James Maxwell

1. Βασικές πληροφορίες
Ημερομηνία γέννησης: 13 Ιουνίου 1831
Τοποθεσία Γέννησης: Εδιμβούργο, Σκωτία
Ημερομηνία του θανάτου: 5 Νοεμβρίου 1879
Ο James Clerk Maxwell είναιένας σκοτσέζος θεωρητικός φυσικός ο
οποίος είναιγνωστός για τη διατύπωση των εξισώσεών του , μιας
σειράς εξισώσεων πουκωδικοποιούν τις σχέσεις του ηλεκτρισμού
καιτου μαγνητισμού σε ένα ενιαίο ηλεκτρομαγνητισμό.
Αποφοίτησε από το Πανεπιστήμιο του Cambridge το 1854 με πτυχίο στα
μαθηματικά, αλλά παρέμεινε στο πανεπιστήμιο για δύο επιπλέον
χρόνια με υποτροφία.
Το 1856, έλαβε θέσηΚαθηγητήστο MarischalCollege στο Aberdeen,
όπουπαρέμεινε μέχριτο 1860, οπότε καιμετακόμισε στο King College
του Λονδίνου.

2. Αποσύρθηκε από το King 's College το 1965, αν καιπαρέμεινε
ακαδημαϊκά ενεργός καιέγραψε μια σειρά από βιβλία.
Επέστρεψε στο Κέιμπριτζ το 1871 ως καθηγητής της Φυσικής, στο
Cavendish όπου στα καθήκοντά του περιλαμβάνονται ηεπίβλεψη της
δημιουργίας του Εργαστηρίου Κάβεντις (ένα ερευνητικό εργαστήριο,
που τη στιγμή που γράφεταιαυτό το κείμενο ,το καλοκαίριτου2015,
έχειοδηγήσει σε συνολικά 29 Νόμπελ στη Φυσική).
Αν και είναιγνωστός για τη δουλειά του στη μελέτητου
ηλεκτρομαγνητισμούκαιτου φωτός, συνέβαλε επίσης με τις γνώσεις
του στο πεδίο της θερμοδυναμικής, συμπεριλαμβανομένης καιτης
μελέτης της κινητικής θεωρίας των αερίων.
Αναπτύσσοντας τις Εξισώσεις του Maxwell
Ο Maxwell μελέτησε με προσήλωσητις γνώσεις σχετικά με τον
ηλεκτρομαγνητισμό πουαναπτύχθηκαν από τον MichaelFaraday,
συμπεριλαμβανομένης της έννοιας των δυναμικών γραμμών για την
περιγραφήτων πεδίων. Με πιο αυστηρή μαθηματική προσέγγισηστο
πεδίο, ο Maxwell ήταν σε θέση να σταθεροποιήσειαυτήν την
διαισθητική αντίληψησε μια σειρά από 20 εξισώσεις με 20 μεταβλητές,
που δημοσιεύθηκε το 1861.
Κατά τη διάρκεια της επόμενης δεκαετίας, θα βελτιώσει την κατανόησή
του, τελικά, σε εξισώσεις του Maxwell ως τέσσερις μερικές
διαφορικές εξισώσεις το 1873 στο βιβλίο του, μια πραγματεία περί
ΗλεκτρισμούκαιΜαγνητισμού. (Έχουν τελειοποιηθεί λίγο στα χρόνια
που πέρασαν από τότε.) Κατά τη διάρκεια αυτής της εργασίας, ο
Maxwell συνειδητοποίησε ότι τόσο το ηλεκτρικό όσο καιτο μαγνητικό
πεδίο κινούνται με την ταχύτητα του φωτός. Αυτό υπέδειξε ότιτο
φως είχε ηλεκτρομαγνητικό χαρακτήρα, θέτοντας τις βάσεις για την
έννοια τουηλεκτρομαγνητικούφάσματος του φωτός. Μάλιστα, ο ίδιος
είχε μελετήσειεκτενώς το πεδίο της οπτικής, ειδικά καθώς σχετίζεταιμε
τα χρώματα (και την αντίληψη του χρώματος από τον άνθρωπο) στο
ορατό φάσμα του φωτός.
Συνέπειες των εξισώσεων του Maxwell

3. Κλειδίδιορατικότητας του Maxwell ήταν ότι το φως θα μπορούσε να
περιγραφείως κύματα που κινούνταιστο διάστημα με την ταχύτητα
του φωτός. Αυτό φάνηκε να καθορίζειοριστικά , ότιτο φως
συμπεριφέρεταιως κύμα, επιβεβαιώνοντας την εξήγηση του
πειράματος της διπλής σχισμής του Thomas Young.Το πρόβλημα με
την κυματική εξήγηση του φωτός, ωστόσο, ήταν ότι η κοινήαντίληψη
των κυμάτων την εποχήεκείνη απαιτούσε ένα μέσο για να διαδοθεί
(κάτιπου έπρεπε να "δεχθεί τον κυματισμό"). Αυτό οδήγησε στην
αναζήτησηγια τον φωτεινό αιθέρα ως μέσο για να ταξιδέψειμέσα το
φως . Μια αναζήτησηπουτελικά απέτυχε να ανακαλύψει το φωτεινό
αιθέρα .
Όταν ο ΆλμπερτΑϊνστάιν διάβασε τις εξισώσεις του Maxwell, κατάλαβε
ότι ένα βασικό χαρακτηριστικό τους ήταν ότι το φως κινείταιμε την
χαρακτηριστική ταχύτητά του ( του φωτός). Αν το φως πράγματι
μετακινηθείμέσωενός μέσου, θα κινείται σε ταχύτητες σε σχέση με το
μέσο καιόχι με μια ενιαία ταχύτητα.
Υπέθεσε ότιτο φως κινείται με μια ενιαία σταθερήταχύτητα, και αυτό
έγινε ένα από τα βασικά αξιώματα της θεωρίας της σχετικότητας.