James Clerk Maxwell

James Clerk Maxwell. Bron: zie pagina voor auteur, Wikimedia Commons

Wie was James Clerk Maxwell?

James Clerk Maxwell (1831-1879) was een wetenschapper die gespecialiseerd was op het gebied van wiskundige fysica en wiens bijdragen een mijlpaal betekenden in de geschiedenis van deze discipline.

Het werd vooral erkend door de formulering van elektromagnetische stralingstheorie. Zijn idee legde de bases waarop de radio die vandaag bekend staat vandaag is gebouwd.

Hij ontwikkelde ook theorieën over de stabiliteit van de ringen van Saturnus, werkte met de kinetiek van gassen en staat bekend als de eerste persoon die een kleurenfoto afdrukt.

De ontdekkingen van Maxwell hebben bijgedragen aan het leggen van de basis van de moderne fysica. Veel experts in het gebied beschouwen het als de wetenschapper van de negentiende eeuw van de grootste invloed op het gebied van fysica van de twintigste eeuw.

De bijdragen die op wetenschappelijk veld zijn geleverd, hebben hetzelfde belang als die van Isaac Newton en Albert Einstein.

James Clerk Maxwell Biography

Vroege jaren

James Clerk Maxwell werd geboren op 13 juni 1831 in Edimburg, Schotland, in een familie uit de middenklasse. Hij was de enige zoon van een paar die trouwde met een gevorderde leeftijd (zijn moeder had hem op 40 -jarige leeftijd).

Zijn vader, John Clerk Maxwell van Middlebie, prominente advocaat, erfde zijn achternaam van een belangrijke familie van die tijd. De achternaam van James was synoniem met de hoge Schotse samenleving. Frances Cay was de naam van zijn moeder, behorend tot een gezin met een hoog gepositioneerde familie in de samenleving van de tijd.

Kort na de geboorte van James verhuisde het gezin naar een landhuis genaamd Glenlair House, in Middlebie.

Eerste studies

Toen Maxwell ongeveer acht jaar oud was, stierf zijn moeder in 1839 aan buikkanker. Na het evenement begon hij lessen te ontvangen van een tutor die verzekerde dat de jongeman problemen had met leren vanwege de hoeveelheid tijd die hij nam om de informatie te onthouden.

Maxwell toonde echter op jonge leeftijd grote nieuwsgierigheid en een berucht vermogen om nieuwe ideeën te leren. Kort nadat hij was begonnen met het zien van privéklassen, stuurde zijn tante hem naar school aan de Edinburgh Academy in 1841, waar hij vrienden maakte met mensen die zijn toekomst markeerden.

Ondanks zijn opmerkelijke nieuwsgierigheid om te leren, interesseerde het studieprogramma dat hij op school ontving hem niet. Om deze reden begon hij te buigen voor de wetenschap, tot het punt dat hij zijn eerste artikel publiceerde toen hij pas 14 jaar oud was.

In het essay beschreef Maxwell een reeks ovale krommen die konden worden getraceerd met pennen en draden per analogie, met een ellips. Zijn interesse in geometrie en mechanische modellen bleef zijn hele leven als student en hielpen hem tijdens zijn podium als onderzoeker.

Kan u van dienst zijn: Chileense uitspraken

Hoger onderwijs

Op 16 -jarige leeftijd begon Maxwell studies aan de Edimburg University, een van de belangrijkste van Schotland. Gedurende de tijd dat hij in deze instelling bleef, publiceerde hij twee wetenschappelijke artikelen.

Bovendien heeft hij meerdere extra uren studie gewijd aan de natuurkunde aan degenen die hij op de universiteit ontving. Hij kwam ervaren met de improvisatie van chemische, elektrische en magnetische apparaten in het huis waar hij woonde.

Een deel van deze praktijken diende om foto -elasticiteit te ontdekken (betekent dat de verdeling van stress in fysieke structuren bepaalt).

In 1850, toen hij ongeveer 19 was, ging hij naar de Universiteit van Cambridge en begon zijn intellectuele vaardigheden te worden erkend. In die instelling had hij als wiskundeprofessor bij William Hopkins, die Maxwell beschouwde als een van zijn belangrijkste studenten.

Vier jaar na het starten van studies in deze instelling, in 1854, ontving hij de Smith's Prize, voor het uitvoeren van een essay over een origineel wetenschappelijk onderzoek.

Ze werd gekozen voor een beurs, maar verwierp haar om terug te keren naar Schotland om voor haar vader te zorgen, die zich in een precaire gezondheidssituatie bevond.

Persoonlijk verlies en huwelijk

In 1856 werd hij benoemd tot professor in de natuurlijke filosofie aan het Marischal College, maar zijn vader stierf vóór zijn benoeming, wat een belangrijke emotionele klap betekende.

De wetenschapper was ongeveer 15 jaar oud dan de andere professoren die les gaven op de Marischal School. Het was echter geen belemmering om een ​​sterke toewijding te genereren aan de positie die hij had aangenomen. Nieuwe studieprogramma's ontwikkeld en geplande conferenties met studenten.

Twee jaar later, in 1858, trouwde hij met Katherine Mary Dewar, de dochter van de directeur van het Marischal College. Ze hebben nooit kinderen gehad. Jaren later werd hij benoemd als professor in de natuurlijke filosofie aan het King's College in Londen, Engeland.

Vooruitgang in het professionele gebied

De volgende vijf jaar waren de meest positieve van zijn carrière dankzij de wetenschappelijke prestaties die hij bereikte. In deze periode publiceerde hij twee artikelen die het thema van het elektromagnetische veld hebben aangepakt en de demonstratie van kleurenfotografie maakte.

Hij deed ook een theoretisch en experimenteel werk over de viscositeit van gassen. Het belang dat hij in het wetenschappelijke gebied verkreeg, maakte hem in 1861 lid van de Royal Scientific Society.

Aan de andere kant was hij verantwoordelijk voor het toezicht op de experimentele bepaling van elektrische eenheden voor de Britse vereniging. Zijn bijdragen op het gebied van wetenschap resulteerden in de oprichting van het National Laboratory of Physics.

Hij heeft ook belangrijke bijdragen geleverd aan lichtsnelheidstheorieën, dankzij de meting van het aandeel elektromagnetische en elektrostatische elektriciteitseenheden.

In 1865 nam de natuurkundige ontslag uit het werk dat hij op het King's College had om zich terug te trekken in zijn Glenlair -boerderij. Hij maakte meerdere reizen naar Londen en Italië, en een paar jaar later begon hij een verhandeling over elektriciteit en magnetisme te schrijven.

Kan u van dienst zijn: Locatiehandelingen: concept en kenmerken

Onderzoek

Maxwell's onderzoek naar elektromagnetisme was zo belangrijk dat het als een van de belangrijkste in de geschiedenis werd beschouwd.

In het Verdrag over elektriciteit en magnetisme, Gepubliceerd in 1873, werd de conversie van de fysieke ideeën van Michael Faraday in een wiskundige formule verhoogd als het belangrijkste doel. Hij probeerde de ideeën van Faraday begrijpelijk te illustreren.

De onderzoeken die hij met betrekking tot deze wet heeft uitgevoerd, stelde hem in staat om belangrijke ontdekkingen te doen op het gebied van natuurkunde, gerelateerd aan de snelheid van het licht.

Hij werd in 1871 gekozen om te oefenen als professor in een nieuwe stoel die in Cambridge was geopend. Na dit voorstel begon het ontwerp van het Cavendish Laboratory en hield toezicht op de bouw ervan. Ondanks dat hij weinig studenten de leiding had, had hij een groep gerenommeerde wetenschappers van dit moment.

Dood

Acht jaar later, in 1879, begon Maxwell te lijden aan verschillende ziekten. Kort nadat hij terugkeerde naar Glenlair, maar zijn gezondheid verbeterde niet.

Maxwill stierf op 5 november 1879 na een korte ziekte te hebben gehad. Zijn begrafenis had geen publieke eer en werd begraven op een kleine begraafplaats in Schotland.

Bijdragen aan de wetenschap

Elektromagnetisme

De studies die Maxwell heeft gemaakt naar de inductiewet van Faraday, waarin stond dat een magnetisch veld een elektromagnetische veld kan veranderen, stonden belangrijke ontdekkingen toe.

Hij formuleerde de klassieke theorie van elektromagnetische straling, waarbij hij elektriciteit, licht en magnetisme verenigde en aantoonde dat de drie verschillende manifestaties van hetzelfde fenomeen zijn.

Hij liet zien dat het licht bestaat uit elektromagnetische golven en dat de magnetische en elektrische velden door de ruimte reizen met de snelheid van het licht.

Dit resulteerde in een theorie die suggereerde dat elektromagnetische golven konden worden gegenereerd in een laboratorium, dat jaren later werd aangetoond door wetenschapper Heinrich Hertz.

Deze Maxwell -studie stond in de loop der jaren de radio toe die we vandaag kennen vandaag zou kunnen worden gemaakt.

Gegevens over de ringen van Saturnus

Tijdens de jeugd van de wetenschapper werd prioriteit gegeven om uit te leggen waarom de ringen van Saturnus over de planeet coherent werden gehandhaafd.

Het onderzoek van Maxwell resulteerde in het essay getiteld Over de stabiliteit van de ringsbeweging van Saturnus. De ontwikkeling van dit essay verdiende een wetenschappelijke prijs.

Het werk concludeerde dat de ringen van Saturnus moesten worden gevormd door massa's materie die niet aan elkaar gerelateerd waren. 

De conclusies van Maxwell over dit onderwerp werden meer dan 100 jaar later bewezen, in 1980, door de ruimtesonde Reiziger, verzonden door NASA naar de planeet. 

Onderzoek naar kinetische gassentheorie

Maxwell was de eerste wetenschapper die de methoden van waarschijnlijkheid en statistieken toepaste om de eigenschappen van een set moleculen te beschrijven, zodat hij kon aantonen dat de snelheden van de moleculen van een gas een statistische verdeling moeten hebben.

Het kan u van dienst zijn: behendigheid in lichamelijke opvoeding

De verdeling was kort daarna bekend als de Maxwell-Boltzmann-distributiewetgeving. Bovendien onderzocht hij de eigenschappen waarmee een gas kan worden getransporteerd op basis van de veranderingen in temperatuur en druk op viscositeit, thermische geleidbaarheid en de verspreiding ervan.

Kleurenzicht

Net als andere wetenschappers van die tijd had Maxwell een opmerkelijke interesse in psychologie, met name voor de visie van kleur.

Gedurende ongeveer 17 jaar, tussen 1855 en 1872, publiceerde hij een reeks onderzoek naar kleurperceptie, het onvermogen om de kleuren en theorieën over dit gebied te zien. Dankzij hen ontving hij een medaille voor een van zijn essays, getiteld Op de theorie van kleur visie.

Het onderzoek van enkele relevantiewetenschappers, zoals Isaac Newton en Thomas Young, diende als basis voor het uitvoeren van onderzoek met betrekking tot het onderwerp. De natuurkundige had echter een bijzondere interesse in de perceptie van kleur in fotografie.

Na het uitvoeren van een psychologisch werk over de perceptie van kleur, stelde hij vast dat, als de som van drie lichten elke kleur zou kunnen reproduceren door de mens, kleurfoto's konden worden geproduceerd met behulp van speciale filters om dit te bereiken.

Maxwell stelde voor dat als een foto in zwart -wit werd genomen met het gebruik van rode, groene en blauwe filters, transparante indrukken van de afbeeldingen op een scherm kunnen worden geprojecteerd met behulp van drie beschermers uitgerust met vergelijkbare filters.

Het resultaat van het Color Vision Experiment

Op het moment dat Mawell het beeld op het scherm bovenop legde, besefte hij dat het menselijk oog het resultaat zou beschouwen als een volledige reproductie van alle kleuren die in de scène waren.

Jaren later, in 1861, tijdens een conferentie op de Royal Intision over kleurtheorie, presenteerde de wetenschapper de eerste demonstratie ter wereld over het gebruik van kleur in fotografie. Hij gebruikte de resultaten van zijn analyse om zijn ideeën te rechtvaardigen.

De resultaten van het experiment werden echter niet verwacht, vanwege een pigmentverschil tussen de filters die hij gebruikte om de kleur toe te voegen. Ondanks dat hij de resultaten niet had bereikt die hij wilde, diende zijn onderzoek naar het gebruik van kleur in fotografie een paar jaar later als basis voor kleurfotografie.

Referenties

1. James Clerk Maxwell. Hersteld uit Britannica.com.
2. James Clerk Maxwell. Opgehaald van beroemde wetenschappers.borg.
3. James Clerk Maxwell. Opgehaald uit UndiscoveredScotland.co.Uk.
4. James Clerk Maxwell. Opgehaald van.Wikipedia.borg.
5. Wie was James Clerk Maxwell. Hersteld van org.Uk.