James Clerk Maxwell

fizyk szkocki

James Clerk Maxwell[a] (ur. 13 czerwca 1831 w Edynburgu, zm. 5 listopada 1879 w Cambridge) – szkocki fizyk i matematyk, laureat Medalu Rumforda. Zajmował się elektrodynamiką, optyką i teorią barw, mechaniką nieba oraz termodynamiką, zwłaszcza kinetyczną teorią gazów. Maxwell uchodzi za największego fizyka XIX wieku i jednego z największych fizyków wszech czasów. W co najmniej jednym z rankingów znalazł się na podium – zaraz za Einsteinem i Newtonem[1].

James Clerk Maxwell
Ilustracja
Data i miejsce urodzenia 13 czerwca 1831
Edynburg
Data i miejsce śmierci 5 listopada 1879
Cambridge
Zawód, zajęcie fizyk
Narodowość szkocka
Faksymile

Jest znany przede wszystkim jako ojciec kompletnej i jednolitej elektrodynamiki klasycznej – rozszerzył pierwotne prawo Ampère’a i stworzył tak układ równań nazwany jego nazwiskiem. Dzięki swojej teorii przewidział istnienie fal elektromagnetycznych. Poprawnie przyjął, że światło jest jedną z nich, rozwijając falowy model światła uznawany w jego czasach. Przewidział też istnienie innych zakresów częstotliwości jak potwierdzone potem fale radiowe. Pionier fotografii barwnej oraz fizyki statystycznej, dzięki której udowodniono atomizm. Badał też budowę pierścieni Saturna[2].

Ten szkocki uczony otworzył epokę bezprzewodowej telekomunikacji opartej na radiotechnice. Jego teoria doprowadziła też do rewizji podstaw mechaniki Newtona – najpierw jako fundament teorii eteru Lorentza, a potem inspiracja do stworzenia szczególnej teorii względności przez Einsteina. Elektrodynamika Maxwella była też pierwszą relatywistyczną teorią pola, a przez to wzorcem dla innych modeli oddziaływań elementarnychogólnej teorii względności oraz teorii oddziaływań jądrowych.

Dorobek naukowyEdytuj

ElektrodynamikaEdytuj

Maxwell dokonał unifikacji oddziaływań elektrycznych i magnetycznych, to znaczy udowodnił, że elektryczność i magnetyzm są dwoma rodzajami tego samego zjawiska – elektromagnetyzmu[3]. Wprowadzone przez niego w 1861 roku równania Maxwella pokazały, że pole elektryczne i magnetyczne rozchodzą się w próżni z prędkością światła w postaci fali. Doprowadziło go to do wniosku, że światło jest falą elektromagnetyczną[4].

Równania Maxwella są uważane za jeden z największych przełomów w historii fizyki. Na cześć ich odkrywcy jednostkę strumienia magnetycznego nazwano makswelem.

TermodynamikaEdytuj

 
Pierwsza fotografia barwna, wykonana przez Maxwella w 1861 roku.

W 1866 roku z rozkładu Boltzmanna Maxwell wyznaczył rozkład prędkości cząsteczek gazu doskonałego, który pozwala ustalić jaka część cząsteczek gazu porusza się z daną prędkością w ustalonej temperaturze. Maxwell jest także twórcą demona Maxwella, eksperymentu myślowego, który zaprzecza drugiej zasadzie termodynamiki.

Teoria barw i fotografiaEdytuj

Maxwell odkrył, że kolorową fotografię można wykonać za pomocą czerwonych, niebieskich i zielonych filtrów optycznych. Pierwszą fotografię barwną zaprezentował w 1861 roku. Fotografia przedstawiała wstążkę tartanu.

Pozostałe informacjeEdytuj

Ukończył Edinburgh Academy a następnie Trinity College na Uniwersytecie Cambridge.

Maxwell do końca życia odrzucał teorię ewolucji Darwina[5].

UpamiętnienieEdytuj

Terminy naukoweEdytuj

Elektrodynamika:

Termodynamika:

Inne:

Inne nazwyEdytuj

UwagiEdytuj

  1. Clerk to pierwsza część nazwiska, a nie drugie imię uczonego. Nazwisko Maxwell przyjął jeden z jego przodków George Clerk po ślubie z Dorothy Maxwell w XVIII wieku; por. Wróblewski 2010 ↓, s. 107–110.

PrzypisyEdytuj

  1. Einstein the greatest. BBC News, 1999-11-29. [dostęp 2021-08-05].
  2. Maxwell James (Clerk), [w:] Encyklopedia PWN [online] [dostęp 2021-08-07].
  3. Gamow 1967 ↓, s. 160.
  4. Gamow 1967 ↓, s. 162.
  5. Schaeffer 2004 ↓.

BibliografiaEdytuj

Linki zewnętrzneEdytuj