Τζέιμς Κλαρκ Μάξγουελ

Σαν Σήμερα 13 Ιουνίου,

του 1831γεννήθηκε στο Εδιμβούργο ο Άγγλος φυσικομαθηματικός, ο οποίος το 1873 διατύπωσε τους βασικούς νόμους της ηλεκτρομαγνητικής, Τζέιμς Κλαρκ Μάξγουελ,  (Maxwell). Πέθανε στο Καίμπριτζ την 5-11-1879). Ακολούθησε ακαδημαϊκά μαθήματα πρώτα στο πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου και μετά στο Trinity College του Καίμπριτζ. Δίδαξε για λίγο διάστημα σε μία μέση σχολή, αλλά ένα βραβείο για μία μελέτη του επί της ευσταθείας των δακτυλίων του Κρόνου ανάδειξε την αξία του ως φυσικομαθηματικού. Το 1860 ονομάστηκε καθηγητής στο King’s College του Λονδίνου όπου συναντήθηκε με τους μεγάλους φυσικούς που ζούσαν τότε: ιδιαίτερη σημασία είχαν οι επαφές του με το Φαραντάυ. Αποτραβήχτηκε αργότερα σε μια έπαυλη κοντά στο Λονδίνο, αλλά το 1871 δέχτηκε την έδρα της φυσικής στο πανεπιστήμιο του Καίμπριτζ και τη διεύθυνση των Εργαστηρίων Κάβεντις.

Ιδιαίτερα γνωστό είναι το έργο του επί της ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας του φωτός, το οποίο σημειώνεται ως παράδειγμα της ισχύος των μαθηματικών στις εφαρμογές τους επί της μελέτης της φύσης. Ο Μάξγουελ, ξεκινώντας από τους νόμους του Φαραντάυ και του Λαπλάς και εισάγοντας τη βασική υπόθεση της ύπαρξης ρευμάτων μετατόπισης, πέτυχε με μαθηματικούς υπολογισμούς μία τριάδα διαφορικών εξισώσεων, οι οποίες συνδέουν μεταξύ τους τις τρεις συνιστώσες της έντασης του μαγνητικού πεδίου και τις τρεις συνιστώσες της έντασης του ηλεκτρικού, και μία δεύτερη τριάδα η οποία, μαζί με την πρώτη, προσδιορίζει, μεταξύ ορισμένων συνθηκών, τις ιδιότητες του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου.

Πειράματα που έκαμε το 1845 ο Φαραντάι έδειξαν ότι η δράση ενός ισχυρού μαγνητικού πεδίου προκαλεί απόκλιση στο επίπεδο πόλωσης του φωτός, υποδείχνοντας έτσι την ύπαρξη ενός δεσμού μεταξύ φωτεινών και μαγνητικών φαινομένων· ο γνωστός δεσμός μεταξύ ηλεκτρικών και μαγνητικών φαινομένων καθιστούσε πολύ πιθανή την ύπαρξη ενός δεσμού μεταξύ φωτεινών και ηλεκτρομαγνητικών φαινομένων. Σ’ αυτόν το δρόμο προχώρησε ο Μάξγουελ Από τον τύπο του Κουλόμπ για τις δράσεις μεταξύ ηλεκτροστατικών φορτίων προκύπτει ότι η δύναμη που δρα μεταξύ δύο φορτίων, κάτω από τις αυτές συνθήκες, είναι ανάλογη προς την τετραγωνική ρίζα της διηλεκτρικής σταθεράς του παρεμβαλλόμενου μέσου (διηλεκτρικά). Ο Μάξγουελ απόδειξε, ότι ο δείκτης διάθλασης των φωτεινών κυμάτων σε ένα μέσον ως προς το κενό, ισούται προς την τετραγωνική ρίζα της διηλεκτρικής σταθεράς του μέσου (πειραματικά ακριβές για τα αέρια, αλλά ανακριβές για όλα τα άλλα μέσα).

Με βάση αυτήν την αναλογία συμπεριφοράς μεταξύ ηλεκτρομαγνητικών δράσεων και φωτεινών κυμάτων, ο Μάξγουελ οδηγήθηκε να διατυπώσει την ύπαρξη ενός ηλεκτρομαγνητικού κύματος, που έχει την ίδια φύση με τα φωτεινά κύματα. Την ύπαρξη του ηλεκτρομαγνητικού κύματος επαλήθευσε πειραματικά ο Χάινριχ Χερτς, ο οποίος απόδειξε ακόμα ότι οι ηλεκτρομαγνητικές διαταραχές διαδίδονται, όπως το φως, δι’ εγκάρσιων κυμάνσεων. Με τις διαδοχικές και επιτυχείς εφαρμογές των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων στις ασύρματες και στις τηλεοπτικές διαβιβάσεις, ο Μάξγουελ έμεινε στην ιστορία της επιστήμης ως επινοητής της ηλεκτρομαγνητικής θεωρίας του φωτός. Από θεωρητική άποψη είναι επίσης σημαντικότατες οι μελέτες του επί της θεωρίας των αερίων (αέριο), όπου εισήγαγε τον υπολογισμό της στατιστικής πιθανότητας, φτάνοντας από το νόμο της στατιστικής κατανομής των ταχυτήτων των μορίων ενός αερίου, στον προσδιορισμό του μέσου δρόμου των μορίων και του συντελεστή εσωτερικής τριβής των αερίων.

Ο Μάξγουελ έκαμε εξάλλου μελέτες επί της τριχρωμίας, επιλέγοντας ως βασικά χρώματα το ερυθρό, το πράσινο και το μπλε. Υπήρξε ο πρώτος που σκέφτηκε να εξερευνήσει την κίνηση της Γης ως προς τον κοσμικό αιθέρα (Μίκελσον).

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνσή σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *