Джеймс Клерк Максвелл
Автор: автор не назван · лицензия: Общественное достояние · автор не назван; общественное достояние · страница файла
| В оригинале | James Clerk Maxwell |
|---|---|
| Варианты имени | Максвелл, Джеймс Клерк; Джемс Клерк Максвелл |
| Даты и места | |
| Дата рождения | 13 июня 1831 |
| Место рождения | Эдинбург |
| Дата смерти | 5 ноября 1879 |
| Место смерти | Кембридж |
| Гражданство | Великобритания |
| Деятельность | |
| Сфера | Наука и образование |
| Род занятий | физик, математик, преподаватель |
| Должности | профессор в Абердине (1856—1860), профессор Кингс-колледжа (1860—1865), профессор опытной физики и глава Кавендишевой лаборатории (с 1871) |
| Организации | Кингс-колледж (Лондон), Тринити-колледж, Кавендишева лаборатория |
| Образование | Эдинбургский университет, Кембриджский университет |
| Признание | |
| Награды | премия Адамса |
| Известные работы | A Treatise on Electricity and Magnetism, уравнения Максвелла, распределение Максвелла |
| Связи | |
| Связанные люди | Майкл Фарадей, Генрих Герц, Уильям Томсон |
| Идентификаторы | |
| Wikidata | Q9095 |
| VIAF | 64037507 |
| ISNI | 0000000121364370 |
| Редакционные сведения | |
| Статус | редакционно проверено |
| Структурированных источников | 2 |
| Проверено редакцией | 2 |
| Проверено | Последняя редакционная проверка: 7 сентября 2026 |
Джеймс Клерк Максвелл (13 июня 1831, Эдинбург — 5 ноября 1879, Кембридж) — британский физик. Он внёс в науку теорию электромагнитного поля и первое статистическое изложение кинетической теории газов.[1][2]
Учение и должности
Итальянский справочник сообщает, что Максвелл происходил из семьи мелкого шотландского землевладения и рано был вовлечён в научную и образованную жизнь Эдинбурга, шедшую главным образом в тамошней Академии; там же юный Максвелл получил случай напечатать первые свои исследования и встретить людей, с которыми дружил всю жизнь. Шестнадцати лет он поступил в Эдинбургский университет, где был под руководством физика Форбса и математика-философа Гамильтона, а по окончании поступил в Кембридж, где его наставником был Хопкинс и где он слушал Стокса и Уэвелла. Докторскую степень он получил в 1854 году, а в 1855-м стал членом Тринити-колледжа.[2]
Норвежская энциклопедия перечисляет его кафедры: профессор в Абердине в 1856—1860 годах, в Кингс-колледже в Лондоне в 1860—1865 и с 1871 года первый профессор и глава Кавендишевой лаборатории в Кембридже. Первую свою научную работу он напечатал уже пятнадцати лет.[1]
Ранние работы
За доказательство того, что кольца Сатурна состоят из мелких частиц, Максвелл получил премию Адамса.[1][2]
В 1860 году он дал первое доказательство закона распределения Максвелла — Больцмана и ввёл тем самым в физику статистические способы. Он показал теоретически и опытно, что вязкость газа, в отличие от жидкости, растёт с повышением температуры. Он внёс и важный вклад в учение о цвете.[1]
Итальянский справочник относит главные работы этого времени — о теории цвета, о кинетической теории газов, о теплоте и о динамической теории электромагнитного поля — к пяти годам в Кингс-колледже, проведённым в общении с Фарадеем и другими видными учёными.[2]
Теория поля
Более всего Максвелл известен своей математической теорией электромагнетизма. Оставив в 1865 году кафедру, он написал знаменитое сочинение «Treatise on Electricity and Magnetism» (два тома, 1873). В этой работе он придал мыслям Фарадея об электрических и магнитных силах математический вид и заменил тем самым теорию действия на расстоянии теорией близкодействия — теорией поля. Теория выливается в так называемые уравнения Максвелла, служащие основой изучения электромагнитных волн и излучения. Она занимает в классической физике особое место: в том виде, какой ей дал Максвелл, она оказалась согласной и с теорией относительности.[1]
Итальянский справочник излагает предысторию подробно. К середине XIX века английские физики начали накапливать признаки возможной связи между оптическими и электромагнитными явлениями. В 1857 году Кирхгоф впервые вычислил теоретически скорость распространения электрического сигнала в проводе и нашёл её странно близкой к скорости света в пустоте, но не счёл нужным придать этому равенству иное значение, кроме случайного. Так же повёл себя и Вебер, заметивший в 1864 году, что его теория предсказывает в идеальной цепи колебания тока, распространяющиеся со скоростью света: «не похоже, чтобы это давало повод к большим ожиданиям», — заключал он. Совсем иное чтение дал этому совпадению Максвелл: скорость света входит в электродинамическую теорию потому, что и свет есть явление электромагнитной природы.[2]
Тот же справочник поясняет, что Максвелл опирался в опытной части на работу Фарадея, но ввёл собственное понимание электромагнитных явлений как движений эфира вокруг и внутри электрических и магнитных тел; теория предсказывала, что силы должны распространяться в окружающем пространстве с конечной скоростью посредством сцеплённых электрических и магнитных волн. Это пространство и действующие в нём силы он назвал полем, отчего теория и вошла в историю под именем теории электромагнитного поля. Её объединяющая сила простиралась до предсказания, что волны света того же рода, что и электромагнитные. Более прямую проверку теории дал Генрих Герц в 1887 году.[2]
Итальянский справочник отмечает и его работу над мерами: в 1862—1863 годах Максвелл входил в комиссию Британской ассоциации, которой поручено было дать лучшее определение электрических единиц, и сам с большей точностью повторил измерение скорости распространения электрического сигнала.[2]
Кинетическая теория газов
Из прочих вкладов Максвелла в науку итальянский справочник выделяет по важности его самостоятельное изложение кинетической теории газов, главным образом в двух работах 1860 и 1867 годов. Он ввёл статистические способы в вычисление распределения скоростей молекул, удары которых друг о друга и о стенки сосуда Клаузиус считал причиной давления и прочих явлений в газах. Теория Максвелла предсказывала, что внутреннее трение газа не должно зависеть от давления, и, сколь бы противно здравому смыслу это ни казалось, вывод был подтверждён опытами, которые он выполнил сам. Эти его работы открыли путь развитию статистической механики.[2]
Кавендишева лаборатория
В 1871 году вместе с назначением на кафедру опытной физики Максвелл получил управление новой физической лабораторией — Кавендишевой, — которой предстояло прославиться исследованиями Дж. Дж. Томсона об электроне и Резерфорда об атомном ядре. Максвелл с большим усердием занимался и преподаванием, и разработкой новых способов электромагнитных измерений, желая сделать лабораторию средоточием измерений высокой точности. В последнюю пору жизни он занимался преимущественно изложением науки для широкого читателя и разного рода писательством; он же взял на себя трудное издание «Electrical researches» Генри Кавендиша, ради чего терпеливо повторил все его опыты, чтобы лучше восстановить мысль их автора.[2]
Норвежская энциклопедия добавляет, что Максвелл сочинял и лёгкие стихи и обладал выраженным чувством юмора.[1]
Разночтения источников
Год премии Адамса назван разный: 1857-й у норвежской энциклопедии, 1859-й у итальянского справочника, который относит его к исследованию устойчивости колец Сатурна.[1][2] Разрешить это по прочитанным источникам нельзя, поэтому год здесь не назван.
Название главного труда источники печатают немного по-разному: «Treatise on Electricity and Magnetism» и «A treatise on electricity and magnetism».[1][2]
Профессорство в Абердине называет только норвежская энциклопедия; итальянский справочник этих лет не касается.[1][2]
О чём говорить осторожно
Русского источника общественного достояния по Максвеллу среди прочитанных нет: статью под этим именем в Викитеке разобрать не удалось.
Источники прочитаны целиком. Ни существа уравнений Максвелла, ни истории их проверки, ни разбора кинетической теории здесь нет: статья намеренно держится проверяемой биографической канвы, и за подробностями следует обращаться к самим прочитанным источникам.
Примечания
- ↑ 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 редакция Store norske leksikon. James Clerk Maxwell // Store norske leksikon. — https://snl.no/James_Clerk_Maxwell+
- ↑ 2,00 2,01 2,02 2,03 2,04 2,05 2,06 2,07 2,08 2,09 2,10 2,11 Maxwell, James Clerk // Enciclopedia on line, Istituto della Enciclopedia Italiana (Treccani). — https://www.treccani.it/enciclopedia/james-clerk-maxwell+
Литература
- Maxwell, James Clerk // Enciclopedia on line. — Roma: Istituto della Enciclopedia Italiana.
- James Clerk Maxwell // Store norske leksikon. — Oslo.