جیمز. کلارک. ماکسول در سیزدهم نوامبر سال 1831 در ادینبرای اسکاتلند متولد شد، از کودکی به ریاضیات و فیزیک علاقه فراوان داشت. از سال 1841 ماکسول در فرهنگستان ادینبرا حضور می یافت و در آنجا با لوئیس کمبل زندگینامه نویس و دانش پژوه افلاطونی و دوست تمام عمر دیدار می کرد. در 1847 وارد دانشگاه ادینبرا شد و تحت تأثیر جیمز دیوید فاربز و سر ویلیام همیلتن قرار گرفت . در 1850 به کمبریج رفت و زیر نظر معلم خصوصی بزرگ ویلیام هاپکنز به تحصیل پرداخت و همچنین تحت تأثیر استوکس و ویلیام هیوئل واقع شد.
او در سال 1854 از تحصیل فراغت یافت و در سال 1855 به عضویت ترینیتی برگزیده شد. ماکسول از سال 1856 تا 1865 استادی کالج مارشال در ابردین و کالج کینگ در لندن را عهده دار بود، آنگاه از کارهای منظم دانشگاهی کناره گرفت تا به نگارش اثر معروفش «رساله ای درباره برق و مغناطیس» بپردازد. در 1871 به عنوان نخستین استاد فیزیک تجربی در کمبریج منصوب شد و نقشه آزمایشگاه کوندیش را طرح کرد و آن را گسترش داد.
ماکسول علاوه بر پژوهشهای انقلابی در برق-مغناطیس و نظریه جنبشی گازها که نام وی را در تاریخ علم جاودان ساختند، خدمات قابل توجه دیگری در چندین زمینه انجام داد. نخستین مقاله اش درباره روش جدید ترسیم یک مرغانه کامل، زمانی انتشار یافت که وی چهارده ساله بود .کارهای ابتدایی او در نورشناسی هندسی بود، از جمله کشف عدسی «چشم ماهی» (1843) و نور اکشسانی (1840) که با استفاده ازیک جفت منشور قطبنده که ویلیام نیکل به وی داده بود صورت پذیرفت. ماکسول در سال 1839 پژوهش در مخلوط رنگها را درآزمایشگاه فاربز آغاز کرد و آنقدر پیش رفت تا دانش رنگ سنجی کمی را آفرید. او ثابت کرد که نظیر همه رنگها را می توان با مخلوط کردن عامل طیفی بوجود آورد ،مشروط بر اینکه افزایش یا کاهش عامل ها امکان پذیر باشد.
او نظریه تامس یانگ درباره سه گیرنده در دیدن رنگها را احیا کرد و نشان داد که کور رنگی به علت ناکارآیی یکی یا بیشتر از یکی از این گیرنده هاست. او اولین عکس سه رنگی را طرح ریزی کرد (1851). بیشتر وقت ماکسول بین سالهای 1845 و 1849 صرف بررسی های ریاضی حرکات و پایداری حلقه های کیوان (زحل) گردید. ماکسول بر اثر مطالعه در حلقه های زحل که مسأله تعیین حرکات تعداد زیادی از اجسام متصادم را پیش آورد و بر اثر مقالات کلاوزیوس (1847 و 1848) با تصوری از احتمال و مسیرهای آزاد و نیز در نتیجه مطالعات قبلی (یعنی نظریه جنبشی گازها) به فرمول های آماری برای توزیع سرعت ها در گازی با فشار یکنواخت انجامید و از آغاز عصر نوینی در فیزیک خبر داد که از تازگی فوق العاده اندیشه ماکسول درباره توصیف فرایندهای عملی فیزیک به وسیله تابعی آماری پدید آمد.
پژوهش های ماکسول در زمینه برق در سال1844 آغاز شد. این پژوهشها به دو چرخه گسترده تقسیم می شوند، چرخه اول از زمان پنج مقاله عمده است در زمینه برق و مغناطیس، چرخه دوم با تنظیم «رساله ای درباره برق و مغناطیس» و بیشتر از ده مقاله کوتاهتر در زمینه مسائل خاص ادامه می یابد. اندازه گیری های ناروانی گازی در فشارها و دماهای مختلف که ماکسول و همسرش در سال 1855 انجام دادند، در آن زمان مفید ترین خدمت به فیزیک تجربی بود. مقاله «نظریه پویشی گازها» که بعد از آن عرضه شد بزرگترین تک مقاله ماکسول بود و ماکسول در آن نظریه تازه ای پرورد که در آن مولکولهای گاز به صورت مراکز نیرویی بودند دستخوش نیروی رانش مولکولی از درجه n ام و به جای میانگین مسیر آزاد، زمان مشخص کننده ای را قرار می داد و آن «مدول زمان واهلش» تنشها در گاز بود. فرایند های کوتاه مدت که با زمان واهلش مقایسه شوند کشسانند و فرایندهایی که طول مدتشان درازتر باشد ناروانند.
نظریه واهلش کشش آغازگر تغییر شکل ماده شد و به طور نامستقیم به هر شاخه فیزیک اثر گذاشت. ماکسول در دو سال آخر عمر خود دو مقاله بسیار قوی درباره فیزیک مولکولی منتشر ساخت. کتاب درسی ماکسول به نام « نظریه گرما» در سال 1870 منتشر شد و چندین چاپ با تجدید نظر انتشار یافت. همچنین در سال 1873 کتاب خود را به نام «دوره الکتریسیته و مغناطیس» منتشر ساخت و بلافاصله به سمت استاد کرسی فیزیک دانشگاه انتخاب شد، ولی عمرش کوتاه بود و در پنجم نوامبر سال 1879 در چهل و نه سالگی وفات یافت.
برای دانستن بیشتر در مورد معادلات ماکسول به ادامه مطلب مراجعه نمائید.
ادامه مطلب
هیچ نظری موجود نیست:
ارسال یک نظر