Джеймс-Клерк Максвелл

Джеймс-Клерк МАКСВЕЛЛ Джеймс-Клерк Максвелл -- английский физик, создатель класси ческой электродинамики, один из основателей статистической физики, род ился в Эдинбурге в 1831 году. Максвелл - сын шотландского дворянина из знат ного рода Клерков. Учился в Эдинбургском (1847-50) и Кембриджском (1850-54) университ етах. Член Лондонского королевского общества (1860). Профессор Маришал-колл еджа в Абердине (1856-60), затем Лондонского университета (1860-65). С 1871 года Максвелл -- профессор Кембриджского университета. Там он основал первую в Великобр итании специально оборудованную физическую лабораторию - Кавендишскую лабораторию, директором которой он был с 1871 года. Научная деятельность М аксвелла охватывает проблемы электромагнетизма, кинетической теории г азов, оптики, теории упругости и многое другое. Свою первую работу "О черче нии овалов и об овалах со многими фокусами" Максвелл выполнил, когда ему е щё не было 15 лет (1846 г., опубликована в 1851 г.). Одними из первых его исследований были работы по физиологии и физике цветного зрения и колориметрии (1852-72). В 1861 году Максвелл впервые демонстрировал цветное изображение, полученное от одновременного проецирования на экран красного, зелёного и синего ди апозитивов, доказав этим справедливость трёхкомпонентной теории цветн ого зрения и одновременно наметив пути создания цветной фотографии. Он с оздал один из первых приборов для количественного измерения цвета, полу чившего название диска Максвелл. В 1857-59 гг. Максвелл провёл теоретическо е исследование устойчивости колец Сатурна и показал, что кольца Сатурна могут быть устойчивыми лишь в том случае, если они состоят из не связанны х между собой твёрдых частиц. В исследованиях по электричеству и магне тизму (статьи "О фарадеевых силовых линиях", 1855-56 гг.; "О физических силовых ли ниях", 1861-62 гг.; "Динамическая теория электромагнитного поля", 1864 г.; двухтомный фундаментальный "Трактат об электричестве и магнетизме", 1873 г.) Максвелл ма тематически развил воззрения Майкла Фарадея на роль промежуточной сре ды в электрических и магнитных взаимодействиях. Он попытался (вслед за Ф арадеем) истолковать эту среду как всепроникающий мировой эфир, однако э ти попытки не были успешны. Дальнейшее развитие физики показало, что но сителем электромагнитных взаимодействий является электромагнитное п оле, теорию которого (в классической физике) Максвелл и создал. В этой теор ии Максвелл обобщил все известные к тому времени факты макроскопическо й электродинамики и впервые ввёл представление о токе смещения, порожда ющем магнитное поле подобно обычному току (току проводимости, перемещаю щимся электрическим зарядам). Максвелл выразил законы электромагнитно го поля в виде системы 4 дифференциальных уравнений в частных производны х (уравнения Максвелла). Общий и исчерпывающий характер этих уравнений проявился в том, что их анализ позволил предсказать многие неизвестные д о того явления и закономерности. Так, из них следовало существование эл ектромагнитных волн, впоследствии экспериментально открытых Г. Герцем. Исследуя эти уравнения, Максвелл пришёл к выводу об электромагнитной пр ироде света (1865 г.) и показал, что скорость любых других электромагнитных во лн в вакууме равна скорости света. Он измерил (с большей точностью, чем В . Вебер и Ф. Кольрауш в 1856 году) отношение электростатической единицы заряд а к электромагнитной и подтвердил его равенство скорости света. Из теори и Максвелл вытекало, что электромагнитные волны производят давление. Д авление света было экспериментально установлено в 1899 П. Н. Лебедевым. Тео рия электромагнетизма Максвелл получила полное опытное подтверждение и стала общепризнанной классической основой современной физики. Роль э той теории ярко охарактеризовал А. Эйнштейн: "... тут произошел великий пер елом, который навсегда связан с именами Фарадея, Максвелла, Герца. Львина я доля в этой революции принадлежит Максвеллу… После Максвелла физичес кая реальность мыслилась в виде непрерывных, не поддающихся механическ ому объяснению полей... Это изменение понятия реальности является наибол ее глубоким и плодотворным из тех, которые испытала физика со времен Нью тона". В исследованиях по молекулярно-кинетической теории газов (стать и "Пояснения к динамической теории газов", 1860 г., и "Динамическая теория газо в", 1866 г.) Максвелл впервые решил статистическую задачу о распределении мол екул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла). Максвелл ра ссчитал зависимость вязкости газа от скорости и длины свободного пробе га молекул (1860), вычислив абсолютную величину последней, вывел ряд важных с оотношений термодинамики (1860). Экспериментально измерил коэффициент вяз кости сухого воздуха (1866). В 1873-74 гг. Максвелл открыл явление двойного лучепре ломления в потоке (эффект Максвелла). Максвелл был крупным популяризат ором науки. Он написал ряд статей для Британской энциклопедии, популярны е книги - такие как "Теория теплоты" (1870), "Материя и движение" (1873), "Электричеств о в элементарном изложении" (1881), переведённые на русский язык. Важным вклад ом в историю физики является опубликование Максвеллом рукописей работ Г. Кавендиша по электричеству (1879) с обширными комментариями.