معلومات

جيمس كلير ماكسويل


جيمس كلير ماكسويل كان فيزيائي وعالم الرياضيات الاسكتلندي. ولد في عام 1831 وتوفي في عام 1879. منذ سن مبكرة أظهر قدرته على القيام الرياضيات. في سن 15 ، كتب ورقة تقدم طريقة لتتبع منحنيات البيضاوي وإرسالها إلى الفرع الاسكتلندي للجمعية الملكية. شكك العلماء المكلفون بتحليله في أنه قام بذلك شاب صغير السن.

بعد مرور عام ، التقى ماكسويل بالنيكولندي الاسكتلندي القديم جدًا ، الذي اخترع جهازًا لاكتشاف الضوء المستقطب يسمى منشور نيكول. بفضل جهة الاتصال هذه ، سيكون Maxwell مهتمًا أيضًا بالبصريات. في سن 19 ، درس الرياضيات في جامعة كامبريدج. بعد سبع سنوات ، أثبت من الناحية النظرية أن حلقات زحل يجب أن تكون مصنوعة من جزيئات صلبة ، لأنه إذا تم تشكيلها من السوائل أو الغازات ، فلن يكون لديهم ثبات للحفاظ على الدوران.

بعد ذلك بفترة وجيزة ، ودراسة سلوك الغازات رياضيا ، توصل إلى استنتاج نظري مفاده أن جزيئاتها تتحرك في جميع الاتجاهات وفي جميع السرعات الممكنة ، تصطدم مع بعضها البعض وتواجه العقبات. وأظهرت أن معظمها ، مع ذلك ، سوف يتحرك بسرعات وسيطة ، مما يعني أن أفضل مؤشر لحالة الانفعال الداخلي للغاز هو متوسط ​​سرعة جزيئاته. هذا سمح له أن يستنتج أنه يمكن تفسير درجة حرارة الجسم من حيث متوسط ​​السرعة الجزيئية. كانت هذه الاستنتاجات حاسمة في التخلي عن النظرية القديمة "للسوائل الحرارية" التي مفادها أن الحرارة ستكون نوعًا من المادة التي تنتقل من الأكثر حرارة إلى أبرد الجسم.

في سن الثلاثين ، أصبح ماكسويل أول رئيس لكرسي الفيزياء التجريبية في كامبريدج. على الرغم من أن معرفته مكنته من القيام بذلك ، إلا أنه لم يكن متحمسًا لوظيفته ، لأنه لم يكن يقدر التعليم.

من عام 1864 فصاعدا ، كرس نفسه لصياغة نظريات فاراداي في المغناطيسية ، والحصول على معادلات بسيطة تسمح بوصف الظواهر الكهربائية والمغناطيسية. وهكذا تم إثبات نظريًا أن الكهرباء والمغناطيسية هما أمر واحد ونفس الشيء ، بالإضافة إلى ذلك ، تنبأ ماكسويل بتركيباته بأن تذبذب الشحنة الكهربائية ينتج مجالًا مغناطيسيًا. في محاولة حساب سرعة انتشار هذا الحقل ، كان من المدهش الحصول على القيمة التقريبية 300000 م / ث: كانت هذه هي سرعة الضوء نفسها ، تم حسابها تجريبيًا بالفعل بواسطة Fizeau و Foucault!

لقد اعتقد حينها أن هذا لا يمكن أن يكون مجرد صدفة. على العكس من ذلك ، ذكر أن الضوء ليس أكثر من الإشعاع الكهرومغناطيسي. علاوة على ذلك ، إذا كانت الشحنات الكهربائية تتأرجح في أي سرعة ، فإنها يمكن أن تؤدي إلى إشعاع من جميع الأطوال الموجية ، مع كون الضوء مجرد مجموعة محددة من تلك الإشعاعات.

ومن المثير للاهتمام أن نلاحظ أن جميع هذه الاستنتاجات غير المنشورة تم الحصول عليها حصرا من الحسابات والاعتبارات النظرية ، دون أن تكون قادرة حتى الآن على تطوير التجارب لتأكيدها. حتى ذلك الحين ، وبصرف النظر عن الضوء المرئي ، كانت الأشعة تحت الحمراء والأشعة فوق البنفسجية معروفة فقط ، لكن ماكسويل تنبأ بوجود أطوال موجات مختلفة ، وهذا ما أكده هيرتز لاحقًا.

ومع ذلك ، يعتقد ماكسويل أن الموجات الكهرومغناطيسية لم تنتشر في فراغ ، ولكنها تستخدم الوساطة من الأثير ، وهو السائل الذي سيكون حاضرا في جميع أنحاء الكون ، في المادة وفي الفضاءات الخالية منه. سيتم رفض هذا المفهوم من قبل الباحثين الناجحين.

في كامبريدج ، نشر ماكسويل العمل التجريبي لهنري كافنديش في مجال الكهرباء ، الذي تم في القرن السابق والذي لا يزال مجهولاً. تكريما له ، أنشأ في تلك الجامعة مختبر كافنديش ، حيث ستجري بعد ذلك أبحاث مهمة حول النشاط الإشعاعي. مات ماكسويل قبل بضعة أيام من عيد ميلاده الـ 48. وصف نفسه بأنه متدين للغاية وسعيد للغاية في الزواج.

ببليوغرافيا: تعلم الفيزياء ، Scipione الناشر.

فيديو: جيمس كلارك ماكسويل 29 (يوليو 2020).