Φυσική

Ο James Clerk Maxwell (1831-1879)


Στην ηλικία των δεκαέξι ετών, ο James άρχισε να σπουδάζει τα μαθηματικά, τη φυσική φιλοσοφία και τη λογική στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου. Το 1850 μετακόμισε στο Cambridge, ενώπιον του Peterhouse College. Επειδή ήταν ευκολότερο να αποκτήσει μια υποτροφία, μετακόμισε στο Trinity College, στο οποίο παρακολούθησαν ο Isaac Newton (1642 - 1727). Αποφοίτησε το 1854 στα μαθηματικά με μεγάλη προεξέχουσα θέση μεταξύ των άλλων φοιτητών. Παρ 'όλα αυτά, δεν έλαβε το καλύτερο βραβείο φοιτητών, επειδή δεν προετοίμαζε επαρκώς τις βαριές εξετάσεις τελικού σταδίου.

Ο Maxwell έγινε μέλος του Trinity College όπου συνέχισε να εργάζεται μέχρι το 1856. Εκείνη τη χρονιά, καθώς ήθελε να περάσει περισσότερο χρόνο με τον σοβαρά άρρωστο πατέρα του, πήγε να εργαστεί ως Καθηγητής Φυσικής Φιλοσοφίας στο Marischal College στο Aberdeen της Βόρειας Σκωτίας. Ενώ στην Trinity, ο Maxwell ξεκίνησε την έρευνά του για τον ηλεκτρισμό και το μαγνητισμό. Η πρώτη του εργασία για το θέμα δημοσιεύθηκε το 1856.

Τον Φεβρουάριο του 1858 ο Maxwell έγινε αφοσιωμένος στην Katherine Mary Dewar και παντρεύτηκε τον Ιούνιο του 1859.

Το 1859, έτρεξε για Φυσική Φιλοσοφία στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου, αλλά έχασε τη θέση του στον Peter Guthrie Tait (1831-1901), τον προσωπικό του φίλο του από την εποχή της Ακαδημίας του Εδιμβούργου. Παρά τις ιδιότητές του ως μαθηματικός, ο Maxwell δεν ήταν καλός δάσκαλος για αρχάριους, που ευνόησε τον Tait.

Παρά το γεγονός ότι έγινε γαμπρός του διευθυντή του Marischal College, ο Maxwell απολύθηκε το 1860 όταν προσχώρησε στο King's College και έπρεπε να αναζητήσει άλλη δουλειά. Το 1860 ο Maxwell διορίστηκε στην καρέκλα της Φυσικής Φιλοσοφίας στο King's College του Λονδίνου όπου παρέμεινε μέχρι το 1865.

Αφού εγκατέλειψε το King's College στο Λονδίνο, ο Maxwell επέστρεψε στην περιοχή παιδικής ηλικίας του Glenlair, αφιερώνοντας τον εαυτό του στο γράψιμο του διάσημου βιβλίου του για τον ηλεκτρομαγνητισμό, της Συνθήκης του 1873 για την ηλεκτρική ενέργεια και τον μαγνητισμό.

Το 1871, πήγε στην εργασία, μετά από μεγάλη απροθυμία εκ μέρους του, ως διευθυντής του εργαστηρίου Cavendish στο Cambridge. Βοήθησε να σχεδιάσει και να αναπτύξει αυτό το σημαντικό εργαστήριο, μέσω του οποίου θα περάσουν αργότερα φυσικοί όπως ο J. J. Thomson (1856 - 1940) και ο Ernest Rutherford (1871-1937).

Μεταξύ 1874 και 1879, αφιερώθηκε έντονα στην επεξεργασία των έργων και χειρογράφων του Henry Cavendish για τα μαθηματικά και τον πειραματικό ηλεκτρισμό, τα οποία δημοσίευσε το 1879. Μέχρι αυτή την περίοδο είχε σοβαρά προβλήματα υγείας από τον καρκίνο του στομάχου. Επέστρεψε με την άρρωστη σύζυγό του στο Glenlair για το καλοκαίρι. Ο Maxwell ήταν σε μεγάλο πόνο και η υγεία του συνέχισε να επιδεινώνεται. Όταν επέστρεψε στο Καίμπριτζ μετά το καλοκαίρι, δεν μπορούσε να περπατήσει. σύντομα πέθανε.

Η θέση του Maxwell μεταξύ των μεγάλων φυσικών του δέκατου ένατου αιώνα οφείλεται στην έρευνά του σχετικά με τον ηλεκτρομαγνητισμό, την κινητική θεωρία του αερίου, την έγχρωμη όραση, τους δακτυλίους του Κρόνου, τη γεωμετρική οπτική και μερικές μελέτες μηχανικής. Έχει γράψει τέσσερα βιβλία και περίπου εκατό επιστημονικά άρθρα. Διετέλεσε επίσης επιστημονικός συντάκτης της ένατης έκδοσης της Εγκυκλοπαίδειας Britannica, στην οποία συνέβαλε πολλές συμμετοχές.

Η σταθερή γνώση του Maxwell για την ιστορία και τη φιλοσοφία της επιστήμης αντικατοπτρίζεται σε ορισμένες φιλοσοφικές προσεγγίσεις στα αρχικά του άρθρα και στα έργα του γενικά. Τα έργα του έχουν ασκήσει και συνεχίζουν να ασκούν τεράστια επιρροή σε όλη τη φυσική. Η διάσημη θεωρία της περιορισμένης σχετικότητας γεννήθηκε από μελέτες θεμάτων που σχετίζονται με τον ηλεκτρομαγνητισμό και τις εξισώσεις Maxwell. Τα συστήματα ηλεκτροστατικής και ηλεκτρομαγνητικής μονάδας που εισήγαγε ο Maxwell χρησιμοποιούνται μερικές αλλαγές από φυσικούς και μηχανικούς μέχρι σήμερα. Οι μελέτες του σχετικά με την κινητική θεωρία των αερίων αναπτύχθηκαν και αναπτύχθηκαν περαιτέρω από τους Boltzmann, Plank, Einstein και άλλους. Μετά το πείραμα του Hertz που επιβεβαίωσε την ύπαρξη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, η ανάπτυξη νέων τεχνολογιών που βασίζονται στην ηλεκτρομαγνητική φύση του φωτός έχει γίνει γεγονός που έχει και εξακολουθεί να ασκεί τεράστιες επιρροές στη ζωή μας.

Από τη στιγμή που ο Maxwell δούλευε σε πολλά διαφορετικά θέματα, μερικές φορές ακόμη και δημοσιεύοντας έγγραφα για το ίδιο θέμα με αρκετά χρόνια μεταξύ τους, δεν πρόκειται να ακολουθήσουμε μια χρονολογική ακολουθία για να περιγράψουμε τα έργα του - αλλά μάλλον να παρουσιάσουμε ορισμένες πτυχές κάποιων. των συνεισφορών του στη φυσική, όπως η θεωρία της έγχρωμης όρασης, η θερμοδυναμική και ο ηλεκτρομαγνητισμός.