جيمس كلارك ماكسويل ، ماجستير الكهرومغناطيسية

جيمس كلارك ماكسويل ، ماجستير الكهرومغناطيسية

كان جيمس كليرك ماكسويل فيزيائيًا اسكتلنديًا اشتهر بجمعه بين مجالات الكهرباء والمغناطيسية لإنشاء نظرية للحقل الكهرومغناطيسي.

الحياة المبكرة والدراسات

وُلد جيمس كليرك ماكسويل في عائلة ذات موارد مالية قوية في أدنبرة في 13 يونيو 1831. ومع ذلك ، فقد أمضى معظم طفولته في غلينلير ، وهي منشأة عائلية صممها والتر نيول لصالح والد ماكسويل. أخذته دراسات ماكسويل الصغيرة أولاً إلى أكاديمية إدنبره (حيث نشر ، في سنه المذهلة البالغة من العمر 14 عامًا ، أول ورقة أكاديمية له في وقائع الجمعية الملكية في إدنبرة) وبعد ذلك إلى جامعة أدنبرة وجامعة كامبريدج. كأستاذ ، بدأ ماكسويل بملء الكرسي الشاغر للفلسفة الطبيعية في كلية ماريشال في أبردين في عام 1856. وقال إنه سيستمر في هذا المنصب حتى عام 1860 عندما قامت أبردين بدمج كليتيها في جامعة واحدة (تاركًا المجال لمدرسة واحدة فقط للفلسفة الطبيعية ، التي ذهبت إلى ديفيد طومسون).

أثبتت هذه الإزالة القسرية أنها مجزية: حصل ماكسويل بسرعة على لقب أستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة كينجز كوليدج بلندن ، وهو موعد من شأنه أن يشكل الأساس لبعض النظريات الأكثر تأثيراً في حياته.

الكهرومغناطيسية

قدم بحثه عن الخطوط الفيزيائية للقوة - الذي كتب على مدار عامين (1861-1862) ونشر في النهاية في عدة أجزاء - نظريته المحورية في الكهرومغناطيسية. من بين مبادئ نظريته (1) أن الموجات الكهرومغناطيسية تنتقل بسرعة الضوء ، و (2) أن الضوء موجود في نفس الوسط مثل الظواهر الكهربائية والمغناطيسية.

في عام 1865 ، استقال ماكسويل من كلية كينجز واستمر في الكتابة: نظرية ديناميكية للحقل الكهرومغناطيسي خلال سنة استقالته ؛ على الأشكال المتبادلة والأطر والرسوم البيانية للقوات في عام 1870 ؛ نظرية الحرارة في عام 1871 ؛ في عام 1871 ، أصبح ماكسويل أستاذًا لفيزياء كافنديش في كامبريدج ، وهو المنصب الذي جعله مسؤولًا عن العمل الذي أُجري في مختبر كافنديش. في عام 1873 ، أصدر منشور بعنوان A Treatise on Electricity and Magnetism ، التفسير الكامل لمعادلات ماكسويل الأربع الجزئية المختلفة ، والتي من شأنها أن تستمر في التأثير بشكل كبير على نظرية النسبية لألبرت أينشتاين. في 5 نوفمبر ، 1879 ، بعد فترة من المرض المستمر ، توفي ماكسويل عن عمر يناهز 48 عامًا متأثرًا بسرطان البطن.

نظرًا لكونه أحد أعظم العقول العلمية التي شهدها العالم - وفقًا لترتيب آينشتاين وإسحاق نيوتن ماكسويل - وتمتد مساهماته إلى أبعد من نطاق النظرية الكهرومغناطيسية لتشمل: دراسة مشهود لها بديناميكيات حلقات زحل ؛ التقاط صورة أولية ملونة ، رغم أنها لا تزال مهمة ، ونظريته الحركية للغازات ، والتي أدت إلى قانون يتعلق بتوزيع السرعات الجزيئية. ومع ذلك ، فإن أهم ما توصلت إليه نظريته الكهرومغناطيسية - أن الضوء هو موجة كهرمغنطيسية ، حيث تنتقل الحقول الكهربائية والمغناطيسية على شكل موجات بسرعة الضوء ، والتي يمكن أن تنتقلها الموجات الراديوية عبر الفضاء - تشكل أهم تركة له. لا شيء يلخص الإنجاز الضخم لعمل حياة ماكسويل وكذلك هذه الكلمات من أينشتاين نفسه: "هذا التغيير في مفهوم الواقع هو الأعمق والأكثر ثراءً الذي شهدته الفيزياء منذ زمن نيوتن".


شاهد الفيديو: Maxwell's Wave Equations معادلات ماكسويل الموجية وحساب سرعة الضوء