James Clerk Maxwell biografi och bidrag till vetenskapen



James Clerk Maxwell (1831 - 1879) var en skotsk födda vetenskapsman som specialiserat sig på området matematisk fysik och vars bidrag markerade en före och efter i historien om denna vetenskap.

Ansågs vara en av de viktigaste forskarna som har haft rekord, erkändes speciellt för formuleringen av teorin om elektromagnetisk strålning. Hans idé låg grunden till vilken radion som är känd idag är uppbyggd.

Dessutom utvecklade denna fysiker teorier om orsaken till stabiliteten hos Saturns ringar, en av solsystemets planeter. han arbetade med kinetiken av gaser och är känd för att ha varit den första personen som skriver ut ett färgfotografi.

Upptäckten av Clerk Maxwell bidrog till att lägga grunden som gav väg till modern fysik. Många experter i området anser att han är 19-talets vetenskapsman som hade störst inflytande inom området för det tjugonde århundradet fysik..

De bidrag han gjorde på det vetenskapliga området betraktas med samma nivå som de som gjordes av Isaac Newton och Albert Einstein.

index

  • 1 Biografi
    • 1.1 Första år
    • 1.2 Första studier
    • 1.3 Högre utbildning
    • 1.4 Personlig förlust och äktenskap
    • 1.5 Framsteg inom yrkesområdet
  • 2 Bidrag till vetenskapen
    • 2.1 Undersökningar
    • 2.2 Död
  • 3 Bidrag till vetenskapen
    • 3.1 Elektromagnetism
    • 3.2 Data om Saturnus ringar
    • 3.3 Undersökning av kinetisk teori för gaser
    • 3.4 Färgsyn
  • 4 referenser

biografi

Första år

James Clerk Maxwell föddes den 13 juni 1831 i Edinburgh, Skottland, till en medelklassfamilj. Han var det enda barnet till ett par som gift sig i en högre ålder; hans mor hade honom vid 40 års ålder.

Hans far, John Clerk Maxwell of Middlebie, en framstående advokat, ärvde sitt efternamn från en viktig familj av tiden. James efternamn var synonymt med det skotska höga samhället. Frances Cay var namnet på sin mamma, en kvinna som tillhörde en familj med en hög position i tidens samhälle.

Strax efter klerkens födelse flyttade familjen till en stuga som heter Glenlair House, som var belägen i Middlebie Village och socken.

Första studier

När Maxwell var ungefär åtta år gammal, 1839 dog hans mamma efter att ha lider av magkörtel. Efter händelsen började clerk ta emot lektioner från en handledare som hävdade att den unge mannen hade problem att lära sig på grund av hur lång tid det tog honom att memorera informationen.

Men Clerk Maxwell visade stor nyfikenhet i en tidig ålder och en anmärkningsvärd förmåga att lära sig nya idéer. Strax efter att ha börjat se privata lektioner skickade sin moster honom till skolan vid Edinburgh Academy i 1841, där han gjorde vänner med människor som markerade sin framtid.

Trots hans anmärkningsvärda nyfikenhet att lära sig intresserade han inte studiet som han fick i skolan. Av den anledningen började han luta sig mot vetenskapen, i så stor utsträckning att han till och med publicerade sin första artikel om detta område när han bara var 14 år..

I uppsatsen beskrev Clerk Maxwell en serie ovala kurvor som kunde ritas med stift och trådar analogt med en ellips. Hans intresse för geometri och mekaniska modeller fortsatte under hela sitt liv som student och hjälpte honom under sin tid som forskare.

Högre utbildning

Vid 16 års ålder började James Clerk Maxwell studera vid University of Edinburgh, en av de viktigaste i Skottland. Under tiden var han kvar i denna institution, publicerade han två vetenskapliga artiklar i sitt eget författarskap.

Dessutom ägnade fysikern flera timmar av ytterligare studier till de som han fick vid universitetet. Han kom för att experimentera med improvisation av kemiska, elektriska och magnetiska enheter inuti huset där han bodde.

En del av dessa metoder fungerade för att upptäcka fotoelasticiteten (betyder att bestämmer fördelningen av stress i fysiska strukturer).

År 1850, när fysikern var ungefär 19 år, gick han in i University of Cambridge och hans intellektuella förmågor började erkännas. I Cambridge hade institutionen som matematikprofessor William Hopkins, som ansåg Maxwell som en av hans viktigaste studenter.

Fyra år efter studier på denna institution, år 1854, tilldelades han Smiths pris. Denna prestigefyllda utmärkelse gavs honom för att genomföra en uppsats om en original vetenskaplig forskning.

Dessutom valdes han för att få stipendium, ett tillfälle som han vägrade att återvända till Skottland för att ta hand om sin far, som befann sig i en otrygg hälsosituation..

Personlig förlust och äktenskap

År 1856 utsågs han till professor i naturfilosofi vid Marischal College, men hans far dog före sin utnämning, vilket innebar en stor förlust för fysisk grund av de starka band som förenar med sin far.

Vetenskapsmannen var ungefär 15 år yngre än de andra lärarna som lärde sig vid Marischal College; Detta var emellertid inte ett hinder för att skapa ett starkt engagemang för den ställning han hade antagit. Han utvecklade nya studieprogram och programföreläsningar med eleverna.

Två år senare, 1858, giftes han med Katherine Mary Dewar, dotter till regissören för Marischal College. De hade aldrig barn tillsammans. År senare utsågs han till professor i naturfilosofi vid King's College London, England.

Framsteg inom yrkesområdet

De kommande fem åren var den mest positiva av hans karriär tack vare de vetenskapliga prestationer som han uppnådde. Under denna tid publicerade han två artiklar som tog upp ämnet för det elektromagnetiska fältet och gjorde demonstrationen av färgfotografering.

Dessutom gjorde han ett teoretiskt och experimentellt arbete med gaskos viskositet. Den betydelse han fick i det vetenskapliga området gjorde honom värd att vara medlem i Royal Scientific Society 1861.

Å andra sidan var han ansvarig för att övervaka den experimentella bestämningen av elektriska enheter för den brittiska föreningen. Hans bidrag inom vetenskapsområdet ledde till skapandet av National Physics Laboratory.

Han gjorde också viktiga bidrag till teorierna om ljusets hastighet tack vare mätningen av andelen elektromagnetiska och elektrostatiska enheter av el.

Bidrag till vetenskapen

År 1865 upphörde fysikern sitt jobb vid King's College för att gå i pension till sin Glenlair egendom. Han gjorde flera resor till London och Italien och några år senare började han skriva en avhandling om el och magnetism.

forskning

Maxwells forskning om elektromagnetism var av sådan betydelse att forskaren började anses vara en av de viktigaste i historien.

I Fördrag om el och magnetism, som publicerades 1873, var huvudmålet omvandlingen av Michael Faradays fysiska idéer till en matematisk formel. Han försökte illustrera Faradays idéer på ett begripligt sätt.

De utredningar han utförde med avseende på denna lag gjorde det möjligt för forskaren att göra viktiga upptäckter för fysikområdet, när det gäller motsvarande information om ljusets hastighet.

Vetenskapsmannen valdes år 1871 så att han utövade sig som professor i en ny stol som hade öppnats i Cambridge. Efter detta förslag började han utforma Cavendish Laboratory och övervakade sin konstruktion. Trots att han hade få elever, hade han en grupp kända forskare av tiden.

död

Åtta år senare, år 1879, började Maxwell lida av sjukdomar flera gånger. Strax efter återvände han till Glenlair; Men hans hälsa förbättrades inte.

Vetenskapsmannen dog den 5 november 1879 efter att ha lidit en kort sjukdom. Hans begravning hade inte offentliga anmärkningar; begravdes i en liten kyrkogård belägen i Skottland.

Bidrag till vetenskapen

elektromagnetism

Maxwell studier som utförts på Faraday induktionsprincipen, där det angavs att ett magnetfält kan växla till en elektromagnetisk, tilläts att genomföra viktiga vetenskapliga upptäckter inom detta område.

När du försöker göra en illustration av denna lag, forskaren lyckats bygga en mekanisk modell som resulterade i en "förskjutning nuvarande" som skulle kunna ligga till grund för transversella vågor.

Fysikern gjorde en beräkning av dessa vågors hastighet och upptäckte att de var mycket nära ljusets hastighet. Detta ledde till en teori som föreslog att elektromagnetiska vågor kunde genereras i ett laboratorium, vilket visades år senare av forskaren Heinrich Hertz.

Denna studie som gjordes av Maxwell medgav att vi genom åren kan skapa den radio som vi känner till idag.

Fakta om Saturnus ringar

Under forskarens ungdom prioriterades att förklara varför Saturns ringar fortsatte att spola sammanhängande runt om i världen.

Maxwells forskning resulterade i rättegången På stabiliteten i rörelsen av Saturnus ringar. Utvecklingen av denna uppsats gjorde Maxwell värd ett vetenskapligt pris.

Arbetet drog slutsatsen att Saturns ringar måste bildas av massor av materia som inte var relaterade till varandra. Studien beviljades för det viktiga bidraget till vetenskap som betydde.

Maxwells slutsatser om detta ämne verifierades mer än 100 år senare, 1980, av en rymdsond som skickades till planeten. Sonden är den erkända Voyager, skickat av NASA.

Undersökning av kinetisk teori om gaser

Maxwell var den första forskaren som tillämpade sannolikhets- och statistikmetoderna för att beskriva egenskaperna hos en uppsättning molekyler, så att han kunde visa att hastigheterna hos molekylerna i en gas måste ha en statistisk fördelning.

Dess distribution var känd kort efter som distributionen av Maxwell-Boltzmann. Dessutom undersökte fysiker egenskaperna som möjliggör att en gas transporteras baserat på förändringar i temperatur och tryck på viskositet, värmeledningsförmåga och diffusion..

Färgsyn

Maxwell hade, liksom andra vetenskapsmän, ett anmärkningsvärt intresse för psykologi, särskilt i färgvision.

Under ca 17 år, mellan 1855 och 1872, publicerade han en serie av forskning som han gjorde på uppfattningen av färg, oförmågan att se färger och teorier om detta område. Tack vare dem fick han en medalj för en av hans uppsatser, berättigad På teorin om färgvision.

Undersökningarna av några viktiga forskare som Isaac Newton och Thomas Young tjänade som grund för forskning som rör ämnet. Emellertid hade fysikern ett särskilt intresse för uppfattningen av färg i fotografering.

Efter att ha gjort ett psykologiskt arbete om färguppfattningen bestämde han att om summan av tre ljus skulle kunna reproducera någon färg som var synlig för människan, kunde färgfotografier produceras med speciella filter för att uppnå det..

Maxwell föreslog att om ett fotografi togs i svartvitt med hjälp av röda, gröna och blåa filter kunde de transparenta intryck av bilderna projiceras på en skärm med hjälp av tre skyddsklasser utrustade med liknande filter..

Resultatet av experimentet på färgvision

I det ögonblick som Mawell överlagde bilden på skärmen insåg han att det mänskliga ögat skulle uppfatta resultatet som en fullständig reproduktion av alla färger som fanns på scenen.

År senare, under 1861, under en föreläsning vid Royal Intitution på färgteori presenterade forskaren den första demonstrationen i världen om användningen av färg i fotografi. Han använde resultaten av hans analys för att motivera sina idéer.

Resultaten av experimentet var emellertid inte som förväntat på grund av en skillnad i pigmentering mellan filtren som användes för att tillsätta färgen.

Trots att han inte hade uppnått de resultat han önskade, fungerade hans forskning om användningen av färg i fotografering som grund för att ge upphov till färgfotografi några år senare..

referenser

  1. James Clerk Maxwell, Publishers of Encyclopedia Britannica, (2018). Hämtad från britannica.com
  2. James Clerk Maxwell, Portal Famous Scientist, (n.d.). Hämtad från famousscientists.org
  3. James Clerk Maxwell, Portal Undiscovered Scotland, (n.d.). Hämtad från undiscoveredscotland.co.uk
  4. James Clerk Maxwell, Portal Wikipedia på engelska, (n.d.). Hämtad från en.wikipedia.org
  5. Vem var James Clerk Maxwell, Portal The Maxwell på Glenlair Trust, (n.d.). Hämtad från org.uk