÈNE ama - mais, cependant emma - mais, cependant aslan - lev arslan - lev artyk - avec excès d'artyk - avec excès d'achik - évident, évident achyk - ouvert, évident, évident bajana - beau-frère badzha - frère- beau-frère bayrak - bannière baydak - bash de bannière - premier, bash principal - burek principal - tarte borek - boulettes kavarma - plat de viande kovurma - kyose de viande frite - kose imberbe - kyukurt imberbe - sera kukurt - sera makam - mélodie mukam - mélodie folklorique sève - stylo sève - stylo eski - vieux eski - vieux. Ceci n'est qu'une comparaison superficielle des deux langues. Il ne fait aucun doute que les recherches purement linguistiques fourniront un excellent matériau pour comparer les parcours historiques des deux peuples. Les conclusions des philologues russes sont extrêmement intéressantes. Par exemple, A.P. Kovalevsky identifie l'ethnonyme « Bulgar », « Bulgar » avec la tribu médiévale Oguz Burkaz, par analogie « Bulgar » - « Borgar » - « Borkaz ». V.V. Polosin, qui a spécialement étudié l'ethnonyme "Bulgar", a déterminé que l'écriture arabe donne quatre orthographes similaires - Bulgar, Bulkar, Burgaz, Burudzhan. Il croit que tous ces mots sont le même nom du peuple, non seulement dans l'orthographe, mais aussi dans l'indication de la situation géographique des tribus, et estime que la forme correctement lue - "burgaz", ainsi que la forme "Bulgares" , souvent trouvés dans les sources historiques, sont des formes dialectales de l'ethnonyme ancien commun « burgar », mentionné par l'auteur byzantin Zakaria Ritor (VIe siècle). Les changements dialectaux "burgar" - "bulgar" et "burgar" - "burgaz" peuvent s'expliquer par la phonétique historique des langues turques. Ainsi, l'ethnonyme « Bulgare » lui-même se retrouve parmi le peuple turkmène, qui possède encore le clan Burkaz (chez les Tekins). Ce n'est pas un hasard si le voyageur arabe Ibn Fadlan (Xe siècle) a noté que le chef militaire turkmène-Oguz Etrek Katagan appelait le roi des Bulgares de la Volga Almush son gendre. Au début du XIIIe siècle, lorsque les Mongols détruisirent la Bulgarie de la Volga, un grand nombre de Bulgares, ainsi que des Oguzes et des Kipchaks, ne voulant pas se soumettre aux envahisseurs, trouvèrent refuge dans la Bulgarie du Danube, la Hongrie et la Principauté de Lituanie. Bien entendu, les clans Oguz-Kypchak ont ​​pénétré en Bulgarie avant même l'invasion mongole. Occupant de vastes pâturages sur le bas Danube, en Dobroudja et au nord-est de la Bulgarie, ils soutiennent activement les Bulgares dans la lutte contre leurs ennemis. Quand dans les années 70. XIIe siècle Le peuple bulgare s'est soulevé pour combattre l'Empire byzantin, le mouvement était dirigé par deux frères - les khans Oguz-Kypchak Asen et Peter. Après la victoire, Asen Ier devint roi de Bulgarie (1187). C'est ainsi qu'est apparue la dynastie des rois bulgares des Osens, dont le nom du fondateur est étymologiquement associé au créateur de l'empire Gek-Turkmène, Ashina (Asen-shad). Les Bulgares laissèrent librement entrer sur leur territoire les Oguzes, les Kipchaks et leurs parents musulmans, les Bulgares de la Volga, qui avaient quitté les Mongols. L’origine commune et la compassion pour les frères d’Orient en difficulté se sont révélées plus fortes que les différences de foi. Certains Bulgares de la Volga sont restés à leur ancienne place, après avoir accepté la citoyenneté mongole. Les chercheurs des sépultures bulgares sur la Volga V.F Gening et A.Kh. Khalikov note que l'état des Bolgars de la Volga comprenait les Bachkirs, les Pechenegs et les Oguzes. Ainsi, il y a eu un processus d'interpénétration ethnique des Oguzes et des Bulgares. Il est intéressant de noter qu'une pierre tombale (XIVe siècle) avec l'inscription : « Torkman Muhammad, fils de Yakub » a été découverte dans un ancien cimetière bulgare de la région de la Volga. Le peuple turc, les Bulgares, a joué un rôle important dans l’histoire de la Volga, du Dniepr, du Caucase du Nord et des Balkans. Selon les chercheurs, ce sont les Bulgares, avec les Oguzes, qui étaient les ancêtres des Bulgares turcs du Caucase du Nord. Les Bulgares sont devenus une partie des Tatars de Kazan, des Tchouvaches, des Mishars et des Bachkirs. Maintenant, nous pouvons ajouter : et les Turkmènes ! En 1886, un groupe d'officiers émigre vers l'Empire russe. L'un d'eux, Georgy Vazov, qui avait une formation d'ingénieur militaire, a été envoyé au Turkménistan, où des lignes de chemin de fer étaient alors en construction. G. Vazov a travaillé pendant dix ans dans ce pays ensoleillé et, en 1897, il est retourné en Bulgarie. En 1912, l'une des rues de la ville de Serhetabat (anciennement ville de Kouchka) porte le nom de G. Vazov. Au Turkménistan, G. Vazov, alors capitaine, avait de nombreux amis. L'un d'eux était le lieutenant turkmène Nikolai Yomudsky (futur héros de la Première Guerre mondiale). Avant le départ de G. Vazov pour la Bulgarie, N. Yomudsky lui a offert un sabre et un pistolet ottomans. En 1913, le général G. Vazov est nommé ministre de la Guerre de Bulgarie. Les cadeaux de l'ami turkmène étaient conservés dans la famille du général bulgare comme des reliques inestimables. En novembre 2000, la commission d’experts du Musée d’histoire militaire de Sofia les a identifiés et a décidé : « L’arme a une valeur de collection ». Là encore, un fil conducteur a été tendu entre le Turkménistan et la Bulgarie Ovez GUNDOGDIEV (Turkménistan), Bogdan OGARCHINSKY (Bulgarie)

James Clerk Maxwell (1831-79) - physicien anglais, créateur de l'électrodynamique classique, l'un des fondateurs de la physique statistique, organisateur et premier directeur (depuis 1871) du Laboratoire Cavendish, a prédit l'existence des ondes électromagnétiques, a avancé l'idée de la nature électromagnétique de la lumière, a établi la première loi statistique - la loi de répartition des molécules par vitesse, qui porte son nom.

Développant les idées de Michael Faraday, il crée la théorie du champ électromagnétique (équations de Maxwell) ; a introduit le concept de courant de déplacement, prédit l'existence d'ondes électromagnétiques et avancé l'idée de la nature électromagnétique de la lumière. Établi une distribution statistique qui porte son nom. Il a étudié la viscosité, la diffusion et la conductivité thermique des gaz. Maxwell a montré que les anneaux de Saturne sont constitués de corps séparés. Travaux sur la vision des couleurs et la colorimétrie (disque de Maxwell), l'optique (effet Maxwell), la théorie de l'élasticité (théorème de Maxwell, diagramme de Maxwell-Cremona), la thermodynamique, l'histoire de la physique, etc.

Famille. Années d'études

James Maxwell est né le 13 juin 1831 à Édimbourg. Il était le fils unique du noble et avocat écossais John Clerk, qui, ayant hérité de la succession de l'épouse d'un parent, née Maxwell, a ajouté ce nom à son nom de famille. Après la naissance de leur fils, la famille a déménagé dans le sud de l'Écosse, dans leur propre domaine, Glenlar (« Refuge dans la vallée »), où le garçon a passé son enfance.

En 1841, le père de James l'envoya dans une école appelée Edinburgh Academy. Ici, à l'âge de 15 ans, Maxwell a écrit son premier article scientifique, « On Drawing Ovals ». En 1847, il entre à l'Université d'Édimbourg, où il étudie pendant trois ans, et en 1850, il s'installe à l'Université de Cambridge, où il obtient son diplôme en 1854. À cette époque, James Maxwell était un mathématicien de premier ordre doté d'une intuition superbement développée. d'un physicien.

Création du Laboratoire Cavendish. Travail d'enseignement

Après avoir obtenu son diplôme universitaire, James Maxwell a été laissé à Cambridge pour travailler comme enseignant. En 1856, il reçut un poste de professeur au Marischal College de l'Université d'Aberdeen (Écosse). En 1860, il fut élu membre de la Royal Society de Londres. La même année, il s'installe à Londres, acceptant une offre d'occuper le poste de chef du département de physique du King's College de l'Université de Londres, où il travaille jusqu'en 1865.

De retour à l'Université de Cambridge en 1871, Maxwell organisa et dirigea le premier laboratoire britannique spécialement équipé pour les expériences physiques, connu sous le nom de Laboratoire Cavendish (du nom du scientifique anglais Henry Cavendish). La formation de ce laboratoire, qui au tournant des XIXe-XXe siècles. devenu l'un des plus grands centres scientifiques mondiaux, Maxwell y a consacré les dernières années de sa vie.

En général, peu de faits sur la vie de Maxwell sont connus. Timide et modeste, il cherchait à vivre dans la solitude et ne tenait pas de journal. En 1858, James Maxwell s'est marié, mais sa vie de famille a apparemment échoué, a aggravé son insociabilité et l'a éloigné de ses anciens amis. Il y a des spéculations selon lesquelles une grande partie des documents importants sur la vie de Maxwell ont été perdus dans l'incendie de sa maison de Glenlare en 1929, 50 ans après sa mort. Il est décédé d'un cancer à l'âge de 48 ans.

Activité scientifique

La sphère d'intérêt scientifique inhabituellement large de Maxwell couvrait la théorie des phénomènes électromagnétiques, la théorie cinétique des gaz, l'optique, la théorie de l'élasticité et bien plus encore. L'un de ses premiers travaux fut une recherche sur la physiologie et la physique de la vision des couleurs et de la colorimétrie, commencée en 1852. En 1861, James Maxwell obtint pour la première fois une image couleur en projetant simultanément des diapositives rouges, vertes et bleues sur un écran. Cela a prouvé la validité de la théorie de la vision à trois composantes et a décrit les moyens de créer de la photographie couleur. Dans ses travaux de 1857 à 1859, Maxwell a étudié théoriquement la stabilité des anneaux de Saturne et a montré que les anneaux de Saturne ne peuvent être stables que s'ils sont constitués de particules (corps) qui ne sont pas reliées les unes aux autres.

En 1855, D. Maxwell commença une série de ses principaux travaux sur l'électrodynamique. Les articles « Sur les lignes de force de Faraday » (1855-56), « Sur les lignes de force physiques » (1861-62) et « Théorie dynamique du champ électromagnétique » (1869) ont été publiés. Les recherches furent complétées par la publication d'une monographie en deux volumes, « Traité sur l'électricité et le magnétisme » (1873).

Création de la théorie du champ électromagnétique

Lorsque James Maxwell commença ses recherches sur les phénomènes électriques et magnétiques en 1855, nombre d'entre eux étaient déjà bien étudiés : en particulier, les lois d'interaction des charges électriques stationnaires (loi de Coulomb) et des courants (loi d'Ampère) avaient été établies ; Il a été prouvé que les interactions magnétiques sont des interactions de charges électriques en mouvement. La plupart des scientifiques de l’époque croyaient que l’interaction se transmettait instantanément, directement à travers le vide (théorie de l’action à longue portée).

Un tournant décisif vers la théorie de l'action à courte portée a été réalisé par Michael Faraday dans les années 30. 19ème siècle Selon les idées de Faraday, une charge électrique crée un champ électrique dans l'espace environnant. Le champ d’une charge agit sur une autre, et vice versa. L'interaction des courants s'effectue à travers un champ magnétique. Faraday a décrit la distribution des champs électriques et magnétiques dans l'espace à l'aide de lignes de force qui, à son avis, ressemblent à des lignes élastiques ordinaires dans un milieu hypothétique - l'éther mondial.

Maxwell a pleinement accepté les idées de Faraday sur l'existence d'un champ électromagnétique, c'est-à-dire sur la réalité des processus dans l'espace à proximité des charges et des courants. Il croyait que le corps ne peut pas agir là où il n’existe pas.

La première chose que D.K. Maxwell - a donné aux idées de Faraday une forme mathématique stricte, si nécessaire en physique. Il s'est avéré qu'avec l'introduction du concept de champ, les lois de Coulomb et d'Ampère ont commencé à s'exprimer de la manière la plus complète, la plus profonde et la plus élégante. Dans le phénomène d'induction électromagnétique, Maxwell a vu une nouvelle propriété des champs : un champ magnétique alternatif génère dans l'espace vide un champ électrique avec des lignes de force fermées (le soi-disant champ électrique vortex).

La prochaine et dernière étape dans la découverte des propriétés fondamentales du champ électromagnétique a été franchie par Maxwell sans aucune dépendance à l'expérience. Il a brillamment deviné qu'un champ électrique alternatif génère un champ magnétique, tout comme un courant électrique ordinaire (hypothèse du courant de déplacement). En 1869, toutes les lois fondamentales du comportement du champ électromagnétique étaient établies et formulées sous la forme d'un système de quatre équations, appelées équations de Maxwell.

Les équations de Maxwell sont les équations de base de l'électrodynamique macroscopique classique, décrivant les phénomènes électromagnétiques dans des milieux arbitraires et sous vide. Les équations de Maxwell ont été obtenues par J.C. Maxwell dans les années 60. 19ème siècle à la suite de la généralisation des lois des phénomènes électriques et magnétiques découvertes par l'expérience.

Une conclusion fondamentale découle des équations de Maxwell : la finitude de la vitesse de propagation des interactions électromagnétiques. C'est la principale chose qui distingue la théorie de l'action à courte portée de la théorie de l'action à longue portée. La vitesse s’est avérée égale à la vitesse de la lumière dans le vide : 300 000 km/s. Maxwell en conclut que la lumière est une forme d’ondes électromagnétiques.

Travaux sur la théorie cinétique moléculaire des gaz

Le rôle de James Maxwell dans le développement et l'établissement de la théorie de la cinétique moléculaire (le nom moderne est mécanique statistique) est extrêmement important. Maxwell fut le premier à faire une déclaration sur la nature statistique des lois de la nature. En 1866, il découvre la première loi statistique - la loi de la distribution des molécules par vitesse (distribution de Maxwell). De plus, il a calculé la viscosité des gaz en fonction des vitesses et du libre parcours moyen des molécules, et en a dérivé un certain nombre de relations thermodynamiques.

La distribution de Maxwell est la distribution de vitesse des molécules d'un système en état d'équilibre thermodynamique (à condition que le mouvement de translation des molécules soit décrit par les lois de la mécanique classique). Créée par J.C. Maxwell en 1859.

Maxwell était un brillant vulgarisateur scientifique. Il a écrit un certain nombre d'articles pour l'Encyclopedia Britannica et des livres populaires : « The Theory of Heat » (1870), « Matter and Motion » (1873), « Electricity in Elementary Exposition » (1881), qui ont été traduits en russe ; a donné des conférences et des rapports sur des sujets physiques pour un large public. Maxwell a également montré un grand intérêt pour l'histoire des sciences. En 1879, il publie les travaux de G. Cavendish sur l'électricité, en les commentant de manière approfondie.

Évaluation du travail de Maxwell

Les travaux du scientifique n'étaient pas appréciés par ses contemporains. Les idées sur l’existence d’un champ électromagnétique semblaient arbitraires et infructueuses. Ce n’est qu’après qu’Heinrich Hertz eut prouvé expérimentalement l’existence des ondes électromagnétiques prédites par Maxwell en 1886-1889 que sa théorie fut universellement acceptée. Cela s'est produit dix ans après la mort de Maxwell.

Après confirmation expérimentale de la réalité du champ électromagnétique, une découverte scientifique fondamentale a été faite : il existe différents types de matière, et chacun d’eux a ses propres lois, qui ne sont pas réductibles aux lois de la mécanique de Newton. Cependant, Maxwell lui-même n’en était guère conscient et tenta d’abord de construire des modèles mécaniques des phénomènes électromagnétiques.

Le physicien américain Richard Feynman a très bien dit à propos du rôle de Maxwell dans le développement de la science : « Dans l'histoire de l'humanité (si vous la regardez, disons, dix mille ans plus tard), l'événement le plus important du XIXe siècle sera sans aucun doute la découverte de Maxwell. des lois de l'électrodynamique. Dans le contexte de cette découverte scientifique importante, la guerre civile américaine de la même décennie ressemblera à un incident provincial.

James Maxwell est décédé 5 novembre 1879, Cambridge. Il n'est pas enterré dans la tombe des grands hommes d'Angleterre - l'abbaye de Westminster - mais dans une tombe modeste à côté de son église bien-aimée dans un village écossais, non loin du domaine familial.

Maxwell, James Clerk - mathématicien et physicien anglais d'origine écossaise. Fondateur de l’électrodynamique classique moderne, théorie cinétique des gaz. Réalisation d'un certain nombre d'études importantes en thermodynamique et en physique moléculaire. Le créateur de la théorie quantitative des couleurs a posé les bases des principes de la photographie couleur.

Biographie

James Clerk Maxwell est né le 13 juin 1831 à Édimbourg, la capitale écossaise. Père, John Clerk Maxwell. Il était membre du barreau et possédait un domaine dans le sud de l'Écosse. Sa mère, Frances Kay, était la fille d'un juge de la Cour d'Amirauté.

La mère de James est décédée quand il avait huit ans. Mon père a dû l'élever seul. Tout au long de sa vie, James a conservé des sentiments très chaleureux pour son père, qui a toujours pris soin de lui.

Lorsque le moment est venu pour James de recevoir une éducation, les enseignants ont d'abord été invités chez lui. Cependant, ces enseignants étaient ignorants et impolis, et on n’en a pas trouvé d’autres. Le père a donc décidé d'envoyer son fils à l'Académie d'Édimbourg.

Au début, le jeune Maxwell hésitait beaucoup à étudier à l'académie, mais s'y est progressivement impliqué. Les leçons ont suscité chez lui un véritable intérêt et la géométrie a attiré une attention particulière. C’est cette science qui est devenue la base sur laquelle se sont développées toutes les futures réalisations scientifiques de Maxwell.

Maxwell a donné à l'académie un hymne d'adieu, qui a ensuite été chanté avec plaisir par plus d'une génération d'étudiants. James entre ensuite à l'Université d'Édimbourg. Il explore ici la théorie de l'élasticité, les résultats de ces travaux sont très appréciés des spécialistes.

En 1850, Maxwell part pour Cambridge, malgré le mécontentement de son père face à cette décision. Il étudie d'abord au St. College. Peter's, puis déménage au Trinity College. Il a simplement étonné les professeurs par ses connaissances et a pris la deuxième place à l'obtention du diplôme. Après avoir obtenu son baccalauréat, Maxwell est resté au Trinity College pour travailler comme enseignant. Durant cette période, il étudie le problème des couleurs, de la géométrie et de l'électricité. En 1854, dans une lettre à un de ses amis

James a annoncé son intention « d'attaquer l'électricité ». Ce fut un succès - bientôt l'ouvrage «On Faraday Lines of Force» fut publié, l'un des trois plus grands ouvrages de Maxwell. L’œuvre principale de cette période de la vie du scientifique fut la création de la théorie des couleurs. Il a prouvé expérimentalement comment les couleurs se mélangent. Ces études ont ensuite constitué la base de la photographie couleur.

En 1856, Maxwell devient professeur de philosophie naturelle à l'Aberdeen Marischal College. En fait, il a créé ici le département de physique de toutes pièces. En 1858, Maxwell épousa Catherine Mary Dewar, fille du directeur du Marischal College.

Au cours de cette période, le scientifique s'est occupé de calculer le mouvement des anneaux de Saturne et a publié un traité "Sur la stabilité du mouvement des anneaux de Saturne". Cette œuvre est devenue plus tard un classique.

Parallèlement, Maxwell se concentre sur la théorie cinétique des gaz. En juin 1860, il fit un rapport sur ce sujet lors de la réunion de la British Association à Oxford.

Également en 1860, Maxwell dut dire au revoir à son poste de professeur au Marischal College. Peu de temps après, il fut invité au King's College au poste de professeur au département de philosophie naturelle.

Le 17 mai 1861, le scientifique présente la première photographie couleur au monde. Cent ans plus tard, la société Kodak a prouvé que Maxwell avait tout simplement de la chance à cette époque : il était impossible d'obtenir des images vertes et rouges en utilisant sa méthode, ces couleurs étaient formées par hasard ; Cependant, les principes restaient corrects, malgré des erreurs mineures.

Après cela, Maxwell se concentre sur l'étude de l'électromagnétisme. Les ouvrages « Sur les lignes de force physiques » et « Théorie dynamique du champ électromagnétique » sont publiés. À partir de cette époque et jusqu'à la fin de sa vie, le scientifique a travaillé sur des problèmes de mesures électriques.

En 1865, la santé de Maxwell se détériore et l'année suivante, il quitte Londres pour son domaine de Glenlar. En 1867, il se rend en Italie pour améliorer sa santé. Durant cette période, les livres « Théorie de la chaleur » et « Théorie de la chaleur » ont été publiés.

En 1871, Maxwell devient professeur à l'Université de Cambridge. Deux ans plus tard, le scientifique termine l'œuvre de sa vie : le Traité en deux volumes sur l'électricité et le magnétisme. Puis les livres «Matière et Mouvement» ont été publiés,

De 1874 à 1879, Maxwell traita les œuvres d'Henry Cavendish, qui lui furent solennellement présentées par le duc de Devonshire.

À cette époque, sa santé se détériorait considérablement. Bientôt, un diagnostic de cancer fut posé. Le 5 novembre 1879, James Clerk Maxwell décède. Son corps a été enterré dans le village de Parton, à côté de ses parents.

Les principales réalisations de Maxwell

• Du vivant de Maxwell, nombre de ses œuvres n'étaient pas suffisamment appréciées, mais plus tard, ses travaux ont pris la place qui leur revient dans l'histoire des sciences.
• La recherche dans le domaine de la théorie des champs électromagnétiques est devenue la base de l'idée du champ en physique du 20e siècle. Cela a été souligné par de nombreux scientifiques, dont Leopold Infeld, Albert Einstein et Rudolf Peierls.
• Contribution à la théorie de la cinétique moléculaire.
• Développement de méthodes statistiques ayant contribué au développement de la mécanique statistique. Inventeur du terme « mécanique statistique ».
• Création de la théorie des couleurs. Théorie électromagnétique de la lumière.
• Développement de la théorie dynamique des gaz.

Dates importantes dans la biographie de Maxwell

• 13 juin 1831 - à Édimbourg.
• 1841 – admission à l'Académie d'Édimbourg.
• 1846 - le premier travail scientifique "Sur les propriétés des ovales et des courbes à plusieurs foyers".
• 1847 – admission à l'Université d'Édimbourg.
• 1850 – rapport « Sur l'équilibre des corps élastiques ». Admission à l'Université de Cambridge.
• 1854 – diplôme universitaire. Début de l'activité professorale.
• 1856 - décès du père. Maxwell devient membre de la Royal Society of Edinburgh.
• 1857 - ouvrage "Sur les lignes de force de Faraday".
• 1858 - épouse Katherine Mary Dewar.
• 1859 - le premier article sur la théorie cinétique des gaz.
• 1860 – Professeur de physique à l'Université de Londres.
• 1860 - Reçoit la médaille Rumford pour ses recherches en optique et en couleurs.
• 1861 – première photographie couleur au monde.
• 1861-1864 – publication des ouvrages « Théorie dynamique du champ électromagnétique », « Sur les lignes de forces physiques ».
• 1865 – déménagement à Glenlare.
• 1867 - voyage en Italie.
• 1871 – Professeur de physique expérimentale à l'Université de Cambridge.
• 1873 – publication des ouvrages « Matière et mouvement », « Traité d'électricité et de magnétisme ».
• 1874 – le laboratoire Cavendish commence ses travaux.
• 1878-1879 – publication d'articles « Sur les contraintes apparaissant dans les gaz raréfiés dues à l'inégalité de température », « Analyse harmonique ».
• 5 novembre 1879 - James Clerk Maxwell décède à son domicile de Cambridge.

• La seule caractéristique du relief de Vénus portant le nom d'un homme est la chaîne de montagnes James Maxwell.
• À l'école, Maxwell connaissait très peu l'arithmétique.
• Après avoir reçu un message concernant la présence obligatoire à un service à l’Université de Cambridge, il a déclaré : « Je vais juste me coucher à cette heure. »
• Il adorait interpréter des chansons écossaises en s'accompagnant à la guitare.
• À l’âge de huit ans, il pouvait citer presque tous les versets du livre des Psaumes.

James Maxwell est né le 13 juin 1831 dans la capitale de l'Écosse, la ville d'Édimbourg, dans la famille de l'avocat et noble héréditaire John Clerk Maxwell. James a passé son enfance dans le domaine familial du sud de l'Écosse. Sa mère est décédée prématurément et son père a élevé le garçon. C'est lui qui a inculqué à James l'amour des sciences techniques. En 1841, il entre à l'Académie d'Édimbourg. Puis, en 1847, il étudie à l'Université d'Édimbourg pendant trois ans. Ici, Maxwell étudie et développe la théorie de l'élasticité et mène des expériences scientifiques. En 1850 - 1854 a étudié à l'Université de Cambridge, où il a obtenu un baccalauréat.

Après avoir terminé ses études, James continue d'enseigner à Cambridge. À cette époque, il commence à travailler sur la théorie des couleurs, qui constituera plus tard la base de la photographie couleur. Maxwell s'intéresse également à l'électricité et à l'effet magnétique.

En 1856, James Maxwell devient professeur au Marischal College d'Aberdeen (Écosse) et y travaillera jusqu'en 1860. En juin 1858, Maxwell épousa la fille du directeur du collège. Alors qu'il travaillait à Aberdeen, James a travaillé sur le traité « Sur la stabilité du mouvement des anneaux de Saturne » (1859), reconnu et approuvé par la communauté scientifique. Parallèlement, Maxwell développait la théorie cinétique des gaz, qui constituait la base de la mécanique statistique moderne, et plus tard, en 1866, il découvrit la loi de distribution des vitesses moléculaires, qui porte son nom.

En 1860 - 1865 James Maxwell était professeur au département de philosophie naturelle du King's College (Londres). en 1864, son article «La théorie dynamique du champ électromagnétique» fut publié, qui devint l'ouvrage principal de Maxwell et détermina l'orientation de ses recherches ultérieures. Le scientifique s'est occupé des problèmes de l'électromagnétisme jusqu'à la fin de sa vie.

En 1871, Maxwell retourna à l'Université de Cambridge, où il dirigea le premier laboratoire d'expériences physiques, du nom du scientifique anglais Henry Cavendish - le laboratoire Cavendish. Il y enseigne la physique et participe à l'équipement du laboratoire.

En 1873, le scientifique achève enfin les travaux sur l'ouvrage en deux volumes « Traité sur l'électricité et le magnétisme », qui est devenu un véritable héritage encyclopédique dans le domaine de la physique.

Le grand scientifique décède le 5 novembre 1879 d'un cancer et est enterré près du domaine familial, dans le village écossais de Parton.

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