جيمس كلارك ماكسويل السيرة الذاتية والمساهمات في العلوم

جيمس كلير ماكسويل (1831 - 1879) كان عالمًا من أصل اسكتلندي تخصص في مجال الفيزياء الرياضية والذي تميزت مساهماته قبل هذا التاريخ وبعده في تاريخ هذا العلم.

يعتبر أحد أهم العلماء الذين لديهم سجل ، وقد تم الاعتراف به خاصة لصياغة نظرية الإشعاع الكهرومغناطيسي. وضعت فكرته الأسس التي يقوم عليها الراديو المعروف اليوم.

بالإضافة إلى ذلك ، طور هذا الفيزيائي نظريات حول سبب ثبات حلقات زحل ، أحد كواكب المجموعة الشمسية ؛ كان يعمل مع حركية الغازات ، ومن المعروف أنه كان أول شخص يطبع صورة ملونة.

ساهمت اكتشافات كليرك ماكسويل في وضع الأسس التي أفسحت المجال للفيزياء الحديثة. يعتبره العديد من الخبراء في المنطقة أنه عالم القرن التاسع عشر الذي كان له أكبر تأثير في مجال فيزياء القرن العشرين..

تعتبر المساهمات التي قدمها في المجال العلمي بنفس مستوى الأهمية التي قدمها إسحاق نيوتن وألبرت أينشتاين..

مؤشر

• 1 السيرة الذاتية
  • 1.1 السنوات الأولى
  • 1.2 الدراسات الأولى
  • 1.3 التعليم العالي
  • 1.4 فقدان الشخصية والزواج
  • 1.5 التقدم في المجال المهني
• 2 مساهمات في العلوم
  • 2.1 التحقيقات
  • 2.2 الموت
• 3 مساهمات في العلوم
  • 3.1 الكهرومغناطيسية
  • 3.2 بيانات عن حلقات زحل
  • 3.3 دراسة النظرية الحركية للغازات
  • 3.4 رؤية اللون
• 4 المراجع

سيرة

السنوات الأولى

ولد جيمس كليرك ماكسويل في 13 يونيو 1831 في أدنبرة ، اسكتلندا ، لعائلة من الطبقة المتوسطة. كان الطفل الوحيد للزوجين اللذين تزوجا في سن متقدمة ؛ كان والدته له في سن 40 سنة.

ورث والده ، جون كليرك ماكسويل من ميدلبي ، وهو محام بارز ، اسم عائلته من عائلة مهمة في ذلك الوقت. كان لقب جيمس مرادفًا للمجتمع العالي الاسكتلندي. كانت فرانسيس كاي اسم والدتها ، وهي امرأة تنتمي إلى عائلة لها مكانة عالية في المجتمع في ذلك الوقت.

بعد وقت قصير من ولادة Clerk ، انتقلت العائلة إلى كوخ يسمى Glenlair House ، والذي كان يقع في قرية Middlebie والأبرشية.

الدراسات الأولى

عندما كان ماكسويل في الثامنة من عمره تقريبًا ، في عام 1839 ، توفيت والدته بعد إصابته بسرطان البطن. بعد هذا الحدث ، بدأ Clerk في تلقي دروس من معلم يدعي أن الشاب واجه مشاكل في التعلم بسبب مقدار الوقت الذي استغرقه في حفظ المعلومات.

ومع ذلك ، أظهر كلير ماكسويل فضولًا كبيرًا في سن مبكرة وقدرة رائعة على تعلم أفكار جديدة. بعد فترة وجيزة من بدء مشاهدة فصول خاصة ، أرسلته عمته إلى المدرسة في أكاديمية إدنبرة في عام 1841 ، حيث أقام صداقات مع أشخاص وضعوا علامة على مستقبله.

على الرغم من فضوله الملحوظ للتعلم ، فإن برنامج الدراسة الذي تلقاه في المدرسة لم يهتم به. لهذا السبب ، بدأ يميل نحو العلم ، لدرجة أنه نشر مقالته الأولى المتعلقة بهذا المجال عندما كان عمره 14 عامًا فقط..

في المقال ، وصف كلارك ماكسويل سلسلة من المنحنيات البيضاوية التي يمكن رسمها مع دبابيس وخيوط عن طريق القياس ، مع القطع الناقص. استمر اهتمامه بالهندسة والنماذج الميكانيكية طوال حياته كطالب وساعده خلال فترة عمله كباحث.

التعليم العالي

بدأ جيمس كليرك ماكسويل ، البالغ من العمر 16 عامًا ، دراسات في جامعة إدنبرة ، وهي واحدة من أهم الدراسات في اسكتلندا. خلال الفترة الزمنية التي قضاها في هذه المؤسسة ، نشر مقالتين علميتين عن تأليفه.

بالإضافة إلى ذلك ، كرس الفيزيائي عدة ساعات من الدراسة الإضافية لأولئك الذين تلقوه في الجامعة. لقد جرب تجربة ارتجال الأجهزة الكيميائية والكهربائية والمغناطيسية داخل المنزل الذي يعيش فيه.

جزء من هذه الممارسات خدم لاكتشاف المرونة الضوئية (يعني أن يحدد توزيع الإجهاد في الهياكل المادية).

في عام 1850 ، عندما كان الفيزيائي يبلغ من العمر 19 عامًا تقريبًا ، التحق بجامعة كامبريدج وبدأت التعرف على قدراته الفكرية. في معهد كامبريدج كان أستاذا للرياضيات ويليام هوبكنز ، الذي اعتبر ماكسويل أحد أهم طلابه.

بعد أربع سنوات من بدء الدراسة في هذه المؤسسة ، في عام 1854 ، حصل على جائزة سميث. تم منح هذه الجائزة المرموقة له لإجراء مقال حول البحث العلمي الأصلي.

بالإضافة إلى ذلك ، تم اختياره للحصول على منحة دراسية ، وهي فرصة رفض العودة إلى اسكتلندا لرعاية والده ، الذي كان في وضع صحي محفوف بالمخاطر..

فقدان الشخصية والزواج

في عام 1856 تم تعيينه أستاذا للفلسفة الطبيعية في كلية ماريشال ، ولكن توفي والده قبل تعيينه ، مما يعني خسارة كبيرة للفيزيائي بسبب العلاقات القوية التي تربطه بأبيه..

كان العالم أصغر بحوالي 15 عامًا من المعلمين الآخرين الذين درسوا في كلية ماريشال. ومع ذلك ، لم يكن هذا عائقًا أمام توليد التزام قوي بالموقف الذي تولاه. طور برامج دراسية جديدة ومحاضرات برنامج مع الطلاب.

بعد ذلك بعامين ، في عام 1858 ، تزوج من كاثرين ماري ديوار ، ابنة مدير كلية ماريشال. لم يكن لديهم أطفال معا. بعد سنوات ، تم تعيينه أستاذا للفلسفة الطبيعية في King's College London ، إنجلترا.

التقدم في المجال المهني

كانت السنوات الخمس التالية هي الأكثر إيجابية في حياته المهنية بفضل الإنجازات العلمية التي حققها. في هذه الفترة الزمنية ، نشر مقالين تناولا موضوع الحقل الكهرومغناطيسي وأظهرا التصوير الفوتوغرافي الملون.

بالإضافة إلى ذلك ، قام أيضًا بعمل نظري وتجريبي على لزوجة الغازات. إن الأهمية التي اكتسبها في المجال العلمي جعلته يستحق العضوية في الجمعية العلمية الملكية في عام 1861.

من ناحية أخرى ، كان مسؤولاً عن الإشراف على التصميم التجريبي للوحدات الكهربائية للجمعية البريطانية. أدت مساهماته في مجال العلوم إلى إنشاء مختبر الفيزياء الوطني.

كما قدم مساهمات مهمة في نظريات سرعة الضوء ، وذلك بفضل قياس نسبة الوحدات الكهرومغناطيسية والكهروستاتيكية للكهرباء.

مساهمات في العلوم

في عام 1865 ، استقال الفيزيائي من وظيفته في كلية كينجز كوليدج للتقاعد في مقره في غلينلير. قام برحلات متعددة إلى لندن وإيطاليا وبعد بضع سنوات بدأ في كتابة مقال عن الكهرباء والمغناطيسية.

بحث

كان لأبحاث ماكسويل في الكهرومغناطيسية أهمية كبيرة لدرجة أن العالم بدأ يعتبر أحد أهم الأبحاث في التاريخ.

في معاهدة الكهرباء والمغناطيسية, الذي نشر في عام 1873 ، كان الهدف الرئيسي هو تحويل الأفكار الجسدية لمايكل فاراداي إلى صيغة رياضية. حاول توضيح أفكار فاراداي بشكل شامل.

إن التحقيقات التي أجراها فيما يتعلق بهذا القانون سمحت للعالم بإجراء اكتشافات مهمة في مجال الفيزياء ، فيما يتعلق بالمعلومات المقابلة لسرعة الضوء..

تم اختيار العالم في عام 1871 ، حيث مارس كأستاذ في كرسي جديد تم افتتاحه في كامبريدج. بعد هذا الاقتراح ، بدأ تصميم مختبر كافنديش وأشرف على بنائه. على الرغم من وجود عدد قليل من الطلاب في مهمته ، كان لديه مجموعة من العلماء المشهورين في ذلك الوقت.

الموت

بعد ثماني سنوات ، في عام 1879 ، بدأ ماكسويل يعاني من الأمراض عدة مرات. بعد وقت قصير من عودته إلى غلينلير ؛ ومع ذلك ، لم تتحسن حالته الصحية.

توفي العالم في 5 نوفمبر 1879 بعد إصابته بمرض قصير. لم يكن لدفنه دفن الشرف. دفن في مقبرة صغيرة تقع في اسكتلندا.

مساهمات في العلوم

الكهرومغناطيسية

الدراسات التي أدركها ماكسويل حول قانون تحريض فاراداي ، التي أثارت أن المجال المغنطيسي يمكن أن يتغير إلى مغنطيس كهرومغناطيسي واحد ، سمحت له بتحقيق اكتشافات مهمة في هذا المجال العلمي.

عند محاولة توضيح هذا القانون ، حقق العالم بناء نموذج ميكانيكي أدى إلى "تيار النزوح" ، والذي يمكن أن يكون أساسًا للموجات المستعرضة.

قام الفيزيائي بعمل حساب لسرعة هذه الموجات واكتشف أنها قريبة جدًا من سرعة الضوء. وأدى ذلك إلى نظرية تشير إلى أن الموجات الكهرومغناطيسية يمكن أن تتولد في المختبر ، والتي أظهرها بعد ذلك العالم هاينريش هيرتز.

سمحت هذه الدراسة التي أجراها ماكسويل ، على مر السنين ، بإنشاء الراديو الذي نعرفه اليوم.

حقائق عن حلقات زحل

خلال شباب العالم ، أعطيت الأولوية لشرح سبب استمرار حلقات زحل في الدوران حول الكوكب.

بحث ماكسويل نتج عنه تجربة بعنوان على استقرار حركة حلقات زحل. جعل تطوير هذا المقال ماكسويل يستحق جائزة علمية.

وخلص العمل إلى أن حلقات زحل يجب أن تتشكل من جماهير المادة التي لا علاقة لبعضها البعض. تم منح الدراسة للمساهمة المهمة في العلوم التي تعني.

تم التحقق من استنتاجات ماكسويل حول هذا الموضوع بعد أكثر من 100 عام ، في عام 1980 ، بواسطة مسبار فضائي أرسل إلى الكوكب. التحقيق هو واحد المعترف بها رحالة, أرسلت بواسطة ناسا.

دراسة النظرية الحركية للغازات

كان ماكسويل أول عالم يطبق طرق الاحتمالات والإحصاء لوصف خصائص مجموعة من الجزيئات ، حتى يتمكن من إثبات أن سرعات جزيئات الغاز يجب أن يكون لها توزيع إحصائي.

كان توزيعها معروفًا بعد فترة وجيزة باسم قانون توزيع ماكسويل بولتزمان. بالإضافة إلى ذلك ، درس الفيزيائي الخصائص التي تسمح بنقل الغاز بناءً على التغيرات في درجة الحرارة والضغط على اللزوجة والتوصيل الحراري والانتشار..

رؤية اللون

مثل العلماء الآخرين في ذلك الوقت ، كان لدى ماكسويل اهتمام كبير بعلم النفس ، خاصة في رؤية الألوان.

لمدة 17 عامًا تقريبًا ، بين عامي 1855 و 1872 ، نشر سلسلة من الأبحاث التي أجراها حول إدراك اللون ، وعدم القدرة على رؤية الألوان والنظريات حول هذا المجال. بفضلهم ، حصل على ميدالية لإحدى مقالاته ، بعنوان على نظرية رؤية اللون.

كانت التحقيقات التي أجراها بعض العلماء المهمين مثل إسحاق نيوتن وتوماس يونغ بمثابة الأساس لإجراء البحوث المتعلقة بالموضوع. ومع ذلك ، كان الفيزيائي مصلحة خاصة في إدراك اللون في التصوير الفوتوغرافي.

بعد القيام بعمل نفسي على إدراك اللون ، قرر أنه إذا كان مجموع الأضواء الثلاثة يمكن أن ينتج أي لون يمكن إدراكه من قبل الإنسان ، فيمكن إنتاج صور ملونة باستخدام مرشحات خاصة لتحقيق ذلك..

اقترح ماكسويل أنه إذا تم التقاط صورة بالأبيض والأسود باستخدام مرشحات حمراء وخضراء وزرقاء ، فإن الإسقاطات الشفافة للصور يمكن عرضها على شاشة باستخدام ثلاث واقيات مجهزة بفلاتر مماثلة..

نتيجة التجربة على رؤية اللون

في اللحظة التي ركب فيها ماويل الصورة على الشاشة ، أدرك أن العين البشرية ستدرك النتيجة على أنها استنساخ كامل لجميع الألوان التي كانت موجودة في المشهد.

بعد سنوات ، في عام 1861 ، خلال محاضرة في المعهد الملكي حول نظرية اللون ، قدم العالم أول عرض في العالم حول استخدام اللون في التصوير الفوتوغرافي. لقد استخدم نتائج تحليله لتبرير أفكاره.

ومع ذلك ، لم تكن نتائج التجربة كما هو متوقع ، وذلك بسبب وجود اختلاف في التصبغ بين المرشحات المستخدمة لإضافة اللون.

على الرغم من عدم تحقيق النتائج التي أرادها ، فإن بحثه عن استخدام الألوان في التصوير الفوتوغرافي كان بمثابة الأساس لإحداث تصوير ملون بعد بضع سنوات..

مراجع

1. جيمس كليرك ماكسويل ، ناشر الموسوعة البريطانية ، (2018). مأخوذة من britannica.com
2. جيمس كلارك ماكسويل ، عالم البوابة الشهير ، (العدد). مأخوذة من famousscientists.org
3. جيمس كلير ماكسويل ، بوابة اسكتلندا غير المكتشفة ، (العدد). مأخوذة من undiscoveredscotland.co.uk
4. جيمس كلير ماكسويل ، بوابة ويكيبيديا باللغة الإنجليزية (n.d.). مأخوذة من en.wikipedia.org
5. الذي كان جيمس كليرك ماكسويل ، بوابة ماكسويل في غلينلير ترست ، (العدد). مأخوذة من org.uk