Жеймс Клерк Максвелл
Жеймс Клерк Максвелл (англ. James Clerk Maxwell; 13-июнь 1831, Эдинбург — 5-ноябрь 1879, Кембриджшир) — шотландиялык физик жана математик.
Максвелл электромагниттик теорияны иштеп чыккандыгы менен белгилүү болгон шотландиялык физик. Ал көпчүлүк заманбап физиктер тарабынан XX-кылымдагы физикага эң чоң таасир эткен XIX-кылымдын окумуштуусу катары каралат жана салымдарынын фундаменталдык мүнөзү үчүн Исаак Ньютон жана Альберт Эйнштейн менен бир катарда турат. 1931-жылы, Максвеллдин туулган күнүнүн 100 жылдыгында, Эйнштейн Максвеллдин эмгегинин натыйжасында физикадагы чындык түшүнүгүндөгү өзгөрүүнү "Ньютондун убагынан бери физика башынан өткөргөн эң терең жана эң жемиштүү өзгөрүү" деп мүнөздөгөн.
Электромагниттик нурлануу түшүнүгү Максвеллден келип чыккан жана анын Майкл Фарадейдин күч сызыктарынын электрдик жана магниттик байкоолоруна негизделген талаа теңдемелери Эйнштейндин масса менен энергиянын эквиваленттүүлүгүн аныктаган атайын салыштырмалуулуктун теориясына жол ачкан. Максвеллдин идеялары ошондой эле XX-кылымдагы физиканын дагы бир негизги жаңылыгы болгон кванттык теорияны түзүүгө негиз болгон. Анын электромагниттик нурланууну сүрөттөөсү жылуулук нурлануусунун канааттандырарлык эмес мыйзамынын өнүгүшүнө алып келген, бул Макс Планктын кванттык гипотезаны, башкача айтканда, нурлануучу жылуулук энергиясы чектүү өлчөмдө же кванттарда гана чыгарылат деген теорияны түзүүсүнө түрткү болгон. Планктын гипотезасынын ажырагыс бөлүгү болгон электромагниттик нурлануу менен заттын өз ара аракеттенүүсү өз кезегинде атомдордун жана молекулалардын түзүлүшү теориясынын өнүгүшүндө борбордук ролду ойногон
Жеймс Клерк Максаеллдин балалык жана жаштык чагы
[түзөтүү | булагын түзөтүү]Максвелл орто класстын бардар үй-бүлөсүнөн чыккан. Баштапкы үй-бүлөсүнүн аты : Клерк болгон, ал эми кошумча фамилияны анын атасы, юрист, Максвеллдин ата-бабаларынан Миддлби мүлкүн мураска алгандан кийин кошкон. Жеймс жалгыз бала болгон. Анын ата-энеси кеч турмушка чыгышкан, ал эми апасы ал төрөлгөндө 40 жашта болчу.Көп өтпөй үй-бүлө Эдинбургдан Миддлби мүлкүндөгү Гленлерге көчүп барган.
Анын апасы 1839-жылы ичеги-карын рагынан каза болгон, бул ооруга Максвелл кийин дал ошол курагында чалдыккан. Жеймс окууда жай деп ырастаган тажатма жана шыктанбаган мугалим жалданган, бирок чындыгында ал жаш кезинде эле кызыгуусун көрсөтүп, укмуштуудай эс тутумга ээ болгон. Бактыга жараша, аны таежеси Жейн Кей куткарып, 1841-жылдан баштап Эдинбург академиясындагы мектепке жөнөткөн. Башка окуучуларынын арасында анын өмүр баянын жазган Льюис Кэмпбелл жана досу Питер Гатри Тейт болгон.
Максвеллдин кызыкчылыктары мектеп программасынан алда канча ашып түшкөн жана ал экзамендердин жыйынтыктарына өзгөчө көңүл бурчу эмес. Анын 14 жашында жарыяланган биринчи илимий макаласында эллипске окшоштуруу аркылуу төөнөгүчтөр жана жип менен сызып алууга боло турган жалпыланган сүйрү ийри сызыктардын сериясы сүрөттөлгөн. Геометрияга жана механикалык моделдерге болгон бул кызыгуу анын карьерасында уланып, кийинки изилдөөлөрүндө чоң жардам берген.
16 жашында ал Эдинбург университетине тапшырып, бардык сабактар боюнча ынталуу окуп, дагы эки илимий эмгек жарыялаган. 1850-жылы ал Кембридж университетине тапшырып, анын өзгөчө жөндөмү тааныла баштаган. Анын математика мугалими Уильям Хопкинс белгилүү "ворранглерди даярдоочу" болгон (ворранглер - Кембридждеги математика экзамендеринде биринчи класстагы артыкчылыкка ээ болгон адам), анын окуучуларынын арасында Тейт, Джордж Габриэль Стокс, Уильям Томсон (кийинчерээк Барон Кельвин), Артур Кейли жана Эдвард Джон Рут болгон. Максвелл жөнүндө Хопкинс анын өзү жолуктурган эң өзгөчө адам болгонун, кандайдыр бир физикалык сабак боюнча туура эмес ой жүгүртүү мүмкүн эместей көрүнгөнүн, бирок анализде ал алда канча кемчиликтүү экенин айткан деп айтылат. (Башка замандаштары да Максвеллдин аналитикалык ыкмаларга караганда геометриялык ыкмаларды артык көргөнүн тастыкташкан.) Бул акылдуу баалоо кийинчерээк Максвелл тарабынан иштелип чыккан, туура эмес математикалык аргументтерден туура натыйжаларды алган бир нече маанилүү формулалар менен тастыкталган.
1854-жылы Максвелл экинчи ранглер жана биринчи Смиттин сыйлыгынын ээси болгон (Смиттин сыйлыгы оригиналдуу изилдөөлөрдү камтыган эссе үчүн абройлуу конкурстук сыйлык). Ал Тринитидеги стипендияга шайланган, бирок атасынын ден соолугу начарлап бараткандыктан, ал Шотландияга кайтып келүүнү каалаган. 1856-жылы ал Абердиндеги Маришал колледжинде табигый философия профессору болуп дайындалган, бирок дайындоо жарыяланганга чейин атасы каза болгон. Бул чоң жеке жоготуу болгон, анткени Максвелл атасы менен жакын мамиледе болгон. 1858-жылдын июнь айында Максвелл Маришал колледжинин директорунун кызы Кэтрин Мэри Дьюарга (кийинчирээк "Катерин Клерк Максвелл" деп аталат) үйлөнгөн. Бул никеде балалуу болушкан эмес жана анын өмүр баянын жазган адам аны "өзгөчө берилгендик менен өткөн үй-бүлөлүк жашоо" деп мүнөздөгөн.
1860-жылы Абердин университети Кингс колледжи менен Маришал колледжинин биригүүсү менен түзүлгөн жана Максвелл жумуштан бошотулган деп жарыяланган. Ал Эдинбург университетиндеги бош орунга арыз берген, бирок мектептеги досу Тейттин пайдасына четке кагылган. Андан кийин ал Лондондогу Кингс колледжине табигый философия профессору болуп дайындалган.
Кийинки беш жыл, албетте, анын карьерасындагы эң жемиштүү жылдар болгон. Бул мезгилде анын электромагниттик талаа боюнча эки классикалык макаласы жарыяланып, түстүү фотографияны көрсөтүү иши жүгүзүлгөн. Ал 1861-жылы Королдук коомго шайланган. Газдардын илешкектиги боюнча анын теориялык жана эксперименталдык иши да ушул жылдары жүргүзүлүп, 1866-жылы Королдук коомго лекция окуу менен аяктаган. Ал Британиянын илимди өнүктүрүү ассоциациясы үчүн электрдик бирдиктерди эксперименталдык аныктоону жетектеген жана өлчөө жана стандартташтыруу боюнча бул иш Улуттук физикалык лабораториянын түзүлүшүнө алып келген. Ал ошондой эле электр энергиясынын электромагниттик жана электростатикалык бирдиктеринин катышын өлчөп, анын теориясы алдын ала айткандай, ал жарыктын ылдамдыгына канааттандырарлык деңгээлде дал келерин ырастаган.
Жеймс Клерк Максвеллдин кийинки ишмердүүлүгү
[түзөтүү | булагын түзөтүү]1865-жылы Максвелл Кингс колледжиндеги профессордук кызматынан баш тартып, Гленлердеги үй-бүлөлүк мүлкүнө кайтып келген. Ал ар жаз сайын Лондонго барып, Кембридждеги математикалык триполордун тышкы экзаменатору болуп иштеген. 1867-жылдын жазында жана жайынын башында ал Италияны кыдырган. Бирок бул мезгилде анын энергиясынын көпчүлүк бөлүгү электр жана магнетизм жөнүндөгү атактуу трактатына арналган.
Максвеллди тарыхтын улуу окумуштууларынын катарына кошкон нерсе анын электромагнетизм боюнча изилдөөлөрү болгон. Максвелл өзүнүн теориясынын эң мыкты баяндамасы болгон "Электр жана магнетизм жөнүндөгү трактатка" (1873) кириш сөзүндө Фарадейдин идеяларына карата негизги милдети анын физикалык идеяларын математикалык формага айландыруу экенин айткан. Фарадедин индукция мыйзамын (өзгөрүп турган магнит талаасы индукцияланган электромагниттик талааны пайда кылат) көрсөтүүгө аракет кылып, Максвелл механикалык моделди түзгөн. Ал бул модель диэлектрик чөйрөдө тиешелүү "жылышуу агымын" пайда кылаарын, ал андан кийин туурасынан кеткен толкундардын булагы болушу мүмкүн экенин аныктаган. Бул толкундардын ылдамдыгын эсептеп жатып, ал алардын жарыктын ылдамдыгына абдан жакын экенин аныктаган. Максвелл "жарык электрдик жана магниттик кубулуштардын себеби болгон ошол эле чөйрөнүн туурасынан кеткен толкундарынан турат деген тыянак чыгаруудан дээрлик кача албайм" деген тыянакка келген.
Максвеллдин теориясы электромагниттик толкундарды лабораторияда пайда кылууга болорун айткан, бул мүмкүнчүлүктү биринчи жолу 1887-жылы, Максвеллдин өлүмүнөн сегиз жыл өткөндөн кийин, Генрих Герц көрсөткөн. Ошентип, көптөгөн колдонмолору менен бирге пайда болгон радио өнөр жайы Максвеллдин эмгектеринен келип чыккан.