Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ

Από τη Βικιπαίδεια, την ελεύθερη εγκυκλοπαίδεια
Μετάβαση σε: πλοήγηση, αναζήτηση
Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ
James Clerk Maxwell big.jpg
Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ (1831-1879)
Γέννηση 13 Ιουνίου 1831 (1831-06-13)
Εδιμβούργο, Σκωτία
Θάνατος 5 Νοεμβρίου 1879 (48 ετών)
Κέμπριτζ, Αγγλία
Αιτία θανάτου Καρκίνος του στομάχου
Εθνικότητα Σκωτσέζος
Υπηκοότητα Βρετανική
Ιδιότητα φυσικός, μαθηματικός
Βραβεύσεις

βραβείο Σμιθ (1854)
βραβείο Άνταμς (1857)
μετάλλιο Ράμφορντ (1860)


βραβείο Κιθ (1869-1871)
Σχολές Φοίτησης Πανεπιστήμιο Εδιμβούργου
Πανεπιστήμιο Κέμπριτζ
Εργοδότης Κολλέγιο Μάρισαλ, Αμπερντίν
Βασιλικό Κολέγιο Λονδίνου
Πανεπιστήμιο Κέμπριτζ
Γνωστός για

εξισώσεις του Μάξγουελ
διανομή του Μάξγουελ
Δαίμονας του Μάξγουελ
Δίσκοι του Μάξγουελ
διανομή ταχύτητας του Μάξγουελ
Θεώρημα του Μάξγουελ
Υλικό του Μάξγουελ
Γενικό μοντέλο του Μάξγουελ
Ρεύμα μετατόπισης


τροχός του Μάξγουελ


Ο Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ (13 Ιουνίου 1831 – 5 Νοεμβρίου 1879) ήταν Σκωτσέζος[1][2] Θεωρητικός Φυσικός.[3] Το πιο επιφανές επίτευγμά του ήταν η διατύπωση μιας σειράς εξισώσεων που ένωσαν προηγουμένως άσχετες παρατηρήσεις, πειράματα και εξισώσεις ηλεκτρισμού, μαγνητισμού, και οπτικής σε μία συνεπή θεωρία.[4] Η θεωρία του κλασικού ηλεκτρομαγνητισμού καταδεικνύει ότι ο ηλεκτρισμός, ο μαγνητισμός και το φως είναι όλα εκδηλώσεις του ίδιου φαινομένου, καλούμενου ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Τα επιτεύγματα του Μαξγουελ που αφορούν τον ηλεκτρομαγνητισμό καλούνται "η δεύτερη σημαντικότερη ενοποίηση στη φυσική",[5] μετά την πρώτη που συνειδητοποίησε ο Ισαάκ Νεύτων.


Ο Μάξγουελ έδειξε ότι το ηλεκτρικό και το μαγνητικό πεδίο ταξιδεύουν στο χώρο σε μορφή κυμάτων με την ταχύτητα του φωτός το 1865, με την έκδοση της Δυναμικής θεωρίας του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου. Ο Μάξγουελ πρότεινε ότι το φως ήταν στην πραγματικότητα κυματισμοί στο ίδιο μέσο που είναι η αιτία ηλεκτρικών και μαγνητικών φαινομένων.[6] Η ενοποίηση φαινομένων φωτός και ηλεκτρισμού οδήγησε στην πρόβλεψη της ύπαρξης ραδιοκυμάτων.


Ο Μάξγουελ επίσης βοήθησε στην ανάπτυξη της κατανομής Μάξγουελ - Μπόλτζμαν, η οποία είναι ένα στατιστικό μέσο περιγραφής των όψεων της κινητικής θεωρίας των αερίων. Είναι επίσης γνωστός για την παρουσίαση της πρώτης ανθεκτικής έγχρωμης φωτογραφίας το 1861 και για την θεμελιώδη εργασία του στην δομική ακαμψία ράβδων και κοινών πλαισίων (δικτύωματα) όπως αυτά σε πολλές γέφυρες.


Οι ανακαλύψεις του βοήθησαν στην εισαγωγή της εποχής της μοντέρνας φυσικής, θέτοντας τα θεμέλια για τομείς όπως η ειδική θεωρία της σχετικότητας και η κβαντομηχανική. Πολλοί φυσικοί εκτιμούν τον Μάξγουελ ως τον φυσικό του 19ου αιώνα που είχε την μεγαλύτερη επίδραση στην φυσική του 20ου αιώνα, και η συνεισφορά του στην επιστήμη θεωρείται από πολλούς ίδιας σημασίας με αυτές των Ισαάκ Νεύτωνα και Άλμπερτ Αϊνστάιν.[7] Στη δημοσκόπηση της χιλιετίας — μια επισκόπηση των 100 πιο επιφανών φυσικών - ο Μάξγουελ ψηφίστηκε ως ο τρίτος σπουδαιότερος φυσικός όλων των εποχών, πίσω μόνο από τον Νεύτωνα και τον Αϊνστάιν.[8] Στην εκατονταετία από τα γενέθλια του Μάξγουελ, ο ίδιος ο Αϊνστάιν περιέγραψε εργασία του Μάξγουελ ως την "πιο βαθιά και πιο γόνιμη που συνάντησε η φυσική από την εποχή του Νεύτωνα."[9] Ο Αινστάιν κρατούσε μια φωτογραφία του Μαξγουελ στον τοίχο μελέτης του, μαζί με αυτές των Μάικλ Φαραντέι και Νεύτωνα.[10]

Ζωή[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Πρώτα χρόνια, 1831-39[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο Τζέιμς Κλερκ Μάξγουελ γεννήθηκε στις 13 Ιουνίου 1831 στην οδό India 14, στο Εδιμβούργο, από τον Τζον Κλερκ, δικηγόρο, και τη Φράνσες Κέι.[11][12] Ο Τζον Κλερκ Μάξγουελ ήταν εύπορος, της οικογένειας Κλερκ του Penicuik, κάτοχοι του τίτλου Βαρώνου των Κλέρκ του Penicuik: Ο αδερφός του πατέρα του ήταν ο Sir George Clerk, 6ος Βαρώνος. Είχε γεννηθεί σαν "Τζον Κλερκ", Προσθέτοντας το επώνυμο Μάξγουελ στο δικό του αφότου κληρονόμησε μία εξοχική κατοικία στο Μίντλμπι, Κιρκσαντμπραιτσαιρ από σχέσεις με την οικογένεια Μάξγουελ που ήταν και αυτοί ευγενείς.[11] Ο Τζέιμς ήταν πρώτος ξάδερφος του αξιοσημείωτου καλλιτέχνη του 19ου αιώνα Τζεμάιμα Μπλάκμπερν.

Οι γονείς του Μάξγουελ δε παντρεύτηκαν μέχρι τα τριάντα τους,[13] κάτι ασυνήθιστο για την τότε εποχή. Η μητέρα του ήταν σχεδόν σαράντα ετών όταν αυτός γεννήθηκε. Είχαν και μια κόρη, την Ελίζαμπεθ, που πέθανε σε νηπιακή ηλικία.[14] Ονόμασαν το μόνο τους παιδί που επέζησε Τζέιμς, ένα όνομα που αρκούσε, όχι μόνο στον παππού του, αλλά και σε πολλούς άλλους προγόνους του.[εκκρεμεί παραπομπή]

Όταν ο Μάξγουελ ήταν νέος, η οικογένειά του μετακόμισε στον οίκο Γκλένλεαρ, το οποίο είχαν χτίσει οι γονείς του στρέμματα στην έκταση του Μίντελμπι.[15] Όλες οι ενδείξεις δείχνουν ότι ο Μάξγουελ είχε μια άσβεστη περιέργεια από νεαρή ηλικία.[16] Μέχρι την ηλικία των τριών, ότι κινούνταν, γυάλιζε, ή έκανε θόρυβο έφερνε την ερώτηση: "Σε τι χρησιμεύει αυτό?".[17] Σε ένα εδάφιο που προστέθηκε σε ένα γράμμα από τον πατέρα του στην κουνιάδα του Τζέιν Κέι το 1834, η μητέρα του περιέγραφε την έμφυτη αίσθηση της περιέργειας:

"Είναι ένα πολύ χαρούμενο παιδί, και βελτιώθηκε πολύ όταν ο καιρός έγινε καλύτερος; τα πάει καλά με πόρτες, κλειδαριές, κλειδιά κλπ., και το "δείξε μου τι κάνει" δεν φεύγει ποτέ από το στόμα του. Επίσης εξερευνά την κρυφή πορεία των ρεμάτων και τον τρόπο με τον οποίο φτάνει από την λιμνούλα στον τοίχο"[18]

Eκπαίδευση, 1839–47[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Αναγνωρίζοντας τις δυνατότητες του νεαρού αγοριού, η μητέρα του Φράνσις ανέλαβε την ευθύνη για τα πρώτα στάδια της εκπαίδευσής του Τζέιμς, η οποία στην Βικτωριανή εποχή ήταν κυρίως η δουλειά της γυναίκας στο σπίτι .[19] Ωστόσο αρρώστησε από καρκίνο της κοιλιακής χώρας, και μετά από μια ανεπιτυχή επέμβαση, πέθανε τον Δεκεμβρίου του 1839 όταν ο Μάξγουελ ήταν οκτώ ετών. Την εκπαίδευση του Τζέιμς επέβλεπε ο πατέρας του και και η κουνιάδα του Τζέιν, και οι δυο παίξανε κεντρικό ρόλο στη ζωή του.[19] Η επίσημη εκπαίδευσή του ξεκίνησε ανεπιτυχώς υπό την καθοδήγηση ενός δεκαεξάχρονου δάσκαλου. Λίγα ξέρουμε για τον νεαρό άντρα που ο Τζον Μαξγουελ προσέλαβε για να εκπαιδεύει τον γιο του, εκτός ότι φερόταν στον Τζέιμς πολύ σκληρά, του φώναζε ότι ήταν πολύ αργός και δύστροπος.[19] Ο Τζόν Μάξγουελ έδιωξε τον δάσκαλο τον Νοέμβρη του 1841, και μετά από πολύ σκέψη, έστειλε τον γιο του στην Ακαδημία του Εδιμβούργου.[20] Κατά την διάρκεια της φοίτησης έμενε στο σπίτι της θείας του Ιζαμπέλα. Αυτή την περίοδο το πάθος του για την ζωγραφική ενθαρρύνθηκε από την ξαδέρφη του Τζεμάιμα, που ήταν και αυτή ταλαντούχα ζωγράφος.[21]

Η Ακαδημία του Εδιμβούργου, όπου φοίτησε ο Μάξγουελ

Ο δεκάχρονος Μάξγουελ, που είχε μεγαλώσει στην απομόνωση στην εξοχική κατοικία του πατέρα του, δεν προσαρμόστηκε καλά στο σχολείο.[22] Το πρώτο έτος ήταν γεμάτο, υποχρεώνοντάς τον να ξεκινήσει στο δεύτερο έτος με συμμαθητές ένα χρόνο μεγαλύτερους.[22] Οι ιδιομορφίες του και η προφορά του Γκάλογουεϊ φαίνονταν στα άλλα παιδιά σαν αγροτικές, και πηγαίνοντας την πρώτη μέρα σχολείο φορώντας ένα ζευγάρι χειροποίητα παπούτσια, και μπλούζα του έδωσαν το παρατσούκλι "Daftie".[23] Ο Μάξγουελ , ωστόσο, ποτέ δεν φάνηκε να αγανακτεί με το παρατσούκλι, φέροντάς το χωρίς παράπονο για χρόνια.[24] Η κοινωνική απομόνωση στην ακαδημία τελείωσε όταν γνώρισε τους Λούις Κάμπελ και τον Πίτερ Γκούθρι Τέιτ, δύο αγόρια παρόμοιας ηλικίας που έγιναν σημαντικοί λόγιοι αργότερα στη ζωή τους. Παρέμειναν φίλοι για όλοι τους την ζωή.[11]

Ο Μάξγουελ σε νεαρή ηλικία ήταν ενθουσιασμένος με την Γεωμετρία, ανακαλύπτοντας εκ νέου το κανονικό πολύεδρο πριν από κάποια επίσημη διδασκαλία.[21] Το ταλέντο του ωστόσο, παραβλεπόταν, και παρά την νίκη του στο βραβείο βιογραφικής γραφής του σχολείου στο δεύτερο έτος του το ακαδημαϊκό του έργο παρέμεινε απαρατήρητο [21] μέχρι, την ηλικία των 13, όταν και κέρδισε το μαθηματικό μετάλλιο του σχολείο και το πρώτο βραβείο στη λογοτεχνία και στην ποίηση.[25]

Τα ενδιαφέροντα του Μάξγουελ επεκτείνονταν πέρα από τη διδακτέα ύλη, και δεν έδινε ιδιαίτερη προσοχή στις εξετάσεις απόδοσης.[25] Έγραψε την πρώτη επιστημονική εργασία στα 14. Σε αυτήν περιέγραφε ένα μηχανικό μέσο για το σχηματισμό μαθηματικών καμπυλών με ένα κομμάτι νήματος, και τις ιδιότητες των ελλείψεων, των καρτεσιανών οβάλ, και σχετικών καμπυλών με πάνω από δύο εστίες. Η δουλειά του, Οβάλ Καμπύλες, παρουσιάστηκε στην βασιλική εταιρεία του Εδιμβούργου από τον Τζέιμς Φορμπς, που ήταν καθηγητής φυσικής φιλοσοφίας στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου.[11][26] Ο Μάξγουελ θεωρήθηκε πολύ νέος για την εργασία που παρουσιάστηκε.[27] Η δουλειά δεν ήτανε εντελώς πρωτότυπη, αφού ο Καρτέσιος είχε επίσης εξετάσει τις ιδιότητες τέτοιων πολυεστιακών ελλείψεων τον 17ο αιώνα, αλλά ο Μάξγουελ απλοποίησε την κατασκευή τους.[27]

Πανεπιστήμιο Εδιμβούργου, 1847–50[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Πανεπιστήμιο Εδιμβούργου

Ο Μάξγουελ άφησε την ακαδημία το 1847 στην ηλικία των 16 και ξεκίνησε να παρακολουθεί μαθήματα στο Πανεπιστήμιο Εδιμβούργου.[28] Είχε την ευκαιρία να παρακολουθήσει στο Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ μετά το πρώτο του εξάμηνο όμως αποφάσισε να ολοκληρώσει το πλήρες πρόγραμμα των προπτυχιακών σπουδών στο Εδιμβούργο. Το ακαδημαϊκό προσωπικό στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου περιλάμβανε μερικά ονόματα μεγάλης υπόληψης, και καθηγητές του την πρώτη χρονιά ήταν οι Σερ Ουίλλιαμ Χάμιλτον, ο οποίος τον δίδαξε Λογική και Μεταφυσική, Φίλιπ Κέλλαντ στα μαθηματικά, και Τζέιμς Φορμπς στη φυσική φιλοσοφία.[11] Ο Μάξγουελ δεν έβρισκε τα μαθήματα στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου πολύ απαιτητικά,[29] και επομένως μπόρεσε να εμβαθύνει στην ιδιωτική μελέτη κατά τη διάρκεια του ελεύθερου χρόνου στο Πανεπιστήμιο, και ιδιαίτερα όταν γυρνούσε σπίτι στο Γκλένλεαρ.[30] Εκεί έκανε πειράματα με αυτοσχέδιες χημικες, ηλεκτρικές, και μαγνητικές συσκευές, αλλά οι κύριες ανησυχίες του αφορούσαν τις ιδιότητες του πολωμένου φωτός.[31] Κατασκεύαζε τεμάχια από ζελατίνη, και τα υπέβαλε σε διάφορες δοκιμασίες, και με ένα ζευγάρι πρισμάτων Νίκολ που του έδωσε ο διάσημος επιστήμονας Ουίλλιαμ Νίκολ θα έβλεπε τα πολύχρωμα κρόσσια που είχαν αναπτυχθεί μέσα στο ζελέ.[32] Μέσω αυτού του πειράματος ο Μάγξουελ ανακάλυψε τη φωτοελαστικότητα, που είναι ένα μέσο προσδιορισμού κατανομής τάσεων στις φυσικές κατασκευές.[33]

Στα 18 του, ο Μάξουελ συνέβαλε με δύο εργασίες στις συναλλαγές της βασιλικής εταιρείας του Εδιμβούργου. Μια από αυτές, η ισορροπία των στερεών ελαστικών, έθεσε τα θεμέλια για μια σημαντική ανακάλυψη αργότερα στη ζωή του, που ήταν η προσωρινή διπλή διάθλαση που παράγεται από τα ιξώδη υγρά μέσω διατμητικής τάσης.[34] Η άλλη εργασία του ονομαζόταν καμπύλες τροχιάς, και όπως με την εργασία Οβάλ καμπύλες, ο Μάξγουελ θεωρήθηκε ξανά πολύ νέος για να ανέβει στο βήμα και να την παρουσιάσει μόνος του. Η εργασία παρουσιάστηκε στην βασιλική εταιρεία από το δάσκαλό του Κέλλαντ.[35]

Πανεπιστήμιο Κέμπριτζ, 1850–56[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο νεαρός Μάξγουελ Κολλέγιο Τρίνιτι, Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ. Κρατάει έναν από τους χρωματιστούς τροχούς του.

Τον Οκτώβριο του 1850, ήδη πετυχημένος μαθηματικός, ο Μάξγουελ έφυγε από τη Σκωτία για το Πανεπιστήμιο του Κέμπριτζ. Αρχικά παρακολούθησε στο Πίτερχάους, αλλά πριν το τέλος του εξαμήνου πήρε μεταγραφή στο Κολλέγιο Τρίνιτι, όπου πίστευε ήταν ευκολότερο να πάρει υποτροφία.[36] Στο Τρίνιτι, εκλέχτηκε στην ελίτ μυστική κοινωνία γνωστή ως Απόστολοι του Κέμπριτζ.[37] Το Νοέμβριο του 1851, ο Μάξγουελ μελέτησε υπό του Ουίλλιαμ Χόπκινς, του οποίου η καλλιέργεια της μαθηματικής ιδιοφυίας του έδωσε το παρατσούκλι "Senior Wrangler-maker".[38] Ένα σημαντικό κομμάτι της μετάφρασης των εξισώσεων του Μάξγουελ που αφορούν στον ηλεκτρομαγνητισμό επιτεύχθηκε την περίοδό του στο Τρίνιτι.

Το 1854, ο Μάξγουελ αποφοίτησε από το Τρίνιτι με πτυχίο μαθηματικών. Είχε τη δεύτερη καλύτερη επίδοση στην εξέταση, μετά από τον Έντουαρντ Ρουθ, και επομένως κερδίζοντας τον τίτλο του δεύτερου Wrangler. Αργότερα ανακηρύχθηκε ίσος με τον Ρουθ, στην πιο συναρπαστική δοκιμασία τις εξέτασης του βραβείου Σμιθ.[39] Αμέσως μόλις πήρε το πτυχίο του, ο Μάξγουελ διάβασε μια μυθιστορική νουβέλα στη φιλοσοφική κοινωνία του Κέμπριτζ με τίτλο Πάνω στη μεταμόρφωση των επιφανειών με την κάμψη.[40] Αυτή είναι μία από τις λίγες αμιγώς μαθηματικές εργασίες που έγραψε, και έδειχνε το αυξανόμενο ανάστημα του Μάξγουελ ως μαθηματικό.[41] Ο Μάξγουελ αποφάσισε να μείνει στο Τρίνιτι μετά την αποφοίτησή του και έκανε αίτηση για υποτροφία, μια διαδικασία που περίμενε να πάρει δύο χρόνια.[42] Ξεχωρίζοντας από την επιτυχία του σαν διδάκτορας, θα ήταν ελεύθερος, εκτός από κάποια διδακτικά και εξεταστικά καθήκοντα, να κυνηγήσει τα επιστημονικά ενδιαφέροντα στον ελεύθερο χρόνο του.[42]

Η φύση και η αντίληψη του χρώματος ήταν ένα τέτοιο ενδιαφέρον, και είχε ξεκινήσει στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου ενώ ήταν φοιτητής του Φορμπς.[43] Ο Μάξγουελ πήρε τις χρωματιστές σβούρες που εφηύρε ο Φορμπς, και μπόρεσε να δείξει ότι το λευκό φως ήταν ανάμιξη κόκκινου, πράσινου και μπλε φωτός.[43] Η εργασία του, Πειράματα στο χρώμα, όρισε τις αρχές του συνδυασμού χρωμάτων, και παρουσιάστηκε στη βασιλική εταιρεία του Εδιμβούργου το Μάρτιο του 1855.[44] Ευτυχώς για τον Μάξγουελ αυτή τη φορά θα έκανε αυτός τη διάλεξη.[44]

Ο Μάξγουελ έγινε υπότροφος του Τρίνιτι στις 10 Οκτωβρίου 1855,[44] και του ζητήθηκε να ετοιμάσει διαλέξεις στην υδροστατική και στην οπτική, και να ορίσει γραπτά εξετάσεων.[45] Ωστόσο, τον ερχόμενο Φεβρουάριο παροτρύνθηκε από τον Φορμπς να κάνει αίτηση για την πρόσφατα κενή θέση του προέδρου φυσικής φιλοσοφίας στο Κολλέγιο Μαρισάλ, στο Αμπερντίν.[46] Ο πατέρας του τον βοήθησε στο έργο της προετοιμασίας των απαραίτητων συστάσεων, όμως πέθανε στις 2 Απριλίου, στο Γκλένλεαρ πριν κανείς μάθει το αποτέλεσμα του Μάξγουελ.[46] Ο Μάξγουελ παρ όλα αυτά αποδέχτηκε την θέση στο Αμπερντίν αφήνοντας το Κέμπριτζ τον Νοέμβριο του 1856.[45]

Πανεπιστήμιο Αμπερντίν, 1856–60[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο 25-χρονος Μάξγουελ ήταν μιάμιση δεκαετία μικρότερος από κάθε άλλο καθηγητή στο Μάρισαλ, ωστόσο, ανέλαβε τις ευθύνες ως επικεφαλής του τμήματος, επιλέγοντας την διδακτέα ύλη και προετοιμάζοντας διαλέξεις .[47] Αφοσιώθηκε και ο ίδιος σε διαλέξεις 15 ώρες την βδομάδα, συμπεριλαμβανομένης και μιας εβδομαδιαίας δωρεάν στο τοπικό κολλέγιο των εργατών.[47] Ζούσε στο Άμπερντιν κατά την διάρκεια του ακαδημαϊκού εξαμήνου, και περνούσε τα καλοκαίρια στο Γκλένλεαρ, το οποίο κληρονόμησε από τον πατέρα του.

Τζέιμς και Κάθριν Μάξγουελ, 1869.

Επικέντρωσε την προσοχή του σε ένα πρόβλημα που ξέφευγε τους επιστήμονες για 200 χρόνια: την φύση των Δακτυλίων του Κρόνου. Ήταν άγνωστο πως μπορούν να μείνουν σταθεροί χωρίς να διαλυθούν, να φύγουν μακριά ή να συντριβούν στο Κρόνο. Το πρόβλημα είχε ιδιαίτερη απήχηση εκείνη την εποχή επειδή το Κολλέγιο Κέμπριτζ είχε επιλέξει αυτό το θέμα για το βραβείο Άνταμς του 1857.[48] Ο Μάξγουελ αφιέρωσε 2 χρόνια μελετώντας το πρόβλημα, αποδεικνύοντας ότι ένα τακτικά σταθερός δακτύλιος δε μπορούσε να είναι σταθερός, και ένας δακτύλιος υγρού θα διαλυόταν σε σταγόνες λόγο δράσης των κυμάτων. Αφού τίποτα από αυτά δεν παρατηρήθηκε, ο Μάξγουελ συμπέρανε ότι οι δακτύλιοι αποτελούντα από πολυάριθμα μικρά σωματίδια τα οποία ονόμασε "τούβλα-νυχτερίδες", το καθένα από τα οποία κινούνταν ανεξάρτητα σε τροχιά γύρω από τον Κρόνο.[48] Του απονεμήθηκε το βραβείο Άνταμς των £130 το 1859 για την εργασία του Πάνω στη σταθερότητα των δακτυλίων του Κρόνου; ήταν η μόνη είσοδος που έκανε αρκετή πρόοδο για να μπορέσει υποβάλει συμμετοχή.[49] Η δουλειά του ήταν τόσο λεπτομερής και πειστική ώστε όταν την διάβασε ο [[Τζορτζ Μπίντελ Άιρυ] σχολίασε "είναι μια από τις πιο αξιοθαύμαστες εφαρμογές των μαθηματικών στη φυσική που έχω δει ποτέ."[50] Θεωρούνταν η τελευταία σχετικά λέξη με το θέμα μέχρι οι απευθείας από τις πτήσεις του Βόγιατζερ τη δεκαετία του 1980 επιβεβαίωσαν την πρόβλεψη του Μάξγουελ. Ο Μάξγουελ επίσης θα προχωρούσε ώστε να διαψεύσει τη νεφελοειδή υπόθεση (που έλεγε ότι το ηλιακό σύστημα σχηματίστηκε από την προοδευτική συμπύκνωση ενός καθαρώς αέριου νεφελώματος), το οποίο ανάγκασε τους υποστηρικτές της θεωρίας να λάβουν υπόψιν τα πρόσθετα τμήματα των μικρών στερεών σωματιδίων.

Το 1857, ο Μάξγουελ έγινε φίλος με τον αιδεσιμότατο Ντάνιελ Ντιούαρ, που ήταν τότε ο διευθυντής του Μάρισαλ ; και, μέσω αυτού ο Μάξγουελ γνώρισε την κόρη του, Κάθριν Μαίρη Ντιούαρ. Αρραβωνιάστηκαν τον Φεβρουάριο του 1858, και παντρεύτηκαν στο Άμπερντιν στις 2 Ιουνίου το 1858. Στο αρχείο του γάμου, ο Μαξγουελ αναφέρεται ως καθηγητής φυσικής φιλοσοφίας στο κολλέγιο Μάρισαλ, στο Αμπερντίν.[51] Σχετικά λίγα είναι γνωστά για την 7 χρόνια μεγαλύτερη του Μάξγουελ Κάθριν, αν και είναι γνωστό ότι βοηθούσε στο εργαστήριό του και δούλευε σε πειράματα στο ιξώδες.[52] Ο βιογράφος και φίλος του Μάξγουελ, Λούις Κάμπελ, υιοθέτησε μια ασυνήθιστει εχεμύθεια στο θέμα της Κάθριν, περιγράφοντας τον έγγαμο βίο τους ως "πρωτοφανή αφοσίωση".[53]

Το 1860, το κολλέγιο Μάρισαλ συγχωνεύθηκε με το Κολλέγιο Κινγκ για την δημιουργία του Πανεπιστημίου του Αμπερντίν. Δεν υπήρχε χώρος για δυο καθηγητές φυσικής φιλοσοφίας, και ο Μάξγουελ, παρά την επιστημονική του φήμη, απολύθηκε. Δεν κατάφερε να πάρει την πρόσφατα κενή θέση του Φορμπς στο Εδιμβούργο,την οποία κέρδιε ο Τέιτ. Ο Μάξγουελ πήρε τελικά την θέση του καθηγητή της φυσικής φιλοσοφίας στο Κολλέγιο Κινγκ του Λονδίνου.[54] Αφού ανάρρωσε από έναν σχεδόν θανατηφόρο αγώνα κατά της ευλογιάς το καλοκαίρι του 1860, ο Μάξγουελ κατευθύνθηκε νότια στο Λονδίνο με την σύζυγο του Κάθριν.[55]

Κινγκς Κόλλετζ, Λονδίνο, 1860–65[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η περίοδος του Μάξγουελ στο Κινγκ ήταν η πιο παραγωγική της καριέρας του. Του απονεμήθηκε το μετάλλιο Ράμφορντ της βασιλικής εταιρείας (Royal Society) το 1860 για την δουλειά του πάνω στο χρώμα, και αργότερα εκλέχτηκε στην Εταιρεία το 1861.[56] Αυτή την περίοδο της ζωής του, παρουσίασε την πρώτη γρήγορη έγχρωμη φωτογραφία, ανέπτυξε περαιτέρω τις ιδέες του στο ιξώδες των αερίων, και πρότεινε ένα σύστημα καθορισμού των φυσικών ποσοτήτων - πλέον γνωστού ως διαστατική ανάλυση. Ο Μάξγουελ συχνά παρακολουθούσε διαλέξεις στο βασιλικό ίδρυμα, όπου ήρθε σε τακτική επαφή με τον Μάικλ Φαραντέι. Η σχέση των δυο ανδρών δε μπορεί να περιγραφεί ως στενή, καθώς ο Φαραντέι ήταν 40 χρόνια μεγαλύτερος του Μάξγουελ και έδειχνε σημάδια γήρατος. Ωστόσο σέβονταν πολύ ο ένας το ταλέντο του άλλου.[57]

Αυτή η περίοδος είναι ιδιαίτερα αξιοσημείωτη για την πρόοδο του Μάξγουελ στους τομείς του ηλεκτρισμού και μαγνητισμού. Εξέτασε την φύση ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων στην διμερή εργασία του Περί των φυσικών γραμμών των δυνάμεων, που εκδόθηκε το 1861. Σε αυτήν παρείχε ένα εννοιολογικό μοντέλο για την ηλεκτρομαγνητική επαγωγή,που αποτελείται από μικροσκοπικά κινούμενα κύτταρα μαγνητικής ροής. Δύο ακόμα μέρη προστέθηκαν αργότερα και εκδόθηκαν στην ίδια εργασία στις αρχές του 1862. Στο πρώτο πρόσθετο, συζητούσε τη φύση της ηλεκτροστατικής και του ρεύματος μετατόπισης. Στο δεύτερο πρόσθετο, αντιμετώπισε την περιστροφή του επιπέδου της πόλωσης του φωτός σε ένα μαγνητικό πεδίο, ένα φαινόμενο που ανακαλύφθηκε από τον Φαραντέι, και είναι γνωστό ως το Αποτέλεσμα του Φαραντέι.[58]

Μεταγενέστερα Χρόνια[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η ταφόπετρα του Μάξγουελ στο Πάρτον

Το 1865, ο Μάξγουελ παραιτήθηκε από τη θέση του στο Κολλέγιο Κινγκ του Λονδίνου και επέστρεψε στο Γκλένλεαρ με την Καθριν. Έγραψε ένα βιβλίο με τίτλο Θεωρία της Ζέστης (1871) και μια στοιχειώδη πραγματεία , Ύλη και Κίνηση (1876). Ο Μάξγουελ ήταν επίσης ο πρώτος που έκανε ρητή χρήση της διαστατικής ανάλυσης το 1871.

Το 1871, έγινε ο πρώτος καθηγητής Φυσικής Cavendish στο Κέμπριτζ.[59] Ο Μάξγουελ τέθηκε επικεφαλής του Εργαστηρίου Cavendish , και επέβλεπε κάθε βήμα στη διαδικασία της δημιουργίας, της αγοράς και της συλλογής της συσκευής.Μία από τις τελευταίες μεγάλες συνεισφορές του Μάξγουελ στην επιστήμη ήταν η επεξεργασία (με άφθονες πρωτότυπες σημειώσεις) της έρευνας του Χένρι Κάβεντις, από τις οποίες φαίνεται ότι ο Κάβεντις ερεύνησε, μεταξύ άλλων, τέτοιες ερωτήσεις όπως η πυκνότητα της Γης και η σύνθεση του νερού.

Πέθανε στο Κέμπριτζ από καρκίνο στην κοιλιακή χώρα στις 5 Νοεμβρίου 1879 στην ηλικία των 48.[28] Η μητέρα του είχε πεθάνει στην ίδια ηλικία από τον ίδιο τύπο καρκίνου.Ο Μάξγουελ θάφτηκε στην Εκκλησία του Πάρτον , κοντά στο Kάστρο Ντάγκλας στο Γκάλογουεη, κοντά στο μέρος που μεγάλωσε. Η εκτεταμένη βιογραφία Η Ζωή του Τζέημς Κλερκ Μάξγουελ, από τον πρώην συμμαθητή και δια βίου φίλο καθηγητή Λιούις Κάμπελ, εκδόθηκε το 1882. Τα Άπαντά του, συμπεριλαμβανομένων και σειρές άρθρων πάνω στις ιδιότητες της ύλης, όπως τα "Άτομο", "Έλξη", "Τριχοειδής Δράση", "Διάχυση", "Αιθέρας", κλπ., εκδόθηκαν σε δύο τόμους από την Πανεπιστημιακή Εφημερίδα του Κέμπριτζ το 1890.

Προσωπικότητα[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Σαν μεγάλος εραστής της σκωτσέζικης ποίησης, ο Μάξγουελ αποστήθιζε ποιήματα ενώ έγραφε και δικά του.[60] Το πιο γνωστό είναι το Άκαμπτο αγόρι τραγουδά, στενά βασισμένο στο Προέρχονται από τη σίκαλη του Ρόμπερτ Μπερνς, το οποίο προφανώς συνήθιζε να τραγουδά παίζοντας κιθάρα. Ξεκινά με τα λόγια[61]

Gin a body meet a body

Flyin' through the air.
Gin a body hit a body,
Will it fly? And where?

Μια συλλογή ποιημάτων του εκδόθηκε από τον φίλο του Λιούις Κάμπελ το 1882. Πολλές εκτιμήσεις για τον Μάξγουελ αναφέρουν ότι η αξιόλογη πνευματική του ποιότητα θα πρέπει να συνοδεύεται από κοινωνική αμηχανία.

Ο Ιβαν Τολστόι, συγγραφέας μιας εκ των βιογραφιών του Μάξγουελ,σημείωσε τη συχνότητα με την οποία επιστήμονες που γράφουν σύντομες βιογραφίες για τον Μάξγουελ παραλείπουν το θέμα του Χριστιανισμού.[εκκρεμεί παραπομπή] Ήταν Ευαγγελιστής Πρεσβυτεριανιστής και στα τελευταία του χρόνια "Γηραιός" της Εκκλησίας της Σκωτίας.[62] Οι θρησκευτικές του πεποιθήσεις και οι σχετικές δραστηριότητές του έχουν αποτελέσει το επίκεντρο αρκετών εργασιών.[63][64][65][66] Παρακολουθώντας τις λειτουργείες, τόσο της Εκκλησία της Σκωτίας (το θρήσκευμα του πατέρα του) όσο και της Επισκοπικής (το θρήσκευμα της μητέρας του) σαν παιδί, Ο Μάξγουελ υποβλήθηκε στον ευαγγελικό προσηλυτισμό τον Απρίλιο του 1853, το οποίο τον δέσμευσε σε μια αντιθετικιστική θέση.[65]

Επιστημονική Κληρονομιά[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ηλεκτρομαγνητισμός[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Μία κάρτα από τον Μάξγουελ στον Πίτερ Τεητ.

Ο Μάξγουελ είχε σπουδάσει και σχολιάσει για την ηλεκτρική ενέργεια και το μαγνητισμό, ήδη από το 1855, όταν η εργασία "πάνω στις γραμμές δύναμης του Φάραντεη" διαβάστηκε στην Φιλοσοφική Κοινωνία του Κέμπριτζ.[67] Η εργασία παρουσίαζε ένα απλοποιημένο μοντέλο της δουλειάς του Φαραντέη, και πως τα δύο φαινόμενα σχετίζονταν. Μείωσε το σύνολο της τρέχουσας γνώσης σε ένα συνδεδεμένο σύνολο διαφορικών εξισώσεων με 20 εξισώσεις σε 20 μεταβλητές. Αυτή η δουλειά αργότερα δημοσιεύτηκε με τίτλο "Πάνω στις φυσικές γραμμές δύναμης" τον Μάρτιο του 1861.[68]

Γύρω στο 1862, ενώ έδινε διαλέξεις στο Κολλέγιο Κινγκ, Ο Μάξγουελ υπολόγισε ότι η ταχύτητα της διάδοσης ενός ηλεκτρομαγνητικού πεδίου είναι περίπου εκείνη της ταχύτητας του φωτός. Θεώρησε ότι αυτό είναι κάτι περισσότερο από μια σύμπτωση, και σχολίασε "Μπορούμε να αποφύγουμε δύσκολα το συμπέρασμα ότι το φως συνίσταται στις εγκάρσιες κυματώσεις του ίδιου μέσου το οποίο είναι η αιτία των ηλεκτρικών και μαγνητικών φαινομένων."[50]

Δουλεύοντας περαιτέρω σε αυτό το πρόβλημα, ο Μάξγουελ έδειξε ότι οι εξισώσεις προβλέπουν την ύπαρξη κυμάτων ταλάντωσης ηλεκτρικών και μαγνητικών πεδίων που ταξιδεύουν μέσω κενού σε μια ταχύτητα που θα μπορούσε να προβλεφθεί από απλά ηλεκτρικά πειράματα; χρησιμοποιώντας τα διαθέσιμα για την εποχή δεδομένα, ο Μάξγουελ ανέπτυξε ταχύτητα 310,740,000 μέτρα/δευτερόλεπτο.[εκκρεμεί παραπομπή] Στην εργασία του το 1864, "Μια δυναμική θεωρία ηλεκτρομαγνητικού πεδίου ", ο Μάξγουελ έγραψε, "Η συμφωνία των αποτελεσμάτων φαίνεται να δείχνει ότι το φως και ο μαγνητισμός είναι επιδράσεις της ίδιας ουσίας, και ότι το φως είναι μια ηλεκτρομαγνητική διαταραχή που διαδίδεται μέσω του πεδίου, σύμφωνα με τους ηλεκτρομαγνητικούς νόμους".[6]

Οι διάσημες εξισώσεις του, στην μοντέρνα μορφή τεσσάρων μερικών διαφορικών εξισώσεων, πρωτοεμφανίστηκαν σε πλήρως ανεπτυγμένη μορφή στο βιβλίο του, Μια πραγματεία για την ηλεκτρική ενέργεια και το μαγνητισμό το 1873.[εκκρεμεί παραπομπή] Η περισσότερη από τη δουλειά έγινε από τον Μάξγουελ στο Γκλένλεαρ κατά τη διάρκεια της περιόδου μεταξύ της θέσης του στο Λονδίνο και την ανάληψη της θέσης του Κάβεντις.[50] Ο Μάξγουελ εξέφρασε τον ηλεκτρομαγνητισμό σε αλγεβρικά τετράνια και έκανε την ηλεκτρομαγνητική πεδίο δυναμικού κεντρικό κομμάτι της θεωρίας του .[εκκρεμεί παραπομπή] Το 1881, ο Όλιβερ Χέβισαιντ αντικατέστησε ηλεκτρομαγνητικό πεδίο δυναμικού του Μάξγουελ με ‘πεδία δύναμης’ ως κέντρο της ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας. Ο Χέβισαιντe μείωσε την πολυπλοκότητα της θεωρίας του Μάξγουελ σε τέσσερεις διαφορικές εξισώσεις, γνωστών συλλογικά ως Νόμοι του Μάξγουελ ή Εξισώσεις του Μάξγουελ. Σύμφωνα με τον Χέβισαιντ, το ηλεκτρομαγνητικό πεδίο δυναμικού ήταν αυθαίρετο και έπρεπε να «δολοφονηθεί".[69] Η χρήση των βαθμωτών και το δυναμικό του φορέα είναι πλέον πρότυπο για την επίλυση των εξισώσεων του Μάξγουελ.[70]

Λίγα χρόνια αργότερα υπήρξε μια συζήτηση μεταξύ του Χέβισαιντ και του Πίτερ Γκούθρι Τέητ για τα σχετικά οφέλη της διανυσματικής ανάλυσης και των τετρανίων. Το αποτέλεσμα ήταν η συνειδητοποίηση ότι δεν υπήρχε ανάγκη για τις μεγαλύτερες φυσικές ιδέες που παρέχονται από τα τετράνια αν η θεωρία ήταν καθαρά τοπική, και η διανυσματική ανάλυση έγινε κοινός τόπος.[71] Ο Μάξγουελ αποδείχτηκε σωστός, και η ποσοτική σύνδεσή του μεταξύ του φωτός και του ηλεκτρομαγνητισμού θεωρείται ένα από τα μεγάλα επιτεύγματα του 19ου αιώνα στη μαθηματική φυσική.

Ο Μάξγουελ εισήγαγε επίσης την έννοια του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου σε αντίθεση με τις δυναμικές γραμμές που περιέγραψε ο Φαραντέη.[εκκρεμεί παραπομπή] Με την κατανόηση της διάδοσης του ηλεκτρομαγνητισμού ως ένα πεδίο που εκπέμπεται από ενεργά σωματίδια, ο Μάξγουελ θα μπορούσε να προχωρήσει το έργο του σχετικά με το φως.[εκκρεμεί παραπομπή] Εκείνη την εποχή, o Mάξγουελ πίστευε ότι η διάδοση του φωτός που απαιτούσε ένα μέσο για τα κύματα, βαφτισμένου φωτοφόρος αιθέρας.[εκκρεμεί παραπομπή] Με τον καιρό, η ύπαρξη τέτοιου μέσου, που να διαπερνά όλο το χώρο και όμως προφανώς μη ανιχνεύσιμου με μηχανικά μέσα ,αποδείχθηκε αδύνατο να συμβιβαστεί με πειράματα, όπως το Πείραμα των Μάικελσον και Μόρλεϋ. Επιπλέον, φαινόταν να απαιτεί ένα πλαίσιο αναφοράς στο οποίο οι εξισώσεις ίσχυαν, με το δυσάρεστο αποτέλεσμα ότι οι εξισώσεις άλλαζαν μορφή για ένα κινούμενο παρατηρητή. Αυτές οι δυσκολίες ενέπνευσαν τον Άλμπερτ Αϊνστάιν να σχηματίσει τη θεωρία της ειδικής σχετικότητας, και στη διαδικασία Αϊνστάιν διένειμε και την απαίτηση φωτοφόρου αιθέρα.[εκκρεμεί παραπομπή]

Χρωματική Ανάλυση[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Η πρώτη μόνιμη έγχρωμη φωτογραφία, τραβηγμένη από τον Τζέημς Κλερκ Μάξγουελ το 1861

Ο Μάξγουελ συνέβαλε στο πεδίο της οπτικής και στη μελέτη της έγχρωμης όρασης, δημιουργώντας τα θεμέλια για έγχρωμες φωτογραφίες. Από το 1855 έως το 1872, δημοσίευσε κατά διαστήματα μια σειρά από πολύτιμες έρευνες σχετικά με την αντίληψη της θεωρίας του χρώματος, το χρώμα-τύφλωσης και το χρώμα, για την παλαιότερη από τις οποίες τιμήθηκε με το Μετάλιο Ράμφορντ.[εκκρεμεί παραπομπή] Τα μέσα που επινόησε για αυτές τις έρευνες ήταν απλά και εύκολα στη χρήση. Για παράδειγμα, οι Δίσκοι του Μάξγουελ χρησιμοποιήθηκαν για να συγκρίνουν ένα μεταβλητό μείγμα από τρία βασικά χρώματα με ένα δειγματικό χρώμα παρατηρώντας την κλώση "κορυφή χρώμα."

Στην πορεία της εργασίας του το 1885 πάνω στην αντίληψη του χρώματος , ο Μάξγουελ πρότεινε ότι αν τρεις μαύρο-άσπρες φωτογραφίες της σκηνής λαμβάνονταν μέσω κόκκινων, πράσινων και μπλε φίλτρων, και διαφανείς εκτυπώσεις των εικόνων προβάλλονταν σε μια οθόνη με τρεις προβολείς εξοπλισμένους με παρόμοια φίλτρα, όταν βρίσκονται επάνω στην οθόνη το αποτέλεσμα θα γίνει αντιληπτό από το ανθρώπινο μάτι ως πλήρης αναπαραγωγή όλων των χρωμάτων στη σκηνή.[72]

Κατά τη διάρκεια μιας διάλεξης για τη θεωρία του χρώματος στο Βασιλικό Ίδρυμα το 1861, Ο Μάξγουελ παρουσίασε την πρώτη επίδειξη έγχρωμης φωτογραφίας στον κόσμο βασισμένη στην αρχή των τριών χρωμάτων ανάλυσης και σύνθεσης. Ο Τόμας Σάτον, εφευρέτης της κάμερας μονού φακού-ρεφλεξ, έκανε την φωτογράφηση. Φωτογράφησε μια κορδέλα από σκωτσέζικο ύφασμα τρεις φορές, μέσω κόκκινων, πράσινων και μπλε φίλτρων, καθώς και μια τέταρτη έκθεση μέσω κίτρινου φίλτρο, αλλά σύμφωνα με Μάξγουελ αυτή δεν χρησιμοποιήθηκε για την επίδειξη. Επειδή η φωτογραφική πλάκα του Σάτον στην πραγματικότητα δεν φίλτραρε το κόκκινο και ήταν ελάχιστα ευαίσθητη στο πράσινο , τα αποτελέσματα αυτού του πρωτοπόρου πειράματος απείχαν πολύ από το τέλειο . Παρατηρήθηκε στο δημοσιευμένο αρχείο της διάλεξης ότι "αν οι κόκκινες και πράσινες εικόνες είχαν φωτογραφηθεί πλήρως όπως οι μπλε" αυτή "θα ήταν μια πραγματική έγχρωμη εικόνα. Με την εύρεση φωτογραφικού υλικού πιο ευαίσθητου στις λιγότερο διαπλαστές ακτίνες, η αναπαράσταση των χρωμάτων των αντικειμένων θα μπορούσε να βελτιωθεί σε μεγάλο βαθμό."[56][73][74] Ερευνητές το 1961 κατέληξαν στο συμπέρασμα ότι η φαινομενικά αδύνατη μερική επιτυχία της έκθεσης κόκκινου φίλτρου οφειλόταν το υπεριώδες φως. Μερικά κόκκινα χρώματα το αντανακλούν έντονα, το κόκκινο φίλτρο που χρησιμοποιήθηκε δεν το απέκλειε εντελώς, και οι πλάκες του Σάτον ήταν ευαίσθητες σε αυτό.[75]

Ο σκοπός του Μάξγουελ δεν ήταν να παρουσιάσει μια μέθοδο έγχρωμης φωτογραφίας ,αλλά να περιγράψει τη βάση της ανθρώπινης αντίληψης του χρώματος και να δείξει ότι τα σωστά πρωταρχικά πρόσθετα δεν είναι τα κόκκινο, κίτρινο και μπλε, όπως διδασκόταν μέχρι τότε,αλλά κόκκινο,πράσινο και μπλε . Οι τρεις φωτογραφικές πλάκες τώρα βρίσκονται σε ένα μικρό μουσείο στην οδό Ίντια 14 στο Εδιμβούργο,στο σπίτι όπου γεννήθηκε ο Μάξγουελ.

Κινητική Θεωρεία και Θερμοδυναμική[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Ο δαίμονας του Μάξγουελ, ένα θεωρητικό πείραμα όπου η εντροπία μειώνεται.

Ο Μάξγουελ ερεύνησε επίσης την κινητική θεωρία των αερίων. Καταγόμενη από τον Ντάνιελ Μπερνούλι, η θεωρεία αυτή προωθήθηκε από τους διαδοχικούς κόπους των Τζον Χέραπαθ, Τζον Τζέημς Γουότερστοουν, Τζέιμς Τζάουλ, και κυρίως του Ρούντολφ Κλαούσιους, σε τέτοιο βαθμό ώστε να θέσει γενική ακρίβεια πέρα από κάθε αμφιβολία; αλλά έλαβε τεράστια ανάπτυξη από τον Μάξγουελ, ο οποίος σε αυτόν τον τομέα εμφανίστηκε ως πειραματιστής (σχετικά με τους νόμους των αερίων τριβής) καθώς και ως μαθηματικός.

Το 1866, διατύπωσε στατιστικά, ανεξάρτητα από τον Λούντβιχ Μπόλτζμαν, την κινητική θεωρεία των αερίων των Μάξγουελ-Μπόλτζμαν. Ο τύπος του, γνωστός ως Διανομή του Μάξγουελ, δίνει το κλάσμα των μορίων του αερίου που κινούνται με καθορισμένη ταχύτητα σε κάθε δεδομένη θερμοκρασία. Στην Κινητική Θεωρία, θερμοκρασίες και θερμότητα περιλαμβάνουν μόνο μοριακή κίνηση. Η προσέγγιση αυτή γενίκευσε τους προηγουμένως συσταθείς νόμους της θερμοδυναμικής και εξήγησε τις υπάρχουσες παρατηρήσεις και πειράματα σε έναν καλύτερο τρόπο από ό,τι είχε επιτευχθεί προηγουμένως. Η δουλειά του Μάξγουελ στην Θερμοδυναμική τον οδήγησε να σχεδιάσει το πείραμα σκέψης γνωστό ως ο Δαίμονας του Μάξγουελ.[εκκρεμεί παραπομπή]

Το 1871, καθιέρωσε τις Θερμοδυναμικές σχέσεις του Μάξγουελ, οι οποίες είναι δηλώσεις ισότητας μεταξύ των δεύτερων παραγώγων των θερμοδυναμικών δυναμικών σε σχέση με διάφορες μεταβλητές θερμοδυναμικής. Το 1874, κατασκεύασε μια γύψινη οπτικοποίηση της θερμοδυναμικής ως έναν τρόπο για εξερεύνηση μετάβασης φάσης, βασισμένη στα γραφικές έγγραφα θερμοδυναμικής του Αμερικανού επιστήμονα Τζοσάια Γουίλαρντ Γκιμπς .[εκκρεμεί παραπομπή]

Θεωρία Ελέγχου[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Κύριο λήμμα: Θεωρία ελέγχου

Ο Μάξγουελ δημοσίευσε μια εργασία "πάνω στους ρυθμιστές" στα πρακτικά της Βασιλικής Εταιρείας τόμος 16(1867-1868).[76] Αυτή η εργασία θεωρείται κλασσική από τις πρώτες ημέρες της θεωρίας ελέγχου.[εκκρεμεί παραπομπή] Εδώ οι ρυθμιστές αναφέρονται στον ρυθμιστή ή στον φυγόκεντρο κυβερνήτη που χρησίμευε στη ρύθμιση της ατμομηχανής.

Κληρονομιά[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Το Άγαλμα του Μάξγουελ στο Εδιμβούργο

Maxwell was ranked 91st on the BBC poll of the 100 Greatest Britons.[77] His name is honoured in several ways:

Εκδόσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Σημειώσεις[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

  1. «Early day motion 2048». UK Parliament. http://www.parliament.uk/edm/2005-06/2048. Ανακτήθηκε στις 22 April 2013. 
  2. «James Clerk Maxwell». The Science Museum, London. http://www.sciencemuseum.org.uk/onlinestuff/People/James%20Clerk%20Maxwell%20183179.aspx. Ανακτήθηκε στις 22 April 2013. 
  3. «James Clerk Maxwell». Encyclopædia Britannica. http://www.britannica.com/EBchecked/topic/370621/James-Clerk-Maxwell. Ανακτήθηκε στις 24 February 2010. 
  4. «James Clerk Maxwell». IEEE Global History Network. http://www.ieeeghn.org/wiki/index.php/James_Clerk_Maxwell. Ανακτήθηκε στις 25 March 2013. 
  5. Nahin, P.J. (1992). "Maxwell's grand unification". Spectrum, IEEE 29 (3): 45. doi:10.1109/6.123329. 
  6. 6,0 6,1 Maxwell, James Clerk (1865). "A dynamical theory of the electromagnetic field" (PDF). Philosophical Transactions of the Royal Society of London 155: 459–512. doi:10.1098/rstl.1865.0008. Bibcode1865RSPT..155..459C. http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/19/A_Dynamical_Theory_of_the_Electromagnetic_Field.pdf.  (This article accompanied an 8 December 1864 presentation by Maxwell to the Royal Society.)
  7. Tolstoy 1982, σελ. 2
  8. "Einstein the greatest". BBC News (BBC). 29 November 1999. http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/541840.stm. Ανακτήθηκε στις 2 April 2010. 
  9. Πρότυπο:Cite web ό Sunday Post
  10. Arianrhod 2006
  11. 11,0 11,1 11,2 11,3 11,4 Harman 2004, σελ. 506
  12. Waterston & Macmillan Shearer 2006, σελ. 633
  13. Tolstoy 1982, σελ. 11
  14. Campbell 1882, σελ. 1
  15. Mahon 2003, σελίδες 186–7
  16. Tolstoy 1982, σελ. 13
  17. Mahon 2003, σελ. 3
  18. Campbell 1882, σελ. 27
  19. 19,0 19,1 19,2 Tolstoy 1982, σελίδες 15–16
  20. Campbell 1882, σελίδες 19–21
  21. 21,0 21,1 21,2 Mahon 2003, σελίδες 12–14
  22. 22,0 22,1 Mahon 2003, σελ. 10
  23. Mahon 2003, σελ. 4
  24. Campbell 1882, σελίδες 23–24
  25. 25,0 25,1 Campbell 1882, σελ. 43
  26. Gardner 2007, σελίδες 46–49
  27. 27,0 27,1 Mahon 2003, σελ. 16
  28. 28,0 28,1 Harman 2004, σελ. 662
  29. Tolstoy 1982, σελ. 46
  30. Campbell 1882, σελ. 64
  31. Mahon 2003, σελίδες 30–31
  32. Timoshenko 1983, σελ. 58
  33. Russo 1996, σελ. 73
  34. Timoshenko 1983, σελίδες 268–278
  35. Glazebrook 1896, σελ. 23
  36. Glazebrook 1896, σελ. 28
  37. Glazebrook 1896, σελ. 30
  38. Warwick 2003, σελίδες 84–85
  39. Tolstoy 1982, σελ. 62
  40. Harman 1998, σελ. 3
  41. Tolstoy 1982, σελ. 61
  42. 42,0 42,1 Mahon 2003, σελίδες 47–48
  43. 43,0 43,1 Mahon 2003, σελ. 51
  44. 44,0 44,1 44,2 Tolstoy 1982, σελίδες 64–65.The full title of Maxwell's paper was Experiments on colour, as perceived by the eye, with remarks on colour-blindness.
  45. 45,0 45,1 Glazebrook 1896, σελίδες 43–46
  46. 46,0 46,1 Campbell 1882, σελ. 126
  47. 47,0 47,1 Mahon 2003, σελίδες 69–71
  48. 48,0 48,1 Harman 2004, σελ. 508
  49. Mahon 2003, σελ. 75
  50. 50,0 50,1 50,2 O'Connor, J. J.; Robertson, E. F. (November 1997). «James Clerk Maxwell». School of Mathematical and Computational Sciences University of St Andrews. http://www-groups.dcs.st-and.ac.uk/~history/Biographies/Maxwell.html. Ανακτήθηκε στις 25 March 2013. 
  51. James Clerk Maxwell and Katherine Mary Dewar marriage certificate, Family History Library film #280176, district 168/2 (Old Machar, Aberdeen), page 83, certificate #65.
  52. Maxwell 2001, σελ. 351
  53. Tolstoy 1982, σελίδες 88–91
  54. Glazebrook 1896, σελ. 54
  55. Tolstoy 1982, σελ. 98
  56. 56,0 56,1 Tolstoy 1982, σελ. 103
  57. Tolstoy 1982, σελίδες 100–1
  58. Mahon 2003, σελ. 109
  59. «The Cavendish Professorship of Physics». University of Cambridge, Department of Physics. http://www.phy.cam.ac.uk/history/cavprof.php. Ανακτήθηκε στις 27 March 2013. 
  60. Seitz, Frederick. «James Clerk Maxwell (1831–1879); Member APS 1875». Philadelphia: The American Philosophical Society. http://www.amphilsoc.org/sites/default/files/Seitz.pdf. Ανακτήθηκε στις 20 May 2011. 
  61. «Rigid Body Sings». Haverford College. http://www.haverford.edu/physics-astro/songs/rigid.htm. Ανακτήθηκε στις 26 March 2013. 
  62. "The Aberdeen university review". The Aberdeen University Review (The Aberdeen University Press) III. 1916. http://www.archive.org/stream/aberdeenuniversi03univuoft/aberdeenuniversi03univuoft_djvu.txt. 
  63. Jerrold, L. McNatt (3 September 2004). «James Clerk Maxwell’s Refusal to Join the Victoria Institute». American Scientific Affiliation. http://www.asa3.org/ASA/PSCF/2004/PSCF9-04McNatt.pdf. Ανακτήθηκε στις 25 March 2013. 
  64. Marston, Philip L. (2007). "Maxwell and creation: Acceptance, criticism, and his anonymous publication". American Journal of Physics 75 (8): 731–740. doi:10.1119/1.2735631. Bibcode2007AmJPh..75..731M. 
  65. 65,0 65,1 Theerman, Paul (1986). "James Clerk Maxwell and religion". American Journal of Physics 54 (4): 312–317. 
  66. Hutchinson, Ian (January 1998, 2006). «James Clerk Maxwell and the Christian Proposition». http://silas.psfc.mit.edu/maxwell/. Ανακτήθηκε στις 26 March 2013. 
  67. Maxwell, James Clerk (1855). «On Faraday’s Lines of Force». Transactions of the Cambridge Philosophical Society. blazelabs.com. http://www.scribd.com/doc/39568221/Maxwell-On-Faraday-s-Lines-of-Force. Ανακτήθηκε στις 27 March 2013. 
  68. «1861: James Clerk Maxwell's greatest year». King's College London. 18 April 2011. http://www.kcl.ac.uk/newsevents/news/newsrecords/2011/04Apr/JamesClerkMaxwell.aspx. Ανακτήθηκε στις 28 March 2013. 
  69. Hunt, B. J. (1984). The Maxwellians (Ph.D.). The John Hopkins University. pp. 116–117. 
  70. Eyges 1972, σελ. section 11.6.
  71. Barrett & Grimes 1995, σελίδες 7–8
  72. Maxwell, James Clerk (1855). "Experiments on Colour, as Perceived by the Eye, with Remarks on Colour-Blindness". Transactions of the Royal Society of Edinburgh 21 (2): 275–298.  (This thought-experiment is described on pages 283–284. The short-wavelength filter is specified as "violet", but during the 19th century "violet" could be used to describe a deep violet-blue such as the colour of cobalt glass.)
  73. «MAXWELL, J. CLERK. "ON THE THEORY OF THREE PRIMARY COLOURS."». George Eastman House. http://notesonphotographs.org/index.php?title=Maxwell,_J._Clerk._%22On_the_Theory_of_Three_Primary_Colours.%22. Ανακτήθηκε στις 28 March 2013. 
  74. «"THE THEORY OF THE PRIMARY COLOURS." THE BRITISH JOURNAL OF PHOTOGRAPHY, AUGUST 9, 1861». George Eastman House. http://notesonphotographs.org/index.php?title=%22The_Theory_of_the_Primary_Colours.%22_The_British_Journal_of_Photography,_August_9,_1861. Ανακτήθηκε στις 28 March 2013. 
  75. Evans, R. (November 1961). "Maxwell's Color Photography". Scientific American 205: 117–128. 
  76. Maxwell, James Clerk (1868). "On Governors". Proceedings of the Royal Society of London 16: 270–283. doi:10.1098/rspl.1867.0055. 
  77. «James Maxwell». Famous People. http://www.thefamouspeople.com/profiles/james-maxwell-544.php. Ανακτήθηκε στις 28 March 2013. 
  78. Rinaldi, Giancarlo (25 November 2008). «The science world's unsung hero?». BBC. http://news.bbc.co.uk/1/hi/scotland/south_of_scotland/7746365.stm. Ανακτήθηκε στις 27 March 2013. 
  79. Walker, Andrew (15 September 2010). «James Clerk Maxwell and how a hologram was made of his statue». The Royal Society of Edinburgh. http://www.royalsoced.org.uk/cms/files/youngpeople/dumfries/MaxwellTalk%20NewGalloway2010%20final.pdf. Ανακτήθηκε στις 25 March 2013. 
  80. «James Clerk Maxwell (1831-1879), physicist whose work is the foundation of electrical engineering». Scottish Engineering Hall of Fame. http://www.engineeringhalloffame.org/profile-maxwell.html. Ανακτήθηκε στις 27 March 2013. 

Βιβλιογραφία[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Εξωτερικοί Σύνδεσμοι[Επεξεργασία | επεξεργασία κώδικα]

Commons logo
Τα Wikimedia Commons έχουν πολυμέσα σχετικά με το θέμα
Wikiquote logo
Στα Βικιφθέγματα υπάρχει υλικό σχετικό με το λήμμα: