Istorie

născut în urmă cu 175 de ani, James Clerk Maxwell a efectuat prima unificare profundă a forțelor naturii. Francis Everitt examinează imensa contribuții de cel mai mare fizician matematic de Newton.

Merită recunoaștere

Dacă unul este un poet, un erou de război sau un star rock, este o greșeală să mor de tineri., James Clerk Maxwell-spre deosebire de Isaac Newton și Albert Einstein, cei doi giganți ai fizicii cu care stă – au făcut această greșeală, murind în 1879 la vârsta de doar 48 de ani. Fizicienii pot fi familiarizați cu Maxwell, dar majoritatea non-oamenilor de știință, atunci când își pornesc televizoarele color sau își folosesc telefoanele mobile, este puțin probabil să realizeze că el a făcut posibilă o astfel de tehnologie. La urma urmei, în 1864 ne – a dat „ecuațiile lui Maxwell” – votate de cititorii fizicii Mondiale ca ecuațiile lor preferate din toate timpurile-din care au fost prezise undele radio.,să presupunem că Maxwell a trăit un an dincolo de scorul biblic trei și zece. El ar fi fost apoi în viață pe 12 decembrie 1901, ziua în care Guglielmo Marconi, în St John ‘ s, Newfoundland, a primit primul semnal radio transatlantic de la un transmițător din Cornwall, Marea Britanie, proiectat de fostul student al lui Maxwell, Ambrose Fleming. Sau luați în considerare relativitatea: menționați-o și toată lumea se gândește la Einstein., Totuși a fost Maxwell în anul 1877, care a introdus termenul în fizică, și dăduse seama până atunci cât de interpretarea de inducție electromagnetică fost diferite în funcție de faptul dacă se consideră un magnet se apropie de o buclă de sârmă sau o buclă se apropie de un magnet. Din aceste „asimetrii care nu par a fi inerente fenomenelor”, Einstein și-a început lucrarea asupra relativității speciale.dacă nu ar fi murit atât de tânăr, Maxwell ar fi dezvoltat aproape sigur relativitatea specială cu un deceniu sau mai mult înainte de Einstein., Mai mult, prin citirea articolului lui Maxwell „Ether” din cea de – a noua ediție a Encyclopaedia Britannica, Albert Michelson a venit să inventeze interferometrul-un nou tip de instrument pe care el și Edward Morley l-au folosit în 1887 pentru a descoperi că viteza luminii este aceeași în toate direcțiile.deci, ce impresie despre Maxwell ai fi câștigat dacă l-ai fi întâlnit în prim-plan, așa cum a făcut un tânăr student scoțian Donald MacAlister la Cambridge în 1877?, Cu siguranță ai fi fost fermecat, dar poate și surprins să întâlnești – așa cum a spus MacAlister – „un vechi Scotch vechi în moduri și vorbire”. Ca proprietar al unei proprietăți scoțiene de 1800 de acri, Maxwell avea toate calitățile unui gentleman de țară Victorian mai bun: cultivat, grijuliu cu chiriașii săi, activ în afacerile locale și un înotător și călăreț expert.,puțini ar fi ghicit că acest „Scotch laird”, atât de dezarmant de modă veche chiar și în 1877, a fost un om de știință ale cărui scrieri rămân uimitor de vibrante în 2006 și cel mai mare fizician matematic de la Newton. Pe lângă munca sa asupra electromagnetismului, Maxwell a contribuit și la alte opt sfere științifice: optica geometrică, teoria cinetică, termodinamica, viscoelasticitatea, structurile punților, teoria controlului, analiza dimensională și teoria inelelor lui Saturn. De asemenea, a lucrat la viziunea culorilor, producând prima fotografie color (vezi chenarul „a colourful tale”).,

Chiar dacă realizările sale sunt oarecum umbrită în ochii publicului de către cei de Einstein, a cărui succese au fost marcate de o mare serie de evenimente de anul trecut, este o măsură a lui Maxwell în picioare 2006 – 175 de ani de la naștere – a fost numit Maxwell An.James Clerk Maxwell s – a născut pe 18 iunie 1831 în familia lui Frances Cay și John Clerk-un avocat care era fiul mai mic al lui James Clerk. Funcționarii au fost una dintre cele mai distinse și mai bogate familii din Edinburgh și ambii părinți ai lui Maxwell au fost pătrunși în cultura orașului., Încă Maxwell și-a petrecut primii 10 ani din viața lui pe o proprietate țară, Glenlair în sud-vestul Scoției, care a fost apoi o regiune de izolare extremă, chiar și fărădelege, cu nici o școală din apropiere. Cum s-a întâmplat acest lucru și de ce nu ne referim la ecuațiile lui Clerk, ci la ecuațiile lui Maxwell?răspunsul constă într-o lungă dispută de sânge între familia Maxwell și o altă familie scoțiană – Johnstones – care datează din secolul al XVI-lea. Feudul a inclus executarea în 1613 a celui de-al optulea Lord Maxwell pentru uciderea șefului Johnstones în răzbunare pentru uciderea tatălui său., Lipsit de copii legitimi, Lordul Maxwell a lăsat pământ fiului său nelegitim, John Maxwell, care a fost el însuși ucis în 1639. Căsătoria a două dintre moștenitoarele acesteia din urmă cu membrii familiei Clerk a avut ca rezultat, în urma unor înțelegeri juridice complexe, în moșia Clerk de 7000 de acri de lângă Edinburgh fiind înmânată în 1798 lui George Clerk (unchiul lui James Clerk Maxwell), iar numele și moșia lui Maxwell lui John Clerk (tatăl lui Maxwell).după ce părinții lui Maxwell s-au căsătorit, au început să dezvolte moșia la Glenlair., Dar fără școli în apropiere și cu un singur copil de îngrijit, mama lui s-a dublat ca profesoară. Moartea ei când avea opt ani l-a afectat profund pe Maxwell și, după doi ani nefericiți cu un tutore privat, a fost trimis la Academia din Edinburgh, unde accentul său ciudat și pantofii mai ciudați (făcuți manual de tatăl său) i-au câștigat porecla „Dafty”. Maxwell a fost, de asemenea, implicat într-un remorcher de război între două mătuși peste care ar trebui să-l aducă în sus. În ciuda acestor eșecuri, Maxwell a supraviețuit și în curând a început să se bucure de minunata cultură din Edinburgh, mai ales după ce tatăl său și-a făcut timp să vină din Glenlair.,prima lucrare științifică a lui Maxwell a apărut când avea doar 14 ani, ceea ce sugerează că era o minune matematică terifiantă. De fapt, Maxwell era un băiat foarte inteligent, dar în niciun caz exclusiv științific. Într-adevăr, o poezie a lui a fost publicată în Edinburgh Courant cu șase luni înainte de prima sa lucrare științifică. El a scris acesta din urmă după întâlnirea cu artistul decorativ D R Hay, care căuta o modalitate de a desena ovale. Maxwell, în vârstă de 14 ani, a generalizat definiția unei elipse și a reușit să producă ovale adevărate identice cu cele studiate în secolul al XVII-lea, fie René Descartes., Tatăl lui Maxwell i-a arătat metoda lui James David Forbes, fizician experimental la Universitatea din Edinburgh, care și-a dat seama că este corect. Forbes a prezentat apoi lucrarea în numele lui Maxwell la o întâlnire a Societății Regale din Edinburgh – o realizare remarcabilă pentru cineva atât de tânăr.Maxwell și-a început studiile la Universitatea din Edinburgh în 1847, la vârsta de 16 ani. Sa mutat la Cambridge în 1850 pentru a lua Triposul matematic, care a durat trei ani și un mandat., Această carieră neobișnuit de lungă de licență, care a rezultat din diferitele vârste la care studenții din Anglia și Scoția au mers apoi la universitate, s-a dovedit în întregime benefică pentru Maxwell. La Edinburgh a obținut o educație amplă centrată pe filozofie, în timp ce Cambridge i-a oferit o pregătire excelentă în matematică aplicată și cel mai istovitor sistem de examinare pe care l-a conceput inteligența omului. La ambele, el a întâlnit minți de primă clasă.,în afară de Forbes, care i-a dat lui Maxwell conducerea laboratorului său și i-a încurajat interesul pentru culoare, Edinburgh s-a lăudat cu Sir William Hamilton, profesor de logică și metafizică. (Nu trebuie confundat cu matematicianul irlandez William Rowan Hamilton.) Hamilton a fost un om cu o învățare formidabilă, un geniu care a însuflețit mințile tinere și care a fost faimos pentru învățăturile sale extrase indirect de la Kant despre „relativitatea cunoașterii umane”. Cu toate acestea, el și Forbes erau dușmani; doar într – un singur loc s-au întâlnit bine-și asta era în mintea tânărului Maxwell.,între timp, Cambridge a fost casa lui William Hopkins – un mare profesor care a devenit tutorele privat al lui Maxwell-precum și a autorității de frunte din lume în domeniul opticii, George Gabriel Stokes. A existat și William Whewell, Istoricul suprem și filosoful științei care a inventat cuvântul „fizician”. După cum și-a amintit un prieten din Cambridge, Maxwell era „familiarizat cu fiecare subiect asupra căruia s-a transformat conversația. N-am mai întâlnit un om ca el. Cred că nu există un singur subiect despre care să nu poată vorbi și să vorbească bine, afișând întotdeauna cele mai curioase și din cale informații.,la fel ca mulți studenți inteligenți, Maxwell a muncit din greu în timp ce se preface că nu. Cu toate acestea, în 1854 tocmai a ratat poziția râvnită de „Senior wrangler” la examenul de matematică, ajungând pe locul doi la E J Routh. Doi ani mai târziu, Maxwell a fost făcut membru al Colegiului Trinity, Cambridge, înainte de a se întoarce în Scoția în 1856 ca profesor de filozofie naturală la Colegiul Marischal, Aberdeen, la vârsta de doar 25 de ani. Aici s-a căsătorit cu Katherine Mary Dewar, fiica directorului Colegiului.,în 1860, cele două colegii ale lui Aberdeen – Marischal și King ‘ s – au contopit, iar Maxwell a fost unul dintre profesorii care au dat drumul, cu o pensie de £40 pe an. Aceasta nu era o sumă uriașă în acele zile, dar avea un venit privat de aproximativ 2000 de lire sterline pe an din averea sa, așa că nu era nimic de îngrijorat. Maxwell s-a mutat la sud la King ‘ s College, Londra, înainte de a „retrage” în 1865 pentru a mări Glenlair Casa, scrie său Tratat despre Electricitate și Magnetism și a devenit un Tripos examinator pentru Cambridge. În 1871, însă, s-a întors la Cambridge cu normă întreagă ca primul profesor de Fizică Experimentală., Aici, cu finanțare de la al șaptelea Duce de Devonshire, a creat Laboratorul Cavendish, care a fost deschis în 1874. Sub J J Thomson, Ernest Rutherford și succesorii lor, Cavendish avea să devină unul dintre cele mai mari centre de cercetare din lume.la 5 ianuarie 1865, în timp ce se afla la King ‘ s, Maxwell a încheiat o scrisoare către vărul său Charles cay despre ultima sa lucrare științifică cu remarca întâmplătoare: „am și o hârtie pe linia de plutire care conține o teorie electromagnetică a luminii, pe care, până când sunt convins de contrariul, o consider a fi arme grozave.,”Judecata a fost corectă. Mai mult decât o teorie nouă, aceasta a fost un nou tip de teorie care a implicat vederi complet noi ale explicațiilor științifice, unificând așa cum a făcut – o trei tărâmuri diferite ale fizicii-electricitatea, magnetismul și lumina. Această unificare a forțelor de bază ale naturii este un obiectiv la care fizicienii încă lucrează astăzi.înainte de Maxwell au existat progrese uriașe în optică și electromagnetism, dar au rămas întrebări tulburătoare în ambele domenii., Teoria undelor de lumină, originară de Thomas Young și Augustin Fresnel, a fost într-un sens un succes minunat, ducând la un potop de noi descoperiri. Dar într-un alt mod a fost un eșec îngrijorător. Au existat cel puțin 11 teorii alternative, fiecare încercând să explice formulele lui Fresnel și alte formule în termeni de eter de bază, dar, așa cum Stokes s-a dovedit devastator în 1862, fiecare dintre ele a fost eronată. O parte din miracolul teoriei lui Maxwell a fost că aproape magic măturat necazurile cu aceste teorii departe.,o altă problemă a împiedicat electromagnetismul, care a fost descoperit de fizicianul danez Hans Christian Oersted în 1820. Oersted a descoperit că un ac de busolă a adus lângă un fir de transport curent îndreptat în unghi drept față de direcția curentului, ceea ce a implicat o mișcare de răsucire care nu putea fi explicată de nicio altă forță. Au apărut două explicații., Ampère a căutat să reinterpreteze răsucirea ca o atracție de un fel mai complex, în timp ce Faraday, care a arătat că magnetismul, curentul electric și forța rezultată pe un corp acționează perpendicular unul pe celălalt, a luat constatarea lui Oersted ca un fapt nou ireductibil.Faraday a văzut „liniile de forță”, care sunt dezvăluite prin stropirea pilitură de fier pe o foaie de hârtie ținută peste un magnet, nu numai ca linii geometrice, ci și, mai îndrăzneț, ca linii fizice mai degrabă ca benzi elastice întinse cu o repulsie laterală suplimentară., Pentru el, aceste stresuri fizice ar putea fi folosite pentru a explica forța magnetică. Maxwell a dezvoltat ambele aspecte ale gândirii lui Faraday, elaborând în cea de-a doua lucrare din 1861 un „eter” plin de mici „vârtejuri moleculare” aliniate cu liniile de forță. Ca și pământurile mici de filare, Maxwell a motivat, fiecare vortex se micșorează axial și se extinde lateral, dând doar tiparele de stres pe care Faraday le-a emis (vezi imaginea „model mecanic”). Pentru a explica modul în care vortexurile se rotesc, Maxwell a imaginat „particule de roată dințată” mai mici, care se împletesc cu vortexurile.,deși a subliniat că această idee, în special particulele roții dințate, a fost speculativă și nu un model fizic real, el a văzut-o totuși ca o modalitate utilă de a înțelege electromagnetismul. Într-un fir, particulele sunt libere să curgă și să formeze un curent electric. În spațiu, ele servesc ca roți de ralanti contra-rotative între vârtejuri pentru a face ca cele succesive să se rotească în aceeași direcție. Această mașină a dat rezultatul potrivit; Maxwell a „explicat” forța magnetică în termeni asemănători lui Faraday.,Maxwell s – a adresat forței electrice – punctul crucial al discuției sale-după ce a prezentat două lucrări despre forța magnetică pentru publicare. Problema cheie a fost în cazul în care energia rezidă. Teoriile anterioare au presupus că energia a fost localizată la sau pe magneți sau corpuri încărcate electric. În teoria lui Maxwell, totuși, energia magnetică era în spațiul din jur, sau „câmpul”, așa cum îl numea el. Energia a fost, cu alte cuvinte, energia cinetică a vârtejurilor.,bazându-se pe ideile lui William Thomson (viitorul Lord Kelvin), Maxwell a procedat la elasticitatea eterului său, forța electrică fiind rezultatul energiei potențiale necesare distorsionării eterului. Intrigat de faptul că un elastic eter ar trebui să transmită valuri, Maxwell a decis să calculeze viteza cu care s-ar muta în termeni de câmp electric și magnetic forțele, de a face calcule în timp ce la Glenlair.,la întoarcerea la Londra, el a căutat raportul dintre forțele magnetice și cele electrice, care au fost determinate experimental în 1858 de fizicianul German Wilhelm Weber. Weber a măsurat raportul deoarece a jucat o parte importantă, dar nu bine înțeleasă, în propria sa teorie a electromagnetismului. O viteză a apărut și în teoria sa, dar cu o valoare numerică diferită, care nu avea o semnificație fizică evidentă., Maxwell a conectat raportul de forță al lui Weber în ecuațiile sale și a descoperit, spre uimirea sa totală, că viteza a egalat exact viteza luminii, care a fost cunoscută experimental cu o precizie de 1%. Cu emoție manifestată în italice, el a scris: „cu greu putem evita inferența că lumina constă în ondulațiile transversale ale aceluiași mediu care este cauza fenomenelor electrice și magnetice.”

după ce a făcut această descoperire epocală, Maxwell a trecut de la modelul său vizionar la un fapt greu., Într-o lucrare care are o pretenție bună de a fi fundamentul analizei dimensionale, în 1863 a demonstrat că raportul dintre forțele magnetice și electrice conține într-adevăr o viteză care este egală cu viteza luminii, c. importanța acestui rezultat pentru fizică este greu de supraestimat. Înainte de Maxwell, c era doar o viteză printre mulți. Acum a fost privilegiat, arătând calea de urmat către Einstein și relativitate.eterul vortex al lui Maxwell a început ca o încercare de a explica mecanic tensiunile magnetice ale lui Faraday. O altă persoană ar fi putut fi tentată să o îmbunătățească și să o perfecționeze., Maxwell a văzut că nu era necesar un astfel de efort. El a adunat până acum o serie de ecuații referitoare la cantități electrice și magnetice; el ar putea deduce propagarea undelor din ele. În loc să explice electromagnetismul sau lumina, el a conectat aceste două clase aparent diferite de fenomene folosind ecuații care au luat două forme. Primul, care a apărut în lucrarea sa din 1865 și din nou în tratatul său, a constat din opt grupuri de ecuații. Al doilea, în 1868, conține cele patru ecuații pe care le cunoaștem acum ca „ecuațiile lui Maxwell”., Diferențele sunt oarecum tehnice: cele opt ecuații includ conceptul de „potențial vectorial” și numele incorect „Legea forței Lorentz”. (Adepții razorului lui Ockham ar trebui să observe o remarcă a lui Maxwell în tratatul său că „eliminarea unei cantități care exprimă o idee utilă ar fi mai degrabă o pierdere decât un câștig în această etapă a anchetei noastre”.teoria lui Maxwell a prezis multe fenomene noi, cum ar fi presiunea radiațiilor. Dar consecința sa cea mai remarcabilă – după cum și – a dat seama imediat Maxwell-a fost că a indicat existența unui spectru electromagnetic., Acest „mare depozit al naturii” ar putea conține alte radiații de frecvențe mai mari și mai mici, un gând care a fost justificat în următorii 30 de ani odată cu descoperirea undelor radio, a razelor X și a radiațiilor gamma. În ceea ce privește relativitatea, Maxwell a introdus cuvântul lui Hamilton, în modul în care fizicienii îl înțeleg acum, în mica sa carte Matter and Motion din 1877. Poincaré a citit lucrarea; Einstein a aflat de ea de la Poincaré; iar restul este istorie.de la Saturn la ghețari și gaze unificarea electricității și magnetismului lui Maxwell a fost cea mai mare contribuție a sa la fizică., Dar cea mai lungă lucrare a sa se referea la un subiect diferit: natura inelelor lui Saturn. În această lucrare, la care Maxwell a lucrat patru ani între 1856 și 1860, el a arătat că inelele lui Saturn nu sunt solide, lichide sau gazoase, ci constau în număr mare de particule independente. Dar de ce a dedicat atât de mult timp acestui subiect?răspunsul este că, în timp ce Maxwell era un gentleman, nu îi lipsea conducerea competitivă., A doua venire a Routh în Tripos examinarea 1854 a fost o lovitură, așa că Maxwell imediat a îndreptat atenția spre un alt premiu prestigios numit Smith premiu, care de mai multe alte doua wranglers, inclusiv Kelvin, au avut de câștigat. Cu toate acestea, pentru prima dată în istoria sa de 84 de ani, premiul din acel an a fost împărțit, cu Routh și Maxwell egal. Prin urmare, Maxwell a decis să intre în Premiul Adams recent stabilit, acordat o dată la trei ani și deschis doar absolvenților Cambridge.tema premiului din 1856 a fost structura și stabilitatea inelelor lui Saturn., Maxwell a avut nevoie de patru ani pentru a rezolva problema, dar dedicarea lui a reușit. El a câștigat Premiul Adams cu un eseu care a provocat o agitație și a fost un factor puternic în a deveni el însuși examinator Tripos șase ani mai târziu. Mai mult, Maxwell a devenit fascinat de problema stabilității dinamice în general. Într – adevăr, în 1868 a decis să investigheze stabilitatea unui „guvernator de viteză” – un dispozitiv care controlează viteza de rotație a unui motor-lucrarea sa pe care a fost prima în domeniul acum vast al teoriei controlului.

apoi a venit ironia delicioasă., Maxwell a fost numit examinator al Premiului Adams din 1877, tema a fost stabilitatea dinamică, iar câștigătorul a fost Routh, care a derivat, pe fondul multor alte lucruri, o condiție fundamentală de stabilitate cunoscută acum sub numele de criteriul Routh–Hurwitz.Maxwell, împreună cu Ludwig Boltzmann și Willard Gibbs, au creat, de asemenea, știința mecanicii statistice. Activitatea sa în acest domeniu a început în 1859, când a citit o lucrare extrem de originală a lui Rudolf Clausius despre coliziunea moleculelor de gaz., Cu toate acestea, Maxwell a mers mult mai departe, obținând mai întâi o lege statistică care reglementează distribuția vitezelor în gaz și apoi determinând multe proprietăți ale gazelor care anterior erau imposibil de calculat. Unul a fost vâscozitatea, pe care a găsit-o ar trebui să rămână constantă pe o gamă largă de presiuni. Acest rezultat neașteptat a fost confirmat de Oskar Meyer și de Maxwell și soția sa, ea a face aproape toate lucrările experimentale. În special, ea a descoperit că vâscozitatea crește aproape liniar cu temperatura, mai degrabă decât ca rădăcina pătrată a temperaturii așa cum a prezis teoria inițială.,în încercarea de a înțelege acest puzzle, Maxwell a făcut unul dintre cele mai spectaculoase salturi intelectuale din fizică, care l-au dus de la gaze la ghețari și înapoi. Rudolf Clausius, imaginându-și moleculele ca bile de biliard, presupunea că parcurg o anumită distanță medie, cunoscută sub numele de „calea liberă medie”, între coliziuni. Dar acea imagine s-a dovedit a fi prea simplă. În practică, forțele cu rază mai lungă acționează între molecule, reprezentând diferitele dependențe de temperatură. A fost necesară o nouă abordare., Maxwell a reamintit că Forbes, în timp ce urca în Alpi, a făcut măsurători extinse ale ghețarilor care au arătat că se mișcă ca lichidele pe perioade lungi de timp.Maxwell a preluat această idee și a introdus în Fizică, Inginerie și Glaciologie un nou concept de anvergură cunoscut sub numele de „timpul de relaxare”: un ghețar se comportă ca un solid uneori mai scurt decât timpul de relaxare, dar ca un lichid la momente mai lungi.

Maxwell a arătat apoi matematic că moleculele dintr-un gaz rarefiat care sare de la perete la perete acționează și ca un solid., Cu alte cuvinte, pe măsură ce presiunea crește, un gaz începe să se comporte ca un fluid și are un timp de relaxare care crește odată cu presiunea. Prin urmare, distanța caracteristică a lui Clausius ar putea fi înlocuită de un timp caracteristic, iar Maxwell a reușit să dezvolte teoria pe o bază matematică fermă, care a fost extinsă ulterior de Boltzmann.

prezent pe tot parcursul, din păcate, a fost o problemă. În prima sa lucrare pe această temă, Maxwell a dovedit o teoremă îngrijită care afirma că energiile medii de rotație și translație ale moleculelor sunt egale., Cu toate acestea, atunci când este folosit pentru a prezice încălzirea specifică a gazelor, teorema a dat rezultate care nu au fost de acord cu experimentul. Profund alarmat, Maxwell a spus într-o prelegere la Oxford în 1860 că această constatare „răstoarnă întreaga teorie”. Deși acest lucru nu era adevărat, el a descoperit prima defalcare a mecanicii clasice.

mai rău a fost să urmeze. Când Boltzmann a extins teoria, a stabilit un principiu mult mai larg, echipartiția, care se aplica tuturor modurilor de mișcare, interne și externe, ale moleculelor., Un student la Cambridge din anii 1870 și-a amintit viu Maxwell spunând că „Boltzmann s-a dovedit prea mult”, explicând remarca sa cu observația că echipartiția se va aplica solidelor și lichidelor, precum și gazelor. Numai odată cu sosirea mecanicii cuantice, anxietatea s-a transformat din dificultate în triumf.

problema echipartiției sa înrăutățit constant., Într-o recenzie scrisă în 1877, Maxwell a examinat și demolat fiecare evaziune avansată până la acea vreme, concluzionând că nu a rămas decât să admită „ignoranța profund conștientă care este preludiul fiecărui progres real în cunoaștere”. Răspunsul – și noi întrebări-a venit în 1900 cu quantum de acțiune a lui Planck. La aproximativ 40 de ani de la descoperirea alarmantă a lui Maxwell din 1860, predicția căldurii specifice a gazelor și multe altele a fost explicată prin faptul că energia este cuantificată. La nivelurile Atomice și subatomice, echipartiția nu se menține.,moștenirea lui Maxwell când Einstein a vizitat Cambridge în anii 1920, cineva a remarcat: „ați făcut lucruri grozave, dar stați pe umerii lui Newton.”Răspunsul lui a fost:” nu, stau pe umerii lui Maxwell.”

el a fost corect, dar mult mai mult în fizica modernă se bazează, de asemenea, pe Maxwell. La urma urmei, Maxwell a introdus metodele care stau la baza nu numai a statisticilor Maxwell–Boltzmann, ci și a statisticilor Cuantico-mecanice Fermi–Dirac și Bose–Einstein care guvernează fotonii și electronii., Chiar el, în două discuții aparent nevinovate din anii 1870, a subliniat pentru prima dată ceea ce numim acum „efectul fluturelui”-faptul că diferențele minuscule în condițiile inițiale pot produce efecte finale uriașe, punctul de plecare al teoriei haosului. În mod similar, contribuțiile științifice ale lui Maxwell au avut efecte dramatice asupra viitorului curs al fizicii, în special încercarea de a unifica forțele fundamentale ale naturii. Din păcate, Maxwell a murit de cancer la 5 noiembrie 1879 și nu a trăit niciodată pentru a vedea aplicațiile radio sau demistificarea echipartiției., Dar puterea ideilor sale științifice continuă.puțini oameni vor fi conștienți de faptul că James Clerk Maxwell a produs prima fotografie color (stânga, a unei panglici tartan). Dar Maxwell a avut un interes de-a lungul vieții în optică și viziune de culoare, începând din 1849, când Universitatea Edinburgh fizician David James Forbes tors un top cu trei sectoare colorate reglabile. Ambii bărbați știau că Roșu, albastru și galben sunt culori primare. Cu toate acestea, nici o combinație a acestor culori nu a produs gri. (Thomas Young știa acest lucru cu ani mai devreme, dar acest fapt fusese uitat.,)

ceea ce era necesar era roșu, albastru și verde. Îmbunătățind topul Forbes, Maxwell a determinat „ecuațiile culorilor”, care oferă măsurători cantitative ale capacității ochiului de a se potrivi cu culorile reale. Dar, deoarece condițiile de lumină variază pentru diferiți observatori, Maxwell și-a dat seama că era nevoie de un instrument mai sofisticat decât un top, ceea ce l-a determinat să inventeze o „cutie de culori”ingenioasă., Cu ea, el și soția lui au efectuat măsurători detaliate ale variațiile de culoare înregistra pe retina pentru sute de observatori – o realizare de neegalat până în 1920. Pe 17 Mai 1861 Maxwell a dat o prelegere pe culoare la institutul Regal din Londra, în care a proiectat prin roșu, verde și albastru filtre colorate trei fotografii de la un tartan panglică luate prin aceleasi filtre. Această primă fotografie color a fost o reproducere surprinzător de fidelă a originalului.,rn Inele (MIT Press)
S G Perie, C W F Everitt și E Garber (ed) din 1986 Maxwell pe Molecule și Gaze (MIT Press)
C W F Everitt 1975 James Clerk Maxwell: Fizician și Filozof Natural (Scribner)
E Garber, S G Perie și C W F Everitt (ed) 1995 Maxwell de la Căldură și Mecanica Statistică (Lehigh University Press)
P M Harman (ed) 1990-2002 Științifice Scrisori și Acte de James Clerk Maxwell (trei volume) (Cambridge University Press)
B Mahon 2004, Omul Care A Schimbat Totul: Viața lui James Clerk Maxwell (Wiley)

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *