JAMES ÚRADNÍK MAXWELL: BIOGRAFIA A PRÍSPEVKY K VEDE - KULTÚRNY SLOVNÍK - 2026

James Clerk Maxwell (1831 - 1879) bol vedcom škótskeho pôvodu, ktorý sa špecializoval na oblasť matematickej fyziky a ktorého príspevky boli v histórii tejto vedy označené pred a po.

Považovaný za jedného z najdôležitejších zaznamenaných vedcov bol uznávaný najmä za formuláciu teórie elektromagnetického žiarenia. Jeho nápad položil základ, na ktorom je postavené rádio, ktoré je dnes známe.

Neidentifikovaný fotograf. Smithsonian Institution zo Spojených štátov, prostredníctvom Wikimedia Commons

Okrem toho tento fyzik vyvinul teórie o dôvode stability prstencov Saturn, jednej z planét slnečnej sústavy; Pracoval s kinetikou plynov a je známe, že bol prvým človekom, ktorý tlačil farebnú fotografiu.

Objavy úradníka Maxwella pomohli položiť základy modernej fyziky. Mnoho odborníkov v tejto oblasti ho považuje za najvplyvnejšieho vedca 19. storočia v oblasti fyziky 20. storočia.

Príspevky, ktoré poskytol vo vedeckej oblasti, sa považujú za rovnako dôležité ako príspevky, ktoré predložili Isaac Newton a Albert Einstein.

životopis

Skoré roky

James Clerk Maxwell sa narodil 13. júna 1831 v škótskom Edinburghu, v rodine strednej triedy. Bol jediným dieťaťom páru, ktorý sa oženil neskoro v živote; jeho matka ho mala vo veku 40 rokov.

Jeho otec, John Clerk Maxwell z Middlebie, prominentný právnik, zdedil svoje priezvisko od dôležitej rodiny tej doby. Jamesovo priezvisko bolo synonymom škótskej vysokej spoločnosti. Frances Cay bolo meno jeho matky, ženy, ktorá patrila k rodine s vysokým postavením v tej dobe v spoločnosti.

Krátko po narodení úradníka sa rodina presťahovala do vidieckeho domu s názvom Glenlair House, ktorý sa nachádzal v Middlebie Village a Farnosti.

Prvé štúdie

Keď mal Maxwell približne osem rokov, v roku 1839 jeho matka zomrela po rakovine brucha. Po udalosti začal úradník prijímať kurzy od tútora, ktorý tvrdil, že mladý muž mal problémy s učením sa kvôli času, ktorý mu trvalo na zapamätanie informácií.

Clerk Maxwell však prejavil veľkú zvedavosť už v ranom veku a pozoruhodnú schopnosť učiť sa novým nápadom. Krátko po tom, čo začal vidieť súkromné ​​hodiny, jeho teta ho poslala do školy na Edinburskú akadémiu v roku 1841, kde sa spriatelil s ľuďmi, ktorí formovali jeho budúcnosť.

Napriek jeho pozoruhodnej zvedavosti na štúdium ho študijný program nezaujímal. Z tohto dôvodu sa začal nakláňať k vede až do tej miery, že publikoval svoj prvý článok týkajúci sa tejto oblasti, keď mal iba 14 rokov.

V eseji Clerk Maxwell opísal sériu oválnych kriviek, ktoré by sa dali sledovať pomocou špendlíkov a nití analogicky s elipsou. Jeho záujem o geometriu a mechanické modely pokračoval počas jeho života ako študent a pomáhal mu počas jeho času ako výskumný pracovník.

Vyššie vzdelanie

Vo veku 16 rokov začal James Clerk Maxwell študovať na univerzite v Edinburghu, jednej z najdôležitejších v Škótsku. V období, keď zostal v tejto inštitúcii, publikoval dva vedecké články z vlastného autorstva.

Okrem toho fyzik venoval okrem štúdia na univerzite aj niekoľko hodín štúdia. Experimentoval s improvizáciou chemických, elektrických a magnetických zariadení vo vnútri domu, v ktorom žil.

Časť týchto praktík mu pomohla objaviť fotoelasticitu (prostriedok, ktorý určuje rozdelenie stresu vo fyzických štruktúrach).

V roku 1850, keď mal fyzik približne 19 rokov, vstúpil na univerzitu v Cambridge a jeho intelektuálne schopnosti sa začali uznávať. V inštitúcii v Cambridge mal Williama Hopkinsa ako profesora matematiky, ktorý považoval Maxwella za jedného z jeho najdôležitejších študentov.

Štyri roky po začatí štúdia na tejto inštitúcii v roku 1854 mu bola udelená Smithova cena. Toto prestížne ocenenie mu bolo udelené za vykonanie eseje o pôvodnom vedeckom výskume.

Okrem toho bol vybraný na štipendium, príležitosť odmietnuť sa vrátiť do Škótska, aby sa staral o svojho otca, ktorý sa nachádzal v neistej zdravotnej situácii.

Strata a manželstvo

V roku 1856 bol menovaný profesorom prírodnej filozofie na Marischal College, ale jeho otec zomrel pred jeho vymenovaním, čo pre fyzika znamenalo výraznú stratu kvôli silným väzbám, ktoré ho spájali s jeho otcom.

Vedec bol približne o 15 rokov mladší ako ostatní profesori, ktorí vyučovali v Colegio Marischal; toto však pre neho nebolo prekážkou pri vytváraní silného záväzku k pozícii, ktorú zastával. Dychtivo rozvíjal nové študijné programy a naplánoval konferencie so študentmi.

O dva roky neskôr, v roku 1858, sa oženil s Katherine Mary Dewarovou, dcérou riaditeľa Marischal College. Nikdy nemali deti spolu. O niekoľko rokov neskôr bol menovaný profesorom prírodnej filozofie na King's College v Londýne v Anglicku.

Pokroky v profesionálnej oblasti

Nasledujúcich päť rokov bolo najpozitívnejšou z jeho kariéry vďaka vedeckým úspechom, ktoré dosiahol. V tomto časovom období publikoval dva články, ktoré sa venovali téme elektromagnetického poľa a vykonali ukážku farebnej fotografie.

Ďalej vykonával teoretické a experimentálne práce o viskozite plynov. Význam, ktorý získal vo vedeckej oblasti, ho prinútil stať sa členom Kráľovskej vedeckej spoločnosti v roku 1861.

Na druhej strane mal na starosti dohľad nad experimentálnym určovaním elektrických jednotiek pre Britskú asociáciu. Jeho príspevky v oblasti vedy viedli k vytvoreniu Národného laboratória fyziky.

Významne prispel aj k teóriám rýchlosti svetla vďaka meraniu podielu elektromagnetických a elektrostatických jednotiek elektriny.

Príspevky do vedy

V roku 1865 fyzik rezignoval na prácu na King's College, aby odišiel do svojho panstva v Glenlair. Absolvoval niekoľko ciest do Londýna a Talianska ao pár rokov neskôr začal písať rozpravu o elektrine a magnetizme.

výskum

Maxwellov výskum elektromagnetizmu bol taký dôležitý, že vedec sa začal považovať za jeden z najdôležitejších v histórii.

V relácii o elektrine a magnetizme, ktorá bola uverejnená v roku 1873, bol jeho hlavným cieľom premena fyzických myšlienok Michaela Faradaya na matematický vzorec. Snažil sa pochopiteľne ilustrovať Faradayove myšlienky.

Vyšetrovania, ktoré vykonal v súvislosti s týmto zákonom, umožnili vedcovi urobiť dôležité objavy v oblasti fyziky, pokiaľ ide o zodpovedajúce informácie o rýchlosti svetla.

Vedec bol vybraný v roku 1871, aby pôsobil ako profesor v novej stoličke, ktorá bola otvorená v Cambridge. Na základe tohto návrhu začal navrhovať laboratórium Cavendish a dozeral na jeho výstavbu. Napriek tomu, že mal na starosti niekoľko študentov, mal skupinu známych vedcov tej doby.

úmrtia

O osem rokov neskôr, v roku 1879, Maxwell začal trpieť chorobou niekoľkokrát. Krátko potom sa vrátil do Glenlair; jeho zdravie sa však nezlepšilo.

Vedec zomrel 5. novembra 1879 po krátkej chorobe. Jeho pohreb nemal verejné vyznamenania; Pochovali ho na malom cintoríne v Škótsku.

Príspevky do vedy

elektromagnetizmus

Štúdie, ktoré Maxwell vykonal na Faradayovom indukčnom zákone, ktoré tvrdili, že magnetické pole sa môže zmeniť na elektromagnetické, mu umožnili urobiť významné objavy v tomto vedeckom odbore.

Pri pokusoch o ilustráciu tohto zákona sa vedcovi podarilo skonštruovať mechanický model, ktorý vyústil do „výtlačného prúdu“, ktorý by mohol byť základom pre priečne vlny.

Fyzik vykonal výpočet rýchlosti týchto vĺn a zistil, že sú veľmi blízko rýchlosti svetla. To viedlo k teórii, ktorá naznačovala, že elektromagnetické vlny by mohli byť generované v laboratóriu, čo o niekoľko rokov neskôr preukázal vedec Heinrich Hertz.

Táto štúdia spoločnosti Maxwell umožnila, aby sa v priebehu rokov mohlo vytvoriť rádio, ktoré poznáme dnes.

Fakty o Saturnových prstenoch

Počas vedeckej mladosti sa uprednostňovalo vysvetlenie, prečo sa Saturnove prstence neustále otáčajú okolo planéty.

Maxwellov výskum viedol k eseji o stabilite pohybu Saturnových prsteňov. Vývoj tejto eseje získal Maxwellovi vedecké ocenenie.

V práci sa dospelo k záveru, že Saturnove prstene sa musia skladať z hmoty, ktorá nesúvisí. Štúdia bola ocenená za dôležitý prínos k vede.

Maxwellove závery k tejto téme boli overené o viac ako 100 rokov neskôr, v roku 1980, vesmírnou sondou vyslanou na planétu. Sonda je preslávený Voyager, vyslaný NASA.

Skúmanie kinetickej teórie plynov

Maxwell bol prvý vedec, ktorý použil metódy pravdepodobnosti a štatistiky na opísanie vlastností súboru molekúl, takže dokázal ukázať, že rýchlosti molekúl plynu musia mať štatistické rozdelenie.

Jeho distribúcia sa čoskoro potom stala známou ako distribučný zákon Maxwell-Boltzmanna. Okrem toho fyzik skúmal vlastnosti, ktoré umožňujú prepravu plynu v závislosti od zmien teploty a tlaku na jeho viskozite, tepelnej vodivosti a difúzii.

Farebné videnie

Rovnako ako iní vedci tej doby, Maxwell mal významný záujem o psychológiu, najmä o farebné videnie.

Asi 17 rokov, medzi rokmi 1855 a 1872, publikoval sériu vyšetrovaní, ktoré robil v súvislosti s vnímaním farieb, neschopnosťou vidieť farby a teórie o tejto oblasti. Vďaka nim dostal medailu za jednu zo svojich esejí s názvom O teórii farebného videnia.

Výskum niektorých relevantných vedcov, napríklad Isaaca Newtona a Thomasa Younga, slúžil ako základ pre vykonávanie výskumu súvisiaceho s touto témou. Fyzik sa však zvlášť zaujímal o vnímanie farieb vo fotografii.

Po vykonaní psychologickej práce na vnímaní farieb rozhodol, že ak súčet troch svetiel dokáže reprodukovať akúkoľvek farbu vnímateľnú ľuďmi, môžu sa na tento účel vytvoriť farebné fotografie pomocou špeciálnych filtrov.

Maxwell navrhol, že ak by sa fotografia urobila čiernobielo pomocou červeného, ​​zeleného a modrého filtra, bolo by možné priehľadné dojmy obrazov premietnuť na obrazovku pomocou troch chráničov vybavených podobnými filtrami.

Výsledok experimentu s farebným videním

Vo chvíli, keď Mawell prekryl obrázok na obrazovke, uvedomil si, že ľudské oko bude vnímať výsledok ako úplnú reprodukciu všetkých farieb, ktoré boli na scéne.

O niekoľko rokov neskôr, v roku 1861, počas konferencie v Kráľovskej inštitúcii o teórii farby, predstavil vedec prvú demonštráciu na svete o použití farby vo fotografii. Výsledky svojej analýzy využil na odôvodnenie svojich nápadov.

Výsledky experimentu však neboli také, ako sa očakávalo, v dôsledku rozdielu v pigmentácii medzi filtrami použitými na pridanie farby.

Napriek tomu, že nedosiahol požadované výsledky, jeho výskum v oblasti používania farieb vo fotografii slúžil ako základ pre vznik farebnej fotografie o niekoľko rokov neskôr.

Referencie

1. James Clerk Maxwell, Encyklopédia Britannica Editors, (2018). Prevzaté z lokality britannica.com
2. James Clerk Maxwell, Slávny vedecký portál, (nd). Prevzaté z adresy
3. James Clerk Maxwell, neobjavený Škótsky portál, (nd). Prevzaté z neobjavenéhocotland.co.uk
4. James Clerk Maxwell, anglický portál Wikipedia, (nd). Prevzaté z en.wikipedia.org
5. Kto bol James Clerk Maxwell, portál The Maxwell v Glenlair Trust (nd). Prevzaté z org.uk