JAMES CLERK MAXWELL: BIOGRAFIE ȘI CONTRIBUȚII LA ȘTIINȚĂ - VOCABULARUL CULTURII - 2025

James Clerk Maxwell (1831 - 1879) a fost un om de știință de origine scoțiană care s-a specializat în domeniul fizicii matematice și ale cărui contribuții au marcat un înainte și un după în istoria acestei științe.

Considerat a fi unul dintre cei mai importanți oameni de știință înregistrați, a fost recunoscut în special pentru formularea teoriei radiației electromagnetice. Ideea lui a pus bazele pe care se construiește radioul cunoscut astăzi.

Fotograf neidentificat. Smithsonian Institution din Statele Unite, prin Wikimedia Commons

În plus, acest fizician a dezvoltat și teorii despre motivul stabilității inelelor lui Saturn, unul dintre planetele sistemului solar; A lucrat cu cinetica gazelor și se știe că a fost prima persoană care a tipărit o fotografie color.

Descoperirile lui Clerk Maxwell au ajutat la întemeierea fizicii moderne. Mulți experți în domeniu îl consideră cel mai influent om de știință din secolul al XIX-lea în domeniul fizicii secolului XX.

Contribuțiile pe care le-a făcut în domeniul științific sunt considerate cu același nivel de importanță cu cele aduse de Isaac Newton și Albert Einstein.

Biografie

Primii ani

James Clerk Maxwell s-a născut pe 13 iunie 1831, în Edinburgh, Scoția, într-o familie de clasă mijlocie. A fost singurul copil al unui cuplu care s-a căsătorit târziu în viață; mama lui l-a avut la 40 de ani.

Tatăl său, John Clerk Maxwell din Middlebie, un avocat de seamă, a moștenit prenumele de la o familie importantă a vremii. Numele lui James era sinonim cu înalta societate scoțiană. Frances Cay era numele mamei sale, o femeie care aparținea unei familii cu o poziție înaltă în societatea vremii.

La scurt timp după nașterea funcționarului, familia s-a mutat într-o casă de țară numită Glenlair House, care se afla în satul Middlebie și Parish.

Primele studii

Când Maxwell avea aproximativ opt ani, în 1839, mama sa a murit după ce a suferit de cancer abdominal. După eveniment, Clerk a început să primească cursuri de la un tutor care a susținut că tânărul are probleme de învățare din cauza timpului care i-a trebuit să memoreze informațiile.

Cu toate acestea, Clerk Maxwell a arătat o mare curiozitate la o vârstă fragedă și o abilitate remarcabilă de a învăța idei noi. La scurt timp după ce a început să vadă lecții private, mătușa sa l-a trimis la școală la Academia din Edinburgh în 1841, unde s-a împrietenit cu oameni care i-au modelat viitorul.

În ciuda curiozității sale remarcabile de a învăța, programul de studiu pe care l-a primit la școală nu l-a interesat. Din acest motiv, a început să se aplece către știință, în sensul că a publicat primul său articol legat de această zonă când avea doar 14 ani.

În eseu, Clerk Maxwell a descris o serie de curbe ovale care ar putea fi trasate cu pini și fire prin analogie, cu o elipsă. Interesul său pentru geometrie și modele mecanice a continuat de-a lungul vieții sale de student și l-a ajutat în timpul său ca cercetător.

Educatie inalta

La 16 ani, James Clerk Maxwell a început studiile la Universitatea din Edinburgh, una dintre cele mai importante din Scoția. În perioada în care a rămas la această instituție, a publicat două articole științifice de propria autoritate.

În plus, fizicianul a dedicat câteva ore de studiu, pe lângă cele pe care le-a primit la universitate. A venit să experimenteze improvizația dispozitivelor chimice, electrice și magnetice din interiorul casei în care locuia.

O parte din aceste practici l-au ajutat să descopere fotoelasticitatea (un mijloc care determină distribuția stresului în structurile fizice).

În 1850, când fizicianul avea aproximativ 19 ani, a intrat la Universitatea din Cambridge și abilitățile sale intelectuale au început să fie recunoscute. La instituția din Cambridge l-a avut pe William Hopkins ca profesor de matematică, care îl considera pe Maxwell drept unul dintre cei mai importanți studenți ai săi.

La patru ani de la începerea studiilor la această instituție, în 1854, i-a fost acordat Premiul Smith. Acest premiu prestigios i-a fost acordat pentru realizarea unui eseu de cercetare științifică originală.

În plus, a fost ales pentru o bursă, o ocazie pe care a respins-o să se întoarcă în Scoția pentru a avea grijă de tatăl său, care se afla într-o situație de sănătate precară.

Pierderea personală și căsătoria

În 1856 a fost numit profesor de filozofie naturală la Colegiul Marischal, dar tatăl său a murit înainte de numirea sa, ceea ce a însemnat o pierdere semnificativă pentru fizician din cauza legăturilor puternice care l-au unit cu tatăl său.

Omul de știință era cu aproximativ 15 ani mai tânăr decât ceilalți profesori care au predat la Colegio Marischal; cu toate acestea, acesta nu a fost un impediment pentru el de a genera un angajament puternic față de poziția pe care și-a asumat-o. El a dezvoltat cu nerăbdare noi programe de studiu și conferințe programate cu studenții.

Doi ani mai târziu, în 1858, s-a căsătorit cu Katherine Mary Dewar, fiica directorului Colegiului Marischal. Nu au avut niciodată copii împreună. Ani mai târziu, a fost numit profesor de filozofie naturală la King's College, Londra, Anglia.

Avansuri în domeniul profesional

Următorii cinci ani au fost cei mai pozitivi din cariera sa datorită realizărilor științifice pe care le-a obținut. În această perioadă de timp, a publicat două articole care abordează subiectul câmpului electromagnetic și a făcut o demonstrație de fotografie color.

În plus, el a efectuat și lucrări teoretice și experimentale privind vâscozitatea gazelor. Importanța pe care a obținut-o în zona științifică l-a făcut demn de a fi membru al Royal Society Scientific în 1861.

Pe de altă parte, el a fost responsabil de supravegherea determinării experimentale a unităților electrice pentru Asociația Britanică. Contribuțiile sale în domeniul științei au dus la crearea Laboratorului Național de Fizică.

De asemenea, a adus contribuții importante la teoriile vitezei luminii, datorită măsurării proporției de unități electromagnetice și electrostatice de electricitate.

Contribuții la știință

În 1865, fizicianul și-a dat demisia din funcția sa la King’s College pentru a se retrage la moșia sa din Glenlair. A făcut mai multe călătorii la Londra și Italia și câțiva ani mai târziu a început să scrie un tratat despre electricitate și magnetism.

Cercetare

Cercetările lui Maxwell asupra electromagnetismului au avut o asemenea importanță încât omul de știință a început să fie considerat unul dintre cele mai importante din istorie.

În Tratatul despre electricitate și magnetism, care a fost publicat în 1873, obiectivul său principal a fost transformarea ideilor fizice ale lui Michael Faraday într-o formulă matematică. A încercat să ilustreze în mod inteligent ideile lui Faraday.

Cercetările pe care le-a efectuat cu privire la această lege au permis omului de știință să facă descoperiri importante pentru domeniul fizicii, în ceea ce privește informațiile corespunzătoare privind viteza luminii.

Omul de știință a fost ales în 1871 pentru a ocupa funcția de profesor într-o nouă catedră care fusese deschisă la Cambridge. În urma acestei propuneri, a început să proiecteze laboratorul Cavendish și a supravegheat construcția acestuia. În ciuda faptului că avea puțini studenți sub sarcina sa, el a avut un grup de oameni de știință de renume ai vremii.

Moarte

Opt ani mai târziu, în 1879, Maxwell a început să sufere de boală de mai multe ori. La scurt timp după ce s-a întors la Glenlair; cu toate acestea, sănătatea lui nu s-a îmbunătățit.

Savantul a murit la 5 noiembrie 1879 după ce a suferit o boală scurtă. Înmormântarea sa nu a avut onoruri publice; A fost înmormântat într-un mic cimitir situat în Scoția.

Contribuții la știință

electromagnetism

Studiile pe care Maxwell le-a efectuat pe legea inducției lui Faraday, care afirma că un câmp magnetic se poate schimba în unul electromagnetic, i-au permis să facă descoperiri importante în acest domeniu științific.

Încercând să facă o ilustrare a acestei legi, savantul a reușit să construiască un model mecanic care a dus la un „curent de deplasare”, care ar putea fi baza undelor transversale.

Fizicianul a efectuat un calcul al vitezei acestor unde și a descoperit că sunt foarte aproape de viteza luminii. Aceasta a dus la o teorie care sugera că undele electromagnetice ar putea fi generate într-un laborator, lucru demonstrat ani mai târziu de savantul Heinrich Hertz.

Acest studiu realizat de Maxwell a permis ca, de-a lungul anilor, să se poată crea radioul pe care îl știm astăzi.

Fapte despre inelele lui Saturn

În timpul tinereții oamenilor de știință, a fost prioritară explicarea motivului pentru care inelele lui Saturn au rotit constant în jurul planetei.

Cercetările lui Maxwell au condus la eseul privind stabilitatea mișcării inelelor lui Saturn. Dezvoltarea acestui eseu a obținut Maxwell un premiu științific.

Lucrarea a ajuns la concluzia că inelele lui Saturn trebuie să fie formate din mase de materie care nu au legătură între ele. Studiul a fost premiat pentru contribuția importantă la știința făcută.

Concluziile lui Maxwell despre acest subiect au fost verificate peste 100 de ani mai târziu, în 1980, de o sondă spațială trimisă către planetă. Sonda este renumitul Voyager, trimis de NASA.

Investigarea teoriei cinetice a gazelor

Maxwell a fost primul om de știință care a aplicat metodele de probabilitate și statistici pentru a descrie proprietățile unui set de molecule, așa că a fost capabil să arate că viteza moleculelor unui gaz trebuie să aibă o distribuție statistică.

Distribuția sa la scurt timp a devenit cunoscută drept legea distribuției Maxwell-Boltzmann. În plus, fizicianul a investigat proprietățile care permit transportarea unui gaz în funcție de schimbările de temperatură și presiune asupra vâscozității, conductivității termice și difuziei sale.

Viziunea culorilor

Ca și alți oameni de știință ai vremii, Maxwell a avut un interes notabil pentru psihologie, în special pentru viziunea culorilor.

Timp de aproximativ 17 ani, între 1855 și 1872, a publicat o serie de investigații pe care le-a făcut cu privire la percepția culorii, incapacitatea de a vedea culorile și teoriile despre această zonă. Mulțumită lor, a primit o medalie pentru unul dintre eseurile sale, intitulat „On the teoria of color vision.

Cercetările unor oameni de știință relevanți, precum Isaac Newton și Thomas Young, au servit ca bază pentru realizarea cercetărilor legate de subiect. Cu toate acestea, fizicianul a avut un interes deosebit în percepția culorii în fotografie.

După ce a efectuat lucrări psihologice privind percepția culorii, el a stabilit că, dacă suma a trei lumini ar putea reproduce orice culoare perceptibilă de către oameni, fotografii color ar putea fi produse folosind filtre speciale pentru a realiza acest lucru.

Maxwell a propus ca dacă o fotografie ar fi făcută în alb și negru folosind filtre roșu, verde și albastru, impresiile transparente ale imaginilor ar putea fi proiectate pe un ecran folosind trei protectoare echipate cu filtre similare.

Rezultatul experimentului privind viziunea culorilor

În momentul în care Mawell s-a suprapus imaginii de pe ecran, a realizat că ochiul uman va percepe rezultatul ca o reproducere completă a tuturor culorilor care se aflau în scenă.

Ani mai târziu, în 1861, în cadrul unei conferințe la Instituția Regală despre teoria culorii, omul de știință a prezentat prima demonstrație din lume despre utilizarea culorii în fotografie. El a folosit rezultatele analizei sale pentru a-și justifica ideile.

Cu toate acestea, rezultatele experimentului nu au fost la fel de așteptate, din cauza unei diferențe de pigmentare între filtrele folosite pentru a adăuga culoarea.

În ciuda faptului că nu a obținut rezultatele pe care și le dorea, cercetările sale privind utilizarea culorii în fotografie au servit drept bază pentru a da naștere fotografiei color câteva ani mai târziu.

Referințe

1. James Clerk Maxwell, Encyclopedia Britannica Editors, (2018). Luat de la britannica.com
2. James Clerk Maxwell, Famous Scientist Portal, (nd). Luate de la celebrul scientist.org
3. James Clerk Maxwell, Portalul Scoției nedescoperite, (nd). Luate de la undiscocoverscotland.co.uk
4. James Clerk Maxwell, Portalul Wikipedia English, (nd). Luat de pe en.wikipedia.org
5. Cine a fost James Clerk Maxwell, Portal The Maxwell la Glenlair Trust, (nd). Luate de la org.uk