James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell

Data i miejsce urodzenia	13 czerwca 1831 Edynburg
Data i miejsce śmierci	5 listopada 1879 Cambridge
Zawód, zajęcie	fizyk
Narodowość	szkocka

James Clerk Maxwell^[a] (ur. 13 czerwca 1831 w Edynburgu, zm. 5 listopada 1879 w Cambridge) – szkocki fizyk i matematyk, laureat Medalu Rumforda (1860). Zajmował się elektrodynamiką, optyką i teorią barw, mechaniką nieba oraz termodynamiką, zwłaszcza kinetyczną teorią gazów. Maxwell uchodzi za największego fizyka XIX wieku i jednego z największych fizyków wszech czasów. W co najmniej dwóch rankingach znalazł się na podium – zaraz za Einsteinem i Newtonem^[2][3].

Ukończył Edinburgh Academy, a następnie Trinity College na Uniwersytecie Cambridge.

Jest znany przede wszystkim jako ojciec kompletnej i jednolitej elektrodynamiki klasycznej – rozszerzył pierwotne prawo Ampère’a i stworzył tak układ równań nazwany jego nazwiskiem. Dzięki swojej teorii przewidział istnienie fal elektromagnetycznych. Poprawnie przyjął, że światło jest jedną z nich, rozwijając falowy model światła uznawany w jego czasach. Przewidział też istnienie innych zakresów częstotliwości jak potwierdzone potem fale radiowe. Pionier fotografii barwnej oraz fizyki statystycznej, dzięki której udowodniono atomizm. Badał też budowę pierścieni Saturna^[4].

Otworzył epokę bezprzewodowej telekomunikacji opartej na radiotechnice. Jego teoria doprowadziła też do rewizji podstaw mechaniki Newtona – najpierw jako fundament teorii eteru Lorentza, a potem inspiracja do stworzenia szczególnej teorii względności przez Einsteina. Elektrodynamika Maxwella była też pierwszą relatywistyczną teorią pola, a przez to wzorcem dla innych modeli oddziaływań fundamentalnych – ogólnej teorii względności oraz teorii oddziaływań jądrowych.

Dorobek naukowy

Elektrodynamika

Maxwell dokonał unifikacji oddziaływań elektrycznych i magnetycznych, to znaczy udowodnił, że elektryczność i magnetyzm są dwoma rodzajami tego samego zjawiska – elektromagnetyzmu^[5]. Wprowadzone przez niego w 1861 roku równania Maxwella pokazały, że pole elektryczne i magnetyczne rozchodzą się w próżni z prędkością światła w postaci fali. Doprowadziło go to do wniosku, że światło jest falą elektromagnetyczną^[6].

Równania Maxwella są uważane za jeden z największych przełomów w historii fizyki. Na cześć ich odkrywcy jednostkę strumienia magnetycznego nazwano makswelem.

Termodynamika

Pierwsza fotografia barwna, wykonana przez Maxwella w 1861 roku

W 1866 roku z rozkładu Boltzmanna Maxwell wyznaczył rozkład prędkości cząsteczek gazu doskonałego, który pozwala ustalić jaka część cząsteczek gazu porusza się z daną prędkością w ustalonej temperaturze. Maxwell jest także twórcą demona Maxwella, eksperymentu myślowego, który zaprzecza drugiej zasadzie termodynamiki.

Teoria barw i fotografia

Maxwell odkrył, że kolorową fotografię można wykonać za pomocą czerwonych, niebieskich i zielonych filtrów optycznych. Pierwszą fotografię barwną zaprezentował w 1861 roku. Fotografia przedstawiała wstążkę tartanu.

Przekonania religijne

Maxwell był osobą głęboko wierzącą. Krytycznie podchodził do teorii ewolucji sformułowanej w 1859 r. przez Darwina^[7].

Upamiętnienie

Terminy naukowe

Elektrodynamika:

• równania Maxwella
• Makswel (Mx)
• mostek Maxwella

Termodynamika:

• demon Maxwella
• rozkład Maxwella
• relacje Maxwella

Inne:

• trójkąt Maxwella

Inne nazwy

• Maxwell Montes – masyw górski na Wenus;
• Przerwa Maxwella – przerwa w jednym z pierścieni Saturna;
• Teleskop Jamesa Clerka Maxwella na Hawajach.

Uwagi

Przypisy

Bibliografia

• George Gamow: Biografia fizyki. Barbara Wojtowicz-Natanson (tłum). Warszawa: Wiedza Powszechna, 1967. OCLC 878933859.

Linki zewnętrzne

• John J. O'Connor; Edmund F. Robertson: James Clerk Maxwell w MacTutor History of Mathematics archive (ang.)
• James Clerk Maxwell (ang.). W: Notable Names Database (NNDB) [on-line]. [dostęp 2014-05-16].