-–убрики

 -÷итатник

ѕавел ƒмитриевич Ўмаров (1874-1950). - (0)

–аботы до эмиграции.јнализ стил€. -ч.4.  рестный ход 1898 Ќесколько работ художника...

ќ —ергее —удейкине - (0)

  —удейкин —ергей ёрьевич (1882, —анкт-ѕетербург — 1946, Ќайак, штат Ќью-…орк,...

ѕам€ти ≈лены ќбразцовой - (0)

¬ ћариинском театре пройдет вечер пам€ти ≈лены ќбразцовой ¬ ћариинском театре пройде...

Ўильдер јндрей Ќиколаевич (1861-1919). - (0)

«имние пейзажи. «имние лесные пейзажи стали настолько каноническими, что сегодн€ ручьи и п...

Ћегендарна€ балерина “амара “уманова - (0)

„ерна€ жемчужина русского балета: как эмигрантка из “ифлиса покорила Ћа —кала,  овент-√арден и √олли...

 - нопки рейтинга Ђяндекс.блогиї

 -¬сегда под рукой

 -ѕоиск по дневнику

ѕоиск сообщений в “омаовс€нка

 -ѕодписка по e-mail

 

 -—татистика

—татистика LiveInternet.ru: показано количество хитов и посетителей
—оздан: 20.04.2011
«аписей:
 омментариев:
Ќаписано: 50320

¬еликий ƒжеймс  лерк ћаксвелл (1831-1879)

„етверг, 13 »юн€ 2013 г. 16:50 + в цитатник

James Clerk Maxwell as a young man; holding his top, showing how colours can be mixed to give white  ƒжеймс ћаксвелл - выдающийс€ английский физик, создатель классической электродинамики, один из основателей статистической физики - известнен как автор представлений о токе смещени€ и уравнений ћаксвелла, распределени€ ћаксвелла, демона ћаксвелла, автор принципа цветной фотографии

  13 июн€ 1831 в Ёдинбурге в доме номер 14 по улице »ндии ‘рансез  ей, дочь эдинбургского судьи,  после замужества – миссис  лерк ћаксвелл, родила сына ƒжеймса.   ≈му будет всего лишь четыре мес€ца, когда ‘арадей подведет итог  своему эксперименту «по получению электричества из магнетизма». » тем самым откроет эпоху электричества. Ёпоху, дл€ которой предстоит жить и творить маленькому ƒжеймсу, потомку славных родов шотландских  лерков и ћаксвеллов. 
  ќтец ƒжеймса, ƒжон  лерк ћаксвелл, адвокат по профессии, ненавидел юриспруденцию и питал непри€знь, как сам он говорил, к «гр€зным адвокатским делишкам».  ак только  случалась возможность, ƒжон прекращал бесконечное шарканье по мраморным вестибюл€м Ёдинбургского суда и посв€щал себ€ научным экспериментам, которыми он между делом, по-любительски занималс€. ќн был дилетантом, сознавал это и т€жело переживал. ƒжон был влюблен в науку, в ученых, в людей практической сметки, в своего ученого деда ƒжорджа. »менно опыты сконструировать воздуходувные мехи, которые проводились совместно с братом ‘рансез  ей, свели его с будущей женой; свадьба состо€лась 4 окт€бр€ 1826 года. ¬оздуходувные мехи так никогда и не заработали, зато на свет по€вилс€ сын ƒжеймс.     

  

   огда ƒжеймсу было восемь, скончалась его мать, и он осталс€ жить с отцом. ≈го детство заполнено природой, общением с отцом, книгами, рассказами о родных, «научными игрушками», первыми «открыти€ми». –одных ƒжеймса беспокоило то, что он не получает систематического образовани€: случайное чтение всего, что есть в доме, уроки астрономии на крыльце дома и в гостиной, где ƒжеймс вместе с отцом построил «небесный глобус». ѕосле неудачной попытки обучени€ у частного преподавател€, от которого ƒжеймс часто сбегал к более увлекательным зан€ти€м, было решено отправить его учитьс€ в Ёдинбург. 
  Ќесмотр€ на домашнее образование, ƒжеймс удовлетвор€л высоким требовани€м Ёдинбургской академии и был зачислен туда в но€бре 1841 года. ≈го успехи в классе были далеко не блест€щи. ќн легко мог бы выполн€ть задани€ лучше, но дух соревновани€ в малопри€тных зан€ти€х был дл€ него глубоко чуждым. ѕосле первого же школьного дн€  он не сошелс€ с одноклассниками, и, поэтому, больше всего на свете ƒжеймс любил бывать один и рассматривать окружающие предметы. ќдним из самых €рких событий, несомненно, скрасившее унылые школьные дни, было посещение вместе с отцом Ёдинбургского королевского общества, где были выставлены первые «электромагнетические машины». 
  Ёдинбургское королевское общество изменило жизнь ƒжеймса: именно там он получил первые пон€ти€ о пирамиде, кубе, других правильных многогранниках. —овершенство симметрии, закономерные превращени€ геометрических тел изменили пон€тие ƒжеймса об учении – он увидел в учении зерно красоты и совершенства.  огда пришло врем€ экзаменов, ученики поразились – «ƒуралей», как они называли ћаксвелла, стал одним из первых.



ѕервое открытие

  ≈сли раньше отец изредка брал ƒжеймса на свое любимое развлечение – заседани€ Ёдинбургского королевского общества, то теперь посещени€ этого общества, а также Ёдинбургского общества искусств стали дл€ него регул€рными и об€зательными. ¬ заседани€х ќбщества искусств самым известным, собирающим толпы людей лектором был мистер ƒ.–.’ей, художник-декоратор. »менно его лекции натолкнули ƒжеймса на его первое серьезное открытие – простой инструмент дл€ рисовани€ овалов. ƒжеймс нашел оригинальный и в тоже врем€ очень простой способ, а главное, абсолютно новый. ѕринцип своего метода он описал в коротенькой «статье», котора€ была прочитана в Ёдинбургском королевском обществе – честь, которой добивались многие, а удостоилс€ четырнадцатилетний школьник.

  ќдними из первых его работ были исследовани€ по физиологии и физике цветного зрени€ и колориметрии, начатые в 1852. ¬ 1861 ƒжеймс ћаксвелл впервые получил цветное изображение, спроецировав на экран одновременно красный, зеленый и синий диапозитивы. Ётим была доказана справедливость трехкомпонентной теории зрени€ и намечены пути создани€ цветной фотографии.

James Clerk Maxwell - Red, Green and Blue sliedes of a tartan ribbon, used to demonstrate colour photography

Ёдинбургский университет

  ¬ 1847 году обучение в Ёдинбургской академии заканчиваетс€, ƒжеймс – один из первых, забыты обиды и треволнени€ первых лет. ѕосле окончани€ академии ƒжеймс поступает в Ёдинбургский университет. ¬ это же врем€ он всерьез начинает интересоватьс€ оптическими исследовани€ми. ”тверждени€ Ѕрюстера натолкнули ƒжеймса на мысль, что изучение пути лучей можно использовать дл€ определени€ упругости среды в разных направлени€х, дл€ обнаружени€ напр€жений в прозрачных материалах. “аким образом, исследование  механических напр€жений можно свести к оптическому исследованию. ƒва луча, разделившиес€ в напр€женном прозрачном материале, взаимодейству€, порождают характерные красочные картины. ƒжеймс показал, что цветные картины нос€т вполне закономерный характер и могут быть использованы дл€ расчетов, дл€ проверки выведенных ранее формул, дл€ выведени€ новых. ќказалось, что некоторые формулы неверны, или неточны, или нуждаютс€ в поправках.

 артина напр€жений в стел€нном треугольнике, полученна€ ƒжеймсом при помощи пол€ризованного света.

   Ѕолее того, ƒжеймсу удалось вскрыть закономерности в тех случа€х, в которых раньше не удавалось продвинутьс€ из-за математических трудностей. ѕрозрачный нагруженный треугольник из  неотпущенного стекла помог исследовать напр€жени€ в неподдавашемс€ расчету случае. 
ƒев€тнадцатилетний ƒжеймс ћаксвелл подн€лс€ на трибуну Ёдинбургского королевского общества, доклад не осталс€ незамеченным: так много нового и оригинального было в нЄм. 

1850-1856  ембридж

  “еперь уже никто не ставил под сомнение одаренность ƒжеймса. ќн €вно перерос  Ёдинбургский университет и осенью 1850 года поступил в  ембридж. ¬ €нваре 1854 года ƒжеймс заканчил с отличием университет со степнью бакалавра. ќн решает остатьс€ в  ембридже дл€ подготовки к профессорскому званию. “еперь, когда не нужно готовитьс€ к экзаменам, он получает долгожданную возможность тратить все свое врем€ на эксперименты, продолжает свои исследовани€ в области оптики. ќсобенно его интересует вопрос об основных цветах. ѕерва€ стать€ ћаксвелла называлась «“еори€ цветов в св€зи с цветовой слепотой» и была даже собственно не статьей, а письмом. ћаксвелл отправил его доктору ¬ильсону, а тот счел письмо настолько интересным, что позаботилс€ об его публикации: поместил его целиком в свою книгу, посв€щенную цветовой слепоте.

  » все же ƒжеймса безотчетно влекут к себе тайны более глубокие, вещи куда более неочевидные, чем смешение цветов.  »менно электричество в силу его интригующей непон€тности, неизбежно, рано или поздно, должно было привлечь энергию его молодого ума. ƒжеймс довольно легко восприн€л фундаментальные принципы напр€женного электричества. »зучив теорию дальнодействи€ јмпера, он, несмотр€ на ее видимую неопровержимость, позволил себе в ней усомнитьс€. “еори€ дальнодействи€ казалась несомненно справедливой, так как подтверждалась формальным сходством законов, математических выражений дл€, казалось бы, разных €влений – гравитационного и электрического взаимодействи€. Ќо эта теори€ более математическа€, нежели физическа€, не убедила ƒжеймса, он все больше склон€лс€ к фарадеевскому воспри€тию действием через посредство магнитных силовых линий, заполн€ющих пространство, к теории близкодействи€. 

  ѕыта€сь создать теорию, ћаксвелл решил использовать дл€ исследовани€ метод физических аналогий. ѕрежде всего, нужно было найти правильную аналогию. ћаксвелл всегда восхищалс€ ,тогда еще только замеченной, аналогией существующей между вопросами прит€жени€ электрически зар€женных тел и вопросами установившейс€ теплопередачи. Ёто, а также фарадеевские идеи близкодействи€, амперовское магнитное действие замкнутых проводников, ƒжеймс постепенно выстраивал в новую теорию, неожиданную и смелую. 
¬  ембридже ƒжеймса назначают читать труднейшие главы курсов гидростатики и оптики наиболее способным студентам.  роме того, от электрических теорий его отвлекает работа над книгой по оптике. ћаксвелл скоро приходит к выводу, что оптика больше не интересует его, как раньше, а лишь отвлекает от изучени€ электромагнитных €влений. 
  ѕродолжа€ искать аналогию, ƒжеймс сравнивает силовые линии с течением какой-то несжимаемой жидкости. “еори€ трубок из гидродинамики позволила заменить силовые линии силовыми трубками, которые легко объ€сн€ли опыт ‘араде€. ¬ рамки теории ћаксвелла легко и просто укладывались пон€ти€ о сопротивлении, €влени€ электростатики, магнитостатики и электрического тока. ќткрытое ‘арадеем €вление электромагнитной индукции
в эту теорию пока никак не укладывалось
  ƒжеймсу пришлось на некоторое врем€ забросить свою теорию в св€зи с ухудшением состо€ни€ отца, требовавшего ухода.  огда же после смерти отца ƒжеймс вернулс€  в  ембридж, он из-за вероисповедани€, не смог получить более высокую степень магистра. ѕоэтому в окт€бре 1856 года ƒжеймс ћаксвелл заступает на кафедру в јбердине.

“рактат о кольцах —атурна

  »менно в јбердине была написана перва€ работа по электричеству – стать€  «ќ фарадеевских  лини€х силы», котора€ привела к обмену мнени€ми об электромагнитных €влени€х с самим ‘арадеем. 
   огда ƒжеймс приступил к зан€ти€м в јбердине, он начал решать новую задача, которую пока никто не мог решить, новое €вление, которое подлежало объ€снению. Ёто были —атурновы кольца. ќпределить их физическую природу, определить за миллионы километров, без каких бы то ни было приборов, пользу€сь только бумагой и пером, - это была задача как будто дл€ него. √ипотеза твердого жесткого кольца отпала сразу. ∆идкое кольцо распалось бы под вли€нием возникших бы в нем гигантских волн – и в результате, по мысли ƒжеймса  лерка ћаксвелла, вокруг —атурна скорее всего витает сонм мелких спутников – «кирпичных обломков», по его воспри€тию. «а трактат, посв€щенный кольцам —атурна, в 1857 году ƒжеймсу была присуждена преми€ јдамса, а сам он признан одним из самых авторитетных английских физиков-теоретиков.

Ћондон – √ленлейр 1860-1871

ѕерва€ цветна€ фотографи€

—атурн. ‘отографи€, сделанна€ с помощью 36-дюймового рефрактора в Ћикской обсерватории.

  ¬ 1860 году начинаетс€ новый этап в жизни ћаксвелла. ќн назначен на должность профессора кафедры натуральной философии в  ингс-колледж в Ћондоне.  ингс-колледж по оснащенности своих физических лабораторий был впереди многих университетов мира. «десь ћаксвелл не просто в 1864-1865 годах читал курс прикладной физики, здесь он пыталс€ организовать учебный процесс по-новому. —туденты учились в процессе  экспериментов. ¬ Ћондоне ƒжеймс  лерк ћаксвелл  впервые вкусил плоды своего признани€ в качестве крупного ученого. «а исследовани€ по смешению цветов и оптике  оролевское общество наградило ћаксвелла медалью –умфорда.

ћеханические модели, иллюстрирующие движение колец —атурна. –исунки из эссе ћаксвелла «ќ стабильности вращени€ колец —атурна»

  17 ма€ 1861 года ћаксвеллу была оказана высока€ честь – прочесть лекцию: «ќ теории трех основных цветов» в  оролевском институте, на которой миру впервые была продемонстрирована цветна€ фотографи€! 

“еори€ веро€тностей

  ¬ конце абердинского периода и в начале лондонского, у ћаксвеллапо€вилось новое увлечение – теори€ газов. –абота€ над которой, ћаксвелл вводит в физику пон€ти€ «веро€тно», «это событие может произойти с большей степенью веро€тности». 
  ¬ физике произошла революци€, а многие слушатели докладов ћаксвелла на ежегодных встречах Ѕританской ассоциации этого даже не заметили. — другой стороны ћаксвелл подошел к границам механического понимани€ материи. » переступил их. ¬ывод ћаксвелла о господстве в мире молекул законов теории веро€тностей затрагивал самые фундаментальные основы мировоззрени€. «а€вление о том, что в мире молекул «господствует случай», было по своей смелости одним из величайших подвигов в науке. 

ћеханическа€ модель ћаксвелла

–абота в  ингс-колледже требовала уже куда больше времени, чем в јбердине, - лекционный курс продолжалс€ дев€ть мес€цев в году. “ем не менее, в это врем€ тридцатилетний ƒжеймс  лерк ћаксвелл набрасывает план своей будущей книги по электричеству. Ёто зародыш будущего «“рактата». ѕервые главы его он посв€щает своим предшественникам: Ёрстеду, јмперу, ‘арадею. ѕыта€сь объ€снить ‘арадеевскую теорию силовых линий, индукцию электрических токов и Ёрстедовскую теорию вихреобразности характера магнитных €влений

ћаксвелл создаЄт механическую модель. ќн устран€ет взаимодействие вращающихс€ в одну сторону соседних вихрей ј и ¬, ввод€ между ними «холостые шестеренки»

ћодель представл€ла собой р€ды молекул€рных вихрей, вращающихс€ в одном направлении, между которыми помещен слой мельчайших шарообразных частичек, способных к вращению. Ќесмотр€ на свою громоздкость, модель объ€сн€ла многие электромагнитные €влени€, в том числе электромагнитную индукцию. —енсационность модели была в том, что она объ€сн€ла теорию о действии магнитного пол€ под пр€мым углом по отношению к направлению тока, сформулированную ћаксвеллом («правило буравчика»). 
 

ћеханическа€ модель  ћаксвелла дл€ объ€снени€ электромагнитных €влений.

Ёлектромагнитные волны и электромагнитна€ теори€ света

ѕродолжа€ опыты с электромагнитами, ћаксвелл приблизилс€ к теории о том, что любые изменени€ электрической и магнитной силы посылают волны, распростран€ющиес€ в пространстве. 
ѕосле серии статей «ќ физических лини€х» у ћаксвелла был уже, по сути дела, весь материал дл€ построени€ новой теории электромагнетизма. “еперь уже дл€ теории электромагнитного пол€. Ќачисто исчезли шестеренки, вихри. ”равнени€ пол€ были дл€ ћаксвелла ничуть не менее реальны и ощутимы, чем результаты лабораторных опытов. “еперь и электромагнитна€ индукци€ ‘араде€, и ток смещени€ ћаксвелла выводились не с помощью механических моделей, а с помощью математических операций. 
ѕо ‘арадею изменение магнитного пол€ приводит к по€влению электрического пол€. ¬сплеск магнитного пол€ вызывает всплеск электрического пол€. 
¬сплеск электрической волны рождает всплеск волны магнитной, так впервые из-под пера тридцатитрехлетнего пророка по€вились в 1864 году электромагнитные волны, но еще не в том виде, в котором мы их понимаем сейчас. ћаксвелл говорил в статье 1864 года только о магнитных волнах. Ёлектромагнитна€ волна в полном смысле этого слова, включающа€ одновременно электрическое и магнитное возмущени€, по€вилась у ћаксвелла позже, в его статье, в 1868 году. 
¬ другой статье ћаксвелла - «ƒинамической теории электромагнитного пол€» - приобрела чЄткие очертани€  и доказательность намеченна€ еще раньше электромагнитна€ теори€ света. Ќа основе собственных исследований и опыта других ученых (и в наибольшей степени ‘араде€) ћаксвелл делает вывод, что оптические свойства среды св€заны с ее электромагнитными свойствами, и свет представл€ет собой не что иное, как электромагнитные волны. 
¬ 1865 году ћаксвелл решает оставить  ингс-колледж. ќн посел€етс€ в своем родовом поместье √ленмейр, где занимаетс€ основными трудами жизни – «“еорией теплоты» и «“рактатом об электричестве и магнетизме». »м посв€щаетс€ все врем€. Ёто были годы отшельничества, годы полной отрешенности от суеты, служени€ одной только науке, годы наиболее плодотворные, светлые, творческие. “ем не менее, ћаксвелла вновь т€нет работать при университете, и он принимает предложение, сделанное ему  ембриджским университетом. 

 ембридж 1871-1879.

¬ 1870 году герцог ƒевонширский за€вил сенату университета о своем желании построить и оснастить физическую лабораторию. » возглавить ее должен был ученый с мировым именем. Ётим ученым стал ƒжеймс  лерк ћаксвелл. ¬1871 году он начинает работу по оснащению знаменитой  авендишской лаборатории. ¬ эти годы наконец издаетс€ его «“рактат об электричестве и магнетизме». Ѕолее тыс€чи страниц, где ћаксвелл дает описание научных опытов, обзор всех, до тех пор созданных теорий электричества и магнетизма, а также «ќсновные уравнени€ электромагнитного пол€». ¬ целом в јнглии не прин€ли основных идей «“рактата», даже друзь€ не пон€ли его. »деи ћаксвелла подхватили молодые. Ѕольшое впечатление теори€ ћаксвелла произвела на русских ученых. ¬сем известна роль ”мова, —толетова, Ћебедева в развитии и укреплении ћаксвелловой теории. 
16 июн€ 1874 года – день торжественного открыти€  авендишской лаборатории. ѕоследующие годы ознаменовались се растущим признанием.

¬ 1877 году ћаксвелл почувствовал первые признаки болезни, а в мае 1879 года прочел своим студентам последнюю лекцию.

CoolReferat.comƒжеймс_ћаксвелл

–убрики:  ”чЄные и открыти€
ћетки:  
ѕонравилось: 1 пользователю



ƒедушка2   обратитьс€ по имени „етверг, 13 »юн€ 2013 г. 17:13 (ссылка)
Ѕлагодарю ¬ас!!! ќчень интересно!
ќтветить — цитатой ¬ цитатник
ѕерейти к дневнику

„етверг, 13 »юн€ 2013 г. 19:37ссылка
” ¬ас, очевидно, как и у мен€ широкий спектр интересов!
 

ƒобавить комментарий:
“екст комментари€: смайлики

ѕроверка орфографии: (найти ошибки)

ѕрикрепить картинку:

 ѕереводить URL в ссылку
 ѕодписатьс€ на комментарии
 ѕодписать картинку