اكتشافات جيمس ماكسويل في الفيزياء. رائد نظرية الألوان الكمية

الجامعة الدولية للطبيعة والمجتمع والإنسان "دوبنا"
قسم التنمية المبتكرة المستدامة
عمل بحثي

حول موضوع:

"مساهمات في العلوم لجيمس كليرك ماكسويل"

أكمله: Pleshkova A.V.، gr. 5103

فحص بواسطة: بولشاكوف ب.

دوبنا، 2007

يجب أن تكون الصيغ التي نتوصل إليها بحيث يحصل ممثل أي دولة، باستبدال القيم العددية للكميات المقاسة بوحداتها الوطنية بدلا من الرموز، على النتيجة الصحيحة.

جي سي ماكسويل

السيرة الذاتية 5

اكتشافات جي سي ماكسويل 8

ادنبره. 1831-1850 8

الطفولة وسنوات الدراسة 8

الافتتاح الأول 9

جامعة ادنبره 9

البحوث البصرية والميكانيكية 9

1850-1856 كامبريدج 10

دروس الكهرباء 10

أبردين 1856-1860 12

رسالة في حلقات زحل 12

لندن - جلينلير 1860-1871 13

الصورة الملونة الأولى 13

نظرية الاحتمالية 14

ميكانيكي ماكسويل موديل 14

الموجات الكهرومغناطيسية والنظرية الكهرومغناطيسية للضوء 15

كامبريدج 1871-1879 16

مختبر كافنديش 16

الاعتراف العالمي 17

البعد 18

قانون الحفاظ على السلطة 22

قائمة الأدبيات المستخدمة 23

مقدمة

اليوم، آراء جي سي ماكسويل، أحد أعظم علماء الفيزياء في الماضي، والذي يرتبط اسمه بالأساسيات الانجازات العلمية، المدرجة في الصندوق الذهبي للعلوم الحديثة. إن ماكسويل مثير للاهتمام بالنسبة لنا باعتباره منهجيًا ومؤرخًا متميزًا للعلوم، وقد فهم بعمق مدى تعقيد عملية البحث العلمي وعدم اتساقها. وفي تحليله للعلاقة بين النظرية والواقع، صرخ ماكسويل بصدمة: «ولكن من سيقودني إلى المنطقة الغامضة الأكثر خفية حيث يمتزج الفكر مع الحقيقة، حيث نرى العمل العقلي لعالم الرياضيات والفعل الجسدي للجزيئات في كيانها؟» النسب الحقيقية؟ ألا يمر الطريق إليهم عبر مخبأ الميتافيزيقيين، المليء ببقايا المستكشفين السابقين، ويثير الرعب في نفوس كل رجل علم؟.. في عملنا اليومي نأتي إلى أسئلة من نفس نوع الميتافيزيقيين، لكن دون الاعتماد. على البصيرة الفطرية لعقولنا، فإننا نقترب منها مستعدين من خلال التكيف طويل الأمد لطريقة تفكيرنا مع الحقائق الطبيعة الخارجية" (جيمس كليرك ماكسويل. مقالات وخطب. م، “العلم”، 1968، ص5).

سيرة شخصية

ولد في عائلة أحد النبلاء الاسكتلنديين من عائلة الكتبة النبيلة. درس أولا في إدنبرة (1847-1850)، ثم في جامعات كامبريدج (1850-1854). في عام 1855 أصبح عضوًا في مجلس كلية ترينيتي في 1856-1860. كان أستاذاً في كلية ماريشال، جامعة أبردين، ومن عام 1860 ترأس قسم الفيزياء وعلم الفلك في كلية كينغز، جامعة لندن. في عام 1865، بسبب مرض خطير، استقال ماكسويل من الوزارة واستقر في منزل عائلته في جلينلير بالقرب من إدنبرة. واصل دراسة العلوم وكتب عدة مقالات في الفيزياء والرياضيات. وفي عام 1871 تولى رئاسة قسم الفيزياء التجريبية في جامعة كامبريدج. قام بتنظيم معمل أبحاث افتتح في 16 يونيو 1874 وسمي كافنديش تكريما لجي كافنديش.

أكمل ماكسويل أول عمل علمي له بينما كان لا يزال في المدرسة، حيث اخترع طريقة بسيطة لرسم الأشكال البيضاوية. تم الإبلاغ عن هذا العمل في اجتماع للجمعية الملكية وتم نشره في وقائعه. عندما كان عضوًا في مجلس كلية ترينيتي، شارك في تجارب حول نظرية الألوان، حيث كان بمثابة استمرار لنظرية يونغ ونظرية هيلمهولتز حول الألوان الأساسية الثلاثة. في تجارب خلط الألوان، استخدم ماكسويل قمة خاصة، تم تقسيم قرصها إلى قطاعات مطلية بألوان مختلفة (قرص ماكسويل). عندما تم تدوير الجزء العلوي بسرعة، اندمجت الألوان: إذا تم رسم القرص بنفس طريقة ألوان الطيف، ظهر باللون الأبيض؛ وإذا كان نصفه مطليًا باللون الأحمر والنصف الآخر باللون الأصفر، ظهر باللون البرتقالي؛ خلق خلط اللون الأزرق والأصفر انطباعًا باللون الأخضر. في عام 1860، حصل ماكسويل على وسام رمفورد لعمله في إدراك الألوان والبصريات.

في عام 1857، أعلنت جامعة كامبريدج عن مسابقة لـ وظيفة أفضلحول استقرار حلقات زحل. اكتشف جاليليو هذه التشكيلات في بداية القرن السابع عشر. وقدم سرًا مدهشًا للطبيعة: بدا الكوكب محاطًا بثلاث حلقات متحدة المركز متواصلة، تتكون من مادة ذات طبيعة غير معروفة. أثبت لابلاس أنها لا يمكن أن تكون صلبة. بعد إجراء تحليل رياضي، أصبح ماكسويل مقتنعًا بأنها لا يمكن أن تكون سائلة، وتوصل إلى استنتاج مفاده أن مثل هذا الهيكل لا يمكن أن يكون مستقرًا إلا إذا كان يتكون من سرب من النيازك غير ذات الصلة. يتم ضمان استقرار الحلقات من خلال انجذابها إلى زحل والحركة المتبادلة للكوكب والنيازك. لهذا العمل، تلقى ماكسويل جائزة J. آدامز.

أحد أعمال ماكسويل الأولى كانت نظريته الحركية للغازات. في عام 1859، قدم العالم تقريرًا في اجتماع للجمعية البريطانية قدم فيه توزيع الجزيئات حسب السرعة (توزيع ماكسويل). وقد طور ماكسويل أفكار سلفه في تطوير النظرية الحركية للغازات على يد ر. كلوسيوس الذي قدم مفهوم “ طول متوسطعدو حر." انطلق ماكسويل من فكرة الغاز كمجموعة من العديد من الكرات المرنة بشكل مثالي والتي تتحرك بشكل عشوائي في مكان مغلق. يمكن تقسيم الكرات (الجزيئات) إلى مجموعات حسب السرعة، بينما في الحالة الثابتة يظل عدد الجزيئات في كل مجموعة ثابتا، على الرغم من أنها تستطيع الخروج والدخول في المجموعات. ويترتب على هذا الاعتبار أن “الجسيمات تتوزع بالسرعة وفق نفس القانون الذي يتم بموجبه توزيع أخطاء الرصد في نظرية طريقة المربعات الصغرى، أي وفقا للإحصائيات الغوسية”. وكجزء من نظريته، شرح ماكسويل قانون أفوجادرو، والانتشار، والتوصيل الحراري، والاحتكاك الداخلي (نظرية النقل). وفي عام 1867 أظهر الطبيعة الإحصائية للقانون الثاني للديناميكا الحرارية ("شيطان ماكسويل").

في عام 1831، وهو العام الذي ولد فيه ماكسويل، أجرى السيد فاراداي تجارب كلاسيكية قادته إلى اكتشاف الحث الكهرومغناطيسي. بدأ ماكسويل دراسة الكهرباء والمغناطيسية بعد حوالي 20 عامًا، عندما كان هناك وجهتا نظر حول طبيعة التأثيرات الكهربائية والمغناطيسية. التزم علماء مثل إيه إم أمبير وإف نيومان بمفهوم العمل بعيد المدى، حيث نظروا إلى القوى الكهرومغناطيسية على أنها مماثلة لجاذبية الجاذبية بين كتلتين. كان فاراداي من أتباع فكرة خطوط القوة التي تربط الشحنات الكهربائية الموجبة والسالبة أو الشمال و القطبين الجنوبيينمغناطيس. تملأ خطوط القوة كامل المساحة المحيطة (المجال، بمصطلحات فاراداي) وتحدد التفاعلات الكهربائية والمغناطيسية. بعد فاراداي، طور ماكسويل نموذجًا هيدروديناميكيًا لخطوط القوة وعبر عن علاقات الديناميكا الكهربائية المعروفة آنذاك بلغة رياضية تتوافق مع نماذج فاراداي الميكانيكية. تنعكس النتائج الرئيسية لهذا البحث في عمل "خطوط قوة فاراداي" (خطوط قوة فاراداي، 1857). في 1860-1865 ابتكر ماكسويل نظرية المجال الكهرومغناطيسي، والتي صاغها في شكل نظام من المعادلات (معادلات ماكسويل) يصف القوانين الأساسية للظواهر الكهرومغناطيسية: المعادلة الأولى تعبر عن تحريض فاراداي الكهرومغناطيسي؛ الثاني - الحث الكهرومغناطيسي، الذي اكتشفه ماكسويل ويستند إلى أفكار حول تيارات الإزاحة؛ 3- قانون الحفاظ على الكهرباء. 4- الطبيعة الدوامية للمجال المغناطيسي.

ومع مواصلة تطوير هذه الأفكار، توصل ماكسويل إلى نتيجة مفادها أن أي تغيرات في المجالات الكهربائية والمغناطيسية يجب أن تسبب تغيرات في خطوط القوة التي تخترق الفضاء المحيط، أي أنه لا بد من وجود نبضات (أو موجات) تنتشر في الوسط. وتعتمد سرعة انتشار هذه الموجات (الاضطراب الكهرومغناطيسي) على النفاذية العازلة والمغناطيسية للوسط وتساوي نسبة الوحدة الكهرومغناطيسية إلى الوحدة الكهروستاتيكية. وفقًا لماكسويل وباحثين آخرين، تبلغ هذه النسبة 3×1010 سم/ث، وهي قريبة من سرعة الضوء التي تم قياسها قبل سبع سنوات بواسطة الفيزيائي الفرنسي أ. فيزو. في أكتوبر 1861، أبلغ ماكسويل فاراداي باكتشافه: الضوء هو اضطراب كهرومغناطيسي ينتشر في وسط غير موصل، أي نوع من الموجات الكهرومغناطيسية. تم توضيح هذه المرحلة الأخيرة من البحث في عمل ماكسويل "النظرية الديناميكية للمجال الكهرومغناطيسي" (رسالة في الكهرباء والمغناطيسية، 1864)، وتم تلخيص نتيجة عمله في الديناميكا الكهربائية في "دراسة في الكهرباء والمغناطيسية" الشهيرة. . (1873)

في السنوات الأخيرة من حياته، كان ماكسويل مشغولاً بالتحضير لطباعة ونشر تراث مخطوطات كافنديش. تم نشر مجلدين كبيرين في أكتوبر 1879.

اكتشافات جي سي ماكسويل

ادنبره. 1831-1850

الطفولة وسنوات الدراسة

في 13 يونيو 1831، في إدنبرة، في رقم 14 شارع الهند، أنجبت فرانسيس كاي، ابنة أحد قضاة إدنبرة، بعد زواجها من السيدة كليرك ماكسويل، ولدًا اسمه جيمس. في هذا اليوم، لم يحدث شيء مهم في جميع أنحاء العالم، ولم يكن الحدث الرئيسي لعام 1831 قد حدث بعد. لكن فاراداي العبقري ظل يحاول منذ أحد عشر عامًا فهم أسرار الكهرومغناطيسية، والآن فقط، في صيف عام 1831، اكتشف أثر الحث الكهرومغناطيسي بعيد المنال، وسيكون عمر جيمس أربعة أشهر فقط عندما يلخص فاراداي تجربته "للحصول على الكهرباء من المغناطيسية". وبذلك سيفتح عصراً جديداً – عصر الكهرباء. العصر الذي سيعيش ويخلق فيه جيمس الصغير، سليل عائلات الكتبة الاسكتلنديين وماكسويل المجيدة.

والد جيمس، جون كليرك ماكسويل، محامٍ حسب المهنة، كان يكره القانون وكان يكره، كما قال هو نفسه، "المحاماة القذرة". كلما سنحت الفرصة، توقف جون عن تجواله الذي لا نهاية له حول الأروقة الرخامية لمحكمة إدنبرة وكرس نفسه لـ تجارب علمية، وهو ما فعله بشكل عرضي وبطريقة غير احترافية. لقد كان أحد الهواة، وكان على علم بذلك وأخذ الأمر بصعوبة. كان جون يحب العلم والعلماء والأشخاص العمليين وجده المتعلم جورج. وكانت محاولاته لتصميم المنفاخ، والتي تم تنفيذها بالاشتراك مع شقيقه فرانسيس كاي، هي التي جمعته مع الزوجة المستقبلية; أقيم حفل الزفاف في 4 أكتوبر 1826. لم يعمل المنفاخ أبدًا، ولكن ولد ابنًا اسمه جيمس.

عندما كان جيمس في الثامنة من عمره، توفيت والدته وترك ليعيش مع والده. طفولته مليئة بالطبيعة والتواصل مع والده والكتب والقصص عن أقاربه و"الألعاب العلمية" و"اكتشافاته" الأولى. كانت عائلة جيمس تشعر بالقلق لأنه لم يكن يتلقى تعليمًا منهجيًا: قراءة عشوائية لكل شيء في المنزل، ودروس في علم الفلك على شرفة المنزل وفي غرفة المعيشة، حيث قام جيمس ووالده ببناء "كرة سماوية". بعد محاولة فاشلة للدراسة مع مدرس خاص، غالبا ما هرب جيمس منه إلى المزيد أنشطة مثيرةتقرر إرساله للدراسة في إدنبرة.

على الرغم من تلقيه تعليمه في المنزل، إلا أن جيمس استوفى المعايير العالية لأكاديمية إدنبرة وتم تسجيله هناك في نوفمبر 1841. كان أداؤه في الفصل الدراسي بعيدًا عن أن يكون ممتازًا. كان بإمكانه بسهولة أداء المهام بشكل أفضل، لكن روح المنافسة في الأنشطة غير السارة كانت غريبة عليه بشدة. بعد اليوم الأول من المدرسة، لم ينسجم مع زملائه في الفصل، وبالتالي، أحب جيمس أكثر من أي شيء آخر أن يكون بمفرده وينظر إلى الأشياء من حوله. أحد ألمع الأحداث، التي أضاءت بلا شك أيام الدراسة المملة، كانت الزيارة مع والدي إلى الجمعية الملكية في إدنبرة، حيث عُرضت أولى "الآلات الكهرومغناطيسية".

غيرت الجمعية الملكية في إدنبره حياة جيمس: حيث تلقى المفاهيم الأولى للهرم والمكعب ومتعددات الوجوه المنتظمة الأخرى. أدى كمال التناظر والتحولات الطبيعية للأجسام الهندسية إلى تغيير مفهوم جيمس للتعلم، فقد رأى في التعلم ذرة من الجمال والكمال. عندما جاء وقت الامتحانات، اندهش طلاب الأكاديمية - "الحمقى"، كما أطلقوا على ماكسويل، أصبحوا من الأوائل.

الاكتشاف الأول

إذا كان والده في وقت سابق يأخذ جيمس من حين لآخر إلى وسائل الترفيه المفضلة لديه - اجتماعات الجمعية الملكية في إدنبرة، أصبحت الآن زيارات لهذا المجتمع، وكذلك جمعية إدنبرة للفنون، جنبًا إلى جنب مع جيمس منتظمة وإلزامية بالنسبة له. في اجتماعات جمعية الفنون كان المتحدث الأكثر شهرة وجذبًا للحشود هو السيد د. يا فنان الديكور كانت محاضراته هي التي دفعت جيمس إلى القيام بأول اكتشاف كبير له - وهو أداة بسيطة لرسم الأشكال البيضاوية. وجد جيمس طريقة أصلية وبسيطة للغاية في نفس الوقت، والأهم من ذلك، طريقة جديدة تمامًا. لقد وصف مبدأ طريقته في "ورقة" قصيرة تمت قراءتها في الجمعية الملكية في إدنبرة - وهو شرف سعى إليه الكثيرون، ولكن تم منحه لتلميذ يبلغ من العمر أربعة عشر عامًا.

جامعة ادنبره

البحوث البصرية الميكانيكية

في عام 1847، انتهت الدراسة في أكاديمية إدنبرة، وكان جيمس من أوائل الأوائل، وتم نسيان مظالم ومخاوف السنوات الأولى.

بعد التخرج من الأكاديمية، يدخل جيمس جامعة إدنبرة. وفي الوقت نفسه، بدأ يهتم جديًا بالأبحاث البصرية. قادت تصريحات بروستر جيمس إلى فكرة أن دراسة مسار الأشعة يمكن استخدامها لتحديد مرونة الوسط في اتجاهات مختلفة، للكشف عن الإجهاد في المواد الشفافة. وبالتالي، يمكن اختزال دراسة الضغوط الميكانيكية إلى دراسة بصرية. سوف يتفاعل شعاعان منفصلان في مادة شفافة متوترة، مما يؤدي إلى ظهور صور ملونة مميزة. أظهر جيمس أن اللوحات الملونة طبيعية تمامًا بطبيعتها ويمكن استخدامها في العمليات الحسابية، للتحقق من الصيغ المشتقة مسبقًا، ولاشتقاق صيغ جديدة. وتبين أن بعض الصيغ غير صحيحة، أو غير دقيقة، أو تحتاج إلى تعديلات.

الشكل 1 عبارة عن صورة للضغوط في مثلث شاهدة حصل عليها جيمس باستخدام الضوء المستقطب.

علاوة على ذلك، تمكن جيمس من اكتشاف الأنماط في الحالات التي لم يكن من الممكن فيها فعل أي شيء في السابق بسبب الصعوبات الرياضية. أعطى مثلث شفاف ومحمّل من الزجاج غير المقسى (الشكل 1) لجيمس الفرصة لدراسة الضغوط في هذه الحالة القابلة للحساب.

وقف جيمس كليرك ماكسويل البالغ من العمر تسعة عشر عامًا على منصة الجمعية الملكية في إدنبرة لأول مرة. ولا يمكن أن يمر تقريره دون أن يلاحظه أحد: فهو يحتوي على الكثير من الأشياء الجديدة والأصلية.

1850-1856 كامبريدج

دروس الكهرباء

الآن لم يشكك أحد في موهبة جيمس. من الواضح أنه تجاوز جامعة إدنبره، وبالتالي دخل كامبريدج في خريف عام 1850. في يناير 1854، تخرج جيمس بمرتبة الشرف من الجامعة بدرجة البكالوريوس. قرر البقاء في كامبريدج للتحضير للحصول على درجة الأستاذية. والآن بعد أن لم يعد بحاجة إلى الاستعداد للامتحانات، حصل على الفرصة التي طال انتظارها لقضاء كل وقته في التجارب ومواصلة أبحاثه في مجال البصريات. إنه مهتم بشكل خاص بمسألة الألوان الأساسية. المقالة الأولى لماكسويل كانت بعنوان "نظرية الألوان فيما يتعلق بعمى الألوان" ولم تكن حتى مقالة، بل رسالة. أرسلها ماكسويل إلى الدكتور ويلسون، الذي وجد الرسالة مثيرة للاهتمام لدرجة أنه تولى نشرها: ووضعها بالكامل في كتابه عن عمى الألوان. ومع ذلك، ينجذب جيمس دون وعي إلى أسرار أعمق، وأشياء أكثر غموضًا من خلط الألوان. لقد كانت الكهرباء، بسبب عدم فهمها المثير للاهتمام، هي التي كان عليها حتماً، عاجلاً أم آجلاً، أن تجتذب طاقة عقله الشاب. قبل جيمس المبادئ الأساسية لجهد الكهرباء بسهولة تامة. بعد أن درس نظرية أمبير عن العمل بعيد المدى، سمح لنفسه، على الرغم من عدم قابليتها للدحض، بالشك فيها. بدت نظرية العمل بعيد المدى صحيحة بلا شك، لأن تم تأكيد ذلك من خلال التشابه الرسمي للقوانين والتعبيرات الرياضية لظواهر مختلفة ظاهريًا - تفاعل الجاذبية والكهرباء. لكن هذه النظرية، الرياضية أكثر منها فيزيائية، لم تقنع جيمس؛ فقد كان يميل بشكل متزايد إلى تصور فاراداي للفعل من خلال خطوط القوة المغناطيسية التي تملأ الفضاء، وإلى نظرية الفعل قصير المدى.

في محاولة لإنشاء نظرية، قرر ماكسويل استخدام طريقة القياسات الفيزيائية للبحث. بادئ ذي بدء، كان من الضروري العثور على القياس الصحيح. كان ماكسويل دائمًا معجبًا بالتشابه الملحوظ الوحيد بين قضايا جذب الأجسام المشحونة كهربائيًا وقضايا نقل الحرارة في الحالة المستقرة. قام جيمس ببناء هذه النظرية تدريجيًا، بالإضافة إلى أفكار فاراداي حول الفعل قصير المدى والفعل المغناطيسي للموصلات المغلقة لأمبير، إلى نظرية جديدة، غير متوقعة وجريئة.

في كامبريدج، تم تكليف جيمس بتدريس أصعب الفصول في دورات الهيدروستاتيكا والبصريات للطلاب الأكثر قدرة. بالإضافة إلى ذلك، كان يصرف انتباهه عن النظريات الكهربائية من خلال العمل على كتاب عن البصريات. سرعان ما توصل ماكسويل إلى استنتاج مفاده أن البصريات لم تعد تثير اهتمامه كما كان من قبل، ولكنها تشتت انتباهه فقط عن دراسة الظواهر الكهرومغناطيسية.

يواصل جيمس البحث عن تشبيه، ويقارن خطوط القوة بتدفق بعض السوائل غير القابلة للضغط. جعلت نظرية الأنابيب من الهيدروديناميكية من الممكن استبدال خطوط القوة بأنابيب القوة، وهو ما فسر بسهولة تجربة فاراداي. إن مفاهيم المقاومة وظواهر الكهرباء الساكنة والمغناطيسية والتيار الكهربائي تتناسب بسهولة وببساطة مع إطار نظرية ماكسويل. لكن هذه النظرية لم تتناسب بعد مع ظاهرة الحث الكهرومغناطيسي التي اكتشفها فاراداي.

واضطر جيمس إلى التخلي عن نظريته لبعض الوقت بسبب تدهور حالة والده التي تتطلب الرعاية. عندما عاد جيمس إلى كامبريدج بعد وفاة والده، لم يتمكن من الحصول على درجة الماجستير العليا بسبب دينه. ولذلك، في أكتوبر 1856، تولى جيمس ماكسويل الرئاسة في أبردين.

أبردين 1856-1860

رسالة في حلقات زحل

في أبردين تمت كتابة أول عمل حول الكهرباء - المقال "حول خطوط قوة فاراداي"، والذي أدى إلى تبادل وجهات النظر حول الظواهر الكهرومغناطيسية مع فاراداي نفسه.

عندما بدأ جيمس دراسته في أبردين، كانت مشكلة جديدة قد نضجت بالفعل في رأسه، ولم يتمكن أحد من حلها بعد، وهي ظاهرة جديدة لا بد من تفسيرها. وكانت هذه حلقات زحل. إن تحديد طبيعتها الفيزيائية، وتحديدها من على بعد ملايين الكيلومترات، دون أي أدوات، وباستخدام الورق والقلم فقط، كانت مهمة كما لو كانت بالنسبة له. اختفت فكرة وجود حلقة صلبة صلبة على الفور. سوف تتفكك الحلقة السائلة تحت تأثير الموجات العملاقة التي تنشأ فيها - ونتيجة لذلك، وفقًا لجيمس كليرك ماكسويل، سيكون هناك على الأرجح مجموعة من الأقمار الصناعية الصغيرة تحوم حول زحل - "شظايا من الطوب"، في تصوره . حصل جيمس على جائزة آدامز في عام 1857 لأطروحته حول حلقات زحل، ويُعرف هو نفسه كواحد من أكثر علماء الفيزياء النظرية الإنجليز موثوقية.

الشكل 2 زحل. تم التقاط الصورة باستخدام المنكسر مقاس 36 بوصة في مرصد ليك.

الشكل 3: نماذج ميكانيكية توضح حركة حلقات زحل. رسومات من مقال ماكسويل "حول استقرار دوران حلقات زحل"

لندن - جلينلير 1860-1871

أول صورة ملونة

في عام 1860، بدأت مرحلة جديدة في حياة ماكسويل. تم تعيينه أستاذاً للفلسفة الطبيعية في كلية كينجز بلندن. كانت King's College متقدمة على العديد من الجامعات في العالم من حيث تجهيزات مختبراتها الفيزيائية. هنا ماكسويل ليس فقط في 1864-1865. قام بتدريس دورة في الفيزياء التطبيقية، وهنا حاول تنظيم العملية التعليمية بطريقة جديدة. تعلم الطلاب من خلال التجربة. في لندن، ذاق جيمس كليرك ماكسويل لأول مرة ثمار الاعتراف به كعالم كبير. لأبحاثه حول مزج الألوان والبصريات، منحت الجمعية الملكية ماكسويل وسام رمفورد. في 17 مايو 1861، حصل ماكسويل على شرف كبير بإلقاء محاضرة أمام المعهد الملكي. موضوع المحاضرة هو "نظرية الألوان الثلاثة الأساسية". وفي هذه المحاضرة، وكدليل على هذه النظرية، تم عرض التصوير الفوتوغرافي الملون للعالم لأول مرة!

نظرية الاحتمالات

في نهاية فترة أبردين وفي بداية فترة لندن، طور ماكسويل، إلى جانب البصريات والكهرباء، هواية جديدة - نظرية الغازات. من خلال العمل على هذه النظرية، يقدم ماكسويل في الفيزياء مفاهيم مثل "من المحتمل"، "يمكن أن يحدث هذا الحدث بدرجة أكبر من الاحتمال".

لقد حدثت ثورة في الفيزياء، والعديد ممن استمعوا إلى تقارير ماكسويل في الاجتماعات السنوية للجمعية البريطانية لم يلاحظوا ذلك حتى. ومن ناحية أخرى، اقترب ماكسويل من حدود الفهم الميكانيكي للمادة. وصعد عليهم. أثر استنتاج ماكسويل حول هيمنة نظرية قوانين الاحتمالات في عالم الجزيئات على الأسس الأساسية لنظرته للعالم. إن الإعلان عن أن "الصدفة تسود" في عالم الجزيئات كان، في جرأته، أحد أعظم الأعمال البطولية في العلوم.

نموذج ماكسويل الميكانيكي

يتطلب العمل في King's College وقتًا أطول بكثير مما يتطلبه العمل في أبردين - حيث استمرت دورة المحاضرات تسعة أشهر في السنة. ومع ذلك، في هذا الوقت، يقوم جيمس كليرك ماكسويل البالغ من العمر ثلاثين عامًا برسم خطة لكتابه المستقبلي عن الكهرباء. هذا هو جنين الرسالة المستقبلية. ويخصص فصوله الأولى لأسلافه: أورستد، أمبير، فاراداي. في محاولة لشرح نظرية فاراداي لخطوط القوة، وتحريض التيارات الكهربائية ونظرية أورستد حول الطبيعة الشبيهة بالدوامة للظواهر المغناطيسية، ابتكر ماكسويل نموذجه الميكانيكي الخاص (الشكل 5).

يتألف النموذج من صفوف من الدوامات الجزيئية التي تدور في اتجاه واحد، ووُضعت بينها طبقة من الجزيئات الكروية الصغيرة القادرة على الدوران. وعلى الرغم من صعوبته، فقد فسر النموذج العديد من الظواهر الكهرومغناطيسية، بما في ذلك الحث الكهرومغناطيسي. كانت الطبيعة المثيرة للنموذج هي أنه شرح نظرية عمل المجال المغناطيسي بزوايا قائمة لاتجاه التيار، والتي صاغها ماكسويل ("قاعدة الثقب").

الشكل 4. يزيل ماكسويل تفاعل الدوامات المتجاورة A وB التي تدور في اتجاه واحد عن طريق إدخال "التروس الوسيطة" بينهما

الشكل 5: نموذج ماكسويل الميكانيكي لتفسير الظواهر الكهرومغناطيسية.

الموجات الكهرومغناطيسية والنظرية الكهرومغناطيسية للضوء

واصل ماكسويل تجاربه مع المغناطيسات الكهربائية، واقترب من النظرية القائلة بأن أي تغيرات في القوة الكهربائية والمغناطيسية ترسل موجات تنتشر عبر الفضاء.

بعد سلسلة من المقالات بعنوان «على الخطوط الفيزيائية»، أصبح لدى ماكسويل، في الواقع، كل المواد اللازمة لبناء نظرية جديدة للكهرومغناطيسية. الآن لنظرية المجال الكهرومغناطيسي. اختفت التروس والدوامات تماما. بالنسبة لماكسويل، لم تكن معادلات المجال أقل واقعية وملموسة من نتائج التجارب المعملية. الآن تم اشتقاق كل من الحث الكهرومغناطيسي لفاراداي وتيار الإزاحة لماكسويل باستخدام النماذج الميكانيكية، ولكن باستخدام العمليات الرياضية.

ووفقا لفاراداي، فإن التغير في المجال المغناطيسي يؤدي إلى ظهور مجال كهربائي. تؤدي الزيادة في المجال المغناطيسي إلى زيادة في المجال الكهربائي.

يؤدي انفجار موجة كهربائية إلى ظهور انفجار موجة مغناطيسية. وهكذا، ولأول مرة، ومن قلم نبي يبلغ من العمر ثلاثة وثلاثين عاماً، ظهرت الموجات الكهرومغناطيسية عام 1864، ولكن ليس بعد بالشكل الذي نفهمها به الآن. تحدث ماكسويل فقط عن الموجات المغناطيسية في ورقة بحثية عام 1864. ظهرت الموجة الكهرومغناطيسية بالمعنى الكامل للكلمة، بما في ذلك الاضطرابات الكهربائية والمغناطيسية، لاحقًا في ورقة ماكسويل عام 1868.

وفي مقال آخر لماكسويل بعنوان "النظرية الديناميكية للمجال الكهرومغناطيسي"، اكتسبت النظرية الكهرومغناطيسية للضوء التي تم تحديدها مسبقًا خطوطًا عريضة وأدلة واضحة. بناءً على أبحاثه الخاصة وخبرة العلماء الآخرين (أبرزهم فاراداي)، يخلص ماكسويل إلى أن الخصائص البصرية للوسط مرتبطة بخصائصه الكهرومغناطيسية، والضوء ليس أكثر من موجات كهرومغناطيسية.

في عام 1865، قرر ماكسويل ترك كلية كينغز. يستقر في منزل عائلته في جلينمير، حيث يدرس الأعمال الرئيسية في حياته - "نظرية الحرارة" و"أطروحة عن الكهرباء والمغناطيسية". وأكرس كل وقتي لهم. كانت هذه سنوات المحبسة، سنوات الانفصال التام عن الغرور، التي تخدم العلم فقط، السنوات الأكثر إثمارًا وإشراقًا وإبداعًا. ومع ذلك، ينجذب ماكسويل مرة أخرى للعمل في الجامعة، ويقبل العرض الذي قدمته له جامعة كامبريدج.

كامبريدج 1871-1879

مختبر كافنديش

في عام 1870، أعلن دوق ديفونشاير لمجلس شيوخ الجامعة رغبته في بناء وتجهيز مختبر للفيزياء. وكان من المقرر أن يرأسها عالم مشهور عالميًا. كان هذا العالم جيمس كليرك ماكسويل. وفي عام 1871، بدأ العمل على تجهيز مختبر كافنديش الشهير. خلال هذه السنوات، تم نشر "أطروحته حول الكهرباء والمغناطيسية" أخيرًا. أكثر من ألف صفحة، يقدم فيها ماكسويل وصفًا للتجارب العلمية، ولمحة عامة عن جميع نظريات الكهرباء والمغناطيسية التي تم إنشاؤها حتى الآن، بالإضافة إلى "المعادلات الأساسية للمجال الكهرومغناطيسي". وبشكل عام، لم يقبلوا في إنجلترا الأفكار الرئيسية للمعاهدة، حتى أن أصدقائهم لم يفهموها. تم التقاط أفكار ماكسويل من قبل الشباب. تركت نظرية ماكسويل انطباعا كبيرا على العلماء الروس. يعلم الجميع دور أوموف وستوليتوف وليبيديف في تطوير وتعزيز نظرية ماكسويل.

16 يونيو 1874 هو يوم الافتتاح الكبير لمختبر كافنديش. تميزت السنوات التالية بالاعتراف المتزايد.

الاعتراف العالمي

في عام 1870، تم انتخاب ماكسويل دكتوراه فخرية في الآداب من جامعة إدنبره، في عام 1874 - عضو فخري أجنبي في الأكاديمية الأمريكية للفنون والعلوم في بوسطن، في عام 1875 - عضو في الجمعية الفلسفية الأمريكية في فيلادلفيا، وأيضا أصبح عضوًا فخريًا في أكاديميات نيويورك وأمستردام وفيينا. على مدى السنوات الخمس التالية، أمضى ماكسويل السنوات الخمس التالية في تحرير عشرين مجموعة من مخطوطات هنري كافنديش والتحضير للنشر.

في عام 1877، شعر ماكسويل بأول علامات المرض، وفي مايو 1879 ألقى محاضرته الأخيرة لطلابه.

البعد

في أطروحته الشهيرة عن الكهرباء والمغناطيسية (انظر موسكو، ناوكا، 1989)، تناول ماكسويل مشكلة أبعاد الكميات الفيزيائية ووضع أسس نظامها الحركي. خصوصية هذا النظام هو وجود معلمتين فقط فيه: الطول L والوقت T. يتم تمثيل جميع الكميات المعروفة (وغير المعروفة اليوم!) فيه كقوى عددية لـ L و T. تظهر المؤشرات الكسرية في صيغ الأبعاد من الأنظمة الأخرى، خالية من المحتوى المادي ولا يوجد أي معنى منطقي في هذا النظام.

وفقًا لمتطلبات J. Maxwell، A. Poincaré، N. Bohr، A. Einstein، V. I. Vernadsky، R. Bartini فالكمية الفيزيائية تكون عالمية إذا وفقط إذا كانت علاقتها بالمكان والزمان واضحةأنا. ومع ذلك، حتى أطروحة ج. ماكسويل "حول الكهرباء والمغناطيسية" (1873)، لم يتم إثبات العلاقة بين أبعاد الكتلة والطول والوقت.

نظرًا لأن ماكسويل قد قدم البعد الخاص بالكتلة (مع التدوين في شكل أقواس مربعة)، فإننا نسمح لأنفسنا باقتباس مقتطف من عمل ماكسويل نفسه: "أي تعبير عن أي كمية يتكون من عاملين أو مكونين. أحدها هو اسم كمية معروفة من نفس نوع الكمية التي نعبر عنها. يتم أخذها على أنها المعيار المرجعي. والمكون الآخر عبارة عن رقم يشير إلى عدد المرات التي يجب فيها تطبيق المعيار للحصول على القيمة المطلوبة. الكمية القياسية المرجعية تسمى e وحدة، والرقم المقابل هو ح والمعنى اللفظيمن هذه القيمة."

"حول قياس القيم"

1. أي تعبير لأي كمية يتكون من عاملين أو مكونين. أحدها هو اسم كمية معروفة من نفس نوع الكمية التي نعبر عنها. يتم أخذها على أنها المعيار المرجعي. والمكون الآخر عبارة عن رقم يشير إلى عدد المرات التي يجب فيها تطبيق المعيار للحصول على القيمة المطلوبة. تسمى القيمة القياسية المرجعية في التكنولوجيا وحدة، والرقم المقابل رقمي معنىمن هذه القيمة.

2. عند البناء النظام الرياضيونعتبر الوحدات الأساسية - الطول والزمن والكتلة - معطاة، ونشتق منها جميع الوحدات المشتقة باستخدام أبسط التعاريف المقبولة.

لذلك، من المهم جدًا في جميع الأبحاث العلمية استخدام الوحدات التي تنتمي إلى نظام محدد بشكل صحيح، وكذلك معرفة علاقاتها مع الوحدات الأساسية حتى تتمكن من ترجمة نتائج نظام إلى آخر بشكل فوري.

إن معرفة أبعاد الوحدات توفر لنا طريقة للتحقق ينبغي تطبيقها على المعادلات التي تم الحصول عليها نتيجة لبحث طويل الأمد.

يجب أن يكون بُعد كل حد من حدود المعادلة بالنسبة لكل وحدة من الوحدات الأساسية الثلاث هو نفسه. إذا لم يكن الأمر كذلك، فإن المعادلة لا معنى لها، فهي تحتوي على نوع من الخطأ، حيث أن تفسيرها مختلف ويعتمد على نظام الوحدات التعسفي الذي نقبله.

ثلاث وحدات أساسية:

(1) الطول. معيار الطول المستخدم في هذا البلد للأغراض العلمية هو القدم، وهو ثلث اليارد القياسي المحفوظ في الخزانة.

في فرنسا والدول الأخرى التي اعتمدت النظام المتري، معيار الطول هو المتر. من الناحية النظرية، هذا هو جزء من عشرة ملايين من طول خط الطول للأرض، مقاسًا من القطب إلى خط الاستواء؛ من الناحية العملية، هذا هو طول المعيار المخزن في باريس، والذي صنعه بوردا بطريقة تتوافق عند درجة حرارة ذوبان الجليد مع قيمة طول خط الطول الذي حصل عليه دالمبرت. لا يتم إدخال القياسات التي تعكس قياسات جديدة وأكثر دقة للأرض في العداد، بل على العكس من ذلك، يتم حساب قوس الزوال نفسه بالعدادات الأصلية.

في علم الفلك، تعتبر وحدة الطول أحيانًا هي متوسط ​​المسافة من الأرض إلى الشمس.

في الوضع الحاليفي العلوم، فإن المعيار الأكثر عالمية للطول الذي يمكن اقتراحه هو الطول الموجي للضوء من نوع معين المنبعث من مادة واسعة الانتشار (على سبيل المثال، الصوديوم)، والتي لها خطوط واضحة المعالم في طيفها. ومثل هذا المعيار سيكون مستقلاً عن أي تغيير في حجم الأرض، وينبغي أن يتبناه أولئك الذين يأملون أن تكون كتاباتهم أكثر ديمومة من هذا الجرم السماوي.

عند العمل بأبعاد الوحدة، سنشير إلى وحدة الطول بالرمز [ ل]. إذا كانت القيمة العددية للطول هي l، فيُفهم ذلك على أنه قيمة يتم التعبير عنها من خلال وحدة معينة [ ل]، بحيث يتم تمثيل الطول الحقيقي بالكامل كـ l [ ل].

(2 مرة. في جميع البلدان المتحضرة، تُشتق الوحدة الزمنية القياسية من فترة دوران الأرض حول محورها. يمكن تحديد اليوم الفلكي، أو الفترة الحقيقية لدورة الأرض، بدقة كبيرة من خلال الملاحظات الفلكية العادية، ويمكن حساب متوسط ​​اليوم الشمسي من اليوم الفلكي بفضل معرفتنا بطول العام.

تم اعتماد الثانية من متوسط ​​التوقيت الشمسي كوحدة زمنية في جميع الدراسات الفيزيائية.

في علم الفلك، تعتبر وحدة الزمن أحيانًا سنة. يمكن إنشاء وحدة زمنية أكثر عالمية عن طريق أخذ فترة التذبذب لذلك الضوء ذاته الذي يساوي طول موجته وحدة الطول.

سنشير إلى وحدة زمنية محددة باسم [ ت]، ويشار إلى المقياس العددي للوقت بواسطة ر.

(3) الكتلة. في بلدنا، الوحدة القياسية للكتلة هي الجنيه التجاري المرجعي (جنيه أفويردوبوا)، المحفوظ في الخزانة. غالبًا ما تستخدم الحبوب كوحدة واحدة، وتساوي جزءًا من 7000 من الجنيه.

في النظام المتري، وحدة الكتلة هي الجرام؛ من الناحية النظرية هذه هي كتلة السنتيمتر المكعب من الماء المقطر عند القيم القياسية لدرجة الحرارة والضغط، وعمليًا هي جزء من الألف من الكيلوجرام القياسي المخزن في باريس*.

ولكن، كما هو الحال في النظام الفرنسي، إذا تم أخذ مادة معينة، وهي الماء، كمعيار للكثافة، فإن وحدة الكتلة تتوقف عن أن تكون مستقلة، ولكنها تتغير مثل وحدة الحجم، أي. كيف [ ل 3]. إذا تم التعبير عن وحدة الكتلة، كما هو الحال في النظام الفلكي، من خلال قوة جاذبيتها، فإن البعد [ م] تبين أن [ ل 3 ت-2]".

يظهر ماكسويل ذلك يمكن استبعاد الكتلة من عدد الكميات البعدية الأساسية. ويتم تحقيق ذلك من خلال تعريفين لمفهوم "القوة":

1) و 2) .

وبمساواة هذين التعبيرين واعتبار ثابت الجاذبية كمية بلا أبعاد، حصل ماكسويل على:

, [م] = [ل 3 ت 2 ].

تبين أن الكتلة هي كمية الزمكان. أبعادها: مقدار مع التسارع الزاوي(أو الكثافة لها نفس البعد).

بدأت كمية الكتلة ترضي متطلبات العالمية. أصبح من الممكن التعبير عن جميع الكميات الفيزيائية الأخرى بوحدات قياس الزمكان.

في عام 1965، تم نشر مقال "النظام الحركي للكميات الفيزيائية" بقلم ر. بارتيني في مجلة "تقارير أكاديمية العلوم في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية" (رقم 4). هذه النتائج لديها قيمة استثنائية للمشكلة قيد المناقشة.

قانون الحفاظ على السلطة

لاغرانج، 1789؛ ماكسويل، 1855.

في منظر عاميتم كتابة قانون حفظ الطاقة على أنه ثبات حجم الطاقة:

من معادلة القدرة الكليةن = ص + زويترتب على ذلك أن القوة المفيدة وقوة الخسارة معكوستان بشكل إسقاطي، وبالتالي فإن أي تغيير في الطاقة الحرة يتم تعويضها عن طريق التغيرات في فقدان الطاقة تحت السيطرة الكاملة على الطاقة .

الاستنتاج الذي تم الحصول عليه يعطي أسبابًا لتقديم قانون الحفاظ على الطاقة في شكل معادلة عددية:

أين .

يتم تعويض التغيير في التدفق النشط بالفرق بين الخسائر والمكاسب في النظام.

وهكذا الآلية نظام مفتوحيزيل قيود الإغلاق، وبالتالي يوفر الفرصة لمزيد من حركة النظام. ومع ذلك، فإن هذه الآلية لا تظهر الاتجاهات المحتملة للحركة - تطور الأنظمة. ولذلك يجب أن تستكمل بآليات الأنظمة المتطورة وغير المتطورة أو اللاتوازنية والتوازنية.

فهرس

1. 
   فل. كارتسيف "حياة الأشخاص الرائعين". ماكسويل." - م. "الحرس الشاب" 1974.
2. 
   جيمس كليرك ماكسويل. المقالات والخطب. م.، العلوم، 1968.
3. 
   http://physicsbooks.narod.ru/
4. 
   http://revolution.allbest.ru/
5. 
   http://ru.wikipedia.org/wiki/
6. 
   http://www.situation.ru/
7. 
   http://www.uni-dubna.ru/
8. 
   http://www.uran.ru/

هل كنت تعلم، ماذا حدث تجربة فكريةتجربة جيدانكن؟
هذه ممارسة غير موجودة، تجربة من عالم آخر، خيال لشيء غير موجود في الواقع. التجارب الفكرية تشبه أحلام اليقظة. إنهم يولدون الوحوش. على عكس التجربة الفيزيائية، التي هي اختبار تجريبي للفرضيات، فإن "التجربة الفكرية" تحل بطريقة سحرية محل الاختبار التجريبي مع الاستنتاجات المرغوبة التي لم يتم اختبارها في الممارسة العملية، والتلاعب بالتركيبات المنطقية التي تنتهك المنطق نفسه في الواقع باستخدام مقدمات غير مثبتة باعتبارها مقدمات مثبتة، والتي هو، عن طريق الاستبدال. وبالتالي، فإن المهمة الرئيسية لمقدمي الطلبات في "التجارب الفكرية" هي خداع المستمع أو القارئ عن طريق استبدال تجربة فيزيائية حقيقية بـ "دميتها" - وهو تفكير وهمي بشأن الإفراج المشروط دون التحقق المادي نفسه.
إن ملء الفيزياء بـ "تجارب فكرية" خيالية أدى إلى ظهور صورة سخيفة وسريالية ومربكة للعالم. يجب على الباحث الحقيقي أن يميز "أغلفة الحلوى" هذه عن القيم الحقيقية.

يجادل النسبيون والوضعيون بأن «التجارب الفكرية» هي أداة مفيدة جدًا لاختبار النظريات (التي تنشأ أيضًا في أذهاننا) من أجل الاتساق. وهم في هذا يخدعون الناس، حيث أن أي تحقق لا يمكن أن يتم إلا من قبل مصدر مستقل عن موضوع التحقق. لا يمكن لمقدم الفرضية نفسه أن يكون اختبارا لبيانه الخاص، حيث أن سبب هذا البيان نفسه هو عدم وجود تناقضات في البيان المرئي لمقدم الطلب.

ونرى ذلك في مثال SRT وGTR، اللذين تحولا إلى نوع فريد من الدين الذي يحكم العلم و الرأي العام. لا يمكن لأي قدر من الحقائق التي تتعارض معها التغلب على صيغة أينشتاين: "إذا كانت الحقيقة لا تتوافق مع النظرية، قم بتغيير الحقيقة" (في نسخة أخرى، "هل الحقيقة لا تتوافق مع النظرية؟ - الأسوأ بكثير بالنسبة للحقيقة" ").

الحد الأقصى الذي يمكن أن تطالب به "التجربة الفكرية" هو فقط الاتساق الداخلي للفرضية في إطار منطق مقدم الطلب، والذي غالبًا ما يكون غير صحيح بأي حال من الأحوال. هذا لا يتحقق من الامتثال للممارسة. لا يمكن التحقق الحقيقي إلا من خلال تجربة فيزيائية فعلية.

التجربة هي تجربة لأنها ليست تحسينًا للفكر، بل اختبارًا للفكر. إن الفكرة المتسقة مع ذاتها لا يمكنها التحقق من نفسها. وقد أثبت ذلك كيرت جودل.

ولاية:بريطانيا العظمى

مجال النشاط:العلوم والفيزياء

أعظم إنجاز: أصبح مؤسس الديناميكا الكهربائية.

منذ أن فتح العلم للبشرية جمعاء، حاول الجميع العثور على شيء جديد فيه. واكتب اسمك في التاريخ . وبالطبع فإن الأشخاص المهتمين بالعلوم الإنسانية لا يعرفون أسماء علماء الفيزياء والكيمياء وعلماء الرياضيات. لكن، مع ذلك، هناك بعض الشخصيات التي تكون على لسان الجميع، حتى الأشخاص الذين ليس لديهم أي فكرة عن ماهية الفيزياء. جيمس ماكسويل هو أحد هؤلاء العلماء الذين تركوا بصمته على تاريخ الرياضيات والفيزياء.

جيمس كليرك ماكسويل، فيزيائي اسكتلندي، اشتهر بصياغته للنظرية الكهرومغناطيسية. يعتبره الأغلبية علماء الفيزياء الحديثةكعالم من القرن التاسع عشر قدم أعظم تأثيرفي فيزياء القرن العشرين، وهو يحتل مكانة مرموقة مع إسحاق نيوتن وللطبيعة الأساسية لمساهماته.

السنوات المبكرة

ولد الفيزيائي المستقبلي في 13 يونيو 1831 في إدنبرة. كان اللقب الأصلي هو Clerk، مع لقب إضافي أضافه والده، الذي كان يعمل محاميًا ورث ملكية ميدلباي. كان جيمس الطفل الوحيد. تزوج والديه في وقت متأخر جدًا في تلك الأوقات، وكانت والدته تبلغ من العمر 40 عامًا وقت ولادته. قضى الصبي طفولته في عقار ميدلبي، الذي أعيدت تسميته إلى جلينلار.

توفيت والدته عام 1839 بسبب سرطان البطن، وأصبح والده الشخصية الرئيسية في تربيته. وبفضله أصبح الشاب جيمس مهتمًا العلوم الدقيقة. أظهر في المدرسة فضولًا شديدًا في سن مبكرة وكان يتمتع بذاكرة استثنائية. في عام 1841 تم إرساله إلى المدرسة في أكاديمية إدنبرة. ومن بين الطلاب الآخرين كاتب سيرته الذاتية لويس كامبل وصديقه بيتر جوثري تيت.

لقد ذهبت اهتمامات ماكسويل إلى ما هو أبعد من ذلك بكثير المنهج المدرسي، ولم يهتم كثيراً بنتائج الامتحان. أول عمل علمي له، نُشر عندما كان عمره 14 عامًا فقط، وصف سلسلة عامة من المنحنيات البيضاوية التي يمكن تتبعها باستخدام الدبابيس والخيوط، على غرار القطع الناقص. استمر هذا الانبهار بالهندسة والنماذج الميكانيكية طوال حياته المهنية وكان بمثابة مساعدة كبيرة له في أبحاثه اللاحقة.

في سن السادسة عشرة التحق بجامعة إدنبرة، حيث قرأ الكتب بنهم في جميع المواضيع ونشر ورقتين علميتين أخريين. في عام 1850 دخل كامبريدج. بعد التخرج، عُرض على جيمس منصب تدريسي. في ذلك الوقت، كان مهتمًا بالكهرباء والألوان، والتي ستشكل فيما بعد أساس التصوير الفوتوغرافي الملون الأول.

مهنة واكتشافات جيمس موسويل

في عام 1854، واصل العمل في كلية ترينيتي، ولكن مع تدهور صحة والده اضطر إلى العودة إلى اسكتلندا. وفي عام 1856 تم تعيينه أستاذًا للفلسفة الطبيعية في كلية ماريشال، أبردين، لكن هذا التعيين طغت عليه الأخبار المحزنة عن وفاة والده. وكانت هذه خسارة شخصية كبيرة لماكسويل، لأنه كان على علاقة وثيقة مع والده. في يونيو 1858، تزوج ماكسويل من كاثرين ديوار، ابنة مدير الكلية التي بدأ العمل فيها. لم يكن للزوجين أطفال، لكن كان لديهما علاقة ثقةوالاحترام المتبادل.

في عام 1860 اندمجت كلية ماريشال وكينجز كوليدج لتشكلا جامعة أبردين. طُلب من ماكسويل ترك منصبه. تقدم بطلب للحصول على وظيفة في جامعة إدنبرة ولكن تم رفضه لصالح صديقه في المدرسة تيت. بعد الرفض، ينتقل جيمس إلى لندن.

كانت السنوات الخمس التالية بلا شك الأكثر مثمرة في حياته المهنية. خلال هذه الفترة، اثنان من أعماله الكلاسيكية حقل كهرومغناطيسي، وتم عرضه للتصوير الفوتوغرافي الملون. قاد ماكسويل عملية التحديد التجريبي للوحدات الكهربائية للجمعية البريطانية لتقدم العلوم، وأدى هذا العمل في القياس والتوحيد إلى إنشاء المختبر الفيزيائي الوطني.

لقد كانت أبحاث ماكسويل حول الكهرومغناطيسية هي التي جعلت اسمه بين كبار العلماء في التاريخ. في مقدمة أطروحته عن الكهرباء والمغناطيسية (1873)، ذكر ماكسويل أن مهمته الرئيسية كانت تحويل أفكار فاراداي الفيزيائية إلى شكل رياضي. في محاولة لتوضيح قانون فاراداي للحث (الذي ينص على أن المجال المغناطيسي المتغير ينتج مجالًا كهرومغناطيسيًا مستحثًا)، قام ماكسويل ببناء نموذج ميكانيكي. ووجد أن النموذج ولّد "تيار الإزاحة" المقابل في الوسط العازل، والذي يمكن أن يكون موقع الموجات المستعرضة. ومن خلال حساب سرعة هذه الموجات، وجد أنها قريبة جدًا من سرعة الضوء.

اقترحت نظرية ماكسويل إمكانية توليد الموجات الكهرومغناطيسية في المختبر، وهي إمكانية أظهرها لأول مرة هاينريش هيرتز في عام 1887، بعد ثماني سنوات من وفاة ماكسويل. بالإضافة إلى نظريته الكهرومغناطيسية، قدم ماكسويل مساهمة ضخمةإلى غير ذلك من مجالات الفيزياء. وفي سن العشرين، أثبت إتقانه للفيزياء الكلاسيكية من خلال كتابة مقال عن حلقات زحل، حيث خلص إلى أن الحلقات يجب أن تتكون من كتل من المادة لا علاقة لها ببعضها البعض - وهو الاستنتاج الذي تم تأكيده أكثر من مرة. وبعد 100 عام، وصل أول مسبار فضائي فوييجر إلى الكوكب الحلقي.

السنوات الأخيرة من الحياة

في عام 1871، تم انتخاب ماكسويل أستاذًا جديدًا في كلية كافنديش، كامبريدج. بدأ بتصميم المختبر المحلي وأشرف على بنائه. كان لدى ماكسويل عدد قليل من الطلاب، لكنهم كانوا من ذوي الكفاءات العالية وكان من بينهم ويليام دي نيفن، وجون أمبروز (أصبح لاحقًا السير جون أمبروز)، وريتشارد تيتلي جلازبروك، وجون هنري بوينتينج، وآرثر شوستر.

خلال عيد الفصح عام 1879، أصيب ماكسويل بمرض خطير بسبب سرطان البطن. ما ماتت والدته منه ذات مرة. لم يتمكن من إلقاء المحاضرات كما كان من قبل، عاد إلى جلينلير في يونيو، لكن حالته لم تتحسن. توفي الفيزيائي العظيم جيمس موسويل في 5 نوفمبر 1879. ومن الغريب أن ماكسويل لم يتلق أي تكريم عام ودُفن بهدوء في مقبرة صغيرة في قرية بارتون باسكتلندا.

ماكسويل، جيمس كليرك

ولد الفيزيائي الإنجليزي جيمس كليرك ماكسويل في إدنبرة لعائلة نبيل اسكتلندي من عائلة كليرك النبيلة. درس أولاً في إدنبرة (1847–1850)، ثم في جامعات كامبريدج (1850–1854). في عام 1855، أصبح ماكسويل عضوًا في مجلس كلية ترينيتي في 1856-1860. كان أستاذاً في كلية ماريشال، جامعة أبردين، ومن عام 1860 ترأس قسم الفيزياء وعلم الفلك في كلية كينغز، جامعة لندن. في عام 1865، بسبب مرض خطير، استقال ماكسويل من الوزارة واستقر في منزل عائلته في جلينلير بالقرب من إدنبرة. هناك واصل دراسة العلوم وكتب عدة مقالات في الفيزياء والرياضيات. وفي عام 1871 تولى رئاسة قسم الفيزياء التجريبية في جامعة كامبريدج. قام ماكسويل بتنظيم معمل أبحاث افتتح في 16 يونيو 1874 وسمي كافنديش تكريما لهنري كافنديش.

أكمل ماكسويل أول عمل علمي له بينما كان لا يزال في المدرسة، حيث اخترع طريقة بسيطة لرسم الأشكال البيضاوية. تم الإبلاغ عن هذا العمل في اجتماع للجمعية الملكية وتم نشره في وقائعه. عندما كان عضوًا في مجلس كلية ترينيتي، شارك في تجارب حول نظرية الألوان، حيث كان بمثابة استمرار لنظرية يونغ ونظرية هيلمهولتز حول الألوان الأساسية الثلاثة. في تجارب خلط الألوان، استخدم ماكسويل قمة خاصة، تم تقسيم قرصها إلى قطاعات مطلية بألوان مختلفة (قرص ماكسويل). عندما تم تدوير الجزء العلوي بسرعة، اندمجت الألوان: إذا تم رسم القرص بنفس طريقة ألوان الطيف، ظهر باللون الأبيض؛ وإذا كان نصفه مطليًا باللون الأحمر والنصف الآخر باللون الأصفر، ظهر باللون البرتقالي؛ خلق خلط اللون الأزرق والأصفر انطباعًا باللون الأخضر. في عام 1860، حصل ماكسويل على وسام رمفورد لعمله في إدراك الألوان والبصريات.

في عام 1857، أعلنت جامعة كامبريدج عن مسابقة لأفضل ورقة بحثية عن استقرار حلقات زحل. اكتشف جاليليو هذه التشكيلات في بداية القرن السابع عشر. وقدم سرًا مدهشًا للطبيعة: بدا الكوكب محاطًا بثلاث حلقات متحدة المركز متواصلة، تتكون من مادة ذات طبيعة غير معروفة. أثبت لابلاس أنها لا يمكن أن تكون صلبة. بعد إجراء تحليل رياضي، أصبح ماكسويل مقتنعًا بأنها لا يمكن أن تكون سائلة، وتوصل إلى استنتاج مفاده أن مثل هذا الهيكل لا يمكن أن يكون مستقرًا إلا إذا كان يتكون من سرب من النيازك غير ذات الصلة. يتم ضمان استقرار الحلقات من خلال انجذابها إلى زحل والحركة المتبادلة للكوكب والنيازك. لهذا العمل، تلقى ماكسويل جائزة J. آدامز.

أحد أعمال ماكسويل الأولى كانت نظريته الحركية للغازات. في عام 1859، قدم العالم تقريرًا في اجتماع للجمعية البريطانية قدم فيه توزيع الجزيئات حسب السرعة (توزيع ماكسويل). طور ماكسويل أفكار سلفه في تطوير النظرية الحركية للغازات على يد رودولف كلوسيوس، الذي قدم مفهوم "متوسط ​​المسار الحر". انطلق ماكسويل من فكرة الغاز كمجموعة من العديد من الكرات المرنة بشكل مثالي والتي تتحرك بشكل عشوائي في مكان مغلق. يمكن تقسيم الكرات (الجزيئات) إلى مجموعات حسب السرعة، بينما في الحالة الثابتة يظل عدد الجزيئات في كل مجموعة ثابتا، على الرغم من أنها تستطيع الخروج والدخول في المجموعات. ويترتب على هذا الاعتبار أن “الجسيمات تتوزع بالسرعة وفق نفس القانون الذي توزع به أخطاء الرصد في نظرية طريقة المربعات الصغرى، أي. وفقا لإحصائيات غاوس." وكجزء من نظريته، شرح ماكسويل قانون أفوجادرو، والانتشار، والتوصيل الحراري، والاحتكاك الداخلي (نظرية النقل). وفي عام 1867 أظهر الطبيعة الإحصائية للقانون الثاني للديناميكا الحرارية.

في عام 1831، وهو العام الذي ولد فيه ماكسويل، أجرى مايكل فاراداي التجارب الكلاسيكية التي قادته إلى اكتشاف الحث الكهرومغناطيسي. بدأ ماكسويل دراسة الكهرباء والمغناطيسية بعد حوالي 20 عامًا، عندما كان هناك وجهتا نظر حول طبيعة التأثيرات الكهربائية والمغناطيسية. التزم علماء مثل إيه إم أمبير وإف نيومان بمفهوم العمل بعيد المدى، حيث نظروا إلى القوى الكهرومغناطيسية على أنها مماثلة لجاذبية الجاذبية بين كتلتين. كان فاراداي من دعاة فكرة خطوط القوة التي تربط الشحنات الكهربائية الموجبة والسالبة أو القطبين الشمالي والجنوبي للمغناطيس. تملأ خطوط القوة كامل المساحة المحيطة (المجال، بمصطلحات فاراداي) وتحدد التفاعلات الكهربائية والمغناطيسية. بعد فاراداي، طور ماكسويل نموذجًا هيدروديناميكيًا لخطوط القوة وعبر عن علاقات الديناميكا الكهربائية المعروفة آنذاك بلغة رياضية تتوافق مع نماذج فاراداي الميكانيكية. تنعكس النتائج الرئيسية لهذا البحث في عمل "خطوط قوة فاراداي" (1857). في 1860-1865 ابتكر ماكسويل نظرية المجال الكهرومغناطيسي، والتي صاغها في شكل نظام من المعادلات (معادلات ماكسويل) يصف القوانين الأساسية للظواهر الكهرومغناطيسية: المعادلة الأولى تعبر عن تحريض فاراداي الكهرومغناطيسي؛ الثاني – الحث الكهرومغناطيسي، اكتشفه ماكسويل ويعتمد على أفكار حول تيارات الإزاحة؛ ثالثاً – قانون الحفاظ على الكهرباء. 4- الطبيعة الدوامية للمجال المغناطيسي.

ومع مواصلة تطوير هذه الأفكار، توصل ماكسويل إلى نتيجة مفادها أن أي تغيرات في المجالات الكهربائية والمغناطيسية يجب أن تسبب تغيرات في خطوط القوة التي تخترق الفضاء المحيط، أي. يجب أن تكون هناك نبضات (أو موجات) تنتشر في الوسط. وتعتمد سرعة انتشار هذه الموجات (الاضطراب الكهرومغناطيسي) على النفاذية العازلة والمغناطيسية للوسط وتساوي نسبة الوحدة الكهرومغناطيسية إلى الوحدة الكهروستاتيكية. وفقًا لماكسويل وباحثين آخرين، تبلغ هذه النسبة 3·10 10 سم/ث، وهي قريبة من سرعة الضوء التي تم قياسها قبل سبع سنوات بواسطة الفيزيائي الفرنسي أ. فيزو. في أكتوبر 1861، أبلغ ماكسويل فاراداي عن اكتشافه: الضوء عبارة عن اضطراب كهرومغناطيسي ينتشر في وسط غير موصل، أي وسط غير موصل. نوع من الموجات الكهرومغناطيسية. تم توضيح هذه المرحلة الأخيرة من البحث في عمل ماكسويل "النظرية الديناميكية للمجال الكهرومغناطيسي" (1864)، وتم تلخيص نتيجة عمله في الديناميكا الكهربائية في "دراسة في الكهرباء والمغناطيسية" الشهيرة (1873).

العديد من الإصدارات والمجلات العلمية في مؤخرانشر مقالات عن الإنجازات في الفيزياء والعلماء المعاصرين، والمنشورات عن فيزيائيي الماضي نادرة. نود تصحيح هذا الوضع وتذكر أحد الفيزيائيين البارزين في القرن الماضي، جيمس كليرك ماكسويل. هذا هو الفيزيائي الإنجليزي الشهير، والد الديناميكا الكهربائية الكلاسيكية والفيزياء الإحصائية والعديد من النظريات الأخرى والصيغ الفيزيائية والاختراعات. أصبح ماكسويل المبدع والمدير الأول لمختبر كافنديش.

كما تعلمون، جاء ماكسويل من إدنبرة وولد عام 1831 لعائلة نبيلة اتصال عائليمع اللقب الاسكتلندي للكتبة Penicuik. أمضى ماكسويل طفولته في ملكية جلينلير. كان أسلاف جيمس سياسةوالشعراء والموسيقيين والعلماء. ربما ورث منه ولعه بالعلم.

نشأ جيمس بدون أم (منذ وفاتها عندما كان عمره 8 سنوات) على يد أب كان يعتني بالصبي. أراد الأب أن يدرس ابنه علوم طبيعية. وقع جيمس على الفور في حب التكنولوجيا وسرعان ما طور مهاراته العملية. تلقى ليتل ماكسويل دروسه الأولى في المنزل بمثابرة، إذ لم يكن يحب أساليب التعليم القاسية التي يستخدمها المعلم. مزيد من التدريبوقعت في مدرسة أرستقراطية، حيث أظهر الصبي قدرات رياضية كبيرة. أحب ماكسويل الهندسة بشكل خاص.

بالنسبة للعديد من الأشخاص العظماء، بدت الهندسة علمًا مدهشًا، وحتى في سن الثانية عشرة كان يتحدث عن كتاب الهندسة المدرسي كما لو كان كتابًا مقدسًا. أحب ماكسويل الهندسة بالإضافة إلى الشخصيات العلمية البارزة الأخرى، لكن علاقاته مع زملائه في المدرسة كانت سيئة. لقد اخترعوا له باستمرار ألقاب مسيئة وكان أحد الأسباب هو ملابسه السخيفة. كان والد ماكسويل يعتبر غريب الأطوار واشترى لابنه ملابس جعلته يبتسم.

أظهر ماكسويل بالفعل وعدًا كبيرًا في مجال العلوم عندما كان طفلاً. في عام 1814 تم إرساله للدراسة في مدرسة أدنبره النحوية، وفي عام 1846 حصل على ميدالية لخدمات الرياضيات. كان والده فخوراً بابنه وقد أتيحت له الفرصة ليكون واحداً منهم الأعمال العلميةالابن أمام مجلس إدارة أكاديمية إدنبره للعلوم. يتعلق هذا العمل بالحسابات الرياضية للأشكال الإهليلجية. في ذلك الوقت كان لهذا العمل عنوان "في رسم الأشكال البيضاوية والأشكال البيضاوية ذات البؤر المتعددة". وقد كتب في عام 1846 ونشر لعامة الناس في عام 1851.

بدأ ماكسويل دراسة الفيزياء بشكل مكثف بعد انتقاله إلى جامعة إدنبرة. أصبح كالاند وفوربس وآخرون معلميه. لقد رأوا على الفور في جيمس إمكانات فكرية عالية ورغبة لا يمكن السيطرة عليها في دراسة الفيزياء. قبل هذه الفترة، واجه ماكسويل فروعًا معينة من الفيزياء ودرس البصريات (وكرس الكثير من الوقت لاستقطاب الضوء وحلقات نيوتن). وقد ساعده في ذلك الفيزيائي الشهير ويليام نيكول، الذي اخترع المنشور في وقت ما.

بالطبع، لم يكن ماكسويل غريبًا على العلوم الطبيعية الأخرى، وكان كذلك انتباه خاصمكرس لدراسة الفلسفة وتاريخ العلوم وعلم الجمال.

في عام 1850، دخل كامبريدج، حيث عمل نيوتن ذات مرة، وفي عام 1854 حصل على درجة أكاديمية. بعد ذلك اهتم بحثه بمجال الكهرباء والتركيبات الكهربائية. وفي عام 1855 حصل على عضوية مجلس كلية ترينيتي.

كان أول عمل علمي مهم لماكسويل هو "خطوط قوة فاراداي"، الذي ظهر في عام 1855. قال بولتزمان ذات مرة عن ورقة ماكسويل أن هذا العملله معنى عميق ويظهر كيف يتعامل العالم الشاب مع العمل العلمي بشكل هادف. يعتقد بولتزمان أن ماكسويل لم يفهم مسائل العلوم الطبيعية فحسب، بل قدم أيضًا مساهمة خاصة في الفيزياء النظرية. أوجز ماكسويل في مقالته جميع الاتجاهات في تطور الفيزياء خلال العقود القليلة القادمة. وفي وقت لاحق، توصل كيرتشوف وماخ وآخرون إلى نفس النتيجة.

كيف تم إنشاء مختبر كافنديش؟

بعد الانتهاء من دراسته في كامبريدج، بقي جيمس ماكسويل هنا كمدرس وفي عام 1860 أصبح عضوًا في الجمعية الملكية في لندن. وفي الوقت نفسه، انتقل إلى لندن، حيث حصل على منصب رئيس قسم الفيزياء في كلية كينغز، جامعة لندن. وعمل في هذا المنصب لمدة 5 سنوات.

في عام 1871، عاد ماكسويل إلى كامبريدج وأنشأ أول مختبر في إنجلترا للبحث في مجال الفيزياء، والذي سمي بمختبر كافنديش (تكريمًا لهنري كافنديش). تطوير المختبر الذي أصبح مركزا حقيقيا بحث علميكرس ماكسويل بقية حياته.

لا يُعرف سوى القليل عن حياة ماكسويل، لأنه لم يحتفظ بسجلات أو مذكرات. لقد كان رجلاً متواضعًا وخجولًا. توفي ماكسويل عن عمر يناهز 48 عامًا بسبب السرطان.

ما هو الإرث العلمي لجيمس ماكسويل؟

غطى نشاط ماكسويل العلمي العديد من المجالات في الفيزياء: نظرية الظواهر الكهرومغناطيسية، النظرية الحركية للغازات، البصريات، نظرية المرونة وغيرها. أول ما أثار اهتمام جيمس ماكسويل هو الدراسة وإجراء الأبحاث في فسيولوجيا وفيزياء رؤية الألوان.

كان ماكسويل أول من حصل على صورة ملونة، والتي تم الحصول عليها من خلال الإسقاط المتزامن للنطاق الأحمر والأخضر والأزرق. وبهذا أثبت ماكسويل للعالم مرة أخرى أن الصورة الملونة للرؤية تعتمد على نظرية المكونات الثلاثة. كان هذا الاكتشاف بمثابة بداية إنشاء الصور الفوتوغرافية الملونة. وفي الفترة من 1857-1859، تمكن ماكسويل من دراسة استقرار حلقات زحل. وتشير نظريته إلى أن حلقات زحل لن تكون مستقرة إلا بشرط واحد، وهو انفصال الجزيئات أو الأجسام عن بعضها البعض.

منذ عام 1855، أولى ماكسويل اهتمامًا خاصًا للعمل في مجال الديناميكا الكهربائية. هناك العديد من الأعمال العلمية في هذه الفترة: "حول خطوط قوة فاراداي"، و"حول خطوط القوة الفيزيائية"، و"دراسة في الكهرباء والمغناطيسية"، و"النظرية الديناميكية للمجال الكهرومغناطيسي".

ماكسويل ونظرية المجال الكهرومغناطيسي.

عندما بدأ ماكسويل في دراسة الظواهر الكهربائية والمغناطيسية، كان الكثير منها قد تمت دراسته جيدًا بالفعل. تم انشائه قانون كولوم, قانون أمبيركما ثبت أن التفاعلات المغناطيسية ترتبط بعمل الشحنات الكهربائية. وكان العديد من العلماء في ذلك الوقت من أنصار نظرية الفعل بعيد المدى، والتي تنص على أن التفاعل يحدث بشكل فوري وفي الفضاء الفارغ.

لعب الدور الرئيسي في نظرية التفاعل قصير المدى من خلال بحث مايكل فاراداي (الثلاثينيات من القرن التاسع عشر). جادل فاراداي بأن طبيعة الشحنة الكهربائية تعتمد على المجال الكهربائي المحيط. مجال الشحنة الواحدة متصل بالشحنة المجاورة في اتجاهين. تتفاعل التيارات باستخدام المجال المغناطيسي. وبحسب فاراداي، فقد وصف المجالات المغناطيسية والكهربائية على شكل خطوط قوة، وهي خطوط مرنة في وسط افتراضي هو الأثير.

أيد ماكسويل نظرية فاراداي حول وجود المجالات الكهرومغناطيسية، أي أنه كان مؤيدًا للعمليات الناشئة حول الشحنة والتيار.

شرح ماكسويل أفكار فاراداي في شكل رياضي، وهو الأمر الذي احتاجته الفيزياء حقًا. مع إدخال مفهوم المجال، أصبحت قوانين كولوم وأمبير أكثر إقناعا وذات معنى عميق. في مفهوم الحث الكهرومغناطيسي، كان ماكسويل قادرًا على النظر في خصائص المجال نفسه. تحت تأثير المجال المغناطيسي المتناوب، يتولد مجال كهربائي بخطوط قوة مغلقة في الفضاء الفارغ. وتسمى هذه الظاهرة بالمجال الكهربائي الدوامي.

كان اكتشاف ماكسويل التالي هو أن المجال الكهربائي المتناوب يمكن أن يولد مجالًا مغناطيسيًا مشابهًا للتيار الكهربائي العادي. وقد سميت هذه النظرية بفرضية تيار الإزاحة. بعد ذلك، عبر ماكسويل عن سلوك المجالات الكهرومغناطيسية في معادلاته.

مرجع.معادلات ماكسويل هي معادلات تصف الظواهر الكهرومغناطيسية في مختلف الوسائط والفضاء الفراغي، وتتعلق أيضًا بالديناميكا الكهربائية العيانية الكلاسيكية. وهذا استنتاج منطقي مستمد من التجارب المبنية على قوانين الظواهر الكهربائية والمغناطيسية.
الاستنتاج الرئيسي لمعادلات ماكسويل هو محدودية انتشار التفاعلات الكهربائية والمغناطيسية، والتي ميزت بين نظرية العمل قصير المدى ونظرية العمل طويل المدى. خصائص السرعة اقتربت من سرعة الضوء 300000 كم/ثانية. أعطى هذا سببًا لماكسويل للقول بأن الضوء ظاهرة مرتبطة بعمل الموجات الكهرومغناطيسية.

النظرية الحركية الجزيئية لغازات ماكسويل.

ساهم ماكسويل في دراسة النظرية الحركية الجزيئية (يسمى هذا العلم الآن الميكانيكا الإحصائية). كان ماكسويل أول من طرح فكرة الطبيعة الإحصائية لقوانين الطبيعة. وقد وضع قانونًا لتوزيع الجزيئات حسب السرعة، كما تمكن من حساب لزوجة الغازات بالنسبة لمؤشرات السرعة والمسار الحر لجزيئات الغاز. وأيضًا، بفضل عمل ماكسويل، أصبح لدينا عدد من العلاقات الديناميكية الحرارية.

مرجع.توزيع ماكسويل هو نظرية لتوزيع سرعة جزيئات النظام في ظل ظروف التوازن الديناميكي الحراري. التوازن الديناميكي الحراري هو الشرط حركة اماميةالجزيئات الموصوفة بقوانين الديناميكيات الكلاسيكية.

كان لدى ماكسويل الكثير الأعمال العلميةوالتي صدرت: "نظرية الحرارة"، "المادة والحركة"، "الكهرباء في العرض الابتدائي" وغيرها. لم يقم ماكسويل بتطوير العلوم خلال تلك الفترة فحسب، بل كان مهتمًا أيضًا بتاريخها. في وقت واحد، تمكن من نشر أعمال كافنديش، والتي استكملها بتعليقاته.

ماذا يتذكر العالم عن جيمس كليرك ماكسويل؟

قاد ماكسويل العمل النشطفي دراسة المجالات الكهرومغناطيسية. حظيت نظريته حول وجودهم باعتراف عالمي بعد عقد واحد فقط من وفاته.

كان ماكسويل أول من صنف المادة وخصص لكل منها قوانينها الخاصة، والتي لم تكن قابلة للاختزال إلى قوانين نيوتن في الميكانيكا.

لقد كتب العديد من العلماء عن ماكسويل. وقال عنه الفيزيائي ر. فاينمان إن ماكسويل، الذي اكتشف قوانين الديناميكا الكهربائية، نظر إلى المستقبل بقرون.

الخاتمة.توفي جيمس كليرك ماكسويل في 5 نوفمبر 1879 في كامبريدج. تم دفنه في قرية اسكتلندية صغيرة بالقرب من كنيسته المفضلة، والتي ليست بعيدة عن ممتلكات عائلته.