- ביוגרפיה
- שנים מוקדמות
- מחקרים ראשונים
- השכלה גבוהה
- אובדן אישי ונישואין
- התקדמות בתחום המקצועי
- תרומות למדע
- מחקר
- מוות
- תרומות למדע
- אלקטרומגנטיות
- עובדות על הטבעות של שבתאי
- חקירת התיאוריה הקינטית של הגזים
- ראיית צבע
- תוצאת הניסוי בנושא ראיית צבע
- הפניות
ג'יימס קלרק מקסוול (1831 - 1879) היה מדען ממוצא סקוטי שהתמחה בתחום הפיזיקה המתמטית ושתרומותיו סימנו לפני ואחרי בתולדות מדע זה.
נחשב לאחד המדענים החשובים ביותר ברשומה, הוא הוכר במיוחד כניסוח התיאוריה של קרינה אלקטרומגנטית. הרעיון שלו הניח את הבסיס עליו בנוי הרדיו הידוע כיום.
צלם לא מזוהה. מוסד סמיתסוניאן מארצות הברית, באמצעות ויקימדיה Commons
בנוסף, פיסיקאי זה פיתח גם תיאוריות לגבי הסיבה ליציבות הטבעות של סטורן, אחד מכוכבי הלכת של מערכת השמש; הוא עבד עם קינטיקה של גזים, וידוע שהיה האדם הראשון שהדפיס תצלום צבעוני.
תגליותיו של פקיד מקסוול סייעו להניח את הבסיס לפיזיקה מודרנית. מומחים רבים בתחום רואים בו את המדען המשפיע ביותר על המאה ה -19 בתחום הפיזיקה של המאה העשרים.
התרומות שהוא עשה בתחום המדעי נחשבות באותה רמת חשיבות כמו אלה שפרסמו איזק ניוטון ואלברט איינשטיין.
ביוגרפיה
שנים מוקדמות
ג'יימס קלרק מקסוול נולד ב- 13 ביוני 1831 באדינבורו, סקוטלנד, למשפחה ממעמד הביניים. הוא היה בן יחיד לזוג שהתחתן מאוחר בחיים; אמו קיבלה אותו בגיל 40.
אביו, ג'ון קלקר מקסוול ממידבי, עורך דין בולט, ירש את שם משפחתו ממשפחה חשובה באותה תקופה. שם משפחתו של ג'יימס היה שם נרדף לחברה הגבוהה הסקוטית. פרנסס קיי היה שמה של אמו, אישה שהייתה שייכת למשפחה עם מעמד גבוה בחברה של אותה תקופה.
זמן קצר לאחר לידתו של הפקיד, המשפחה עברה לבית כפרי בשם Glenlair House, ששכן בכפר מידבי ו פאריש.
מחקרים ראשונים
כאשר מקסוול היה כבן שמונה, בשנת 1839, אמו נפטרה לאחר שסבלה מסרטן בטן. לאחר האירוע, פקיד החל לקבל שיעורים ממנחה שטען כי הצעיר סובל מבעיות בלימוד בגלל משך הזמן שלקח לו לשנן את המידע.
עם זאת, הפקיד מקסוול גילה סקרנות רבה כבר בגיל צעיר ויכולת מדהימה ללמוד רעיונות חדשים. זמן קצר לאחר שהחל לראות שיעורים פרטיים, דודתו שלחה אותו לבית הספר באקדמיה באדינבורו בשנת 1841, שם התיידד עם אנשים שעיצבו את עתידו.
למרות סקרנותו המדהימה ללמוד, תוכנית הלימוד שקיבל בבית הספר לא עניינה אותו. מסיבה זו הוא החל להישען לעבר המדע, עד כדי כך שפרסם את המאמר הראשון שלו שקשור לתחום זה כשהיה רק בן 14.
במאמר תיאר הפקיד מקסוול סדרה של עקומות סגלגלות שניתן היה לאתר בעזרת סיכות וחוטים על ידי אנלוגיה, עם אליפסה. ההתעניינות שלו בגיאומטריה ובמודלים מכניים נמשכה כל חייו כסטודנט ועזרה לו בתקופתו כחוקר.
השכלה גבוהה
בגיל 16 החל ג'יימס קלרק מקסוול ללמוד באוניברסיטת אדינבורו, מהחשובים בסקוטלנד. בפרק הזמן בו הוא נשאר במוסד זה, הוא פרסם שני מאמרים מדעיים של מחבריו שלו.
בנוסף הקדיש הפיזיקאי מספר שעות לימוד בנוסף לאלו שקיבל באוניברסיטה. הוא בא להתנסות באילתור של מכשירים כימיים, חשמליים ומגנטיים בתוך הבית בו התגורר.
חלק מתרגולים אלה עזרו לו לגלות פוטואלסטיות (אמצעי שקובע את התפלגות הלחץ במבנים גופניים).
בשנת 1850, כשהפיזיקאי היה בן 19 בערך, הוא נכנס לאוניברסיטת קיימברידג 'ויכולותיו האינטלקטואליות החלו להכיר. במוסד בקיימברידג 'היה לו וויליאם הופקינס כפרופסור למתמטיקה, אשר ראה במקסוול את אחד התלמידים החשובים ביותר שלו.
ארבע שנים לאחר שהחל את לימודיו במוסד זה, בשנת 1854, הוענק לו פרס סמית. הפרס היוקרתי הזה ניתן לו על ניהול חיבור בנושא מחקר מדעי מקורי.
בנוסף, הוא נבחר למלגה, הזדמנות שהוא דחה להחזיר לסקוטלנד לטפל באביו שהיה במצב בריאותי רעוע.
אובדן אישי ונישואין
בשנת 1856 מונה לפרופסור לפילוסופיה טבע במכללת מרישל, אך אביו נפטר לפני מינויו, מה שאומר הפסד משמעותי עבור הפיזיקאי בגלל הקשרים החזקים שאיחדו אותו עם אביו.
המדען היה צעיר בכ- 15 שנה משאר הפרופסורים שלימדו בקולגיו מרישל; עם זאת, זה לא היה מכשול עבורו ליצור מחויבות חזקה לתפקיד שהוא לקח. הוא פיתח בשקיקה תוכניות לימוד חדשות וקבע ועידות עם סטודנטים.
שנתיים לאחר מכן, בשנת 1858, התחתן עם קתרין מרי דיואר, בתה של מנהלת מכללת מרישל. מעולם לא היו להם ילדים יחד. שנים לאחר מכן מונה לפרופסור לפילוסופיה טבע במכללת קינג, לונדון, אנגליה.
התקדמות בתחום המקצועי
חמש השנים הבאות היו החיוביות ביותר בקריירה שלו בזכות ההישגים המדעיים שהשיג. בפרק זמן זה הוא פרסם שני מאמרים שעסקו בנושא השדה האלקטרומגנטי וביצע הדגמה של צילום צבעוני.
בנוסף, הוא ביצע גם עבודות תיאורטיות וניסיוניות בנושא צמיגות הגזים. החשיבות שהוא זכה בתחום המדעי הפכה אותו ראוי להיות חבר באגודה המדעית המלכותית בשנת 1861.
מצד שני, הוא היה האחראי על פיקוח על קביעת הניסוי של יחידות חשמל עבור ההתאחדות הבריטית. תרומותיו בתחום המדע הובילו להקמת המעבדה הלאומית לפיזיקה.
הוא גם תרם תרומות חשובות לתיאוריות מהירות האור, בזכות המדידה של שיעור היחידות האלקטרומגנטיות והאלקטרוסטטיות של חשמל.
תרומות למדע
בשנת 1865 התפטר הפיזיקאי מעבודתו במכללת קינג לפרוש לאחוזתו בגלנלאייר. הוא עשה מספר נסיעות ללונדון ואיטליה וכמה שנים אחר כך החל לכתוב מסה על חשמל ומגנטיות.
מחקר
המחקר של מקסוול בנושא אלקטרומגנטיות היה בעל חשיבות כה רבה עד שהמדען החל להיחשב לאחד החשובים בהיסטוריה.
במסגרת המסה על חשמל ומגנטיות שפורסמה בשנת 1873, מטרתו העיקרית הייתה להמיר את הרעיונות הפיזיים של מייקל פאראדיי לנוסחה מתמטית. הוא ניסה להמחיש באופן מובנה את רעיונותיו של פאראדיי.
החקירות שביצע ביחס לחוק זה אפשרו למדען לגלות תגליות חשובות לתחום הפיזיקה, בכל הנוגע למידע המקביל על מהירות האור.
המדען נבחר בשנת 1871 לשמש כפרופסור בכיסא חדש שנפתח בקיימברידג '. בעקבות הצעה זו הוא החל לתכנן את מעבדת Cavendish ופיקח על בנייתו. למרות שהיה אחראי על מעט סטודנטים, הייתה לו קבוצה של מדענים ידועים באותה תקופה.
מוות
שמונה שנים לאחר מכן, בשנת 1879, החל מקסוול לסבול ממחלה מספר פעמים. זמן קצר לאחר מכן חזר לגלנלייר; עם זאת, בריאותו לא השתפרה.
המדען נפטר ב- 5 בנובמבר 1879 לאחר שסבל ממחלה קצרה. לקבורתו לא היו כבוד ציבורי; הוא נקבר בבית קברות קטן שנמצא בסקוטלנד.
תרומות למדע
אלקטרומגנטיות
המחקרים שביצע מקסוול על חוק האינדוקציה של פאראדיי, שקבעו כי שדה מגנטי יכול להשתנות למצב אלקטרומגנטי, אפשרו לו לגלות תגליות חשובות בתחום מדעי זה.
על ידי ניסיונו להמחיש את החוק הזה, הצליח המדען לבנות מודל מכני שהביא ל"זרם עקירה ", שיכול להיות הבסיס לגלים רוחביים.
הפיזיקאי ביצע חישוב מהירות הגלים הללו וגילה שהם קרובים מאוד למהירות האור. זה הוביל לתיאוריה שהציעה שניתן לייצר גלים אלקטרומגנטיים במעבדה, שהודגם שנים אחר כך על ידי המדען היינריך הרץ.
המחקר הזה של מקסוול איפשר שבמשך השנים ניתן היה ליצור את הרדיו שאנו מכירים כיום.
עובדות על הטבעות של שבתאי
בתקופת נעוריו של המדען הוקדשה עדיפות להסבר מדוע טבעות שבתאי המשיכו להסתובב בעקביות סביב כדור הארץ.
המחקר של מקסוול הוביל למאמר על יציבות התנועה של טבעות שבתאי. פיתוח מאמר זה זיכה את מקסוול בפרס מדעי.
היצירה הגיעה למסקנה כי הטבעות של שבתאי חייבות להיות מורכבות המוני חומר שאינם קשורים זה לזה. המחקר הוענק על התרומה החשובה למדע שהוא עשה.
מסקנותיו של מקסוול בנושא זה אומתו יותר ממאה שנה לאחר מכן, בשנת 1980, על ידי בדיקת חלל שנשלחה לכיוון כדור הארץ. הגשושית היא הוויאג'ר הנודע, שנשלח על ידי נאס"א.
חקירת התיאוריה הקינטית של הגזים
מקסוול היה המדען הראשון שהשתמש בשיטות ההסתברות והסטטיסטיקה כדי לתאר את המאפיינים של קבוצת מולקולות, ולכן הוא הצליח להראות שלמהירות המולקולות של גז חייבת להיות תפוצה סטטיסטית.
תפוצתו זמן קצר לאחר מכן התפרסמה כחוק ההפצה מקסוול-בולצמן. בנוסף, פיסיקאי חקר את התכונות המאפשרות הובלת גז כפונקציה של שינויים בטמפרטורה ולחץ על צמיגותו, מוליכות תרמית ודיפוזיה.
ראיית צבע
כמו מדענים אחרים באותה תקופה, למקסוול היה עניין בולט בפסיכולוגיה, ובמיוחד בראיית צבע.
במשך כ 17 שנים, בין 1855 ל 1872, הוא פרסם סדרת תחקירים שעשה על תפיסת הצבע, על חוסר היכולת לראות צבעים ותיאוריות על אזור זה. בזכותם הוא קיבל מדליה לאחת ממאמריו, שכותרתה על התיאוריה של ראיית צבע.
המחקר של כמה מדענים רלוונטיים כמו אייזק ניוטון ותומאס יאנג שימש בסיס לביצוע מחקרים הקשורים לנושא. עם זאת, לפיזיקאי היה עניין מיוחד בתפיסת הצבע בצילום.
לאחר שביצע עבודה פסיכולוגית בנושא תפיסת צבע, הוא קבע שאם סכום של שלוש אורות יכול לשחזר כל צבע שניתן להבחין בבני אדם, ניתן היה להפיק צילומי צבע באמצעות פילטרים מיוחדים כדי להשיג זאת.
מקסוול הציע שאם צולם בתצלום בשחור לבן באמצעות פילטרים אדומים, ירוקים וכחולים, ניתן יהיה להקרין את הרשמים השקופים של התמונות על גבי מסך באמצעות שלושה מגנים המצוידים במסננים דומים.
תוצאת הניסוי בנושא ראיית צבע
ברגע שמאוול חיפש את הדימוי על המסך, הוא הבין שהעין האנושית תופסת את התוצאה כהעתקה מוחלטת של כל הצבעים שהיו בסצנה.
שנים לאחר מכן, בשנת 1861, במהלך ועידה במכון המלכותי בנושא תורת הצבעים, הציג המדען את ההפגנה הראשונה בעולם בנושא השימוש בצבע בצילום. הוא השתמש בתוצאות הניתוח שלו כדי להצדיק את רעיונותיו.
עם זאת, תוצאות הניסוי לא היו כצפוי, בגלל הבדל בפיגמנטציה בין המסננים ששימשו להוספת הצבע.
למרות שלא השיג את התוצאות שרצה, מחקרו על השימוש בצבע בצילום שימש בסיס ללידת צילומי הצבעים כעבור כמה שנים.
הפניות
- ג'יימס קלקר מקסוול, עורכי אנציקלופדיה בריטניקה, (2018). נלקח מ britannica.com
- ג'יימס קלקר מקסוול, פורטל המדענים המפורסם, (nd). נלקח מ famousscientists.org
- ג'יימס קלרק מקסוול, פורטל סקוטלנד הבלתי חשוף, (nd). נלקח מ- undiscoveredscotland.co.uk
- ג'יימס קלקר מקסוול, פורטל הוויקיפדיה האנגלית, (nd). נלקח מ- en.wikipedia.org
- מי היה ג'יימס קלקר מקסוול, פורטל מקסוול ב גלנלייר אמון, (נ '). נלקח מ- org.uk